عنوان :

پایان نامه دلایل گرم شدن زمین و پیامدهای زیست محیطی آن

تعداد صفحات : ۶۸

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

در این مقاله درباره دلایل گرم شدن کره زمین و پیامدها و اثرات زیست‌محیطی گرم شدن و پیامدهای افزایش UV-B بر روی موجودات را مورد بررسی قرار می دهد.

در واقع، گرم شدن کره زمین عبارت از «روزی است که در طی آن میانگین دمای هوای نزدیک سطح زمین، در اثر فعالیت‌های انسانی و یا به طور طبیعی افزایش می‌یابد.» تشعشعات خورشیدی که به زمین می‌رسند، از طول موج‌های مختلفی تشکیل یافته و هر دامنه‌ای از طول موجها یک مقدار مشخصی از حرارت را به زمین منتقل می‌نمایند.

یکی از اولین اثرات قابل توجه تغییر اقلیم کره زمین، ممکن است تغییر در پویایی جمعیت و موقعیت آفات گیاهان زراعی باشد. این موضوع نه تنها می‌تواند ناشی از اثرات مستقیم آن بر توزیع و فراوانی جمعیت آفات باشد، بلکه ممکن است از طریق تاثیر بر گیاهان میزبان و رقبا و دشمنان طبیعی آنها نیز حادث شود. (اثرات غیرمستقیم)

همچنین ازن یک شکل ۳ اتمی از اکسیژن است که با پیوندی ضعیف به یکدیگر متصل شده‌اند. ازن اکسیدکننده‌ای قوی بوده و با بسیاری از مواد موجود در جو واکنش نشان می‌دهد. در هوای مورد تنفس ما، ازن یک آلاینده محسوب می‌شود که توسط واکنش‌های فتوشیمیایی ناشی از خورشید، از اکسیدهای نیتروژن، هیدروکربن و اکسیژن دو اتمی تولید می‌شود. با این حال ازن در جو زمین سپر حفاظتی باارزشی برای حیات کره زمین در برابر تابش‌های ماوراء بنفش خورشیدی بوجود می‌آورد.

بیشترین غلظت ازن در مناطق استوایی تقریباً در ۲۵ کیلومتری سطح دریاهای آزاد و در مناطق قطبی تقریباً در ۱۵ کیلومتری آن است.

اشعه ماوراء بنفش (UV) دارای طول موجهای بین  بوده و به اشعه‌های UVC, UVB, UVA تقسیم می‌شوند. UVC  به شدت در لایه استراتوسفر جو زمین جذب شده و به سطح زمین نمی‌رسد. UVA  دارای بلندترین طول موج در طیف اشعه ماوراء بنفش بوده و توان تخریب حیات سلول‌ها را دارد. این طول موج در ازن استراتوسفری بدون تغییر مانده و به سطج زمین منتقل می‌شود.

بیشترین توجه در ارتباط با مشکل لایه ازن به تابش‌های UV-B مربوط است. این نوع تابش‌ها انرژی متوسطی داشته و به شدت توسط ازن استراتوسفری جذب می‌گردد. نازک شدن و از بین رفتن ازن در لایه استراتوسفر و افزایش میزان عبور UV-B از لایه استراتوسفری و رسیدن به سطح زمین برای حیات موجودات زمینی فوق‌العاده خطرناک است، زیرا این اشعه از نظر بیولوژیکی فعال است.

واژه های کلیدی: گرم شدن زمین، اثر گلخانه‌ای، افزایش دی‌اکسیدکربن، متان، اثرات زیست‌محیطی، افزایش UV-B

فهرست مطالب

مقدمه۱
بی‌نظمی در گرم‌شدن جو۲
مقدار انرژی خورشیدی۲
ترکیب سطح زمین۳
آیا گرم شدن زمین در حال اتفاق افتادن است؟۴
عوامل موثر در گرم شدن کره زمین۵
اثر گلخانه‌ای۷
گازهای گلخانه‌ای و تولید و انتشار آن به جو زمین۱۱
تاثیر افزایش دی‌اکسیدکربن در کشاورزی۱۴
متان (CH4)17
کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCS)18
اکسید نیتروژن (N2O)19
پیامدها و اثرات زیست‌محیطی گرم شدن۲۰
رقابت بین گونه‌ای۲۹
واکنش PH خاک به تغییر اقلیم۳۴
پویایی مواد آلی خاک و تغییر اقلیم۳۶
ذوب یخ‌ها و بالارفتن سطح دریا۳۸
کاهش ازن و افزایش UVB و پیامدهای آن۴۳
پیامدهای افزایش UVB بر روی موجودات۴۴
پیامدهای افزایش UVB بر گیاهان زراعی۴۷
مطالعه عکس‌العمل گیاهان زراعی به سطوح بالای O3, UVB51
پیامدهای افزایش UVB و O3 سطحی بر شیوع آفات گیاهان زراعی۵۵
اثرات UVB یا O3 بالا بر روی رقابت علف هرز با گیاه زراعی۶۱
منابع۶۵

منابع

· اثر اقلیم جهانی بر تولیدات کشاورزی/ف.بزار، سومبروک، مترجمان مهدی نصیری،م، علیرضا کوچکی، پرویز صلواتی‌مقدم، دانشگاه فردوسی مشهد، ۱۳۸۱
· مسائل محیط زیست (نابودی ازن، گرم‌شدن زمین، آلودگی هوا)، E.Keller, D.Botkin، مترجم مهندس یونس کریم‌پور، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد استان آ.غ. ۱۳۸۰
· تغییر اقلیم، مایکل جی فورد، مترجم دکتر مهریار خالدی، نشر اسراء، ۱۳۷۹
· آلودگی محیط زیست، هوا، آب، خاک، صوت/دکتر مینو دبیری، نشر اتحاد، ۱۳۷۹
· هوا و اقلیم‌شناسی، تهیه و تدوین امین علیزاده … و [دیگران] ـ [ویرایش ۲] مشهد، دانشگاه فردوسی، ۱۳۷۹
· پیامدهای اکولوژیکی تغییر اقلیم/ترجمه و تدوین:‌ دکتر عوض کوچکی، مهندس حمیدرضا شریفی، مهندس اسکندر زند، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، ۱۳۷۷
· ناظم‌السادات ارسنجانی، سیدمحمدجعفر، آیا باران می‌بارد و خشکسالی و بارندگی مازاد در ایران و ارتباط آنها با پدیده النینو، نوسانات جنوبی، مرکز نشر دانشگاه شیراز، ۱۳۸۰
· فصل‌نامه علمی ـ پژوهشی اقتصاد کشاورزی و توسعه، شماره ۲۶، ۱۳۷۸

مقدمه

دهه هشتاد به جهانیان نشان داد که محیط زیست بشر چنان دچار تخریب شده و رشد جمعیت و افزایش روزافزون قدرت تولید بشرآنچنان ابعادی به این تخریب داه است که قابلیت سکونت کره خاکی، مورد تهدید قرار گرفته و حیات افراد بشر به خظر افتاده است.

پژوهش‌هایی که در این دهه صورت گرفت و تغییرات عظیمی که در شرایط طبیعی کره زمین به وقوع پیوست، بیانگر آن بود که کره زمین در حال گرم شدن است.

گرم شدن کره زمین، به نوبه خود، خشکسالی و قحطی و کمبود آب را را به همراه آورده است. دیگر از زمستان‌های سرد و پربرف گذشته خبری نیست، تابستان‌ها، داغ و طولانی شده‌اند و میزان بارندگی سالیانه کاهش یافته است. این گرما به محصولات کشاورزی صدمه می‌زند و موجب کمبود آب مورد نیاز کشاورزی و آب آشامیدنی می‌شود. به علاوه افزایش درجه حرارت زمین، شرایط زیست بسیاری از گونه‌های حیوانی و گیاهی را به خطر انداخته است و تا کنون شمار زیادی از آنها از بین رفته‌اند. این افزایش، خطر آب شدن یخ‌های قطبی و کوه‌های یخی را نیز دربر دارد. اگر این امر واقع شود، سطح آب دریاها بالا خواهد رفت، در نتیجه بسیاری از شهرهای ساحلی و دلتاهای پست جهان به زیر آب خواهد رفت که از جمله آنها می‌توان شهر میامی در ایالت متحده آمریکا و دلتای بنگلادش را نام برد.

بی‌نظمی در گرم‌شدن جو

بیشترین تغییرات و پدیده‌های جوی، از این واقعیت نتیجه می‌شود که سطح زمین و جو که آن را دربرگرفته است، به صورت نامنظم گرم می‌شود. دلیل بی‌نظمی در گرم شدن جو این است که اولاً عواملی هستند که مقدار انرژی خورشیدی قابل جذب در سطح زمین را ناهمگن ساخته است. ثانیاً تفاوت‌های جنس زمین در میزان جذب تابشی خورشید موثر بوده و اختلاف عمده را بوجود می‌آورد.

 مقدار انرژی خورشیدی

عوامل مختلفی در میزان انرژی دریافتی در سطح زمین دخالت دارند که عبارتند از:

به علت انحنای سطح کره زمین و انحراف محور زمین در گردش به دور خورشید، تابش خورشید با زوایای مختلف که به زمان و عرض‌های جغرافیایی مربوط می‌شود، به سطح زمین می‌رسد. هرچه ارتفاع خورشید بالاتر باشد، شدت انرژی خورشید روی سطح بیشتر است.
ضخامت لایه جو که تابشی از میان آن عبور می‌کند، در اثر تغییرات زاویه تابش متغیر است. وقتی انرژی خورشید از ارتفاع پایین‌تری از داخل لایه جو عبور می‌کند، مقدار بیشتری انرژی در تماس مولکول‌های هوا و ذرات معلق در جو قرار می‌گیرد.
مقدار ذرات و گرد و غبار موجود در هوا، با توجه به زمان و مکان تغییر می‌کند. مقدار گرد و غبار در وسط اقیانوس‌ها بسیار کمتر از میزان ان بر روی شهرهای صنعتی است. این ذرات در جذب، پخش و بازتاب تابش‌های خورشیدی که از میان آنها عبور می‌کند، موثر می‌باشد.
به ندرت می‌توان نقطه‌ای را در روی زمین نشان داد که زمان تابش آفتاب در آن تغییر نکند. علاوه بر ابری بودن آسمان به مدت طولانی که مانع رسیدن تابش به سطح زمین می‌شود، طول روز نیز در طی فصل‌ها بسیار متغیر است. بلندی روزهای تابستان تقریباً به دو برابر روزهای زمستان می‌رسد (که به عرض جغرافیایی محل مربوط است) و اثرات زیادی در مقدار انرژی که به هر محل می‌رسد، می‌گذارد.

 ترکیب سطح زمین

دومین عامل اصلی جذب متفاوت و نامنظم انرژی خورشید توسط زمین، به علت اختلاف ترکیبات تشکیل‌دهنده سطح زمین است. حتی اگر انرژی خورشید در تمام سطح زمین به صورت مساوی و یکنواخت دریافت می‌شد، اختلاف زیادتر ترکیبات سطح زمین باعث جذب متفاوت مقادیر انرژی که بعداً هوا را گرم می‌کند، می‌گردید. اختلاف ترکیبات زمین، اهمیت بسیار زیادی در تعیین هوا و اقلیم منطقه دارد. قابل توجه‌ترین اختلاف، تفاوت بین زمین و دریاهاست. آب نسبت به زمین، گرما را بیشتر در خود نگه می‌دارد و همیشه نسبت به زمین با تاخیر زمانی گرما را از دست می‌دهد و لذا آب دریا در زمستان گرمتر از سطح زمین و در تابستان سردتر از سطح زمین می‌باشد.

آیا گرم شدن زمین در حال اتفاق افتادن است؟

چند گروه از دانشمندان آمریکا و انگلستان، مجموعه‌هایی از آمار مربوط به متوسط درجه حرارت کره زمین را از صد سال پیش تا کنون جمع‌آوری کرده‌اند. اگرچه متخصصین برخی از این ارقام را قبول ندارند، ولی روند کلی آن کاملاً روشن است. درجه حرارت متوسط کره زمین در سال‌های دهه نهم قرن ۱۹، حدود ۵/۱۴ درجه سانتیگراد بوده و در دهه ۸۰ قرن بیستم، به ۲/۱۵ درجه صعود کرده است. میزان درجه حرارت بین سالهای ۱۹۴۰-۱۹۷۰ یکنواخت بوده، اما افزایش شدید آن در خلال دهه ۸۰، چیزی بیش از جبران این آرامش چندساله بوده است. همانطور که متذکر شدیم، ۵ سال از گرمترین سال‌های قرن گذشته، در این دهه بوده است.

افزایش محدودی که تا کنون در گرمای زمین پیش آمده است، برای دانشمندان اهمیت دارد، اما برای اجتماع، چندان خطرناک نیست. بین سال‌های ۲۰۳۰-۲۰۵۰ متوسط درجه حرارت زمین ممکن است ۵/۱-۵/۴ درجه سانتیگراد (۳-۸ درجه فارنهایت) بیش از متوسط حرارت در دهه‌های اخیر و یا بیش از گرمای متوسط زمین در دو میلیون سال گذشته باشد که این امر به معنای گرم شدن کره زمین با سرعتی مطابق ۵-۱۰ برابر سرعتی است که در خلال قرن گذشته داشته است.

 اگر فوران حرارت کره زمین که در حدود سال ۱۹۷۰ شروع شده، ادامه یابد، خشکسالی، امواج گرما و سایر پدیده‌های غیرعادی جوی ممکن است تا اواخر دهه نود آنقدر افزایش یابند که دیگر حتی اشخاص غیرمتخصص هم دریابند که آب و هوا در حال تغییر است.

دانشمندان معتقدند سرعت تغییر آب و هوا بر روی تغییرپذیری طبیعی آب و هوای کره زمین را، بزودی تحت الشعاع خود خواهد ساخت، در واقع می‌توان این تغییر را با جنگ هسته‌ای مقایسه کرد، زیرا تغییر آب و هوا هم مانند جنگ هسته‌ای می‌تواند باعث ازهم گسیختگی زنجیره وسیعی از نظام‌های انسانی و طبیعی شود. وقتی هوا به سرعت گرم شود، تمام کارها از جمله کارهای آبیاری، طرح‌های اسکان و تولید مواد غذایی به شکل مصیبت‌باری صدمه خواهد دید.

 عوامل موثر در گرم شدن کره زمین

در واقع، گرم شدن کره زمین عبارت از «روزی است که در طی آن میانگین دمای هوای نزدیک سطح زمین، در اثر فعالیت‌های انسانی و یا به طور طبیعی افزایش می‌یابد.» تشعشعات خورشیدی که به زمین می‌رسند، از طول موج‌های مختلفی تشکیل یافته و هر دامنه‌ای از طول موجها یک مقدار مشخصی از حرارت را به زمین منتقل می‌نمایند.

 میزان گرم شدن هوای نزدیک سطح زمین در اثر تابش تشعشعات خورشید تحت تاثیر ۴ عامل اصلی زیر تعیین می‌گردد:

میزان تشعشعات خورشیدی که زمین از خورشید دریافت می‌کند.
میزان تشعشعاتی که از زمین به فضا بازتابش می‌شود.
حبس و نگهداری حرارت بوسیله جو زمین.
تبخیر و تراکم بخار آب در جو زمین.

نوری که از خورشید به زمین می‌رسد، باعث گرم شدن کره زمین و جو آن می‌گردد. نظام جوی زمین به گونه‌ای است که مقدار زیادی از تشعشعات خورشیدی وارد شده به زمین به صورت امواج با طول موج بلند، مجدداً به فضا بازتابش می‌شود. بخار آب موجود در جو زمین به همراه گازهایی نظی دی‌اکسیدکربن و متان باعث گرم شدن جو زمین می‌گردند، زیرا این گارها امواج حرارتی بازتابش شده از سطح زمین را جذب نموده و مجدداً در محیط اطراف پخش می‌نماید.

به دام افتادن و حبس حرارت در جو زمین توسط این گازها تا حدودی شبیه به حبس گرما در یک گلخانه می‌باشد. از این رو چنین پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای شناخته می‌شود.

 اثر گلخانه‌ای

احتمالات زیادی برای مشکلی به نام (اثر گلخانه‌ای) وجود دارد. این پدیده مستلزم افزایش غلظت کربن دی اکسید (CO₂) در اتمسفر می‌باشد. افزایش کربن دی‌اکسید در اثر فعالیت‌های انسانی موجب تغییرات آب و هوایی می‌شود. به عبارتی درجه حرارت سطح زمین را تحت اثر قرار می‌دهد. کربن دی‌اکسید یک آلوده‌کننده هوا به شمار نمی‌آید، زیرا CO₂ به طور طبیعی از اجزاء تشکیل دهنده هوا می‌باشد.

کربن دی‌اکسید در اثر فعالیت گیاهان و جانوران وارد اتمسفر می‌گردد. در این چرخه کربن، گیاهان به وسیله عمل فتوسنتز از انرژی نورانی استفاده نموده و CO₂ هوا را با آب واکنش داده، تولید کربوهیدارت و اکسیژن می‌نمایند. کربوهیدرات‌ها ترکیبات پیچیده‌ای از کربن، هیدروژن و اکسیژن، نظیر ساکاروز (شکر خوراکی)، نشاسته و سلولز می‌باشد. کربوهیدراتها در گیاهان ذخیره شده و اکسیژن در اتمسفر آزاد می‌گردد. گیاهان بوسیله تجزیه طبیعی، سوختن و یا مصرف توسط جانوران، اکسیده؛ اکسیژن از هوا جذب و CO₂به اتمسفر بازمی‌گرداند.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .