دوشنبه , ۴ شهریور ۱۳۹۸
صفحه اول » دانش و تکنولوژی » دلایل علمی بارشهای اخیر

دلایل علمی بارشهای اخیر

یک مقام مسئول در معاونت علمی دلایل علمی بارشهای اخیر در کشور را تشریح کرد و گفت: فناوریهای جدید می توانند هم در زمینه پیش بینی سیل و هم در زمینه کاهش خسارت های ناشی از آن کاربرد داشته باشند.

به گزارش خبرگزاری مهر -گروه دانش و فناوری، میترا سعیدی کیا: «سیل»؛ این واژه سنگین همان «آب جاری شده» در خلال یا بعد از یک بارندگی شدید است که به واسطه آن مقدار دبی رودخانه به سرعت افزایش یافته و در نتیجه آن آب از بستر عادی خود سر ریز و دشت سیلابی می‌شود و مناطق اطراف را با خود می‌برد.

البته امروزه به دلیل دخالت‌های بی‌رویه در بسیاری نقاط که قبلاً سیل نمی‌آمده، طغیان‌های بزرگی مشاهده می‌شود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوع سیل را افزایش می‌دهد. از آن جمله می‌توان به ساختمان‌سازی در دشت سیلابی رود که مستلزم اشغال بخش‌هایی از آن است و باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود می‌شود، اشاره کرد. به این ترتیب محدوده‌ای از دشت سیلابی که در زمان طغیان زیر آب می‌رود، گسترده‌تر می‌شود.

شهرسازی‌ها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آب سطحی می‌شود. حجم زیاد آب از یک طرف بر بزرگی طغیان می‌افزاید و از طرفی با افزایش فرسایش، رسوباتی به وجود می‌آورد که با برجای گذاشتن آن‌ها ظرفیت بستر اصلی رود کاهش می‌یابد.

از آنجا که از ابتدای سال جدید همواره سیل‌هایی در چندین استان و روستاهای کشور رخ داده و آثار ناگواری از خود به جای گذاشته است، تصمیم گرفتیم درباره دلایل علمی بارشها و سیلاب اخیر با دبیر ستاد توسعه فناوری‌های آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری گفتگویی داشته باشیم.

دکتر نادرقلی ابراهیمی در این گفتگو دلایل بارشهای زیاد که منجر به سیلاب شد را تشریح کرد و نقش فناوری و اقدامات علمی را در قبل و بعد از وقوع بحران‌هایی مانند سیل توضیح داد.

مشروح گفتگوی خبرنگار مهر با دبیر ستاد توسعه فناوری‌های آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست به شرح زیر است:

دلایل علمی بارشهای اخیر/ چگونه از منافع سیل بهره‌مند شویم

*با توجه به اینکه ابتدای سال جاری بارندگی‌هایی رخ داد که منجر به سیلاب شد؛ عده‌ای عنوان می‌کنند که با این میزان بارندگی، اکنون وارد دوره ترسالی شده‌ایم. آیا این موضوع را می‌توان با قطعیت تأیید کرد؟

«خشکی» طبیعت کشور است و کشور خشک ما همواره در شرایط خشکسالی و بعضاً کم‌آبی قرار دارد، در این خصوص آمار و ارقامی که وزارت نیرو می‌دهد را مبنا قرار می‌دهیم، یعنی بارش را در دو سال آبی ۹۷-۹۶ و ۹۶-۹۵ مقایسه می‌کنیم که کمبود بارش کاملاً مشهود است. در دوره بلندمدت که معمولاً بصورت ۳۰ ساله محاسبه می‌شود، نیز کمبود بارش در کشور وجود داشته است، بخصوص نزولات بصورت برف که یکی از منابع اصلی تولید آب برای کشور محسوب می‌شود و منشأ تأمین آب چشمه‌ها و قنوات است، روند کاهشی داشته اما امسال بارندگی‌ها در کشورمان تقریباً ۵/۳ برابر شده است.

معمولاً بحث‌های مربوط به جو و شرایط جوی و اقلیمی مباحث پیچیده‌ای هستند و بر اساس مطالعات آمار و احتمالات جمع‌بندی می‌شوند. هیچ چیز قطعی نیست؛ یعنی نمی‌توان با قطعیت گفت که وارد دوره ترسالی شده‌ایم. کشور ما کشور خشکی است و ما در عرض‌های جغرافیایی که قرار گرفتیم شاهد دوره‌های ترسالی و خشکسالی حسب شرایط اقلیمی می شویم اکنون هم نمی‌توان با قطعیت گفت که وارد دوره تر سالی شده‌ایم.

*دقیقا چه عواملی باعث به وجود آمدن چنین بارندگی‌هایی می‌شود و شرایط جوی را بدین شکل رقم می‌زند؟

عوامل متعدد محلی و فرامحلی در ایجاد شرایط جوی تأثیرگذار هستند در حقیقت نتیجه بر هم کنش مسائل «اقیانوس خشکی» این اتفاقات را ایجاد می‌کند که بارندگی زیاد می‌شود. اقیانوس روی خشکی و خشکی روی اقیانوس‌ها بر هم کنش غیر خطی جوی ایجاد می‌کنند که این شرایط قابل تشخیص و قابل احصا نیست.

بارندگی سال زراعی جاری بسیار خوب است و جای شکرگزاری دارد و نسبت به دوره دراز مدت سی ساله شرایط خوبی را ایجاد کرده به طوری که منجر به جریان سطحی و روان شدن آب شده است و البته سیل و خرابی هم ایجاد کرده است.

بررسی‌ها و گزارش‌هایی که به دست ما رسیده نشان می‌دهد که بارش‌های ما «حدی» بوده و این بدان معنا است که بیشتر از بارش‌های نرمال بوده هم از جهت مدت و هم از جهت شدت. این شرایط در خیلی از استان‌های کشور به وجود آمده است.

در مورد بارش این چند روزه اخیر می‌توان گفت جریان جت استریم‌ها یا «رودبادها» ست که در یک ارتفاعی از سطح زمین جریان دارند؛ رودبادها، بالای یازده هزارمتر نسبت به زمین جریان دارند و یک تونل باد پر سرعت در ارتفاعات بالا هستند که بی تأثیر در بارندگی‌های ما نبودند.

به دلیل آب شدن یخ‌های قطبی، جابجایی جهت رودبادها اتفاق می‌افتد و اظهار می‌شود بارش‌های اخیر کشورمان به این دلیل ایجاد شده‌اند که این موضوع را بررسی‌های علمی نیز نشان می‌دهد.

در واقع تغییرات دمایی آب سطحی و عمقی اقیانوس‌های اطلس و آرام با آب شدن یخ‌ها در تولید بخار در جو و نهایتاً بارندگی‌ها تأثیر گذاشته است. می‌توان گفت که تغییرات دمایی در اقیانوس‌های اطلس شمالی و آرام و شرایط غیر متعادلی که رودبادها ایجاد کرده‌اند، منجر به بارندگی‌های حدی و غیر طبیعی شد.

می‌توان گفت که تغییرات دمایی در اقیانوس‌های اطلس شمالی و آرام و شرایط غیر متعادلی که رودبادها ایجاد کرده‌اند، منجر به بارندگی‌های حدی و غیر طبیعی شد *شنیده می‌شود که یکی از عوامل سیلاب‌های اخیر دستکاری انسان در طبیعت بوده است که مسیر جریان آب را تحت تأثیر قرار داده است.

تغییر اقلیم به صورت جهانی اتفاق افتاده و منجر به بارندگی‌های غیر نرمال شده است؛ می‌توان با صراحت گفت که عامل بارندگی انسانی نبوده ولی سیلاب‌های مخرب، عامل انسانی داشته است.

*برخی می‌گویند «باروری ابرها» و «پروژه هارپ» منجر به بارندگی‌های بیش از حد شده و سیل را به وجود آورده است؛ آیا این موضوع را تأیید می‌کنید؟

خیر، باروری ابرها آنقدر نمی‌تواند تأثیری در رخدادهای «حدی» بارندگی داشته باشد؛ باروری ابرها حداکثر به میزان ۱۰ تا ۲۰ درصد در بارش‌های میانگین سالانه تأثیر می‌گذارد. بارندگی اخیر بالغ بر ۳۰۰ درصد سال گذشته افزایش داشته است.

*اشاره کردید که در سیل و ایجاد سیلاب عملکرد انسانی تأثیر گذار بوده است؛ بیشتر توضیح می‌دهید که چگونه عامل انسانی منجر به ایجاد سیلاب‌ها شده است؟

معمولاً بخشی از بارش‌ها در سطح زمین و توسط عوامل طبیعی و غیر طبیعی جذب می‌شوند و بخشی دیگر جذب نمی‌شود. بسیاری از مناطق ما با عامل انسانی و دخالت انسان از سیل و سیلاب متضرر شدند.

به عنوان مثال منشأ سیلاب در شیراز عامل اقدامات غیر علمی انسانی بوده است؛ شهروندان به دلیل عدم مدیریت مهندسی هیدرولیکی در ورودی دروازه قرآن متضرر شدند؛ مسیری که سیلاب عبور کرد محل آبراهه بوده و با ایجاد ساختمان و ساختن جاده نتوانست ۱۲ تا ۱۵ دقیقه بارش را تحمل کند لذا فاجعه به بار آورد. همچنین معبر جریان مورد لایروبی و نگهداری نشده بود.

در منطقه گلستان ساخت و ساز در محدوده رودخانه و کانال‌ها اتفاق افتاده که مسیر آب را حداقلی کرده و لایروبی هم نشده بود که جریان آب آن منطقه را متضرر کرد. وقتی سیلاب جریان خود را نمی‌تواند عبور دهد ساختمان و راه‌ها را تخریب می‌کند.

از سوی دیگر پل‌ها از جمله سازه‌هایی هستند که در مسیر سیلاب‌ها قرار می‌گیرند؛ در منطقه پلدختر ازجمله این عوامل بود؛ در واقع مهندسان ساختمان و عمران می‌بایست بر اساس بزرگی سیلاب و احتمال رخداد این حادثه، پل‌ها را طراحی کنند. پس دستگاه‌های کارفرمایی، مشاوران و یا پیمانکاران بایستی به مسائل هیدرولوژی و هیدرولیک در طراحی سازه‌ها الزام و توجه کنند که در این منطقه به آن بی توجهی شده بود.

در کل خیلی از مناطق با سازهای انسانی به واسطه سیل نابود شدند. جنگل‌ها تخریب و تغییر کاربری داده شده‌اند و این باعث جاری شدن سیل در مناطق مسکونی می‌شود و باز هم نشان از عوامل انسانی دارد.

اما از سویی منشأ طبیعی هم وجود دارد؛ گاهی ظرفیت نگهداری آب در خاک کم و شیب زمین زیاد است و به صورت طبیعی جریان ایجاد می‌شود.

*آیا در سیل نوروز ۹۸ استان‌هایی بودند که در آنها سیلاب به صورت طبیعی مسیر خود را طی کند؟ یعنی قبلاً با پیش بینی درست اقداماتی برای جلوگیری از بحران در این مناطق صورت گرفته بوده.

بله. در سیل «کرخه» سیلاب‌ها مسیر طبیعی را طی کردند چون بعد از هر بارندگی و ایجاد روان آب‌ها سیلاب‌ها در مسیر خود و به سمت سد جاری می‌شدند. قبلاً از بارندگی و قبل از ساخت این سدها معمولاً سیلاب داشتیم از این رو پیش بینی‌ها به درستی انجام شده بود. این سدها در این شرایط به عنوان تنظیم کننده سیلاب‌ها شده‌اند.

*آیا می‌توانستیم از مدل‌های پیش بینی که با استفاده از فناوری است، برای جلوگیری از سیلاب‌ها استفاده کنیم؟

بله. فناوری‌های جدید می‌توانند همواره به کمک بیایند. برخی فناوری‌ها در مورد پیش بینی خطرپذیری سیل هستند؛ به واسطه «پهنه بندی سیل مناطق سیل زده» می‌توان دشت‌های سیلابی را مورد بررسی قرار داد و سیل را مدیریت کرد.

ریسک مدیریت سیلاب به ما این امکان را می‌دهد که بعد از سیلاب پیش بینی کنیم چه اقداماتی انجام دهیم.

بحث مهم ما استفاده از فناوری‌هایی است که به ما کمک کند در مدیریت ریسک خشکسالی و سیل نقاط بحرانی آسیب پذیر را تعیین کنیم؛ همچنین احتمال رخدادهای سالیانه را پیش بینی و بزرگی سیلاب‌ها را تعیین کنیم.

*آیا پروژه پهنه بندی اجرایی شده؟ فناوری‌های دیگری نیز برای کمک به مدیریت این بحران در کشور وجود دارد؟

بله. نقشه‌های پهنه‌بندی دشت‌های سیلابی کشور در رده ۷ با حمایت ستاد آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری تهیه شده‌اند.

شرایط کشور ایجاب می‌کند که ذخیره آب مناسب زیرزمینی نیز داشته باشیم، یعنی حجم آب‌های زیرسطحی، آب‌های زیرزمینی و ژرف، منابع در اختیار باید به گونه‌ای باشد که بتوان برای روزهای بحرانی روی آن حساب کرد. به بیانی برای ما و نسل‌های آینده سفره‌های آبی موجود باید مدیریت و پایدار شوند.

یکی از روش‌ها برای توسعه آب زیرزمینی که توسط معاونت علمی و فناوری حمایت شده استفاده از روش‌های پخش سیلاب و سدهای زیرزمینی است که از اتلاف آب و جاری شدن سیلاب جلوگیری کرده و آن را برای مصرف در اختیار قرار می‌دهد.

طرح دیگری که از سوی معاونت علمی برای اجرایی شدن مورد حمایت قرار گرفته «استفاده از زه‌آب کشاورزی در تولید درخت، درختچه، علوفه و تولید آبزیان» است. در کشور زه‌آب‌های زیادی وجود دارد که به عنوان یک تهدید برای ما تلقی می‌شوند، به گونه‌ای که بعد از آبیاری زمین کشاورزی، زه‌آب‌های تولیدی مورد استفاده مجدد قرار گیرد. اجرای این طرح در خوزستان در قالب پایلوت شورورزی و آبزی‌پروری اکنون در حال اجراست. از طرفی این طرح نقطه امیدی برای تثبیت کانون‌های گرد و غبار است.

این طرح به خوبی پیش رفته و اکنون کشت درخت و علوفه عملیاتی شده که به زودی نتایج آن بدست خواهد آمد و امیدواریم که در ادامه با توسعه کشت آبزیان نتایج مؤثری برای غلبه بر شرایط نامساعد جوی و محیطی داشته باشد.

*آقای دکتر اگرچه سیلاب اخیر آسیب‌های زیادی را به کشور و مردم وارد کرد اما از سوی دیگر منافعی نیز برای ما دارد چگونه می‌توان از این رویداد نهایت استفاده را کرد؟

در مواقعی که ترسالی می‌شود باید به فکر تغذیه سفره آب‌های زیرزمینی باشیم. یکی از بهترین فرصت‌های استفاده از سیل، هدایت و مدیریت سیلاب به سمت دشت‌ها و آبخوان‌ها با پخش سیلاب و آبخوان داری است که کمبود منابع زیر سطحی و زیر زمینی را جبران می‌کند.

هر منطقه‌ای که عملیات آبخوان‌داری و آبخیزداری اجرایی شده سیل در آن مناطق کمترین ضایعات را به بار آورده است. بدین واسطه آب به صورت طبیعی از طریق مراتع جنگل‌ها و تعدیل جریان در آبراهه‌ها وارد پروفیل خاک و آب‌های زیرزمینی شده است و سفره‌های زیر زمینی تغذیه شده و سیلاب تخریبی به بار نخواهد آورد.

*به وسیله چه فناوری‌ها و اقداماتی می‌توان پس از وقوع سیل از به وجود آمدن خسارتهای بیشتر در آینده جلوگیری کرد؟

آنچه که مهم است این است که مدیریت جریان رودخانه‌ها طوری انجام شود که تأخیر و سرعت جریان آب در رودخانه اتفاق بیافتد تا به واسطه آن مشکلات سیلاب تعدیل شود.

یکی از آسیب‌هایی که سیلاب‌ها وارد می‌کنند فرسایش خاک است که به واسطه آن بسیاری از اراضی کشور و میلیون‌ها تن خاک فرسایش پیدا می‌کنند. با روش‌های موجود علمی می‌توان نسبت به کاهش فرسایش و تولید رسوب اقدام کرد.

کاربرد فناوری‌های مربوط به حفظ خاک، تعدیل روان آب‌ها، مدیریت حوزه آبخیر، کاهش روان آب، نفوذ روان آب‌ها، آبخوان داری با روش بسیار ساده و با هزینه حداقلی می‌تواند از هزینه‌های هنگفت جلوگیری کنند.

همه این علائم، اطلاعات و فناوری‌ها موجود هستند و در حوزه‌های آبخیز کشور در سطوح پایلوت و یا حتی گسترده اجرا شده و قابل توسعه هستند.

*بسیاری از استان‌هایی که درگیر سیل شده‌اند اکنون در شرایط بحرانی به لحاظ آب مصرفی قرار دارند و برخی از کشورهای خارجی قصد دارند دستگاه‌های تصفیه آب برای این منظور بفرستند یا تا کنون فرستاده‌اند. این در حالی است که پیش از این توانایی محققان در ساخت تجهیزاتی برای تصفیه آب ثابت شده بود آیا امکان استفاده از دستاوردهای داخلی خودمان برای این منظور وجود ندارد؟

بله. در حال حاضر تعدادی از روستاها آب شرب و بهداشتی ندارند؛ محققان شرکت‌های دانش بنیان پیش از اینها موفق به طراحی و ساخت انواع پکیج تصفیه آب قابل حمل برای مناطق روستایی شدند؛ اکنون هماهنگی شده که این شرکت‌ها دستگاه‌ها را به مناطق مورد نیاز بفرستند که این علاوه بر تأمین آب شرب مناطق سیل زده می‌تواند منجر به توسعه اشتغالزایی نیز شود.

دستگاه‌های تصفیه آب با روش‌های فیلتراسیون غشایی و غیر غشایی، گندزدایی آب با یو وی و کلرزدایی از جمله دستگاه‌هایی هستند که می‌توانند اکنون مورد استفاده قرار گرفته و قسمتی از مشکلات مردم عزیز سیل زده را تعدیل کنند. دستگاه‌های تصفیه آب با روش‌های فیلتراسیون غشایی و غیر غشایی، گندزدایی آب با یو وی و کلرزدایی از جمله دستگاه‌هایی هستند که می‌توانند اکنون مورد استفاده قرار گرفته و قسمتی از مشکلات مردم عزیز سیل زده را تعدیل کنند

*به دلیل بارشهای زیاد و احتمال وقوع سیل در برخی استان‌ها آب سدها را کاهش می‌دهند تا در صورت بارندگی مجدد از طغیان جلوگیری شود، این آب مازاد چه می‌شود؟

برای جلوگیری از طغیان آب در برخی سدها، آب مازاد وارد دشت‌ها، رودخانه‌های پائین‌دستی و نهایتاً دریاها می‌شود. این آب با رها شدن در رودخانه و دریاها به نوعی هدر رفت است در حالی که در چرخه هیدرولوژی نوع و محل استفاده از آب تعریف شده است.

*امکان استفاده از این آب وجود ندارد؟ یا می‌توان برای استفاده بهتر از آن اقدامی انجام داد.

همواره بر اساس حجم مفید در سدها، آب ذخیره می‌شود و همزمان به بهره برداری می‌رسد. ظرفیت ورودی سدها قابل کنترل و مدیریت است که با عملیات آبخیزداری در بالادست، این کار شدنی است. می‌توان از این آب برای تغذیه سفره، تأمین آب زراعی و باغی استفاده کرد.