مقدمه :
ایستگاه هواشناسی کشاورزی کرج در سال 1350 شمسی (1971 میلادی) فعالیت خود را بطور رسمی و دوازده‌ساعته با ثبت و گزارش وضعیت جوی و پارامترهای هواشناختی آغاز کرد و از سال 1360 بر روی محصولات استراتژیک سازگار با اقلیم منطقه از جمله : واریته‌های مختلف گندم، جو و ذرت کار نمود و از هر محصول بولتن‌های ماهانه و فصلی تهیه و به اداره ایستگاههای هواشناسی کشاورزی ارسال نموده است. لازم به توضیح است آمار موجود در اداره خدمات ماشینی سازامان هواشناسی مربوط به کرج از سال 1350 مربوط به آمار ایستگاه اقلیم شناسی واقع در دانشگاه کشاورزی است که از لحاظ موقعیت مکانی و ارتفاع با موقعیت و ارتفاع ایستگاه فعلی تفاوت دارد.
مشخصات ایستگاه هواشناسی کشاورزی کرج
نام ایستگاه : ادراه تحقیقات هواشناسی کشاورزی کرج نام استان: تهران
نوع ایستگاه: هواشناسی کشاورزی و سنوپتیک نام شهرستان: کرج
طول جغرافیایی : 58 درجه و 57 دقیقه شرقی سال تاسیس : 1350
عرض‌جغرافیایی: 35 درجه و 48 دقیقه‌ی شمالی شماره‌تلفن و فکس : 2782021-0261
ارتفاع از سطح دریا: 9/1292 متر موقعیت‌ایستگاه: زمینهای‌دانشکده‌کشاورزی
نشانی : کرج ابتدای جاده ماهدشت (مردآباد)- کرج، مزارع دانشکده کشاورزی، اداره تحقیقات هواشناسی کشاورزی کرج
خلاصه‌ای از موقعیت و وضعیت ایستگاه کشاورزی کرج
1- مساحت مزارع دانشکده کشاورزی : 200 هکتار
2- زیربنای ساختمان اداری 160 مترمربع/ مساحت کل: 6000 مترمربع/ مساحت محوطه نصب ادوات: 26×26 مترمربع
3- تعداد خانه‌های سازمانی: خانه سازمانی ندارد
4- مهمانسرا: ندارد
5- مالکیت زمین: دانشکده کشاورزی کرج
6- فاصله تا مرز تراکم شهر : 3 کیلومتر
7- حوضه آبریز (اصلی): دریاچه نمک: (فرعی) رودخانه کرج
8- ویژگی اقلیمی : نیمه خشک
9- نوع خاک : رسوبی/ بافت خاک: لومی شنی
10- وضعیت طبیعی منطقه : دشت جنوبی رشته کوه البرز
11- نوع پوشش گیاهی منطقه : گیاهان علفی، نباتات کشت شده
12- محصولات کشت شده در منطقه : گندم، جو، ذرت، آفتابگردان، سیب زمینی، سویا، سیفی‌جات، یونجه، پنبه، کلزا، چغندرقند، درختان سیب، هلو، زرد‌آلو، گیلاس، آلبالو، گردو و انگور
13- محصولات مورد مطالعه در ایستگاه : گندم و جو و ذرت
14- آفات و امراض مهم منطقه : سن گندم، آتشک درختان دانه دار، کنه قرمز اروپایی، شپشک، می‌نوز، سرخور طومی یونجه، کرم ساقه خوار یونجه، کک و آگروتیس چغندرقند
15- منبع آب مصرفی: چاه عمیق
16- روش آبیاری : نشتی، جوی و پشته
17- زهکشی داخلی : خوب
ویژگیهای اقلیمی
استان تهران با وسعت بیش از 1800 کیلومتر مربع در جنوب رشته کوه البرز و در محدوده طول جغرافیایی 10، 50 تا 10، 53 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 50، 34 تا 20، 36 درجه شمالی واقع شده و ارتفاع متوسط آن از سطح دریا حدود 1250 متر است. استانهای مرکزی، قزوین، قم، مازندران و سمنان آن را از اطراف احاطه کرده‌اند. در این استان به لحاظ تغییرات قابل ملاحظه ای ارتفاعی، شاهد تغییرات زیاد پارامترهای هواشناختی خصوصاً دما و بارش، تحت تأثیر توپوگرافی می‌باشیم.
در مقیاس کلی منطقه کرج همانند سایر بخشهای استان تهران در فصول سرد سال متأثر از سیستم‌های شمالی و شمال غربی و غربی بویژه جنوب غربی بوده و ریزشهای جوی آن که از ماههای آبان و آذر آغاز و تا اواسط اردیبهشت ماه ادامه دارد، تابعی از فعالیتهای سیستم‌های فوق میباشد.
از نظر ویژگیهای خرد اقلیمی، منطقه کرج از پاره ای جهات دارای مختصات شاخصی است که به آنها اشاره می‌شود.
منطقه کرج به لحاظ اقلیمی تحت تأثیر ارتفاعات البرز و دره چالوس و رودخانه کرج قرار دارد که موجب خنک و مرطوب تر شدن این منطقه نسبت به تهران می‌گردد و این تمایز تقریبا در تمام طول سال مشاهده می‌گردد. علت اختلاف دمای کرج نسبت به تهران به خصوص در شبها به سبب نزدیکی کرج به ارتفاعات شمالی و سرد شدن شبانه این دامنه‌ها و وزش باد کوه به دشت میباشد.
دور بودن کرج از دشت کویر نیز موجب برودت و رطوبت بیشتر این منطقه نسبت به تهران در فصول مختلف سال بویژه در تابستان می‌گردد.
در مورد بارندگی های تابستانه کرج می‌توان اینگونه بیان داشت که گاهی اوقات برخورد و توده هوای گرم جنوبی و نسبتاً سرد و مرطوب شمالی که درسطوح فوقانی ناحیه البرز صورت می‌گیرد، موجب می گردد که ابرهای جوششی بسیار فعال در منطقه پدید آمده و ریزشهای رگباری شدیدی را بوجود آورد که غالبا همراه با سیل است.
ایستگاه هواشناسی کرج در جنوب غربی شهر کرج و در فاصله 3 کیلومتری از مرز تراکم شهر واقع شده است محصولات کشت شده در این مرکز بصورت ازدیادی و آزمایشی بوده و تحقیقات این اداره بر روی محصولات ازدیای انجام می‌گیرد.
برخی مشخصه‌های اقلیمی ایستگاه هواشناسی کشاورزی کرج در دوره‌ی آماری 1350 تا 1380 به شرح ذیل میباشد:
میانگین بارندگی سالیانه کرج حدود 251 میلیمتر با ضریب تغییرات 1/24 درصد و حداقل mm3/89 و حداکثر mm 4/374 می باشد. بیشترین رکورد بارندگی ماهانه کرج mm127 در اسفند 74 (mm6/144 نوامبر 1994) ثبت شده است فصل زمستان با 3/42 درصد و فصل تابستان با 5/1 درصد بیشترین و کمترین سهم را در بارش سالیانه برعهده دارند.
حداقل و حداکثر مطلق دما به ترتیب 20- و 42 درجه و میانگین سالیانه نیز 1/14 درجه سانتیگراد می باشد. ماه تیر با میانگین 0/26 درجه سانتیگراد و دی با 2/1 درجه سانتیگراد به ترتیب گرمترین و سردترین ماه سال محسوب می‌شوند
مجموع واحدهای حرارتی بالاتر از صفر درجه روز و مجموع واحدهای حرارتی بالاتر از ده درجه روز بدست آمده است.
میانگین تعداد روزهای یخبندان با آستانه‌های صفرف 5- و 10- و 10- به ترتیب 24، 76، 7 روز میباشد.
میانگین سالیانه رطوبت نسبی 52 درصد و میانگین حداکثر و حداقل آن به ترتیب 72و 38 درصد می باشد.
جمع تبخیر سالیانه از تشت کلاس A بالغ بر 2184 میلیمتر میباشد. دی با متوسط 26 میلیمتر و تیر با 375 میلیمتر به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار تبخیر را دارا هستند.
مجموع سالیانه تبخیر- تعرق پتانسیل کیاه مرجع به روش پنمن مانتیت 1307 میلیمتر محاسبه گردیده است.
میانگین ساعات آفتابی سالیانه در طی دوره آماری برابر با 2899 ساعت به ثبت رسیده است.
باد غالب در کرج که بر مبنای سه نوبت دیبانی (صبح، ظهر و عصر) محاسبه گردیده است، در جهت شمال غربی بوده و متوسط آن 4/3 متر بر ثانیه می باشد. بیشترین ساعت باد در کرج 5/24 متر بر ثانیه از سمت غرب و میانگین سرعت باد 2/2 متر بر ثانیه به ثبت رسیده است.
نظری بر تغییرات آب وهوا (با تاکید بر نقش انسان)
آب و هوا نیز همانند بسیاری از پدیده‌های فیزیکی دیگر ناپایدار میباشد که این ناپایداری ناشی از پارامترهای متعددی است. البته تغییرات آب و هوایی چند قرن اخیر نسبت به دوره‌های یخچالی گذشته چندان شناخته شده نیست. در این مقاله ابتدا تئوریهای جهت تشریح آب و هوای قرون اخیر و همین طور آب و هواهای آینده عنوان شده که از جمله این تئوریهای که بر مبنای تغییر ترکیبات اتمسفری استوارند می‌توان به تئوری دی‌اکسید کربن و تئوری گرد و غبار و آتش فشانی اشاره نمود که به تفضیل توضیح داده می‌شوند.
همچنین به نقش اساسی که امروزه انسان با توجه به افزایش جمعیت و پیشرفت تکنولوژی در تغییر اقلیم ایجاد می‌کند پرداخته و موارد زیر به عنوان تأثیر انسان بر آب وهوای جهان مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
1- انتشار گازهای مختلف از منابع صنعتی و کشاورزی مثل دی‌اکسید کربن، متان، کلروفلوئور کربن و ...
2- تولید هوا و یزه‌‌ها
3- آلودگی حرارتی
4- تغییر در ضریب انعکاس زمین که در اثر افزایش گرد و خاک بر روی یخ پهنه‌ها، نابودی جنگلها، چرای بی‌رویه، توسعه فعالیتهای آبیاری و غیره صورت می‌گیرد.
مشابه هر پدیده فیزیکی دیگر آب و هوا نیز نه تنها پایدار نیست بلکه از جمله ناپایدارترین پدیده‌ها به شمار می‌رود. بطوریکه کره زمین در طول تاریخ طولانی حداقل 5/4 میلیارد سالی خود، آب و هواهای گوناگون را تجزیه کرده است. در طول صدها میلیون سال، ترکیبات اتمسفری تغییری نداشته است ولی قبل از گسترش یخچالها در اولین دوره یخچالی کواترنر، عمدتا وضعیت متغیر و در حال گسترش تدریجی قاره‌ها، رژیم آب و هوایی را تعیین می‌کرده است. بر اساس نظریات ارایه شده، از گذشته‌های دور تا به امروز می‌توان سه نوع رژیم آب و هوایی شناسایی کرد که عبارتند از :
1- دوره‌ای که غلبه با اشتیاق قاره‌ها بوده است.
2- دوره یخچالی- بین یخچالی
3- دوره بین یخچالی حاضر
حدود 200 میلیون سال قبل، ابر قاره پانگه‌آ شکافته شده و دوقاره بزرگ لورازیا و گوندوانا تشکیل می‌شود. قبل از این جدایی، آب و هوای قاره‌ای سطح این ابر قاره را می‌پوشانده است. صفحات یخی پرمین در 270 میلیون سال قبل، این نظریه را تایید می‌کند. طی تجزیه‌های بعدی، قاره‌های فعلی شکل گرفته و بسیاری از خشکیها و اقیانوسهای بین آنها بتدریج تشکیل شده‌اند.
بر اساس شواهد بدست آمده، مشخص شده است که حدود 100 میلیون سال قبل، دریاهای نواحی قطبی، حرارتهای بالایی را تجزیه کرده‌اند بطوریکه بنظر می‌رسد اعماق اقیانوس بین 10 تا 15 درجه سانتیگراد حرارت داشته‌اند که در مقایسه با حرارتهای امروزی بین 0 تا 2 درجه، اختلافهای زیادی را نشان می‌دهند. شاید علت اصلی آن جریانهای دریایی بوده‌اند که آبهای گرم عرضهای پایین‌تر را به عرضهای بالاتر منتقل می‌کرده‌اند. علت اصلی حرارتهای بالای کره زمین در این دوره شاید در اثر تراکم بالای گازهای گلخانه ای از جمله Co2 بوده است. بطوریکه برآورده شده است تراکم Co2 در این دوره بین 6 تا 10 برابر تراکم فعلی بوده است.
با انقراض نسل دایناسورها، دوران دوم زمین‌شناسی جای خود را به دوران سوم می‌دهد. قاره‌ها به حرکت یکنواخت خود بسوی وضع کنونی ادامه می‌دهند. از نظر اقلیمی حداقل سه نتیجه اساسی از این اشتقاق قاره ای بدست می‌آید:
1- در اثر برخورد صفحه هندوستان و آسیا، فلات تبت شکل می‌گیرد. تشکیل این فلات که مانع عمده‌ای در مقابل جریانهای هوای منطقه‌ای بشمار می‌رود، باعث بوجود آمدن آب و هوای موسمی می‌شود.
2- محصور شدن حوضه قطب شمال، منجر به کاهش دمای آبهای منطقه قطب شمال می‌شود به گونه‌ای که تا مدتها طولانی، آبهای گرم مداری امکان نفوذ به داخل آبهای سرد مناطق قطبی را پیدا نمی‌کنند.
3- جدایی استرالیا از قطب جنوب باعث تشکیل یک جریان عظیم دور قطبی می‌شود که از نظر حرارتی قاره قطب جنوب را از بقیه نواحی کره زمین جدا می‌سازد و وقوع این پدیده به توسعه صفحات یخی درون قطب جنوب در حدود 3 میلیون سال قبل منجر می‌شود.
با استقرار قاره‌ها در وضعیت کنونی و بعد از تشکیل صفحات یخی قاره قطب جنوب، کره زمین وارد مرحله جدیدی می‌شود. در این مرحله زمین نوسات آب و هوایی شدیدی را تجزیه می‌کند. کره زمین فعلاً در همین مرحله قرار دارد. کمتر از 10000 سال قبل، آخرین دوره یخبندان هم به پایین رسیده است و فعلاً کره زمین در یک دوره بین یخچالی بسر می‌برد. در دوره گسترش یخچالهای، حرارت کره زمین بطور متوسط 4 درجه سانتیگراد کاهش می یافته است. البته تغییرات ناحیه‌ای دما بویژه در عرضهای میانی نیمکره شمالی به دهها درجه سانتی گراد بالغ می‌شده است. این نوع نوسانات حرارتی را بایستی نتیجه بروز تغییراتی در میزان تابش خورشیدی و توزیع آن دانست که بصورت دوره‌ای در جریان حرکت انتقالی زمین ایجاد می شود. نوسانات دوره‌ای که حاصل حرکت زمین حول مدار خویش میباشد بعد از کشف آن در سال 1930 توسط یک کاشف لهسانی، بنام وی به « سیکل میلانکوویژ» موسوم شده است. آخرین نوسان دوره‌ای مذکور بیش از 1000000 سال قبل بوقوع پیوسته ولی اثرات آب و هوایی آن هنوز هم باعث تشدید آشفتگی‌های آب و هوایی می‌گردد.
در ارتباط با مدار گردش زمین به دور خورشید سه نوع آشفتگی دوره‌ای آب و هوایی وجود دارد که هر کدام از آنها باعث بروز تغییرات در میزان تشعشع خورشیدی و کیفیت انتشار آن در سطح کره زمین می‌گردد:
1- مدار گردش زمین به دور خورشید دایره کامل نیست و درجه بیضوی یا درجه دوری از مرکز آن به آرامی در طول 000/1000 سال تغییر می‌کند.
2- میل محوری زمین یا انحنای آن نسبت به صفحه گردش سالانه‌اش به دور خورشید فعلاً 5/23 درجه است و در طول 40000 سال تقریبا به اندازه یک درجه منحرف می شود.
3- انحراف از مسیر گردش که بطور دوره‌ای هر 20000 سال صورت می‌گیرد.
شرایط یخچالی آشفتگی‌های مهمی را در جریانهای آتمسفری و اقیانوسی ایجاد می‌کند. جت استریم عرضهای میانی بطرف استوا کشیده شده و گلف استریم از عرضهای حدود 45 درجه به عرضهای حدود 35 درجه منتقل می شود. بطوریکه باعث عدم انتقال حرارت از عرضهای پایین به عرضهای قطبی می‌شود.
تغییرات آب و هوایی چند قرن اخیر نسبت به تغییرات دوره‌های یخچالی گذشته، چندان شناخته شده نیستند. البته گفتنی است که دانشمندان برای تغییرات کوتاه مدت آب وهوایی نه یک دلیل بلکه دلایل مختلفی را عنوان می‌کنند. از جمله تئوریهای که سعی در تشریح آب و هوای قرون اخیر و همین طور آب و هواهای آینده را دارند، می‌توان به تئوریهایی که بر مبنای تغییر ترکیبات آتمسفری استوارند، اشاره نمود. از بین این تئوریها می‌توان به تئوری دی‌اکسید کربن و تئوری گرد و غبار آتش فشانی اشاره کرد.
تئوری دی‌اکسید کربن
تئوری دی‌اکسید کربن ابتدا توسط تی. س. چمبرلن در دهه آخر قرن نوزده ارایه شده است. بر اساس این تئوری تغییر در حجم دی اکسید کربن آتمسفری نقش غالبی را در تغییرات وسیع آب و هوایی بازی می‌کند. این گاز در مقابل انرژی خورشیدی شفاف بوده ولی جاذب انرژی برگشتی زمین در طول موج بلند است بطوریکه تشعشع زمین رابعد از جذب دوباره برگشت می دهد. بنابراین واضح است که هرگونه تغییری در حجم دیاکسیدکربن ، تغییرات مهمی را در درجه حرارت آتمسفری ایجاد می‌کند.
فعالیتهای صنعتی مسئول اصلی، افزایش حجم دی‌اکسید کربن در آتمسفر می‌باشند. بخشی از گاز دیاکسیدکربن منتشر شده در آتمسفر پوشش گیاهی جذب شده و بخشی دیگر در آب اقیانوسها حل می‌شود و در هر صورت حدود 50% در آتمسفر باقی می ماند. بر اساس یک برآورد تعدیل شده بین سالهای 1860 تا 1970 حدود 10% به میزان Co2 آتمسفری اضافه شده است. محاسبات نشان می‌دهند که حجم فعلی دیاکسیدکربن در جود حدود PPM 330 است و احتمالاً تا پایان قرن بیستم به PPm400 خواهد رسید. اگر این نرخ افزایش تداوم داشته باشد احتمالاً حدودسالهای 2040 دیاکسیدکربن به دوبرابر خواهد رسید و در نتیجه حرارت کره زمین را بطور متوسط 2 درجه سانتیگراد افزایش خواهد داد.
احتمال این هم وجود دارد که افزایش دیاکسیدکربن آتمسفری منجر به کاهش درجه حرارت زمین می گردد. درجه حرارتهای بالا می‌توانند باعث افزایش تبخیر و تعرق و افزایش میزان ابر در آتمسفر شوند. این آلودگیهای وسیع بطور طبیعی، مقادیر تشعشع وارده را کاهش می دهند و در نتیجه درجه حرارت کاهش پیدا می کند.
تئوری گرد و غبار آتش‌فشانی
گرد و غبار آتش‌فشانی به دلیل داشتن اندازه‌های کوچک، امواج کوتاه خورشیدی را منعکس می‌سازند ولی تشعشع امواج بلند زمین بدون هیچگونه اتلافی از آنها عبور می‌کند. بنابراین مقادیر زیادی گردو غبار آتش‌فشانی می‌توانند درجه حرارت سطح زمین را تا حدود زیادی کاهش دهند. مقادیر عظیم گرد و غبار آتش‌فشانی در جو می‌تواند به تشکیل یک دوره کوچک یخچالی منجر شود. بر اساس این تئوری حتی دوره‌های یخچالی گذشته نیز در اثر فعالیتهای شدید آتش‌فشانی اتفاق افتاده است. شواهد تاریخی نشان می‌دهند که در طول یک قرن و نیم اخیر، بعد از وقوع انفجارات آتش‌فشانی شدید، درجه حرارت کره زمین تا چند درجه کاهش یافته است. البته این تئوری در عمل موفقیت چندانی کسب نکرده است و شواهد موجود چندان سندیتی ندارند. چرا که شواهدی از این امر در رسوبات یخچالی و دریاچه‌ای بدست نیامده است.
از آنجاییکه گردو غبار اتمسفری فقط منشا آتش‌فشانی نداشته و از منابع متعدد دیگری مثل فعالیتهای صنعتی، کشاورزی، حمل و نقل جاده‌ای، طوفان و بیابانها و غیره مقادیر عظیمی گردو غبار وارد آتمسفر می شود دانشمندان با تعمیم تئوری فوق به دیگر منابع تولید کننده گردو غبار، سعی می‌کنند از این تئوری در جهت کاهش اثرات افزایش Co2 و دیگر گازهای گلخانه‌ای که منجر به گرم شدن جهانی می شوند، استفاده کنند. نظرات و پیشنهادات زیادی از طرف دانشمندان و محققان در جهت اجرای اینگونه طرحها ارایه شده است که اکثراً غیرممکن بنظر می رسند.
در سال 1991 میلادی از طرف هیات بررسی اثرات گلخانه‌ای در ایالات متحده آمریکا (NASMP) گزارشی منتشر شد. در این گزارش آمده بود که به منظور پخش مقادیر عظیمی از ذرات گرد و غبار در استراتوسفر باید از توپهای غول‌پیکر استفاده شود. توپهای فوق، ابرهایی از گرد و غبار را در استراتوسفر پراکنده می‌سازند. این گرد و غبارها با افزایش میزان انعکاس اشعه خورشید، تشعشع دریافتی زمین را تا حدود زیادی کاهش می دهند. یک محاسبه تقریبی در این رابطه نشان می‌دهد که 1% افزایش در میزان انعکاس تشعشع خورشیدی می‌تواند 1000 گیگاتن کربن به شکل Co2 را خنثی نماید. این محاسبات که اکثر خام هستند نشان می‌دهند که با پخش و نگهداری 10 میلیون تن گردو غبار معلق در هوا می‌توان اثر افزایش دما را خنثی ساخت.
آنچه مسلم است در طول سه یا چهار میلیون سالی که از استقرار انسان بر پهنه زمین می‌گذرد. تغییرات اقلیمی تاثیر چندانی از عملکرد انسان نپذیرفته است ولی امروزه شاهد هستیم که با افزایش جمعیت انسان و بالا رفتن سطح تکنولوژی، بخصوص در قرن اخیر، عامل انسان بعنوان مهمترین عامل موثر در تغییرات آب و هوایی بشمار می‌رود. امروزه شاهدیم که تراکم بعضی از گازهای آتمسفری بخصوص گازهای موثر گلخانه‌ای در حال افزایش میباشد. تاثیر انسان بر آب و هوای جهان را عمدتاً می‌توان بشرح زیر خلاصه کرد:
1- انتشار گازهای مختلف از منابع صنعتی و کشاورزی مثل دیاکسیدکربن، متان، اکسید نیتروس، کلروفلوئور کربن، کریپتون 85 و چند گاز نادر دیگر
2- تولید هواویزه‌ها (آئروسل)
3- آلودگی حرارتی
4- تغییر در ضریب انعکاس (آلبیدو) زمین که در اثر افزایش گردوخاک بر روی یخ پهنه‌ها ، نابودی جنگلها، چرای بی رویه، توسعه فعالیتهای آبیاری و غیره صورت می‌گیرد.
انتشار گازهای گلخانه‌ای
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 33 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله ایستگاه هواشناسی کشاورزی کرج
