همه ما چیزهایی درباره تغییرات آب و هوایی شنیده ایم. اما در نوامبر ۲۰۱۵ چه بر سر سیاره ما می آید؟ در این برنامه فضا خواهم دید ماهواره ها برای یافتن پاسخ این پرسش مهم چه کمکی به ما می کنند.
آگهیفناوری های فضایی توان ما در جمع آوری داده و پارامترهای بسیار متنوع سیاره مان را افزایش داده است. دانشمندان از سراسر جهان تلاش می کنند بفهمند امروز چه اتفاقی برای آب و هوای کره زمین می افتد. در کوههای آلپ درفرانسه از داده های ماهواره ها برای درک شرایط آب و هوایی امروز در سال ۲۰۱۵ استفاده می می شود. بدون این فناوری ها نمی توانستیم به تصویر کلی از تغییرات آب و هوایی دست یابیم.
ژان پی یر دودیو، متخصص اندازه گیری از راه دور از دانشگاه گرونوبل که در کوههای آلپ در فرانسه، در ارتفاع ۳ هزار و ۲۰۰ متری در نزدیکی یخچال طبیعی “دوز آلپ” کار می کند، می گوید: «در اینجا شواهد تغییر آب و هوا تردید ناپذیر است. وقتی شرایط کنونی را با شرایط بیست سال پیش مقایسه می کنید، تفاوتها کاملا مشخصند: حجم و مساحت یخچالهای طبیعی مرتبا کمتر شده است. باید با ماهواره یخچالها را زیر نظر داشت. اندازه گیری با ماهواره جای اندازه گیریهای زمینی را می گیرد، چون اندازه گیری ماهواره ای از نظر مقیاس و گستردگی، محدودیت اندازه گیری های روی سطح زمین را ندارد.»
وقتی تصاویر ماهواره ای سال ۱۹۸۵ را با تصاویر سال ۲۰۱۵ مقایسه کنیم و خواهیم دید یخچال های طبیعی چه اندازه کوچکتر شده اند. دلیلش اثر گل خانه ای یعنی تاثیر مستقیم گازهای گلخانه ای در سطح جو زمین است. امسال میزان گاز کربنیک به ۴۰۰ پی پی ام رسید، ۴۰۰ قسمت از یک میلیون قسمت، یعنی در هر یک میلیون لیتر از هوا، ۴۰۰ لیتر گاز کربنیک وجود دارد، که بیشترین میزان در سه میلیون سال گذشته است. (۱ppm یعنی در هر یک میلیون لیتر از هوا، یک لیتر از این گاز وجود دارد.)
ژان پیر دودیو می گوید که با مته حفاری میزان آب معادل برف را اندازه گیری می شود. معمولا پارامترهایی اندازه گیری می شود که برای برف سنجیده می شود، پارامترهای مثل دما، چگالی و اندازه دانه های برف. وی می گوید: «هر هفته اندازه گیری می کنیم و وقتی ماهواره از بالای این ناحیه می گذرد سعی می کنیم اندازه گیری مان را همزمان با عبور ماهواره انجام دهیم.»
داده ها نشان می دهد که در اینجا برف کمتر می بارد و دما در تابستان بیشتر شده است. پس چه بر سر برفی که قبلا می بارید آمده است؟ ژان پی یر دودیو می گوید: «زمین سیستم بسته است. آب وارد فضا نمی شود بلکه در زمین می ماند و جای دیگری به صورت باران به سطح زمین باز می گردد. این بارش به شکل شدید صورت می گیرد. به همین دلیل شاهد طوفانها و گردبادهای شدید در نقاط مختلف هستیم که پیش از این هم رخ می دادند، اما نه به تعداد دفعات کنونی.»
پرتاب ماهواره های نگهبان-۱ آژانس فضایی اروپا و ماهواره های قبلی “ای آر اس” (ٍERS) و “انویست” (Envisat) آژانس فضای اروپا برای مشاهده زمین، به دانشمندان امکان داده است از نقاط دورافتاده و غیر قابل دسترس زمین داده و خبر بگیرند. به این ترتیب، پژوهشگرانی مثل “فنی برون” با استفاده از داده های اپتیکی و رادیویی ماهواره ها، واکنش ناحیه هیمالیا به گرم شدن سیاره زمین را بررسی می کنند.
فنی برون، متخصص یخچال ها از دانشگاه گرونوبل می گوید: «در دهه گذشته جرم یخچالهای هیمالیا کم شده است. تصاویر جدید ماهواره ای خیلی بیشتر تفکیک پذیرند و نه تنها می توانیم جرم یخچال را بسنجیم، بلکه می توانیم جزئیات را ببینیم و بدانیم در کدام ناحیه ضخامت یخ کمتر شده و یخچال عقب نشسته است. این نکته ها برای ما خیلی جالب است چون می توانیم فرآیندهایی که در این روند نقش دارند بشناسیم.»
ده ها ماهواره در مدار، زمین را رصد می کنند و چیزهایی مانند میزان رطوبت خاک، جنگل زدایی، ضخامت یخ، گازهای اتمسفر و میزان نمک محلول در آب دریا را اندازه می گیرند. این ماهواره های از سال ۱۹۹۳ تا کنون ارتفاع سطح دریاها را مرتب سنجیده اند و نشان داده اند که آب دریاها به میزان ۳.۳ میلیمتر در سال بالا می آید که شاید به نظر کوچک بیاید، اما در درستی آن تردیدی نیست.
آنی کازناوه، متخصص ارتفاع سنجی ماهواره ای در بندر کولیور در جنوب فرانسه می گوید: «سطح دریا هم چنان بالاتر می آید، این چیزی است که به کمک داده های ماهواره ای مرتب شاهدش هستیم. در نتیجه نسبت به تخمینی که زده ایم، یعنی مقدار میانگین ۳.۳ میلی متر در سال اطمینان زیاد داریم. اینجا در منطقه کولیور در مدیترانه سرعت بالا آمدن آب در حدود همین مقدار میانگین است.»
سه عامل در آهنگ میانگین بالا آمدن آب دریاها به مقدار ۳.۳ میلی متر در سال نقش دارد: ده درصد این مقدار ناشی از آبیاری زمین های کشاورزی است، سی درصد ناشی از افزایش حجم آب به دلیل افزایش دماست، و شصت درصد آبی است که در اثر ذوب یخچالها و پوششهای یخی به دریاها اضافه می شود. اما ۳.۳ میلی متر مقدار میانگین است. در برخی نواحی بالا آمدن سطح دریا سرعتش خیلی بیشتر بوده است. آنی کازناوه می گوید که ناحیه هایی از سطح دریاهست که با سرعتی بیش از سرعت میانگین بالا می آید. دلیل اصلی این است که گرما به شکل یکنواخت و یکدست در دریاها انبار نشده است. یعنی مقدار گرمای ذخیره شده در آب دریا در نواحی مختلف فرق می کند و در غرب اقیانوس آرام، بالا آمدن سطح دریا چهار برابر سرعت میانگین بوده است.
باید پرسید که با داده هایی که فناوری ماهواره ای درباره تغییرات آب و هوایی در اختیار دانشمندان قرار می دهد، در نوامبر سال ۲۰۱۵ به کجا رسیده ایم؟ وضعیت اقلیمی زمین در سال ۲۰۱۵ را می توان به این ترتیب خلاصه کرد: وجود گاز گلخانه ای بیشتر در اتمسفر، افزایش دمای میانگین، بالا آمدن سطح دریا و ذوب یخچالها.
ژان پیر دودیو می گوید: «حالا در سال ۲۰۱۵ باید با عواقب کارهایمان مواجه شویم که کاملا مشخص است چه بوده است. دانشمندان حداکثر تلاششان را می کنند مانند پزشک در کنار بالین بیمار به بهترین تشخیص ممکن [بیماری] دست یابند. از آغاز تاریخ زمین تغییرات آب و هوایی درازمدت یا کوتاه مدت وجود داشته است. نکته نگران کننده این است که تغییرات کنونی در زمان بسیار کوتاهی رخ می دهد، یعنی در مقیاس طول عمر انسان.»
آنی کازناوه پژوهشگر می گوید: «نتیجه تمام مشاهدات قطعی است: آب و هوا در حال تغییر است. پرسش مهم این است: آیا باید نگران تغییر ناگهانی طی چند ده سال آینده باشیم؟ و در اینباره باید بگویم که جواب را نمی دانیم.»
دو خبر کوتاه از فضا
بخش خدمات آژانس فضایی اروپا برای فضاپیمای «اوریون» (Orion) ناسا برای آزمایش به ایالات متحده رفته است. بخش اروپایی پروژه، نیروی محرکه آب و هوا را برای فضاپیما تامین می کند. فضاپیمای «اوریون» قرار است به ماه و مریخ سفر کند.
در مرکز هوافضای آلمان دوازده نفر دوره آزمایشی هشت هفته ای را گذرانده اند که تمام مدت در حالت افقی قرار داشتند. برای این که دانشمندان بتوانند تمرین های خاصی برای فضانوردان در فضا پیدا کنند این افراد هر هفته چند بار پرش های افقی انجام می دادند.