تغییر اقلیم به زبان ساده – درس چهارم – سناریوهای اقلیمی و غیر اقلیمی

با توجه به آنچه در قسمت قبل آمده، هر گونه تغییر در میزان غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر زمین باعث تغییر در تعادل بین اجزای سیستم اقلیم کره زمین می گردد. اما این که در آینده چه مقدار از این گازها توسط جوامع بشری وارد اتمسفر زمین شده و به تبع آن چه وضعیتی برای سیستم اقلیم کره زمین رخ خواهد داد، معین و قطعی نیست. لذا به صورت کاملا غیر قطعی و تحت سناریوهای مختلفی ارائه شده است. این سناریو ها در دو بخش سناریوهای اقلیمی و غیر اقلیمی قابل تفکیک هستند که در ادامه شرح بیشتری از این سناریوها ارائه می شود.

سناریو های غیر اقلیمی

فعالیت های اقتصادی جوامع و متعاقب آن رشد صنایع و کارخانه ها و تغییرات کاربری اراضی از عوامل اصلی افزایش گازهای گلخانه ای می باشند. از این رو برای داشتن برآوردی از میزان انتشار گازهای گلخانه ای در دوره های آتی، لازم است تا در ابتدا وضعیت اقتصادی- اجتماعی کره زمین در دوره های آتی بررسی گردد. به طور کلی یک سناریوی غیر اقلیمی حاوی اطلاعاتی از وضعیت اقتصادی- اجتماعی و میزان انتشار گازهای گلخانه ای در اتمسفر کره زمین می باشد که به آن سناریوی انتشار نیز گفته می شود.

هیئت بین الدول تغییر اقلیم که در سال 1988 به وسیله سازمان هواسنجی جهانو برنامه محیط زیست سازمان ملل تاسیس شد، عهده دار شناخت تمام جنبه های پدیده تغییر اقلیم در مقیاس جهانی می باشد و سری اولیه سناریوهای انتشار را در سال 1992 با نام IS92 (1S92a-IS92f) منتشر کرده است. در این سناریوها مقدار گازهای گلخانه ای با نرخی ثابت تا سال 2100 افزایش می یابد.

در سال 1996، IPCC سری جدید سناریوهای انتشار را به منظور به روزرسانی و جایگزینی سناریوهای IS92 با نام SRES ارائه کرد. در مجموع 40 سناریوهای متفاوت SRES که در برگیرنده طیف وسیعی از تغییرات رشد جمعیت انسان در آینده، عوامل اقتصادی و تکنولوژیکی موثر بر انتشار گازهای گلخانه ای و ذرات معلق می باشد. شکل زیر وضعیت 4 گروه سناریوهای SRES را نشان می دهد.

حتما بخوانید نقش گازهای گلخانه‌ای در گرمایش زمین

در گروه سناریوهای A1، یک جهان با رشد سریع اقتصادی، افزایش رشد جمعیت را خواهد داشت که در اواسط قرن 21 به اوج خود خواهد رسید و از آن به بعد کاهش می یابد و معرفی تکنولوژی های جدید و کاراتر در نظر گرفته شده است. در این خانواده به مسائل اقتصادی نسبت به محیط زیست بیشتر تاکید شده و دیدگاه ها به جای منطقه ای، جهانی می باشند. سه زیرشاخه تشدید استفاده از سوخت فسیلی (A1F1)، استفاده از منابع انرژی غیر فسیلی (A1T) و استفاده از منابع فسیلی و غیر فسیلی به صورت متعادل (A1B) برای گروه A1 بر اساس نوع تکنولوژی مورد استفاده در قرن 21 در نظر گرفته شده است. موضوع در برگیرنده گروه سناریوهای A2، تقویت نیروهای جمعیتی منطقه ای با تاکید بر ارزش خانواده ها و رسوم خانوادگی، رشد زیاد جمعیت و وابستگی کمتر به پیشرفت سریع اقتصادی می باشد. وضعیت جمعیت در گروه سناریوهای B1، شبیه به A1 می باشد، با این تفاوت که تاکید در این سناریو بیشتر در استفاده از انرژی های پاک و محیط زیست، پایداری اقتصاد، محیط زیست و اقتصاد در سطح جهانی می باشد. در سناریو B2، تاکید بر راه حل های منطقه ای برای تقویت مسائل اقتصادی، اجتماعی و محیط زیست می باشد. این یک دنیای ناهمگون با سرعت تغییرات تکنولوژی کمتر، اما با تنوع بیشتر می باشد. اما تاکید قوی در این سناریو بر ابتکار عمل جامعه و نوآوری های آن برای یافتن راه حل های منطقه ای نسبت به راه حل های جهانی می باشد. جدول زیر خلاصه ای از خصوصیات اصلی در نظر گرفته شده برای چهار سناریوی شاخص B1، A2، A1 و B2 را در سال 2100 نشان می دهد.

حتما بخوانید جلوگیری از بحران آب وهوایی

پس از تخمین مقادیر موثر بر میزان گازهای گلخانه ای در هر سناریو از 40 سناریوی SRES تا سال 2100، این مقادیر به مدل اقتصادی- انرژی (مانند MAGICC) معرفی شده و میزان انتشار گازهای گلخانه ای حاصل از هر سناریو تا سال 2100 محاسبه می شود. باید توجه داشت که گرچه تا کنون 40 سناریوی مختلف انتشار گازهای گلخانه ای توسط هیئت بین الدول تغییر اقلیم ارائه شده، ولی در اکثر تحقیقات از نتایج مربوط به 6 سناریوی شاخص SRES شامل، B2، A1B، A2، A1F1، A1T و B1 استفاده می گردد.

بر اساس میزان تولید نیروی تابشی تا سال 2100، سناریوی A1F1 بیشترین نیروی تابش و سناریوی B1 کمترین نیروی تابش را تولید می کند. بنابراین سناریوی A1F1 تاثیرات بیشتری را نسبت به سناریوی B1 خواهد گذاشت.

وضعیت سناریوها بر اساس تولید نیروی تابشی به طور نزولی به صورت، B2، A1B، A2، A1F1، A1T و B1 می باشد. شکل زیر میزان انتشار گازهای گلخانه ای در 6 سناریوی SRES و همچنین سناریوی IS92a را نشان می دهد.

سناریوهای اقلیمی

با توجه به آنچه در قسمت های قبل گفته شد، اطمینان زیادی بر افزایش غلظت گازهای اتمسفر و به دنبال آن افزایش میانگین دمای سطحی اتمسفر کره زمین در دوره های آتی در بین دانشمندان وجود دارد. ولی چگونگی تغییرات متغیرهای اقلیمی در مقیاس های منطقه ای به طور صریح مشخص نمی باشد. بنابراین چون پیش بینی وضعیت اقلیم منطقه ای تحت پدیده تغییر اقلیم مشکل می باشد، راه جایگزین، مشخص کردن وضعیت های ممکن در آینده بوده که سناریوهای اقلیمی نامیده می شود، اما باید توجه داشت که یک سناریوی اقلیمی یک پیش بینی کننده آب و هوا نیست. در حال حاضر از روش های مختلفی برای تولید سناریوهای اقلیمی در دوره های آتی استفاده شده که ابتدایی ترین آنها تولید سناریوهای مصنوعی می باشد. در این سناریوها متغیرهای اقلیمی به طور دلخواه مورد افزایش و یا کاهش قرار می گیرند. برای مثال می توان درصد مشخصی از بارندگی ها را کاهش و دما را افزایش داد. گرچه در این روش می توان سناریوهای مختلف اقلیمی را به راحتی تولید کرد ولی به دلیل آن که این سناریوها مبنای فیزیکی ندارند، نتایج قابل قبولی را ارائه نمی کنند.

حتما بخوانید آشنایی با پایگاه های اقلیمی CRU، NCEP CFSR و اسفزاری

روش دیگر در تولید سناریوهای اقلیمی ، استفاده از داده های گذشته متغیر اقلیمی منطقه مورد مطالعه می باشد. در این روش در صورت مشاهده روند در متغیر مورد نظر این روند با استفاده از روش های آماری امتداد داده شده و متغیر مورد نظر، برای دوره های آتی مورد شبیه سازی قرار می گیرد. ضعف عمده این روش تکیه بر روند تجربه شده در داده های گذشته می باشد. تحقیقات نشان می دهند که روندهای مشاهداتی در دوره های آماری منطقه ای، می تواند قسمتی از سیکل های بلند مدت تغییرات درونی سیستم اقلیم منطقه باشد. بنابراین امتداد روند برای دوره های آتی می تواند بیانگر وضعیت آن متغیر تحت تاثیر تغییرات اقلیم نباشد. در حال حاضر معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی ، مدل های سه بعدی جفت شده اقیانوس- اتمسفر گردش عمومی جو که AOGCM اطلاق می گردد، می باشد.