فیدیبو نماینده قانونی انتشارات آوای قلم و بیش از ۶۰۰ ناشر دیگر برای عرضه کتاب الکترونیک و صوتی است .
کتاب تغییر آب و هوا و محیط زیست

کتاب تغییر آب و هوا و محیط زیست

نسخه الکترونیک کتاب تغییر آب و هوا و محیط زیست به همراه هزاران کتاب دیگر از طریق فیدیبو به صورت کاملا قانونی در دسترس است.


فقط قابل استفاده در اپلیکیشن‌های iOS | Android | Windows فیدیبو

با کد تخفیف fdb40 این کتاب را در اولین خریدتان با ۴۰٪ تخفیف یعنی ۹,۰۰۰ تومان دریافت کنید!

درباره کتاب تغییر آب و هوا و محیط زیست

با آغاز انقلاب صنعتی در اوایل قرن نوزدهم میلادی و افزایش نیاز بشر به انرژی، مصرف انواع سوختهای فسیلی نظیر زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی، باعث افزایش انتشار گازهایی مانند دی‌اکسیدکربن، متان، اکسیدهای ازت، منواکسید کربن، مواد مخرب لایه ازن در جو گردیده است. افزایش جمعیت کره زمین موجب تغییر کاربری زمین، تخریب جنگلها، رشد میزان تقاضای حاملهای انرژی، افزایش فعالیتهای کشاورزی و دامداری، افزایش میانگین دمای سطح کره زمین و تولید ضایعات جامد و مایع شده است. پدیده تغییر آب و هوا نیز یکی از این پیامد‌ها می‌باشد که بر اثر انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو ایجاد می‌شود. گازهای گلخانه‌ای در اثر فعالیتهای انسانی به اتمسفر رها می‌شوند. زمانی که سوختهای فسیلی برای تولید انرژی استفاده و جنگلها قطع و سوزانده می‌شوند دی‌اکسیدکربن (CO2) تولید می‌گردد. متان (CH4) و اکسیدنیتروژن (N2O) نیز در اثر فعالیتهای کشاورزی، تغییر کاربری زمین و دیگر منابع منتشر می‌شوند. مواد شیمیایی صنعتی به نام‌ هالوکربنها شامل PFCs، CFCs، HFCs و دیگر گازهای با طول عمر بالا مانند سولفور هگزا فلوراید (SF6) در اثر فعالیتهای صنعتی رها شده و انتشار می‌یابند. ازن اتمسفر (O3) موجود در لایه‌های پایین نیز به طور غیرمستقیم در اثر خروج دود اگزوز اتومبیلها و سایر منابع تولید می‌شود. همچنین SO2 و NOX و CO نیز به عنوان گازهای گلخانه‌ای فرعی معرفی می‌شوند. افزایش میزان گازهای گلخانه‌ای در حال حاضر باعث تغییر آب ‌و هوا می‌شود. این گازها با جذب اشعه‌های مادون قرمز، مسیر جریان طبیعی انرژی را با تغییر آب ‌و هوا کنترل می‌کنند. سیستم آب ‌و هوا در واکنش به انتشار گازهای گلخانه‌ای با پوششی ضخیم از این گازها برای حفظ تعادل بین انرژی دریافتی از خورشید و انرژی برگشت داده شده به فضا تعدیل می‌گردد. مشاهدات نشان می‌دهد که دمای جهان بعد از قرن بیستم Cº ۰/۶ افزایش داشته است. لزوم کاهش گازهای گلخانه‌ای و جلوگیری از تغییر آب و هوا، نهادهای بین‌المللی را بر آن داشت تا کنوانسیون تغییر آب و هوا را در سال ۱۹۹۲ و پروتکل کیوتو را در سال ۱۹۹۷ جهت متعهد نمودن کشورها جهت کاهش سطح انتشار گازهای گلخانه‌ای منعقد نمایند. در کنار تعهداتی که این کنوانسیون و پروتکل برای کشورهای عضو به‌خصوص کشورهای توسعه یافته تعیین نمود، فرصت‌ها و منابعی نیز تحت عنوان فرآیند توسعه پاک جهت کمک به کشورهای در حال توسعه به منظور اجرای برنامه‌های کنترلی آنها در راستای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در نظر گرفته شد.

ادامه...

بخشی از کتاب تغییر آب و هوا و محیط زیست

شما به آخر نمونه کتاب رسیده‌اید، برای خواندن نسخه کامل، کتاب الکترونیک را خریداری نمایید و سپس با نصب اپلیکیشن فیدیبو آن را مطالعه کنید:

۱ -۷ تباهی لایه ازن

لایه یا پوسته ازن در ارتفاعی بین ۱۰ تا ۲۵ مایل (۱۶-۴۰ کیلومتر) بالای سطح کره زمین قرار داشته و تشعشعات طول موج کوتاه ماورای بنفش (UV) را به خود جذب و از ورود آن به جو کره زمین جلوگیری می کند. هرگونه نازک یا سوراخ شدن این لایه حفاظ بیوسفر می تواند به علت ورود تشعشعات مزبور از مهم ترین علل بروز سرطان پوست و انواع صدمات دیگر بر حیات باشد که ممکن است عوارض آن به شکل جهش مواد دی ان ای(۶) و با اختلال در انتقال اطلاعات وراثتی همراه باشد. ازن نه تنها در «استراتوسفر» وجود دارد بلکه در «تروپوسفر» که به سطح زمین نزدیک تر است نیز وجود دارد.
محققان دریافته اند که گاز ازن به صورت دینامیکی با فعل و انفعالات میان تشعشعات خورشیدی و اکسیژن موجود در جو ایجاد می گردد. فرآیندهای کاتالیتیک یا کاتالیزوری در برگیرنده مواد کلروفلوروکربن (CFCs) با برخی گازهای دیگر در جو می توانند با اختلال هایی در فعل و انفعالات با اکسیژن و جذب نور خورشید همراه باشد. تجزیه نور از کلروفلورکربن ها در استفراتوسفر کاتالیزورهایی را ایجاد می کند که ازن را از بین می برند. مهم ترین کلروفلوروکربن ها دو نوع کلروفلوروکربن (CFC-۱۱,۱۲) می باشند که نیمه عمر آنها به علت آرام بودن فرآیند دیفوژیون (Diffusion) و انتشار در داخل استراتوسفر اثرگذاری آنها را بر محیط زیست تا حدود یک قرن تخمین زده اند.
ازن در «استراتوسفر» تاثیر کمتری بر پدیده گلخانه ای می گذارد بعلاوه هنوز اثر اصلی ازن در بخش های مختلف جو کره زمین از نقطه نظر ایجاد نیروهای مخرب ازن و افزایش تشعشعات ماورای بنفش ورودی به جوّ به درستی معلوم نشده است. آنچه مشخص است کاهش کیفیت هوا و بروز تعداد مرگ و میر، آسم و بیماری مزمن تنفسی و همین طور تخریب پوشش گیاهی به دنبال تخریب لایه ازن و افزایش در تشعشع ماورای بنفش (UV-B) است که در هر حال روی می دهد.
سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحد آمریکا برآورد کرده است که پنجاه درصد کاهش در انتشار گازهای کلروفلوروکربن نسبت به سال ۱۹۸۶ که تنها یکی از اقلام کوچک تر کاهش هزینه های مرتبط با ازن است. می تواند تا سال ۲۰۷۵ مبلغی حدود ۴/ ۶ میلیارد دلار باشد. مطابق برآوردهای انجام شده هر یک درصد کاهش غلظت ازن منجر به دو درصد افزایش شدت تشعشع مضر ماورای بنفش و آثار مضر آن بر زندگی است. نقش و عملکرد لایه ازن در استراتوسفر به عنوان یک لایه فضایی در برابر تشعشعات مضر ماورای فنش (UV-B) با طول موج تشعشعات در دامنه طیف ۲۸۰ تا ۳۱۵ نانومتر است. لایه ازن به علت روند فزاینده غلظت کلروفلوروکربن ها و دیگر مواد مخرب ازن، مثل گاز متیل کلروفرم ها، هالوژن ها (مواد مصرفی در مبارزه با آتش) و متیل بروماید (معمولاً در مواد حشره کش از نوع کلره مصرف می شود) کلاً به علت فعالیت های انسانی تخریب و نابود شده است.
براساس داده های سازمانِ ملل، کویرزایی یک سوم سطح جهان را متاثر می نماید و به نظر می رسد که از پدیده های عدم استمرار که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، تبعیت می کند. هم عوامل طبیعی و هم اقتصادی این پیامد را تشدید کرده است. از یک سو باید به ظاهر ارتباطات جدی بین تحولات اقلیمی و کویرزایی وجود داشته باشد. از طرف دیگر جامعه جهانی ظاهراً خیلی کم به علت ها، معلول ها و نقش های منفی که سازمانهای بین المللی ارائه دهنده اعتبارات و وام دهنده در این ارتباط داشته اند توجه کرده است. موارد یاد شده مسائل مهمی است که کمتر مورد توجه قرار گرفته است. تخریب و کویری شدن اراضی را می توان به عنوان فرآیندی دانست که توسط آن بخشی از حاصلخیزی طبیعی اراضی به علت بهره برداری های غلط مثل چرای بیش از حد، کشاورزی همراه با جنگل تراشی، ماندابی شدن اراضی (معمولاً توسط بی دقتی در امور آبیاری و زهکشی اراضی) زراعی آبی با از دست رفتن خاک حاصلخیز و افت کیفیت اراضی همراه بوده است. اما در بین این عوامل مخرب شاید مهم تر از همه مدیریت غلط آبیاری بوده است که با ماندابی و شور شدن خاک ها منجر به غیرقابل بهره برداری شدن اراضی می گردد. بنابراین با وجود آن که تاریخ تمدن هایی مبتنی بر آب و سنت آبیاری، تاریخی بیش از ۵۰۰۰ سال دارد به نظر می رسد که انسان نتوانسته است به حد کافی در این ارتباط آموخته و تجربه کسب کرده باشد.
حتی سازمان های بین المللی همچون بانک جهانی تنها پس از تجربه کردن تخریب اراضی در اکثر کشورهای در حال توسعه، پس از جنگ جهانی دوم متوجه مسائلی این چنین گردیدند. آبیاری اراضی کشاورزی علت اصلی بیش از نیمی از افزایش تولید کشاورزی در جهان بوده است (طی دهه ۱۹۶۰ متحول گردید). اما حدود ۲۰ درصد از مولدترین اراضی آبی کشاورزی با تخریب مستمر ناشی از آبیاری غلط و مدیریت ضعیف آب مواجه بوده است.
استمرار این روند تخریب با نرخ و مقادیر بی سابقه ای همراه بوده است. برای مثال حدود ۶ الی ۷ میلیون هکتار از اراضی آبی تحت تاثیر شوری قرار گرفته است. طرح نظارت بر محیط زیست جهان که توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل در سال ۱۹۹۷ انجام شد، چنین برآورد کرد که حدود ۱۰ درصد (حدود ۱۲ میلیارد هکتار) از سطح اراضی کشاورزی جهان با نوعی روند قهقرایی و مخرّب رو به رو می باشند و فرسایش آب و باد موجب تخریب جمعاً حدود یک میلیارد هکتار از اراضی شده است. این مسائل باید بعلاوه براساس پیامدهایشان برحسب بهره برداری و پایداری حاصلخیزی بقیه اراضی کره زمین نیز تحت مطالعه قرار گیرد. با پیش بینی افزایش تقاضای جهانی برای مواد غذایی (تا سال ۲۰۵۰ حدود ۱۱۰ درصد برآورد گردیده است)، و با توجه به آنکه اراضی مزروعی موجود تنها قادر به تولید حدود ۴۲ درصد از مواد غذایی لازم در همان دوره خواهند بود مسئله بسیار ملموس و نگران کننده است.

۱ -۸ مشکل لایه ازن

در اینجا لازم است پاره ای نکات درباره استانداردها بیان شود. در جو کره زمین نزدیک ترین لایه یا بخش به سطح زمین «تروپوسفر» است که در ارتفاعی کمتر از ۱۵ کیلومتر از سطح میانگین کره زمین قرار گرفته است. پس از آن «استراتوسفر» در ارتفاعی تا ۳۰ کیلومتری از سطح زمین قرار می گیرد و بعد «مزوسفر» در ارتفاعی بین ۵۰ تا ۸۰ کیلومتری سطح زمین قرار دارد و بعلاوه «ترموسفر» یا «آنوسفر» است که بین استراتوسفر و مزوسفر قرار داشته و بالاخره «تروپوپاز» است که به صورت لایه ای بین تروپوسفر و استراتوسفر در جو کره زمین قرار گرفته است.
لایه ازن بخش مهم از جو کره زمین است که سطح کره زمین را از تباهی های احتمالی ناشی از تشعشعات ماورای بنفش خورشید حفظ می کند. ازن به صورتی مستمر از اثر فعل و انفعالات و تشعشعات نور خورشید با اکسیژن موجود در جو به وجود می آید و برعکس تحت تاثیر فرآیندهای کاتالیزوری شیمیایی که شامل وجود مقدار بسیار کمی از گازهای رادیکال های آزاد چون اکسید ازت است، تجزیه شده و نابود می شود.
جایزه نوبل شیمی به علت شناسایی نقش گازهای کلروفلوروکربن (CFCs) در تخریب لایه ازن در استراتوسفر به سه تن از شیمیدانهای علوم جو (M. Molina, S. Roland and P. Crutzen) داده شد. از آن پس مشخص شد که تجزیه نوری گازهای CFC در استراتوسفر انواعی از کاتالیزورهایی را موجب می شود که منجر به تخریب ازن می گردند. سی اف سی های جذب کننده های قوی انواع نور زیر قرمز یا مادون قرمز، ازن را نابود کرده و در پدیده گرم شدن زمین از طریق بسط اثر گلخانه ای مشارکت زیادی دارند. مهم ترین سی اف سی ها به نام سی اف سی-۱۱ و سی اف سی-۱۲ معروف اند و مدت حضور یا زیست آنها در جو کره زمین در حدود ۱۰۰ سال است، زیرا پراکنش بسیار آرامی در استراتوسفر دارند.
تغییرات اقلیمی تا آنجا که به فعالیت های انسانی مربوط است دارای افق های زمانی نسبتاً طولانی در حدود چندین دهه اند. بر این اساس هر اقدام اصلاحی تا حصول به نتیجه، با فاصله و عقب افتادگی زمانی (Time lag) زیادی همراه خواهد بود.
این فاصله های زمانی بین بروز علت و بروز اثر، یا معلول و همین طور وابستگی های متقابل بین آنها، درک این مساله را پیچیده تر کرده و اقدامات پیگیری و اصلاح را سخت تر و پیچیده تر می کند. مشکلات حتی زمانی که هیچ مسئله ای از نظر عدم همکاری بین اجزای مختلف جامعه انسانی در مهار این پدیده وجود ندارد نیز بروز می کند. حفاظت موثر از سیستم آب و هوا مستلزم همکاری های بین المللی انعطاف پذیر و درک اهمیت مساله برای آینده جامعه بشری است.
این موضوع ها بازده و عدالت را در طبقات و رده های مختلف کشورها، مانند عدالت جهانی و بین نسل های متوالی مطرح می کند. رفع مساله نابرابری و بی عدالتی از این نظر هم بسیار مهم است که عدالت و برابری بین مردم مشوق و مولد اطمینان و انگیزه همکاری و اثرگذاری تصمیم ها و سیاستگذاری های در جامعه بشری است.
مشکلات دارایی ها و منابع جمعی را نمی توان توسط هیچ مجموعه خاصی از فعالیت های اقتصادی و یا فعالیت های فردی، نهادی و سازمانی که قابل استفاده در همه جای جهان به صورتی یکسان و مطلق باشد، حل کرد. از یک سو مناطق فقیر تر جهان با جنگل زدایی مستمر و سوزاندن آنها مشکلات فزآینده را برای بقا و رشد اقتصادی خود و همه جهان ایجاد می کنند، در حالی که از سوی دیگر مناطق توسعه یافته تر با مصرف فزآینده سوخت های فسیلی در جهت استمرار توسعه فعالیت های صنعتی و به منظور حصول به سطح بالاتر و مستقیم مصرف و برای درآمد بالاتر از طریق تولید صنعتی بیشتر، به این مشکل می افزایند. البته سطح بازده مصرف منابع و اتخاذ فناروی بهتر در کنترل انتشارات و کاهش زواید در مناطق توسعه یافته تر معمولاً بالاتر است تا در مناطق فقیر جهان. با این حال مشکل همکاری های بین المللی در جهت ضابطه مند نمودن و وضع قواعد دولت ها و عوامل بازار علیه شیوه های فاقد مسئولیت و فرصت طلبانه مصرف و بهره برداری از دارایی های عمومی جهان لااقل به همان میزان که افزایش سطح آگاهی های زیست محیطی و رعایت های داوطلبانه اهمیت دارند موثر و نقش آن مستلزم تحلیل های دقیق و تفصیلی است.

۱ -۹ گازهای گلخانه ای و آلودگی ها

یکی از مهمترین مسائل محیط زیست، انتشار و افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در جو است. یکی از اصلی ترین گازهایی که منجر به بروز اثر گلخانه ای و گرم شدن کره زمین می شوند، دی اکسید کربن (CO۲) است و مهم ترین فعالیت های مولد این گازها شامل بخش تولید و مصرف انرژی و خصوصاً مصرف سوخت های فسیلی است. مجموعه نشریات برنامه محیط زیست سازمان ملل، تحت عنوان مشاهده مسائل محیط زیست جهان، وجود این گرایش ها را اظهار و تایید کرده است. در سال ۱۹۹۲ میلادی، کل انتشار گاز دی اکسیدکربن جهان بالغ بر ۴/ ۲۶ میلیارد تن در سال بوده است که ۸۴ درصد آن ناشی از فعالیت های صنعتی بوده است. به همین ترتیب برآورد گردیده که انتشار ناشی از فعالیت های صنعتی طی سال های ۱۹۷۲ تا ۱۹۹۲ تا ۳۸ درصد افزایش یافته که ایالات متحده آمریکا با ۲۲ درصد از کل انتشارات در سطح جهان، آلوده کننده ترین کشور بوده است. مقداری مشابه را کشورهای عضو سازمان همکاری های اقتصادی و توسعه باعث شده اند. ده کشور با بالاترین کمیت تولید و انتشار دی اکسیدکربن صنعتی در سال ۱۹۹۲ به ترتیب شامل آمریکا، چین، فدراسیون روسیه، ژاپن، آلمان، هند، اوکراین، بریتانیا، کانادا و استرالیا بوده اند. احتمالاً تا سال ۲۰۱۰ میلادی چین و هند حدود نیمی از انتشار گاز دی اکسیدکربن ناشی از فعالیت های صنعتی را باعث خواهند شد. ده کشور با بالاترین سرانه های انتشار گاز دی اکسیدکربن در سال ۱۹۹۵ به ترتیب (مبتنی بر نشریه موسوم) به این شرح بوده اند: امارات متحده عربی، کویت، ایالات متحده امریکا، نروژ، سنگاپور، استرالیا، کانادا، عربستان سعودی، فدراسیون روسیه و قزاقستان.

۱ -۱۰ نقش عوامل انسانی در انتشار آلودگی گازهای گلخانه ای

در این فرصت نقش عوامل انسانی در بروز مشکل اثر گلخانه ای و روند گرم شدن زمین بررسی می شود. احتراق سوخت های فسیلی در فعالیت های تولیدی و مصرفی، در اقدامات و فعالیت های مختلف انسانی به افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در جو کره زمین منجر می گردد. این عوامل انسانی از مشخصه های مهم بروز گرم شدن جو کره زمین است. فعالیت هایی که منجر به انتشار گازهای گلخانه ای عمدتاً دی اکسیدکربن، متان، ازن، اکسید ازت و همین طور هالوکربنها و کلروفلوروکربن ها (CFC) شده است. این مجموعه گازها در برابر تابش نور خورشید به صورتی غیرمتقارن عمل کرده و بدین ترتیب نور سفید را از خود عبور می دهند ولی اجازه خروج امواج بلند گرما را به خارج از جو کره زمین نمی دهند و کره زمین را در برابر از دست دادن گرما (بویژه انرژی های تشعشعی زیر طیف نور قرمز) عایق نموده و آن را در تروپوسفر، یعنی بخش پایین تر جو کره زمین نگه داشته و بدین ترتیب باعث بروز پدیده ای موسوم به اثر گلخانه ای می گردند. غلظت بالای گازهای گلخانه ای موجب افزایش شدید روند گرم شدن زمین می شود. برآورد شده است که از سال ۱۷۵۰ میلادی (شروع انقلاب صنعتی در اروپا)، انسان از طریق افزودن ۳۰ درصد گاز دی اکسید کربن (CO2) و همین طور ۱۴۵ درصد گاز متان (CH4) و مجموعه دیگری از گازها، به شدت اثر گلخانه ای طبیعی را تغییر داده است. بیشتر گازهای گلخانه ای را به سختی می توان کنترل کرد، زیرا این گازها دارای نیمه عمر یا دوره زیستی طولانی تری در جو کره زمین اند که می تواند به حدود نیم قرن هم برسد. بعلاوه گازهای دیگری نیز وجود دارد که میزان اثرگذاری سطوح مشخصی از گازهای گلخانه ای را تحت تاثیر قرار می دهند. گازهایی چون دی اکسیدکربن، انواع اکسیدهای ازت (NOx) و هیدروکربنها از این نوع اند. انتشار گاز دی اکسیدکربن به طور عمده ناشی از احتراق سوخت های فسیلی است و از سویی دیگر نیز افزایش جنگل زدایی ظرفیت جذب و تجزیه این گازها را بشدت تقلیل داده و تناسب انتشار به جذب به شدت بالا می رود.

۱- ۱۱ ابعاد اقتصادی اثرات گازهای گلخانه ای

اثر گلخانه ای بر پدیده هایی مبتنی است که دقیقاً شناسایی شده اند. آنچه عنصر عدم اطمینان را به همراه می آورد، میزان تحولات اقلیمی و میزان اثر فعالیت های انسانی آن است. در این فرآیند، فرآیندهای اقتصادی نیز از مجموعه عدم اطمینان های دیگری تبعیت دارد که جداگانه مطرح می شوند.
اقتصاد اثر گلخانه ای مستلزم توجه به هزینه های اجتناب از بروز پیامدهای اثر گلخانه ای در سطح مورد نظر از یک سو و توجه به هزینه هایی که به علت تخریب ناشی از آن می تواند بروز کند(اگر هیچ گونه تمهیدات اصلاحی و پیشگیری اتخاذ و اعمال نشود) از سوی دیگر است.
عدم اطمینان در ارتباط با احتمال بروز آن در لحظه های مختلف زمانی در آینده و همین طور در ارتباط با نوع و سطح هزینه هایی که برای پیشگیری از پیامدهای بالقوه، باید تقبل نمود همواره وجود دارد. برخی مطالعات بیانگر آن است که در صورت پیروی از شرایط فعالیت موجود، غلظت گازهای گلخانه ای ممکن است شرایطی را ایجاد کند که در حدود سال ۲۰۵۰ نسبت به حال حاضر دو برابر باشد. البته چنین اظهاراتی فاقد استدلال کافی است. پاره ای منابع گروهی، ادعا دارند که این اظهارات در واقع ما را وادار به قبول هزینه هایی واقعی برای خروجی هایی غیرواقعی یا نامطمئن در آینده مبهم می کند. اعمال نفوذ و دخالت تدریجی به جای عکس العمل ناگهانی به کمک فن آوری فعال تحلیل اطلاعات، نظارت و پایش و ارزیابی در جهت تهیه و تدوین رهیافت اجرایی و عملی خیلی بهتر از استمرار روند معمول تولید، تجارت و فعالیت همراه با افزایش هر چه بیشتر انتشار گازهای گلخانه ای است.
پیامدهای اقتصادی آثار گلخانه ای را می توان اصولاً براساس دو نوع پیامد یکی از نظر بازار و دیگری پیامدهای غیربازاری بررسی و ارزیابی کرد. مورد دوم شامل پیامدهایی نظیر تغییر در سطح آسایش انسان، نرخ مرگ و میر و یا تخریب سیستم اکولوژیک با عواقب غیرقابل برگشت آن است. پیامدهای قابل رویت بازار می تواند تغییر در تولید کشاورزی، هزینه تهیه و عرضه منابع، افت بازده تولید، هزینه های انطباق با تحولات منفی مثل بالا آمدن آب دریا، سیل و مخارج و قیمت های بیشتر انرژی و آثار مرتبط با آن باشند. بیشتر برآوردهای صورت گرفته در مورد هزینه های مهار و ایجاد توازن بین انتشار گازهای گلخانه ای در سطح غلظت آن در سال ۱۹۹۰ میلادی، در دامنه ای بین ۶۰ الی ۲۴۰ میلیارد دلار در سال قرار دارند. خیلی ساده لوحانه است اگر تصور کنیم که چنانچه این مقدار پول می توانست در اختیارمان قرار گیرد نگرانی در مورد آثار گلخانه ای لزومی نداشت. در هر حال مهار گازهای گلخانه ای در سطح غلظتی برابر غلظت آنها در سال ۱۹۹۰ خود ادعایی غیرقابل انتظار است، زیرا دوره زیست این گازها در جو برای همان غلظتی که هم اکنون در جو وجود دارد، بدون لحاظ آنچه به آن اضافه خواهد شد چیزی حدود ۱۱۰ سال است. حصول به این وضعیت مستلزم توجه دائم، اعمال دخالت ها و تغییر در شکل و ترکیب تولید و مصرف برای کلیه فعالیتهای انسان است.
براساس اظهارات «نورد هاووس» در سال ۱۹۹۱ میلادی، اقتصاد اثر گلخانه ای نمونه ای کلاسیک از تحلیل کالاهای عمومی را در برمی گیرد که در آن انتشارات گازهای گلخانه ای با هزینه خارجی زیادی برای جهان مرتبط می شود. البته از آنجا که بیشتر ویژگی های دارایی های کلی و منابع جمعی جهانی را نمی توان براساس خصوصیات کالاهای عمومی تعریف کرد، ممکن است که این تحلیل ها کاملاً دقیق نباشند. چنین وضعیتی ممکن است تفاوت های بسیاری را در ارتباط با ماهیت شناخت «سینک های» جهانی و دسترسی آزاد اثر گلخانه ای ایجاد کند و پیامدهای اقتصادی- اجتماعی و زیست زمین فیزیکی ناشی از هر نوع سیاستگذاری و فعالیت ها را به صورتی دیگر نشان دهد. ضمناً باید توجه داشت که تمهیدات و اقدامات کم بازده با مجموعه ضوابط، سیاست ها، اعمال قوانین و سازماندهی ها توسط دولت ها و جوامع اغلب با نتیجه بدتر از پیامدهای محاسبه شده همراه خواهد بود. البته جنبه خلاف آن را نیز باید مد نظر داشت، یعنی نقش سرمایه اجتماعی و انسانی که هر دو بسیار مقرون به صرفه عمل می کنند و همین طور فعالیت بازارها و دولت ها را که هر دوی آنها را می توان به کمک توجه مناسب به مبانی پایداری و با توجه به اصول توسعه پایدار تقویت و تجهیز کرد.

۱- ۱۲ مهار و ثبت گازهای گلخانه ای

در صورتی که سیاست های بازدارنده اعمال نشود، اکثر سناریوهای پیش بینی وضعیت انتشار آلودگی، مبیّن روندی فزآینده از غلظت گازهای گلخانه ای طی چند دهه آینده است. با توجه به افزایش انتشار طی چند دهه اخیر و روند افزایش آن در آینده پیش بینی می شود که در سال ۲۱۰۰ میلادی، وضعیت شرایط اقلیمی و افزایش دمای جو به دو برابر آن نسبت به دوران قبل از صنعتی شدن برسد. دومین ارزیابی انجام شده توسط پانل بین المللی تغییر اقلیم اظهار می دارد که چنانچه انتشار خالص آن بخش از گازهای گلخانه ای که از فعالیت های انسانی ناشی می شود (منابع تولید فعالیت های انسانی منهای «سینک های» جذب کننده آن آدمی به وجود آورده) در سطح حاضر آن (حدود ۷ گیگا تن در سال که از احتراق سوخت فسیلی، تولید سیمان و تغییر کاربری اراضی و جنگل تراشی ها ناشی می شود) حفظ شود، نرخ ثابت فزآینده ای در غلظت گازهای گلخانه ای در جو طی دو قرن (یعنی تا اواخر قرن ۲۱ میلادی) به حدود ۵۰۰ بخش در میلیون (PPM) خواهد رسید که حدود دو برابر غلظت این گازها طی دوران قبل از انقلاب صنعتی، یعنی ۲۸۰ بخش در میلیون است. به همین ترتیب نیز اظهار گردیده که اهمیت نقش گاز دی اکسیدکربن و افزایش اثر آن بر تغییر اقلیم در تناسب با دیگر گازها در چندین مورد (به علت جمعیت، مصرف و دیگر عوامل اقتصادی) که محسوس است همواره بسیار زیادتر خواهد بود.

۱- ۱۳ نقش نسبی گازهای گلخانه ای مختلف

طی یکصد سال پتانسیل گرم شدن جهانی گازهای گلخانه ای مختلف (تعریف شده و برآورد شده، براساس پانل جهانی تغییر اقلیمی متناسب با سهم تولید سالانه آنها طی دوره اوایل دهه ۹۰ میلادی در سطح جهانی) به شرح زیر بوده است. اثر غلظت گازهای گلخانه ای بر گرمای زمین به طور کلی و بدون احتساب آثار غیرمستقیم آنها نیز روندی فزآینده داشته است.
  • انتشارات دی اکسیدکربن (به میلیون تن در سال) به علت حامل های تجارتی انرژی حدود ۱۸۸۰۰، جنگل زدایی گرمسیری ۲۶۰۰ و به علت های دیگر ۴۰۰ میلیون تن در سال بوده است.
  • انتشار گاز متان (CH4) از طریق مزارع کشت برنج ۱۱۰ میلیون تن در سال، تولید سوخت ۶۰، جنگل تراشی مناطق حاره ۲۰ و با منشا دیگر موارد تولید ۱۳۰ میلیون تن در سال بوده که با جمع کل معادل دی اکسیدکربن حدود ۱۰۵۰ میلیون تن می شود.
  • انتشار انواع کلروفلوروکربن ها (CFC) جمعاً ۶/ ۰ میلیون تن بوده که با معادل دی اکسیدکربن حدود ۱۶۴۰ میلیون تن است.
  • انتشار گاز اکسید ازت (N2O) ناشی از مصرف کود شیمیایی ۵/ ۱، احتراق زغال سنگ ۱ به علت جنگل زدایی در نواحی حاره ۵/ ۰، زواید کشاورزی، سوخت و زیست توده صنعتی جمعاً حدود ۶/ ۰ و کشت اراضی سالانه ۴/ ۰ میلیون تن بوده که جمعاً سهم معادل دی اکسید کربنی برابر ۴۱۰ میلیون تن (دو سال) است.
پانل جهانی تغییر اقلیمی، مجموعه ای از ملاک های ارزیابی و تمهیداتی را تدوین کرده که برخی از آنها در اینجا جمع بندی می شوند. منشاء گازهای دی اکسید کربن، متان و اکسید ازت توام (انسانی و طبیعی) می تواند باشد. انتشار ناشی از فعالیت های انسان برای این گازها در حدود ۸۰ درصد از سهم تحولات اقلیمی جهان (Climate Forcing) را به خود تعلق داده است که ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای از زمان قبل از صنعتی شدن یعنی از حدود سال ۱۷۵۰ میلادی تاکنون است. اثر گاز دی اکسیدکربن به تنهایی در برگیرنده حدود ۶۰ درصد از بروز تحولات را در برمی گیرد. چیزی که حدود ۴ برابر اثر (سهم) گاز متان است. گازهای گلخانه ای دیگر شامل گاز ازن در تروپوسفر است که البته منشاء و مولد اصلی شیمیایی آن انواع اکسیدهای ازت، هیدروکربن های غیرمتانی و مونوکسیدکربن است. هالوکربن ها برای مثال هیدروکلروفلوروکربن و هیدروکلروکربن ها و سی اف سی- (CFC-۶) نیز از دیگر گازهای مهم گلخانه ای محسوب می شوند. مواد آئروسل یا معلق در هوا که در تروپوسفر تجمع می کنند و ازن تروپوسفر طی زمان و در مکان به صورتی ناهمگن پخش و توزیع شده و دوره حضور یا زیست آنها در جو کره زمین کوتاه مدت است (حدود چند روز یا هفته).
آئروسل های سولفات دار به تمهیدات کاهش و مبارزه پاسخ داده و قابل کنترل است و تمهیداتی از این قبیل در سناریوهای مدون پانل جهانی تغییر اقلیم پیش بینی و بررسی شده است. با تکیه بر نتایج حاصل از بیشتر این سناریوهای پیش بینی، می توان گفت که انتشار گازهای گلخانه ای طی قرن آینده نیز در صورت عدم وجود سیاستگذاری پیشگیری و مبارزه صحیح همواره ادامه یافته و تا سال ۲۱۰۰ میلادی به غلظت هایی خواهد رسید که پیامدشان بر تغییر اقلیمی و اثر گلخانه ای ایجاد شده توسط آنها خیلی شدیدتر از پیش بینی های قبلی است بین این انتشار، گاز دی اکسیدکربن اهمیت چشمگیرتری دارد، زیرا که غلظت آن در جو کره زمین، دوره زیست و حضور خیلی طولانی تری را (در حدود یک قرن) داراست. غلظت گاز متان طی دوره ای بین ۹ تا ۱۵ سال روندی رو به تجزیه پذیری دارد، اما انواع اکسیدهای ازت (NOx) دوره حضور خیلی طولانی تری (در حدود ۱۲۰ سال) را دارا هستند.
رهیافت سیستمی که اکثر فعل و انفعالات و پیامدها و هزینه های خارجی موجود در تمامی چرخه، مصرف سوخت ها را از زمان عرضه و تبدیل و پالایش تا زمان مصرف نهایی آنها بررسی کند، برای راهنمایی گزینش بین گزینه های مختلف عرضه حامل های انرژی ضرورت دارد تا بتوان در برابر پیامدهای جانبی دیگری که قبلاً مورد توجه قرار نگرفته اند موضوع بهتری اتخاذ کرد. توصیه ها و تمهیدات واقع گرایانه ای توسط «روبین و همکارانش» پیشنهاد شده که شامل مواردی چون توسعه برنامه های تحقیقات کاربردی در جهت ایجاد منابع انرژی غیرفسیلی ارزان و قابل اطمینان، بازده بهتر مصرف با استفاده از فناوری موجود (به ویژه با توجه به سیستم چرخه تلفیقی به کمک گاز طبیعی و زغال سنگ) از انواع سوختهای فسیلی و بالاخره امکان سنجی در مورد روش های تجزیه دی اکسیدکربن و همین طور دفع صحیح پسماندهای سوخت فسیلی بوده است.
کاهش هزینه های مهار و کنترل انتشار گازهای گلخانه ای مستلزم آن است که قبل از هر چیز براساس کنترل در مبدا و محل انتشار و همین طور براساس جبران انتشار به کمک کاهش غلظت آنها از طریق جلوگیری از جنگل زدایی و توسعه منابع جدید جنگلی اقدام گردد.
رهیافت مزبور در تجزیه (آینده ها) دارای چندین منفعت مختلف است. منابع جانبی آن هم قابل توجه است، مثل حفاظتی که از تنوع زیستی به عنوان منفعتی جانبی و افزوده و حفاظت از منابع جنگلی و رویشگاه ها حاصل می شود. این منابع جانبی علاوه بر مقرون به صرفه بودن از نتیجه های موثر بر روند مهار افزایش گازهای گلخانه ای و پدیده گلخانه ای اند. مشخصه های اصلی ارزیابی در این رهیافت، کمیت کربن موجود در بخشی از جنگل بالغ می باشد. منهای مقدار کربن موجود در پوشش گیاهی درختان جنگل. یک برآورد انجام شده توسط کلاین در مورد هزینه های تجزیه و جذب هر تن کربن مبین ارقامی در حدود ۵ دلار مناطق گرمسیری و حدود ۲۰ دلار در مناطق معتدل است. این ارقام مبین میزان بسیار کمتری از هزینه هایی است که در طیف اعمال مالیات های کربن به منظور مهار انتشار در صنایع دیده شده است. با این حال محدودیت اصلی در جهت فعالیت در این روند، وجود فاصله زمانی حصول به منافع قبل از فرآیند تجزیه کربن است. جنگل کاری منجر به جذب تدریجی و آرام کربن، طی مدت طولانی یعنی حدود ۵ تا ۴۰ سال است که بستگی به شکل زمین اراضی جنگل، نوع و سن پوشش گیاهی خاک و جنگل و برخی از دیگر عوامل زیست زمین فیزیکی عملی میسر می گردد.
تجزیه درازمدت گازهای کربن مستلزم آن است که جنگل های بالغ حفظ یا به صورتی متناوب برداشت شوند تا از تولیدات چوب آن نیز استفاده گردد. در عین حال مصرف چوب و برگشت گاز دی اکسیدکربن به جو بر اثر احتراق آنها باید از قبل، در برنامه ریزی ها لحاظ شده باشد.
جنگل ها یکی از انباشت های مهم و اصلی منابع طبیعی جهان اند. هنوز جنگل ها ویژگی «سینک» (جذب آلاینده) کره زمین و حفاظت از دارایی ها و منابع عمومی جهان را تحت تاثیر قرار می دهد. همان طور که توسط «مایرز» بیان گردیده خدمات زیست محیطی جنگل بسیار فراتر از حدود ملّی و مرزهای کشورها گسترش داشته و عمل می کند. نقش مهم جنگل در آبخیزداری و در فرآیندهای احیا و سلامت جو کره زمین و همین طور حفاظت از تنوع زیستی و سیستم های آب و هوایی به یک منطقه محدود نمی شود. گفته شده است که «بادها هیچ نیازی به پاسپورت ندارند». اجازه به استمرار روند تخریب جنگل ها تنها آنگاه منطقی به نظر می رسد که ما مطمئن باشیم نسل های آتی می توانند بدون بهره مندی از منابع حضور جنگل همان زندگی لذت بخشی را که ما امروز تجزیه می کنیم داشته باشند، یعنی چیزی که غیرممکن است. به علت ماهیت غیرقابل برگشت بودن روند تخریب سینک های جذب و تجزیه آلاینده ها که توسط جنگل ها صورت می گیرد موضوع جنگل زدایی و اهمیت حفاظت از جنگل ها در آینده اهمیت بسیار بیشتری نیز خواهد یافت.
برخی از منابع اقتصادی جنگل ها تاکنون به صورتی کامل در هیچ شیوه محاسبه اقتصادی منظور نگردیده است. نقش جنگل در عملکرد آنچه در زیستگاه تنوع زیستی (به عنوان رویشگاه)، شیلات، منابع ژنتیک، پیامدهایش بر توازن و ثبات آب و هوا و اقلیم، تولیدات ثانوی جنگل ها، جهانگردی و تفریح و تفرج و در کنار آنها تولید الوار تجارتی و تولیدات معمول و مرسوم چوب جنگل، همگی از منابع اقتصادی جنگل ها محسوب می شوند.

۱- ۱۴ منشاء نیروهای تغییر و تحول اقلیم

یکی از پیامدهای خارجی منفی در تولید انرژی، انتشار گازهای گلخانه ای، به ویژه دی اکسیدکربن است.
سیستم های جاری انرژی (تولید، توزیع و مصرف) عمدتاً بر احتراق سوخت فسیلی تکیه دارند که شامل ۸۷ درصد از مصرف کل انرژی تجارتی جهان است. در اقتصادهای بزرگ در حال توسعه همچون چین حدود هشتاد درصد از انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از تولید انرژی است. گاز دی اکسیدکربن که در جو متصاعد و آزاد شده، به عنوان بخش عمده و اصلی انتشارات ناشی از فعالیت های انسانی بوده است. و این گاز (همواره با منابع جانبی) از احتراق سوخت های فسیلی حاصل می شود. طی سال ۱۹۸۰، احتراق سوخت فسیلی موجب تولید میانگین ۵/۵ گیگا تن کربن در سال بوده است. این رقم در برابر ۱/ ۷ گیگاتن در سال که کل کربن تولید شده یعنی ۷۷ درصد از کل انتشارات سالانه و جهانی گاز دی اکسیدکربن در جهان است.
بخش «مهار و جلوگیری از عرضه انرژی» یک زیر گروه از گروه کار پانل جهانی تغییرات اقلیمی است که برای سیستم عرضه انرژی با تولید پایین دی اکسیدکربن گزینه هایی را تدوین کرد.
به کمک مجموعه های جدید فناوری و با استفاده از خط مشی های جدید عرضه انرژی و همچنین با استفاده از منابع انرژی قابل تجدید و غیرقابل تجدید جایگزین، گزینه های جدیدی ارائه شده است. ویژگی مهم از مدل هایی که به منظور ارزیابی بازده انرژی مورد استفاده اند آن است که به جز فناوری دفع و تجزیه کربن به فناوری های بالقوه تولید انرژی همراه با انتشار پایین تر دی اکسیدکربن نیز توجه دارد (برای مثال فناوری تبدیل پربازده انرژی و یا فناوری انتهای خط مصرف و انرژی های قابل تجدید) و این اقدامات، بسیار مفید خواهد بود.
چنین پیگیری هایی حتی در صورتی که هیچ نگرانی در ارتباط با تغییر اقلیم و افزایش دما وجود نداشت باز مفید و ضروری است. دستیابی به سطح غلظت متوازن و ثابت از گاز دی اکسیدکربن مثلاً در طیف ۴۰۰ الی ۴۵۰ بخش در میلیون، به صورتی که مدل ها و سناریوهای مبتنی بر اکولوژی آن را توصیه می کنند به دستیابی به فناوری مورد نیاز و لازم برای آن بستگی دارد. آیا روند ملموس کاهش شدت مصرف انرژی در کشورهای صنعتی دیده می شود؟ این سوال توسط نوعی بررسی و از طریق تجزیه و تفکیک میزان غلظت میانگین گازهای تولیدی در بخش صنایع پاسخ داده شده است. این مطالعه فوق ده کشور از اعضای سازمان همکاری های اقتصادی و توسعه (OECD) را طی دوره زمانی ۱۹۷۱ در برگرفت و بررسی کرد. و نتایج آن به شرح زیر است: شدت غلظت کل کربن متصاعد شده کاهش نسبی را نشان می دهد، بزرگترین کاهش در کشور سوئد (با حدود ۷۳ درصد) حاصل گردید. سپس کشور فرانسه بعد از نروژ، ژاپن و ایالات متحده آمریکا بوده اند که توانسته اند که به ترتیب شامل کشور دانمارک، فنلاند، آلمان، ایتالیا و در آخر انگلستان بوده است. علت اصلی کاهش افزایش، تولید نسبی کمتر و بازده مصرف انرژی ها و همین طور به طور کلی استفاده از فناوری بهتر و افزایش راندمان تولید بوده است. از دیگر عوامل موثر می توان از تغییرات در بخش مصرف انرژی در بازده بهتر مصرف انرژی و تغییرات در منبع عرضه انرژی به نفع بهره برداری بیشتر از نیروگاه برق، هسته ای و زیست توده ای نام برد. بازده های بالاتر بعلاوه به صورت واکنشی در برابر افزایش قیمت انرژی و حامل های آن بوده است. این نتایج به یقین مبین آن است که نقش بالقوه وضع مالیات برای حامل های انرژی به عنوان نوعی ابزار مالیات سبز می تواند بسیار موثر و عملی باشد. مطالعات مزبور رشد اقتصادی را نیز از جمله عوامل موثر در کاهش شدت انتشار دی اکسیدکربن معرفی کرده، زیرا تشکیل سرمایه موجب بروز تمهیداتی در سرمایه گذاری در جهت بهبود و اصلاح فرآیند تولید بوده و با جایگزین کردن ابزار و ماشین آلات، مشوق بازده بالاتر و آلودگی کمتر شده است.
در واقع این سیاستگذاری های بسیار فعال زیست محیطی است که در هر کشور باید پیگیری شده تا منجر به کاهش انتشارات مزبور گردد. کافی است گفته شود که رشد اقتصادی همواره یکی از نیازها و شرط لازم باقی می ماند ولی این برای حصول به اهداف محیط زیست و پایداری توسعه صنعتی و اقتصادی شرط کافی محسوب نمی گردد.
یکی از پیش نیازهای مهم دیگر برای تسریع دستیابی به فناوری های بازده تر در مصرف انرژی، تخصیص منابع مالی و انسانی در این امر است که با تحقیقات کاربردی توسعه این موضوع را پیگیری کند. بخش خصوصی ممکن است به تنهایی قادر نبوده و یا مایل به بهینه سازی مصرف منابع نباشد. بنابراین حمایت بخش عمومی یا دولتی ضرورت خواهد داشت تا بخش خصوصی را در اقدامات و کوشش هایش در این زمینه پشتیبانی کرده و به خروجی های مناسبی از نظر اجتماعی در این بخش نایل گردیم. با این حال حمایت دولت برای تحقیقات کاربردی حامل های انرژی در کشورهای عضو سازمان جهانی انرژی، در حدود ۳۳ درصد کاهش مطلق و حدود ۵۰ درصد کاهش نسبی با تولید ناخالص داخلی (GDP) را نشان می دهد.

۱ -۱۸ توان بالقوه گرم کردن جهان

کاهش و مبارزه با گازهای گلخانه ای در برخی از بخش ها و مناطق جهان با هزینه های زیادی همراه بوده است. سیاستگذاران که در پی یافتن روش های مقرون به صرفه کنترل روند گرم شدن زمین و یا کاهش انتشار و غلظت گازهای گلخانه ای اند، لازم است به سهم نسبی هر یک از گازهای گلخانه ای اصلی در این زمینه توجه داشته باشند تا بتوان در ارتباط با کاهش و کنترل مواد مورد نظرشان هدف گذاری کنند و ضوابط، سازوکارهای اصلی و مناسب بازار و همکاری های نهادی را به وجود آورند. هزینه نسبی واحد چنین کاهشی احتمالاً می تواند بین اجزاء و انواع تشکیل دهنده گازهای گلخانه ای مقایسه شود تا در صورت لزوم بین آنها داد و ستد و تبادلاتی را به وجود آورده، شرایط بهینه ای را به دست آورند.
نگرانی فزآینده ای در ارتباط با تعریف و سپس روش و میزان اندازه گیری گازهای گلخانه ای وجود دارد و این مساله در تدوین سیاست های پیشگیرانه و کنترل براساس ارزیابی ها و راهنمایی ها نیز به شدت مطرح می گردد. برای شروع به مشارکت پانل جهانی تغییرات اقلیمی اشاره می شود. هدف اصلی تدوین فهرست یا ایندکس محاسباتی برای ارزیابی توان بالقوه گرم شدن زمین، ارائه نوعی ملاک ارزیابی در تعیین پیامدهای نسبی تشعشع ناشی از مخلوط انواع گازها است. کوشش در جهت تدوین آن برای آن است که لازم نباشد سیاستگذاران در ارزیابی نسبی گزینه هایی که در ارتباط با انواع مختلف از گازهای گلخانه ای با آن مواجه می شوند محاسبات پیچیده را پیگیری کنند.
توان بالقوه گرم شدن جهان برای هر گاز گلخانه ای ملاکی از ارزیابی اثر نسبی افزایش میانگین دمای جهان، ناشی از انتشار نوعی خاصّ از گاز گلخانه ای معین است به صورت تغییر زمانی آثار نیروی تشعشعی فوری ناشی از آزاد شدن هر واحد از آن نوع گاز خاص ولی تعریف شده، که به صورتی متناسب با آثار آزاد شدن همان واحد وزن دی اکسیدکربن بیان می گردد. و محاسبه آن مستلزم برخی تعاریف و تعیین برخی خصوصیات ویژه است که از آن جمله اند:
  • نیروی تشعشعی و بازتاب خاص هر گاز محاسبه و در مورد دیگر انواع خصوصیات آن، براساس واحد وزن از غلظت و تغییرات آن در مراحل مختلف عملیات می باشد.
  • دوره زیست گازهای مختلف تحت بررسی و غلظت گاز مرجع در جو کره زمین باید معین شود.
  • افق زمانی که طی آن آثار نیروهای تشعشعی گازها جمع یا تلفیق می شوند باید مشخص باشد.
  • سطوح غلظت گازهایی که بستر را برای پایداری آثار متقابل مستقیم در آینده ایجاد می کنند باید معلوم شود.
  • مقادیر مشخصه های مورد قبول جهان در ارتباط با ویژگی های آب و هواشناسی برای دوره جاری و طی دوره های زمانی آینده باید تعریف شده باشند.
جدول ۱-۴ برآورد قیاسی توان گرمایش مستقیم گازهای گلخانه ای



مروری بر تدوین اولیه برآورد توان بالقوه گرمایش جهان اصلاحاتی را موجب گردید که در نهایت به درک مفهوم توان بالقوه گرمایش جهانی گازهای گلخانه ای به صورتی شفاف نزدیک شد.

۱- ۱۹ فرمول اولیه برای توان بالقوه گرمایش جهان

توان بالقوه گرمایش در اصل ارزیابی از سهم مشارکت معینی از انواع گازهای گلخانه ای در جذب گرما طی دوره زیست (یا دوره حضور) آن گاز در جو است که به منظور مطالعه تطبیقی و مقایسه (نرمال شده) با توجه به یک گاز مرجع، بیان می شود. گاز مرجع معمولاً دی اکسیدکربن است زیرا اهمیت آن از نظر وسعت در بروز پدیده اثر گلخانه ای بسیار زیادتر از دیگر گازهاست.
تعریف معادله ای به شرح زیر در نهایت به تدوین اولیه یک «فهرست I» برای محاسبه توان بالقوه گرمایش (GWP) گازها منجر شد.



در اینجا «T» افق زمانی مورد بررسی است، (Ci(t غلظت گاز است در زمان t = ۰ و (fi(t همان اثر توان تشعشعی گازها یا توان جذب دماست، برای هر واحد از غلظت گازها، (f(t و (ci(t مقادیر فوق می باشند. فهرست محاسباتی I به تعریف «T» بستگی زیادی دارد. با انتخاب دامنه زمانی طولانی تر و بالاتر «T» برای آن«دسته از گازها که نسبت به میانگین آن برای گاز دی اکسیدکربن مدّت دوره حضور یا زیست کوتاه تری را در جو دارند کاهش می یابد. اثر گرم کنندگی تشعشعات برای واحد وزن انواع گازهای گلخانه ای (درون پرانتز ذکر شده) نسبت به گاز دی اکسیدکربن (فرض شده به عنوان واحد) به شرح زیر است متان (۷۲)، اکسید ازت (۲۰۶)، سی اف سی -۱۱ (۳۹۷۰)، سی اف سی-۱۲ (۵۷۵۰) و اش سی اف سی - ۲۲ (۵۴۴۰).
برخی از برآوردهای تقریبی از پتانسیل گرم شدن به کمک فرمول های محاسبه ارقام فوق در جدول ۱-۴ فوق ارائه شده است. محاسبات و داده جدول مزبور به صورتی مهیا شده که مبین نقش افق زمانی در محاسبه و برآورد پتانسیل گرم شدن زمین برای هر گاز گلخانه ای باشد. داده و اطلاعات ورودی به برآورد و ارزیابی دوره زیست گازها در جو و منشا انسانی آنها طی دهه ۹۰ میلادی تحت بازبینی مجدد قرار گرفت.
جز آنچه به صورت دیگری تعریف و بیان شود همه ارقام مربوط به پتانسیل گرم شدن جهانی گازها براساس پتانسیل مستقیم است. به علت نبود اطلاعات مربوط به آثار ثانوی تشعشعات وجود گازها، محاسبه توان بالقوه گرمایش به صورت غیرمستقیم بسیار مشکل است حتی محاسباتی که در گزارش پانل جهانی تغییرات اقلیمی در سال ۱۹۹۰ قبلاً تعریف و محاسبه شده بود توسط خود پانل مربوط نیز نادیده گرفته شد. برای بحث بیشتر در مورد محدودیت ها و مشکلات در تعریف این توان به صورت غیرمستقیم و مسائل اجرایی انجام این برآورد و همچنین استفاده از آنها رجوع کنید به نشریات پانل تغییرات و برخی از مقالات تخصصی مربوط.
همان طوری که پانل تغییرات آب و هوایی از ۱۹۹۰ تاکید داشته در استفاده از توان بالقوه گرم شدن گازها و اثر توان گرمای تشعشعی آنها باید به علت عدم آگاهی کافی با احتیاط برخورد کرد. این احتیاط به ویژه در ارتباط با سیاستگذاری و برنامه ریزی های مبتنی بر این اندازه گیری ها باید رعایت گردد. در هر حال براساس توجه به همین پانل از سال ۱۹۹۲ محدودیت های خاص این اطلاعات به شرح زیر بوده است.
  • توان بالقوه گرمایش گازها براساس فرض مخلوط شدن کامل آنها در تروپوسفر است (دی اکسیدکربن، متان، اکسید ازت، و هالوکربن ها)، ولی برخی گازها ترکیب فضایی دیگری دارند و آثار تشعشعی آنها نیز به همان میزان متفاوت است.
  • فرض آنکه فقط اقیانوسها به عنوان سینک و محل جذب گاز دی اکسیدکربن باشد موجب می شود که آثار مستقیم و غیرمستقیم غلظت گاز غلط محاسبه گردد. بعلاوه میزان اختلاف محاسبه به دوره زیست گاز و افق زمانی محاسبات هم بستگی دارد.
  • آثار نیروی تشعشعی گازها به صورتی خطی تغییر نمی کند و افزایش غیرخطی هرگاز (چون دی اکسیدکربن) بستگی به حضور گازهای گلخانه ای دیگر (مثل متان و اکسید ازت) دارد.
  • برای گازهایی که توان بالایی در مخلوط شدن با جو تروپوسفر دارند، مفهوم توان بالقوه گرمایش ممکن است بی معنی باشد.
  • این مفهوم در ارتباط با گازهایی که به صورتی غیرهمگن منتشر شده اند مثل مواد «آئروسل» که دارای فعالیت های زیادی در طول موج نور خورشید نیز هستند، صادق نخواهد بود.
محدودیت هایی که این مفهوم از نظر کاربرد آن دارد قابل ملاحظه است ولی چند مورد اصلاحات اخیراً انجام گردیده که ناشی از انگیزه اقدامات کاربردی است. چنانچه کارکرد اقتصادی یا دوره کار مفید فیزیکی نیروگاه یا مولد انرژی زغال سنگ محدود به چند سال معین باشد (مثل حدود ۱۵۰ سال)، اثر تجمعی میزان گازهای تولید شده توسط نیروگاه باید در بررسی های محیط زیست و الزامات اصلاحی یا پایش مرتبط با ابعاد حفاظتی مدنظر قرار گیرد.

۱- ۲۰ پتانسیل گرمایش جهانی

پتانسیل گرمایش هر یک از گازهای گلخانه ای در جدول ۱-۵ ارائه شده است. بیشترین پتانسیل به SF6 و کمترین به CO2 تعلق دارد.

جدول ۱-۵ پتانسیل گرمایش جهانی هر یک از گازهای گلخانه ای



۱- ۲۱ فاکتور انتشار کربن

در جدول ۱-۶ فاکتور انتشار کربن بر حسب کیلوگرم به ازای تراژول و تن دی اکسید کربن به ازای تن سوخت ارائه شده است.

جدول ۱-۶ فاکتور انتشار کربن برحسب کیلوگرم به ازای تراژول و تن دی اکسید کربن به ازای تن سوخت



۱-۲۲ مطالعات (IPCC(۸ در مورد تغییر آب وهوا

۱-۲۲-۱ میانگین دمای سطحی در زمان گذشته
پیشنهاد و پیش بینی می شود که کاهش تابش خورشید در آینده نزدیک می تواند به طرز قابل ملاحظه ای اثرات گلخانه ای را تعدیل نماید به نحوی که عصر یخچالی جدیدی آغاز شود. اما ارزیابی های IPCC این امر را غیرمحتمل جلوه گر می کند و اشاره می نماید که تغییر تابش خورشید آنچنان اندک است که نمی تواند بر اثرات گلخانه ای غلبه نماید.
حتّی اگر تابش خورشید بدین منوال باقی بماند تغییرات در روابط زمین، خورشید، مقدار تابش خورشیدی جذب شده در زمین را تغییر می دهد. تغییرات شکل چرخشی زمین با کج شدن محور زمین در گسترش و توسعه دوران یخچالی کواترنری موثر بوده است.
این عامل می تواند به گرمایش کلی جوّ بیفزاید. اما باید سرمایش جهانی در طی سال های ۱۹۴۰ و ۱۹۶۰ (در شرایطی که میزان CO۲ در حال افزایش بود) نیز توضیح داده شود. این سرمایش اغلب از سوی محققان به عنوان یک مشکل مطرح می شود و تاکنون توضیح دقیقی برای آن یافت نشده است.
آتشفشان کوه پیناتویا در اواسط سال ۱۹۹۱ سبب سرمایشی شده است که به نظر می رسد عامل مهمی برای معکوس نمودن روند گرمایش جهانی در دهه ۱۹۸۰ و اول دهه ۱۹۹۰ باشد. شواهدی نیز وجود دارد که افزایش کدورت در اثر فوران این کوه ممکن است در گرمایش یا سرمایش منطقه ای سهیم بوده باشد.
گرمایش در هوای سطح دریا و نیز هوای بر فراز خشکی مشهود است. شهرنشینی(۹) و بیابان زایی(۱۰) تنها بخش اندکی از کل گرمایش جهانی را به خود اختصاص داده است (اما در برخی مناطق، شهرنشینی تاثیری مهم بر گرمایش دارد).
شاخص های(۱۱) غیرمستقیم از قبیل دما و ذوب کلاهک های یخی یک تایید غیرمستقیم بر گرمایش مشاهده شده محسوب می گردد. گرمایش اخیر در عرض جغرافیایی N ۷ بیشترین مقدار را داشته در حالی که نواحی اقیانوس اطلس شمالی در سال های اخیر، سرد شده اند.
۱- ۲۲- ۲ افزایش سطح دریا در ۱۰۰ سال گذشته
در ۱۰۰ سال اخیر، میانگین سطح جهانی دریاها حدود ۱۰ تا cm ۲۵ افزایش یافته است. به نظر می رسد بخش اعظم افزایش سطح دریا در جهان مربوط به ۱۰۰ سال گذشته است. در این مقیاس زمانی، گرمایش و انبساط حرارتی پیامد آن حدود ۲ تا cm ۷ از افزایش سطح دریا را به خود اختصاص داد، در حالی که مشاهده آزمون مجدد (ذوب یخچال ها) حدود ۲ تا cm ۵ از این افزایش را مشخص کرده است. نرخ مشاهدات به عمل آمده پیش بینی می کند که یک سهم مثبت در مورد لایه های بزرگ یخی گرینلند در این افزایش وجود دارد اما مشاهدات اخیر لایه های یخی امکان پیش بینی کمی، معنی دار و سهم این عامل را فراهم نمی سازد. از طرفی اطلاعات کافی در مورد لایه های یخی در ۱۰۰ سال گذشته وجود ندارد.
۱ -۲۲- ۳ کمربند چرخش آب در اقیانوس های جهان
کمربند چرخش شیب شوری آب اقیانوس ها در جهان در ابتدا با تشکیل آب (از عمق حدود m۱۵۰۰ به سمت آب های عمیق اقیانوس منجمد شمالی بر فراز کف اقیانوس) در دریای نروژ تشکیل می شود. به نظر می رسد این چرخش مسئول ایجاد جریان بزرگ در سطوح بالایی اقیانوس حاره ای آرام تا اقیانوس هند از طریق مجمع الجزایر اندونزی باشد. در اقیانوس اطلس دو عامل داخلی کمربند چرخش را کنترل می کند: ۱- فشار حرارتی (سرمایش در عرض های بالاتر و گرمایش در عرض های پائین تر) که یک جریان قطبی به سمت جنوب را به وجود می آورد و ۲- فشار شوری (آب شیرین در عرض های بالا و تبخیر در عرض های پائین) که در جهت عکس با جریان آتلانتیک حرکت کرده بنابراین جهت جریان سطح از جنوب به شمال است. هنگامی که قدرت فشار شوری در اثر تبخیر اضافی، زهکشی یا ذوب یخ، کاهش یابد این چرخش ضعیف شده یا حتّی متوقف می گردد. تغییرپذیری قدرت کمربند چرخش آب در اروپا تغییر نموده و این امر بر سایر سطوح در اقیانوس های جهان اثر خواهد گذاشت. به نظر می رسد سامانه اطلس شمالی جوّ ـ اقیانوس ـ کریوسفر یک چرخه طبیعی در بسیاری از زمان ها داشته باشد. حرکت تناوبی یخ اضافی از قطب شمال به سمت دریای گرینلند مسئول تغییرپذیری های کمربند چرخش اقیانوس ها در بین دهه های مختلف می باشد. شواهدی مبنی بر تغییر جهت بین دهه ای در اقیانوس اطلس شمالی وجود ندارد.
۱- ۲۲ -۴ تغییرات احتمالی ناشی از دو برابر شدن دی اکسیدکربن
سرمایش شدیداستراتوسفر (کاملاً قطعی)
کاهش غلظت ازن در لایه استراتوسفر منجر به کاهش جذب اشعه فرابنفش خورشید شده لذا گرمای کمتری تولید خواهد شد. افزایش غلظت دی اکسیدکربن و سایر گازهای فعّال تشعشعی در استراتوسفر، افزایش گسیل امواج حرارتی از استراتوسفر را سبب خواهد شد. ترکیب کاهش گرمایش و افزایش سرمایش موجب افت شدید دما در لایه های بالایی استراتوسفر می شود.
افزایش متوسط جهانی درجه حرارت سطح زمین (بسیار محتمل)
دو برابر شدن دی اکسیدکربن اتمسفر (یا معادل تشعشعی آن از سایر گازهای گلخانه ای)، افزایش دراز مدت متوسط جهانی درجه حرارت سطح زمین را در پی خواهد داشت که احتمالاً مقدار آن بین ۵/ ۱ تا ۵/ ۴ متغیر خواهد بود. مهمترین علّت عدم اطمینان در این مورد اثر ابرهاست. البته سرعت واقعی گرمایش طی قرن آینده متاثر از سرعت افزایش گازهای گلخانه ای، نوسانات طبیعی سامانه اقلیمی و واکنش موردی بخش هایی از اقلیم (نظیر اقیانوس ها یا یخچال ها) که به آرامی واکنش نشان می دهد، می باشد.
افزایش متوسط جهانی بارش (بسیار متحمل)
افزایش دمای سطح، سبب افزایش تبخیر و در نتیجه افزایش متوسط جهانی بارش خواهد شد. علیرغم افزایش میانگین جهانی بارش، قطعاً برخی مناطق خاص با کاهش بارندگی مواجه خواهند شد.
همزمان با گرم شدن اقلیم، انتظار می رود که میزان کل یخ های دریایی کاهش یابد.
گرمایش زمین در زمستان قطبی (بسیار متحمل)
همزمان با عقب نشینی مرز یخ های دریایی به سمت قطب، نتایج مدل ها حاکی از آن است که درجه حرارت مناطق قطبی در زمستان افزایش می یابد. افزایش سهم آب های آزاد و نازکی بیشتر یخ های دریایی احتمالاً سبب خواهد شد تا گرمایش هوای مجاور سطح در قطب با سرعتی معادل ۳ برابر متوسط جهانی افزایش دما صورت پذیرد.
گرمایش و خشکی تابستانه در مناطق قاره ای (احتمالاً در دراز مدت)
نتایج چندین مطالعه حاکی از احتمال کاهش دراز مدت و محسوس رطوبت خاک در تابستان در برخی مناطق داخلی قاره های واقع در عرض های میانی می باشد. این خشکی به دلیل پایان زود هنگام ذوب برف ها و دوره بارش و نیز شروع زودتر مرحله کاهش رطوبت خاک در بهارـ تابستان می باشد. البته این گونه شبیه سازی های دراز مدت شرایط تعادلی، راهنمای مناسبی برای روند تغییر ترکیب اتمسفر و تغییر اقلیم در طی چند دهه آینده نیست.
افزایش بارش در عرض های جغرافیایی بالایی (احتمالاً)
همزمان با افزایش دما، نفوذ گرما به سوی قطب افزایش یافته و به نظر می رسد که رطوبت هوا سبب افزایش متوسط سالانه بارش در عرض های فوقانی می شود.
افزایش متوسط جهانی سطح آب دریا (احتمالاً)
معمولاً افزایش سطح آب دریا به دلیل انبساط گرمایی آب دریا در اقلیم گرم تر آینده، انتظار است. در مورد نقش ذوب یا تکه شدن یخ ها، ابهام بیشتری وجود دارد.

۱- ۲۳ تغییرات آب وهوا با تاکید بر نقش انسان

در طول صدها میلیون سال، ترکیب اتمسفری تغییر نداشته اما قبل از گسترش یخچال ها در اولین دوره یخچالی کواترنر، عمدتاً وضعیت متغیر و در حال گسترش تدریجی قاره ها، رژیم آب و هوایی را تعیین می کرده است. براساس نظریات ارایه شده، از گذشته های دور تا به امروز می توان سه نوع رژیم آب و هوایی شناسایی کرد که عبارتند از:

۱- دوره ای که غلبه با اشتقاق قاره ها بوده است. ۲- عصر یخچالی(۱۲)ـ بین یخچالی و ۳- دوره بین یخچالی حاضر.
۱-۲۳-۱ نظریه دی اکسیدکربن
نظریه دی اکسیدکربن ابتدا توسط تی. سی. چمبرلین در دهه آخر قرن ۱۹ ارایه شد. براساس نظریه تغییر در حجم دی اکسیدکربن اتمسفری نقش غالبی را در تغییرات وسیع آب و هوایی بازی می کند. فعالیت های صنعتی مسئول اصلی افزایش حجم دی اکسیدکربن در اتمسفر می باشند. بخشی از گاز دی اکسیدکربن منتشر شده در اتمسفر توسط پوشش گیاهی جذب شده و بخشی دیگر در آب اقیانوس ها حل می شود و در هر صورت حدود ۵۰% آن در اتمسفر باقی می ماند. براساس یک برآورد(۱۳) تعدیل شده بین سال های ۱۸۶۰ تا ۱۹۷۰ حدود ۱۰% به میزان CO2 اتمسفری اضافه شده است. محاسبات نشان می دهند که حجم فعلی دی اکسیدکربن در جوّ حدود ppm۳۶۵ است و احتمالاً تا پایان قرن بیستم به ppm ۴۰۰ خواهد رسید. اگر این نرخ افزایش تداوم داشته باشد حدود سال های ۲۰۴۰ غلظت دی اکسیدکربن دو برابر خواهد شد و در نتیجه حرارت کره زمین به طور متوسط دو درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت.
این احتمال هم وجود دارد که افزایش دی اکسیدکربن اتسمفری منجر به کاهش درجه حرارت زمین گردد. درجه حرارت های بالا می توانند باعث افزایش تبخیر و تعرّق و افزایش میزان ابر در اتمسفر شوند. توزیع وسیع ابر به طور طبیعی، مقادیر تشعشع وارده را کاهش می دهد و در نتیجه درجه حرارت کاهش پیدا می کند.
۱- ۲۳- ۲ نظریه گردوغبار آتش فشانی(۱۴)
گرد و غبار آتش فشانی به دلیل داشتن اندازه های کوچک امواج کوتاه خورشیدی را منعکس می سازند ولی تشعشع امواج بلند زمین بدون هیچگونه اتلافی از آنها عبور می کند. بنابراین مقادیر زیاد گرد و غبار آتش فشانی می توانند درجه حرارت سطح زمین را تا حدود زیادی کاهش دهند. تجمع مقادیر زیاد گرد و غبار آتش فشانی در جوّ می تواند به تشکیل یک دوره کوچک یخچالی منجر شود. براساس این نظریه حتّی دوره های یخچالی گذشته نیز در اثر فعالیت های شدید آتش فشانی اتفاق افتاده است. شواهد تاریخی نشان می دهند که در طول یک قرن و نیم اخیر (بعد از وقوع انفجارات شدید آتش فشانی) درجه حرارت کره زمین تا چند درجه کاهش یافته است.
از آنجایی که گرد و غبار اتمسفری فقط منشا آتش فشانی نداشته و از منابع متعدد دیگری فعالیت های صنعتی، کشاورزی، حمل و نقل جاده ای، طوفان، بیابان ها و غیره مقادیر عظیمی گرد و غبار وارد اتمسفر می شود دانشمندان با تعمیم نظریه فوق به دیگر منابع تولیدکننده گرد و غبار، سعی می کنند از این نظریه در جهت کاهش اثرات افزایش CO2 و دیگر گازهای گلخانه ای که منجر به گرم شدن جهانی می شوند، استفاده کنند.
محاسبه تقریبی در این رابطه نشان می دهد که ۱% افزایش در میزان انعکاس تشعشع خورشیدی می تواند ۱۰۰۰ گیگاتن کربن به شکل CO2 را خنثی نماید. این محاسبات که اکثراً در مراحل اولیه هستند نشان می دهند که با پخش و نگهداری ۱۰ میلیون تن گرد و غبار معلق در هوا می توان مقداری از افزایش دما را خنثی ساخت.
تاثیر انسان بر آب و هوای جهان را می توان در عوامل زیر خلاصه کرد: ۱- انتشار گازهای مختلف از منابع صنعتی و کشاورزی مانند دی اکسیدکربن، متان، اکسید نیتروس، کلروفلوئوروکربن، کریپتون ۸۵ و چند گاز نادر دیگر، ۲- تولید هواویزه ها (آیروسل)، ۳- آلودگی حرارتی، ۴- تغییر در ضریب انعکاس (آلیدو) زمین که در اثر افزایش گرد و خاک بر روی پهنه های یخ، نابودی جنگل ها، چرای بی رویه، توسعه فعالیت های آبیاری و غیره صورت می گیرد.
الف) انتشار گازهای گلخانه ای:
هر سال حدود ۷ مگاتن دی اکسیدکربن وارد جوّ می شد که ۵ /۳ مگاتن آن در جوّ باقی مانده و بقیه به صورت کربنات و بیکربنات و یا در رسوبات(۱۵) کف اقیانوس ها ذخیره شده و مقدار نامعلومی نیز توسط موجودات زنده سطح آب جذب می شوند.
یکی دیگر از عوامل ناشناخته سامانه، تاثیر بازخوردها در سامانه آب و هوایی است. بعضی از این عوامل مثل تاثیرپذیری متوسط ابر آلودگی هوا از افزایش تبخیر قابل محاسبه بوده اما بقیه تاثیرات هنوز ناشناخته است. به عنوان مثال براساس تحقیقاتی که در انستیتو «گودارد» به عمل آمده است بعد از دو برابر شدن میزان دی اکسیدکربن اتمسفری بازخوردهای(۱۶) زیر در سامانه اقلیمی ایجاد خواهد شد: افزایش میزان بخار آب در اتمسفر ۸۵ /۱% توزیع بخار آب ۹۰%، افت قائم دما ۱۰/ ۱%، آلبدوی زمین ۳۸%، ارتفاع ابر ۵۱% و پوشش ابری ۴۲%.
ب) آلودگی حرارتی:
در اثر احتراق سوخت های فسیلی حرارت تولید می شود. این موضوع در مقیاس محلی که باعث تشکیل جزیره حرارتی می شود اهمیت زیاد، ولی در مقیاس های وسیع تر اهمیت کمتری دارد، زیرا در کل مجموع انرژی حرارتی تولید شده توسط فعالیت های انسان در مقایسه با انرژی خورشیدی و فعالیت های نورساختی گیاهان تقریباً ۰۱/ ۰ درصد انرژی کسب شده از خورشید است. چنین رقم کوچکی تاثیر کمی بر بیلان انرژی سیاره ای زمین خواهد داشت.
۱ -۲۳- ۳ پوشش گیاهی و ضریب انعکاس
نابودی جنگل های مرطوب مداری که سالانه به حدود ۰۰۰ /۱۱۰ کیلومترمربع بالغ می گردد، به عنوان یک سازوکار مهم در تغییر میزان آلبدوی زمین مطرح است.
بررسی تاثیر انسان بر اقلیم جهانی: پس از گزارش IPCC در سال ۱۹۹۰، پیشرفت های چشمگیری برای رسیدن به تمایز بین اثرات هواویزه های(۱۷) گوگرد در افزایش گازهای گلخانه ای حاصل آمد که خود منتهی به برآوردهای واقعی تری از تاثیرات انسانی گردید. سپس این موارد در مدل های هواشناسی برای شبیه سازی(۱۸) تغییر اقلیم توسط فعالیت های انسان به کار گرفته شد و در مجموع، شبیه سازی های جدید منجر به مدل های اقیانوس جوّ گردید مهمترین نتایج مرتبط با تعیین و منشا- یابی تاثیر انسان بر اقلیم جهانی عبارتند از:
- براساس شواهد محدود شاخص های اقلیم، به نظر می رسد میانگین کره زمین در قرن بیستم برابر با گرمای سایر قرن ها (حداقل از ۱۴۰۰ میلادی) بوده است.
- ارزیابی آمار میانگین دمای هوای سطح زمین در قرن ۱۹ نشان می دهد که گرمایش حاضر اصولاً دارای منشا طبیعی است.
- شواهد بیشتری از تاثیرات انسان بر اقلیم براساس مطالعات الگو حاصل است. مدلی که برای اقلیم ساخته شده است با ترکیب نیروی گازهای گلخانه ای و اثر هواویزه های گوگردی در تغییر دمای اتمسفر قابل مقایسه است.

فصل اول: مطالعات در زمینه پدیده تغییر آب و هوا

۱-۱ مقدمه

با آغاز انقلاب صنعتی در اوایل قرن نوزدهم میلادی و افزایش نیاز بشر به انرژی، مصرف انواع سوختهای فسیلی نظیر زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی، باعث افزایش انتشار گازهایی مانند دی اکسیدکربن، متان، اکسیدهای ازت، منواکسید کربن، مواد مخرب لایه ازن در جو گردیده است. افزایش جمعیت کره زمین موجب تغییر کاربری زمین، تخریب جنگلها، رشد میزان تقاضای حاملهای انرژی، افزایش فعالیتهای کشاورزی و دامداری، افزایش میانگین دمای سطح کره زمین و تولید ضایعات جامد و مایع شده است. پدیده تغییر آب و هوا نیز یکی از این پیامد ها می باشد که بر اثر انتشار گازهای گلخانه ای در جو ایجاد می شود.
گازهای گلخانه ای در اثر فعالیتهای انسانی به اتمسفر رها می شوند. زمانی که سوختهای فسیلی برای تولید انرژی استفاده و جنگلها قطع و سوزانده می شوند دی اکسیدکربن (CO2) تولید می گردد. متان (CH4) و اکسیدنیتروژن (N2O) نیز در اثر فعالیتهای کشاورزی، تغییر کاربری زمین و دیگر منابع منتشر می شوند. مواد شیمیایی صنعتی به نام هالوکربنها شامل PFCs، CFCs، HFCs و دیگر گازهای با طول عمر بالا مانند سولفور هگزا فلوراید (SF6) در اثر فعالیتهای صنعتی رها شده و انتشار می یابند. ازن اتمسفر (O3) موجود در لایه های پایین نیز به طور غیرمستقیم در اثر خروج دود اگزوز اتومبیلها و سایر منابع تولید می شود. همچنین SO2 و NOX و CO نیز به عنوان گازهای گلخانه ای فرعی معرفی می شوند.
افزایش میزان گازهای گلخانه ای در حال حاضر باعث تغییر آب و هوا می شود. این گازها با جذب اشعه های مادون قرمز، مسیر جریان طبیعی انرژی را با تغییر آب و هوا کنترل می کنند. سیستم آب و هوا در واکنش به انتشار گازهای گلخانه ای با پوششی ضخیم از این گازها برای حفظ تعادل بین انرژی دریافتی از خورشید و انرژی برگشت داده شده به فضا تعدیل می گردد. مشاهدات نشان می دهد که دمای جهان بعد از قرن بیستم Cº  ۰/۶ افزایش داشته است.
لزوم کاهش گازهای گلخانه ای و جلوگیری از تغییر آب و هوا، نهادهای بین المللی را بر آن داشت تا کنوانسیون تغییر آب و هوا را در سال ۱۹۹۲ و پروتکل کیوتو را در سال ۱۹۹۷ جهت متعهد نمودن کشورها جهت کاهش سطح انتشار گازهای گلخانه ای منعقد نمایند. در کنار تعهداتی که این کنوانسیون و پروتکل برای کشورهای عضو به خصوص کشورهای توسعه یافته تعیین نمود، فرصت ها و منابعی نیز تحت عنوان فرآیند توسعه پاک جهت کمک به کشورهای در حال توسعه به منظور اجرای برنامه های کنترلی آنها در راستای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در نظر گرفته شد.
بر اساس برنامه های مصوب درکنوانسیون تغییر آب و هوا و پروتکل کیوتو که جمهوری اسلامی ایران در سالهای ۱۳۷۵ و ۱۳۸۴به آنها پیوسته است، کشورهای عضو موظفند طی دوره های زمانی معین نسبت به تثبیت مقدار انتشار گازهای گلخانه ای و در مرحله بعدی، کاهش آن اقدام نمایند. در این خصوص رویکردهای مختلفی از جمله استفاده از فرآیندهای توسعه پاک مورد توجه و حمایت مالی دبیرخانه کنوانسیون و پروتکل، بانک جهانی و همچنین تسهیلات زیست محیطی جهانی (جف) قرار گرفته است. بر همین اساس کشورهای مختلف متناسب با تکنولوژیهای مورد استفاده و امکانات دردسترس، نسبت به طراحی فرآیندهای توسعه پاک برای نقاط اصلی دارای تجمع انتشار گازهای گلخانه ای پرداخته اند و اغلب، متناسب با آن از کمکهای بین المللی نیز جهت اجرایی نمودن این فرآیندها استفاده برده اند که در صورت طی مراحل طولانی در دبیرخانه کنوانسیون و توافق یک یا چند کشور توسعه یافته با کشور در حال توسعه، جهت انجام همکاری مشترک، این فرآیند به مکانیسم توسعه پاک(۱) تغییر نام می یابد.
از سوی دیگر، با توجه به سند چشم انداز بیست ساله جمهوری اسلامی ایران، با اتکال به قدرت لایزال الهی و در پرتو ایمان و عزم علمی و کوشش برنامه ریزی شده و مدّبرانه جمعی، در سال ۱۴۰۴ ایران کشوری توسعه یافته با جایگاه اول اقتصادی، علمی و فناوری در سطح منطقه... و بهره مند از محیط زیست مطلوب است. بر همین اساس در سیاستهای کلی برنامه های توسعه کشور، ساماندهی و بسیج امکانات و ظرفیت های کشور در کسب فناوری به ویژه فناوریهای نو زیست محیطی به جهت افزایش سهم کشور در تولیدات علمی جهان صراحتاً مورد تاکید قرار گرفته است.
لذا هر تلاشی که بتواند اهداف سند چشم انداز را تامین نماید و همچنین با برنامه های مورد تعهد بین المللی کشور در حوزه تغییر آب و هوا هم راستا باشد، از دیدگاههای ملی، منطقه ای و بین المللی حائز اهمیت بوده و علاوه بر مزایای اقتصادی و زیست محیطی برای سرمایه گذاران، متخصصین و مسئولین مرتبط، زمینه مناسبی را برای دانشگاهها و مراکز پژوهشی جهت ارائه این دستاوردها در سطوح جهانی به همراه خواهد داشت.

۱ -۲ تغییرات کره زمین

ژوزف فوریه و ساوانت آرهینوس در تاریخ علوم و تکامل از جمله پیشگامان مطالعه اثر افزایش غلظت گاز دی اکسید کربن بر گرم شدن دما در سطح زمین هستند. از نظر تاریخی آرهینوس اولین محققّی است که در تعیین این ارتباطات بسیار موثر بوده است. پس از وی طی قرن گذشته چندین مورد اصلاحات نیز به این رابطه اضافه شده است. گردآوری مفید از مقالات مربوط به این موضوع را در شماره ویژه ای از مجله آمبیو(۲) می توانید بیابید که در آنها دیدگاه های علمی، تاریخی و معاصر، ابعاد مختلف مساله گرم شدن و اثر گلخانه ای به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است.
ازن در سطح پایین تر تروپوسفر به عنوان جزیی از آلودگی هوا موسوم به «اسماگ» (SMOG) است. حضور ازن در فعل و انفعالات فتوشیمیایی مسائل جدی در کیفیت هوا ایجاد نموده و آثار سو زیادی را برای انسان به همراه دارد. ولی آنچه ما معمولاً به نام ازن یا لایه ازن خطاب می کنیم مربوط است به لایه حافظ در استراتوسفر که در حال حاضر در حال نازک شدن، پاره شدن یا سوراخ شدن است. این لایه در حفاظت حیات در برابر تشعشعات نور ماورای بنفش و آثار سو آن نقشی اساسی دارد. سرطان پوست و بروز اختلال در سلامت ریه به عنوان آثار سو این تشعشعات ماورای بنفش شناخته شده اند. حتماً باید متذکّر شد که غلظت (لایه) ازن طی فصول مختلف در جو متغیر بوده و با تغییر مکان جغرافیایی، یعنی عرض جغرافیایی سطح زمین نیز قطر این لایه تغییر می کند. طی زمستان و بهار ازن استراتوسفر به ازن سطحی افزوده می شود و این زمانی است که دوره حضور یا زیست ازن از نظر پایداری شیمیایی آن نسبتاً طولانی تر است. ولی در طی تابستان به خصوص در مناطق حارّه، مقدار ازنی که از استراتوسفر به سطح زمین اضافه می شود، به علت تخریب شیمیایی و دوره زیست کوتاهش موجب کاهش غلظت و لااقل عدم افزایش آن می شود. حدود ۷۵ درصد از ازن مصرف شده در تروپوسفر را هر ساله ازن استراتوسفر مهیا می کند. تولید این گاز در خود تروپوسفر نسبت به استراتوسفر به علت مقدار کمتر تشعشع ماورای بنفش بسیار کمتر است.
عنصر کلر یکی از کاتالیزورهایی است که ازن را به اکسیژن تبدیل می کند. بدین ترتیب ماده ای مخرب برای لایه ازن محسوب می گردد. نقش انواع کلروفلوروکربن ها در این فرآیند اولین بار توسط برندگان جایزه نوبل «مولینا» و «رولند»(۳) محاسبه شد. فعالیت کاتالیزوری عنصر کلر از طریق فعل و انفعالات به شرح زیر است:
(رابطه ۱-۱)
Cl + O3 → ClO + O2
مهم ترین نگرانی از تغییرات منفی ناخواسته در کره زمین، تغییرات جاری در شرایط اقلیمی است. اهمیت زیاد این نگرانی توسط همه مورد توافق بوده است. شاید مهم ترین منشا بحث در مورد این مساله همان مجمع یا گردهمایی دولت ها در مورد تغییر اقلیم بوده که توسط سازمان ملل متحد و با مشارکت جدی برخی از نهادهای بین المللی مرتبط با مسائل آب و هوایی جهان مثل سازمان جهانی آب و هواشناسی و برنامه محیط زیست سازمان ملل (UNEP) برگزار شد. اولین گزارش ارزیابی شرایط اقلیمی توسط پانل بین المللی تغییرات آب و هوا در سال ۱۹۹۰ به چاپ رسید. این پانل مبنای علمی مناسبی را برای شکل گیری چارچوب معاهده تغییر اقلیمی ایجاد کرد که در نهایت در نشست زمین در کنفرانس ریو در سال ۱۹۹۲ به تصویب رسید. هدف اصلی از ایجاد این چارچوب در دومین ماده معاهده، بدین شرح بیان شده است:
«مهار سطح غلظت گازهای گلخانه ای در جو زمین به اندازه ای که (از نظر انسانی) موجب بروز اختلال جدی در سیستم آب و هوای کره زمین نگردد. چنین سطح غلظتی باید در چارچوب معینی مهیا گردد که امکان انطباق اکوسیستم ها را به تحولات آب و هوایی میسر کرده و تولید کافی مواد غذایی را به خطر نیندازد و امکان ادامه روند توسعه اقتصادی را به صورتی پایدار کند».
یکی از گزارش های جمع بندی پانل «آی پی سی سی» در ارتباط با تفسیر ماده دوم معاهده و چارچوب تغییرات اقلیمی طی دومین گزارش ارزیابی ها چنین ابراز می شود: تغییر آب و هوا تصمیم گیرندگان را با مجموعه خیلی پیچیده از مسائلی رو به رو می کند که از جمله شامل بروز تباهی های غیرقابل برگشت و عدم دانش و آگاهی درباره بسیاری از مسائل، طی افق های زمانی خیلی طولانی همراه است. درک بهتر این مسائل از طریق تحلیل های تجربی و عینی نیاز به زمانی طولانی دارد و بعلاوه به علت تنوع و تغییرات منطقه ای با علت و معلول های متفاوت و زیادی نیز همراه است. و سطوح مختلفی از توجه و قضاوت ها از نظر عدالت اجتماعی را نیز در برمی گیرد که در ارتباط با هزینه ها و منافع هرگونه دخالت یا عدم دخالت و اقدامات دیگر مطرح می شود. براساس گزارش مربوط (توسط پانل جهانی تغییرات اقلیمی) که در سال ۱۹۹۵ ارائه شد «آثار مشخص عامل انسانی بر تغییرات اقلیمی تاثیر می گذارد» و این نتیجه گیری مرتبط را در میان می آورد که تا چه اندازه از اثرگذاری، و توسط چه منابعی و چه روند زمانی باید در این چارچوب مبنا، فرض گردد هنوز در این زمینه پاسخ های متقاعدکننده ای با دقت کافی و نتایجی قابل قبول وجود ندارد. با این حال گرایش ها و وسعت مشکلات و پیامدهای ناشی از تغییر اقلیمی (پایا بودن اعمال نفوذ آدمی) در برخی از گزارش های منتشره توسط پانل جهانی تغییرات اقلیمی توصیف شده اند.
براساس گزارش های پانل مربوط، در شرایط نبود سیاست های بازدارنده موثر و اقدامات پیشگیرانه در ارتباط با کنترل گازهای گلخانه ای، دمای کره زمین می تواند تا سال ۲۱۰۰ بین یک تا سه و نیم درجه سانتیگراد افزایش یابد. برخی از مسائل اصلی که ممکن است بروز کند مسائل جدی برای سلامت آدمی، ناپایداری اکولوژیک و افزایش سطح آبهای دریاها تا حدود ۱۵ الی ۹۵ سانتیمتر خواهد بود که براساس مورد آخر احتمال غرق شدن بسیاری از نواحی پست ساحلی وجود خواهد داشت. تغییرات اقلیمی می تواند بر شرایط زیست آدمی اثر گذاشته و سلامت آدمی به عنوان عارضه ای از افزایش شدید دما و از طریق شیوع امراض گرمسیری، سیل ها، طوفان ها، جابه جایی و کوچ های وسیع مردم و اختلال در سیستم مبنای اکولوژیک (مستقیم و غیرمستقیم بر امنیت غذایی و سیستم عرضه خدمات اکولوژیک پشتیبانی زندگی موثر است) سلامت انسان را متاثر کند. همین طور پیش بینی گردیده است که هر یک متر افزایش در سطح دریا به علت گرم شدن سطح کره زمین، می تواند منجر به از دست دادن عرصه وسیعی از اراضی ساحلی (به عنوان نمونه در حدود ۶ درصد از اراضی هلند) به شدت شده و جزایر کوچک را نیز تحت تاثیرات سو قرار دهد.
ارتباط بین اثر گلخانه ای، متحول شدن اقلیم در بسیاری از نقاط جهان و بارندگی های نامتوازن موضوعی بسیار پیچیده است که سازوکار آن همواره نامشخص باقی مانده است. با این حال بیشتر مدل های تدوین شده، کاهش بارندگی در اروپای جنوبی و آسیای جنوبی را از جمله پیامدهای افزایش گازهای گلخانه ای نشان می دهند. در مناطق گرمسیری و حارّه کاهش بارندگی طی چند دهه اخیر و به خصوص در بخش هایی از کشور ساحل عاج و در شرق در کشور اندونزی مشاهده شده است که تحت تاثیر توزیع انتشارات گازهای گلخانه ای مولد انسان می باشد و مثالی روشن از هزینه های اقتصادی و مرتبط با اقلیم است.
نقش نسبی انتشارات گذشته گازهای گلخانه ای (متناسب با میزان انتشار آن در هر کشور) در حال حاضر و آثار آن بر کل جهان در آینده از مواردی است که هنوز کاملاً مشخص نشده است. نبود الزام به کارگیری حسابداری صحیح محیط زیست و اجازه و توان بهره برداری مستمر از فضاهای اکولوژیک تحت شرایط بهره برداری فرصت طلبانه و بی مسئولیت با نظام دسترسی آزاد و رایگان از جمله مسائل مهم لاینحل در این ارتباط محسوب می شود. اقتصاد تغییر اقلیم بسیار شایان توجه به نظر می رسد و ضرورت دارد که وابستگی های متقابل پیچیده ای که در سیستم های فیزیکی با سیستم های اقتصادی وجود دارد بهتر بررسی و مطالعه شود.
گازهای گلخانه ای دارای نیمه عمرهای طولانی هستند و امکان مخلوط شدن آنها در تروپوسفر و استراتوسفر به صورتی بسیار طولانی و پایدار وجود دارد. به این ترتیب غلظت آنها در مکان و طی زمان اغلب خیلی متغیرتر از میانگین های جهانی آن می باشد. روند اثر گلخانه ای به علت حضور «آئروسل ها» که از مهم ترین پیامدهای مجموعه اعمال دخالت های آدمی در بوجود آمدن تشعشعات کره زمین می باشند، روند گرم شدن را به اندازه بسیار اندکی جبران نموده یا کاهش می دهند. روش های احتراق سوخت باعث تولید مواد گازهای گلخانه ای و همچنین آئروسل می شود. اما در حالی که گازهای گلخانه ای و به خصوص دی اکسیدکربن دارای مدت و طول عمر و حضوری در حدود یک قرن در جو کره زمین است «آئروسل ها» فقط دارای دوره حضور یا زیست حتی کمتر از یک هفته اند و بدین ترتیب تنها در حیطه منبع انتشار خود، از غلظت و اثرگذاری بالایی برخوردارند. این پدیده در محل احتراق سوخت و همین طور در مناطق آتشفشانی صادق است. حدود دو دهه قبل مشخص شد که سوزاندن و احتراق سوخت فسیلی به تولید و انتشار گاز گوگرد منجر می شود که بی درنگ اکسیده شده و آئروسل های هیدرات گوگرد را در هوا ایجاد می کند. این ذرات ریز معلق، نور را پخش و در نتیجه از گرم شدن هوا تا حدی جلوگیری می کنند. آئروسل ها باعث خنک شدن بیشتر هوا در عرض های میانی نیمکره شمالی زمین می شوند، همان جایی که بار و میزان انتشار آئروسل ها در هوا به حداکثر اوج خود می رسد. این پدیده ضمناً در ارتفاعات بالاتر نیز طی زمستانها (به علت بازخور بین توده های یخ و دما) توسط برخی مشاهده و گزارش شده است. اظهار شده است که به همین دلایل با افزایش گازهای گلخانه ای برخی پدیده ها و تحولات هیدرولوژیکی در آینده نزدیک و یا میان مدت (چند دهه) بروزشان با شدتی کمتر همراه خواهد بود. ضمناً چنین نتیجه گیری شد که این شرایط در بلندمدت استمرار نمی یابد چون اثر افزایش غلظت سولفاتها تا زمانی که انتشارات گوگرد ادامه یابد حفظ می شود، در حالی که گاز دی اکسید کربن دوره زیست بسیار طولانی تر تا حدود یک قرن داشته و بدین ترتیب بالا ماندن غلظت گازهای گلخانه ای طی چندین دهه آینده مسلّم است و تغییرات آب و هوائی را در بلندمدت، میزان حضور این گازها تعیین خواهد کرد.
گزارشهای پانل جهانی تغییرات اقلیمی و برآورد دوم انجام شده در سال ۱۹۹۶ اکثر نتیجه گیری های گذشته این پانل را مجدداً تایید می کند:
  • اقلیم زمین طی قرن گذشته تغییر نموده و انسان در این روند بسیار موثر بوده است.
  • غلظت گازهای گلخانه ای در جوّ همواره روندی فزاینده دارند.
  • افزایش غلظت مواد ریز معلق در هوا «آئروسل»(۴) توسط انسان مثل گرد و غبار ناشی از احتراق و سوزاندن زغال سنگ موجب تولید نیروهای تشعشع منفی(۵) شده که می توانند نقش کاهش دهندگی نسبی برای دمای کره زمین به همراه داشته باشند، بعلاوه باید به نقش آتش نشانهای شیمیایی و مشارکت آنها در تولید آئروسل و خنک نمودن هوا توسط آنها هم بیشتر توجه نمود.
البته سناریوهایی که اثر حضور «آئروسل» زیاد را در کنار انتشارات گازهای گلخانه ای بررسی می کنند سهم قابل توجه آنها را در عدم توازن آب و هوا نشان داده اند، اما مباحث در ارتباط با اندازه گیری متوسط دما و همین طور احتمال حضور دیگر مشخصه های آب و هوایی این مسئله را همیشه با عدم اطمینان توام نموده است.
مهم ترین پیام حاصل که باید به عنوان هدف پیگیری شود تلاش برای کاهش مقدار انتشار گازهای گلخانه ای است، که گاز دی اکسیدکربن با توجه به دوره زیستش از جمله مهم ترین آنها محسوب می گردد. با توجه به این موضوع بسیار بعید به نظر می رسد که حتی با سخت گیرانه ترین استانداردهای نقّادان علوم که در ارتباط با روند گرم شدن زمین وجود دارد، می توان گفت که بیشتر پیش بینی هایی که در مورد انتشارات گازهای کربن در گزارش های پانل مربوط آمده احتمالاً زیر واقعیت بوده و ضرورت انطباق و تنظیم و بالا بردن آنها کاملاً محسوس است.
حال بهتر به اجزای اصلی ارتباط تغییر اقلیم با گرم شدن زمین می پردازیم که موضوع بخش بعدی کتاب را تشکیل می دهد.

۱- ۳ تعریف پدیده تغییر آب وهوا

گازهای گلخانه ای در اثر فعالیت های انسانی به اتمسفر رها می شوند. زمانی که سوخت های فسیلی برای تولید انرژی استفاده شده و جنگل ها قطع و سوزانده می شوند، دی اکسید کربن (CO2) تولید می شود. متان (CH4)و اکسید نیتروژن (N2O) نیز در اثر فعالیت های کشاورزی، تغییر کاربری زمین و دیگر منابع منتشر می شوند. مواد شیمیایی صنعتی به نام هالوکربن ها (PFCs, CFCs, HFCs) و دیگر گازهای با طول عمر بالا مانند سولفورهگزافلوراید (SF6)، در اثر فعالیت های صنعتی رها می شوند و انتشار می یابند.
افزایش مقدار گازهای گلخانه ای سبب تغییر آب و هوا می شود. این گازها با جذب اشعه فروسرخ، مسیر جریان طبیعی انرژی را با تغییر آب و هوا کنترل می کنند. سیستم آب و هوا در واکنش به انتشار گازهای گلخانه ای با پوششی ضخیم از این گازها برای حفظ تعادل بین انرژی دریافتی از خورشید و انرژی برگشت داده شده به فضا تعدیل می شود.

۱ -۴ اثر گلخانه ای

آب و هوای کره زمین با جریان های دائمی انرژی خورشیدی مرتبط می باشد. این انرژی بصورت اشعه مرئی به زمین رسیده و حدود ۳۰ درصد آن به فضا منعکس شده و مابقی از اتمسفر عبور کرده و به سطح زمین می رسد. دمای سطح زمین یا نزدیک زمین را چهار عامل تعیین می کنند:
مقدار اشعه که زمین دریافت می کند.
مقدار اشعه که زمین منعکس می کند.
نگه داشتن گرما بر اثر اتمسفر
تبخیر و چگالش بخار آب
زمانی که اشعه خورشید به یک سطح یا مولکول گازی برخورد می کند، انرژی آن کاهش یافته، و طول موجش، به طول موج بلند تبدیل می گردد. این بدان معنا است که وقتی اشعه خورشیدی با انرژی بالا (عمدتا نور مرئی و اشعه ماوراء بنفش با طول موج بلند) وارد اتمسفر می شود، مقداری از آن بلافاصله به وسیله ابرها به درون فضا منعکس شده، و حدود نیمی از آن که به سطح زمین می رسد، اکثراً به صورت اشعه مادون قرمز با انرژی کمتر منعکس می شود. مقدار کمی از آن در حدود ۱۰ درصد مستقیماً از داخل فضا عبور کرده، اما مقدار اصلی به وسیله برخی مولکولهای گازی در اتمسفر جذب می شوند. سپس این مولکول ها انرژی مادون قرمز جذبی را در کل مسیر می تابانند که مقداری به فضا وارد می شود و مقداری به سطح زمین بر می گردد که سبب تبخیر آب و انتقال آن به سمت بالا و همچنین انتقال انرژی از سطح زمین به درون اتمسفر می شود. کل این فرآیند باعث گرمایش می شود. شکل (۱-۱) پدیده گلخانه ای را نشان می دهند.



شکل ۱-۱ پدیده گلخانه ای

گازهای شرکت کننده در فرآیند گرمایش، به صورت روکشی در اطراف سطح زمین عمل می کنند و امواج گرمایی را به دام می اندازند. این عمل تا حدودی شبیه به کار گلخانه است به همین دلیل به این فرآیند اثر گلخانه ای می گویند.
این عایق طبیعی گرما میانگین درجه حرارت جهان را از ۱۸- درجه سانتیگراد تا ۱۵ درجه سانتیگراد افزایش می دهد. درک این نکته حائز اهمیت است که این تاثیر در واقع یک پدیده طبیعی است و میلیونها سال در زمین و سایر کرات منظومه شمسی در حال انجام بوده است.
گازهای گلخانه ای اصلی شامل بخار آب، دی اکسید کربن(CO2)، ازن تروپوسفری (O3)، متان (CH4)، اکسید نیتروس(N2O)، گازهای صنعتی (هالوکربن ها) و... می باشند که بجز گازهای صنعتی بقیه آنها بطور طبیعی ایجاد می شوند و در مجموع کمتر از یک درصد گازهای اتمسفر را تشکیل می دهند. این مقدار ازگازها برای ایجاد اثر گلخانه ای و حفظ طبیعی دمای کره زمین در حدود ۳۰ درجه سانتیگراد بیشتر از دمای ضروری جهت حیات بر روی کره زمین کافی است.
سطح گازهای گلخانه ای اصلی با احتساب بخار آب به طور مستقیم در اثر فعالیت های انسانی در حال افزایش است. انتشار دی اکسید کربن (ناشی از سوختن زغال سنگ، نفت و گازهای طبیعی)، متان و اکسید نیتروس(ناشی از فعالیت های کشاورزی و تغییر کاربری زمین)، ازن تروپوسفری (حاصل از دود اگزوز خودروها و سایر منابع) و گازهای صنعتی با طول عمر زیاد از جمله کلروفلوروکربنها (CFCs)، هیدروفلوروکربنها (HFCs)، پر فلوروکربنها (PFCs)، موجب تغییر در چگونگی جذب انرژی توسط اتمسفر می شود. مقدار بخار آب نیز به دلیل بازخور مثبت ممکن است افزایش یابد. این تغییرات در حال وقوع هستند و در نتیجه به عنوان تشدیدکنندگان اثر گلخانه ای شناخته می شوند.
سامانه آب و هوایی به منظور متعادل نگه داشتن مقدار انرژی، باید مقدار انتشار گازهای گلخانه ای را کنترل کند و در طولانی مدت این انرژی را با همان سرعتی که دریافت می کند، آزاد سازد. زمانی که لایه ضخیم گازهای گلخانه ای مانع از خروج انرژی به فضا می شود، سامانه آب و هوا باید برای حفظ تعادل بین انرژی ورودی و خروجی تغییر کند.
حفظ این تعادل سبب گرم شدن جهانی سطح زمین و لایه های پایین اتمسفر می شود. افزایش دما ساده ترین راه برای تعادل آب و هوا و در نتیجه خارج شدن انرژی اضافی است. ولی کمی افزایش دما با بسیاری از تغییرات دیگر همراه خواهد بود که بعضی از این تغییرات ممکن است به افزایش دما کمک کنند. از طرفی انتشار گوگرد از نیروگاههای سوخت نفتی و فسیلی و همچنین سوختن مواد آلی، ذرات میکروسکوپی به نام آئروسل تولید می کند که این ذرات می توانند نور خورشید را به فضا منعکس کرده و بر ابرها اثر گذارند. آئروسل های منتشر شده در اثر این فعالیت، سبب کاهش دما و سرد شدن کره زمین می گردد. این سرما، بخشی از اثر گازهای گلخانه ای را خنثی می کند. آئروسل ها در مقایسه با عمر طولانی گازهای گلخانه ای برای مدت کوتاهی در اتمسفر باقی می مانند، بنابراین اثر سرمایشی آنها مقطعی است و همچنین سبب بارش بارانهای اسیدی و کاهش کیفیت هوا می شوند.
واقعیت این است که انتشار گازهای گلخانه ای، ما را گرفتار برخی تغییرات آب و هوایی کرده است. آب و هوا با انتشار گازها به سرعت تغییرکرده و این تغییر برای صدها سال ادامه خواهد داشت و در نتیجه حتی اگر انتشار گازها و افزایش غلظت آنها در سطح اتمسفر متوقف شود، می توان گفت که برای تشخیص بعضی از اثرات مهم تغییر آب و هوا مانند بالا آمدن سطح دریا، مدت زمان طولانی مورد نیاز است.

۱- ۵ گازهای گلخانه ای

جدول ۱-۱ مثال هایی از گازهای گلخانه ای حاصل از فعالیت های انسانی را نشان می دهد.

جدول ۱-۱ گازهای گلخانه ای حاصل از فعالیت های انسانی



بیشترین انتشار در اثر مصرف انرژی در هنگام احتراق سوخت های فسیلی صورت می گیرد. نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ (که بیشترین کربن را در ازای تولید یک واحد انرژی منتشر می کند) بیشترین انرژی را در تولید الکتریسته، حرکت اتومبیل، تولید گرما در خانه ها و نیروگاه ها فراهم می سازند. اگر سوخت به طور کامل بسوزد، تنها دی اکسید کربن تولید می شود، اما اغلب، احتراق ناقص است و در نتیجه مونوکسید کربن و سایر هیدروکربن ها تولید می شوند، اکسید نیتروژن و سایر اکسیدهای نیتروژن که در اثر احتراق تولید شده سبب ترکیب نیتروژن موجود در سوخت یا هوا با اکسیژن هوا می شوند. اکسیدهای گوگرد (SOX) نیز زمانی که سولفور با اکسیژن ترکیب می شود، تولید شده و ذرات سولفات حاصل شده سبب کاهش دمای اتمسفر می شوند.
همانطورکه اشاره شد، گازهای گلخانه ای بطور موثر بعنوان یک صافی یک طرفه عمل کرده و به نور مرئی با طول موج کوتاه اجازه ورود داده اما از عبور نورهایی با طول موج بلند در جهت مخالف جلوگیری می نمایند، و بدین ترتیب باعث اثر گلخانه ای و گرمایش جهانی می شوند.
این گازها عبارتند از: دی اکسید کربن (CO2)، متان(CH4)، اکسید نیتروس(N2O)، کلروفلوروکربنها (CFCs)، غلظت کم ازن تروپوسفری (O3) و بخار آب. تعدادی از این گازها دارای زمانِ ماند طولانی در اتمسفر هستند مانند: دی اکسید کربن، اکسید نیتروس و CFCs در حالی که بقیه عمر اتمسفری کوتاهی دارند.
جزئیات مهم گازهای گلخانه ای در جدول ۱-۲ نشان داده شده است.

جدول ۱-۲ مشخصات گازهای گلخانه ای



بخار آب به عنوان ماده شیمیایی غالب در پدیده گلخانه ای است و قسمت عمده گرمایش طبیعی به علت وجود بخار آب دراتمسفر است. اما غلظت بخار آب به طور قابل ملاحظه ای در اثر فعالیت های انسانی تغییر نمی کند، بنابراین سهم آن در دمای اتمسفری ثابت می ماند و در بحثها آن را به عنوان گاز گلخانه ای در نظر نمی گیرند. نگرانی عمده در خصوص آن دسته از گازهایی است که تا حدودی به علت فعالیت های انسانی بوجود می آیند.
بدون در نظر گرفتن بخار آب، دی اکسید کربن گاز عمده پدیده گلخانه ای است که حدود نیمی از کل اثر گرمایش زمین را بر عهده دارد، زیرا با قدرت، اشعه مادون قرمز را جذب کرده، نسبت به سایر گازهای گلخانه ای غلظت بالاتری دارد و طول عمر اتمسفری آن طولانی و بین ۵۰ تا ۲۰۰ سال می باشد.
تا سالهای اخیر، دی اکسید کربن به عنوان یک آلاینده مد نظر نبود، بلکه به عنوان یک گاز حیاتی به شمار می رفت که کل حیوانات آن را به عنوان گاز زائد از راه تنفس آزاد کرده و گیاهان آن را به عنوان منبع کربنی جهت تولید کربوهیدراتها، پروتئینها وچربیها استفاده می کنند. اساساً، کل مواد بیوشیمیایی روی زمین به وسیله گیاهان با تثبیت دی اکسید کربن اتمسفری ساخته می شوند.
دومین گاز مهم که حدود ۲۰ درصد اثر گلخانه ای را شامل می شود، متان است که غلظت اتمسفری آن در حدود ۲۰۰ برابر کمتر از مقدار دی اکسید کربن می باشد. در هر صورت، هر مولکول متان حدود ۲۰ برابر بیشتر از مولکول دی اکسید کربن توانایی جذب اشعه مادون قرمز را داشته، اگر چه طول عمر اتمسفری آن حدود ۱۰ سال است.
اکسید نیتروس مسئول حدود ۵ درصد اثر گلخانه ای می باشد و توانایی آن در جذب اشعه مادون قرمز، ۲۰۰ برابر بیشتر از دی اکسید کربن بوده و طول عمر اتمسفری آن طولانی و حداقل ۱۲۰ سال است.
CFCs ممکن است بیش از ۲۰ درصد اثر گلخانه ای را تشکیل دهند.
اثر گلخانه ای طبیعی، بدون آن که گرمای زاید تولید نماید، برای بقای انسان در روی زمین حیاتی است و نقطه انجماد سطح زمین را کاهش می دهد. اثرگلخانه ای زمین، درجه حرارت بخشهای پایین تر اتمسفر را تا حدود ۳۲ تا ۳۴ درجه سانتیگراد افزایش داده و متوسط درجه حرارت ۱۵ درجه سانتیگراد را ایجاد می کند که برای زندگی قابل تحمل است.
زمین بر اثر افزایش گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت بشر در حال گرم شدن است. گازهای گلخانه ای با توجه به اثر گلخانه ای متنوع بوده و از منابع انرژی و غیر انرژی سرچشمه می گیرند.
هر ساله درنتیجه فرآیندهای زیست شناختی و فیزیکی مختلف، حدود ۲۰۰ میلیارد تن کربن بصورت دی اکسید کربن به اتمسفر زمین وارد و ازآن خارج می شود.
آنچه در این بحث مورد توجه است، تاثیر گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیتهای انسانی در مورد دو عامل مهم زیر است:
۱- سوزاندن سوختهای فسیلی که سالانه ۶ میلیارد تن کربن به اتمسفر می افزاید و بر تراکم CO۲ اتمسفر می افزاید.
۲- سایر فعالیتهای انسانی، گازهای گلخانه ای دیگری از قبیل متان، ازن، اکسیدهای ازت و CFCs را نیز منتشر می نماید.
بیشتر محققان معتقدند که با افزایش گازهای گلخانه ای در ابتدای سال ۲۰۳۰، سیاره زمین ۲ تا ۵ درجه سانتیگراد گرم می شود. بعلاوه انتظار می رود که در طول قرن ۲۱ سطح جهانی دریاها به میزان ۲ /۰ تا ۶/ ۰ متر، بالا بیاید که دلایل آن توسعه حرارتی آب دریا در نتیجه افزایش دما و همچنین افزایش میزان آب دریا ناشی از ذوب یخهای قطبی و کوههای یخ می باشد.
۱-۵-۱ دی اکسید کربن (CO2)
دی اکسید کربن در رابطه با مساله گرم شدن زمین مورد توجه خاصی واقع شده است، بطوری که حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد تاثیر گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های بشری را به این گاز نسبت می دهند.
مقدار اتمسفری دی اکسید کربن در نتیجه مصرف سوختهای فسیلی، در ۲۰۰ سال اخیر تا ۳۰ درصد (ppm۳۵۰) افزایش یافته است.
در طول قرن نوزدهم و پس از آن در نتیجه انتشارات ناشی از مصرف سوختهای فسیلی کربن دار و تغییر کاربری زمین، به خصوص جنگل زدایی جنگلهای بارانی گرمسیری، تراکم دی اکسید کربن رشد خود را آغاز نمود و بین سالهای ۱۹۵۸ تا اواخر دهه ۱۹۸۰، مقدار آن حدود ppm۳۰ افزایش یافت. در حال حاضر، میزان رشد دی اکسید کربن اتمسفر در حدود ۵ /۰ درصد در سال است که اگر با همین میزان ادامه پیدا کند انتظار می رود که مقدار دی اکسید کربن بین سالهای ۲۰۵۰ تا ۲۱۰۰ دو برابر مقدار آن در اواسط دهه ۱۸۰۰(ppm۲۸۰) شود.
میزان زیاد انتشار دی اکسید کربن و رشد انتشار آن حاکی از آن است که افزایش دی اکسید کربن اتمسفر نتیجه مستقیم ورودیهای دی اکسید کربن از منابع انسانی و از جمله سوزاندن سوختهای فسیلی و جنگل زدایی بوده است.
کشورهای صنعتی مسئول ریزش ۷۰ درصد و کشورهای در حال توسعه ۲۵ درصد از دی اکسید کربن بوده اند. بر اساس برآوردهای مجمع بین الدول در خصوص تغییرات آب و هوا سهم تبدیل اراضی جنگل در منطقه حارّه در ریزش گازهای گلخانه ای (نسبت به کل گازها) برای دی اکسید کربن ۳۳-۲۵ درصد و برای متان ۳۵ درصد و برای دی اکسید ازت۳۰- ۲۰ درصد بوده است.
کل اکوسیستم های جنگلی دنیا ۲۰ تا ۱۰۰ مرتبه در واحد سطح، بیش از اراضی زراعی کربن ذخیره می کنند و به دلیل جذب دی اکسید کربن اتمسفر در فرآیند فتوسنتز و انباشت آن در بیومس چوبی نقش حساسی را در کاهش سطح آن در محیط زیست دارند.
واضح است که اگر تمام دی اکسید کربن حاصل از فعالیت انسانی در اتمسفر باقی می ماند، تراکم این گاز باید بالاتر از امروز می بود! بنابراین باید چنین فرض کرد که برای دی اکسید کربن چالش های دیگری در اقیانوس و خشکی وجود دارد که هنوز به خوبی تشخیص داده نشده است. با وجود تمام احتیاط ها و کمبود داده ها، می توان گفت که تراکم دی اکسید کربن اتمسفر از انقلاب صنعتی به بعد به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
۱- ۵- ۲ متان (CH4)
متان، ساده ترین هیدروکربن است که به نام گاز مرداب یا باتلاق نیز شناخته می شود. چنین تصور می شود که ۱۲ تا ۲۰ درصد از آثار گلخانه ای انسان ساز به متان تعلق داشته باشد. بیشترین انتشار متان به وسیله باکتریهای متان ساز در محیط های غیر هوازی حاصل می شود، اما مقدار کمی از آن در قسمتهای عمیق تر پوسته زمین وجود دارد. کلیه باکتریهای متان ساز در دامنه وسیعی از درجه حرارت و pH به خوبی رشد می کنند.
منابع تولید متان عبارتند از:

۱- منابع طبیعی: شامل تالابها، دریاچه ها، اقیانوسها، نشخوارکنندگان، آتشفشانها و غیره.
متان حاصل از تجزیه مواد گیاهی در محیط های آبی کم اکسیژن تالابها بیشترین سهم را دارا است، البته مقادیر انتشار یافته به وسیله متانوژنها در رسوبهای کف اقیانوس نیز قابل توجه می باشد.
۲- منابع مصنوعی: که شامل محلهای دفن زباله (خانگی و صنعتی)، سوزاندن بیومس، مزارع برنج، نشت از لوله ها و دریچه های گاز، معادن زغال سنگ و فاضلابها.
مقادیر متان حاصل از فعالیت های انسانی ۳ تا ۴ برابر بیشتر از منابع طبیعی آن است. البته برآورد شده است بیشترین متان آزاد شده حاصل مزارع برنج است. در این مکان ها متان از طریق فعالیتهای بی هوازی شالیزارهای غرقاب آزاد می شود. سایر منابع انسانی تولیدکننده متان نیز از اهمیت قابل توجهی برخوردارند. متان از مواد آلی پوسیده در محلهای دفن زباله آزاد می شود. بعلاوه در آتش سوزیهای جنگلها در برابر صد واحد دی اکسیدکربن آزاد شده یک واحد متان نیز آزاد می گردد.
مقادیر متان اتمسفری از ppm ۰/۸ در حدود ۱۵۰ سال پیش به حدود ۷/ ۱  ppm تا سال ۱۹۹۰ افزایش یافته است که دلایل آن توسعه زراعت برنج، مصرف زیاد سوختهای فسیلی و سوختن جنگلها است. در حال حاضر، افزایش سالانه متان بطور متوسط نزدیک یک درصد می باشد.
۱- ۵- ۳ بخار آب
از مهمترین گازهای طبیعی گلخانه ای بخار آب است که به عنوان جذب کننده و تابنده اشعه مادون قرمز در داخل و خارج ابرها شناخته شده است. مقدار بخار آب اتمسفر به درجه حرارت و میزان توانایی هوا در جذب بخار آب بستگی دارد. معمولاً انسان به طور مستقیم میزان بخار آب اتمسفر را افزایش نمی دهد، بلکه این عمل به طور غیر مستقیم و در نتیجه فرآیندی از نوع بازخور مثبت در اتمسفر صورت می گیرد، بدین صورت که گرمای زمین ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای دیگر، باعث افزایش تبخیر از سطح اقیانوسها شده که این خود باعث افزایش بیشتر بخار آب اتمسفر می شود.
افزایش مقادیر بخار آب، به نوبه خود باعث افزایش اثر گلخانه ای گردیده و در نتیجه درجه حرارت جهانی و تبخیر افزایش می یابد به طوری که باعث افزایش بیشتر بخار آب می شود. به طور معمول، در تعیین میزان افزایش اثر گلخانه ای توسط فعالیتهای انسانی، بخار آب نادیده گرفته می شود، زیرا در اندازه گیری روندهای جهانی این گاز مشکلاتی وجود دارد.
۱ -۵- ۴ اکسید نیتروس(N2O)
اکسید نیتروس(N2O)، گازی بی رنگ، غیر قابل اشتعال و غیر سمی با مزه و بوی نسبتاً خوب است که عموماً به عنوان گاز خنده شناخته می شود و تنها به عنوان داروی بی حسی در دندانپزشکی به کار می رود. این گاز تولید طبیعی فرآیندهای بیولوژیکی در خاک و آب است، همچنین با مصرف سوختهای فسیلی، آشفتگی های درون خاک، فعالیتهای کشاورزی (کاربرد کودهای شیمیایی ازته) پسماندهای انسانی و حیوانی، جنگل زدایی و آتش سوزی بیومس به وجود می آید. عمل تبخیر به وسیله باکتریها در خاک به منظور تجزیه ترکیبات تشکیل دهنده ازت منبع عمده N2O را تشکیل می دهد. مکانیسم دقیق شیمیایی این فرآیند هنوز قطعاً مشخص نشده است، ولی تاثیر زیادی بر انتشار سالانه دارد که حدود ۵۹۲ میلیون تن N2O برآورد شده است.
این مقدار گاز پیش از انقلاب صنعتی ppb ۲۸۸ و تا سال ۱۹۹۰ به حدود ppb ۳۱۰ افزایش یافته است، به طوری که افزایش سالانه آن ۲۵/ ۰ درصد بوده و احتمالاً ۵ درصد از تاثیر گلخانه ای انسان ساخت را تشکیل می دهد. کاهش مصرف کودهای شیمیایی و سوختهای فسیلی ممکن است انتشار اکسید ازت را کاهش دهد.
زمان توقف این گاز طولانی است، حتی اگر انتشار آن تثبیت شده و یا کاهش یابد، باز هم سطح تراکم بالای آن در اتمسفر حداقل برای چندین دهه دوام خواهد آورد.
۱- ۵ -۵ ازن (O3)
ازن با غلظت کم با تاثیر نور خورشید بر روی اکسیدهای ازت و هیدروکربنهای فعال ترکیبات آلی فرّار منتشر شده از صنایع و وسایل نقلیه و در شرایط رطوبتی، در تروپوسفر شکل می گیرد. ازن به طور طبیعی در استراتوسفر تشکیل می شود و در حدود ۹۰ درصد مقدار ازن اتمسفری را شامل می شود. افزایش مقادیر ازن تروپوسفری در دهه ۱۹۶۰ به میزان زیادی منحصر به شهرهای اصلی جهان بود، اما اکنون پراکندگی جهانی پیدا کرده و در نواحی اروپا و آمریکای شمالی مقدار آن افزایش یافته است به طوری که عاملی برای افزایش اثر گلخانه ای جهانی به شمار می آید.
۱- ۵- ۶ کلروفلوروکربنها (CFCs)
کلروفلوروکربنها ترکیبات بسیار پایداری هستند که به عنوان مولد فشار در افشانها و همچنین در واحدهای سردکننده مصرف می گردند. هر چند مصرف CFC به عنوان پیش برنده در قوطی های اسپری در آمریکا و بسیاری از کشورهای دیگر متوقف شده، اما این ممنوعیت هنوز جهانی نشده است. جدا از عمل تخریبی CFCs بر روی ازن استراتوسفری، این مواد به عنوان گازهای گلخانه ای بطور موثر مطرح هستند. میزان افزایش CFCs در اتمسفر در سالهای اخیر سالانه حدود ۴ درصد بوده است. تخمین زده می شود که بین ۱۵ تا ۲۵ درصد آثار گلخانه ای انسان ساخت، به گازهای CFC مربوط باشد. مقادیر اتمسفری CFCs حدود یک میلیونیم مقادیر دی اکسید کربن بوده است، اما نقش آنها در اثر گلخانه ای به طور قابل توجهی در دهه های اخیر افزایش یافته است، به طوری که سهم آنها در اثر گلخانه ای تا سال ۲۰۱۵ به بیش از ۳۰ درصد می رسد. بنابراین، ظرفیت گرمایش جهانی از ناحیه گازهای CFC زیاد است، زیرا هر مولکول ۱۱- CFC یا ۱۲- CFC به عنوان گاز جذب کننده مادون قرمز ۱۲۰۰۰ الی ۱۶۰۰۰ مرتبه موثرتر از دی اکسید کربن است و این مولکولها در اتمسفر به مدت ۶۵ تا ۹۰ سال یا حتی بیشتر باقی می مانند، یعنی زمان توقف آنها در اتمسفر طولانی است. بنابراین اگر تولید و رهاسازی آنها در چند سال آینده به شدت کاهش یابد و حتی متوقف شود، باز هم تراکم این گاز ها در اتمسفر برای سالهای طولانی و حتی یک قرن، بطور عمده بالا خواهد بود.
اگر پیمان مونترال گازهای CFC را تحت نظارت در نیاورده بود، این گازها به صورت عمده ترین عوامل تاثیر گلخانه ای انسان ساخت در آمده بودند. ظاهراً علت کاهش رشد گازهای CFC اتمسفر که معمولاً در یخچال، کولرگازی و پیش برنده های هوا ویژه ها در افشانها بکار می روند، کاسته شدن کاربرد آنها بوده است. چنین تصور می شد که اگر این کاهش رشد همچنان ادامه یابد، تراکم CFCs در اتمسفر تا قبل از سال ۲۰۰۰ به حداکثر خود می رسد و سپس کاهش خواهد یافت.

۱- ۶ عامل ازن

گزارش های سازمان جهانی هواشناسی (WMO) در سال ۱۹۸۶ و برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) افزایش دو برابر غلظت کلروفلوروکربن - ۱۱ و ۱۲ را در جو طی سالهای ۱۹۷۵ تا ۱۹۸۵ رسماً اعلام کردند. طبق پیش بینی این دو سازمان چنانچه شرایط استمرار این انتشارها با نرخ های سال ۱۹۸۰ منطبق باشد، حدود ۹ درصد از لایه ازن در سطح کل جهان تا ۲۰۵۰ تخریب می گردد. احتمال آن وجود دارد که بدین ترتیب سطوح بالاتری از تشعشعات مضر و خطرناک ماورای بنفش بتواند مناطق پرجمعیت نیمکره شمالی را متاثر کند. همین طور براساس برآوردهای صورت گرفته، غلظت های بالاتر کلر (Chlorine) می تواند به انتشار مجدد قابل توجهی از ازن منجر شده و به صورت نسبی ازن کاهش یافته از استراتوسفر بالایی را در ارتفاعات کمتر جایگزین کند. همچنین اظهار گردیده که کلروفلوروکربن ها از نظر ظرفیت تسریع اثر گلخانه ای صدها بار قدرتمندتر از گاز دی اکسید کربن عمل می کنند و می توانند اثر گرم شدن زمین را به صورتی چشمگیر تشدید کنند.
نقش کلروفلوروکربن ها ۱۱۳، ۱۱۴، ۱۱۵ با ترکیب عنصر برم و هالوژن های ۱۲۱۱۱ و ۱۳۰۱ نیز از این نظر با اهمیت محسوب می شوند: همه این مواد شیمیایی دارای نیمه عمر طولانی در اتمسفر بوده و در ایجاد فعل و انفعالات کاتالیتیک مخرب ازن نقش مهمی دارند، هالوژن های دارای توان بالقوه بسیار بالاتری در تخریب لایه ازن نسبت به کلروفلوروکربن ها می باشند.
پروتکل لندن در ۱۹۹۶ با تبصره هایی تقویت شد که در آنها فهرست مواد شیمیایی مخرب ازن نیز گسترده تر شده بود. به این ترتیب برای سال ۱۹۹۷ و سال های بعد از آن سطوح تولید و مصرف این مواد مخرب لایه ازن نباید بیشتر از ۱۵ درصد سطح پایه ۱۹۸۶ باشد. عدم مصرف کامل آنها برای سال ۲۰۰۰ نیز تصویب شد، اضافه بر این گسترش فعالیت ها در این زمینه از طریق مصوبات کپنهاگ در نوامبر ۱۹۹۲ به شرح زیر پیگیری شد. «تا سال ۱۹۹۶ باید این مواد همراه با تتراکلروکربن و متیل کلروفورم کاملاً از بین رفته، تولید و مصرف آنها کاملاً منع شود». در سال ۱۹۸۵ وجود سوراخی قابل توجه در لایه ازن و همین طور تحلیل کاملی از عوامل و مکانیزم های موثر بر آن بیان گردید. اما وجود تجارت پررونق برخی از کلروفلوروکربن ها در چند کشور همواره به عنوان موضوع نگران کننده ای در این مورد باقی مانده است. ابعاد نهادی و تحلیلی پروتکل مونترال در مورد اتمسفر جهان، به عنوان کالایی با مالکیت عمومی در سال ۱۹۹۷ مورد بررسی و اظهار نظر قرار گرفت.

۱- ۱۵ مجوزهای قابل تبادل انتشار آلودگی گازهای گلخانه ای

چنانچه اهداف کاهش و کنترل انتشار آلاینده ها دقیقاً معین شود و راه حل های معقول و مقرون به صرفه نیز برای کنترل تدوین شود، می توان به دنبال روش های موثرتر دستیابی به آنها کوشش کرد. مجوزهای قابل تبادل و تجارت انتشار گازهای گلخانه ای در چنین بستری نیاز به توجه و بحث بیشتر است. این مجوزها اصولاً ابزاری مبتنی بر حضور سازوکارهای بازارند. اگرچه اجرا و استفاده از آنها مستلزم پایش و نظارت توسط نهادهای گوناگون ذی ربط خواهد بود. توسعه این شیوه ها به پایش و نظارت و ساختار نهادی لازم از اهداف مکمل برای همان هدف محسوب می شود. در شرایط عدم وجود این شرایط، مورد دوم و تمهیدات نظارتی ممکن نیست بتوان استفاده پربازده ای را از مجوزهای قابل خرید و فروش انتشار آلودگی به دست آورد و هزینه تبادلات و اجرای آن بسیار بالا و گران خواهد بود. تحت این سازوکار می توان میزان معینی از کاهش انتشار مشخصی را بین هویت های اقتصادی مختلف که در تولید آن آلودگی سهیم اند تقسیم کرد و آنگاه آن را مبادله نمود. هویتهای سهیم دارای مجموعه ای از گزینه های تجارتی در ارتباط با حق انتشار آلودگی اند. ریز گزینه های ارزان و کم هزینه تر امکان انتخاب بین انواع گزینه ها را میسر می کند. برای مثال بهبود فناوری و یا خرید مجوز انتشار آلودگی از غیر و یا توسط جنگل کاری و غیره....
جبران پیامدها و هزینه های خارجی افزایش خالص غلظت گازهای گلخانه ای از طریق سرمایه گذاری در کاهش انتشار (در منشاء یا در جای دیگر) و یا بسط و توسعه «سینک» جذب گازهای مربوط به مکان مساعد (مثل جنگل کاری یا دیگر اشکال توسعه تجزیه کربن) میسر می شود. نوعی سیاست بین المللی که توسط چندین محقق و نویسنده در این ارتباط مطرح یا پیشنهاد شده، مجوزهای قابل خرید و فروش انتشار گازهای گلخانه ای (یا آلاینده ها بطور کلی) بوده است. این پیشنهادها طی دهه ۱۹۹۰ ارائه شد. در همان زمان (۱۹۹۲) مطالعه ای توسط (UNCTAP)، سازوکار مجوزهای قابل تبادل انتشار آلودگی را قابل توجه و مفید دانست، و به علت آنکه می تواند در کاهش گازهای گلخانه ای موثر بوده و موجب انتقال موثر و مناسب منافع فناوری از کشورهای صنعتی به کشورهای در حال توسعه شود و بدین ترتیب در نهایت سناریوهایی سودآور برای هر دو طرف (win-win) معامله را موجب شده در کشور ایالات متحده امریکا عملکرد مجوزهای قابل تبادل بسیار موفق بوده و توانسته است کنترل انتشارات گاز دی اکسیدکربن را با هزینه پایین امکان پذیر سازد. تا سال ۲۰۰۰، ۵۰ درصد این گاز در مقایسه با سطح انتشار آن در سال ۱۹۸۰ میلادی کاهش خواهد یافت. سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آمریکا در پی استفاده بیشتر از ویژگی های اصلی سازوکار بستر بازار، مناسب برای کارایی این مجوزها در داخل و خارج بوده است. مشکل در این ارتباط وجود عدم اطمینان هایی در مورد اجرای آن (مسائل حقوقی و عدم آگاهی و مسائل غیرقابل پیش بینی) و همین طور هزینه های ناشی از این تبادلات است. هزینه های بالا و زیاد تبادلات به تنهایی منجر به کاهش جذابیت و بازده تبادل و معامله آنها می گردد.
ضوابط ارزیابی و تعیین مسئولیت های جهانی در آینده و در ارتباط با گرم شدن کره زمین و نقش انتشار گازهای گلخانه ای در این مساله، همواره یکی از عوامل اصلی عدم توافق و تضاد منافع بین کشورهای توسعه یافته و کشورهای در حال توسعه باقی مانده است. این مساله از آنجا ناشی می شود که کشورهای توسعه یافته عمدتاً مسئول فشارهای شدید بر مبنای زیست محیطی جهان اند و بخش عمده ای از ظرفیت جذب سینک جهان را به صورتی رایگان و فرصت طلبانه مورد بهره برداری فاقد مسئولیت قرار داده و می دهند. البته از یک سو شدّت نسبی انتشارات فزآینده و جاری آلودگی و از سوی دیگر کثرت جمعیت ساکن در کشورهای در حال توسعه نیز اهمیت نقش و ارزش مشارکت آنها را در تضمین حفاظت از محیط زیست بسیار شایان توجه نموده است.
این ضوابط را می توان براساس انباشت تجمعی انتشارات تفسیر کرد که حقوق کشورها را برای انتشار، مشروط و تحت تاثیر قرار می دهد. از این نظر تفاوت بین کشورهای توسعه یافته و کشورهای در حال توسعه براساس میزان انتشار جاری و مقدار تجمع آن به ترتیب ۶۰ در برابر ۴۰ درصد و ۷۰ در برابر ۳۰ درصد (به ترتیب برای کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته) برآورد می شود. به نظر می رسد که سهم کشورهای توسعه یافته طی ربع قرن آینده از نظر مقدار انتشار گاز دی اکسیدکربن به بیش از ۶۰ درصد افزایش یابد.

جدول ۱-۳ حقوق مجوز های قابل تبادل و تجارت



یادداشتها: ۱) PPP= سطح درآمد و قدرت خرید ۲) هزینه خالص یعنی جمع منابع پیشگیری منهای هزینه کنترل بعلاوه درآمد و عایدی فروش مجوز، منهای هزینه های خرید مجوز، هزینه های جمع کنترل و پاکسازی می باشد.
به طور کلی سه بخش یا عنصر اصلی تقسیم مسئولیت های زیست محیطی جهان در جلوگیری و مبارزه با پیامدهای گازهای گلخانه ای به شرح زیر است:
  • تدوین اهداف و افق زمانی برای کاهش آلودگی در هر کشور
  • تدوین گزینه های مقرون به صرفه برای حصول به اهداف تعیین شده
  • مهیا نمودن انگیزه ها و ضد انگیزه های محلی و جهانی برای اعمال سیاست های عملیاتی.
کاربرد روش های تحلیلی معمول، (مثل بهینه سازی چند متغیره و برنامه ریزی دستیابی به اهداف عملیاتی در تدوین مبانی کلی مدیریت دارایی ها و منابع عمومی جهانی لازم و متداول بوده است. در این ارتباط نمونه هایی از روش های تحلیلی به کار گرفته شده وجود دارد. ولی میزان مفید بودن آنها احتمالاً مشروط به امکان دسترسی به اطلاعات و مهیا بودن سازوکارهای اجرایی است برای سیاست هایی که در این مورد تدوین شده اند.
عدم اطمینان های مربوط به برآوردهای گوناگونی که در ارتباط با گذشته و یا در پیش بینی های آینده وجود دارند همواره بسیاری از اقدامات بین المللی و مشارکت در مسئولیت های مربوط را تحت تاثیر قرار داده و تهدید می کنند. این پیچیدگی در کنار مشکلات مختلف، توام با احتمالات در برآورد هزینه های حصول به اهداف، باز هم پیچیده تر می شود. اگر یک اصل مورد قبول همه یعنی «آلوده کننده بپردازد» را به مدیریت دارایی های عمومی جهانی گسترش داده اعمال کنیم، کشورهای توسعه یافته جهان باید بار بسیار سنگینی از هزینه ها و مسئولیت ها را نسبت به گذشته و یا در حال حاضر قبول و به عهده بگیرند.

۱- ۱۶ اقتصاد مالیات سبز

واژه های مالیات سبز، مالیات های زیست محیطی و مالیات های آلودگی همواره به جای یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند اگرچه معنی آنها دقیقاً یکی نیست. طبقه بندی فوق شامل مالیات های کربن هم می شود، ولی برعکس آن صادق نیست. از نظر تاریخی مهم ترین اقتصاددانی که برای اولین بار در این ارتباط بحث کرده و از مالیات آلودگی صحبت کرده است شخصی به نام «پیگو» (Pigou) است که مالیات «پگووین» نیز برای هر واحد از خروجی آلودگی به نام وی وضع شده است. مقدار مالیات برابر با ارزش تخریب حاشیه ای که آلاینده مربوط آنرا موجب می شود بوده و شامل صدمات وارده به سیستم اقتصادی و صدمه ای است که به بازده تولید و سطح تولید وارد می کند. این سنت یا رسم مالیاتی فقط زمانی به خوبی میّسر است که منبع و منشاء آلودگی و همین طور میزان نسبی تخریبی که ایجاد می کند به دقت شناسایی شده باشد. دو مبنای متفاوت دوران این سنت مالیاتی به شرح زیر قابل رده بندی و تعریف است:
  • برآورد مالیات مربوط مبتنی بر تولید بهینه (مبین «نرخ مالیات بهینه» که ممکن است در صورت کمتر یا بیشتر بودن نتواند انگیزه لازم برای تغییر جهت کاهش تولید آلاینده منتشره را نزد کارخانه مولد آن موجب گردد).
  • «لکسی» (Lexy) یا نرخ مالیات انطباق یابنده به صورتی تکرار شونده و مکرر که آن را به میزان شدت تخریب و تباهی حاشیه ای جاری مرتبط کرده تا بتواند انگیزه لازم را برای شخصیت آلوده کننده در جهت تغییر در روند تولید و انتشار آلودگی مهیا سازد.
مشکل هر دوی این رهیافت های مالیاتی محدودیت های جدی ناشی از نبود اطلاعات و مشکلات اجرایی اعمال آن در عمل است. این مسائل برای اقتصاددانهایی که از انواع محاسبات ریاضی مبتنی بر مفهوم خاصی از تخریب ناشی از گرم شدن زمین، برای برآورد تقریبی مالیات کربن استفاده می کنند موجب نگرانی نیست. ایشان فقط هزینه های موجب شده را بر مدار انتشار نسبی آلودگی ها به صورت معادل دی اکسیدکربن، به عنوان گازهای گلخانه ای تقسیم نموده و سهم پرداختی مالیات هر یک از تولیدکنندگان را محاسبه می کنند.
در اکثر متون مربوط به مالیات «پگووین» هیچ مورد که از موضوع تحریک درآمد (Revenue Mobilization) یا تصمیمات بعدی مبتنی بر ماهیت جمع آوری مالیات های آلودگی باشد مشاهده نمی شود. زمانی می توان ادعا کرد که مالیات های آلودگی ساختار مالیاتی، برای هر نوع اقتصاد موثر بوده و می توانند تولد شرایط زیست محیطی بهتری را نوید دهند که ابزار مالیاتی به خوبی تدوین شده و توانایی اجرا و موثری را در برگیرند.
کاربرد اصل «آلوده کننده بپردازد» (Principle of Poluter pays-PP) توسط سازمان همکاری های اقتصادی و توسعه (OECD) که کشورهای عضو آن صنعتی و دارای اقتصادی پیشرفته اند با تصویب حمایت و پیرو ایجاد زیربنای نهادی مناسب با توجه به نکات زیر قابل اعمال و اجرا گردید:
  • در جهت اصل تخصیص هزینه های مبارزه با آلودگی و روش های کنترل آن به منظور ایجاد انگیزه برای بهره وری منطقی تر از منابع زیست محیطی نادر و همین طور اجتناب از بروز اختلال در سرمایه گذاری ها و تجارت. اصل «آلوده کننده بپردازد» باید از طریق لحاظ هزینه های همه تمهیدات لازم در قسمت کالا و خدمات مولد آلودگی در مرحله تولید و یا مصرف، معین و منظور گردد.
  • حتی در صورت طرح و محاسبه همه هزینه های زیست محیطی ناشی از آلودگی های معین سازوکار بازار، سیستم قیمت گذاری نمی تواند همه آن را لحاظ و منعکس کند.
اما با وجود این دو اصل کلی، موضوع داخلی نمودن هزینه ها و پیامدهای خارجی زیست محیطی در تجارت کالا و خدمات همواره موضوعی بحث انگیز و مورد نزاع باقی مانده است.
در سال های اخیر، سیاست های عمومی در کشورهای صنعتی به منظور جبران بخشی از فشار مالیاتی روی مردم و همین طور برای دستیابی به مقدار مناسب از کنترل انتشار آلودگی ها، اعمال مجموعه ای از مالیات های اکولوژیکی تحت عنوان «اکوتاکس» (Ecotaxes) یا مالیات آلودگی و مالیات سبز و غیره را همراه با هم برای لحاظ هزینه های آلودگی در قیمت کالا و خدمات ترجیح داده اند. عناصر خنثی از نظر اثر بر عایدات و بر درآمدها (Revenue neutrality) نیز در این تغییر الگوی مالیاتی مدنظر قرار گرفته نشده است. برخی از نمونه های معاصر، مالیات اراضی مکان انباشت زواید در کشور انگلستان یا مالیات کربن در فنلاند، هلند و سوئد است. اصلاح امور مالیاتی سوئد در سال ۱۹۹۱ شامل وضع مالیات هایی برای دو مورد دی اکسیدکربن و گوگرد بوده است. درآمدهای حاصل از این ابزار جدید مالیاتی و مالی در جهت کاهش مالیات نسبتاً سنگین درآمد مورد استفاده قرار گرفت و بنابراین کوشیده شد تا اختلالات در فعالیت ها و زندگی مردم کاهش یابد. اصلاح مالیاتی فاقد اثر یا خنثی، از نظر تغییر عایدات و درآمد مردم ممکن است جبران کاهش درآمد را در جای دیگر در اقتصاد یا نظام مالیاتی حاصل شود و اثر پسروی های درآمدی ناشی از مالیات های سبز یا مالیات کربن تا حدی جبران شود. نظام مالیات بر درآمد می تواند در این زمینه برای مثال اهدافی مشابه موارد زیر را پیگیری کند.
پدیده تقسیم نموده (Dividends) (مالیات های مختلف) به همان ترتیب که جلب توجه نموده اند در حمایت از انواع مختلف تمهیدات مالیات محیط زیست نیز موثر و جذاب بوده اند.
  • تقسیم واحد و یگانه (Single dividend): مالیات های محیط زیست از طریق کاهش یا رفع هزینه های مربوط به پیامدهای منفی محیط زیست به رشد و رفاه کلی اجتماعی منجر می گردد.
  • تقسیم دوگانه (Double dividend): جابه جایی مالیاتی از مالیات بندی فردی به مالیات بر منابع محیط زیست به کاهش هزینه های فردی کار شود و بنابراین مشوّق ایجاد اشتغال بیشتر است.
  • تقسیم سه گانه (Triple dividend): این سیاست مالیاتی موجب کاهش اختلال های مالیاتی و افزایش خروجی اقتصاد به طرف مسیرهای پربازده تر (از نظر اقتصادی و محیط زیست) می گردد.
البته در شرایط حضور اختلال های موجود، مالیات های سبز جدید ممکن است گاه بازده ای بیشتر از بازیاب درآمدها داشته باشد که در چنین شرایطی تقسیم دوگانه صادق خواهد بود. وقتی مالیات های جدید تعریف می شوند (به ویژه مالیات های سبز) سیستم های مالیاتی پیچیده موجود می توانند در برخی از رژیم های مالیاتی و کشورها از این مزیت برخوردار شوند، بدین ترتیب که در جهت اصلاح اختلال های قبلی و بازگشت به مسیری معتدل تر، پربازده تر و عادلانه تر از نظر مالیاتی اقدام کنند. اینکه آیا چنین رهیافتی در عمل اتخاذ و اجرا گردد یا خیر عمدتاً به عوامل اقتصادی- اجتماعی و سیاسی غالب بر جامعه بستگی خواهد داشت.
در یک بررسی موثر نظریه و تجربیات حاصل از اعمال مالیات های محیط زیست و انواع شکل های پیشنهاد تقسیم آن به چندین مالیات مختلف، بررسی شده و برخی از اصلی ترین نتیجه گیری های آن ارائه می گردد. اول تعریف مفهوم هزینه های ناخالص است که در اینجا شامل گذشت از اعمال سیاست های مالیاتی محیط زیست برای حفظ رفاه در سطح جامعه است. تحت این ضابطه، اثر کلی و بازده یک سیاستگذاری مابه التفاوت منافع رفاهی است که از تغییر در کیفیت محیط زیست (سود ناخالص) ایجاد شده، منهای هزینه های ناخالص، اعمال آن سیاست مالیاتی می شود.
تقسیم دوگانه، به سه شکل قابل تفکیک و پیگیری خواهد بود.

۱- شکل ضعیف: این شکل از مالیات های محیط زیست برای تخصیص منابع مالی در جهت کاهش نرخ های حاشیه ای مالیات های بازدارنده و بازیافتی موجود است و به همین دلیل صرفه جویی در مخارج در مقایسه با انتقال درآمد مالیاتی به مالیات دهنده، به صورتی یکجا و کلی حاصل می شود.
۲- شکل میانی: جایگزین خنثی از نظر درآمد مالیات محیط زیست که برای مالیات های بازدارنده به صورتی تخصیص مجدد می شود، که نتایج آن هزینه ناخالص برابر صفر (یا منفی) باشد.
۳- شکل قوی: جایگزین درآمد خنثی برای مالیات های بازدارنده و بازیافتی به صورتی است که هزینه ناخالص منفی یا برابر صفر است.
در بیشتر مدل های اقتصادی و سیاستگذاری ها، وضع مالیات های محیط زیست و راهکارهای آن بدون توجه به واکنش مالیات های جدید در تقابل با سیستم جاری مالیاتی بوده است، چنین که رهیافت ساده انگارانه ای شامل همان شیوه وضع مالیاتهای کلاسیک پگووین است و موجب می شود اثر انواع مالیات های وضع شده برای حصول به اهداف اکولوژیکی بیش از میزان واقعی نشان داده شود. پیامدهای کلی وضع و اعمال مالیاتهای شامل موارد زیر است:
  • آثار «پگووین» یا اثر توازن نسبی
  • آثار واکنش های مالیاتی
  • اثر بازیافت درآمد یا به طور کلی آثار مالی و مالیاتی
در تحلیل توازن نسبی اولیه و اصلی مالیات محیط زیست بهینه، «روش پگووین» برگزیده می شود که در آن نرخ مالیات بهینه برابر است با هزینه ها و پیامدهای خارجی حاشیه ای یا میزان تباهی حاشیه ای محیط زیست. این موضوع بیانگر آن است که هزینه ناخالص حاشیه ای یا هزینه دفع و پاکسازی حاشیه ای مرتبط با یک مالیات محیط زیست در شرایط توازن برابر است با نرخ مالیات در یک تحلیل فراگیر عمومی. دو مدل تحقیقاتی توسط «بوون برگ» و «گولدر» نیز بیانگر آن است که در شرایط توازن مالیات های قبلی هزینه های ناخالص بیشتری را نسبت به مالیات محیط زیست نیز تحمیل می کنند. حتی زمانی که درآمد از طریق مالیات ها بازیافت شوند این مسئله صادق است. نتایج بررسی های بعدی نیز این نتیجه گیری را تایید می کند، زیرا تبادلات متقابل مالیاتی بیشتر از بازیافت درآمد دارد.
نتایج مدل توازن عمومی براساس برخی بررسی ها توسط «بوون برگ» و «گولدر» بیانگر آن است که مالیات برابر است با نسبت تخریب حاشیه ای محیط زیست ناشی از استفاده از کالاهای خاص و هزینه حاشیه ای و اعتبارات عمومی مرتبط با آن. باید توجه داشت که هزینه های حاشیه ای اعتبارات عمومی به وضعیت همه مالیات ها بستگی دارد. این نتایج نشان می دهد که حضور مالیات های قبلی در هر زمان که مالیات سبز یا مالیات اکولوژیک جدیدی اعمال می شود بسیار مهم است. به طور کلی مالیات سبز بهینه باید سطحی از انتشارات را موجب گردد که در آن شرایط منافع حاشیه ای رفاه عمومی ناشی از این کاهش انتشار آلودگی با هزینه حاشیه ای دستیابی به آن رفاه عمومی در شرایط عدم حضور مالیات های بازدارنده و بازیافتی قبلی برابر باشد. بدین ترتیب این ضروریات به همان موارد که در مالیات پگووین آمده خلاصه می شود. بنابراین بهینه بودن، مستلزم آن است که مالیات سبز با منافع حاشیه ای حاصل از کاهش تباهی محیط زیست برابر باشد. از آنچه در بالا آمد می توان دید که اگر و فقط اگر هزینه حاشیه ای رفاه عمومی برابر با یک باشد، نرخ مالیات «پگووین» بهینه خواهد بود. معمولاً هزینه حاشیه ای رفاه عمومی بیشتر از واحد است و این مسئله اجازه می دهد تا مالیات سبز بهینه از پگووین کمتر باشد. به کمک مدل های تجربی چنین برآورد شده بود که این طیف باید بین ۵۷ تا ۷۳ درصد از نرخ مالیات پگووین باشد. نرخ بالاتر مالیات زمانی بروز می کند که هدف اعمال مالیات دارای خاصیت عدم انعطاف زیادی در برابر جایگزین شدن داشته باشد.
در ارتباط با مالیات های زیست محیطی باید گفت که برخی مطالعات نشان داده اند تا هر زمان که مالیات به منافع زیست محیطی منجر شود موجب بهبود رفاه کلی می شود، تردید زیادی وجود دارد. این ارزیابی فراگیر از تردید در منافع و کارایی مالیات سبز در ارتباط با ایجاد منافع زیست محیطی ناشی شده است. این نتیجه گیری بر ضرورت نیاز شدید بهبود شرایط و وضعیت رفاهی به شیوه ای ملایم تر و مبتنی بر معیار درآمد مردم حاصل شده است.
در تحلیلی شرایط توازن عمومی بسیار دقیق و چند نتیجه گیری دیگر حاصل از مشاهدات تجربی، ضوابط مالیات بهینه زیست محیطی با توجه به مالیات های موجود مطرح گردید. این تحلیل، تحلیل های قبلی را با لحاظ مالیات های آلودگی همچون مالیات کربن بر نهادهای میانی اقتصاد تشویق کرده است. (برای مثال، بر مصرف سوخت فسیلی یا حمل و نقل و غیره). نتایج تجربی در اقتصاد مبین آن است که توان بالقوه مالیات های سبز با توجه به اثر همه مالیات ها و با توجه به بازیافت درآمد، کاهش یافته و در شرایطی حتی مالیات برابر صفر یا منفی است. این شرایط زمانی می تواند روی دهد که میزان تخریب حاشیه ای محیط زیست ناشی از انتشارات کربن کمتر از پنجاه دلار برای هر تن از آن باشد. این پدیده از آنجا ناشی می شود که سوبسید و یارانه کربن یک یارانه غیرمشخص، ضمنی و غیرمستقیم برای کاروان و سرمایه تولید بوده و در جبران بروز اختلالاتی که از طریق عوامل مشخص مالیات های به بازار کار و سرمایه وارد می شود، کمک می کند.
برای جمع بندی این بخش مهم ترین یافته هایی که از اقدامات اخیر در مورد بررسی مالیات های سبز حاصل شده، بیان می شود.
  • منافعی را می توان از اعمال این مالیات ها انتظار داشت.
  • به علت واکنش های مالیاتی این مالیات جدید و مالیات های جاری، میزان مالیات سبز بهینه، میل به حضور بین طیف ۱۰ تا ۳۰ درصد کمتر از آنچه از طریق تحلیل های مرسوم توازن پگووین محاسبه و دیکته می شود.
  • بستگی به بازیافت درآمد یا دیگر شکل های استفاده از درآمد مالیاتی، اثر خالص حاصل از اعمال و تحمیل مالیات ها می تواند برای طبقات مختلف اقشار اقتصادی جامعه در طیف گسترده مثبت و پیشرونده تا منفی یا خنثی باشد.
  • رابطه یک ابزار مالیاتی را می توان در ارتباط با سطوح در حال نوسان تباهی حاشیه ای محیط زیست که از یک یا چند آلودگی ناشی شوند، محاسبه کرد.

۱- ۱۷ مدیریت زیست محیطی و مالیات­های سبز کنترل تغییر اقلیم 

استفاده از مالیات، ابزار مهمی برای نیل به اهداف مدیریت زیست محیطی به شمار می­رود. مدیریت زیست محیطی می­تواند از طریق مالیات تعادلی بین استفاده از دستورات اقتصادی، ایجاد اشتیاق و کنترل برقرار نماید. در سال ۱۹۹۷ از سوی بعضی از نظریه­پردازان علوم اقتصاد و محیط زیست چنین پیشنهاد شد که برای مقابله با آسیب­های زیست محیطی و نیز حمایت از توسعه پایدار نحوه محاسبه مالیات، از مالیات بردرآمد به مالیات بر محیط زیست تغییر پیدا نماید و آن را به بهای تمام شده محصولات، انرژی و خدمات افزوده و در نتیجه این مالیات بطور کلی از سوی مصرف­کنندگان پرداخت گردد. اخذ چنین مالیات­هایی که در سطح ملی در بین بعضی از کشورها مطرح گردیده بود. هم­اکنون با افزایش آلودگی­های فرامرزی و رقابت برای منابع مشترک بین­المللی و نیز ظهور تحولات و تهدیدات جدّی برای محیط زیست جهانی، به شکل استقرار یک نظام مالیات­بندی برای محیط زیست جهانی مورد بحث و تبادل نظر قرار دارد.
مالیات­های سبز با آشکار کردن قسمت­های واقعی به مقابله با تمایلات عمومی با خرید به قیمت­های پایین­تر می­پردازد و اطمینان دارد که خریداران به این وسیله از میزان ارزش اثرات زیست محیطی آگاهی می­یابند. مالیات­های سبز می­تواند به عنوان ابزاری برای رسیدن به توسعه پایدار به شمار ­رود. مشکلی که باعث ایجاد اختلال در تلاش­های بین­المللی برای اخذ مالیات­های سبز می شود این است که، این امر ممکن است تا استقبال و حاکمیت یک کشور در تضاد قرار بگیرد. در ذیل به بعضی از روش­های مالیات­بندی که قابلیت کنترل تغییرات اقلیمی را در سطح جهان دارند اشاره می شود.
۱-۱۷-۱ مالیات­های پیگویی
ایده اخذ چنین مالیات­هایی از طرف آرتوپیگو اقتصاددان انگلیسی در سال ۱۹۲۰ مطرح گردید. این مالیات­ها در زمان بروز آلودگی اخذ می­شود و یا از طرف مدیریت زیست محیطی بر روی بعضی از
فعالیت­ها وضع می­گردد.
۱ -۱۷- ۲ مالیات­های انتشار کربن
پیش از این اقداماتی از سوی بعضی از کشورها برای اخذ چنین مالیات­هایی صورت پذیرفته است. شانس موفقیت در اخذ چنین مالیات­هایی، در حد وسیع و گسترده، بسیار کم است ولی در اتحادیه اروپا با اتکا به اخذ اینگونه مالیات­ها، قصد دارند که انتشار کربن را تا سال ۲۰۰۰ در سطح سال ۱۹۹۰ ثابت نگه دارند.
۱- ۱۷- ۳ سهمیه قابل مبادله انتشار آلاینده­ها
سهمیه قابل مبادله انتشار (TEQ(۷ مجوز قابل خرید و فروش یا قابل تجارت و حتی قابل حراج انتشار آلودگی­هاست که در تعدادی از کشورها به اجراء درآمده است. بیش از یک دهه است که این سهمیه برای کنترل آلاینده­های هوا در آمریکا استفاده می­شود. استفاده از «TEQ»ها برای مقابله با آلودگی­های فرامرزی جدّی بخصوص انتشار گاز دی­اکسیدکربن مورد توجّه خاصی قرار گرفته است.
در موافقتنامه ۱۹۹۷ کیوتو در ارتباط با تغییرات اقلیمی، انجمنی متشکل از کشورهای ژاپن، کانادا، آمریکا و روسیه تشکیل گردید تا مجوزهای قابل مبادله را در میان اعضاء صادر نماید. آمریکا و ژاپن به همراه روسیه اولین مجوزها را صادر نمودند. علیرغم اینکه اتحادیه اروپا با تاخیر مسئولیت کنترل انتشار آلاینده­ها را بر عهده گرفت ولی همواره از روند مذاکرات حمایت به عمل آورده است.
۱- ۱۷- ۴ مالیات مصرف انرژی
مالیات­هایی که بر روی سوخت و سایر وسایل گرمازا و نیز برق خانگی، وضع می­شوند از مصرف بیش از حد انرژی جلوگیری می­نماید. بهای سوخت در آمریکا ۳ تا ۴ برابر کمتر از بهای آن در اروپاست، بنابراین هنوز جا برای مالیات­بندی وجود دارد. مالیات بر مصرف انرژی موجب تشویق صرفه جویی شده و باعث جایگزینی انرژی­های پاک غیرآلاینده می­گردد. اما برای کشورهایی که فاقد امکانات پیشرفته هستند غیرمنصفانه می­باشد.

نظرات کاربران درباره کتاب تغییر آب و هوا و محیط زیست