مهندسی آبخیزداری

مقدمه ای بر پدیده تغییر اقلیم

تغيير اقليم تغيير متوسط شرايط جوي در يك مكان يا ناحيه خاص مي‌باشد. تشخيص تغييرات اقليمي(climate change) از تغييرپذيري اقليم(climate variation) بخصوص در اقليم‌هاي فصلي شديداً مشكل است. تغيير پذيري اقليمي تفاوت‌هاي ميان ميانگين حالت‌هاي جوي از همان نوع است. (هوگت 1997)

يك دانشمند سوئدي به نام آرنيوس ، يك قرن پيش، نظريه گرمايشي را مطرح نمود ، اما پديده تغيير اقليم تنها در دهه هاي اخير به صورت جدي در دستور كار محيط زيست جهاني قرار گرفت.رشد جمعيت و مصرف سرانه آب و از طرفي تغييرات اقليمي، افق هايي از عمران هاي آبي را در آينده اي نه چندان دور پيش رو مي گذارد. فائق آمدن براين بحرانها و کاهش اثرات سوء آنها، تنها در سايه مديريت و برنامه ريزي دربهره برداري بهينه از منابع آب و با اتکاء به دانش روز عملي مي باشد. مديريت منابع آب در حالت کلي شامل دو رکن اساسي برآورد ميزان تقاضاي آب وپيش بيني جريان است. برآورد نيازهاي پايين دست امري نسبتا راحت است، زيرا ميزان آب کشاورزي مورد نياز با درنظرگرفتن اراضي آبي زيرکشت پايين دست و نياز آبي محصولات در ماه هاي مختلف قابل محاسبه مي باشد.آنچه مسئله را دشوار مي سازد، پيش بيني جريان رودخانه در ماه هاي آينده مي باشد. ايران با متوسط نزولات جوي 260 ميلي متر در سال از كشورهاي خشك جهان و داراي منابع آب محدود است. عواملي همچون رشد جمعيت، نياز به غذاي بيشتر، ضرورت ارتقاي سطح بهداشت و رفاه اجتماعي، توسعه صنعتي و حفاظت اكوسيستمها، تقاضاي آب را روز به روز بيشتر مي كند. با توجه به رشد جمعيت در ايران، سرانه منابع آب تجديد شونده سالانه كه در سال 1335، 7000 مترمكعب بوده، در سال 1375 به 2000 مترمكعب كاهش يافته و پيش بيني مي شود كه تا سال 1400 به حدود 800 مترمكعب كاهش يابد كه پايين تر از مرز كم آبي (1000 مترمكعب) است. با توجه به تقسيم بندي سازمان ملل متحد، در سال مزبور ايران نه تنها شرايط تنش و فشار ناشي از كمبود آب را تجربه خواهدكرد، بلكه وارد شرايط كميابي شديد آب مي گردد.

در سالهاي خشك، از هم اكنون شاهد كمبود و بحران آب هستيم كه مي تواند نه تنها خسارات اقتصادي بلكه تنش هاي اجتماعي- سياسي و مخاطرات بهداشتي به بار آورد.

همانگونه كه ذكر شد، متوسط نزولات جوي كشور 260 ميلي متر در سال مي باشد و اين مقدار كم، توزيع مكاني بسيار ناهمگن دارد. به طوري‌كه فقط 1% از مساحت ايران بارشي بيش از 1000 ميليمتر دارد، در حالي‌كه 28% از سطح كشور، بارش ساليانه كمتر از 100 ميليمتر را دارد. از 415 ميليارد مترمكعب نزولات سالانه در ايران، حدود 70% آن تبخير مي شود. با ورود ساليانه دوازده ميليارد مترمكعب آب ورودي از مرزها به داخل كشور، كل منابع آبي تجديد پذير كشور 135 ميليارد مترمكعب است كه تا سال 1379، 95 ميليارد مترمكعب از اين آب استحصال شده است. از اين مقدار آب استحصال شده، به ترتيب 93، 5 و 2 درصد در بخشهاي كشاورزي، شهري و صنعتي به مصرف رسيده است. علاوه بر محدوديت مقدار منابع آب، هزينه هاي استحصال آب و محدوديت منابع مالي نيز طرحهاي توسعه منابع آب جديد را با مشكل و محدوديت مواجه كرده است. بانك جهاني در گزارشي از كاهش سرانه آب قابل استحصال و از دست دادن كيفيت آن، استفاده ناكارآمد راندمان پايش مصرف در بخشهاي كشاورزي، صنعتي و كشاورزي؛ شوري و زهدار شدن اراضي، وضعيت نامطلوب تعميرات و نگهداري، محدوديت جبران هزينه ها و نبود هماهنگي بين سازمانهاي ذيربط، بعنوان چالشهاي پيش رو آب كشور نام برده است.

 رشد گازهاي گلخانه اي در جو به تغييرات اقليم همراه با تغييراتي در تعادل هيدرولوژيكي و نيز منابع آب منتهي مي شود. (نورمن 2001)

 يكي از عوارض مهم تغيير اقليم افزايش وقوع رگبارها و سيلاب هاي ناشي از آن مي باشد كه در نقاط مختلفي از جهان شايع است. تحقيقات زيادي براي تعيين افزايش گازهاي گلخانه اي و اثرات آن بر عوامل مختلف هيدرولوژيكي ارائه شده است. افزايش این گاز باعث افزايش درجه حرارت ورطوبت  مطلق در لايه هاي نزديك به سطح زمين می شود .رشد و تمركز دي اكسيد كربن و ديگر گازهاي گلخانه اي مي تواند به تغيرات اقليم همراه باتغيراتي در منابع آب منتهي شود. اين پديده به طور جدي بر زمان و بزرگي دبي اوج ،رطوبت خاك ،سطح آب خليج ها وكيفيت آب تاثير مي گذارد .اين اثرات احتمال بروز مشكلات اجتماعي، اقتصادي و زيست محيطي را افزايش مي دهند و ميتوانند مشكلات زيادي را براي تصميم گيري در باره منابع آب و مديريت آن به همراه داشته باشد. (آدنسيوس 1996) 

 رشد صنايع و کارخانه ها از يک طرف و جنگل زدائي و تخريب محيط زيست از طرف ديگر باعث افزايش روزافزون گازهاي گلخانه اي در سطح کره زمين طي دهه هاي اخير شده است. تحقيقات مختلف نشان از تغيير روي اقليم جهاني به خصوص افزايش دما و كاهش بارندگي ها را دارد. (لين و همكاران  1999)