بررسی و تحلیل تغییرات سالانه، فصلی و ماهانه غلظت اتمسفری دی اکسیدکربن در منطقه خاورمیانه با استفاده از داده های ماهواره های SCIAMACHY، GOSAT و OCO-۲

سابقه و هدف: تغییر اقلیم و گرمایش جهانی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر، توجه زیادی را در بخش های مختلف ملی و بین المللی به این موضوع جلب کرده است. همواره انتشار گازهای گلخانه ای یکی از مسائل مهم محیط زیستی محسوب شده و نگرانی های زیادی را به وجود آورده است. از زمان انقلاب صنعتی و تغییرات در زندگی انسان، نیاز به انرژی و مصرف انواع سوخت های فسیلی باعث افزایش انتشار گازهای گلخانه ای گردیده است. به طوری که در طول این و از دوران صنعتی شدن تا به حال مقدار غلظت دی اکسید کربن اتمسفری از ppm ۲۸۰ به ppm ۴۱۹ افزایش داشته است. مقادیر ورودی و خروجی دی اکسید کربن اتمسفری به طور طبیعی در تعادل با طبیعت بوده است، اما در چند دهه اخیر به دلیل افزایش فعالیت های انسانی و انتشار دی اکسیدکربن، این تعادل برهم خورده و باعث ایجاد پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی شده است. مواد و روش ها: روش های مختلفی برای اندازه گیری غلظت دی اکسیدکربن اتمسفری وجود دارد، علم سنجش از دور با پایش مداوم و پوشش جهانی گازهای گلخانه ای، بر محدودیت سایر روش های اندازه گیری زمینی غلبه کرده است. در منطقه خاورمیانه هیچ گونه ایستگاه زمینی برای پایش گازهای گلخانه ای وجود ندارد لذا در این مطالعه بررسی غلظت اتمسفری ماهانه، فصلی و سالانه گاز گلخانه ای دی اکسید کربن با استفاده از داده های ماهواره های SCIAMACHY، GOSAT و OCO-۲ در منطقه خاورمیانه شامل ۱۵ کشور با مساحت ۷۲۰۷۵۷۰ کیلومترمربع است از سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۲۰ صورت گرفت. نتایج و بحث: نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت گاز دی اکسیدکربن اتمسفری در این دوره ۱۸ ساله، برای هر سه ماهواره افزایش قابل توجه-ای داشته است. در بازه زمانی ۲۰۰۳-۲۰۱۱، که تنها مختص داده های SCIAMACHY بوده است میانگین غلظت اتمسفری این گاز گلخانه ای از ۳۷۵.۲۲ ppm در سال ۲۰۰۳ به ۳۹۱.۳۲ ppm در سال ۲۰۱۱ افزایش یافت که افزایش میانگین سالانه آن ۲.۰۱ ppm را شامل بوده است. در بازه زمانی ۲۰۱۰-۲۰۲۰، غلظت دی اکسیدکربن ماهواره GOSAT از ۳۸۸.۸۱ ppm در سال ۲۰۱۰ به ۴۱۱.۵۵ ppm در سال ۲۰۲۰ افزایش یافته است و میانگین افزایش سالانه غلظت اتمسفری دی اکسیدکربن ۲.۲۷ ppm بوده است. در دوره ۲۰۱۵-۲۰۲۰، مقدار غلظت اتمسفری این گاز گلخانه ای ماهواره ی OCO-۲ از ۳۹۹.۷۳ در سال ۲۰۱۵ به ۴۱۲.۲۷ ppm در سال ۲۰۲۰ افزایش یافت و میانگین نرخ رشد آن حدود ۲.۵۵ ppm بود است. علاوه بر تغییرات سالانه، تغییرات فصلی و ماهانه غلظت دی اکسیدکربن اتمسفری نیز در این مطالعه بررسی شد. کمترین میزان غلظت این گاز گلخانه ای در طول سال در فصل تابستان و در ماه های اوت و سپتامبر و بیشترین مقدار غلظت دی اکسید کربن اتمسفری در فصل بهار و در ماه های آوریل و می مشاهده گردید. همچنین نتایج محاسبه اختلاف دی اکسیدکربن اتمسفری بین فصول مختلف نشان داد که بیشترین تغییرات بین فصول مختلف، از بهار به تابستان بود است که غلظت این گاز گلخانه ای به طور متوسط ۶ ppm کاهش یافته است. از طرفی تغییرات این گاز گلخانه ای بین فصول مختلف نشان داد که بیشترین افزایش دی اکسیدکربن اتمسفری نیز از تابستان به پاییز مشاهده شد که مقدار آن حدود ۴ ppm ثبت گردیده است. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهد که غلظت اتمسفری گاز دی اکسیدکربن در منطقه خاورمیانه از سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۲۰ افزایش یافته است. این افزایش همراه با تغییرات فصلی و ماهانه خاصی بوده که با تغییرات جهانی این گاز گلخانه ای مطابقت دارد. افزایش طولانی مدت گاز گلخانه ای می تواند تاثیرات جدی بر منطقه داشته باشد، از جمله این تاثیرات می توان به افزایش دما، تغییر الگوهای بارندگی، خشکسالی های شدیدتر و آسیب به اکوسیستم های طبیعی اشاره نمود. برای مدیریت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، اقدامات فوری و موثری در سطوح ملی و بین المللی ضروری است، این اقدامات می تواند شامل: ترویج انرژی های تجدیدپذیر، افزایش کارایی انرژی، کاهش آلودگی صنعتی، توسعه فناوری های کاهش انتشار و همکاری های منطقه ای و بین المللی در کاهش گازهای گلخانه ای باشد.