ملتقى الفيزيائيين العرب - عرض مشاركة واحدة - بحث عن تغير المناخ العالمي والطاقة
عرض مشاركة واحدة
  #1  
قديم 29-05-2007, 01:31
الصورة الرمزية ربانة
ربانة
غير متواجد
مشرفة أقسام المنتديات الخاصة
 
تاريخ التسجيل: Nov 2006
الدولة: المملكة العربية السعودية
المشاركات: 4,993
افتراضي بحث عن تغير المناخ العالمي والطاقة

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــ

تغير المناخ العالمي والطاقة



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!


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

انقر لمشاهدة الرسم المتحرك.


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:
  1. تعمل المحيطات بشكل متواصل على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كجزء من دورة الكربون. حاول أن تجري هذا النشاط العملي الذي يمكّنك من تجريب كيفية امتصاص الماء لثاني أكسيد الكربون.
  1. تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون باستخدام الطاقة بأسلوب أكثر كفاءة
  2. استخدام مصادر طاقة بديلة لا تصدر انبعاثات لثاني أكسيد الكربون - الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، وطاقة الحرارة الأرضية، والطاقة الكهرومائية.
  3. عندما نقوم بحرق الوقود الأحفوري يمكننا احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون الناتج، بدلاً من تركه يتصاعد في الغلاف الجوي






تغير المناخ العالمي والطاقة
تاريخ تغير درجات الحرارة

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.

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.

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.

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.


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 .............
__________________
https://twitter.com/amani655
رد مع اقتباس