گفتگو با دكتر گنجي مرد سال هواشناسي جهان و پدر علوم هواشناسي و جغرافياي نوين در ايران

كودكي و كوير

در دوران كودكي دو واقعه در ذهن من تأثير عميق گذاشت كه مربوط به هواشناسي مي شد البته آن وقت نه من قوه درك مسائل را داشتم و نه در ايران صحبت از هواشناسي بود ولي بعدها فهميدم كه اين ها در ذهن من تأثير گذاشته و در تمام سرنوشت آينده من تأثير داشته است .

آن دو واقعه يكي خشكسالي ممتدي بود كه در محل تولد من در بيرجند بروز كرد و پنج شش سال متوالي باران نيامد و تمام قنات ها و چشمه سارها خشك شد . آب مشروب شهر بيرجند معمولاً از آب انبارها تأمين مي‌شد و يك قنات آب شور بود كه براي مصرف كشاورزي استفاده مي‌شد اما آب انبارها خالي شده بود ، يادم هست كه آب مشروب را ليوان ليوان از همديگر قرض مي كرديم اين در ذهن من خيلي تأثيرگذار بود در مقابلش يك ترسالي ممتدي هم در آنجا بروز كرد و در يك زمستان باران فوق العاده اي در آن جا آمد .

20 سال پس از تحصيل در انگلستان براي تحصيل دكترا به آمريكا رفته بودم ، پايان نامه ام را درباره آب و هواي ايران نوشتم ، تا آن تاريخ كه مي شود 33 ـ 1332 درباره آب و هوا و هواشناسي در ايران چيزي به روي كاغذ نيامده بود ، پايان نامه من به زبان انگليسي منتشر شد و تا چندين سال منبع مطالعه درباره آب و هواي ايران بود و هنوز هم به آن ارجاع داده مي شود . در سال هاي بعد از جنگ جهاني هواپيمايي رو به توسعه بود ، ارتباط هوايي در آن زمان با هواپيماهاي كوچكي انجام مي شد اما جت هايي كه امروزه در خطوط هوايي مسافرت مي‌كنند در ارتفاع بالاي 10 كيلومتر از سطح زمين حركت مي‌كنند و در آن جا هوا تقريباً يكنواخت است ، ولي در ارتفاعات پايين هواها به اعتبار دماي متغير سطح زمين به اصطلاح تفاوت پيدا مي كند يعني در 2 يا 3 كيلومتري زمين هوا يكدست نيست كه هواپيما بتواند از داخل آن عبور بكند .

همان طور كه روي زمين مثلاً در جاده پستي و بلندي داريم فشار هوا در جاهاي مختلف تفاوت پيدا مي كند و اين اختلاف فشار هوا يك چيزي مثل ناهمواريهاي سطح زمين به وجود مي آورد . به خاطر عبور هواپيما از منطقه اي با فشار هواي زياد به منطقه اي كم فشار بايد موتور هواپيما به شكل ديگري عمل كند تا از آن جا بگذرد اما آن زمان ناگهان هواپيما سقوط مي كرد بنابراين لازم بود بدانند هوا چگونه است و بر اساس همين ضرورت هواشناسي را در كشورها بوجود آوردند .

هواپيما هم در مسير خودش مرز نمي شناسد و هواپيمايي كه از انگلستان به ايران مي‌آيد از چندين كشور و چندين نوع هوا عبور مي‌كند ، پس لازم است هر كشوري درباره آسمان خودش كمك و راهنمايي كند ، اين ضرورت باعث تأسيس سازمان هواشناسي شد ، خدمات سازمان هواشناسي خيلي پيچيده است .

ما فقط در تلويزيون مي بينيم كه يك نفر مي آيد و مي‌گويد فردا هوا چگونه خواهد بود . براي ترسيم آن خط‌هاي منحني كه شما هر شب در تلويزيون مي بينيد صدها هزار اطلاعات روي نقشه مي‌آيد تا كارشناس كه در سطح دكتري آموزش ديده آن خط‌ها را بكشد و از آن خط‌ها استفاده‌هايي كند .

موقعي كه سازمان هواشناسي تازه تشكيل شده بود با آنها ملاقاتي كردم و يك نسخه از پايان نامه ام را به كتابخانه آنجا اهدا كردم . موقعي كه قرار شد در اينجا اداره هواشناسي بوجود بيايد يك كارشناس براي ايران مأمور شده بود كه دولت ايران را براي تشكيل يك هواشناسي سيستماتيك و علمي كمك و راهنمايي بكند . نام مرا آنجا به او داده بودند كه يك چنين شخصي درباره آب و هواي ايران كتابي نوشته ، اتفاقاً من در ايران نبودم و در مأموريتي بودم ولي آن شخص مرا پيدا كرد .

هواپيمايي از نظر ارتباطات در وزارت راه بود اين هواشناسي هم قرار بود در وزارت راه بوجود بيايد ، هواپيمايي با دانشگاه موافقت كرده بود كه من هواشناسي را راه بيندازم . در سال 1335 مسئوليت مديريت كل اداره هواشناسي به من محول شد .

اولين كاري كه كرد قانون استقلال هواشناسي را از مجلس گذراندم كه با اين كار هواشناسي هويت قانوني پيدا كرد يعني دولت ملزم بود بودجه اي بدهد و تشكيلاتي راه بيندازد ، يك قانون ديگري گذراندم كه قانون عضويت ايران در سازمان هواشناسي جهاني بود كه ارتباط ضمني‌مان با هواشناسي بين المللي با آن قانون تأمين مي شد .

به موازات آن كلاس‌هاي متعددي براي تربيت كارمند در سطوح مختلف راه انداختم . در اين 12 ـ 10 سالي كه در هواشناسي بودم از نظر تجهيزات و پرسنل و تربيت كارمند و فعاليت هاي علمي هواشناسي ايران را به پايه اي رساندم كه در رديف كشورهاي نسبتاً توسعه يافته قرار گيرد ولي بعد از انقلاب توسعه هواشناسي خيلي بيشتر شده چون امكانات الان با امكانات آن زمان كه بودجه ها و اعتبارات كم بود تفاوت پيدا كرده است . در نتيجه هواشناسي امروز ما در منطقه سرآمد هم است و در تمام آسيا بعد از روسيه و ژاپن و هند مقام شامخي دارد . البته من بعد از 12 سال در سال 35 استاد تمام وقت و معاون دانشگاه شدم ولي ارتباط من با سازمان هواشناسي محفوظ مانده بود به خصوص در ارتباط با سازمان جهاني هواشناسي در آن 12 سالي كه رئيس هواشناسي ايران بودم زبان مي دانستم . در محافل هواشناسي بين المللي مشكلي در بحث و گفتگو نداشتم ، پنج سال هم رئيس منطقه آسيا بودم در آن مقام ايجاب مي كرد كه من به تمام كشورهاي آسيا مسافرت كنم ، غير از چين كه در آن وقت عضو سازمان ملل نبود ، و در تمام اين كشورها تشكيلات هواشناسي را ببينم و خدمات مشترك بين هواشناسي هاي مختلف را هماهنگ كنم ، در آن پنج سال علاوه بر آن كه به كار خود ايران مي رسيدم بايستي به كار قاره آسيا مي رسيدم ، بعد از اين كه از هواشناسي درآمدم و در دانشگاه تمام وقت كار مي‌كردم باز هم ارتباط با هواشناسي از نظر علمي محفوظ بود به خصوص كه در زماني كه آنجا بودم با همكاري دانشگاه و هواشناسي به خاطر موقعيت خاصي كه هم در دانشگاه و هم در هواشناسي داشتم ، براي اولين بار اطلس اقليمي ايران را تهيه كردم كه هنوز كه هنوز است تنها مرجع تحقيق هست . در اين 30 سال در تمام دنيا بارها در كنفرانس ها و سمينارها شركت كردم و سخنراني داشتم.

جايزه جهان

در سازمان هواشناسي براي تشويق و اشاعه علم هواشناسي در سطح جهان معمول است كه از سالي كه به وجود آمده هر سال جايزه اي مي دهند اين جايزه به كسي تعلق مي‌گيرد كه خدمات برجسته اي كرده باشد چه در آن سال چه در گذشته چه به صورت يك فرمول جديد يا اختراع جديد يك دستگاه جديد براي اندازه گيري اختراع كرده باشد ، در اين روزگار كه مباني رياضي و مدل سازي متداول هست كتاب تازه اي نوشته باشد معمول است كه هر كشوري يك شخص برجسته اي در سازمان هواشناسي خودش معرفي مي كند هواشناسي تمام دنيا را به 6 قسمت تقسيم كرده ، منطقه اول آفريقا است منطقه دوم آسيا . اين پيشنهادات اول در سطح منطقه مورد برسي قرار مي گيرد و از هر منطقه يكي را به سازمان هواشناسي جهاني پيشنهاد مي‌كنند در يك جلسه شوراي اجرايي كه تشكيل مي شوند از رئيس و سه نائب رئيس و شش تا رؤساي منطقه اي و 20 نفر هم از كشورها در كنگره ها انتخاب مي شوند كه عالي‌ترين مقام سازمان هواشناسي جهاني مي شود در آن جا اين اسامي به كميسيون ها ارائه مي شود و آنها نظر مي‌دهند چند نفر پيشنهاد مي دهند كه از اين ميان آنها يك نفر را شورا انتخاب مي‌كند . در خرداد ماه گذشته شورايي كه به منظور انتخاب برنده جايزه تشكيل شده بود رئيس سازمان هواشناسي ايران هم شخصاً حضور داشت و براي اين كه ايشان الان چندين سال نائب رئيس سازمان جهاني هواشناسي است و بعلاوه خود هواشناسي ايران هم با در نظر گرفتن زحماتي كه من براي تأسيس هواشناسي كشيده بودم و آثار و نوشته هايي كه در اين چندين سال چه به زبان فارسي ، چه انگليسي درباره هواشناسي چه در ايران چه در جاهاي ديگر عرضه كرده بودم و حالا هم كه تجديد اطلس اقليمي ايران كه عن‌قريب به مرحله چاپ مي رسد همكاري دارم با توجه به همه اين مسائل هواشناسي ايران مرا معرفي كرده بود . از آن مرحله اوليه هم گذشته بوديم و در جلسه نهايي شوراي مشورتي كه 30 نفر شركت مي كنند من 24 رأي آوردم و در نتيجه برنده سال 2001 شدم .

اعطاي جايزه

سازمان هواشناسي جهان ( WMO ) از بدو تأسيس تاكنون هر ساله جايزه اي را به يكي از مؤثرترين چهره هاي علمي در جهان در زمينه هواشناسي اعطا مي كند اين جايزه ممكن است به خاطر يك فعاليت خاص از قبيل اكتشاف يك پديده يا يك اختراع يك دستگاه به دانشمندي تعلق بگيرد و ممكن است دانشمندي را به خاطر مجموع فعاليت‌ها و خدمات او به اين علم براي اعطاي اين جايزه برگزينند . اين جايزه مهمترين و معتبرترين جايزه علمي در زمينه هواشناسي در جهان است .

دكتر محمد حسن گنجي ، مؤسس رشته جغرافيا در دانشگاه تهران در سال دوم تأسيس و مؤسس سازمان هواشناسي كشور بوده است . وي در طول 12 سال رياست سازمان 5 ماه نيز رئيس منطقه سازمان هواشناسي جهاني در منطقه آسيا بوده و نقش بسزايي در پايه‌گذاري هواشناسي در سرتاسر آسيا ايفا كرده است . اگر بدانيم كه هواشناسي ايران در حال حاضر نيز از پايگاه و اعتبار ويژه اي در جهان برخوردار است ، به اهميت و نقش دكتر گنجي در تأسيس اين رشته و تربيت چندين نسل از متخصصان هواشناسي در ايران پي مي‌بريم .

من با دبيري در دانشگاه تهران شروع كردم و بعد از 13 سال استاديار اين دانشگاه شدم ، اولين كسي بودم كه با تحصيلات عاليه جغرافيا به ايران برگشتم و در سال دوم تأسيس دانشگاه تهران به همراه دو نفر از همكارانم رشته جغرافيا را پايه گذاري كرديم .

بعد از ما شش نسل جغرافيدان در ايران تربيت شده است كه من به نوعي پدربزرگ اين جريان احساس مي كنم . مدتي رئيس دانشكده و معاون دانشگاه تهران بودم در دوران بازنشتگي هم دانشگاه بيرجند را تأسيس كردم . قبل از انقلاب مدتي معاون پارلماني وزارت راه بودم .

پس از انقلاب در دوران جنگ ايران و عراق مشاور وزير دفاع بودم حالا هم در اين دانشگاه ( شهيد بهشتي ) مشاور دانشكده علوم زمين هستم و دو دانشجوي دكتري دارم ، بيش از صد مقاله به فارسي و انگليسي نوشته ام و چهارده كتاب درسي به چاپ رسانده ام ، مهمتر از همه اين ها انتشار كتابي با عنوان « جغرافيا در ايران از دارالفنون تا انقلاب اسلامي » كه داستان علم جغرافيا در كشور است پانزده سال است كه با دائره‌المعارف اسلامي همكاري مي كنم و اين اواخر با مركز گفتگوي تمدن ها ارتباط نزديك دارم و قرار است اطلس جغرافيايي تمدن ها را تهيه بكنم .

بچه های طبرستان سلام

چه خبرا؟

به ما سر نمی زنید؟؟

به این زودی فراموشمون کردی؟

به امید دیدار مخصوصا ْ بچه های گروه جغرافیای طبیعی ورودی ۸۳

این ایمیل منه:www.e_emadi2006@yahoo.com

منتظر پیامتون هستم.

طبرستانیا

طبرستانیااااا!

معلومه کجاید؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

عنوان:

بررسی بارش شدید در شمال شرق ایران

بررسی موردی 14 مارس 2003

نام محقق:

 سید جعفر عمادی

سمت :

دانشجوی کارشناسی جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم

موسسه آموزش عالی طبرستان

تابستان 86

چکیده

تغییر زیاد در میزان دریافت بارش مناطق مختلف ایران باعث شده تا پژوهش های زیادی درباره بارش های مناطق مختلف صورت گیرد از این میان تحقیق حاضر به بررسی میزان بارش شدید روز 14 مارس منطقه شمال شرق کشور پرداخته و مهمترین منابع تامین کننده رطوبت و مهمترین عوامل ایجاد کننده بارش منطقه را شناسایی نموده است.

واژکان کلیدی : کم فشار ] پرفشار , ناوه , پشته ] سیکلون , آنتی سیکلون

مقدمه

رطوبت مهمترین عنصر آب و هوایی بشمار می رود زیرا میزان بارندگی و در نتیجه وضعیت حیات را در کشور کنترل می کند ( علیجانی 1374)  بیشتر بارش های ایران در فصل سرد سال روی می دهد , منطقه شمال شرق ایران بیشترین بارش خود را در ماه مارس دریافت می کند این منطقه شامل سه استان خراسان شمالی, خراسان جنوبی و خراسان رضوی می باشد که بین عرض های 32 تا 40 درجه شمالی و طول 57 تا 61 درجه شرقی قرار گرفته است .پژوهش گران متعددی جنبه های مختلف اقلیمی ایران را مورد مطالعه قرار داده اند از آن جمله می توان به دکتر علیجانی1374 ( آب و هواشناسی سینوپتیک ) اشاره نمود که عمده بارش های منطقه را در نیمه سرد سال و توسط سیکلون ها و آنتی سیکلون ها و موج های کوتاه جوی معرفی نموده. با توجه به اینکه تا کنون مطالعه جامعی درباری بارش های این منطقه صورت نگرفته است میزان بارش های چند سال این منطقه مورد بررسی قرار گرفت و بارش روز 14 مارس 2003 با توجه به اینکه میزان بارش این روز قابل توجه بود برای بررسی انتخاب گردید هدف این تحقیق بررسی علت بارش شدید منطقه و پاسخی برای این سوال که چرا بیشترین بارش در ماه مارس بوده و عامل اصلی این بارش ها چه می باشد؟ است .

داده و روش

در این تحقیق به منظور تعیین منابع رطوبتی تاثیر گذار و سیستم های ورودی مسئول بروز بارش در منطقه و به ویژه بارش شدید روز 14 مارس منطقه شمال شرق کشور از متغیر هایی همچون دمای سطح 1000 , 500 و 850 هکتوپاسکال , فشار 1000 و 500 هکتوپاسکال, نم ویژه 850 و 700 هکتوپاسکال و باد 1000 , 850 و 500 هکتوپاسکال برای ساعت صفر تا 18 برای  دوره زمانی 7 روز از ماه مارس را از مزکز پیش بینی اقلیمی آمریکا (cdc.noaa.gov/cdc/data.ncep.reanalysis.pressure) دریافت گردید .کلیه نقشه ها برای دور 7 روزه( 10مارس الی 16 مارس 2003) در حد فاصل 4 ساعت مورد بررسی قرار گرفت همچنین جهت بررسی دقیقتر از داده های بارشی ماهانه و روزانه منطقه برای دوره زمانی 4 ساله ( 2000 الی 2003 ) استفاده گردید و روز های بارشی شدید از سایت سازمان هواشناسی کشور (www.weather.ir)استخراج گردید و مورد بررسی قرار گرفت و با نرم افزار GrADS نقشه های هر کدام از این متغیر ها برای دوره زمانی مشخص تهیه گردید . که در مجموع 84 نقشه تهیه گردید و تمامی این نقشه ها مورد بررسی قرار گرفت

بحث

زمستان فصل اوج بارندگی در کشور است و از مقدار روز های بارندگی به طرف بهار نیز کاسته می شود ( دکتر علیجانی ) پر باران ترین نقطه خراسان حدود 300 میلیمتر یا کمتر بارش سالیانه دارد بیشترین بارندگی خراسان در دامنه های جنوبی هزار مسجد در محدوده قوچان اتفاق می افتد ( علیجانی ) با توجه به بررسی انجام گرفته بر روی بارش های روز 12 , 13 و 14 مارس 2003 ایستگاه های شمال شرق کشور با توجه به نمودار شماره 1

نمودارشماره 1  میزان بارش روزهای 13,12 و 14 مارس 2003 شمال شرق ایران

مشاهده می شود که میزان بارش گذارش شده روز 12 همه ایستگاه های منطقه بسیار کم است به طوری که بیشترین بارش گذارش شده مربوط به شهرستان بجنورد به میزان 1/4 میلیمتر می باشد با توجه به نقشه شماره 1 که نشان دهنده منطقه بارشی و مرکز بارش شدید می باشد که بر روی خراسان شمالی و شهر بجنورد قرار گرفته است .

نقشه بارش روز 12 مارس

نقشه شماره 1 بارش روز 12 مارس 2003

همچنین با توجه به نقشه های هوا و فشار شماره 2 تراز 500 هکتوپاسکال مشاهده می شود که ناوه ای روی دریای مدیترانه و جنوب ترکیه مستقر شده است که دلیل آن ایجاد یک مرکز کم فشار در شمال غرب ایران و شمال شرق ترکیه است . با ورود این مرکز کم فشار و ایجاد ناوه ما شاهد شروع بارش در این روز در منطقه هستیم ولی میزان آن زیاد نخواهد بود.

  نقشه های شماره 2 نقشه هوای تراز 1000 هکتوپاسکال و نقشه فشار تراز 850 هکتوپاسکال 12 مارس 2003

در روز 13 با توجه به نقشه فشار و هوای شماره 3 مشاهده می شود که یک مرکز کم فشار بر روی ترکمنستان مستقر شده و کم فشار دیگری در اروپا قرار دارد . کم فشار مستقر روی ترکمنستان باعث شده تا ناوه ای در روی ایران و در جهت شمال , جنوب ایجاد گردد

 نقشه شماره 3 نقشه هوای تراز 1000 هکتوپاسکال و نقشه فشار تراز 850 هکتوپاسکال 13 مارس 2003

نقشه شماره 4 نقشه بارش روز 13 مارس 2003

با توجه به آرایش قرار گیری خطوط تراز و کم فشار حاکم بر منطقه  و با توجه به نقشه شماره 4 مشاهده می شود که میزان بارش منطقه زیاد می شود و مساحت بیشتری از منطقه را دربر می گیرد با توجه به نقشه مشاهده می شود که بر میزان بارش منطقه افزوده شده به طوری که میزان بارش در شهرشتان بجنورد به میزان 5/19 میلیمتر رسیده است که نسبت به روز قبل 5 برابر بیشتر بوده است . همانگونه که مشاهده می شود بارش های روز 12 و 13 بیشتر در مناطق کوهستانی که دارای ارتفاع زیاد می باشند نزول نموده کمه با کاهش ارتفاع و از سمت شمال به جنوب از میزان بارش ها کاسته شده است با کمی دقت در نقشه ها مشاهده می شود که منشا بارش های این دو روز رطوبتی است که از روز دریای مدیترانه , دریای سرخ و خلیج فارس توسط کم فشار موجود در منطقه و توسط بادهای غربی به منطقه خراسان وارد شده است  که این مسئله را می توان از روی جهت جریان باد غالب منطقه ( نقشه شماره 5 ) متوجه شد.

نقشه شماره 5 نقشه جهت باد تراز 1000 هکتوپاسکال روز 13 مارس 2003

روز 14 روز اوج بارش در منطقه می باشد در این روز همانگونه که در نقشه شماره 6 مشاهده می شود

 نقشه شماره 6 نقشه فشار تراز 850 هکتوپاسکال روز 14 مارس 2003

مرکز کم فشار به سمت شمال شرق دریای خزر تغییر مکان داده و محل ناوه تقریبا به صورت شمال شرق , جنوب غربی می باشد که هوا در حال حاضر کاملا صعودی است در این روز میزان بارش ما به اوج خود رسیده است که این موضوع نشان دهنده اوج تاوایی در منطقه است که آن را می توان در نقشه شماره 7 مشاهده نمود . هوا در روی منطقه در حال حاضر کاملا صعودی است و میزان بارش منطقه به اوج خود رسیده است به طوری که تمام شهرهای شمال شرق کشور دارای بارش هستند

نقشه شماره 7 نقشه هوای تراز 1000 هکتوپاسکال روز 14 مارس 2003

نقشه بارش روز 14

نکته قابل توجه در این باره این است که میزان بارش ها از سمت جنوب به سمت شمال کاهش می یابد. به طوری که همچنان که در نقشه شماره 8 مشاهده می شود بیشترین میزان بارش در این روز مربوط به شهر بیرجند به میزان 38 میلی متر می باشد شهر های قاین و گناباد نیز به ترتیب با میزان بارش 33 و 1/20میلیمتر در سمت شمال شهر بیرجند داری بیشترین بارش بوده اند . کمترین میزان بارش مربوط به شهر بجنورد بوده است که دلیل آن را می توان حرکت مرکز کم فشار به سمت شرق و استقرار آن بر روی منطقه دانست که باعث گردیده تا میزان نم ویژه و رطوبت منطقه به مقدار زیاد کاهش یابد که این موضوع را می توان به صورت کاملا واضح در روی نقشه مشاهده نمود.

نقشه شماره 8 نقشه  بارش روز 14 مارس 2003

منبع اصلی بارش این روز از روی دریای عمان , دریای عرب و اقیانوس هند بوده که توسط بادهای غربی به منطقه وارد شده است که این موضوع را می توان در روی نقشه شماره 9 که نشان دهنده جهت باد غالب منطقه است متوجه شد.

 نقشه شماره 9 نقشه جهت باد تراز 1000 هکتوپاسکال روز 14 مارس 2003

از روز 15 با ضعیف شدن کم فشار و ورود مرکز پرفشاری از روی عربستان به سمت ایران و استقرار آن در منطقه شمال غرب کشور مرکز کم فشار به سمت شمال عقب نشینی نموده است همچنین با توجه به نقشه هوای شماره 10 مشاهده می شود که خطوط تراز به صورت نزولی در آمده و از میزان تراکم ابر کاسته شده و بارش ها به طور کامل قطع شده است 

نقشه شماره 10 نقشه هوای تراز 1000 هکتوپاسکال روز 15 مارس 2003

نتیجه گیری

با توجه به آنچه که ذکر شد چنین می توان نتیجه گیری نمود که منطقه شمال شرق ایران بیشترین میزان بارش خود را در فصل سرد سال و تحت تاثیر مستقیم سیکلون های واردد شده به ایران توسط موج  کوتاه و بلند باد های غربی دریافت می کند . و بیشترین میزان رطوبت خود را از به دلیل نبود منبه رطوبتی مهم و قابل توجه در داخل کشور از مناطق مجاور ماننده دریای مدیترانه , دریای سرخ , خلیج فارس , دریای عرب و... تامین می کند همچنین میزان بارش ها از منطقه شمال به طرف جنوب و از غرب به طرف شرق کاهش می یابد این منطقه در بیشتر فصل سرد سال تحت تاثیر پرفشر سیبری است که باعث می شود تا هوای بسیار سرد و خشکی از منطقه شمال و شمال شرق وارد کشور شود که به دلیل سردی زیاد و کمی میزان رطوبت تاثیر چندانی در میزان بارش های منطقه ندارد.

تقدیر و تشکر

در اینجا لازم از زحمات تا استاد عباس مفیدی که در انجام مراحل مختلف این تحقیق مرا یاری نمودند تشکر و قدردانی نمایم

منابع

1- حبیبی فرید , 1377 , بررسی و نحوه شناسایی توده های هوایی که ایران را مورد تهاجم قرار می دهند , مجله نیوار

2- غیور حسنعلی , مسعودیان ابوالفضل , 1375 , بررسی نظام تغییرات مجموع بارش های سالانه در ایران زمین , سال دوم , شماره 6

3- ناظم السادات , سید محکمد جعفر , 1377 , بررسی تاثیر دمای سطح آب خلیج فارس بر رارندگی های جهوب ایران , مجله نیوار

4- مفیدی , عباس , 1384 , تحلیل سینوپتیکی ماهیت سامانه های کم فشار سودانی , فصل نامه جغرافیایی سرزمین , سال دوم , شماره 6

5- علیجانی , بهلول, 1381 , اقلیم شناسی سینوپتیک , انتشارات سمت

6- علیجانی , بهلول, 1374 , آب و هوای ایران , انتشارات پیام نور , چاپ 6

7- علیجانی , بهلول, 1364 , آب و هواشناسی سینوپتیک  مجموع مقالات سمینار جغرافیایی , شماره 3

9- Kalneay etal,1996;Kristler etal ,2001

بچه ها سلام

_{یکی از راه های تهیه نقشه های هوا استفاده از سه دستور آماده ای است که به صورت اوتوماتیک نوشته شده وهمه نقشه ها را به صورتا آماده توليد مي كند.كه قبلا  در اختیار شما قرار گرفته است در این برنامه کافی است تا شما نام فایل های خود را در ابتدای آن ها قرار دهید و سپس آنها را با پسوند Gs آن را Save کنید . برای اینکه شما بتوانید این کار را راحتر انجام دهید مراحل زیر را به ترتیب دنبال کنید:}

_{تبدیل داده های بیس به فرمت  Gsو تولید نقشه :}

_{برای اینکه لارم است شما ابتدا یک new folder درست کنید و به آن نام دهید مثلا من برای دادهای خود نام  mar2003  را انتخاب کرده ام ، سپس پنج داده  air , u , v , shum , hgt , را در داخل آن قرار دهید . بعد از این کار لازم است تا شما این folder را حتما در داخل محیط Grads و در داخل  win32  قرار دهید .}

_{سه دستور آماده را نیز در داخل محیط win32  کپی کنید روی آن به ترتیب کلیک راست کرده و گزینه open  را انتخاب کنید و آن را به صورت فایل notepad  باز کنید : مثلا فایل اول من hgt500-air1000mb  را وقتی باز می کنید در سطر چهارم و در مقابل گزینه  sdfopen  نام فایل های بیس لازم برای تهیه نقشه قرار گرفته است که شما باید به جای این نام ها , نام فایل های خود را که در داخل win32  قرار داده اید را جایگزین کنید برای این کار ابتدا نامnew folder را که داده های بیس در داخل آن قرار دارد را می نویسیم :}

mar2003

_{سپس بک اسلش می زنیم}

mas2003/

 و بعد از آن نام فایل خود را به صورت کامل در آن کامل می نویسیم

mar2003/air2003-10-16-mar.nc

 بعد از نوشتن نام فایل ها برای Save کردن آن از سمت چپ و بالا گزینه اول یعنی _{file  را باز کرده و سپس گزینه  Save  را انتخاب می کنیم , بعد از این کار پنجره notepad  را می بندیم . با این کار چون فایل notepad ای را که باز کرده بودیم خود به صورت فرمت Gs بود فقط کافی بود تا نام فایل های خود را در محل های خود جایگزین می کردیم و آن را بدون هیچ تغییر دیگری Save می کردیم و نیازی به انتخاب  Save As و یا دادن مسیر جدید به آن نیست . دو نکته را در اینجا لازم است تا یاداوری کنم 1- نام فایل خود را به صورت کامل بنویسید و توجه کنید که نباید آخر فایل خود شما دو بار کلمه .nc را تایپ کنید 2- در سطر سوم و در مقابل گزینه}

while ti <=28

 _{شما باید تعداد نقشه های خود را بنویسید . برای این کار تعداد روز هایی را که شما داده های بیس خود را برای این دوره انتخاب کرده اید را ضرب در عدد 4 کنید . مثلا من در انتخاب داده های بیس خود یک دوره 7 روزه را انتخاب کرده ام یعنی از روز 10 تا 16 که در مجموع 7 روز می شود در این صورت عدد مربوط به تعداد نقشه ها را به عدد 28 باید تغییر دهم یعنی به جای عدد موجود در این سطر عدد 28 را تایپ می کنم و گزینه Save را از داخل فایل انتخاب می کنم . بعد از انجام مراحل بالا برای هر سه دستور آماده که آنها را در محیط  win32  قرار داده ایم نرم افزار Grads را اجرا می کنیم و بعد از زدن Enter دستور زیر را در آن تایپ می کنیم :}

run mar2003/hgt500-air1000mb.Gs

_{در اینجا mar2003  نام new folder  شماست که داده های بیس را در داخل آن قرار داده اید بعد از زدن/  بکسلش نام فایل  Gsخود را باید تایپ کنید سپس در پایان بعد از .( نقطه) کلمه Gs را تایپ می کنیم و Enter را می زنیم نقشه ها تولید می شود . در اینجا یادآوری یک نکته بسیار ضروری است و آن اینکه در نوشتن نام دستور آماده  Gs  بعد از تبدیل آن باید حتما این سه نام تایپ شود :}

run mar2003/hgt500-ari1000mb.gs

run mar2003/hgt-vec-shum.gs

run mar2003/shum850mb.gs

_{همچنان که مشاهده می کنید در دستور سوم کلمه stream را نباید تایپ کنید در غیر این صورت در تهیه نقشه ها به مشکل بر خواهید خورد.}

_{دوستان توجه کنید در صورتی که تمامی مراحل بالا را به ترتیب انجام دهید نقشه های شما بدون هیچ دردسری تولید خواهد شد در صورتی که موفق به تولید نشدید ابتدا همه داده های بیس خود را در محیط Grads تک به تک باز کنید و از صحت و درستی داده های خود مطمئن شوید در صورت بروز هر مشکلی شما می توانید از طریق ایمیل www.e_emadi.yahoo.com  و یا از طریق همین وبلاگ و با گذاشتن پیغام در محل نظر دهید مشکل خود را با من مطرح کنید تا شما را راهنمایی کنم .}

_{تابستان خوبی را در کنار خانواده خود داشته باشید}

_{به امید دیدار}

اين فرم آماده براي گرفتن نقشه هاي نم ويژه مي باشد .لازم است تا براي اين كه نقشه هاي نم ويژه را به صورت صحيح از سايت سازمان استخراج كنيد اين فرم را با دقت كامل پركنيد.در صورت بروز مشكل مي توانيد از طريق آدرس ايميل موجود در اين وبلاگ با من ارتباط برقرار نماييد.

موفق باشيد.

بررسی میکروکلیماتولوژی شهرستان سبزوار

محقق :سید جعفر عمادی

دانشجوی رشته جغرافیای طبیعی اقلیم

نام استاد : دکتر زرین

مقدمه :

یکی از عوامل مهم در زندگی انسان آب و هواست؛از این رو جغرافیدانان همواره به عنوان یکی از اجزاء اصلی چشم انداز جغرافیایی بدان نگریسته و مطالعات ویژگی های آن را به صورت یک علم دقیق ،وجهه همت خویش قرار دادند، تا جایی که امروزه آب و هواشناسی به صورت یک رشته کاملاً محرز علمی درآمده است (علیجانی ،1371). میکروکلیماتولوژی به عنوان یکی از علوم مرتبط با آب و هوا به مطالعه آثار متقابل جو و سطح زمین می پردازد .  این آثار در درازمدت آشکار شده و به نواحی هویت میکروکلیمایی می بخشد.این آثار در دراز مدت آشکار شده و به ناحیه هویت میکروکلیمایی می بخشد ( محمد رضا کاویانی ). به آب و هوای متنوع در کوچکترین ابعاد ، میکروکلیما گفته می شود(محمد رضا کاویانی ).اقلیمی که تحت تاثیر طبیعت و پوشش سطح زمین شکل می گیرد ، اقلیم محلی نامیده می شود اقلیم محلی نیز به شدت از شرایط فیزیکی سطح زمین مانند رنگ ،جنس ،بافت ،شیب و ... .تاثیر می پذیرد و قلمرو کوچکترین واحد مهم اقلیمی را به نام میکروکلیما به وجود می آورد . هدف میکروکلیماتولوژی بررسی و شناخت آب و هوا یک منطقه یا ناحیه کوچکی است که شرایط خاص آب و هوایی را برای منطقه ایجاد می کند و انکه این شرایط چه تاثیری در فعالیت های انسانی و محیطی که انسان در آن در حال زندگی است ایجاد می کند . زیرا تغییرات میکروکلیمایی یک منطقه تاثیر مستقیمی بر روی انسان و فعالیت های آن قرار می دهد . حفظ تعادل حرارتی بین بدن انسان و محیط اطراف یکی از نیازهای اولیه سلامت و آسایش است ، منظور از شرایط آسایش انسانی یا به اصطلاح منطقه آسایش مجموعه شرایط است که از نظر حرارتی ، حداقل برای 80% افراد مناسب باشد ،که این مسئله به عوامل مختلفی بستگی دارد که از جمله این عوامل می توان خصوصیات فردی نظیر فعالیت و سازگاری با محیط و پوشش فرد ، سن و جنس ، شکل ظاهری ، مقدار چربی زیر پوست و نوع غذا و رنگ پوست نام برد. در میکروکلیماتولوژی به بررسی پارامترهای جوی مختلفی از قبیل دما ، رطوبت ، بارش و ... می پردازیم تا تاثیر هر کدام را در زندگی انسان به منظورکمک و راهنمایی انسان برای بهبود شرایط زندگی ؛ در اختیار او قرار دهیم ، که برای رسیدن به این هدف ما از فرمول های موجود که تعیین کننده محدوده و منطقه آسایش انسان می باشند استفاده می کنیم .

معرفی منطقه مورد مطالعه :

منطقه مورد مطالعه شهرستان سبزوار با جمعیت 246433 نفر و مساحت 19000 کلیومتر مربع در نماحیه غربی استان خراسان رضوی در مدار های جغرافیایی 57 درجه و 40 دقیقه و 36 درجه و 13 دقیقه عرض جغرافیایی و در ارتفاع 1/977 متری از سطح دریا واقع است . از نظر طبقه بندی های اقلیمی این شهرستان در محدوده اقلیمی سرد و گرم خشک واقع گردیده است .

روش کار :

در بررسی میکروکلیمای این شهر از آمار 30 ساله عناصر آب و هواشناسی این شهرستان از جمله دما ، بارش ، حداکثر دما ، حداقل دما ، و رطوبت نسبی در ساعت های 03 ، 06 ، 15 استفاده شده است ، که شامل دوره آماری از سال 1973 تا 2003 می باشد که این آمار از طریق سایت سازمان هواشناسی کشور ( www.weather.ir  ) استخراج شده و با استفاده از نرم افزار های کامپیوتری مانند Excel میانگین 30 ساله پارامترهای مورد نیاز استخراج گردیده و با استفاده از فرمول های موجود شاخص عصبی – دمای موثر و قدرت خنک کنندگی محیط و همچنین با استفاده از روش الگی و گیونی مورد مطالعه قرار مطالعه قرار گرفت که در زیر به تشریح نتایج بدست آمده از هر کدام پرداخته می شود.

شاخص بیکر :

شاخس بیکر به شاخص خنک کنندگی محیط معروف است و بیشتر برای اقلیم های سرد کارایی دارد . بیکر از رابطه زیر برای محاسبه قدرت خنک کنندگی محیط استفاده کرد که در آن :

: میانگین دمای روزانه بر حسب درجه سلسیوس            

: باد برحسب متر در ثانیه

: قدرت خنک کنندگی محیط بر حسب میکروکالری در سانتیمتر مربع در ثانیه

بر اساس این فرمول مقدار CP یا قدرت خنک کنندگی محیط برای شهرستان سبزوار به صورت زیر محاسبه گردید.

مقدار [1]cp محاسبه شده بین 21 الی 24 می باشد که نشان می دهد فصل زمستان یعنی ماههای JAN ، FEB، MAR، از نظر شرایط محیطی خنک و از نظر شرایط بیوکلیمای انسانی در رده ملایم قرار گرفته است . در دو ماه آبریل و می شرایط محیطی در بهترین وضعیت خود یعنی ملایم مطبوع و از نظر شرایط کلیمای انسانی در محدوده آسایش بیوکلیمایی قرار دارد. اما زمان JUL ، SEP شرایط محیطی گرم قابل تحمل در منطقه حاکم است .

 ماههای OCT، NOV، DEC یهنی فصل پاییز شرایط محیطی تغییر می کند و شرایط ملایم مطبوع حاکم می شود . اما از نظر شرایط بیوکلیمای انسانی از ماه APR  تا DEC محدوده آسایش بیوکلیمایی می باشد . بطور کلی هیچ گونه شرایط عدم آسایشی که شدیدآ برای انسان غیر قابل تحمل باشد در طول دوره آماری ایستگاه سبزوار وجود ندارد.

شاخص فشار عصبی :

این رابطه نشان دهنده ضریب آسایش در دو نوع دماست . در رابطه اول بر اساس شاخص فشار عصبی برای دما های بالاتر از 20 درجه می باشد که از فرمول زیر بدست می آید در این فرمول

  : شاخص دمای موثر

: متوسط رطوبت نسبی

: دما بر حسب فارنهایت

: متوسط درصد رطوبت نسبی

می باشد .

و در رابطه دوم بر اساس شاخص فشار عصبی برای ماه های زیر 20 درجه می باشد که از فرمول زیر یدست می آید

 در این فرمول

: باد برحسب متر در ثانیه

: دما سلسیوس

: قدرت خنک کنندگی محیط

می باشد.که با استفاده از رطوبت نسبی سنجیده می شود که در این رابطه هر چه رطوبت بیشتر می شود شرایط دمایی هوا سردتر می شود .

از میان 12 ماه طول دوره آماری 30 ساله میانگین دمای 5 ماه از سال در این دوره بالای 20 درجه می باشد که شامل ماه های MAY، JUN، JUL، AUGو SEP می شود و 7 ماه دیگر که شامل JAN، FEB، MAR، APR، OCT، NOVو DEC دارای ماه های زیر 20 درجه می باشند که بر اساس شاخص فشار عصبی بالا20 درجه نتایج زیر بدست آمده که درجدول زیر نشان داده شده است .

بر اساس شاخص فشارعصبی برای دمای زیر 20 درجه که با استفاده از درصد رطوبت نسبی که با استفاده از فرمول زیر بدست آمده است

نتایج زیر به دست آمده است :

همچنان که مشاهده می شود ضریب آسایش مربوط به دماهای بالاتر از 20 درجه در آهنگ گرمایشی خنگ و گرم با شرایط آسایشی در دمای زیر 20 در ماه FEBبا مقدار 33/798 به آهنگ سرمایشی سرد می رسد که با استفاده از پوشش مناسب فشار عصبی خاصی را ایجاد نمی کند . در ماههای دیگر سال آهنگ سرمایشی خنک و خیلی قرار می گیرد . با توجه به توضیحات ارائه شده مشاهده می شود که هیچ یک از ماه های دوره آماری 30 ساله این شهرستان دارای فشار عصبی و عدم آسایش نیستیم .

روش دمای موثر :

این روش آستانه دمای قابل تحمل برای انسان را نشان می دهد که از رابطه زیر بدست می آید که در آن

: میانگین دمای روزانه بر حسب درجه سلسیوس

: باد برحسب متر در ثانیه

: قدرت خنک کنندگی محیط بر حسب میکروکالری در سانتیمتر مربع در ثانیه

می باشد .

نتایج بدست آمدهاز رابطه میسنارد برای شهرستان سبزوار به سرح جدول زیر می باشد

در 5 ماه JAN، FEB، MAR، NOVو DEC دارای شاخص آسایشی خیلی خنک و در 20 ماه APR، NOV دارای شاخص آسایشی خنک با آسایش می باشد در 3 ماه JUN،JUL، و OCT دارای شاخص گرم با آسایش می باشند نکته جالب توجه این است که 2 ماه آسایش این شهرستان است که یکی دمای موثر 94/19 در ماه MAY در فصل بهار و دیگری با دمای موثر 7/20 در ماه SEP و در فصل تابستان قرار گرفته است . با توجه به جداول بالا هیچ گونه دمای موثری که نشان دهنده عدم آسایش باشد دیده نمی شود .

روش اولگی :

ویکتور اولگی برای اولین بار در سال 1963 این روش را مطرح کرده ، اولگی با استفاده از میانگین دراز مدت ماهانه چهار عنصر اقلیمی حداکثر دما ، حداقل دما ، حداکثر، حداکثر رطوبت نسبی و حداقل رطوبت نسبی جدول بیوکلیماتیکی ارائه کرده که در آن حدود آسایش انسان بر اساس تغییرات این چهار عنصر تعیین شده است . علاوه بر این عوامل در جدول ارائه شده دو عنصر تابش و جریان باد در محدوده آسایشی نیز نشان داده شده است .

برای استفاده از این نمودار باید مقدار دما و رطوبت نسبی ایستگاه انتخابی را بر روی نمودار تصویر کرده و وضعیت نقاط بدست آمده را نسبت به منطقه آسایش نمودار سنجیده ؛ که برای این منظور عنصر های حداقل دما و حداکثر رطوبت را مشخص نموده و محل برخورد این دو را با علامت(▲) مشخص می کنیم و عنصرهای حداکثر دما و حداقل رطوبت را نیز مشخص نموده و محل برخورد این دو را با علامت (●) مشخص می کنیم . سپس با شماره گذاری برای هرکدام از این عناصر به ترتیب ماه های سال آنها را توسط یک خط مستقیم به یکدیگر وصل می کنیم . نقصی که در این روش اولگی وجود دارد این است که شرایط ساختمان در این روش مورد توجه قرار نگرفته است و این روش فقط برای محیط خارج از ساختمان مد نظر قرار گرفته است . در انجام این روش بر روی عناصر اقلیمی شهرستان سبزوار نتلایج بدست آمده به صورت زیر است

در این جدول میزان گسترش که عناصر دیگر اقلیمی مانند باد و آفتاب در محدوده منطقه آسایش ایجاد می کنند نشان داده می شوند . که به دلیل اینکه شرایط ساختمان در نظر گرفته نمی شود با محدودیت هایی در آن مواجه هستیم طبق جدول اولگی نتایج زیر برای شهرستان سبزوار به دست آمده است همانگونه که مشاهده می شود در ماه های APR،NOV با حداکثر دما و حداقل رطوبت و ماه های JAN ، JUL ،AUG بلاحداقل دما و حداکثر روطوبت در محدوده منطقه آسایش قرار دارند .

ماههای JANو FEB ،MARوDES با حداقل رطوبت و حداکثر رطوبت در منطقه سرد قرار گرفته اند که برای گرم کردن نیاز به 50 تا 75 کیلوکالری در ساعت انرژی برای گرم شدن نیاز دارند ماه MEY نیز با حداقل رطوبت و حداکثر دما به حدود 200 فوت در دقیقه باد نیاز دارد تا به منطقه آسایش برسد .ماه ها ی SEP،JAN،AUG با حداکثر دما و حداقل رطوبت برای رسیدن به آسایش نیاز به استفاده از وسایل خنک کننده مکانیکی دارند . همانطور که ذکر شد تنها ماه های AUGو NOV  با حداکثر دما و حداقل رطوبت در محدوده آسایشی قرار می گیرند و ماههای دیگر برای رسیدن به این منطقه باید از انرژی های گرمایشی و سرمایشی استفاده کنند تا بتوانند به این منطقه برسند.

نمودار الگی مربوط به شهرستان سبزوار

روش گیونی :

اگر چه تعیین محدوده دقیق آسایش دلیل ارتباط به عوامل مختلف بسادگی امکان پذیر نیست . در این ارتباط آزمایش ها و مطالعات گوناگونی انجام شده که با استفاده از نتایج آنها می توان شرایط اقلیمی مختلف را در ارتباط با آسایش انسان مورد بررسی و مطالعه قرار داد. یکی از کاربردی ترین شاخص ها برای بررسی شرایط حرارتی هوا از نظر آسایش جدول بیوکلیماتیک است که توسط برادران اولگی پیشنهاد شده است . در جدول بیوکلیماتیک حدود آسایش انسان بر اساس تغییرات دو عنصر اقلیمی دما ( محور عمودی هوا) و رطوبت نسبی هوا ( محور افقی جدول) تعیین شده است .

 علاوه بر این میزان گسترش دو عنصر اقلیمی دیگر یعنی تابش آفتاب و جریان هوا در محدوده آسایش ایجاد می کنند نیز مشخص گردیده است . همچنان که در نمودار اولگی انجام شده بر روی میزان حداقل دما و حداکثر رطوبت و حداکثر دما و حداقل رطوبت  شهرستان سبزوار انجام گرفته نتایج زیر بدست آمده است . در این روش حداقل دما – حداکثر رطوبت را با علامت مثلث (▲) و حداکثر دما – حداقل رطوبت را با نماد دایره (●) نشان داده ایم .

طبق جدول می توان دریافت که ماه ها ی JAN،JUL،AUG  با حداکثر دما و حداقل رطوبت در محدوده M" قرار گفته اند که شرایط قابل تحمل را با استفاده از مصالح سنگین و تهویه مطلوب مناسب نشان می دهد ماه SEP با حداکثر دما و حداقل رطوبت در محدوده M واقع شده است که شرایطی از هوای خارج از ساختمان را نشان می دهد که با استفاده  از ویژگی مصالح مناسب و به دلیل قرار گیری در محدوده Ec و استفاده از رطوبت کافی با استفاده از کولر های آبی با شرایط اقلیمی می توان هوای داخل ساختمان را در منطقه آسایش قرار دارد ماه MEY نیز با حداکثر رطوبت و حداقل دما در محدوده VوV" می باشد که این دو مربوط به ساختمان های معمولی و ساختمان هایی که به منظور خاص طراحی شده اند قرار می گیرد ماه های JAN،JUL،AUG  با حداقل دما و حداکثر رطوبت در محدوده W قرار می گیرند که به دلیل کمبود رطوبت باعث ایجاد خارش و سوزش پوست می شود که برای جلوگیری از این مسئله حتما باید رطوبت هوا افزایش یابد ماههای AUG و OCT در محدوده Nو N" قرار می گیرند که محدوده آسایش ، شرایط حرارتی قابل تحمل می باشد و ماههای JAN، SEP، AUG وoct   با حداقل دما و حداکثر رطوبت و ماههای FEB،MRS، DES با حداکثر دما و حداقل رطوبت در محدوده H وH" قرار گرفته اند که نیازی به گرم کردن هوا در این محدوده وجود ندارد ماههای JAN،FEB،MAS،DES با حداقل دما و حداکثر رطوبت در محدوده خارج از H قرار گرفته اند که دارای دمای کمی می باشد و برای گرم شده نیاز به استفاده از وسایل گرمایی مانند بخاری و استفاده از لباس های گرم خارج از خانه می توانند دارای آسایش باشند .

نمودار گیونی مربوط به شهرستان سبزوار

نتیجه گیری

نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان دهنده این موضوع می باشد که شرایط اقلیمی موجود در شهرستان سبزوار مشکل خاصی را از نظر شرایط آسایشی و فشار عصبی برای ساکنان منطقه به وجود نمی آید و در هیچ کدام از روش های انجام شده بر روی پارامترها و عناصر اولیه این تحقیق انجام گرفت شرایط عدم آسایش دیده نمی شود . به طور کلی شهرستان سبزوار به دلیل قرار گیری در منطقه سرد و گرم خشک در ماه های مختلف شرایط خاصی دارد . مثلا ً نوسان دما در فصول مختلف سال تفاوت زیادی دارد. در تابستان دما در ماههای ژوئیه ، اوت ، سپتامبر به ترتیب 3/31،6/29 و 2/25 می باشد که نشان می دهد اوج گرما در فصل تابستان مربوط به اوایل آن است که مردم جهت رسیدن به آسایش از سیستم های خنک کننده استفاده می کنند. هرچه از فصل تابستان به طرف فصل پاییز نزدیک می شویم از میزان دما کاسته می شود . دمای فصل زمستان در کمترین وضعیت خود قرار دارد .

تقدیر و تشکر :

در اینجا لازم است تا نهایت تشکر و قدردانی خود را از تمامی کسانی که مرا در انجام این تحقیق مرا یاری نمودند تشکر و قدردانی نمایم .

منابع :

1- امیری ،آزیتا ،1380،آسایش حرارتی در فضاهای داخلی ساختمان و طراحی اقلیمی در شهر قم،نیوار ، شماره 54-55، پاییز و زمستان 1383.

2- کسمایی ، مرتضی ، اقلیم و معماری ، نشر خاک ( ادبیات معماری ، شهر سازی ) ، چاپ دوم ،1383.

3- دهقان ، مهدی ، جزیره گرمایی شهر ، نمونه ای از تغییر اقلیم ، آموزش رشد جغرافیا ، شماره 65 ، 1382.

4- زرین ،آذر،1385،مفاهیم اولیه در اقلیم شهری ،جزوه درسی .

5- زرین ،آذر،1385،میکروکلیماتولوژی، جزوه درسی

 [1] - قدرت خنک کنندگی بر حسب میکروکالری در سانتیمتر مربع در ثانیه

^{موسسه آموزش عالی طبرستان}        

^{عنوان :تغییر اقلیم}

 ^{نام دانشجو: سید جعفر عمادی}

 ^{نام درس : مبانی اقلیم شناسی}

 ^{نام استاد:  دکتر مفید}

¹³⁸⁴

 مقدمه:

^{اقلیم زمین ثابت نیست آب و هوا در تمام مقیاس های زمانی از توندبادهای ناگهانی تا رویدادهای دوره ای سری عصرهای یخبندان تغییر می کند . ولی یکی از مهمترین تغییرات آب و هوایی اخیر به احتمال یقین در 1000 سال گذشته تجربه گرم شدن قابل ملاحظه در طی قسمت آغازین قرن بیستم بود . دامنه تغییر بسیار وسیع است و از دوره های گرم و مرطوب تا یخچالی را شامل می شود . سنگها و رسوبات آثار بسیاری از تغییرات اقلیمی گذشته را در خود ذخیره کرده اند رسوبات نمکی  خاکهای قرمز  کائولین رسوبات آهکی و مرجانها شواهدی از اقلیم های گرم و روسوبات و نهشته های یخچالی وپادگانه ها ی رودخانه ای شواهدی از اقلیم های سرد است . سن یابی چنین شواهدی نشان می دهد برخی از این تغییرات دراز مدت و برخی دیگر کوتاه مدت بودند گرمای موزوئیک میلیونها سال دوام داشته و تناوب دورهای یخچالی پلیستو سن فقط هزار سال طول کشیده است . چرا و چگونه چنین تغییرات وسیعی اتفاق می افتد؟ با یک نگرش سیستمی است به زمین پاسخ این سوال آسانتر خواهد بود زمین سیستمی است که در آن مجموعه ای از فرایندها ی متقابل و متصل به هم در یک مقیاس وسیع فضایی وزمانی عمل می کند بنابراین علت منفرد نیست و الزاماً مجموعه ای از علت ها پاسخگو خواهند بود. به طور کلی شرایط اقلیمی نتیجه اثر مقابل و پیچیده دو منبع مهم انرژی ، انرژی خورشیدی و انرژی زمین است. تابش ورودی خورشیدی اولین منبع انرژی زمین است که سیارات زمین (آب و اتمسفر ) را به حرکت درمی آورد. انرژی درونی زمین عامل حرکت پایت هاست. این حرکت باعث باعث جابجایی قاره ها تشکیل آتشفشانها بر خاستن کوهها تغییرات بزرگ مقیاس سطح دریا هاست. تا کنون نظریات متعدد در تدبین علل چاسخگو نبوداند بلکه هریک بخشی ازپدید ها را تشریح کرده اند.}    

تردید های علمی در تغییر اقلیم زمین:

^{دخالت انسان در تغییر آب و هوای جهان اگر چه در آخرین اظهار نظر کمیته بین الملل تغییر اقلیم تردید ناپزیر اعلام شده است. با وجود پیچیدگی عوامل و پس خورها ی متعدد که در تقابل سیستمهای هواکره ،آبکره، یخکره و زیستکره موجود است باعث شده تا نظریات متضادی درباره گرم شدن کره زمین ارئه شود. برخی از دانشمندان هواشناسی که به صورت انفرادی در کشورهای جهان سوم به این مطالعه این موضوع پرداخته اند به نتیجه قطعی گزارش IPCC تردید دارند و هنوز مقالات متعددی از گوشه و کنار جهان در ردنظر گرم شدن زمین به صورت یک روند دائمی ارائه می شود . اگر چه در بسیاری از مطالعات انجام شده IPCC نظریات قاطع و مبرهنی نسبت به رویداد تغییر اقلیم به علت تغییر اقلیم به علت دخالت انسان ارائه شده است ولی شواهد دیگری نیز وجود دارد که هنوز بسیاری از فرایندهای تقابل سیستمهای طبیعی که سازنده سیستم اقلیم می باشند کاملاً شناخته شده نیست . در حالی که اصل گرم شدن کره زمین به علت افزایش CO2 مورد تایید است ولی عوامل متضادی نیز و وجود دارد که می توانند اثر گرمایی CO2 را خنثی کرده و حتی روند رو به کاهش دمارا موجب شوند . حتی در گذارش قبلی IPCC نیز در بخشهایی از مطالعات انجام شده به عواملی اشاره شده است که عدم شناخت آنها موجب تردید در نتایج پیش بینی شده می شود هنوز پسخورها و فرآیند های حاصل از آنها با مشارکت کشورهای عضو کنوانسیون صورت گیرد .}

علل تغییر اقلیم:

^{در برسی علت تغییر ات اقلیمی اساسا ًبه دو عامل توجه بسیار شده . اول : عامل زمینی ( پدیده های رخ دهنده در درون زمین یا در سطح زمین تغییرات مقدار نمک آب اقیانوسها تغییرات اتمسفری سر گردانی قطبها و رانش جابجایی قاره ها ) و دوم : عامل کیهانی : ( تغییر مدار زمین جذب انرژی به وسیله ذرات و غبارهای کیهانی و سرانجام تغییرات ابتدایی انرژی تابشی خورشید ).}

تغییر مقدار نمک آب اقیانوسها:

^{انرژی تابشی خورشید باعث بخار شدن آب اقیانوسها می شود که این تغییر با بارش باران و ریخته شدن آب رودخانه ها جایگزین می گردد این تغییر در مقدار نمک در نحوه حرکت آبها و جریان های اقیانوسی که از عوامل عمده توزیع انرژی و دما هستند اثر می گذارد . همچنین هرچه آب  شورتر باشد زودتر یخ می بندد به طوری که 5/3 درصد شوری کنونی دریاها و اقیانوسها سبب دو درجه سیلیسیوس کاهش نقطه انجماد این آبها نسبت به آب شیرین شده است .}

تغییرات اتمسفر:

^{99 /99 درصد از حجم اتمسفر زمین که جرمی معادل یک میلیون نیم کره زمین دارد از ازت اکسیژن  آرگون و دی اکسید کربن به ترتیب کاهش کمیت تشکیل شده است و تنها 01/0 درصد از حجم اتمسفر را در طبقات پایین اجزاء دیگر از قبیل گاز های نادر آمونیاک ازون ید و حتی ذرات جامد ( از قبیل گرد و غبار دود انواع نمکها و پس گازها ی صنعتی و میکروار گانیسمها) تشکیل می دهند. نسبت ترکیب اتمسفر در لایه های زیرین آن به دلیل اختلاط شدید ثابت است در حالی که از ارتفاع 90 کیلومتری به بالا توزیع عناصر و گازها بر اساس وزن مولکولی یا اتمی انجام می شود . بنابراین گازهای سبک مانند هیدروژن در ارتفاعات و گازهای سنگینتر مانند هلیوم در لایه های پایین تر اتمسفر توزیع شده اند. بین اجزاء تشکیل دهنده جو اکسیژن ثبات بیشتری دارد در حالی که گازکربنیک (( دی اکسید کربن )) تغییرات زمانی و مکانی شدید را نشان می دهد. اهمیت دی اکسید کربن علاوه بر سمی بودن و تاثیر زیست محیطی آن با داشتن باند جذابی برای تابش مادون قرمز خورشید از این طریق می توان در شدت گرمای اتمسفر و در نتیجه تغییرات اقلیمی تاثیر عمدهای داشته باشد . از دیگر آلودگی های مهم اتمسفر در مورد کاهش غلظت ازون و وجود ترکیبات گوگردی نیتروژن هیدروکربنات آئرسلها (هواویزها ) و رادیواکتیو اشاره نمود که تاثیر شدیدی در تغییرات اتمسفری قرار می دهند.}

سرگردانی قطبها:

^{تقریباً در سال 50 – 1940 در تمام نیم کره شمالی دمای میانگین با کاهش C 3/0همراه بود . دوران واژگونی و گرم شدن قرن بیستم در آغاز با کاهش دمای زمستانی همراه با استقرار (( رایج )) پرفشار یک جریان هوای قطبی سرد به سوی جنوب هدایت شد که باعث بزرگ شدن توده یخ قطب شمال شد به صورتی که تا ماهای ( اوریل و می 1968 )  در پیرامون شمالی ایسلند قرار گرفت . این اتفاق حتی در اوایل قرن بیستم نیز مشاهده نشده بود ساحل شمالی ایسلند معمولا به دلیل نفوزذ جریان (( اقیانوسی ))  (( ایرمینگر )) عاری از یخ است . (( انشعابی دور از گلف استریم )) . ولی در این سال بعد جریان خاوری گریندلند آب های قطبی و یخ های شکسته شده این تهاجم آب سرد باعث مهاجرت شاه ماهی هاو به دوجود آمد مسائل اقتصادی برای مردم این کشور شد . پیش روی و پس روی قطبها و سرد شدن ناگهانی مناطق قطبی همه ناشی از گرم شدن کره زمین است.}

فوران آتشفشان:

^{آتشفشانها از راه تزریق مقادیر انبوهی گاز و مواد جامد به جو بر اقلیم اثر می گذارند به این طریق فورانهای آتشفشانی می توانند انحرافهایی دست کم درحد دهم درجه در دما ایجاد کنند.اثرسرمایشی وگرمایشی هواویزهای تزریق شده واثران بر ترازمندی تابشی بستگی زیادی به ارتفاع تزریق آنها دارد . در غالب فورانهای ذرات تا ارتفاع 5 تا 8  کیلو متری تروپسفر پخش می شوند. نیروی گرانش یا بارندگی این ذرات را به سرعت به زمین باز می گرداند و از این رو اثر آنها بر اقلیم ناچیز است . در فورانهای قویتر ذرات تا تروپسفر بالایی و حتی تا استراتوسفر پائینی (15 تا 25 کیلو متر ) پرتاب می شوند . مانند فوران کوه آلونگ در سال 1963 ،آلچیکون در سال 1983 و کوه پیناتو بود در سال 1991 . این گونه فورانها نادرند اما اثرات اقلیمی گستردهای دارند و ذرات آنها مدتها در استراتسفر باقی می ماند ذراتی به شعاع 2تا5 میکرو متر حدود یک سال و هواویزهای کوچکتر با شعاع 5/0 تا 1 میکرومتر تا 12 سال هم در هوا باقی می ماند . کوه پینیاتوبو حدود 20 میلیون تن SO2 را تا ارتفاع 25 کیلو متر جو تزریق کرد و پس از اینکه بادهای استراتوسفر آنها را همه جا پراکنده کرد این ذرات به طریق فتو شیمیایی به هوا ویزها ی سولفات تبدیل شدند . این هواویزها قدرت جذب تابش را ندارد و سبب افزایش آلبدو جو می شود . در نتیجه مقدار تابشی که به سطح سیاره می رسد را کاهش می دهند . اگر هواویزها تابشهای مرئی را جذب کنند جو مستقبباً انرژی خورشید را جذب می کند ولی اگر هوا ویزها تابشهای فروسرخ را جذب و گسیل کنند اثر گلخانه ای تقویت می شود . بلافاصله پس از هر فوران استراتوسفر سر شار از ذرات غباری می شود که تابشهای تا 10 میکرومتر را پراکنده می سازد این مقدار حدود 10 برابر توان معمولی ذرات استراتوسفر است . پس از فورانهای بزرگ ضخامت نوری (( آسمان صاف )) به یک دهم می رسد که 20 برابر مقدار معمولی آن است . زیرا ذرات آتشفشانی تابشهای مرئی را نیز جذب می کنند . پس از چند ماه تولید سولفات هم افزایش می یابد و به دنبال آن پراکندگی تابشهای مرئی باز هم بیشتر می شود و جذب تابشهای مرئی نوعاً نمی تواتد اثر سرمایشی حاصل از گسیل تابشهای فرو سرخ را جبران کند . برآورد می شود فوران کوه پیناتوبو ساستاری معادل حدود 2- w m  0/4– بر دستگاه اقلیم وارد کرده باشد و سیاره را بطور موقت حدود 5/0 درجه سلسیوس پائین آورده باشد. با این فوران دانش ما از اثرات فورانهای آتشفشانی بر فرایند های جوی پیشرفت خیلی زیادی پیدا کرد .}

چرخه های اقیانوسی :

^{تغییرات چرخه های اقیانوسی یکی از عوامل مهم دستگاه اقلیم ست چرخه های اقیانوسی در مقیاس زمانی دوره های یخچالی تغییرات پیدا می کنند تغییر در دمای آب اقیانوسها بخصوص تغییر در دمای سطح دریا می تواند باعث تغییراتی در فشار اتمسفر شود و این نیز به نوبه خود باعث تحولاتی در جو خواهد شد . بطور خلاصه جریانهای اقیانوسی باعث جابجایی مقادیر بسیار بزرگ انرژی از مناطق استوایی به سمت قطبها می شوند این جابجایی توده های آب گرم یا سرد باعث تغییر الگوی فشار و رطوبت آن مناطق خواهد شد و نهایتاً باعث بارندگی منطقهای می شود تغییرات بسیار کوچک در مقدار انرژی خورشیدی رسیده به سطح اقیانوسها می تواند بطور قابل ملاحظه ای دمای سطح اقیانوسها را تحت تاثیر خود قراردهد یکی دیگر از مشکلاتی که اقیانوس شناسان با آن رو به رو هستند توصیف تغییرات ناگهانی در چرخه اطلس شمالی است گرمی نسبی اروپا (( که وجود نخل در اسکاتلند غربی از نشانه های آن است )) در عصر حاضر را می توان به تشکیل ژرفاب اطلس شمالی ( NADW) نسبت داده این جریان اقیانوسی ضامن جریان آب گرم سطحی از مناطق جنوبی است . بنا به تحقیقات انجام گرفته بر روی اقیانوس اطلس نشان می دهد که ژرفاب اطلس شمالی طی 25  هزار سال گذشته تغییرات چشمگیری داشته و این تغییرات ظاهراً با مراحل آخرین دوره یخچالی ارتباط نزدیکی دارد .}

انسان :

^{در سالهای اخیر دنیای علم و مجامع عمومی جهان در برابر این سوال جدی قرار گرفته اند که میزان تاثیر فعالیت های انسان در اقلیم چقدر است . انسان با قطع درختان – احداث سدهای بزرگ آبیاری ،خشکاندن باتلاقها و سرانجام گسترش مناطق مسکونی باعث تغییر اقلیم در مقیاس محلی و موضعی می شود . اما تازه متوجه شدیم که بر اثر فعالیت های مختلف انسانی خطر تغییرات اقلیمی در مقیاس سیاره ای هم ممکن است وجود داشته باشد اصولاً منظور از این خطر، خطری است که از افزایش گاز کربنیک به وجود می آید . گاز کربنیک در طیف وسیع و به صور مختلف ( به صورت جرم زیستی یا بیوماس- مثلاً در ترکیب و ساختار درختان جنگلی و مردابها – و نیز همراه با بعضی روسوبات و نهشته ها – گاز طبیعی ،نفت و زغال سنگ ) در زمین وجود دارد . اما تنها موجودی آن در جو زمین است که با تاثیر در بیلان تابشی خورشید به صورت تاثیر گلخانهای در روند تغییرات اقلیمی نقش مهمی ایفا می کند . گاز کربنیک از دورانهای گذشته به شکل زغال سنگ گاز نفت در زمین زخیره شده است . وجود این ذخایر خود دلیلی بر غلظت بیشتر گاز مزبور در جو روزگاران گذاشته است که به معنی تاثیر گلخانه ای شدید تر و وجود گرمای بیشتر در آن دوره هاست.امروزه این روند در حال بازگشت است ؛بدین معنی  که با مصرف فزاینده سوختهای فسیلی در صنایع و مصارف خانگی ؛پیوسته مقدار زیادی گاز کربنیک در جو رها می شود.در حقیقت فزایندی که طبیعت طی ملیونها سال انجام داده است ،انسان ظرف چند سال انجام می دهد. البته مقداری از این گاز را اقیانوسها جذب می کنند،اما باید توجه داشت که قدرت جذب اقیانوس محدود است؛بنابراین می توان تصور کرد که با اشباع شدن آب اقیانوسها از این گاز،روند افزایش مقدار گاز کربنیک جو شتابی قابل ملاحظه بیابد. برای آگاهی از میزان تغییر احتمالی اقلیم ،مدلهای بسیاری از فزایندهای فیزیکی و شیمیایی در جو،با توجه به رابطه متقابل جو با آب اقیانوسها،پوشش گیاهی،پنهه های یخ و برف لازم است .نظر به محاسباتی که تا کنون انجام گرفته است،می دانیم که با دو برابر شدن گاز کربنیک موجود (300_600 MPP ( ،دمای سطح زمین 3_5 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت؛در عین حال رطوبت جوو میزان بارندگی رو به افزونی خواهد رفت و در حالی که تغییرات اقلیمی در عرضهای جغرافیای پایین چندان زیاد نخواهد بود،در عرض های بالا،به دلیل کاهش میزان آلبدو،شدیدترین تغییرات اقلیمی پدید خواهد آمد.}

اثرات ناشی از فعالیت های انسانی:

انتقال آبهای شیرین:

^{ورود آب شیرین ازساحل به دریا به عنوان بخشی ازچرخه جهانی آب،از طریق تاثیر بر خواص ژئومورفولوژیکی و ژیوشیمیایی مواد محلول و معلق(که عمدتاً از رودخانه حمل می شوند) و نیز از طریق اثری که آبهای شیرین بر هیدرودینامیک لایه مرزی ساحل دارد بر مناطق ساحلی اثر می گذارد در چند دهه اخیر و به دنبال روند رشد تصاعدی سد سازی و ذخایر آبهای شیرین فرایندهایی از این قبیل تا حد زیادی تغییر کرده اند . بر آوردهای صورت گرفته از سال 1950 تاکنون از کاهش 15% کل آبهای شیرین به دریا حکایت دارد انتظار میرود این کاهش از طریق افزایش ناگهانی نمک و تبخیر و تعرق در اکوسیستم های مردابی پوشش گیاهی را در مرز ساحلی تحت تاثیر قرار دهد و باعث نفوز بیشتر نمک به ذخایر آبی زیرزمینی گردد. از دیگر پیامدهای کنترل رودخانه ها این است که اختلاف فصلی موجود در میزان جریان آب رودخانه ها ، نسبتاً کم می شود .اگر دوره هایی که در آن میزان جریان آب زیاد است وجود نداشته باشد ، نه تنها ظرفیت حمل مواد محلول و معلق کاهش می یابد ، بلکه الگوی چرخش مصب ها و توزیع شوری نیز تغییر می کند به رغم اینکه اثرات مستقیم آبهای شیرین بر اکوسیستم های ساحلی مورد توجه قرار گرفته ،ولی نتایج اکولوژیکی آن هنوز به خوبی شناخته نشده است.}

  تئوری دی اکسید کربن:

^{تئوری دی اکسید کربن ابتدا توسط تی. سی . چمبرلین در دهه آخر نوزدهم ارائه شده است . بر اساس این تئوری تغییر در حجم دی اکسید کربن اتمسفر نقش قالبی را در تغییرات وسیع آب و هوایی بازی می کند . این گاز در مقابل انرژی خورشید شفاف بوده ولی جاذب انرژی بر گشتی زمین در طول موج بلند است به طوری که تشعشع زمین را بعد از جذب دوباره برگشت می دهد . بنابراین واضح است که هرگونه تغییردرحجم دی اکسیدکربن ،تغییرات مهمی رادردرجه حرارت اتمسفرایجاد می کند. فعالیتهای صنعتی مسئول اصلی ، افزایش حجم دی اکسیدکربن در اتمسفر می باشد بخشی از گاز دی اکسید کربن منتشر شده در اتمسفر توسط پوشش گیاهی جذب شده و بخشی دیگر در آب اقیانوسها حل می شود و درهر صورت حدود 50% آن در اتمسفر باقی می ماند . بر اساس یک برآورد تعدیل شده بین سالهای 1860 تا 1970 حدود 10% به میزان CO2 اتمسفر اضافه شده است. محاسبات نشان می دهد که حجم فعلی دی اکسید کربن در جو حدود PPM 330 است و احتمالا ًتا پایان قرن بیستم به PPM400 خواهد رسید . واگر این تداوم ادامه داشته باشد احتمالا ًحدود سالهای 2040 دی اکسید کربن به دو برابر خواهد رسید و در نتیجه حرارت کره زمین را به طور متوسط 2 درجه سانتی گراد افزایش خواهد داد. احتمال این هم وجود دارد که افزایش دی اکسید کربن اتمسفر منجر به کاهش درجه حرارت زمین گردد.درجه حرارت بالا می تواندباعث افزایش تبخیر و تعریق و افزایش ابر در اتمسفر شوند. ابر آلودگی های وسیع بطور طبیعی ، مقادیر تشعشع وآرده را کاهش می دهند و در نتیجه حرارت کاهش پیدا می کند.}

 انتشار گازهای گلخانه ای :

^{بدلیل اینکه گازهای گلخانه ای بسیاری از تشعشعات مادون قرمز باز تابشی زمین را جذب کرده و مجددا ًبه زمین برگشت می دهند لذا افزایش تراکم آنها در جو موجب بالا رفتن دما ی سطح زمین می شود . به دلیل پیچیدگی های موجود در درون سیستم اقلیمی ، هر نوع تغییر در درجه حرارت بطور نامعینی تداوم می یابد با ذکر مثالی مطلب واضح تر می شود تمام گازهای گلخانه ای در جو باقی نمی مانند مثلا ًهر سال حدود 7 مگاتون (7 میلیون تن ) دی اکسید کربن وارد جو می شود ولی فقط 5/3 مگاتن در جو باقی می ماند و بقیه به صورت کربنات و بیکربنات و یا در رسوبات کف اقیانوسها ذخیره می شود و مقدار نامعلومی نیز توسط موجودات زنده سطح آب جذب می شود . یکی دیگر از عوامل ناشناخته سیستم ، تاثیر بازخورها ( فیدبک ها ) در سیستم آ ب و هوایی است . بعضی از آنها مثل تاثیر پذیری متوسط ابر آلودگی هوا از افزایش تبخیر قابل محاسبه است ولی بقیه تاثیر پذیری هنوز ناشناخته است به عنوان مثال بر اساس یکی از تحقیقاتی که در انیستیتوگودارد بعمل آمده است ، بعد از دو برابر شدن میزان دی اکسید کربن اتمسفر بازخورهای زیر در سیستم اقلیمی ایجاد خواهد شد : افزایش میزان اتمسفر 85/1% ، توزیع بخار آب 90% ، لیس ریت 10/1- ، آلبدو زمین 38% ، ارتفاع ابر 51% ،و پوشش ابر 42%  . بنابر اظهار نظر کارشناسان سازمان محیط زیست امریکا ، روند تاثیر گلخانهای زمین در دهه 1990 شدیدتر از گذشته شده است و این روند تا قرن 21 ادامه می یابد ، به طوری که دمای سطح کره زمین تا سال 2040 به طور متوسط 2 درجه سیلسیوس و تا سال 2100 حدود 5 درجه سلسیوس افزایش می یابد . از آنجا که افزایش دما در مناطق قطبی می تواند بیش از دوبرابر میانگین یاد شده باشد ، پهنه های یخ در ابعادی وسیع ذوب خواهد شد که خود با افزایش سطح آب اقیانوسها به اندازه 1 یا 2 متر همراه خواهد بود و این پدیده بسیاری از کرانه های ساحلی را به زیر آب خواهد کشید .}   

آلودگی حرارتی :

^{در اثر احتراق سوختهای فسیلی حرارت تولید می شود . این موضوع در مقیاس محلی که باعث تشکیل جزیره حرارتی می شود اهمیت زیادی دارد ولی در مقیاس وسیعتر اهمیت کمتری دارد . زیرا در کل مجموع انرژی حرارتی تولید شده توسط فعالیت های انسانی در مقایسه با انرژی خورشید و فتوسنتز گیاهان تقریبا 0/10 درصد انرژی کسب شده از خورشید است.}

تغییرات سطح خشکی ها :

^{انسانها کاری کردند که می توان آن را تغییر ویژگی های سطح زمین در مقیاس منطقه ای دانست این تغییرات عبارتند از : بیابان زایی ، جنگل کاری و جنگل زالیی ، و تبدیل زمین ها به مناطق مسکونی که مدلسازان اثرات اقلیمی این گونه تغییرات که در ماهیت سطح قاره ها ایجاد می شوند را برسی می کنند .  بیابانزایی مسئله ای است که بر زندگی میلیونها انسان اثر دارد  . تغییرات نسبتاً کوچک اقلیمی یا اثر مستقیم فعالیت انسانی مانند چرای مفرط و عملیات غلط زراعی می تواند پوشش طبیعی نواحی خشک و نیمه خشک را که نیز تنک نیز هستند به آسانی از بین ببرند . با نابودی پوشش گیاهی ، خاک لخت و بی حفاظ می شود و به علت افزایش روان آب ها ذخیره آب در خاک کاهش می یابد و آلبدو ان هم افزایش می یابد . کاهش رطوبت سطح خاک به معنی کاهش تبادل گرمای نهان تبخیر است ، که خود موجت افزایش دمای سطح زمین می شود . از سوی دیگر با افزایش آلبدو مقدار تابش خالص کاهش می یابد. در مدلهای اقلیمی پدیده اخیر توانمند تراست و کسری تابش حاصل از آن موجب فرونشینی هوا در ابعاد وسیع می شود .}       

^{همانند سازی پیامد این پدیده را نشان می دهد . این همانند سازی سیاره ای با توجه به تغییر آلبدو و سطح زمین مقدار بارش کاهش می یابد . بکارگیری یک مدل سیاره ای روشن می سازد که همه اجزاء دستگاه اقلیم به هم وابسته و پیوسته اند . هم اینک حدود 30 % سطح خشکی پوشیده از جنگل و حدود یک ،سوم آن زیر کشت آبی است . در نواحی حاره ای مقدار اراضی جنگلی در حال کاهش است . با وجود این مواد خصوصیات سطح بزرگی از خشکی ها به شدت در حال تغییر است . مهمترین اثر جنگل زایی تغییر خصوصیات هید رو لوژیکی سطح زمین است . زیرا نسبت تبخیر و تعریق در مناطق جنگلی در مقابل نواحی مجاور آن بیشتر بود و در صورت از بین رفتن ، رطوبت کاهش یافته و میزان بارندگی کاسته می شود . البته آزمایشهایی که تا کنون انجام شده به کمک مدل های اقلیمی در مورد اینکه دمای سطح ، افزایش خواهد یافت یا خیر هنوز به نتیجه نرسید . اما جنگل زایی بزرگترین اثری است که در مقیاس محلی و منطقهای در اقلیم اثر گذار است . کاملاً امکان دارد که اثرات شدید جنگل زایی در نواحی حاره ای بر اقلیم سیاره تغییرات اقلیمی اثر گذار باشد.}

چگونگی اثر زمین ساخت صفحه ای بر اقلیم :

^{زمین ساخت صفحه ای نه تنها بر توزیع و ارتفاع قاره ها ، بلکه بر میزان مساحت آنها در بالاتر از سطح دریا قرار گرفته نیز اثر می گذارد . تاثیر چنین تغییراتی در اقلیم چیست ؟ زمین ساخت صفحه ای با تغییر در پراکندگی ، ارتفاع و مساحت قاره ها و همچنین با تغییر غلظت دی اکسید کربن اتمسفر، اقلیم را تغییر می دهد پراکندگی قاره ها بر ارزیابی اثر ات  توزیع قاره ها بر اقلیم جهانی پنج عامل را در بر می گیرد . 1: اختلاف در آلبدو سطحی 2: وسعت عراضی واقع در عرض های بالا 3: جابجایی گرمای نهان 4: مانع جریانهای اقیانوسی 5: ظرفیت گرمایی اقیانوسها و قاره ها . سطوح مختلف مقدار متفاوتی از تابش ورودی خورشید را باز می تاباند . یک منطقه پوشیده از برف نسبت به یک منطقه پوشیده از خاک سیاه بازتاب بیشتری دارد ، میزان بازتاب از سطح آلبدو می نامند . که اختلاف زیادی میان آلبدو سطح زمین و اقیانوس وجود دارد باتوجه به اینکه انرژی خورشید بسته به عرضهای جغرافیایی تغییر می کند بنابر این پراکندگی خشکی ها و دریاها در عرض های مختلف جغرافیایی بر کل بیلان انرژی زمین موثر است پهنه های واقع در عرض های بالا که محل انباشت برف و یخ سالانه است به دلیل بالا بودن آلبدو ، آنها چنین سرزمین هایی تاثیر فراوانی بر بیلان انرژی اتمسفر دارد . با این حال آلبدو تنها مکانیسم موثر بر بیلان انرژی و در نتیجه تغییر در اقلیم نیست . رطوبت مقدار قابل توجهی از انرژی را به صورت گرمای نهان جابجا می کند . قاره ها در مقابل جریانات اقیانوسی که مقادیر معتنابهی از انرژی را به سمت قطب حمل می کنند ، چون سد عمل می کنند جابجایی قاره ها امکان بلوکه شدن انرژی جریانات اقیانوسی را فراهم می آورد . بنابراین پراکندگی و وسعت قاره ها و اقیانوسها عامل کنترل بر اقلیم جهانی خواهد بود . قاره ها بر عکس اقیانوسها به دلیل پایین  بودنشان تاثیر کمی در اتمسفر و اقلیم دارد در حالی که اقیانوسها با ذخیره گرما در دریا به عنوان عامل کنترل کننده اقلیم به حساب می رود . پراکندگی ناهمواری ها بر چرخه های بزرگ مقیاس اتمسفر چون رودبار اثر می گذارد ناهمواری ها چون سد در مقبل جریانها عمل کرده و الگوی جریانی در اطراف و بعد از سد را تغییر می دهند و در نهایت الگوی هوایی را کنترل می کنند بنابر این هر تغییر در توپوگرافی بر چرخه های اتمسفری تاثیر می گذارد. همچنین کوهها و ارتفاعات اقلیم محلی را کنترل می کنند . به اعتقاد دانشمندان به دلیل بالا بودن دی کسید کربن در جو و غلظت به وجودآمده گازهای گلخانه ای یکی از عوامل ایجاد شده توسط فرایند زمین ساخت صفحه ای بوده که چنین تغییراتی در طی دها میلیون سال اتفاق افتاده است . جالب توجه آن که عموماً بالا بودن سطح دریاها با اقلیم گرم و پایین بودن سطح آن با اقلیم سرد همراه بوده است . چنین همراهی بیانگر این واقعیت است که غلطت دی اکسید کربن اتمسفر به عنوان بخشی از چرخه سیلیکات – کربن با زمین ساخت صفحه ای گره خورده است . بدون شک در تشریح علل تغییرات بلند مدت اقلیمی ، تئوری زمین ساخت صفحه ای قادر به پاسخ گوئی بسیاری از سوالات در این زمینه است . انرژی درونی زمین ،نیروی محرکه صفحات زمین است که به صورت مستقیم و غیر مستقیم بر اقلیم اثر می گذارد ، مستقیماً با تاثیر بر ترکیب و غلظت گازهای اتمسفر ، حجم اقیانوسها ،پراکندگی،ارتفاع و وسعت قاره ها و به صورت غیر مستقیم از طریق اثر بر چرخه های ژئو شیمیایی سیلیکات – کربنات باعث تغییر اقلیم می شود . چنین تغییراتی به دلیل سرعت بسیارکم حرکت صفحات زمین بسیار بطئی است . و در طی میلیون ها سال اتفاق می افتد و منجر به تغییر ات کوتاه مدت اقلیمی می شود در برسی علل تغییر اقلیم کوتاه مدت همچنین تناوب دوره های یخ بندان پلیستوسن که در طی هزاران سال اتفاق می افتد ، تئوری زمین ساخت صفحه ای پاسخ گونیست ، و توجه دانشمندان به سوی انرژی خورشید و تغییرات آن معطوف می شود.}

عوامل بیرونی :

تغییرات میلانکویچ:

_{در نظریه نجومی تغییر اقلیم که آن را نظریه میلان کویچ نیز می نامند کوشش می شود تا تغییر اقلیم را به تغییر پارامتری های مدار گردش زمین به دور خورشید نسبت دهنده وضع مدار زمین می تواند به سه صورت مختلف بر میزان تابش دریافتی و در نتیجه احتمالاً بر اقلیم اثر بگذارد .} ^{این سه صورت عبارتند است . 1 : تغییرات خروج از مرکز 2: تغییرات محور زمین 3:تقدیم اعتدالین . مدار زمین بصورت شبه تناوبی ، بیضی و دایره ای می شود این چرخه حدوداًهر 110 هزار سال یکبار کامل می شود . میانگین سالانه تابش ها ی ورودی تابعی از خروج از مرکز مدار زمین (E)  کوچک است . هر چه(E ) بزرگتر باشد شار سالانه تابشها ی ورودی کوچکتر است هر چه( E ) بزرگتر باشد شار سالانه تابشهای ورودی کوچکتر است . مقدار( E ) در حال 017/0 است مقدار( E ) در پنج میلیون سال گذشته بین 00048/0 تا 060791/0 در تغییر بوده است . این تغییرات ، تابشهای ورودی را بین 014/0 + 17/0 – درصد نسبت به مقدار کنونی تغییر داده است . میل یا انحراف محور زمین عبارت است از زاویه میان محور زمین و صفحه مدار گردش سالانه زمین، یعنی صفحه ای که اجرام منظوره شمسی بر آن واقعند . این انحراف طی دوره ای تقریبا 40 ساله بین حدود 22 درجه تا 5/24 درجه تغییر می کند . مقدار کنونی میل 5/23 درجه است . تغییرات فصول به میل محور زمین بستگی دارد . هر چه میل محور زیادتر باشد فصول مختلف مشخص تراند . البته میل محور موجب تغییر کل تابش دریافتی نمی گردد . ولی بزرگی تغییرات فصلی تابش مشخص ترند . البته میل محور موجب تغییر کل تابش دریافتی نمی گردد . ولی بزرگی تغییرات فصلی تابش دریافتی با کاهش گرادین نصف النهار ری تابش سالانه همراه خواهد بود . مدار زمین به گرد خورشید یک بیضی است که خورشید در یکی از کانونهای آن واقع شده است . نقطه حقیقی که در آن زمین کوتاهترین فاصله را تا خورشید در یکی از کانونهای آن واقع شده است .  نقطه حقیقی که در آن زمین کوتاهترین فاصله را تا خورشید دارد به سبب اثر گرانشی سایر سیارات و مهمتراز همه سیاره مشتری در فضا جابجا می شود دو مدار بیضوی زمین در فضا حرکت می کند . این حرکت تقدیمی زمان برابر آن را همواره تغییر می هده این تغییرات به نحوی روی می دهند که دو چرخه 23 هزار ساله و 18800 ساله را پدید می آورد . این تغییراعت نیز مانند تغییرات میل محور ، کل تابش دریافتی زمین را تغییر می دهد ولی توزیع زمانی و مکانی تابشی را دگرگون می سازد . مثلاً در صورتی که 11 تا 5 هزار سال پیش زمین در ماه ژوئیه در نقطه حضیض قرار می گرفته است . در حال حاضر با توجه به مقدار خروج از مرکز تفاوت ثابت خورشیدی در نقطه اوج و حضیض حدود شش درصد است . یعنی ثابت خورشیدی بین 1411 تا 1329 وات بر متر مربع تغییر می کند .   برسی طیفی داده های بلند مدت دما وجود چرخه هایی با دوره های متناوب حدود 20 هزار ساله ، حدود 40هزار ساله و حدود 100 هزار ساله را آشکار می سازد .}   

 ^{این دوره ها با چرخه های میلان کویچ انطباق زیادی دارند البته در این میان چرخه 100 هزار ساله نمودی روشن تری دارد این چرخه با تغییرات خروج از مرکزمدار زمین تطبیق می کند . ولی تغییرات خروج از مرکز کمترین اثر را در میزان نور گیری زمین دارد . بنابراین اثر دقیق چرخه های میلان کویچ بر ما پوشیده است . برای مثال نتایج مدلها حاکی از آن است که چگونگی آرایش خشکی ها در نیم کره شمالی در صورت تحقق تابستانهای خشک در این نیم کره برای توسعه سریع کلاهک های یخ مناسب است . در حالی که عوامل میلان کویچ تغییرات اقلیمی دوره ای و بلند مدت را بخوبی توجیه می کنند ولی برسی های طیفی و تغییرات مدار زمین ، دو نوع توضیع انرژی  کاملا ًمتفاوت را نشان می دهد . البته اخیرا ًمدلهایی ساخته اند که تغییرات دمایی مشاهده شده را از روی تغییرات ساستاری مشاهده شده بر آورد می کنند . تقریبا ًمسلم شده است که این تغییرات برونی مکانیسم های پس خور ی را در دستگاه اقلیم به حرکت می اندازند که هنوز بطور کامل شناخته نشده اند.}

فعالیت های خورشید :

^{تغییرات انرژی یا به عبارتی همان مقدار تغییرات لکه ای خورشیدی می تواند تاثیر مهمی روی آب و هوای کره زمین داشته باشد با وجود این که صدها مقاله در مورد ارتباط بین آب و هوای کره زمین و تغییرات چگالی انرژی خورشید نوشته شده است ولی هنوز مکانیسم دقیقی برای این ارتباط پیدا نشده است . انگیزه های اخیر تغییرات کوچکی در چگالی انرژی تابشی خورشید را نشان می دهد این تغییرات به ظاهر کوچک ، نقش بسیار کلیدی در تحولات جو دارند . اندازه گیری های لکه های خورشیدی توسط 7 (nimbus) از سال 1978 و در دورهء زمانی یازده ساله ، حاکی از حد اقل یکدهم درصد تغییر در میانگین چگالی انرژی خورشید است . تغییرات چگالی انرژی خورشید با استفاده از 7/10 سانتیمتر شار انرژی خورشیدی از سال 1947 اندازه گیری شده است . با استفاده از این داده ها می توان به ارتباط بین چگالی تابشی خورشیدی و نوسانت مغناتیسی پی برد . دوره تناوبی این چرخه ها 22 سال است و ان را چرخه های مضاعف هیل ( hale) می نامند ظاهراً دامنه کلی این چرخه ها به آرامی افزایش می یابد و بعد ناگهان در دوره های 80 تا 100 ساله افت می کند یک نوسان شبیه دوره ای 180 ساله نیز در این میان دیده می شود . مطالعات جدید حاکی از آن است که در فاصله زمانی بروز کمینه ماوند. [1] ( 1715- 1645 ) تا دهه 1980 تغییرات مقدار انرژی خروجی از خورشید احتمالا ًبین 2/0 +_ 4/0 درصد بوده است .چگالی انرژی خورشیدی نقش بسیار مهمی در اقلیم جهان دارد ، اما تغییرات آن بسیار کم است و برای اینکه این تغییرات روی اقلیم تاثیر بگذارد باید اثرات آن در سطح وسیعی توسعه یابد .}

تغییرات کنونی اقلیم :

^{بسیاری از دانشمندان معتقدند که سیاره ما دارای نشانه هایی از گرم شدن تدریجی است، زیرا بیشتر انرژی رسیده از خورشید و دریافت شده از هوای احاطه شده به دوره زمین در جو نگه داشته می شود و غیر قابل خروج از اتمسفر کره زمین است . با وجود آن که علل واقعی تغییر پذیری اقلیم به طور کامل شناخته نشده است ، فرزیه هایی به عنوان عوامل موثر در تغییرات اقلیم مطرح شده اند تقریبا ًمی توان گفت که تمام این فرضیه ها یکی از مهمترین بحثهای خود در رابطه با مقدار یا پراکندگی گرما و سرما جو زمین قرار دارند از آنجا که گردش عمومی جو با نحوه توزیع و پراکندگی انرژی مشخص می شود و چون آب و هوای کره زمین رابطه مستقیم با گردش عمومی جو دارد ، بنابراین تغییر وضعی که در شدت یا الگوی گرمایش زمین روی می دهد ، موجب تغییرات اقلیمی می شود و با ایجاد این تغییرات در مقیاس جهانی ، جریانات عمومی جو و جریانات عمومی آب اقیانوسها در عمق و سطح که در مدل جهانی مشخص هستند کنترل کننده و مشخص کننده آب و هوای کلی جهان می باشد نیز تغییر می کند .}

عوامل مشخص کننده تغییرات اقلیمی :

^{1.  دما: میانگین دما هوا در سطح زمین و تغییرات آن نمونه ای از تغییرات اقلیمی است که تقریباً تمامی نظرهای تغییر اقلیم به نوعی از آن یاد می کنند و با برسی ان می توان تغییرات دمایی زمین را رد یابی نمود همچنین با ساختن مدلهایی از میانگین های دمایی هوا می توان دمای هوای کره زمین را پیش بینی نمود طبق آخرین پیش بینی ها دمای سطح زمین در سال 2100 میلادی در حدود 1 تا 5/3 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت .}

^{2.  بارش : انتظار می رود که میزان بارش در سطح جهان بالا رود این پیش بینی بر اساس اندازه گیری های به عمل آمده در مورد انواع ریزشهای جوی بوده است مانند برف ،میزان بارش آن ، زمان بین اولین بارش تا آخرین بارش ،فرکانس سالانه ریزش برف ،...... بود .}

^{3.  تغییرات در پدیده های اقلیمی :با افزایش شدت وقوع رویدادهای اقلیمی مانند آلینو با مقیاس میانگین دمای سطح زمین و سطح آب اقیانوسها که با نوسان 20 و 10 ساله مشاهد شده که یک دوره 3 تا 6 ساله نیز در بستر آن وجود دارد و با پدیده Enso و آلینو در ارتباط است .} 

 ^{لذا با توجه به شدت پدیده ها اخیر آلینو می توان به پیش بینی زمان وقوع آن و تغییرات ناشی از وقوع آن در تغییرات اقلیمی پی برد بالا آمدن سطح آب دریاها که پیش بینی شده است تا سال 2100 متوسط آب دریاها 50 سانتیمتر افزایش یابد . یکی دیگر از عوامل مشخص کننده تغییرات اقلیمی است . میزان ترکیبات جو و ایجاد بادها و توفانهای شدید مانند توفانها و هاریکن های دریایی که حوادث هولناکی را ایجاد می کند ،همچنین یخبندانهای شدید در زمستان یا از بین رفتن یخهای قطب شمال که به بالا آمدن آب دریاها و اقیانوسها کمک می کند همه و همه نشانه ای از تغییرات کمی اقلیم جهان می باشند . که اثرات این پدیده ها در سالهای آینده بیشتر به چشم خواهد آمد.}  

 ^{نتیجه گیری :}

^{اگر چه اقلیم پدیده ای ثابت به نظر می رسد ولی شرایط آب و هوای همراه با سایر تحولات درونی و بیرونی کره زمین پیوسته دست خوش تغییر قرار گرفته و دوره های سرد و گرم یا خشک و مرطوب مکرراً جای یکدیگر را گرفته اند . نوسانهای اقلیمی داخلی مانند تغییر مقدار نمک آب اقیانوسها که در گردش عمومی آن اثر مستقیم دارد و تغییرات اتمسفر و میزان مواد و محلولها و مواد معلق موجود در جو و اثر آنها در بازتابش انرژی خورشید و همچنین پیشروی و پس روی یخ های قطبی که منجر به مهاجرت شاه ماهی ها از مناطق شمالی می گردند به جز تاثیر فورآنهای آتشفشانی و مواد معلق خود را تا ارتفاع بسیار بالا پرتاب کرد . که منجر به خنک شدن کره زمین به صورت موقت می شوند. بیشتر عوامل در اثر تاثیر مستقیم انسان بوده است انسان با انتشار گازهای گلخانه ای و ایجاد آلودگی های حرارتی و هوا ویزها و ایجاد تغییر در خشکی ها توسعه شهرها و تخریب جنگل ها موجب تخریب لایه اوزون و استرا توسفر گردیده است آمارهای اقلیمی 200 ساله هواشناسی که در دسترس انسان است نشان دهنده تغییرات محسوسی در آب و هوای کره زمین را نشان می دهد . در این میان نباید از عوامل بیرونی ( عوامل کیهانی ) چون تغییر در میزان تابش انرژی خورشید و طوفانهای خورشیدی و تغییر و نوسان مدار زمین که تاثیر نچندان زیاد در اقلیم زمین داردند غافل شد .}