ارتباط بين بلاياي طبيعي و تغييرات اقليمي چيست؟

گويا اخبار مربوط به بلاياي طبيعي تمامي ندارد: آتش‌سوزي در سراسر يونان و شمال غرب ايالات‌متحده، سيل در شمال شرق آمريكا و موج شديد گرما در ژاپن و بريتانيا. در حالي كه بسياري از مناطق جزيره‌‌ي پورتوريكو به‌‌تازگي از ويراني‌‌هاي طوفان ماريا در سال ۲۰۱۷ خلاصي يافته‌‌اند؛ گفته مي‌‌شود كه فصل جديدي از طوفان در انتظار اين جزيره است.

اگر احساس مي‌كنيد كه اين روزها درمورد ناملايمات شديد جوي، بيشتر از گذشته مي‌‌شنويد؛ بايد بدانيد كه واقعيت نيز همين است. اكنون دفعات رخداد آتش‌سوزي‌‌هاي بزرگ نسبت به ۴۰ سال پيش، پنج برابر بيشتر و مدت‌زمان هر كدام از آن‌‌ها، ۳ ماه طولاني‌‌تر شده است. باران‌هاي سيل‌‌آسا تا حدود ۷۰ درصد نسبت ۵۰ سال گذشته افزايش‌يافته است. تنها شهر هيوستون در تگزاس، طي سه سال گذشته شاهد سه سيل «پانصد ساله» بوده است؛ بدين معني كه شدت اين سيلاب‌‌ها به‌‌حدي زياد است كه احتمال وقوع آن، هر ۵۰۰ سال يك‌بار تخمين زده مي‌‌شد.

علم درمورد ارتباط بين تغييرات اقليمي و تعدد ناملايمات شديد جوي  چه مي‌گويد؟ آيا مي‌‌توان حوادثي مانند موج گرما يا آتش‌سوزي يا سيل را به تغييرات اقليمي نسبت داد؟

ارتباط بين تغييرات اقليمي و بلاياي طبيعي 

بنابراين براي درك اينكه آيا تغييرات اقليمي و بلاياي طبيعي با يكديگر همبستگي دارند، بايد به فيزيك پنهان در پس اين همبستگي احتمالي توجه كنيم و نه فقط صرف اين حقيقت كه اين دو، همزمان در حال وقوع هستند. امروزه مشخص شده است كه درمورد انواع مختلف بلاياي طبيعي، شدت همبستگي بين اين دو پديده نيز متفاوت است.

امواج گرمايي

يكي از انواع ناملايمات شديد جوي كه به‌‌انديشه متخصصين قوي‌ترين همبستگي را با افزايش دماي جهان دارد، امواج گرما يا طولاني‌‌تر شدن دوره‌‌هايي است كه دما در آن، بالاتر از مقدار ميانگين است. در حدود يك‌‌سوم از جمعيت جهان براي مدت حداقل ۲۰ روز از سال، مقادير خطرناكي از افزايش دما را تجربه مي‌‌كنند و انتظار مي‌رود اين آمار تا سال ۲۱۰۰، به يك‌‌دوم تا سه‌‌‌چهارم از جمعيت جهان هم افزايش يابد. همانطور كه به‌‌مرور به اين گرما عادت مي‌كنيم؛ ممكن است فراموش كنيم كه وضعيت ما هميشه اين‌‌گونه نبوده است. در شرايطي كه مردم مدام مي‌گويند كه ما در حال تجربه‌‌ي يك موج جديد گرما هستيم، اما آيا زمان آن نرسيده است كه ديگر اين وضعيت را به‌‌عنوان شرايط فعلي آب‌‌وهوا بپذيريم؟

سيل و طوفان

آب زماني كه گرم مي‌شود، انبساط مي‌‌يابد؛ با همين توجيه، با افزايش دماي جهاني، آب اقيانوس‌‌ها دچار انبساط مي‌‌شود و نهايتاً سطح درياها بالا مي‌‌آيد (توجه داشته باشيد كه دليل ديگر بالا آمدن سطح آب، ذوب شدن يخ‌‌هاي قطبي است). بالا آمدن سطح آب درياها در كنار انرژي مصرف‌شده براي افزايش دماي اين آب، دست در دست هم داده و نهايتاً خطر وقوع طوفان‌‌هاي شديد و سيل‌‌آسا را افزايش مي‌‌دهند.

طبق اعلاميه‌ي اداره‌ي ملي امور اقيانوسي و جوي آمريكا، متوسط دماي جهاني در سطح اقيانوس‌ها، به‌ميزان يك درجه فارنهايت نسبت به سال ۱۸۸۰ افزايش داشته است. اين به‌معناي تنها يك درجه افزايش در مدتي بيش از ۱۴۰ سال است. با اين حال، با مقايسه‌‌ي دماي فعلي در سطح اقيانوس‌‌ها با ميزان آن در بازه‌‌ي زماني سال‌‌هاي ۱۹۷۱ تا ۲۰۰۰، خواهيم ديد كه نصف اين ميزان افزايش در متوسط دماي سطح اقيانوس‌‌ها، تنها در طي ۱۰ تا ۱۵ سال گذشته روي داده است.

نه‌تنها اقيانوس‌ها، بلكه اتمسفر نيز تحت‌تاثير گرمايش زمين قرار مي‌گيرد. هواي گرم، رطوبت بيشتري را در خود نگه مي‌‌دارد كه اين به‌‌منزله‌‌ي رساندن سوخت بيشتر به موتور محركه‌ي طوفان‌‌هاي احتمالي است؛ پس درنتيجه، امكان بارش و سيل‌‌هاي سنگين نيز‌ بيشتر مي‌‌شود. از سوي ديگر، اين افزايش رطوبت هوا طي فصل‌‌هاي سرد، باعث تغيير شكل نزولات جوي در قالب برف‌‌هاي سنگين‌‌ خواهد شد.

آتش‌‌سوزي

دماي بالاتر باعث تبخير بيشتر آب و در نتيجه به جا ماندن خاكي خشك‌‌تر و علوفه‌‌اي بهتر براي گسترش آتش‌سوزي‌‌ها مي‌شود. برف هم نسبت به سال‌‌هاي گذشته زودتر ذوب مي‌شود كه اين عامل هم در خشك‌تر شدن مراتع، مزيد بر علت خواهد بود.

گردبادها و تندباد‌‌ها

نحوه‌‌ي ارتباط بين افزايش دماي جهان و افزايش شدت گردبادها و تندباد‌‌ها، تا حدودي مبهم‌‌تر است. در حالي كه دانشمندان بر اين باور هستند كه هواي گرم‌‌تر و مرطوب‌‌تر بر فراز اقيانوس‌ها، سوخت بيشتري براي يك طوفان احتمالي فراهم مي‌كند؛ ارتباط اين موضوع با افزايش دفعات رخداد اين نوع ناملايمات جوي، هنوز محرز نشده است. گردبادها با عواملي مانند تغييرات بادهاي عمودي نسبت به بادهاي افقي در ارتباط‌‌اند كه باعث مي‌‌شود اين پديده‌‌ها پيچيده‌‌تر از آن باشند كه بتوان علت آنها را تنها با افزايش صرف دما توجيه كرد.

همانطور كه در گزارش مجمع بين‌‌المللي تغييرات اقليمي (شامل گروهي از برجسته‌‌ترين دانشمندان اقليمي از سراسر جهان) نيز  آمده است؛  تغييرات اقليمي منجر به تغييراتي در دفعات رخداد، شدت، وسعت فضايي، مدت‌ و زمان‌بندي ناملايمات جوي و اقليمي خواهد شد.

آيا هر رويداد شديد جوي را مي‌‌توان به تغييرات اقليمي نسبت داد؟

ده سال پيش، پاسخ به چنين پرسشي، منفي بود. رويدادهايي نظير امواج گرما و طوفان‌هاي شديد همواره در طول تاريخ رخ مي‌‌دادند؛ بنابراين دانشمندان اقليمي نسبت به وجود ارتباط بين اين پديده‌‌ها و تغييرات اقليمي (به‌‌خصوص انواع ناشي از فعاليت‌‌هاي بشر) ترديد داشتند. اما علم در شناسايي ناملايمات شديد جوي ناشي از تغييرات اقليمي (با دخالت انساني) به پيشرفت‌‌هاي زيادي دست يافته است. اين شاخه از علم جديد، حتي يك نام هم دارد: «علم نسبت رويداد».

آكادمي ملي علوم، مهندسي و پزشكي به‌‌تازگي يك گزارش ۱۸۶ صفحه‌اي را در مورد آخرين يافته‌هاي علم نسبت رويداد منتشر كرده است. اما در صورتي كه وقت نداريد كه يك روز را صرف اين گزارش كامل كنيد، يافته‌هاي اين گزارش را در يك اينفوگرافيك مفيد كه در انتهاي اين متن آمده، خلاصه شده است.

به‌منظور يافتن ارتباط يك رويداد شديد جوي با پديده‌‌ي گرمايش جهاني ناشي از فعاليت بشر، دانشمندان به موارد زير نياز خواهند داشت:

مدل‌هاي رايانه‌اي استخراج‌‌شده از رويدادهاي شديد جوي اين امكان را به دانشمندان مي‌‌دهد كه نسخه‌هاي مختلفي از يك آزمايش را روي كره‌‌ي زمين پياده‌‌سازي كنند. هر ورودي منحصر به مدل (مانند دماي هوا، دماي اقيانوس، فعاليت انساني و غيره) مقداري قابل تنظيم را در مدل خواهد داشت. بنابراين دانشمندان مي‌توانند يك رويداد مشخص نظير طوفان هاروي را در انديشه متخصصين گرفته و تمام ورودي‌‌هاي مدل به غير از انتشار گازهاي گلخانه‌اي (ناشي از فعاليت انساني) را در مدل ثابت نگه دارند. سپس با حذف اين عامل دريابند كه آيا اثرات طوفان همچنان به‌اندازه‌‌ي قبل، ويرانگر است يا خير.

پس چرا دانشمندان تاكنون اقدام به ساخت و استفاده از چنين مدل‌هايي نكرده بودند؟ علت اصلي، محدوديت در قدرت محاسباتي بود. با افزايش قدرت محاسباتي، دانشمندان مي‌توانند عوامل قابل تنظيم‌‌ بيشتري را براي شبيه‌‌سازي موقعيت‌هاي خاص لحاظ كنند و همان‌طور كه دانش ما از يك عامل به‌‌خصوص افزايش مي‌يابد؛ به كمك آن قادر خواهيم بود كه به طراحي بهتري نسبت به عوامل ديگر نيز دست يابيم. قدرت محاسبات بهتر همچنين به‌‌معناي وضوح و جزئيات بهتري خواهد بود. در حال حاضر، مدل‌ها در شبيه‌سازي امواج گرما، عملكرد بهتري دارند؛ چرا كه در مناطق بيشتري رخ مي‌دهند. با اين حال، مدل‌‌ها در شبيه‌‌سازي پديده‌‌هايي نظير طوفان‌‌ها عملكرد ضعيفي دارند؛ زيرا رخداد آن‌‌ها محدود به مناطقي خاص‌‌ است.

ايفوگرافيك يادشده، سطح ‌‌اطمينان هر يك از سه مؤلفه‌‌ي موردنياز براي انواع مختلف بلاياي طبيعي را تشريح مي‌‌كند. سرماي شديد و گرماي شديد بيش‌ترين سطح اطمينان را در بين بقيه دارند؛ به اين معني كه اين پديده‌ها از پيشرفته‌ترين مدل‌ها، دقيق‌‌ترين سوابق و بهترين فرايندهاي فيزيكي برخوردارند؛ اين در حالي است كه آتش‌سوزي‌ها در كمترين سطح اطمينان قرار گرفته‌‌اند.

آيا درمورد طوفان هاروي در هوستون نيز چنين ارتباطي يافت شده است؟ اين مدل‌ها بيان مي‌كنند كه تغييرات اقليمي ناشي از فعاليت‌‌هاي انساني، بارش باران را در طول طوفان هاروي به‌‌حدي افزايش داد كه احتمال وقوع آن تا سه برابر و شدت آن تا ۱۵ درصد بيش‌‌تر از حالتي بود كه فعاليت‌‌هاي انساني دخالتي نداشت.

بيش از ۸۰ درصد از مردمي كه در ايالات‌متحده زندگي مي‌كنند، در طول عمر خود حداقل يك رويداد شديد جوي را تجربه كرده‌اند و طي اين سال‌ها، تنها شدت اين تجربيات در حال افزايش بوده است. برنامه‌هاي آمادگي ما در برابر اين بلاياي طبيعي، نبايد نه تنها شامل تلاش براي كاهش وقوع اين پديده‌‌ها باشد، بلكه بايد سازگاري با تغييرات اقليمي را نيز در برنامه‌‌هاي خود بگنجانيم؛ چرا كه به انديشه متخصصين مي‌‌رسد اين تغييرات حالا ديگر اجتناب‌ناپذير شده‌اند.