تغير المناخ العالمي والطاقة
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

هل يتغير المناخ العالمي؟ هل يصبح العالم أكثر دفئًا؟
إذا نظرت إلى الرسم البياني التالي عن تغيرات درجة الحرارة على كوكب الأرض على مدى المائة والخمسين عامًا الماضية، فستكون الإجابة حتمًا بنعم. ولكن ماذا لو نظرنا إلى 1000 عام أو 100000 عام مضت أو أكثر؟ ولماذا يجب عليك أن تشعر بالقلق إن كان العالم حقًا في اتجاهه إلى يصبح أكثر دفئًا؟
إن الموضوع بأكمله معقد للغاية. لذا نقدم في هذا القسم الجديد على موقعنا على شبكة الإنترنت، مجموعة فريدة من المقالات العلمية التي ستساعدك، على التعلم، والتأمل، وصياغة أفكارك بشأن المناخ المتغير، وما الذي يعنيه ذلك الأمر.
ونحن ندعوك إلى أن تبادر باستقصاء الحقائق، والمفاهيم، والنظريات بنفسك. قم بدراسة الرسوم البيانية، ونماذج المحاكاة، والرسوم المتحركة، بتمهل حتى تستطيع أن تصل إلى فهم أفضل لما تعنيه زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض وما الذي يمكن عمله.
ونأمل أن تنضم إلينا في هذه المهمة الهامة التي تهدف إلى التعلم، والتفهم، والعمل!
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

ما الذي نعرفه عن مناخ الأرض في الماضي؟
هيا نبدأ بدراسة تاريخ درجات الحرارة العالمية…

كيف يمكننا معرفة كم كانت درجات الحرارة على سطح الأرض منذ آلاف أو ملايين السنين الماضية في الوقت الذي لم تكن تتوفر به مقاييس للحرارة؟
يمكننا تقدير درجة الحرارة بوسائل أخرى. فالأشجار، والمرجان، وعينات الجليد الجوفية، من جرينلند والمنطقة القطبية الجنوبية تزودنا بالأدلة. تعلم كيف يمكننا استكمال الأجزاء الناقصة بالاستفادة من تلك البيانات البديلة...
الاحتباس الحراري
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...house_anim.jpg

انقر لمشاهدة الرسم المتحرك.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gif
ما الذي يحدد درجات الحرارة العالمية؟
تقوم الشمس بتسخين الأرض. ولكن لو انتهى الأمر عند هذا الحد لكان العالم باردًا للغاية. ولكن الاحتباس الحراري يساعد على الحفاظ على درجة حرارة مريحة على سطح الأرض.

إذن، لماذا تتغير درجات الحرارة العالمية؟
ينتقل ثاني أكسيد الكربون باستمرار من وإلى الغلاف الجوي في عملية تعرف باسم دورة الكربون.
وهناك ارتباط وثيق بين مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وبين درجات الحرارة العالمية.

وهل هناك عوامل أخرى تؤثر على درجات الحرارة العالمية؟
وضع العالم الفلكي ميلوتين ميلانكوفيتش نظرية مفادها أن تغير العلاقة بين الأرض والشمس يؤثر على مناخ الأرض.

ما دور البشر في ذلك الأمر؟
منذ بداية الثورة الصناعية، يؤثر الإنسان على دورة الكربون.
حيث أدت تدخلات الإنسان إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى أعلى مستوى له في مئات الآلاف من السنين. لاحظ جيدًا الطرف الأيمن من الرسم البياني التالي.

إذن فما هي المشكلة؟ هل تُعتبر زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض أمرًا سيئًا؟
من شأن زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض أن يكون لها أثر رئيسي على طريقة حياتنا. سوف ترتفع مستويات البحار محدثة فياضانات في المناطق الساحلية المزدحمة بالسكان. وسوف تزداد العواصف الاستوائية شدة. وستصبح المناطق الزراعية التي تعاني بالفعل من الجدب أكثر جفافًا.
وبعد أن تيقنا من وجود مشكلة، لماذا لا نقوم بعمل أي شيء بشأنها؟
قد يساعد نمط السلوك المعروف بـ المأساة المشتركة في إيضاح السبب الذي يجعلنا نسمح بالاستمرار في زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض.
ما الذي يمكننا عمله؟
لقد فات الآوان لمنع الزيادة المستمرة في درجة الحرارة على كوكب الأرض. سوف تتسبب مستويات ثاني أكسيد الكربون الموجودة حاليًا في الغلاف الجوي في الارتفاع المتزايد في درجة الحرارة على كوكب الأرض. إلا إننا يمكننا تثبيت الموقف على المدى الطويل وتحسينه من خلال عدة وسائل:

تغير المناخ العالمي والطاقة
تاريخ تغير درجات الحرارة
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
هل يتغير المناخ العالمي؟ هل يصبح العالم أكثر دفئًا؟
نعم. ولكن، لنلقِ نظرة قريبة على معنى ذلك. ويمكننا أن نبدأ من العام 1856 إلى الوقت الحاضر. فنحن نمتلك سجلات جيدة عن درجات الحرارة العالمية لتلك الفترة الأخيرة. حيث كانت تقاس درجات الحرارة بدقة في عدة مواقع حول العالم.
وكانت هناك تذبذبات حادة من عام إلى آخر. ففي خلال بعض الفترات، كما في أربعينيات القرن الماضي، حدث هبوط في درجات الحرارة العالمية، ولكن الاتجاه الإجمالي كان في صعود، إذا ما نظرنا إلى القرن ونصف القرن الماضي.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

ماذا لو تحرينا فترةً أطول من الزمن، الألف العام الماضية، على سبيل المثال؟ يشكل هذا الأمر مشكلة نظرًا لعدم الاحتفاظ بسجلات دقيقة لدرجات الحرارة قبل منتصف القرن التاسع عشر. إلا أنه، تتوفر طرق لتقدير درجة الحرارة باستخدام معلومات أخرى مثل حجم حلقات النمو في الأشجار، وتركيب الجليد المأخوذ من القارة القطبية الجنوبية، وجرينلند. وتدعى السجلات المستخدمة في هذه القياسات غير المباشرة لدرجات الحرارة "البيانات البديلة" تعرف على المزيد حول كيفية تقدير درجات الحرارة باستخدام البيانات البديلة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...obal_temp1.jpg
لقد ارتفعت درجة الحرارة العالمية على مدى المائة وخمسين عامًا الماضية. تمثل الفترة من عام 1961 إلى عام 1990 نقطة المقارنة لهذا الرسم البياني. ويمثلها الخط الأفقي عند قيمة "الصفر". ويعرض الرسم البياني الانحراف، أو الاختلاف عن هذا المتوسط، لكل عام.
ويُعبر عن متوسط درجات الحرارة العالمية لعامٍ ما بنقطة زرقاء أو حمراء. على سبيل المثال، العام 1900 كان أكثر برودة بمقدار 0.2 درجة مئوية مقارنةً بمتوسط الفترة 1961-1990. أما أدفأ عام في هذا السجل، فكان عام 1998، والذي كان أدفأ بمقدار 0.6 درجة مئوية تقريبًا مقارنةً بالمتوسط عن الفترة 1961-1990.
أما الخط الأزرق والأحمر الثقيل، فيرسم متوسط درجات الحرارة العالمية لفترة خمس سنوات. على سبيل المثال، كان متوسط درجة الحرارة في الفترة من 1998-2002، والتي كانت نقطتها المركزية في عام 2000، أعلى من متوسط الفترة من 1961-1990 بمقدار 0.4 درجة مئوية. أما الفترة من 1958 إلى 1962، والتي كان مركزها عام 1960، فكانت مساوية للمتوسط تمامًا.
الرسم البياني مستمد من بيانات وحدة الأبحاث المناخية في جامعة إيست أنجليا.

يوضح الرسم البياني التالي متوسط درجات الحرارة في نصف الكرة الشمالي على مدار الألفيتين الماضيتين.
ويقابل الجزء الذي على يمين الخط العمودي الأرجواني الفترة الزمنية التي شملها الرسم البياني الأول - 150 عام تقريبًا. وفي سياق الألفي عام الماضية، تبدو زيادة درجات الحرارة في القرن العشرين حادة للغاية. ماذا عن بقية هذه الفترة الزمنية؟ يُشار إلى الفترة التي امتدت لبضع مئات السنوات قبيل القرن 19 باعتبارها العصر الجليدي الصغير في أوروبا. إلا أنه لم يتفق على التواريخ الدقيقة لتلك الفترة. فهناك العديد من الدلائل على شدة برودة الطقس في هذا العصر مقارنة بعصرنا اليوم أو في فترة الدفء التي تتراوح بين عامي 900 إلى 1100 حيث كانت الأنهار الجليدية في ازدياد. وكثيرًا ما كان يتجمد بحر البلطيق ونهر التيمز في لندن أثناء الشتاء. وكانت مواسم الزراعة قصيرة. وكانت الماشية والدواجن تنفق بأعداد كبيرة خلال فصول الشتاء القارص. كما كان المناخ أكثر برودة في الجزء الشمالي الشرقي لأمريكا الشمالية. ولكن، ليس من الواضح ما إذا كانت تلك البرودة عالمية أم كانت مقتصرة على منطقة شمال الأطلسي.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...thern_temp.jpg
يستند الجزء الأرجواني من الخط إلى القياسات غير المباشرة أو "البيانات البديلة". أما الجزء الأخضر فيمثل القراءات الفعلية المأخوذة بواسطة مقياس الحرارة.
الرسم البياني مستمد من البيانات الصادرة عن موبيرج في جريدة الطبيعة، إصدار 433 بتاريخ 10 فبراير 2005.
في القرون التي سبقت العصر الجليدي الصغير مباشرة، قام المستكشفون النرويجيون بمغامرات وصلت إلى أمريكا الشمالية، وقاموا بتأسيس مستعمرات في كل من أيسلندا وجرينلند. ومع غزو المناخ الأكثر برودة تعطلت الرحلات البحرية نتيجة لزيادة الجليد في البحار. وأصبح الاتصال بين الدول الإسكندنافية وتلك المستعمرات محدودًا. وفي نهاية الأمر توقفت الرحلات إلى جرينلند. ونظرًا لافتقارها إلى الإمدادات من أوروبا، ومعاناتها من قِصَر مواسم الزراعة، اختفت مستوطنات جرينلند بحلول أوائل القرن الخامس عشر.
هل من الطبيعي أن يتغير المناخ؟
يبدو أن المناخ يتغير باستمرار. وهل نحن الآن في فترة دفء وجيزة؟ وهل سينعكس ذلك الاتجاه؟ وكيف تبدو الصورة على الأجل البعيد؟
فيما يلي رسم بياني لدرجات الحرارة المقدرة لفترة 425000 عاماً مضت. وقد تم حساب هذا السجل لدرجات الحرارة من تحليل لعينة جليد جوفية من فوستوك؛ وهي عينة يبلغ طولها 3,623 متر مأخوذة من لوح جليدي في قاعدة الأبحاث الروسية في القارة القطبية الجنوبية. لقد بقي الجليد في قاعدة هذا اللوح الجليدي دون تغيير ودون أن يمس لما يقرب من نصف مليون عام. ظهرت خلال تلك الفترة أربعة عصور جليدية.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...obal_temp2.jpg
تغيرات درجات الحرارة العالمية على مدى 425000 عامًا مضت. إلى اليمين، يظهر الزمن الحاضر. ويمثل خط الصفر الأفقي متوسط درجة الحرارة العالمية عن الفترة من 1961-1990. وتبين الأرقام التي إلى اليسار التغيرات مقارنةً بخط الأساس المرجعي بالدرجات المئوية.
وتم استخراج تلك البيانات من تحليل عينات الجليد الجوفية المأخوذة من محطة فوستوك في القارة القطبية الجنوبية. تعرف على المزيد حول كيفية تقدير درجات الحرارة باستخدام البيانات البديلة.
تستند هذه الصورة إلى البيانات المستمدة من الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي.
أما اليوم الحالي فيظهر في أقصى يمين المخطط البياني. ما الذي يمكننا رؤيته؟ أولاً وقبل كل شيء، يمكننا ملاحظة قدرًا كبيرًا من التذبذب. فقد مرت فترات كان فيها متوسط درجات الحرارة العالمية أكثر برودة بمقدار 9 درجات مئوية مقارنة بالوقت الحاضر. كما كانت هناك عصور جليدية. وكانت أجزاء كثيرة من القسم الشمالي من العالم مغطاة بألواح سميكة من الجليد، مثل تلك التي نراها اليوم في جرينلند والقارة القطبية الجنوبية. وكانت نهاية آخر عصر جليدي منذ 12000 عام مضت. كما كانت هناك أوقات أكثر دفئًا من اليوم. وبصفة عامة، نحن الآن نعد في فترة دافئة نسبيًا. ما الذي يسبب تلك التغيرات المناخية؟ هناك العديد من العوامل. اكتشف المزيد…

يتبع .............

تغير المناخ العالمي والطاقة
البيانات البديلة تقدم الأدلة
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
كيف يمكننا معرفة ماذا كانت عليه درجات الحرارة على سطح الأرض منذ آلاف أو ملايين السنين الماضية؟
بدأ تسجيل القياسات الموثوقة لدرجات الحرارة العالمية في عام 1856، عندما بدأت الجمعية البريطانية للأرصاد الجوية في جمع السجلات من جميع أنحاء العالم. أما الأحوال المناخية قبل ذلك التاريخ، فيمكن تقديرها من واقع سجلات تاريخية أقل موثوقية. كما يمكن أيضًا تقدير تلك الأحوال من مجموعة متنوعة من السجلات البيئية الطبيعية التي ربما تعود إلى ما قبل وجود الإنسان. ويطلق على مثل تلك المعلومات "البيانات البديلة"، نظرًا لأنها تحل محل، أو تمثل بديلاً، للبيانات الفعلية التي نسعى للحصول عليها.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa.../evidence1.jpg
ومن بين أشكال البيانات البديلة: الدليل الذي تمثله حلقات النمو في الأشجار.

الأدلة المستمدة من البيانات التاريخية
من الممكن أن تزودنا سجلات المزارعين، ومذكرات الرحالة، والصحف الإخبارية، وغيرها من السجلات المكتوبة، بمعلومات عن المناخ في الماضي. فطول الموسم الزراعي يتغير في موقع ما تبعًا لدرجات الحرارة. فستتأخر الزراعة، في عام بارد، مع تأخر قدوم الربيع. أما إذا جاء الخريف مبكرًا، فكذلك الحصاد. ونحن نمتلك، في عصرنا الحديث، سجلات دقيقة لدرجات الحرارة إضافة إلى سجلات عن طول الموسم الزراعي. وطالما تتوفر لدينا المعرفة بعلاقة كل عامل منهما بالآخر، فيمكننا في هذه الحالة إعادة بناء البيانات التاريخية الناقصة عن درجات الحرارة من واقع ما عرفنا عن أوقات الزراعة والحصاد. على سبيل المثال، استخدمت مواعيد حصاد العنب التاريخية في إعادة بناء بيانات درجات الحرارة في صيف باريس، بفرنسا في الفترة من عام 1370-1879. إلا أن تلك الطريقة ليست مثالية، ولكنها، مع استخدام قياسات غير مباشرة، يمكنها أن تسمح بإعادة بناء معقولة للمناخ على مدى فترة طويلة من الزمن.
حلقات الأشجار
تنتج العديد من الأشجار حلقة واحدة كل عام، وذلك نظرًا للنمو السريع في الربيع والصيف، والنمو البطيء في الخريف والشتاء. وعندما يكون العام أكثر دفئًا تكون الحلقة أعرض. ويمكن استخدام أنماط العرض، وكثافة الخشب، والتركيب النظائري للهيدروجين والأكسجين لحلقات الأشجار لتقدير درجات الحرارة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ages/coral.jpg
تكون بعض أنواع المرجان حلقات سنوية من كربونات الكالسيوم أثناء نموها. وكما هو الحال مع حلقات الأشجار، يمكن استخدامها لتقدير درجات الحرارة.
نُشرت الصورة بإذن من NOAA.
الأدلة المستمدة من المرجان
يمتلك المرجان هياكل صلبة من كربونات الكالسيوم (CaCO3). كما تكوِّن بعض أنواع المرجان حلقات سنوية من كربونات الكالسيوم أثناء نموها. وكما هو الحال مع حلقات الأشجار، يمكن أن تستخدم لتقدير درجات الحرارة. عندما تكون درجة حرارة البحر دافئة سينمو المرجان أسرع مما لو كانت درجة الحرارة باردة، ولذا ففي السنوات الدافئة ستكون حلقات النمو أعرض، وفي السنوات الباردة ستكون الحلقات رفيعة. ويمكن استخدام نظائر الأكسجين الموجود في كربونات الكالسيوم في تقدير درجة حرارة المياه أثناء نمو المرجان.
الأدلة المستمدة من عينات الجليد الجوفية
يتكون الجليد الدائم الذي يغطي الجبال العالية، والقلنسوة القطبية الجليدية، من تراكم الثلج الساقط عليها على مدى مئات وآلاف السنين. وقد تم حفر تجاويف عميقة في ألواح جليدية متعددة الثخانات في جميع أنحاء العالم. وأخذت عينة جليد جوفية في محطة فوستوك بالمنطقة القطبية الجنوبية. وكان طولها 2083 متر، وأحضرت على أجزاء بين عامي 1970 إلى 1974 وعامي 1982 إلى 1983. وتتيح لنا عينة الجليد الجوفية المستخرجة من فوستوك أن نلقي نظرة على الماضي. فالجليد الموجود في قاعدة العينة الجوفية يبلغ عمره 500 عام تقريبًا.
ويتكون هذا الجليد، كما هو الحال مع الماء والجليد كافة، من الهيدروجين والأكسجين. كما توجد به كميات صغيرة من شكل خاص ثقيل من الهيدروجين يدعى الدوتيريوم. وقد لاحظ العلماء وجود علاقة بين درجة الحرارة المحلية وتركيز الدوتيريوم في الجليد الذي تم جمعه خلال الفترات التي كانت درجة الحرارة معلومة فيها أيضًا. ولا يوجد ما يدعو إلى اعتقاد حدوث تغير في تلك العلاقة بمرور الزمن، لذا يمكن استخدام مستويات الدوتيريوم الموجود في الجليد القديم لإعادة بناء المناخ في الماضي. كما يحتوي الجليد أيضًا على الرماد، والذي يكوِّن في بعض الأحيان طبقات تشير إلى حدوث ثورات بركانية كبرى نشرت الرماد في جميع أنحاء كوكب الأرض. كما تحتوي عينات الجليد الجوفية على فقاعات صغيرة من الهواء القديم، والذي يمكن تحليله لاكتشاف تركيزات الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ages/core1.jpg
يقوم العلماء بالحفر في المرجان
لاستخراج عينة جوفية. ثم
تغلف بعناية
وترسل للمختبر
لتحليلها.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ages/core2.jpg
إخراج عينة جليد جوفية من المثقب.

نُشرت الصور السابقة بإذن من NOAA.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ages/core3.jpg
توضع بطاقات تعريفية على قطاعات عينات الجليد الجوفية وتحفظ في درجة حرارة -15 درجة مئوية.

الأدلة المستمدة من ثفالات المحيطات والبحيرات
تقوم الأنهار باستمرار بدفع الطين والرمال من الأرض إلى البحيرات، والبحار، والمحيطات، حيث تترسب مكونة طبقات من الثفالة. ومن الممكن أن تسفر العينات الجوفية المأخوذة من تلك الثفالات عن حفريات صغيرة ومواد كيماوية، كما يمكن أن تساعد على استجلاء المناخ في الماضي. وتعد حبوب اللقاح ذات فائدة خاصة. حيث إنها متينة للغاية، ولذا كثيرًا ما توجد محفوظة حفظًا جيدًا في طبقات الثفالة. وينتج كل نوع من النبات حبوب لقاح ذات أشكال مختلفة. وبتحليل حبوب اللقاح، يمكن الكشف عن أنواع النباتات التي كانت تنمو في الجوار، ومن ثم تكون مؤشرًا على حالة المناخ.



يتبع ....

تغير المناخ العالمي والطاقة
الاحتباس الحراري
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...greenhouse.jpg
نُشرت الصورة بإذن من NOAA.
ما هو "الاحتباس الحراري"؟
يسمح البيت الزجاجي بمرور ضوء الشمس خلال سقفه وحوائطه الزجاجية. تسخن طاقة الشمس النباتات وغيرها من الأشياء الصلبة داخل البيت الزجاجي. وتلك بدورها، تسخن الهواء. وتحدث نفس تلك العملية في الخارج أيضًا، إلا أن الهواء المسخن يرتفع ويستبدل به هواء أبرد. ونظرًا لأن البيت الزجاجي مكان مغلق، لا يستطيع الهواء المسخن الإفلات. ومن ثم تزداد السخونة في الداخل.
وتحدث عملية شبيهة بذلك إلى حد ما مع الغلاف الجوي للأرض. حيث يمر ضوء الشمس خلال الغلاف الجوي الشفاف ويؤدي إلى تسخين الأرض والبحار. ويصبح الغلاف الجوي السفلي ساخنًا نتيجة لملامسته للأرض والمحيطات الساخنة. أما الهواء ذاته فلا تسخنه الشمس.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ges/sunset.jpg
نُشرت الصورة بإذن من NOAA.
تُشع بعض الحرارة التي تصدرها الأرض مرة أخرى في الفضاء. ولو كان الأمر مقتصرًا على ذلك فقط، لكان متوسط درجة حرارة الأرض -18 درجة مئوية، أي أكثر برودة بمقدار 33 درجة مئوية عما هو عليه الحال الآن. بل إن ذلك يعد أكثر برودة مما كان عليه الحال في أعماق العصور الجليدية.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

إذن لماذا لا نعيش حاليًا في صقيع شديد؟ يرجع ذلك إلى وجود "غازات الاحتباس الحراري" - ثاني أكسيد الكربون، والميثان، وبخار الماء، وغيرها - التي تحافظ على دفئنا. ويحدث ذلك كما يلي:
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...house_anim.jpg

انقر لمشاهدة الرسم المتحرك.

الاحتباس الحراري
يمتص ثاني أكسيد الكربون (CO2) الطاقة المشعة من الأرض ويطلقها مرة أخرى في الغلاف الجوي.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gifتمتص جزيئات غازات الاحتباس الحراري بعض الحرارة. ثم تطلقها مرة أخرى بعد ذلك في الغلاف الجوي، مما يجعل المناخ أكثر دفئًا مما كان يمكن أن يكون عليه.
فالاحتباس الحراري ليس مشكلة في ذاته. بل في الحقيقة، يُعد ضروريًا للحياة على الأرض كما نعرفها. ولكن منذ أواخر الثمانينات، كانت هناك زيادة مرتفعة في مستويات ثانيأكسيدالكربون. على مدى مئات الآلاف من السنين كان هناك توافق وثيق بين ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وبين متوسط درجة الحرارة على كوكب الأرض.
تأمل جيدًا الطرف الأيمن من الرسم البياني التالي. فقد زاد مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي زيادة مفاجئة. فقد زاد تدريجيًا منذ نهاية العصر الجليدي الأخير قبل 12000 عام حتى وصل إلى 280 جزء في المليون في ثمانينيات القرن التاسع عشر. ويمثل هذا الطرف الأعلى لهذا النطاق التاريخي، ولكن يتسق مع النمط الذي تم الكشف عنه عند تحليل عينات الجليد الجوفية التي أخذت من المنطقة القطبية الجنوبية. وفي الحقيقة، استطاعت الأبحاث الحديثة التي أجريت على مثل تلك العينات الجوفية أن تعود بالسجل إلى الوراء أكثر مما يظهره الرسم البياني السابق. فخلال 600000 عام مضت، لم يتجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون مقدار 300 جزء في المليون...حتى وقتنا الراهن. ففي عام 2004، وصل إلى 379 جزء في المليون.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...on_dioxide.jpg
يرسم الخط الأخضر مستويات ثاني أكسيد الكربون. ويرسم الخط الأحمر-الأرجواني-الأزرق درجة الحرارة.
تستند هذه الصورة إلى بيانات مستمدة من NOAA.
ما السبب وراء تلك الزيادة المفاجئة؟ يرجع السبب إلى زيادة حرق الوقود الأحفوري - الفحم الحجري، والنفط، والغاز - منذ بداية الثورة الصناعية.
ومن الصعب التنبؤ بمستقبل المناخ على سطح الأرض نظرًا لتعقيده الشديد. ولكن العلاقة بين مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وبين درجة الحرارة معروفة. ولذلك فهناك قلق من احتمال توجهنا نحو حقبة أكثر دفئًا.
نعم، سبق أن حدثت تذبذبات في درجة الحرارة على كوكب الأرض في الماضي. وللوهلة الأولى قد يبدو الأمر وكأننا في مرحلة من الدفء ضمن نمط دوري. ولكن ثمة فارق هام: تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أعلى كثيرًا مقارنة بأية فترة دفء أخرى في السجلات. وكما نعلم أيضًا فإن شعورنا بتأثير زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يحدث بعد مرور بعض الزمن. ويعني ذلك أنه حتى في حالة توقف زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون فسيكون هناك زيادة أخرى في درجات الحرارة على كوكب الأرض. فهذه المرة الأمر مختلف.

يتبع......

تغير المناخ العالمي والطاقة
غازات الاحتباس الحراري
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

يتكون الغلاف الجوي للأرض في القسم الأكبر منه من النيتروجين (78%) والأكسجين (21%). وتبقى نسبة 1% تتكون في معظمها من الأرجون. وتعتبر تلك الغازات شفافة لضوء الشمس، حيث تسمح بمروره من خلالها وتسخين سطح الأرض. وتقوم الأرض والمحيطات الدافئة بدورها بتسخين الغلاف الجوي السفلي. وتُشع بعض من تلك الحرارة مرة أخرى إلى الفضاء. ولو كان الأمر مقتصرًا على ذلك، لكان متوسط درجة حرارة الأرض -18 درجة مئوية بدلاً من 15 درجة مئوية كما في الوقت الحالي. ويرجع السبب في هذا الدفء الزائد إلى وجود غازات في الغلاف الجوي تمتص الطاقة قبل أن تفقد في الفضاء، ثم تطلقها ببطء مرة أخرى في الغلاف الجوي. وتسمى تلك الغازات المسؤولة عن "الاحتباس الحراري" غازات الاحتباس الحراري.
وحيث إن الغلاف الجوي يتكون في 99.9% منه من النيتروجين، والأكسجين، والأرجون، فلا يتبقى سوى مساحة ضئيلة جدًا لغازات أخرى. ولكن حتى تلك الكميات الضئيلة من غازات الاحتباس الحراري لها تأثير كبير على المناخ.
ويوجد عاملان محددان لمقدار تأثير غاز معين من غازات الاحتباس الحراري. الأول، عامل تسخين كوكب الأرض الخاص به (GWF) - أي قدرته على امتصاص الحرارة ثم إطلاقها. وقد تم إعطاء ثاني أكسيد الكربون قيمة عشوائية لعامل تسخين كوكب الأرض (GWF) تساوي 1. أما القيم المعطاة للغازات الأخرى فتشير إلى قوتها بالمقارنة إلى ثاني أكسيد الكربون.
أما العامل الثاني، فهو مقدار الغاز الموجود في الغلاف الجوي. ويبين هذا الجدول كلا العاملين لبعض من غازات الاحتباس الحراري. وعلى الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون يعد غازًا أضعف من غيره من غازات الاحتباس الحراري، إلا أنه يتواجد بكمية كبيرة في الغلاف الجوي، لذا فله التأثير الأكبر.
http://www.seed.slb.com/ar/images/spacer.gif عامل تسخين كوكب الأرضأجزاء التركيز (ppb*)ثاني أكسيد الكربون – CO21
379,000
الميثان – CH421
1,760
أكسيد النيتروز – N2O310
320
الكلوروفلوروكربونات—CFCs5000 إلى 14000
أقل من 1
* جزء في البليون
http://www.seed.slb.com/ar/images/spacer.gifثاني أكسيد الكربون
عندما نتنفس، فإننا نأخذ الأكسجين من الهواء ونطلق ثاني أكسيد الكربون. ويشكل ذلك جزءًا من عملية التنفس، التي تمكِّن النباتات والحيوانات من الحصول على الطاقة. كما يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في حرائق الغابات ومن البراكين. ويساهم البشر في إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الجو عن طريق حرق الأخشاب، والفحم الحجري، والنفط.
الميثان
يُنتج الميثان بصورة طبيعية بواسطة بكتيريا تدعى مولدات الميثان (methanogens)، التي تتغذى على المواد النباتية والحيوانية في البيئات التي لا يوجد بها أكسجين. وتعيش مولدات الميثان تحت المياه الراكدة في المستنقعات، حيث تنتج فقاعات من الميثان تسمى "غاز المستنقعات" أو "غاز الهور". كما تعيش مولدات الميثان أيضًا في الأجهزة الهضمية للحيوانات، حيث تساعد على تحليل الأعشاب وغيرها من المواد العضوية الموجودة في المواد الغذائية. وينتج النمل الأبيض الكثير من الميثان. حيث تولد كل نملة من النمل الأبيض نصف ميكروجرام فقط في اليوم، ولكن نظرًا لوجود أعداد كبيرة منها في العالم، فيبلغ ما تنتجه جميعًا 20 مليون طن تقريبًا كل عام.
وتنتج بعض الأنشطة الزراعية الميثان أيضًا. حيث يُزرع الأرز عادة في حقول مغمورة. ويشجع الماء الراكد الذي يغطي التربة على توليد الميثان كما يحدث في المستنقعات.
كما تنتج الماشية الأهلية مقدارًا أكبر من الميثان الذي تنتجه الحيوانات البرية. حيث تنتج الأبقار 50 لترًا من الميثان كل يوم، وتنتج الماشية والأغنام التجارية في العالم 100 مليون طن تقريبًا في كل عام.
أكسيد النيتروز
تطلق نترات الأمونيوم، المستخدمة على نطاق واسع كسماد لزيادة غلة المحصول، غاز أكسيد النيتروز(N2O).
الكلوروفلوروكربونات
تُعتبر الكلوروفلوروكربونات مركبات من الكلور، والفلور، والهيدروجين، والكربون. ولا تتواجد تلك المركبات بصورة طبيعية. فقد تم تصنيع الكلوروفلوروكربونات لأول مرة عام 1892، ولكن لم يكن يُعرف لها أي استخدام في ذلك الوقت. إلا أنها أثبتت فائدتها كمادة دافعة في البخاخات والثلاجات. ولكن ظهرت مشكلة. عند إطلاق الكلوروفلوروكربونات في الجو فإنها تنزح حتى الطبقات العليا من الغلاف الجوي (الستراتوسفير) حيث تحلل جزيئات الأوزون الموجودة بها. ويعتبر الأوزون أحد صور الأكسجين، تتحد فيها ثلاث ذرات من الأكسجين لتكوّن جزيء O3. وفي العادة يكوّن الأكسجين الحر جزيئات O2.
تعمل طبقة الأوزون على تقليل اختراق الأشعة فوق البنفسجية. وتعتبر تلك الأشعة ضارة على الإنسان، حيث تسبب سرطان الجلد، وإعتام عدسة العين (الكتاراكت)، كما يمكنها أن تعوق نمو وتكاثر الكائنات الحية الأخرى. وبناء عليه، تم حظر استخدام الكلوروفلوروكربونات بموجب اتفاقية دولية في عام 1987. وعلى الرغم من أن الكلوروفلوروكربونات تعد من غازات الاحتباس الحراري شديدة القوة، إلا أنها تتواجد فقط بكميات صغيرة جدًا في الغلاف الجوي. والآن، بعد حظرها، سيقل وجودها أكثر فأكثر.
يتبع.....

تغير المناخ العالمي والطاقة
دورة الكربون
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
يصل الكربون باستمرار إلى الغلاف الجوي على هيئة ثاني أكسيد كربون، أو ميثان، أو غيرهما من الغازات. وفي الوقت نفسه، تقوم النباتات الخضراء، والمحيطات بإزالته، بالإضافة إلى وسائل أخرى. وتلك هي دورة الكربون. ويعتبر التوازن في تلك الدورة أمرًا حاسم الأهمية في تحديد مناخ الأرض.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

يعد الكربون مكونًا أساسيًا في أجسامنا، وفي الطعام الذي نأكله، والملابس التي نرتديها، ومعظم أنواع الوقود الذي نحرقه، والعديد من المواد الأخرى التي نستعملها. وتحتوي أكثر من 90% من المركبات الكيماوية المعروفة على الكربون. وليس هذا مستغربًا نظرًا لسهولة اتحاد الكربون مع مثيله ومع العناصر الأخرى.
ويتواجد معظم الكربون على كوكب الأرض في صورة مركبات في الثفالات والصخور الرسوبية. ويتواجد بنسبة أقل نسبيًا في الغلاف الجوي. بلايين الأطنان الثفالة تحت المائية والصخور الرسوبية80,000,000
مياه المحيط، والأصداف، والكائنات الحية40,000
الوقود الأحفوري (النفط، والغاز، والفحم الحجري)4,000
المواد العضوية في التربة1,500
الغلاف الجوي825
النباتات البرية580
تُعتبر ذرات الكربون في حالة تبادل مستمر فيما بين الكائنات الحية والميتة، والغلاف الجوي، والمحيطات، والصخور، والتربة. ومع كل نَفَس خارج، نطلق ثاني أكسيد الكربون من رئتينا إلى الغلاف الجوي، والذي يحتوي على ذرات الكربون الموجودة في النباتات والحيوانات التي نتغذى عليها. وربما كانت ذرات الكربون الموجودة في أجسامنا اليوم كانت تنتمي فيما مضى إلى العديد من النباتات والحيوانات المختلفة - لعل من بينها الديناصورات وغيرها من المخلوقات المنقرضة.
لقد تغير توزيع الكربون فيما بين الغلاف الجوي، والكائنات الحية، واليابسة، والمحيطات، على مر الزمن. فمنذ 550 مليون سنة تقريبًا كان تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 7000 جزء في المليون - وهو ما يمثل أكثر من 18 ضعفًا لما هو عليه اليوم. ولكن، أين ذهب كل هذا الكربون الذي كان موجودًا في الغلاف الجوي؟ لقد تحول في معظمه إلى صخور رسوبية مثل الحجر الجيري. وتعتبر كيفية حدوث ذلك جزءًا من القصة الأكبر لدورة الكربون.
حيث تُعد دورة الكربون مزيجًا من عمليات بيولوجية، وكيميائية، وفيزيائية، تعمل على نقل الكربون من مكان إلى مكان.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...es/carbon1.jpg
توضح الصورة بعضًا من العمليات التي ينتقل بها الكربون فيما بين الكائنات الحية والميتة، والغلاف الجوي، والمحيطات، والصخور، والتربة. ولكنها لا تشمل التدخلات البشرية. انقر فوق الصورة لمشاهدة رسم متحرك يظهر العمليات الكيميائية التي تشكل أساس عمليات نقل الكربون.
المخزون والتدفق
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ges/tub_sm.jpg

يعتبر النموذج المسمى "المخزون والتدفق" أداةً مفيدةً لفهم كيفية عمل دورة الكربون. تخيل حوض استحمام مملوءًا جزئيًا بالماء. يسمى هذا الماء المخزون. إذا فتحت الصنبور فسوف يكون هناك تدفق للماء داخل الحوض يعمل على زيادة المخزون. إذا فتحت المصرف فإن الدفق الخارج سيؤدي إلى إنقاص المخزون. ويمكننا اعتبار كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوى مخزونًا. أما العمليات المختلفة التي تضيف إلى المخزون أو تُنقِص منه، فتمثل التدفقات. تعرف على المزيد حول المخزون والتدفق.
بالوعات ثاني أكسيد الكربون ومصادره
يطلق على الأشياء التي تعمل على إزالة الكربون من الغلاف الجوي بالوعة الكربون. على سبيل المثال، تستهلك النباتات الخضراء ثاني أكسيد الكربون خلال عملية التخليق الضوئي. أما حرق الخشب والوقود الأحفوري، فيمثلان مصادر لثاني أكسيد الكربون. وتشكل المحيطات مصدرًا لثاني أكسيد الكربو2 ومصبًا له كذلك. ويرجع السبب في ذلك إلى أن ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء الملامس لسطح المحيط يذوب في الماء، ومن ثم تتم إزالته من الغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المذاب في الغلاف الجوي. ويتوقف التوازن بين تلك العمليتين على عدة عوامل، كما يتغير بمرور الوقت. وفي الوقت الحالي، تعد كمية ثاني أكسيد الكربون الذائبة في المحيطات أكثر من تلك التي يتم إطلاقها. ومعنى ذلك، أن المحيطات تشكل في الوقت الراهن بالوعات لثاني أكسيد الكربون.
يتبع...

تغير المناخ العالمي والطاقة
بالوعات ثاني أكسيد الكربون
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون بانتظام من الغلاف الجوي كجزء من دورة الكربون. ولو لم يحدث ذلك لزادت سخونة العالم ولأصبح شبيهًا بكوكب الزهرة إلى درجة كبيرة. وتسمى تلك الآليات التي تعمل على إزالة الكربون من الغلاف الجوي "بالوعات الكربون".
وتعد غابات العالم بمثابة بالوعة كربون كبيرة. ومن ثم يقلص قطع أشجار الغابات من حجم تلك البالوعة، مما يسمح ببقاء المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ومن جانب آخر، أتاحت التطورات التكنولوجية الحديثة للبشر إنشاء أنواع جديدة من بالوعات الكربون عن طريق احتجاز الكربون وتخزينه.
فهيا بنا نلقِ نظرةً على بالوعات الكربون وكيفية عملها.
التخليق الضوئي
يعمل التخليق الضوئي على إزالة الكربون من الجو. وتلك هي العملية التي تمكّن النبات من أن يحيا وينمو. ويحدث التخليق الضوئي في أوراق النباتات وخلايا الكائنات الحية الميكروسكوبية التي تعيش على الأرض وبجوار أسطح البحار والمحيطات. وتستغل تلك العملية الطاقة المستمدة من الإشعاع الشمسي (ضوء الشمس) لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكريات ذات قاعدة كربونية مثل الجلوكوز.

ثاني أكسيد الكربون (CO2) + ماء (H2O) + طاقةhttp://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...mula_arrow.jpgجلوكوز (C6H12O6) + أكسجين (O2)
يتم تحويل السكريات بعد ذلك إلى جزيئات أخرى مثل النشا، والدهون، والبروتينات، والإنزيمات، وجميع الجزيئات الأخرى التي توجد في النباتات الحية. كما تطلق عملية التخليق الضوئي أيضًا الأكسجين في الجو، والذي تحتاجه النباتات والحيوانات من أجل التنفس.
ويعزى إلى التخليق الضوئي ما يقرب من نصف الكربون المستخلص من الجو. فالنباتات الأرضية تأخذ معظم احتياجاتها من ثاني أكسيد الكربون من الهواء المحيط بها. أما التخليق الضوئي الذي تقوم به النباتات المائية، في البحيرات، والبحار والمحيطات فيستخدم ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء.
يوضح الرسم البياني التالي جانباً مثيراً للاهتمام عن كيفية تأثير التخليق الضوئي على مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...centration.jpg
ويستند هذا الرسم البياني إلى قراءات مأخوذة في مرصد مونا لووا في هاواي. ويمكننا أن نرى أن مستويات ثاني أكسيد الكربون تزيد بوتيرة ثابتة من عام 1958 إلى 1996. ولكن لماذا التذبذب؟ تحدث تلك الارتفاعات في خريف وشتاء نصف الكرة الشمالي، وتبلغ ذروتها قبل الربيع مباشرة. وتنخفض تركيزات ثاني أكسيد الكربون أثناء الربيع والصيف. والسبب في ذلك هو أنه أثناء موسم الزراعة، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون بنسبة أكثر مما تخرجه عن طريق التنفس. فالأشجار متساقطة الأوراق تنبت أوراقًا، وتعود النباتات الفصلية مثل الأعشاب إلى الحياة مرة أخرى. وخلال الخريف والشتاء تموت الأعشاب وتخمل تلك الأشجار وتتوقف عن العمل كبالوعة لثاني أكسيد الكربون. وتمتص النباتات الاستوائية ثاني أكسيد الكربون طوال العام.
وفي نصف الكرة الجنوبي تنعكس الفصول. ولكن نظرًا لأن مساحة الأرض أكبر كثيرًا في نصف الكرة الشمالي، فيكون الأثر الصافي في جميع أنحاء العالم أن النباتات تلعب دورًا كبالوعات لثاني أكسيد الكربون خلال الربيع والصيف أكبر من ذلك الدور الذي تلعبه خلال الخريف والشتاء.
الانتشار في المحيطات
ثاني أكسيد الكربون هو ذلك الغاز الذي يحدث عادة صوت "الأزيز" في المشروبات الغازية. ويكون أكثر قابلية للذوبان تحت الضغوط العالية ودرجات الحرارة المنخفضة، ولذلك تقدم المشروبات الغازية عادة باردة في العلب أو الزجاجات. وسيبقى بعض من ثاني أكسيد الكربون ذائبًا في العلبة أو الزجاجة المفتوحة والموضوعة في درجة حرارة الغرفة. وهذا هو السبب أيضًا في أن المحيطات الأكثر برودة تمتص ثاني أكسيد الكربون أكثر من المحيطات الدافئة.
كما يحدث تبادل مستمر بين جزيئات الكربون في كل من الغلاف الجوي والماء خلال عملية تدعى الانتشار. ويعزى إلى انتشار ثاني أكسيد الكربون في المحيطات ما يقارب نصف الكربون المستخلص من الغلاف الجوي.
ترسب الكربونات
تستخلص أشكال عديدة من الكائنات الحية البحرية الكربون والأكسجين من مياه البحر وتخلطه بالكالسيوم لإنتاج كربونات الكالسيوم (CaCO3). وتستخدم مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ذلك لإنتاج الصدفات وغيرها من أجزاء الجسم الصلبة، مثل المرجان، والبطلينوس، والمحارات، وبعض النباتات والحيوانات الميكروسكوبية. وعندما تموت تلك الكائنات الحية، تغوص صدفاتها وأجزاء جسمها في قاع البحر. وعلى مدى فترات طويلة جدًا من الزمن، من الممكن أن تكوِّن أعدادًا هائلة من الكائنات الميتة طبقات ثخينة من الترسبات الغنية بالكربونات على قاع المحيط. وعلى مدى ملايين السنين، تطمر تلك الترسبات نتيجة المزيد والمزيد من الكربونات و/أو الرمال أو الطين، مما ينتج حرارة وضغطًا يؤديان إلى تغييرها فيزيائيًا وكيميائيًا إلى صخور رسوبية مثل الحجر الجيري، والرخام، والطباشير. ومن الممكن أن ترتفع تلك الصخور في نهاية الأمر لتصبح أرضًا مكشوفة نتيجة لتكتونية الصفائح - أو حركة القارات والمحيطات في جميع أنحاء الكرة الأرضية.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa.../limestone.jpg
صورة لشريحة رفيعة من الحجر الجيري من العراق، مأخوذة من خلال الميكروسكوب. يبلغ عرض العينة ما يقرب من 2 مم (0.1 بوصة). وتظهر به هياكل الكالسيت الحفرية للعديد من الكائنات الميكروسكوبية.
من مسرد شلومبرجر لمصطلحات حقول النفط.
الصورة بإذن من تي. إن. ديجز.
وفي ظل الظروف المناسبة من درجات الحرارة وتركيز ثاني أكسيد الكربون، يمكن أن تترسب كربونات الكالسيوم من مياه المحيط مباشرة، بدون تدخل من الكائنات البحرية.
تحتوي الصخور الرسوبية في كوكب الأرض على نسبة من الكربون تزيد ما يقرب من 2.000 مرة عن تلك الموجودة في كافة المياه، والنباتات، والحيوانات في محيطات اليوم. وتستمر الكائنات البحرية اليوم في إنتاج الهياكل والأصداف، التي ربما تصبح صخورًا، بعد ملايين السنين من اليوم.
وسيستقر بعض الكربون في الصخور على مدى ملايين السنين عن طريق عمليات عضوية فوق اليابسة وتحت البحر. وينتج ذلك وقودًا أحفوريًا مثل الخث والفحم الحجري (النباتات الميتة المطمورة) والنفط والغاز (من الكائنات الدقيقة المطمورة في الغالب). ويمثل ذلك نسبة ضئيلة فقط من الكربون في العالم - 20000 مرة أقل من ذلك الموجود في الصخور الرسوبية.
الانسياب السطحي
ينجرف بعض الكربون من سطح الأرض إلى المحيطات بواسطة الماء. كما تمتص قطرات الأمطار المتساقطة بعضاً من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، منتجة حمض كربونيك مخفف للغاية. عندما تلاقي تلك الأمطار الحمضية بعض الشيء صخور الكربونات مثل الحجر الجيري أو الطباشير، تذيب شيئًا من الصخور، الذي تحمله التيارات والأنهار مرة أخرى إلى المحيط. وتؤدي تلك العملية إلى تكون التجاويف تحت الأرضية التي كثيرًا ما نجدها في الحجر الجيري. كما يساهم ذوبان الكربونات بفعل مياه الأمطار في تآكل المباني والتماثيل المصنوعة من الحجر الجيري أو الرخام. وتحمل التيارات والأنهار كذلك جزيئات الكربون العضوي من النباتات الأرضية الميتة والحيوانات إلى المحيطات.
كيف يصل ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي؟
يتبع ......

تغير المناخ العالمي والطاقة
مصادر ثاني أكسيد الكربون
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
يصل ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي من عدة مصادر منذ ملايين السنين. ومن بين تلك المصادر التي بدأ ظهورها مع الثورة الصناعية - حرق الإنسان للوقود الأحفوري. ويعد هذا المصدر الآن، مصدرًا كبيرًا لثاني أكسيد الكربون، وأصبح له تأثيرٌ كبيرٌ على توازن دورة الكربون.
ولنتعرف الآن على المصادر التي يأتي منها ثاني أكسيد الكربون الموجود بالغلاف الجوي.
التنفس
تستخلص الحيوانات الأكسجين من الهواء الذي تتنفسه. حيث يتحد مع السكريات لإنتاج الطاقة، وثاني أكسيد الكربون، والماء. وتستخلص الأسماك والمخلوقات المائية الأخرى الأكسجين الذائب من الماء الذي تعيش فيه. كما تتنفس النباتات كذلك. فهي تحتاج إلى الطاقة لتنمو. وتعد النباتات الخضراء مصادر لثاني أكسيد الكربون، الناتج عن التنفس، وكذلك بالوعات لثاني أكسيد الكربون، نظرًا لقيامها بعميلة التخليق الضوئي.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...co2balance.jpg
تؤثر بعض النشاطات البشرية على كمية ثاني أكسيد الكربون التي تتدفق داخل وخارج الغلاف الجوي، كما هو مبين هنا: إنتاج الأسمنت، ومحطات توليد الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري، والسيارات، وإزالة الغابات. ترسم تلك الصورة وضعًا افتراضيًا يكون فيه صافي تدفق ثاني أكسيد الكربون داخل وخارج الغلاف الجوي صفرًا. ويعني ذلك أن التدفقات في حالة توازن، وأنه لا يوجد صافي زيادة أو نقص فيثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
انقر فوق الصورة لمشاهدة رسم متحرك يتيح لك تغيير التوازن.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gifالنخر
عندما تموت النباتات والحيوانات، فإنها تبدأ في المرور بمراحل كيميائية لتحليل المركبات العضوية التي تكونت منها إلى مركبات أبسط، من بينها ثاني أكسيد الكربون.
البراكين
تنتج الثورات البركانية انبعاثات صلبة وغازية تشمل من بينها ثاني أكسيد الكربون.
التصاعد من المحيطات
ينطلق ثاني أكسيد الكربون المذاب من المحيطات إلى الهواء. وكما هو موضح أعلاه، يشكل ذلك جزءًا من عملية مزدوجة الاتجاه يحدث فيها أيضًا امتصاص لثاني أكسيد الكربون من قبل المحيطات. وفي الوقت الحالي تعتبر كمية ثاني أكسيد الكربون التي يتم امتصاصها أكبر من تلك التي يتم إطلاقها. وبالتالي، تعد المحيطات في وقتنا الحالي بالوعات لثاني أكسيد الكربون.
تدخلات الإنسان
تؤثر أنشطة الإنسان على تدفق ثاني أكسيد الكربون داخل وخارج الغلاف الجوي. وقد زادت تلك التأثيرات بصورة كبيرة على مدى السنوات المائة والخمسين الماضية.
حرق الوقود الأحفوري
يُعتبر الفحم الحجري كربونًا خالصًا تقريبًا، ويتكون النفط والغاز (الهيدروكربونات) من الكربون بصورة أساسية. ونحن نحرق تلك الأنواع من الوقود في الأكسجين (الموجود في الهواء) لإنتاج الطاقة اللازمة للتدفئة، والإنارة، والانتقالات. ويؤدي حرق الوقود الأحفوري في الوقت الحاضر إلى إطلاق 26 بليون طن تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كل عام.
صناعة الأسمنت
تُعد صناعة الأسمنت مسؤولة عن 5% تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون الذي يطلقه الإنسان في الغلاف الجوي، حيث تتضمن تلك الصناعة سحق وتسخين صخور الكربونات مثل الحجر الجيري والطباشير. كما تُستخدم تلك الصخور أيضًا في صناعة الحديد والصلب وغيرها من العمليات الصناعية.
إزالة الغابات
على مدى قرون عديدة، دأب الناس على حرق الغابات لإيجاد رقعة للزراعة. مما أثر على توازن ثاني أكسيد الكربون بطريقتين. الطريقة الأولى، ينطلق عن حرق الغابات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. الطريقة الثانية، يقل عدد الأشجار التي يمكنها امتصاص ثاني أكسيد الكربو ن عن طريق عملية البناء الضوئي. صحيح أن الأرض الزراعية تُعد بالوعة لثاني أكسيد الكربون، إلا إنها ليست في كفاءة الغابات.
كما تتزايد أيضًا إزالة الغابات نتيجة لقطع الأشجار من أجل الحصول على الأخشاب. ولا يؤدي ذلك الأمر إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي نظرًا لعدم حرق الأشجار، إلا إن بالوعة ثاني أكسيد الكربون التي يوفرها غطاء الغابات تتقلص.
وما هي النتيجة؟
يساهم النشاط البشري بشكل كبير في زيادة كمية ثاني أكسيد الكربو ن الموجودة في الغلاف الجوي. وتُشير التقديرات الحالية إلى أن إنتاج ثاني أكسيد الكربون سيستمر في الزيادة في السنوات المقبلة. اكتشف المزيد...
كيف تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي؟

يتبع .....

تغير المناخ العالمي والطاقة
ثاني أكسيد الكربون الإنتاج—منظور دولي
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
في عام 2002، زاد متوسط استخدام الفرد في الولايات المتحدة الأمريكية للطاقة عشرة أضعاف عن مثيله في الصين و25 ضعفًا عن شخص آخر في الهند.
وتسعى بلدان مثل الصين والهند وغيرهما من البلدان إلى تطوير صناعاتها، ورفع المستويات المادية للمعيشة بها. ولو استخدم كل فرد في العالم اليوم نفس القدر الذي يستخدمه الفرد المتوسط في الولايات المتحدة الأمريكية من الطاقة، لارتفع الطلب على الطاقة إلى خمسة أضعاف مستوياته الحالية.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ePerPerson.jpg
بناء على بيانات مستمدة من إدارة معلومات الطاقة (EIA)

يعد الوقود الأحفوري الذي يتم حرقه في محطات توليد الطاقة الكهربية المصدر الرئيسي الوحيد لثاني أكسيد الكربون من صنع الإنسان، تليه وسائل النقل، والصناعة.
ومن المتوقع أن يصل تعداد سكان العالم، بحلول عام 2025 إلى 7.5 بليون شخص تقريبًا؛ أي زيادة مقدارها 1.5 بليون شخص مقارنة بعام 2004. وسيكون هؤلاء في حاجة إلى الطهي، والإنارة، والانتقال، والصناعة، وغيرها من الأنشطة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa.../CO2Sector.jpg
بناء على بيانات مستمدة من إدارة معلومات الطاقة (EIA)

ومن المرجح أن يظل معدل استخدام الطاقة متفاوتًا إلى درجة كبيرة، من بلد إلى آخر، إلا أن زيادته على نحو عام، تكاد تكون أمرًا مؤكدًا.
وتتنبأ إدارة معلومات الطاقة (EIA) بالولايات المتحدة، في إصدارها المسمى بتوقعات الطاقة العالمية لعام 2004 (International Energy Outlook 2004)، بزيادة الاستخدام العالمي للطاقة بنسبة 50% تقريبًا فيما بين عامي 2001 و2025. كما تتوقع أن يتزايد استخدام الطاقة المتجددة (وتشمل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، وطاقة الأمواج والمد والجزر) بوتيرة ثابتة، ولكن من المتوقع أن يزداد حرق الفحم الحجري، والغاز، والنفط بوتيرة أسرع.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...dEnergyUse.jpg
بناء على بيانات مستمدة من إدارة معلومات الطاقة (EIA)

في عام 2004 قمنا بإطلاق 26 بليون طن تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من خلال حرق الوقود الأحفوري—وهو ما يعني أن نصيب كل فرد على وجه الأرض يزيد على أربعة أطنان. هذا إلى جانب ثاني أكسيد الكربون الذي تطلقه النباتات، والحيوانات، والمصادر الأخرى كجزء من دورة الكربون الطبيعية. ولكن ثاني أكسيد الكربون الذي ننتجه جراء حرق الوقود الأحفوري أكثر مما يمكن امتصاصه طبيعيًا بواسطة النباتات والمحيطات، ولذلك فإن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مرشحة للاستمرار في الزيادة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...2emissions.jpg
بناء على بيانات مستمدة من إدارة معلومات الطاقة (EIA)

مستقبل ثاني أكسيد الكربون
من المرجح أن نستمر في استخدامنا للوقود الأحفوري، وبالتالي سنستمر في إنتاج كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري. ولذلك قادت الأمم المتحدة الجهود الرامية إلى زيادة الوعي بقضية زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض وغازات الاحتباس الحراري على مدى عشرين عامًا. وقد وقعت 160 بلدًا على بروتوكول كيوتو في عام 1997. وتعهدت تلك البلدان بإبطاء معدل الزيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ولكن، لم توافق جميع بلدان العام موافقة كاملة على بروتوكول كيوتو.
لا يزال البحث جاريًا عن تكنولوجيا لخفض كمية غازات الاحتباس الحراري التي نطلقها في الغلاف الجوي. ومن بين تلك الأساليب، استخدام الوقود الأحفوري بصورة أكثر كفاءة بحيث نستمر في الحصول على الطاقة التي نحتاجها، ولكن مع تقليل ثاني أكسيد الكربون الذي ننتجه. كما يمكننا أيضًا أن نزيد من استخدام مصادر الطاقة التي لا تنتج ثاني أكسيد الكربون - مثل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، وطاقة الحرارة الأرضية، والطاقة النووية، وطاقة المد والجزر، والطاقة الكهرومائية.
كما يتوفر خيار آخر يتمثل في احتجاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن حرق الوقود الأحفوري وتخزينه. وبذلك نمنعه .



يتبع .....

تغير المناخ العالمي والطاقة
المخزون والتدفق
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
سوف نشاهد، في هذه المحاكاة، ما الذي يحدث عندما تتغير سرعة تدفق الماء في حوض الاستحمام. ما الذي يحدث، عندما يكون معدل تدفق الماء داخل الحوض أكبر من تدفقه خارجه؟
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ges/tub_sm.jpg
انقر فوق الصورة لمشاهدة رسم متحرك يمكنك فيه التحكم بتدفق الماء في حوض الاستحمام.
سيرتفع منسوب الماء في الحوض، إلى أن يطفح في نهاية الأمر. وما الذي يحدث إذا كان الماء ينصرف بمعدل أسرع من تدفقه؟ سيبدأ منسوب الماء في الهبوط. وأخيرًا، كما نرى، إذا حافظنا على تدفق الماء بنفس معدل تصريفه، فإن مستوى الماء سيظل ثابتًا.
إن هذه المحاكاة بحوض الاستحمام توضح بنية "المخزون والتدفق" التي يمكننا ملاحظتها في الأنظمة المادية والاجتماعية من حولنا. فالمخزون ما هو إلا شيء متراكم. والماء الذي في حوض الاستحمام يمثل المخزون. انظر حولك وسترى مخزونات في كل مكان. يطلق على كمية الشيء (عدد الأشجار في الغابة أو عدد المشجعين في الاستاد الرياضي) مصطلح "المخزون". وتتغير المخزونات تبعًا للدفق الداخل والدفق الخارج. أما التدفق فهو معدل انسياب أي شيء - سواء أكان مياهًا، أو نقودًا، أو حتى شائعات - داخل أو خارج المخزون. وفي محاكاتنا بحوض الاستحمام، يتحكم الصنبور بالتدفق الداخل إلى المخزون؛ بينما يسمح المصرف الموجود في قاع الحوض بتدفق المياه إلى الخارج.
تلعب المخزونات والتدفقات دورًا أساسيًا في توليد بعد الديناميكيات المحيرة التي نصادفها. فعلى سبيل المثال، تحتفظ المخزونات بأحداث الماضي. فقد أظهرت الدراسة التي أجريت حول مبيد الحشرات دي دي تي (DDT) أنه على الرغم من تقليص استخدامه من المستويات التي كان عليها في عام 1971 إلى الصفر بحلول عام 2000، إلا أن مستويات "دي دي تي" بقيت أعلى من مستويات عام 1971 إلى ما بعد عام 1995. فالمبيد "دي دي تي" يستغرق فترة تصل إلى ستة أشهر حتى يتبخر من على أسطح النباتات والمباني. ولكنه يبقى في أنسجة الأسماك فترة تصل إلى خمسين سنة. ومن ثم، تمثل كمية "دي دي تي" في أنسجة الأسماك مخزونًا. ولنلقِ نظرة على بعض من بنيات المخزون والتدفق اليومية الأخرى، ولنرَ كيف تعمل.
الأشجار
يمكننا اعتبار عدد الأشجار الموجودة في غابة صغيرة من أشجار التنوب، مخزونًا.
وفي مهنة قطع الأخشاب تقطع الأشجار بمعدل ثابت. هذه الإزالة للأشجار تمثل تدفقًا خارجًا من المخزون. وفي كل عام، يزرع عدد ثابت من الأشجار لسد النقص في الغابة، كما أن هناك قدرًا متوسطًا من الوقت حتى تبلغ الأشجار مرحلة النضج. في هذا السيناريو، هناك توازن في نظام الغابة؛ فالدفق الداخل للأشجار يتساوى مع الدفق الخارج المتمثل في قطعها.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ages/trees.jpg
انقر على الصورة لمشاهدة نموذج المحاكاة لقطع الأشجار وزراعتها في غابة أشجار التنوب.
لندرس الآن سيناريو آخر: يزداد الطلب على قطع الأشجار، ومن ثم يزيد معدل حصد الأشجار ليصل إلى معدل ثابت أعلى إلى حد ما. وبالتالي يزيد معدل زراعة الأشجار من أجل التعويض. وهنا، ربما يقول المنطق السليم إن الغابة ستظل بنفس حجمها، ولكن ذلك لن يحدث. لماذا؟ يمثل عدد الأشجار في الغابة مخزونًا. وتمثل معدلات زراعة أشجار التنوب الدفق الداخل إلى المخزون. أما الدفق الخارج فيمثله معدل قطع الأشجار. وكما رأينا في مثال حوض الاستحمام، ستقل المخزونات إذا كان معدل الدفق إلى داخل المخزون أقل من معدل الدفق خارجه. وفي حالة قطع أشجار التنوب بمعدل أسرع من معدل زراعة الأشجار والانتظار حتى تبلغ مرحلة النضج، فسيقل مخزون أشجار التنوب.
الحساب البنكي
يمكنك أن تتخيل حسابك البنكي كنوع من أحواض الاستحمام - حيث تزداد النقود به أكثر فأكثر طالما تقوم بالإيداع وتجني الفوائد. فرصيد حسابك البنكي يمثل مخزونًا؛ حيث يتراكم بمرور الوقت. أما عمليات السحب فتشبه التصريف. فإذا كانت عمليات السحب - أي الدفق خارج الحساب البنكي -أكبر من الدفق الداخل من خلال عمليات الإيداع والفائدة المحصلة، فما الذي سيحدث في "مخزونك" من النقود؟ سيقل مخزونك، أو رصيدك، من النقود.
الدَيْن الوطني
يمكننا استخدام فكرة المخزون والتدفق لدراسة الدَيْن الوطني لبلد ما كذلك. فالدَيْن الوطني هو كمية الأموال التي تدين بها الحكومة للمقرضين. على سبيل المثال، عندما تشتري سندًا حكوميًا، فإنك بذلك تقرض أموالاً للحكومة. ومقدار الأموال المستحقة الدفع لك ولغيرك من المقرضين يسمى الدَيْن الوطني.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...sm_natdebt.jpg
انقر فوق الصورة لمشاهدة رسم متحرك لترى كيف يتشابه المخزون والتدفق في حالة الدَيْن الوطني لبلد ما مع تدفق المياه داخل وخارج حوض الاستحمام.
ربما يظن أحدنا أن بلدًا ما يمكنه أن يخفض دَيْنه الوطني إذا تم تقليل العجز في موازنته، أليس كذلك؟ يمثل العجز في الموازنة الفرق بين دخل الحكومة، الذي يأتي في المقام الأول من الضرائب، وبين نفقاتها. ويتم حسابه عن عام واحد في المرة الواحدة. وإذا فاقت النفقات الدخل، فهنا يحدث العجز. ولذا يجب على الحكومة أن تقترض أموالاً لتعويض هذا الفرق. وبالتالي يزيد الدَيْن الوطني.
لنفكر في هذه المسألة مع استخدام حوض الاستحمام كرمز. يشبه العجز الوطني للبلد تدفق الماء إلى داخل حوض الاستحمام؛ حيث يمثل العجز المعدل الذي تقترض به البلد الأموال. ويشبه الدَيْن الوطني للبلد الماء الموجود في حوض الاستحمام. أي هو مخزون الدَيْن المتراكم. إذا قللنا من الحجم المتدفق من الصنبور وقللنا العجز، سيتباطأ معدل تراكم الدَيْن، ولكن الدَيْن نفسه سيظل يتراكم. وسيتطلب تقليل مخزون الدَيْن أن يكون معدل الدفق الخارج للمخزون أعلى من الدفق الداخل. ويعني ذلك سداد الدَيْن بمعدل أعلى من اقتراض الأموال.
الثروة الوطنية
إذا نظرنا إلى المخزون باعتباره "ثروة بلد"، فسيكون التركيز على فتح الصنبور، عن طريق النهوض بالنمو الاقتصادي. وسيؤدي ذلك إلى زيادة الدفق الداخل إلى المخزون. كما توجد طريقة أخرى لزيادة المخزون، ألا وهي تقليل الدفق الخارج. ومن أمثلة تقليل الدفق الخارج من أجل زيادة ثروة البلد، القيام بإصلاح المعدات وصيانتها، والاستثمار في معدات جديدة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...tub_sm_ghg.jpg
انقر فوق الصورة لمشاهدة رسم متحرك لترى كيف يتشابه المخزون والتدفق في حالة غازات الاحتباس الحراري مع تدفق المياه داخل وخارج حوض الاستحمام.
تغير المناخ
ما هو وجه الارتباط بين حوض الاستحمام وتغير المناخ؟
لنتخيل الأرض كحوض استحمام هائل. وتصور أن تركيز غازات الاحتباس الحراري (GHG) يقابل الماء في حوض الاستحمام - أي المخزون. وأن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري تمثل التدفق من الصنبور إلى مخزون غازات الاحتباس الحراري. أما التصريف أو الدفق الخارج من حوض الاستحمام فيمثله معدل إزالة ثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الاحتباس الحراري من الجو عن طريق المحيطات، والكتلة البيولوجية، وغيرها من البالوعات.
ويتفق معظم أخصائيي علم المناخ أن إزالة أشجار الغابات وتشبع بالوعات الكربون الأخرى، سيؤديان إلى تضاعف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بفعل البشر إلى مثلي معدل إزالتها تقريبًا. أي أن حوض الاستحمام يمتلئ بضعفي سرعة تصريفه. وعلى الرغم من أن السياسات المتبعة لتخفيف تغير المناخ أدت إلى انخفاض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG)، فسوف تستمر التركيزات الجوية لغازات الاحتباس الحراري في الزيادة ما لم تهبط تلك الانبعاثات إلى معدل الإزالة. ولكي يهبط مخزون غازات الاحتباس الحراري في الجو فعليًا، يجب أن يكون الدفق الخارج - معدل الإزالة - أكبر من الدفق الداخل - انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
يتبع ....

تغير المناخ العالمي والطاقة
ثاني أكسيد الكربون وتغير درجات الحرارة
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...s/ice_floe.jpg
ما السبب وراء تغير مناخ الأرض؟
يرتبط مستوى ثاني أكسيد الكربون في الجو ارتباطًا وثيقًاَ بدرجات الحرارة على كوكب الأرض.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

تركيز ثاني أكسيد الكربون
يعتبر ثاني أكسيد الكربون (CO2) من "غازات الاحتباس الحراري". حيث يمتص الطاقة من الشمس ويطلقها مرةً أخرى في الجو. ومن شأن هذا "الاحتباس الحراري" أن يجعل الأرض أكثر دفئًا مما لو لم تحدث تلك العملية.
وعلى مدى الفترة الماضية التي بلغ طولها 425000 عام، تراوح تركيز ثاني أكسيد الكربون بين 180 و280 جزء في المليون (ppm). وعندما بلغ التركيز ذروته كان العالم أكثر دفئًا. حيث إن عينات الجليد الجوفية المأخوذة من المنطقة القطبية الجنوبية التي قدمت إلينا الدليل على درجات الحرارة في قديم الزمان، كانت تحتوي أيضًا على فقاعات هواء بالغة الصغر ظلت حبيسة في الثلج المتراكم. وقد حللت تلك الفقاعات، وزودتنا بسجل لتركيز ثاني أكسيد الكربون على مر الزمن. ولوحظ وجود توافق وثيق بين متوسط درجات الحرارة على كوكب الأرض، وتركيز ثاني أكسيد الكربون.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...house_anim.jpg

انقر لمشاهدة الرسم المتحرك.

الاحتباس الحراري
يمتص ثاني أكسيد الكربون (CO2) الطاقة من الشمس ويطلقها مرة أخرى في الغلاف الجوي.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gifهل التغير في تركيز ثاني أكسيد الكربون هو الذي يتسبب في تغيرات درجة الحرارة أم العكس؟ كلاهما.
حيث يُعد انخفاض درجة الحرارة سببًا رئيسيًا في نقص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، نظرًا لأن المحيطات الباردة تكون قادرة على إذابة المزيد من ثاني أكسيد الكربون. وهناك تبادل مستمر لثاني أكسيد الكربون بين الغلاف الجوي والمحيطات. حيث يُذاب الغاز ويُطلّق أيضًا في الغلاف الجوي. ويتحدد التوازن بصورة كبيرة بدرجة الحرارة. ويمكنك أن تلاحظ هذا الأثر بنفسك. افتح زجاجة مياه غازية أو صودا. صب بعضًا منها في كوبين. ضع واحدة في الثلاجة واترك الأخرى في درجة حرارة الغرفة. عُدْ مرة أخرى بعد ساعة واشرب قليلاً من كل كوب. ستجد أن الكوب المحفوظ في الثلاجة احتفظ بكمية أكبر من الفقاعات. وتشكل التذبذبات في مستوى ثاني أكسيد الكربون في الجو جزءًا من دورة الكربون، التي تعد عملية معقدة ينتقل فيها الكربون فيما بين الغلاف الجوي، والكائنات البيولوجية، والقشرة الأرضية، والمحيطات.
ولا تبدأ الانخفاضات في تركيز ثاني أكسيد الكربون أبدًا إلا بعد أن تبدأ فترة البرودة. علاوة على ذلك، عندما يوشك العصر الجليدي على الانتهاء، قد تبقى التركيزات منخفضة لبعض الوقت في فترة الدفء. ويعني ذلك أن تغيرات ثاني أكسيد الكربون لا يمكن أن تكون القوة الدافعة البادئة لتلك التحولات الكبرى في المناخ. ولكن ما إن يصبح المناخ باردًا، ينخفض تركيز ثاني أكسيد الكربون مما يزيد من تأثير البرودة. وعندما يصبح المناخ دافئًا، يتم إطلاق المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما يزيد من درجات الحرارة على كوكب الأرض. ويطلق على تلك العملية حلقة تغذية ارتجاعية إيجابية.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...on_dioxide.jpg
على مدى 425000 عام مضت تزامنت فترات البرودة مع الأوقات التي كان فيها تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منخفضًا. وعندما يقل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يقل الاحتباس الحراري ويصبح العالم باردًا.
يمثل الخط الأزرق والأحمر التغير في متوسط درجات الحرارة على كوكب الأرض مقارنةً بمتوسط الفترة من 1961-1990. ويبين الخط الأخضر تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. (تأمل بعناية الطرف الأيمن من الرسم البياني).
يوضح هذا الرسم البياني أربع حقب كان فيها العالم أكثر برودة مما هو عليه اليوم. ويفصل بينها فترات قصيرة من الدفء، مثل تلك التي نعيشها الآن.
تستند هذه الصورة إلى بيانات مستمدة من NOAA.
ويبدو أن هناك حلقة تغذية ارتجاعية إيجابية تحدث الآن في المنطقة القطبية الشمالية. ففي أثناء الصيف يذوب الجليد الطافي في المحيط المتجمد الشمالي جزئيًا. وفي كل شتاء يزيد الغطاء الجليدي. وفي السنوات الأخيرة، كان الجليد ينحسر بمقدار أكثر في الصيف ويعوض بنسبة أقل في الشتاء. وتميل تلك العملية إلى تعزيز ذاتها. ويحدث ذلك كما يلي: يعكس الجليد قدرًا كبيرًا من ضوء الشمس. ولكن الماء أقل إعكاسًا بدرجة كبيرة ويمتص قدرًا أكبر من طاقة الشمس. وكلما زادت كمية المياه المفتوحة، زادت كمية طاقة الشمس الممتصة. ومن ثم تزيد درجة حرارة الماء. مما يؤدي إلى مزيد من الذوبان، الذي يؤدي بدوره إلى زيادة كمية المياه المفتوحة، وهكذا...
مزيد من الإيضاحات بشأن تغير المناخ
يوجد توافق وثيق بين متوسط درجات الحرارة على كوكب الأرض، وتركيز ثاني أكسيد الكربون. ولكن ذلك لا يكشف لنا العامل البادئ للتغيرات المناخية التي نشهدها. وربما يتعلق تفسير ذلك بحركة الارض والشمس.

يتبع ...........

تغير المناخ العالمي والطاقة
الشمس وتغير درجة الحرارة على الأرض
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

العالم الفلكي ميلوتين ميلانكوفيتش
نُشرت الصورة بإذن من NOAA.
ما السبب وراء تغير مناخ الأرض؟
يُعتبر تغير المناخ أمرًا معقدًا - حيث تكتنفه العديد من العوامل الديناميكية. ولعل من بين العوامل الرئيسية العلاقة بين الأرض والشمس.
قام العالم الفلكي ميلوتين ميلانكوفيتش (1879 - 1958) بدراسة التغيرات في شكل مدار الأرض حول الشمس وميل محور الأرض. ومن ثم وضع نظرية مفادها أن تلك التغيرات الدورية والتفاعلات التي تحدث فيما بينها، تُعد مسؤولة عن التغيرات طويلة الأجل في المناخ.

ميل الأرض
إذا لم تكن الأرض مائلة، فلن يكون هناك فصول، ولكان النهار والليل بنفس الطول طوال العام. ولكانت كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى أي موقع على الأرض ثابتة طوال العام. ولكن الأرض تميل بزاوية مقدارها 23.5 درجة. وعندما يأتي الصيف في نصف الكرة الشمالي، بداية من شهر حزيران/يونيو، تتلقى خطوط العرض الشمالية كمية أكبر من ضوء الشمس مقارنة بنصف الكرة الجنوبي. ويكون النهار أطول وزاوية الشمس أعلى. وفي الوقت نفسه، يكون نصف الكرة الجنوبي في فصل الشتاء. حيث يكون النهار أقصر وزاوية الشمس أدنى.

انقر لمشاهدة صورة أكبر حجمًا.

لا يتعامد محور الأرض على مستوى مدارها. ولكنه يميل بزاوية مقدارها 23.5 درجة. ويؤدي ذلك إلى حصول نصف الكرة الشمالي على ضوء شمس أكثر مباشرة، وأن يحظى بساعات أكثر من ضوء النهار في شهر حزيران/يونيو، بينما يحظى بضوء شمس أقل مباشرة وساعات أقل من ضوء النهار في كانون الأول/ديسمبر. ويعزى إلى ذلك الأمر تغير الفصول. وفي نصف الكرة الجنوبي تنعكس الفصول.

انقر هنا لتغيير ميل محور الأرض.

التغير في الميل المحوري.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...e_orbit_sm.jpg

انقر هنا لتغيير المدار وشاهد ماذا سيحدث.

التغير في مدار الأرض.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...oseason_sm.jpg

انقر لمشاهدة صورة أكبر حجمًا.

الأرض بدون فصول؛ محور الأرض عند درجة صفر.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...se_june_sm.jpg

انقر لمشاهدة صورة أكبر حجمًا.

أواخر حزيران/يونيو: صيف في نصف الكرة الشمالي، شتاء في نصف الكرة الجنوبي
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ecember_sm.jpg

انقر لمشاهدة صورة أكبر حجمًا.

أواخر كانون الأول/ديسمبر: شتاء في نصف الكرة الشمالي، صيف في نصف الكرة الجنوبي.
بعد مرور نصف عام، تحركت الأرض إلى الجانب الآخر من مدارها حول الشمس. ولكنها تبقى مائلة في نفس الاتجاه. ومن ثم يصبح نصف الكرة الجنوبي عندئذ في فصل الصيف، حيث يكون النهار أطول ويكون ضوء الشمس أكثر مباشرة. بينما يكون الشتاء قد حل في نصف الكرة الشمالي.
إلا أن ميلانكوفيتش يرى في نظريته أن ميل محور الأرض لا يبقى دائمًا عند 23.5 درجة. فهناك بعض التذبذب بمرور الوقت. ووفقًا لحساباته، يتغير ذلك الميل ما بين 22.1 و24.5 درجة ضمن دورة يبلغ طولها قرابة 41000 عام. فعندما يقل الميل يصبح الصيف أكثر برودة والشتاء أكثر اعتدالاً. وعندما يزيد الميل تصبح الفصول أكثر شدة.
كيف يؤثر ذلك على المناخ ككل؟ على الرغم من أن فصول الشتاء قد تكون أكثر اعتدالاً، إلا أنها تظل باردة إلى الحد الكافي لسقوط الثلج في المناطق البعيدة عن خط الاستواء. وعندما تكون فصول الصيف أكثر برودة، فمن الممكن ألا تذوب ثلوج الشتاء في خطوط العرض البعيدة عن خط الاستواء بسهولة. وستتراكم الثلوج عامًا بعد عام مكونة أنهارًا جليدية.
وتعكس الثلوج كمية أكبر من طاقة الشمس في الفضاء، مقارنة بالماء واليابسة، مما يؤدي إلى مزيد من البرودة. وعند هذه النقطة، يتم تفعيل دور آلية تغذية ارتجاعية إيجابية. حيث يؤدي الانخفاض في درجة الحرارة إلى زيادة تراكم الثلوج ونمو الأنهار الجليدية. ويؤدي ذلك إلى زيادة الانعكاس، ومن ثم مزيدًا من الانخفاض في درجة الحرارة، وهلم جرًا. وربما يبين ذلك كيفية بداية العصور الجليدية.

شكل مدار الأرض حول الشمس
كان شكل مدار الأرض حول الشمس ثاني العوامل التي قام ميلانكوفيتش بدراستها. فالمدار ليس تام الاستدارة. فالأرض تكون أقرب إلى الشمس في بعض أوقات العام عنها في أوقات أخرى. وتتلقى الأرض كمية أكبر بعض الشيء من طاقة الشمس عندما يكون كل من الأرض والشمس أقرب ما يكون (الحضيض) مقارنة بكمية الطاقة عندما يكونا أبعد ما يكون (الأوج).
ولكن شكل مدار الأرض يتغير أيضًا في دورات تبلغ ما بين 90000 إلى 100000 عام. فهناك أوقات يكون فيها بيضي الشكل أكثر مما هو عليه الآن، ومن ثم يكون الفرق في الإشعاع الشمسي المتلقى عند الحضيض والأوج أكبر.
وفي الوقت الراهن، يحدث الحضيض في شهر كانون الثاني/يناير والأوج في شهر تموز/يوليو. ويساعد ذلك على جعل الفصول في نصف الكرة الشمالي أقل شدة بمقدار ضئيل، نظرًا للتأثير المدفئ الإضافي في الشتاء. بينما تكون الفصول في نصف الكرة الجنوبي أكثر شدة بعض الشيء مما لو كان مدار الأرض حول الشمس دائريًا.
الحركة البدارية
ولكن يوجد تعقيد آخر. حيث يتغير توجه ميل محور الأرض بمرور الزمن. ويتحرك المحور في دائرة، مثل لعبة الدوامة الدوارة التي تتباطأ سرعتها. وتسمى تلك الحركة الحركة البدارية. وتحدث في دورة طولها 22000 عام. ويؤدي ذلك إلى تبدل الفصول ببطء على مدار العام. فمنذ 11000 عام مضت كان نصف الكرة الشمالي مائلاً ناحية الشمس في كانون الأول/ديسمبر وليس في حزيران/يونيو. أي أن الشتاء والصيف كانا معكوسين. وسيتبدلان مرةً أخرى بعد 11000 عام من الآن.
تلك العوامل الثلاثة - الميل، والشكل المداري، والحركة البدارية - تتحد لتصنع التغيرات في المناخ. ونظرًا لأن تلك الديناميكيات تقوم بعملها في مقاييس زمنية مختلفة مما يجعل تفاعلها البيني معقدًا. ففي بعض الأحيان تتضافر آثارها، وفي أحيان أخرى تميل إلى أن تلغي كل منها أثر الآخر. على سبيل المثال، منذ 11000 عام من الآن، عندما تسببت الحركة البدارية في بداية صيف نصف الكرة الشمالي في ديسمبر، كان تأثير زيادة الإشعاع الشمسي عند الحضيض في يناير ونقصها عند الأوج في تموز/يوليو يؤدي إلى تضخيم الفروق بين الفصول في نصف الكرة الشمالي بدلاً من تلطيفها كما هو الحال اليوم. ولكن الأمر ليس بهذه السهولة كذلك، نظرًا لأن مواعيد الحضيض والأوج تتبدل أيضًا.
عوامل أخرى تؤثر على المناخ
بخلاف تأثيرات حركة الأرض، هل هناك عوامل أخرى تسبب تغير المناخ؟ تابع القراءة

يتبع ..........................

تغير المناخ العالمي والطاقة
آثار زيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
على مدى 425000 عام مضت مرت الأرض بأربعة عصور جليدية فصلت بينها فترات وجيزة من الدفء. نحن الآن نعيش في فترة الدفء. وكان الاتجاه على مدى القرن الماضي بصفة عامة نحو الزيادة في درجة الحرارة على كوكب الأرض. ويتفق خبراء المناخ على أن تلك الزيادة ستستمر خلال بقية القرن الحالي. حسنًا. أين المشكلة في ذلك؟ هل سيضار أحد من زيادة قليل في حرارة الجو؟ في الحقيقة، ربما تكون زيادة درجة حرارة كوكب الأرض شيئًا جيدًا بالنسبة لأولئك الذين يعيشون في المناخ البارد. وفي بعض مناطق العالم، سيؤدي ذلك إلى إطالة موسم الزراعة وبالتالي ستصبح الأرض الزراعية أكثر إنتاجًا.
نعم، ولكن هناك جانب سلبي لزيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض. وإليك بعض تلك المشاكل.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

تغيرات في مستوى سطح البحر
في ذروة العصر الجليدي الأخير، منذ 18000 عام مضت، كان مستوى سطح المحيطات أقل مما هو عليه اليوم بنحو 120 مترًا. وكانت كميات كبيرة من المياه ترتكز على اليابسة في صورة أنهار جليدية تغطي جزءًا كبيرًا من أمريكا الشمالية، وأوروبا، وآسيا.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...velChanges.jpg
وكانت غالبية بحر الشمال وبحر البلطيق يابسة. وكان مضيق بيرينج الذي يفصل الآن بين سيبيريا وألاسكا فوق مستوى سطح البحر أيضًا. ويُعتقد أن الناس كانوا يعبرون هذا المعبر الأرضي سيرًا وعمروا الأمريكتين لأول مرة في تاريخ البشرية.
وبانتهاء العصر الجليدي، ذابت معظم الأنهار الجليدية وعادت مياهها إلى المحيطات. وبذلك ارتفعت مستويات سطح البحار. ومن بين العوامل الأخرى التي تؤثر على مستوى سطح البحر، درجة حرارة الماء. فالمياه، مثلها مثل معظم المواد، تتمدد عند تسخينها. ويصبح حجم مياه البحر المتمددة أكبر مما يساهم في رفع مستوي سطح البحار.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...veSeaLevel.jpg
تستند هذه الصورة إلى البيانات المستمدة من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC).
وإذا نظرنا إلى الماضي القريب، سنلاحظ استمرارًا في ارتفاع مستويات البحار. يبين الرسم البياني مستويات البحار في ثلاثة مواقع في أوروبا على مدى الثلاثمائة عام الماضية. فقد ارتفع مستوى البحر في تلك الفترة بمقدار 100 مللي متر أو أكثر. ولكن ذلك الارتفاع ليس متساويًا في جميع أجزاء العالم. ففي بعض الأماكن، ينخفض مستوى سطح البحر بالفعل كما هو مبين في خريطة ارتفاع وهبوط مستوى بحار العالم.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...elRiseFall.jpg
وقد يبدو ذلك غريبًا. إذا كانت جميع المحيطات متصلة ببعضها البعض، فكيف يختلف المستوى من مكان لآخر؟ في الحقيقة هذا ممكن. فمستوى البحر يتأثر محليًا بالتيارات، والرياح، ومعدل تدفق المياه من اليابسة إلى المحيطات، وضغط الهواء، والمد والجزر. ولكن يأتي في المقام الأول، تعريفنا لمستوى البحر. فنحن نقيس، "المستوى النسبي البحر"، أي مستوى البحر بالنسبة لليابسة المجاورة. وقد ترتفع اليابسة أو تهبط. على سبيل المثال، المنطقة المحيطة بدلتا نهر المسيسيبي، حيث يصب النهر في خليج المكسيك، يحدث بها هبوط. فاليابسة تكونت من ثفالة ترسبت مؤخرًا وهي في حالة ترتيب. والعديد من المناطق التي كانت مغطاة بالأنهار الجليدية في العصر الجليدي الأخير، آخذة في الارتفاع بعد أن خف عنها وزن الجليد. كما توجد مواضع في الساحل الجنوبي لألاسكا يحدث بها هبوط في مستوى البحر. وهو الحال نفسه مع عدة موانئ في الدول الإسكندنافية.
يعيش أكثر من 100 مليون نسمة على الأرض فوق مستوى سطح البحر بمتر واحد (ثلاثة أقدام). وبعض البلدان الجزر مثل سيشيل، ناحية الساحل الشرقي لأفريقيا، تقع في غالبها على ارتفاع أقل من متر واحد من فوق مستوى البحر. ومن المقدر أنه في حالة زيادة مستوى سطح البحر بمقدار 1 متر، فإن ذلك سيودي بنصف الأرض في بنجلاديش إلى ما تحت الماء. وعلى الرغم من وجود تغيرات محلية في مستوى البحر، إلا أن السؤال الرئيسي هو، ما الذي يحدث لحجم مياه المحيطات في جميع أنحاء العالم. يعتبر العامل المحدد الرئيسي هو كمية المياه في الأنهار الجليدية الذي يغطي اليابسة، خاصة في جرينلند، والقارة القطبية الجنوبية.
ما الذي يمكن أن يحدث بعد ذلك؟
على الرغم من انحسار معظم الأنهار الجليدية للعصر الجليدي، تبقى كل من جرينلند والقارة القطبية الجنوبية مغطاة بالجليد الذي تتراوح ثخانته ما بين 2000 إلى 4000 متر. وسيكون لمصير تلك الكتل الجليدية أثرٌ هامٌ على مستقبل مستويات البحار. وقد أعلنت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) في عام 2001 عن توقعها لارتفاع في مستوى البحر بحلول عام 2100 بسبب ذوبان الأنهار الجليدية بمقدار يصل إلى 66 سم. وفي عام 2002، قام باحثون في جامعة كولورادو، بالولايات المتحدة الأمريكية، بتحليل معدل ذوبان الأنهار الجليدية في جميع أنحاء العالم. ووفقًا لحساباتهم فإن الأنهار الجليدية تذوب أسرع مما كان يعتقد قبل ذلك، وبحلول عام 2100 سيرتفع مستوى البحر بمقدار يصل إلى 89 سم. ولكن الدراسات الأحدث تثير العديد من التساؤلات حول تلك التوقعات. وقد أظهرت دراستان نُشرتا في عام 2005، أنه خلال الفترة من عام 1992 إلى 2003 زاد معدل تساقط الثلج على أجزاء كبيرة من المناطق الداخلية لكل من القارة القطبية الجنوبية وجرينلند. فالأنهار الجليدية آخذة في الذوبان عند حوافها، ولكنها تزداد ثخانةً في الداخل. والسؤال الذي يطرح نفسه، كيف ستتوازن تلك التوجهات المتناقضة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...IceChanges.jpg

تظهر هذه الصورة التي اُلتقطت بواسطة الأقمار الصناعية لجرينلند التغيرات في ثخانة الجليد. فالمناطق الزرقاء تصبح رقيقة. والمناطق الرمادية والصفراء تصير أكثر ثخانة. أما المناطق الرمادية الخشنة التي عند حواف كتلة اليابسة فليست مغطاة بالأنهار الجليدية. تستند هذه الصورة إلى مسوحات بالأقمار الصناعية أجريت لجرينلند خلال تسعينيات القرن الماضي. وتشير تلك الدراسة التي أجرتها وكالة ناسا (NASA) إلى خسارة صافية في جليد جرينلند، إلا أن دراسة أجراها في عام 2005 فريق من الباحثين تحت قيادة أولا إم. جوهانسن، في جامعة برغن، بالنرويج، توصلت إلى أن الزيادة في ثخانة الغطاء الجليدي بعيدًا عن الحواف كانت كبيرة إلى درحة كافية لتحقيق كسب صافي في حجم الجليد من عام إلى عام. إلا أن دراسات أحدث أشارت إلى وجود خسارة صافية في الوقت الراهن في كتلة الجليد من عام إلى آخر.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...arctic_ice.jpg
الجليد في القارة القطبية الجنوبية
تصوير بن هولت، الأكبر
بإذن من NASA.
تضمن تقرير خاص صدر في عدد 24 مارس 2006 من مجلة العلوم Science دراسات عديدة تشير إلى الفقدان السريع المتزايد في الألواح الجليدية في العالم. وقد وجد، بصفة خاصة، أن حركة الأنهار الجليدية في كل من القارة القطبية الجنوبية وجرينلند تجاه البحر تتسارع. وسيؤدي هذا بكل تأكيد إلى فقدان أسرع في تلك الأغطية الجليدية وبالتالي، إلى ارتفاع أسرع في مستويات البحار.
تغيرات في معدلات الهطول
على مدى المائة عام الماضية، صارت المناطق الجافة أكثر جفافًا، والمناطق المطيرة أكثر إمطارًا. وفي السنوات الأخيرة، تم تحطيم العديد من الأرقام القياسية الجوية التي لطالما بقيت لفترات طويلة. في عام 1992، فاض كل من نهري الدانوب والإلبه في وسط أوروبا من ضفافهما. وكانت المناطق الجنوبية للصحراء الأفريقية هي الأكثر جفافًا منذ عام 1990، وفي غرب الولايات المتحدة استمر الجدب الذي دام ثلاث سنوات وأصبح أكثر شدة.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...cipitation.jpg
تستند هذه الصورة إلى البيانات المستمدة من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC).
العواصف المدارية
تتكون العواصف المدارية فوق مياه المحيطات الدافئة بالقرب من خط الإستواء. وكلما كانت المياه أدفأ، ازدادت العواصف وازدادت شدتها. وفي السنوات الأخيرة، زادت العواصف المدارية في كل من عددها وشدتها. وكان موسم أعاصير المحيط الأطلسي لعام 2005 مدمراً بصفة خاصة، حيث هبت ثلاثة عواصف كبرى - كاترينا، وريتا، وويلما - مما أحدث أضرارًا شديدة في كل من الولايات المتحدة والمكسيك.
ومن المعتقد أن موسم العواصف المدارية الأطلسية يمتد من حزيران/يونيو إلى تشرين الثاني/نوفمبر. إلا أن العاصفة المدارية زيتا في عام 2005، وهي العاصفة الأخيرة في الموسم، تكونت في أواخر كانون الأول/ديسمبر واستمرت حتى كانون الثاني/يناير 2006. وهو ما يدفع إلى عزو الزيادة في نشاط العواصف إلى ارتفاع درجات الحرارة على سطح كوكب الأرض. قد يكون الأمر كذلك، ولكن الموقف أكثر تعقيدًا. فقد كانت هناك دورات لشدة العواصف وتكرارها في الماضي. فتميزت الفترة من ثلاثينيات إلى خمسينيات القرن الماضي بنشاط كبير للعواصف. وتبعها بعد ذلك عدة عقود من الهدوء النسبي، ثم فترة من النشاط الزائد التي نعاني منها في الوقت الراهن. ويرجع السبب وراء تلك الدورات إلى تغيرات في معدلات سقوط الأمطار، وتيارات المحيطات وملوحتها. ومن ثم فهناك اتجاهان، أحدهما دوري والآخر طويل الأجل. وحتى إذا تذبذب نشاط العواصف بين الانحسار والزيادة كما كان يحدث في الماضي، فإن المحيطات الأكثر دفئًا قد تؤدي على الأرجح إلى مزيد من العواصف من حيث عددها وشدتها. وكذلك لن تكون فترات الهدوء بنفس هدوئها التي كانت عليه في الماضي. ومن المرجح أن تكون فترات النشاط أكثر سوءًا. وجدير بالذكر أن هناك أشخاصًا في بعض مناطق من العالم، معرضون بصفة خاصة إلى مخاطر من جراء العواصف إضافة إلى ارتفاع مستوى البحر. فخليج المكسيك وخليج البنغال يعتبران من الأماكن التي يرتفع فيها المستوى النسبي للبحر بصورة سريعة. وهما معرضان كذلك لعواصف مدارية متكررة.
هل يمكن أن تسبب زيادة درجة الحرارة على سطح الأرض في البرودة؟
في الوقت الذي يتوقع فيه أن يصبح الجو في العديد من مناطق من العالم أكثر دفئًا، يمكن أن يكون لزيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض الأثر العكسي في بعض الأماكن. فأوروبا الغربية تعتبر دافئةً إلى حد بعيد بالنسبة إلى خط عرضها. ويرجع ذلك إلى وصول تيار الخليج، وهو تيار محيطي دافئ، إلى شمال الأطلسي. فالرياح التي تمر فوق المياه الدافئة وعلى اليابسة يكون لها أثر ملطف على المناخ. على سبيل المثال، تبلغ درجة الحرارة المتوسطة في الشتاء في لندن 4 درجات مئوية. إلا أن كالجاري، في غرب كندا، وعلى الرغم من أنها تقع على نفس خط العرض إلا أن متوسط درجة حرارتها في الشتاء يبلغ -9 درجات مئوية. أما ميناء ترومسو النرويجي ومدينة الميناء الروسية مورمانسك فتخلوان من الجليد على مدار العام على الرغم من وجودها في منطقة القطب الشمالي. ويعتبر تيار الخليج جزءًا من دوران عالمي لمياه المحيط يعرف باسم الدوران الحراري الملحي (thermohaline). حيث تشير "Thermo" إلى الحرارة و"haline" إلى الملوحة. وتؤثر كلٌ من الحرارة والملوحة على كثافة الماء.
الدوران الحراري الملحي
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ohaline_sm.jpg
هذا رسم بياني مبسط للدوران الحراري الملحي العالمي. تحمل التيارات السطحية الماء الدافئ بينما تكون التيارات العميقة باردة. يسمى التيار الدافئ الذي يصل إلى شمال الأطلسي تيار الخليج. ويعد مسؤولاً عن الحفاظ على الدفء النسبي لغرب أوروبا.

نُشرت الصورة بإذن من NOAA.
عندما تتدفق مياه تيار الخليج ناحية الشمال، يتبخر الماء. ويؤدي ذلك إلى زيادة الملوحة، حيث إن نفس الكمية من الملح تحملها كمية أقل من المياه. وفي الوقت نفسه، تبرد المياه.
وتؤدي زيادة الملوحة وانخفاض درجة الحرارة إلى أن يصبح الماء أكثر كثافة. ويهبط الماء الأكثر كثافة ويتدفق ناحية الجنوب. ما علاقة ذلك بارتفاع درجة الحرارة على كوكب الأرض؟ يؤدي ذوبان الجليد القطبي الشمالي إلى إضافة الماء العذب إلى شمال الأطلسي. ويعني ذلك أن المياه في خطوط العرض الشمالية تصبح أقل كثافة ومن ثم، أقل عرضة للهبوط. ويؤدي ذلك إلى نقصان معدل تدفق التيارات. وقد يؤدي نقص تدفق تيار الخليج إلى تقليل الأثر المدفئ على أوروبا الغربية. وكذلك فثمة توقعات بتوقف مفاجئ للدوران الحراري الملحي مما سيتسبب في هبوط في درجات الحرارة يبلغ ما يقرب من 8 درجات مئوية في أوروبا الغربية في غضون بضعة عقود. إلا أن غالبية أخصائيي علم المناخ يعتقدون أن ذلك الأمر بعيد الاحتمال جدًا. ولكن، ربما يحدث بعض البطء في الدوران مما ينتج عنه بعض الأثر التبريدي. ومن ناحيةٍ أخرى، طالما كانت درجات الحرارة على كوكب الأرض آخذة في الزيادة، فإن الأثر النهائي على أوروبا الغربية سيبقى كما هو، أو ربما يصبح أكثر دفئًا بعض الشيء. ونظرًا لأن المناخ يعد معقدًا جدًا فمن الصعب التوصل إلى تنبؤات دقيقة. فالاتجاهات المحددة معروفة، ولكن كيفية تفاعلها فيما بينها يبقى أمرًا غير يقيني.
ما الذي يمكننا توقعه؟
نظام المناخ العالمي معقد. ومن الصعب التوصل إلى تنبؤات دقيقة. ولكن الاتجاهات المستقبلية تتضح أكثر فأكثر: ارتفاع مستويات البحار، وزيادة تكرار العواصف وشدتها، وزيادة الجدب في عدة مناطق من العالم جافة بالفعل
يتبع .....

تغير المناخ العالمي والطاقة
المأساة المشتركة
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
لا يمثل فعل ما تراه في مصلحتك المصلحة الحقيقية.


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...mons_sheep.jpg

تصور نفسك في منطقة ريفية بها قرى محاطة بمراعي مفتوحة يستخدمها الرعاة في رعي ماشيتهم. وعندئذ تكون هذه "المراعي المشتركة" مفتوحة أمام الجميع دون قيد.
تخيل أن المرعى المشترك يعمل على توفير احتياجات أقصى عدد من الخراف التي يمكن أن يستوعبها. بحيث توجد حشائش كافية لتغذية جميع الخراف بالشكل الملائم فقط. بما يعني أن الزيادة في عدد الخراف يساوي علف أقل لكل خروف.
على الرغم من أنه قد يبدو في مصلحة راعي الماشية زيادة حجم قطيعه فزيادة الخراف تعني زيادة في الصوف ومن ثم زيادة في الدخل. إلا أن هناك ضررًا كذلك في القيام بذلك: فستقل كمية العلف المحددة لكل خروف من خرافه بشكل بسيط. غير أن هذا العيب يبدو غير مؤثر لأنه يتم تغذية هذا الخروف من خلال نشره بين جميع الخراف الأخرى التي تضم خراف الراعي الآخر. لذلك فمن وجهة نظر راعي الماشية، فإن المكسب كبير والخسارة محدودة.
غير أن الكارثة تنشأ عندما يتصرف جميع رعاة الماشية بهذه الطريقة، فستتعاظم الخسائر المحدودة إلى أن تمثل كارثة للجميع.

مأساة الاختناق المروري
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...mmons_cars.jpg
صورة جيدة من مكتب الإحصاء الأمريكيومثال عصري على "المأساة المشتركة" هو الاختناقات المرورية في المدن الرئيسية. يتم استخدام المرافق العامة بشكل متزايد وبالتالي تقل قيمتها لجميع الأشخاص. فكل شخص يحاول الذهاب إلى عمله بسرعة يستخدم الطريق السريع لأنه هو أسرع الطرق. في البداية، لا يؤثر أي شخص إضافي على الطريق السريع على حركة المرور لوجود "مساحات" في النظام المروري لاستيعاب المزيد من المستخدمين. ولكن عند الوصول إلى مستوى خطير، يتسبب كل سائق إضافي في نقص السرعة المتوسطة. في نهاية الأمر، يوجد العديد من السائقين الذين تجبرهم الظروف المرورية على السير ببطء. إن كل شخص يسعى إلى خفض مدة القيادة يهدف في الحقيقة إلى تطويل مدة القيادة لجميع الأفراد.
فشل المصائد السمكية
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...mmons_fish.jpg
نُشرت الصورة بإذن منNOAA.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...s/toc_game.jpg
هل يمكنك أن تصبح صيادًا ناجحًا مع المحافظة على القواعد المشتركة في نشاط الصيد؟قم بالتجربة باستخدام لعبة الصيد.

نشاهد نفس النمط في المصايد الموجودة حول العالم. لا تخضع المحيطات إلى ملكية أحد الصيادين كما لا يتم التحكم فيها من جانب الدول. بل توفر المحيطات مورد سمكي مشترك. ومع زيادة عدد قوارب الصيد عامًا بعد عام، تتزايد كمية الأسماك التي يتم اصطيادها كل عام. عبارة منطقية، أليس كذلك؟ ولكن عندما يزداد إجمالي الأسماك المصادة، تقل قدرة المجموعات السمكية على استعادة حجمها.
وفي النهاية ينخفض إجمالي حجم الصيد الفردي والجماعي. مما يمثل مزيدًا من الضغط على الصيادين لاصطياد المزيد من الأسماك. لا يؤدي اصطياد الكميات المتزايدة من الأسماك إلا إلى ضعف قدرة المجموعات السمكية على استعادة حجمها. ما الذي ستفعله إذا كنت قبطانًا على ظهر مركب صيد وواجهت هذه المشاكل؟ يمكنك اكتشاف ذلك بنفسك من خلال ممارسة لعبة الصيد .
إلقاء المخلفات في مجاري المياه


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...mons_signs.jpg


في بعض الحالات، لا تتمثل المشكلة في استهلاك كمبيات كبيرة من إحدى الموارد المشتركة بل تتمثل في ضخ كميات إضافية في هذا المورد. مع نقص عدد السكان، لا يمثل إلقاء المخلفات في النهر مشكلة. فبمرور الوقت، تنظف المجاري المائية نفسها بنفسها. وطالما لم يزداد حجم المخلفات، يمكن للنهر الاحتفاظ بنظافته. غير أنه إذا كان هناك المزيد من المخلفات، يتلوث النهر. ومن ثم لا يمكن للسكان شرب الماء. كما قد لا يمكنهم الاستحمام فيه باطمئنان أو الاصطياد في مياهه.
غازات الاحتباس الحراري
تتعلق هذه المسألة بالغلاف الجوي يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي ويخرج منه بشكل مستمر في دورة الكربون. تمتص المحيطات والغابات ثاني أكسيد الكربون. ومع زيادة التصنيع والمصانع والسيارات ومحطات توليد الطاقة، ازدادت سرعة ضخ غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الذي عجزت قدرته على امتصاصه. مما أثر على الجميع.
شبه الغلاف الجوي لكوكب الأرض بحوضاستحمام كبير. وتصور أن تركيز غازات الاحتباس الحراري هي الماء الموجود في حوض الاستحمام. يتدفق الماء في الحوض مثلما يخرج الغاز إلى الغلاف الجوي. وبالكيفية التي ينزل بها الماء من المصفاة, تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. إذا تساوى حجم المياه النازلة من الصنبور إلى حوض الاستحمام مع حجم المياه النازلة من المصفاة، يظل مستوى الماء كما هو. عند زيادة فتح الصنبور، يرتفع المنسوب مما قد يتسبب في فيض حوض الاستحمام بالمياه. أي أن حوض الاستحمام الذي يمثل الغلاف الجوي يمتلئ الآن بضعفي سرعة تصريفه.
ما الذي يمكننا عمله؟
تم صياغة مصطلح المأساة المشتركة من مقال كتبه جاريت هادردين في 1968. وهو يقول أن المشكلات التي تنتمي إلى هذه المجموعة ليست لها حلول تقنية، بل هي تتطلب تغييرات في اتجاهات وسلوكيات البشر.
ففيما يتعلق بتغير المناخ، تتسم الحلول بالطابعين السلوكي والتقني. يمكننا استخدام الطاقة بصورة أكثر كفاءة وزيادة استخدام موارد الطاقة البديلة التي لا يصدر عنها ثاني أكسيد الكربون و احتجاز وتخزين الغاز الصادر. إذا فما هي المشكلة؟
المشكلة هي أن الأفراد الذين يتصرفون لمصالحهم الشخصية لا يسعون إلا إلى تحقيق مكاسب فورية من تصرفاتهم. ولكنهم لن يدركون حاليًا حجم الخسائر الناجمة عن تأثيرات الاحتباس الحراري. لذلك قد أقود سيارة كبيرة لأنني أشعر بمزيد من الراحة وأنا بداخلها ولكنني قد لا أشعر بمظاهر القلق عند ارتفاع مستويات البحار أو اشتداد العواصف إلا بعد مرور عقود من الزمن. ولا أرى أي ارتباط حالي بين أفعالي وهذه النتائج. في الحقيقة، إذا كنت أنا هو الشخص الوحيد الذي يقود سيارة كبيرة، فلن يسفر ذلك عن أي نتائج سلبية. مثل الراعي الذي يضيف إلى قطيعه مزيدًا من الخراف، الفائدة واضحة وفورية بينما الخسائر غير واضحة وآجلة. ولكن عندما يتصرف جميع الرعاة بهذه الطريقة، فالجميع سوف يعاني .
يتطلب الحل من الأفراد اتخاذ قرار جماعي لتغيير سلوكيات الجميع بما فيهم أنفسهم. وإحدى الطرق لتحقيق ذلك هو القيام باعمال صديقة للمناخ للحصول على نتائج إيجابية فورية. فمثلاً في حقل غاز سليبنر في بحر الشمال، أدت سياسة الضرائب التي تتبعها الحكومة النرويجية إلى جعل عملية احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون مجدية من الناحية الاقتصادية ، وذلك بدلاً من إطلاقه في الغلاف الجوي. الآلية بسيطة: يتم فرض ضريبة على ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. وبالتأكيد، تتكلف عملية احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربونأموالاً باهظة.ولكن في هذه الحالة، سنتحمل تكاليف لا حصر لها عند عدم القيام بذلك.

يتبع .....

تغير المناخ العالمي والطاقة
احتجاز الكربون وتخزينه
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
من الممكن أن يؤدي احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) وتخزينه إلى تقليل كميات ثاني أكسيد الكربون (CO2) المنبعثة في الجو بصورة كبيرة. كما أننا على معرفة بالتكنولوجيات اللازمة لفصل ثاني أكسيد الكربونمن الغازات الأخرى وعزله. ولكن ثمة حاجة إلى مزيد من التطوير لتنفيذ احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه على نطاق كبير.
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif

عندما نقوم بحرق الوقود الأحفوري - الفحم الحجري، والنفط، والغاز - فإننا بذلك نزيد من تركيز ثاني أكسيد الكربون في الجو. ويبلغ تركيز ثاني أكسيد الكربون في الوقت الراهن 379 جزءًا في المليون. وهو ما يمثل زيادةً كبيرةً لم يسبق لها مثيل على مدى 600000 عام مضت. ويتفق أخصائيو علم المناخ على أن تلك الزيادة تعد مسؤولةً، ولو جزئيًا في أقل الأحوال، عن زيادة درجة الحرارة العالمية.
ومن بين الطرق التي من شأنها تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون المتصاعد في الجو، زيادة الاعتماد على مصادر الطاقة البديلة التي لا تنتج ثاني أكسيد الكربون. وتشمل تلك المصادر الطاقة الكهرومائية، وطاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والطاقة النووية، وطاقة الحرارة الأرضية، وطاقة المد والجزر. ولكل من تلك الأنواع محدودياتها، كما سيكون من الصعب القيام بنقلة سريعة من استخدام الوقود الأحفوري إلى استخدام تلك المصادر الأخرى. ولكن ماذا لو لم يصل ثاني أكسيد الكربون المتصاعد نتيجة حرق الوقود الأحفوري إلى الجو؟ فبدلاً من السماح لثاني أكسيد الكربون بالانطلاق من المداخن إلى الهواء، أيمكننا احتجازه ووضعه في مكان ما؟ هل هذا ممكن؟
نعم، ممكن. وتدعى تلك العملية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه. وتجري تلك العملية في الوقت الراهن على نطاق ضيق. ولكنها تحمل بين طياتها إمكانيات إحداث فارق كبير في كمية ثاني أكسيد الكربون التي نطلقها في الجو. وكما يشير اسم تلك العملية، فهي تتألف من مرحلتين. يتمثل التحدي الأول في احتجاز ثاني أكسيد الكربون بدلاً من تركه ينطلق من المداخن. بعد ذلك، يجب أن يخزن أو "يعزل" بطريقة آمنة ولمدة طويلة. وتعتبر فكرة عزل ثاني أكسيد الكربون لتقليل الكمية التي تتخلل الجو حديثةً نوعًا ما. ولكن التكنولوجيا اللازمة للقيام بذلك قد طُورت لأسباب أخرى. وهو ما يعني أنه يتوفر لدينا الاستعداد المسبق.
احتجاز ثاني أكسيد الكربون
حيثما توجد المصادر الرئيسية للانبعاثات، يكون المكان الأفضل لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون. فمحطات الطاقة التي تولد الكهرباء تنتج ما يقرب من ثلث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. علاوة على ذلك، يعتبر ثاني أكسيد الكربون منتجًا ثانويًا لصناعة الحديد والصلب، وصناعة الأسمنت. وتتم إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغاز الطبيعي قبل استخدامه كوقود. فهذه العمليات الصناعية تعتبر مرشحات جيدة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه نظرًا لكونها مصادر كبيرة الحجم في موضع ثابت. على العكس من ذلك، سيكون من الصعب احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من السيارات. يعتبر كل من الغاز الطبيعي والفحم النوعين الرئيسيين من الوقود الأحفوري الذي تستخدمه محطات الطاقة. ويحترق ذلك الوقود في وجود الهواء. وتستخدم الحرارة الناتجة في إنتاج بخار لإدارة التوربينات، والتي بدورها تدير المولدات الكهربائية. أو، يمكن حرق الغاز لإدارة التوربينات مباشرة. وفي كلٍ من الحالتين، يتحد الأكسجين الموجود في الهواء مع الكربون الموجود في الوقود لإنتاج ثاني أكسيد الكربون. وينطلق ثاني أكسيد الكربون في الهواء. وعند حرق الغاز الطبيعي يتحد الهيدروجين الموجود في في الميثان (CH4) أيضًا مع الأكسجين لتكوين الماء.
ولكن الهواء المستخدم في حرق الوقود يحتوى في معظمه على النيتروجين. ولا يشترك هذا النيتروجين في عملية الاحتراق. بل يمر وينطلق من المدخنة. وعادة ما تتكون انبعاثات محطة الطاقة، التي تسمىغازات المداخن، من 10% إلى 15% ثاني أكسيد كربون فقط في محطات حرق الفحم الحجري، وما يقرب من 5% في حالة استخدام الغاز الطبيعي كوقود. ومن حيث المبدأ يمكننا تخزين جميع غازات المداخن، ولكن ذلك سيؤدي إلى امتلاء السعة التخزينية في معظمها بالنيتروجين الذي لا يحتاج إلى أن يعزل. وحتى يتسنى لنا تخزين ثاني أكسيد الكربون بكفاءة يجب أولاً فصله عن بقية غازات المداخن. فكيف يتم ذلك؟
هناك ثلاث إستراتيجيات:

انقر هنا لمشاهدة رسم متحرك يبين فصل ثاني أكسيد الكربون بعد الاحتراق.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gifيمكن استخدام المحاليل الكيميائية لإذابة ثاني أكسيد الكربون في الوقت الذي تمرر فيه الغازات الأخرى إلى الجو. وهذا الأسلوب، المستخدم على نطاق واسع اليوم، يستعمل مجموعة من المركبات تدعى الأمينات. تمتص الأمينات ثاني أكسيد الكربون عن طريق تكوين روابط كيميائية، خاصة في وجود الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة. ويطلق على تلك العملية "الغسل". يتم بعد ذلك تسخين المحلول الكيميائي الناتج وتقليل الضغط، مما يؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد كربون مركز.
وتستخدم مذيبات أخرى لإذابة ثاني أكسيد الكربون بدون إنشاء روابط كيميائية. ويتم في عملية الامتصاص الفيزيائي تلك إذابة ثاني أكسيد الكربون تحت الضغط، ويتم بعد ذلك إزالته من المذيب عن طريق تقليل الضغط. ومن ثم يمكن إعادة استخدام المذيب. ومن الإستراتيجيات الأخرى لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون تبريد غازات المداخن إلى النقطة التي يصبح فيها ثاني أكسيد الكربون سائلاً. وتتطلب تلك العملية طاقة ضخمة للتبريد. ومن مزايا تلك العملية سهولة نقل السائل بواسطة الشاحنات أو مراكب الشحن. ومن الممكن أيضًا فصل الغازات باستخدام طبقات رقيقة تدعى الأغشية. فبعض الغازات ستمر من خلال الغشاء أسرع من غيرها. ويتيح ذلك فصل الغازات المختلفة بعضها عن بعض.
إزالة الكربون قبل الاحتراق
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ate_before.jpg

انقر هنا لمشاهدة رسم متحرك يوضح استخراج الكربون قبل الاحتراق.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gifيشكل الميثان (CH4) المادة المحروقة في الغاز الطبيعي. وعند حرقه ينتج كلاً من ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O). ولذا، فإذا استطعنا استخراج الكربون قبل الاحتراق، فيبقى لدينا الهيدروجين، الذي ينتج الماء فقط عند احتراقه. وتتضمن تلك العملية، إتمام تفاعل بين الوقود والأكسجين و/أو البخار لإنتاج أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروجين. ثم يتم إحداث تفاعل بين أول أكسيد الكربون والمزيد من البخار لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والمزيد من الهيدروجين. وأخيرًا، يتم فصل ثاني أكسيد الكربون، ويستخدم الهيدروجين كوقود للتوربين الغازي.
الاحتراق مع الأكسجين بدلاً من الهواء
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ate_oxygen.jpg

انقر هنا لمشاهدة رسم متحرك يبين الاحتراق مع الأكسجين بدلاً من الهواء.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/images/spacer.gifيشكل النيتروجين 78% من الهواء. وهو يبقى من غير تغير في الغالب أثناء عملية احتراق الوقود. وهو كذلك الغاز الرئيسي الذي يخفف ثاني أكسيد الكربون في مزيج غاز المدخنة. وإذا حُرق الوقود في الأكسجين النقي، بدلاً من الهواء، فمن الممكن أن يزيد تركيز ثاني أكسيد الكربون في غاز المدخنة إلى أكثر من 80%. ومن ثم تجعل تلك العملية إجراء مزيد من التركيز لغاز المدخنة قبل عزل ثاني أكسيد الكربون، أمرًا غير ضروري. ويتمثل التحدي في كيفية فصل الأكسجين عن بقية الهواء، والذي يتكون أساسًا من النيتروجين. وتشبه الإستراتيجيات المستخدمة في هذا الغرض تلك المستخدمة لفصل ثاني أكسيد الكربون. ويمكن تبريد الهواء بحيث يصبح الأكسجين سائلاً. ويمكن للأغشية التي تمرر الأكسجين والنيتروجين على معدلات مختلفة أن تعمل على الفصل. كما توجد أيضًا مواد يمكنها امتصاص النيتروجين، ومن ثم فصله عن الأكسجين. وبعد ذلك يمكن العمل على إطلاق النيتروجين منها وإعادة استخدامه.
تكنولوجيات العزل
ما أن يتم احتجاز ثاني أكسيد الكربون المركز، تأتي الخطوة التالية والتي تتمثل في تخزينه في مكانٍ ما. وفيما يلي بعض الخيارات:
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...uestration.jpg
التكوينات الجيولوجية
يعد التخزين في التكوينات الجيولوجية من أكثر الحلول الواعدة لعزل ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع ولأجل طويل. ويجري حاليًا العمل في بعض المشروعات. ومن أجل تقليل غازات الاحتباس الحراري وزيادة درجة الحرارة على كوكب الأرض، يجب الاحتفاظ بثاني أكسيد الكربون المخزن بعيدًا عن الجو لمئات أو آلاف السنين. وهاهي مستودعات النفط والغاز، والخزانات الجوفية للمياه المالحة العميقة، وطبقات الفحم الرقيقة، بقيت لملايين السنين، ولم يحدث بها سوى تغير تدريجي قليل جدًا. وتتوفر براهين قوية على أن تلك التكوينات، إن أُحسنت إدارتها، من الممكن أن تشكل مخزنًا طويل الأجل لثاني أكسيد الكربون.
مستودعات النفط والغاز الناضبة
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa.../reservoir.jpg
يعتقد العديد من الناس أن النفط والغاز يوجدان في كهوف كبيرة تحت الأرض. ولكن الحقيقة ليست كذلك. على العكس، تتواجد تلك الهيدروكربونات في صخور منفذة ومسامية مثل الحجر الرملي. وتحتوي تلك الصخور على فراغات ميكروسكوبية، تدعى مسام، تمتلئ بالسوائل. وقد تكون تلك السوائل مياهًا، أو نفطًا، أو غازًا. وبالتالي، يشبه مستودع النفط والغاز قطعة الأسفنج أكثر مما يشبه الزجاجة. ويؤدي استمرار إنتاج حقل النفط والغاز لفترة من الوقت إلى إزالة جزء كبير من الهيدروكربونات. ومن ثم، تتوفر مساحة لتخزين ثاني أكسيد الكربون. وتغطى تلك الطبقة المسامية المنفذة من الصخر الذي يحتوي على تلك السوائل، بغطاء صخري غير منفذ - من الملح أو الطفل غالبًا - لا يسمح بمرورها من خلاله. وعادةً ما يميل النفط والغاز إلى التحرك نحو الأعلى خلال الصخر المنفذ نظرًا لكونهما أخف من الماء الذي قد يتواجد أيضًا في مثل تلك التكوينات الصخرية. ولكن الغطاء الصخري يعمل على احتجازهما. وبما أن النفط والغاز ظلا معزولين في مثل تلك التكوينات لملايين السنين، فإن ذلك يعطي سببًا جيدًا لاعتقادنا بأن ثاني أكسيد الكربون يمكنه أن يبقى أيضًا كذلك.
الاستخلاص المعزز للنفط
الكثير من التكنولوجيا اللازمة لتخزين ثاني أكسيد لكربون في حقول النفظ تستخدم بالفعل في العملية المعروفة باسم الاستخلاص المعزز للنفط. عندما يكون المستودع حديث الحفر يكون النفط فيه عادة تحت ضغط ويتدفق بسهولة نحو السطح. وكلما تم استخراج النفط، انخفض الضغط، وظهرت الحاجة إلى الضخ من أجل استخلاص المزيد منه. وفي مرحلةٍ ما، يصبح استخلاص النفط غير اقتصادي ويجري إيقافه، أو يتم اللجوء إلى استخدام أساليب إضافية لاستخراج المزيد من النفط. ومن بين تلك الطرق ضخ ثاني أكسيد الكربون في المستودع. حيث يؤدي ذلك إلى زيادة الضغط بحيث يتدفق النفط بسهولة أكبر. كما أن ثاني أكسيد الكربون يذوب، أيضًا، في النفط، مما يجعله أقل لزوجة ويتدفق بسهولةٍ أكبر. كما يتمدد حجمه أيضًا، مما يؤدي إلى زيادة أكبر في الضغط. يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون في المستودع عن طريق "بئر حقن". يؤدي ذلك إلى دفع النفط بقوة نحو "بئر الإنتاج"، ومن ثم يرتفع إلى السطح.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...images/eor.jpg
في الاستخلاص المعزز للنفط، يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون في المستودع عن طريق بئر حقن. حيث يمتزج مع النفط الضاغط مكونًا "منطقة التمازج". ويؤدي الضغط الناتج من ثاني أكسيد الكربون والنفط المتمدد إلى دفع كتلة النفط باتجاه بئر الإنتاج، حيث يرتفع إلى السطح. بعد ذلك، يتم فصل ثاني أكسيد الكربون من النفط ويمكن إضافته إلى تيار ثاني أكسيد الكربون الموجه إلى بئر الحقن. ومن بين الآثار الثانوية للاستخلاص المعزز للنفط أن يصبح ثاني أكسيد الكربون المستخدم في دفع النفط معزولاً.
وتوجد العديد من مشروعات الاستخلاص المعزز للنفط (EOR) التي تستخدم حقن ثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء العالم. وخير مثال على ذلك، حقل ويبورن في كندا.

من بين الآثار الثانوية للاستخلاص المعزز للنفط أن يصبح ثاني أكسيد الكربون معزولاً في التكوينات الصخرية. وعندما يصبح الهدف هو تخزين ثاني أكسيد الكربون وليس استخلاص النفط، فمن الممكن أن تستخدم حقول النفط الناضبة أو التي على وشك النضوب في العزل، حتى لو لم تكن مناسبة للاستخلاص المعزز للنفط.
ما هي المشاكل المحتملة لعزل ثاني أكسيد الكربون؟ يبقى السؤال الأهم هو ما إذا كان من الممكن أن يتسرب ثاني أكسيد الكربون من المستودع. فمن الممكن أن يمثل التسرب مشكلةً حيث سيؤدي إلى إعادة ثاني أكسيد الكربون المعزول إلى الجو. مما يعني إحباطًا للغرض من المشروع.
تغليف البئر http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...ell_casing.gif
عند حفر بئر نفط، تتمثل الخطوة الأخيرة في تلك العملية في إدخال أنبوب صلب في ثقب الحفر، وملء الفراغ بين السطح الخارجي للأنبوب وثقب الحفر بالأسمنت. بعدها يتم تثقيب الأنبوب، الذي يطلق عليه الغلاف، ليسمح بتدفق النفط في الأنبوب ثم إلى السطح. وعندما يصبح البئر غير منتج يمكن سده من أعلى.
إذا حدث تسرب مفاجئ، فمن الممكن أن يؤدي إلى وفاة السكان. وعلى الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون غير سام، ولكنه إذا حل محل الأكسجين المتوفر فمن الممكن أن يختنق الناس. ونظرًا لأن ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء، فمن الممكن أن يتجمع في الأماكن المنخفضة مثل الأقبية والأودية. وقد حدثت انبعاثات طبيعية لثاني أكسيد الكربون تسببت في حدوث وفيات. إحدى هذه الكوارث حدثت في بحيرة نيوس بالكاميرون. فالبحيرة تقع في منطقة نشطة بركانيًا مما يؤدي إلى تسرب ثاني أكسيد الكربون من الأسفل إلى مياه البحيرة. وفي 21 أغسطس 1986 حدث انطلاق مفاجئ لثاني أكسيد الكربون، ما لبث أن تدفق في الأودية التي حول البحيرة، مما أدى إلى وفاة 1800 شخص في القرى المجاورة. وليس هناك ما يدعو إلى توقع حدوث انفلات مفاجئ لثاني أكسيد الكربون المعزول في حقل نفط قديم، ولكن تبقى هناك احتمالات لحدوث تسرب بطيء. ومن الأمور المثيرة للسخرية حقًا، أن الآبار نفسها تشكل مشكلات كامنة.
ومن الممكن أن يوجد في حقل النفط المئات من تلك الآبار. فإذا كان الحقل قديمًا فمن الممكن أن يكون الأسمنت المحيط بأغلفة الآبار قد أصابه التلف. مما يسمح بتسرب ثاني أكسيد الكربون. وهناك طرق لإعادة تدعيم الآبار بالمواد الأسمنتية بحيث توفر مانعًا حصيناً يحول دون تسرب ثاني أكسيد الكربونالمعزول.
ومن بين المنافذ الأخرى الممكنة لتسرب ثاني أكسيد الكربون، حدوث تشققات في صخرة التغطية. ولذلك، يوصى بتطبيق عزل ثاني أكسيد الكربون في المناطق المستقرة جيولوجيًا، التي لا يرجح أن يحدث بها زلازل. إلا أن عملية عزل ثاني أكسيد الكربون فسها من الممكن أن تؤدي إلى زيادة الضغط تحت صخرة التغطية مما ينتج عنه حدوث تشققات بها. ويكمن الحل في رصد الضغط والحذر من تجاوزه حدود التكوينات.
الخزانات الجوفية
يوجد العديد من "المصائد" الجيولوجية محكمة السد تحت سطح الأرض، والتي لم تحتوِ مطلقًا على أي نفط أو غاز. ومسامها مملوءة بالمياه. ويطلق عليها الخزانات الجوفية. وتُعد الخزانات الجوفية الموجودة على أعماق تحت سطح الأرض الأكثر ملائمة لتخزين ثاني أكسيد الكربون. وهي تمتلئ بالمياه المالحة، وبالتالي تُعد غير مناسبة لإمداد أو تخزين المياه العذبة الصالحة للاستخدام البشري. ومن الممكن أن يذوب ثاني أكسيد الكربون جزئيًا في المياه الموجودة بالخزانات الجوفية. وفي بعض أنواع الصخور، ربما يتفاعل مع المعادن مكونًا رواسب مستقرة من الكربونات. ويؤدي ذلك إلى حبس ثاني أكسيد الكربون بصفة دائمة. ويجب إجراء دراسات جيولوجية، كتلك التي تُجرى روتينيًا لمستودعات النفط والغاز، للتأكد من عدم تسريب الخزانات الجوفية لثاني أكسيد الكربون.
وجدير بالذكر أن أول برنامج لحقن ثاني أكسيد الكربون في العالم يُجرى لأغراض تغير المناخ تم بعيدًا عن سواحل النرويج في خزانات ملحية عميقة في بحر الشمال تعرف باسم حقل سليبنر.
طبقات الفحم الحجري
ومن بين وسائط التخزين الممكنة أيضًا ترسبات الفحم الحجري الموجودة على أعماق بعيدة بحيث يصعب تعدينها واستخراجها. ويتكون الفحم الحجري بصورة رئيسية من الكربون. وسيمتص ثاني أكسيد الكربون ويقوم بحبسه بصفة دائمة. وعادة ما تحتوي ترسبات الفحم الحجري على الميثان. وعندما يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون في الفحم الحجري، فسيتم امتصاصه على حساب الميثان، الذي سيتم إطلاقه. وكما هو الحال مع عمليات الاستخلاص المعزز للنفط، ستؤدي تلك العملية إلى إنتاج وقود نافع وفي الوقت نفسه عزل ثاني أكسيد الكربون.
إلا أن هناك مشكلةً تكتنف تلك الطريقة، وتتمثل في أن الفحم الحجري سينتفخ نتيجة امتصاص ثاني أكسيد الكربون. وسيؤدي ذلك إلى تقليص المنافذ التي يمكن أن يتدفق الغاز خلالها. مما ينتج عنه الحد من سعة التخزين.
دراسات حالة للاحتجاز والتخزين

يتبع ....

تغير المناخ العالمي والطاقة: دراسة حالة
حقل ويبورن للنفط—الاستخلاص المعزز للنفط


http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...s/weyburn1.jpg

يقع حقل ويبورن للنفط، الذي تديره أكبر شركة نفط في كندا، شركة EnCana، على بعد 130 كيلومتر جنوب شرق مدينة ريجينا في مقاطعة ساسكاتشيوان. اُكتشف حقل ويبورن في عام 1954 وقُدرت كمية النفط الأصلي الموجودة في الموقع بما يساوي 1.4 بليون برميل. بدأ إنتاج النفط في عام 1955، وارتفع إلى ما يقرب من 31500 برميل من النفط يوميًا في عام 1963. وبدايةً من عام 1964، تم ضخ المياه في آبار الحقن من أجل زيادة إنتاج النفط. وبحلول عام 1966 بلغ الإنتاج ذروته بما يقرب من 47200 برميل في اليوم. وعلى مدى السنوات العشرين التالية، تقلص الإنتاج بوتيرة ثابتة، إلى أن هبط إلى 9400 برميل في اليوم فقط بحلول عام 1986. ومن ثم تم حفر آبار رأسية وأفقية إضافية. وزاد ذلك من الإنتاج إلى ما يقرب من 22000 برميل في اليوم.
وبحلول عام 1998، كان قد تم إنتاج ما يقرب من 330 مليون برميل من النفط. ويشكل ذلك 23% تقريبًا من النفط الموجود في المستودع. ولكن ما لبث أن انخفض الإنتاج سريعًا مرة أخرى. وأشارت التوقعات إلى أنه ما لم يتم التوصل إلى حلول جديدة لتعزيز استخلاص النفط، فإن إجمالي الإنتاج قد لا يزيد عن 350 مليون برميل - وهو ما يمثل 25% فقط من كمية النفط الأصلي الموجودة في الموقع.



http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...Production.jpg


محطة إنتاج الوقود التخليقي في جريت بلينز

من أجل تشجيع تطوير مصادر وقود بديلة، ساندت حكومة الولايات المتحدة بناء محطة إنتاج الوقود التخليقي في جريت بلينز بالقرب من بيولاه، داكوتا الشمالية. بدأت العمليات التجارية في عام 1984. وكان الهدف هو إنتاج الميثان (CH4) من الفحم الحجري. وفي كل يوم، يتم تغذية "المغوز" بما يزيد على 16000 طن من فحم الليجنيت المنسحق حيث يتم مزجه مع البخار والأكسجين، وحرقه جزئيًا في درجة حرارة 1200 درجة مئوية. يؤدي ذلك إلى تحليل الفحم لإنتاج مزيج من الغازات. يبرد الغاز، بعد ذلك، لتكثيف القار، والماء، والشوائب الأخرى. ثم يمرر بعد ذلك خلال الميثانول عند درجة حرارة -70 درجة مئوية. يؤدي ذلك إلى فصل الغاز الطبيعي التخليقي - الميثان (CH4)بصفة أساسية - من المركبات الأخرى - ثاني أكسيد الكربون بصفة أساسية.
ويبلغ الإنتاج اليومي من الغاز الطبيعي التخليقي 3050 طن، يتم توجيهه خلال خطوط أنابيب الغاز إلى العملاء، إضافة إلى 13000 طن من غاز العادم، والذي يتكون 96% منه من ثاني أكسيد الكربون. ولكن العديد من محطات إنتاج الوقود التخليقي تطلق غاز العادم في الجو، مما يساهم في الاحتباس الحراري وارتفاع درجة الحرارة على كوكب الأرض. ويوجه غاز العادم الصادر من محطة جريت بلينز في خط أنابيب بطول 330 كيلومتر إلى ويبورن، ليس فقط من أجل التخلص منه بطريقة آمنة، ولكن للمساعدة أيضًا في إنتاج مزيد من النفط.
عملية الاستخلاص المعزز للنفط بواسطة ثاني أكسيد الكربون في ويبورن
في عام 1997، وافقت شركة داكوتا للتغويز (DGC) على إرسال غاز العادم بأكمله (96% ثاني أكسيد كربون) من محطة إنتاج الوقود التخليقي في جريت بلينز التابعة لها، بواسطة خط أنابيب إلى حقل ويبورن للنفط.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...rnSpotWell.jpg


بدأ توصيل ثاني أكسيد الكربون لأول مرة إلى ويبورن في أيلول/سبتمبر 2000. ويُنقل الغاز في خطوط الأنابيب تحت ضغط عال جدًا (ما يقرب من 152 بار)، مما يجعل منه سائلاً فوق حرج. وتعتبر السوائل فوق الحرجة غازات تحت ضغوط عالية إلى الحد الذي يجعل حالتها البخارية (الغازية) تصبح في مثل كثافة الحالة السائلة. وتتميز السوائل فوق الحرجة بكثافة عالية، ولكنها تتدفق بسهولة مثل الغازات، ولذا فهي مثالية في النقل بواسطة خطوط الأنابيب. يبلغ إجمالي عدد الآبار في حقل ويبورن 720 بئر. تم حفر الآبار الرأسية على نمط شبكي من "9 نقاط" - يتضمن ثمانية آبار منتجة مرتبة على شكل مربع حول بئر حقن وتبعد عادة فيما بينها مسافة 150 متر تقريبًا. ويتم ضخ ثاني أكسيد الكربون عالي الضغط في 37 بئر حقن، مما يساعد النفط على التدفق باتجاه 145 بئر منتجة نشطة.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...s/weyburn4.jpg


وتعتبر درجة نقاء ثاني أكسيد الكربون المورد مثاليةً للاستخدام في مجال الاستخلاص المعزز للنفط. ويرجع السبب في ذلك إلى أن ثاني أكسيد الكربون يذوب بسهولة في النفط عند وجود مقدار صغير من الشوائب. ويعتبر وجود كبريتيد الهيدروجين (H2S)، والذي يشكل 2.5% من غاز الحقن، مفيدًا بصفة خاصة في المساعدة على امتزاج ثاني أكسيد الكربون بالنفط.
عند ضخ سائل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج تحت ضغط عالٍ في المستودع، يمتزج ثاني أكسيد الكربون مع النفط، مما يؤدي إلى انتفاخه ليصبح أقل لزوجة. يؤدي هذا الانتفاخ إلى دفع النفط خارج مسام الصخور، مما يسهل تدفقه. ويتم ضخ الماء في آبار الحقن، بالتبادل مع ثاني أكسيد الكربون، لدفع النفط المحرر باتجاه الآبار المنتجة. ويرتد بعض ثاني أكسيد الكربون من قاع الآبار المنتجة، وفي هذه الحالة، يعاد تدويره، وضغطه، وإعادة حقنه إلى جانب الغاز القادم من خط الأنابيب.
ومن المتوقع أن يؤدي الاستخلاص المعزز للنفط باستخدام ثاني أكسيد الكربون إلى التمكين من زيادة إنتاج النفط بمقدار 130 مليون برميل، مما يزيد من العمر التجاري للحقل بمقدار 25 عامًا تقريبًا. كما يُتوقع أيضًا أن يتم حقن 20 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون، وأن يتم تخزينها بصورة دائمة على عمق 1400 متر تحت الأرض، على مدى عمر هذا المشروع. وثمة اهتمام عالمي بهذا الاختبار لمدى صلاحية التخزين تحت الأرض في تقليص انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على نطاق كبير. ويُمول مشروع ويبورن لرصد ثاني أكسيد الكربون وتخزينه من قِبل العديد من شركات الطاقة الدولية، وحكومتي الولايات المتحدة وكندا، والاتحاد الأوروبي. ولكن تبقى مسألة مدى بقاء ثاني أكسيد الكربونفي موضعه الشاغل الرئيسي.
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/wa...rnEnhanced.jpg


تعد ويبورن موقع اختبار ممتازًا، نظرًا لما أُجري فيها من اختبارات جيولوجية، منذ عام 1955، ولنتائجها المحفوظة. حيث تتوفر عينات جوفية للصخور من 1200 ثقب حفر، إضافة إلى التحليلات الزلزالية التي أُجريت على فترات، وقياسات تقييم تكوينات ثقب الحفر. كما يجمع الباحثون عيناتٍ من المياه الجوفية لفحصها بحثًا عن وجود تسربات لغاز ثاني أكسيد الكربون في الآبار. وحتى الآن، لم يُكتشف أي تسرب ولم يحدث أي انفلات للغاز إلى السطح. وتعتقد الحكومة الكندية أن تخزين ثاني أكسيد الكربون على أعماق تحت الأرض سيساعد على تحقيق الأهداف التي وضعتها اتفاقية كيوتو عام 1997، والتي تطالب بتقليص انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بمتوسط يبلغ 5 في المائة فيما بين 2008 و2012. وفي حالة ويبورن، يأتي ثاني أكسيد الكربون من الفحم الحجري المستخرج من تحت الأرض، وها هو يعود مرة أخرى من حيث أتى، بطريقة فعالة.
ويجري حاليًا تنفيذ مشروع آخر لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في حقل سليبنر ببحر الشمال

يتبع ....

تغير المناخ العالمي والطاقة: دراسة حالة
سليبنر—مشروع احتجازثاني أكسيد الكربون

يقع حقل سليبنر في بحر الشمال، على بعد 250 كيلومتر تقريبًا غرب ستافانجر، بالنرويج. وتديره شركة Statoil، أكبر شركة نفط في النرويج. وينتج حقل سليبنر الغاز الطبيعي وناتج التكثيف (النفط الخفيف) من الأحجار الرملية بهيمدال، التي تتواجد على بعد 2500 متر (8000 قدم) تحت مستوى البحر.

يعتبر الغاز الطبيعي مزيجًا من الغازات. ويتكون عادة مما لا يقل عن 90% من الميثان، إضافة إلى هيدروكربونات أخرى مثل الإيثان والبروبان. كما يحتوي الغاز الطبيعي أيضًا على غازات مثل النيتروجين، والأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، ومركبات الكبريت، والماء. ويمكن استخدام الغاز الذي يحتوي على أحجام صغيرة من تلك الشوائب كوقود، ولكن الغاز الذي يحتوي على تركيزات عالية منها لا يمكن حرقه بكفاءة وأمان.
ويحتوي الغاز الطبيعي المنتج في سليبنر على مستويات عالية إلى درجة غير عادية (9% تقريبًا) من ثاني أكسيد الكربون (CO2)، إلا أن العملاء الذين يشترون الغاز من شركة Statoil في حاجة إلى نسبة أقل من 2.5%.

لذلك تم إنشاء منصة خاصة، Sleipner-T، لحمل محطة معالجة بارتفاع 20 مترًا، وبسعة 8000 طن لفصل ثاني أكسيد الكربون عن الغاز الطبيعي. وتنتج محطة Sleipner-T ما يقرب من مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا.
ولتشجيع الشركات على تقليل انبعاثات الكربون، تفرض الحكومة النرويجية ضريبة على الكربون تكافئ ما يقرب من 50 دولارًا على كل طن من ثاني أكسيد الكربون يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. ولتجنب دفع تلك الضريبة، وكذلك اختبارًا للتكنولوجيا البديلة، يتم إعادة ضخ جميع كميات ثاني أكسيد الكربون المستخرجة منذ بداية إنتاج الغاز في عام 1996، مرة أخرى إلى أعماق الأرض.

ولكن ذلك لا يعني إعادته إلى حيث كان، لأن ذلك سيؤدي إلى زيادة تلويث الغاز الطبيعي. ولكنه يوضع، بدلاً
من ذلك، في طبقة من الحجر الرملي تبلغ ثخانتها 200 متر، يطلق عليها اسم تكوينات أوتسيرا، على بعد 800 متر تحت قاع بحر الشمال. ولا تحتوي تكوينات أوتسيرا على أية نفط أو غاز تجاري؛ بل تمتلئ بالماء المالح، كما هو الحال مع غالبية الصخور المتواجدة في أعماق الأرض. وتتميز تكوينات أوتسيرا بالنفاذية أو المسامية العالية، ومن ثم يستطيع ثاني أكسيد الكربون التحرك بسرعة إلى الجوانب وإلى أعلى خلال طبقة الصخور ليحل محل الماء بين حبيبات الرمل.
ومن المقدر أن يحتاج ملء جميع فراغات المسام الموجودة في الحجر الرملي بأوتسيرا إلى ما يقرب من 600 بليون طن من ثاني أكسيد الكربون. وهو ما يكافئ جميع ما ينتجه البشر من ثاني أكسيد الكربون على مدى عشرين عامًا، بالمعدلات الحالية. ومن المنتظر أن يستمر عزل ثاني أكسيد الكربون في سليبنر حتى بعد التخلي عن الحقل كمصدر لإنتاج للهيدروكربونات. وتعد تكوينات أوتسيرا واحدة فقط من بين العديد من خزانات المياه المالحة الجوفية الموجودة في جميع أنحاء العالم، والتي يمكن استخدامها للمساعدة في إبطاء أو عكس المعدل الذي يطلق به ثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.
ويُعتبر مشروع سليبنر أول مثال تجاري لتخزين ثاني أكسيد الكربون في خزانات المياه المالحة الجوفية العميقة، لذا يهتم العالم أجمع بنجاحه. ويرغب العلماء، بصفة خاصة، في معرفة كيفية تحرك ثاني أكسيد الكربون داخل الخزانات الجوفية، وما إذا كانت هناك مخاطر لإفلاته مرة أخرى إلى السطح.
كما يوجد مشروع آخر لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في حقلويبورن بكندا
يتبع .....

تغير المناخ العالمي والطاقة
روابط ذات صلة
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif
في موقع SEED على الويب
كفاءة استخدام الطاقة يحافظ سطح الأرض على درجة حرارة ثابتة نسبيًا حتى في الحالات المناخية القاسية. شاهد بنفسك كيف يحدث ذلك… امتصاص ثاني أكسيد الكربون كجزء من دورة الكربون، تمتص المحيطات ثاني أكسيد الكربونبصفة مستمرة. قم بالتجربة لتعلم كيفية القيام بذلك. مواقع ويب أخرى
تشير هذه الروابط إلى مواقع لا تتبع موقع SEED. وسوف يُفتح إطار جديد للمستعرض عندما تنقر فوق أحدها. عندما تنتهي من استعراضها أغلق الإطار (لا تستخدم زر الخلف) وسوف تعود إلى هذه الصفحة مرة أخرى.
دراسة الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي (NOAA) عن المناخ القديم
برنامج علم المناخ القديم التابع للإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي تعمل الإدارة مع العلماء من جميع أنحاء العالم لدراسة مناخ العصور السابقة بغرض الوصول إلى فهم أفضل لمناخ الأرض في الحاضر والمستقبل. اليوم الذي يلي الغد يفصل بين الحقيقة والخيال في استعراضه لفيلم للخيال العلمي عن الكارثة البيئية الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة كوكب الأرض. الهيئة الحكومة الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أسست من قبل منظمة الأرصاد الجوية العالمية (WMO) وبرنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP)، لتقييم المعلومات، العلمية، والفنية، والاقتصادية الاجتماعية، بغرض فهم تغير المناخ، وآثاره الممكنة والخيارات المتاحة للتكيف معها والتخفيف منها. وهي مفتوحة لجميع أعضاء الأمم المتحدة ومنظمة الأرصاد الجوية العالمية. ميلوتين ميلانكوفيتش معلومات حول الرجل ونظرياته المتعلقة بتغير درجات الحرارة العالمية. مشروع المناخ العالمي والطاقة (GCEP) جهد بحثي طويل الأجل يجمع بين الأبحاث التي تجرى قبل الطرح التجاري للتكنولوجيات التي تهدف إلى تعزيز إقامة نظام طاقة عالمي يتميز بقلة انبعاثاته من غازات الاحتباس الحراري، والتي يجريها علماء بارزون في العالم ينتمون بالأساس إلى الجامعات، والمعاهد البحثية، والقطاع الخاص الصناعي. بروتوكول اتفاقية كيوتو اتفاق بين بلدان العالم يهدف إلى تثبيت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الاحتباس الحراري. وفيما يلي نص البروتوكول.

...

تم نقل هذا البحث من صفحات متعددة من موقع

شكرا جزيلا للجميع على المرور وبارك الله فيكم ورعاكم

وحفظكم من كل شر