یكی از عمده‌ترین مشكلات تولید پروتئین و محصولات دامی در كشور، كمبود علوفه و خوراك كافی جهت تغذیه‌ی دام‌ها می‌باشد. سورگوم علوفه‌ای (sorghum bicolor (L) monch) یكی از مهمترین گیاهان علوفه‌ای مناطق خشك و نیمه‌خشك دنیا است كه به علت سازگاری با شرایط گرم و خشك و بالا بودن كارایی مصرف آب می‌تواند در مناطقی كه با كمبود آب مواجه هستند تولید خوبی داشته باشد. امروزه علاوه بر ارقام بومی متداول، كشت ارقام هیبرید پر محصول سورگوم نیز در ایران رو به افزایش است(20و12).سورگوم علوفه‌ای عمدتا در مناطق جنوب ایران كشت می‌شود و معمولا تراكم كاشت پایین و فاصله‌ی ردیفی كم باعث افزایش تولید ماده‌ی خشك علوفه‌ای می‌گردد، اما با افزایش تراكم كیفیت علوفه كاهش می‌یابد. این گیاه در شرایط دیم نیز بخوبی شرایط آبیاری رشد موفقیت‏آمیزی دارد. علوفه‏ی آن تقریبا برای تغذیه بیشتر دام‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرد و همچنین می‏تواند بعنوان علوفه خشک و سیلویی مورد استفاده قرار گیرد. به هر حال کیفیت سورگوم علوفه‏ای، به علت کم بودن محتوای پروتیین و وجود اسید پروسیک پایین است. بنابراین بهبود کیفیت و کمیت سورگوم علوفه ای الزامیست (12)

سورگوم علوفه‏ای پنجمین غله بعد از گندم، برنج، ذرت و جو می باشد (fao 2004) و برای سیستم های کشت پایدار بسیار مناسب است زیرا توانایی زنده ماندن در شرایط محدودیت آب را دارد (53و34). اهمیت آن به عنوان یک گیاه علوفه‏ای، رشد آن در نقاط مختلف دنیا و همچنین سودمندی بالا از یک طرف و توانایی سازگاری با آب و هوای مختلف و شرایط کمبود آب از طرف دیگر می‏باشد. سورگوم می‏تواند در هر دو شرایط آب و هوایی گرم در سودان، یا آب و هوای نسبتا سرد در جنوب کانادا سازش یابد. تحت شرایط محدودیت ممکن است بطور معنی داری سود بیشتری نسبت به ذرت تولید کند (76).

در گیاهان علوفه‏ای از گونه‏های مختلف از جمله سورگوم، در شرایط افزایش غلظت CO₂ و تیمارهای مختلف نیتروژن، افزایش CO₂ تنها درر صورتی می‏تواند منجر به افزایش عملکرد و رشد مجدد بهتر گردد که گیاه در محدودیت نیتروژن قرار نداشته باشد و بتواند به نسبت افزایش غلظت CO₂، از خاک نیز نیتروژن بیشتری جذب نماید. گزارش شده است که افزایش نیتروژن اثر مثبتی بر روی ارتفاع گیاه و عملکرد شکر در سورگوم شیرین داشته است. هر چند علوفه سورگوم و دانه‏ی آن نقش عمده‏ای در تغذیه دام و زندگی روزمره انسان دارد، اما با این وجود در اکثر کشورهای جهان پژوهش و پیشرفت در امر تولید و مدیریت این گیاهان، در مقایسه با تلاش و توجهی که به سایر محصولات معطوف می‏شود، اندک است. با توجه به کمبود مراتع غنی و فشار دام بر آن‏ها، بررسی و مطالعه پیرامون کشت این محصولات اهمیت ویژه‏ای می‏یابد (74).اظهار داشتند که توزیع مساوی کود نیتروژن در دو نوبت، موقع کاشت یا بعد از تنک و پس از برداشت چین اول، به‏طور معنی‏داری عملکرد ماده خشک سورگوم علوفه‏ای را افزایش داده واجزای عملکرد را نیز بهبود می‏بخشد.در عین حال، استفاده موثر از نیتروژن به عوامل مختلفی بستگی داشته ومیزان نیاز گیاهان با توجه به این عوامل متفاوت می‏باشد(27، 41 و 2).

عملیات زراعی نیز می‏تواند عملکرد سورگوم را تحت تاثیر قرار دهد و تراکم کاشت یکی از ابزار عمده مورد نیاز برای رشد گیاه و عملکرد است. تراکم کاشت بالا عملکرد دانه‏ای و علوفه‏ای سورگوم را تحت تاثیر قرار می‏دهد. افزایش تراكم گیاهی باعث افزایش ارتفاع و وزن خشك ساقه می‌شود و تعداد پنجه را نیز كاهش می‌دهد و از طرفی عملكرد ماده‌ی خشك و محتوای پروتئین علوفه‌ی سورگوم با دادن كود سرك افزایش می‌یابد. گزارش‏ها حاکی از این است که برهمکنش مقادیر کود نیتروژن و آرایش کاشت (تراکم بوته) بر درصد پروتئین خام تاثیر معنی داری نداشت (4). نظر به این‌كه كود شیمیایی نیتروژن و فاصله ی بوته ها روی ردیف کاشت ( تراكم در واحد سطح) نقش مهمی در تولیدات گیاهی، به خصوص در گیاهان علوفه‌ای ایفا می‌كنند و میتوانند خصوصیات مورفولوژیکی سورگوم علوفه‏ای را به‏طور معنی‏داری تحت تاثیر قرار دهند، بررسی میزان كاربرد كود نیتروژن و فاصله ی بوته ها (تعداد بوته در واحد سطح) برای هر محصول گیاهی از اهمیت بسزایی برخوردار است.

2-1- اهداف این پژوهش:

1- دستیابی به بهترین مقدار محلول پاشی کود اوره با  توجه به نتایج.

2-بررسی صفات فیزیولوژیک و تاثیر تراکم ها و سطوح مختلف کود اوره بر روی این صفات.

3-دستیابی به تراکم مطلوب با توجه به الگوی محلول پاشی و نتایج داده ها.

4-بررسی امکان تولید علوفه تابستانه از سورگوم علوفه ای در شهرستان کوهدشت.

فصل دوم: بررسی منابع

1-2- تاریخچه و مبدا سورگوم

موطن اولیه سورگوم یا ذرت خوشه‏ای، مناطق استوایی آفریقا و شاید آسیا می‏باشد. قدیمی‏ترین تاریخ کاشت آن به‏درستی مشخص نیست، ولی شواهد امر نشان می‏دهد که از صدها سال پیش از میلاد حضرت مسیح در آفریقا و آسیا کشت می‏شده و یکی از محصولات مهم آن مناطق بوده است و امروزه در نواحی بسیار وسیعی از دنیا کشت می‏گردد. کشورهای هندوستان، چین، روسیه، آرژانتین و بعضی از کشورهای آفریقایی بیشترین سطح زیر کشت را دارا می‏باشند. سورگوم در پایان قرن نوزدهم از آفریقا وارد آمریکا و سپس استرالیا شد و در حدود صد سال است که در این قاره مورد کشت و زرع قرار می‏گیرد. سورگوم در بین غلات مکان پنجم را بعد از گندم، برنج، ذرت و جو از لحاظ سطح زیر کشت بعهده دارد. سورگوم از آن‏جا که سازگاری فوق ‏العاده زیادی با نواحی نیمه‏خشک دارد از غلات اصلی آن سامان می‏باشد، مشروط بر آنکه در نواحی مزبور تابستان‏های گرم و طولانی حکمفرما باشد. حدود 75% از سطح زیر کشت سورگوم در کشورهای آفریقایی و آسیایی صورت می‏گیرد. دانه‏های سورگوم دارای مصارف بسیار زیادی است و به صورت‏های مختلف مورد استفاده قرار می‏گیرد. دانه‏های سورگوم به عنوان غذای اصلی بیش از 200 میلیون نفر از مردم آسیا و آفریقاست، در حالی که در اروپا و آمریکای شمالی بیشتر در تغذیه طیور و دام مورد استفاده قرار می‏گیرد. سورگوم همچنین برای تهیه جاروب و تولید موم، نشاسته، الکل، قند و دکسترین کشت شده و مورد استفاده قرار می‏گیرد. در گیلان و مازندران به طور سنتی از ساقه آن قند مایع استخراج می‏کنند. سورگوم نسبت به خشکی بسیار مقاوم بوده و دارای رشد سریع می‏باشد. انواع سورگوم (ذرت خوشه‏ای) در طیف وسیعی از خاک‏ها رشد و نمو می‏ یابند و تمایل بخصوصی نسبت به خاک معینی ندارند و بخوبی در اراضی با قدرت تولیدی پایین (شنی و قلیایی) کشت می‏گرد (47).

پیشرفت در آموزش و پرورش عموماً به صلاحیت و توانایی­های كاركنان آموزشی به خصوص به ویژگی­های انسانی، تربیتی و حرفه­ای تك تك معلمان بستگی دارد. به تعبیر گیج بی­تردید هیچ فرد دیگری به جز معلم نمی ­تواند تاثیر بیشتری بر آنچه در مدارس می­گذرد داشته باشد (استار[1]، 2000). این معلم است كه می ­تواند فرایند تعلیم و تربیت را فرایندی توام با لذت و كامیابی یا مأیوس كننده و بی­ثمر سازد. ضمانت اجرایی اصلاحات یک نظام آموزشی داشتن معلمان خوب و كارآمد است (فونتانا[2]، 2004). موفقیت یا شكست بهترین یا ضعیف­ترین برنامه ­های درسی به طراحی و اجرای معلم بستگی دارد. با نگاه به تغییر و تحول نظام­های تعلیم تربیت در سطح ملی و بین المللی این موضوع روشن می­ شود كه بدون در نظر گرفتن جایگاه ویژه برای معلم هیچ یک از اهداف و خواسته ­ها تحقق نخواهد یافت و آموزش و پرورش به هیچ تحول علمی یا نوآوری مطلوب نمی ­تواند دست یابد. مگر این كه پیشاپیش در شیوه ­های كار معلمان، به­عنوان كارگزاران واقعی، تغییر و تحولات مناسب به وجود آید (رئوف، 1379؛ به نقل از مرادی، فردانش، مهر محمدی و موسی پور، 1390).

شایستگی هر نظام آموزشی به اندازه شایستگی معلمان آن نظام و کارایی نظام آموزشی به كیفیت معلمان آن جامعه وابسته است.در واقع هیچ كشوری نمی ­تواند از سطح معلمان خود بالاتر رود. بر این اساس تربیت معلم سزاوار قوی ترین توجهات دقیق و مستمر است (یونسكو، 1999، به نقل از رحیم زادگان، شعبانی ورکی و کهن، 1388).

اتخاذ رویکردهای کارا– محور در سال­های اخیر سبب گردیده تا بهبود مستمر کیفیت یادگیری دانش آموزان و به تبع آن بهبود کیفیت تدریس و فعالیت های آموزشی به یکی از اهداف عمده آموزش و پرورش مبدل شود. موفقیت دانش آموزان در یادگیری منوط به در نظر گرفتن نیازهای آنان، تهیه و تدوین برنامه ­های تحصیلی و آموزشی مناسب در جهت پاسخگویی به این نیازها و سرانجام تدارک امکانات لازم برای آموزش ضمن خدمت و بهبود رشد کیفیت آموزشی معلمان و مربیان است. بدیهی است که امکانات آموزش عالی کشور آنچنان نیست که بتواند جهت بهبود و رشد کیفیت آموزشی کارکنان و معلمان وزارت آموزش و پرورش و بکارگیری تفکرات و شیوه های جدید آموزشی برای آنان کلاس های آموزشی ضروری و مناسب دایر نماید . با توجه به این شرایط آماده سازی ناظران و راهنمایان آموزشی برای کمک به مدیران و معلمان در رشد همه جانبه و بهبود کیفیت آموزشی و یادگیری دانش آموزان کوتاه ترین راه بوده و واجد اولویت است (وایلز و باندی[3]، 1376، ترجمه نیکنامی، ص 7).

در واقع و از نظر حرفه­ای همان­طور که اندرسن[4] (1994) بیان داشته نظارت و راهنمایی آموزشی در حال تبدیل شدن به یک ابزار بسیار کارآمد و اثربخش است که می تواند به معلمان در کسب نتایج مطلوب آموزشی کمک نماید.این امر آموزش و پرورش آینده را تضمین كرده، پیشرفت و توسعه هر كشوری را تسریع می­بخشد همچنین کارایی نظام آموزشی را دو چندان می­ کند (به نقل از فتح الهی، 1388).

مضافاً کارایی معلم براساس نگرش، نیات و شخصیت از یک سو و همه جانبه بودن او براساس مهارت در توانمندسازی دانش ­آموزان از سوی دیگر سنگ بنای مدیریت کلاس درس است، اما معلم به مهارت ­ها و فنونی سازمان دهنده نیاز دارد تا شرایط بهینه­ای را برای تحقق یادگیری خلق کند (تاج الدین، 1382).  در این میان برخی معلمان با چالش جدی ماوجه هستند و نیازمند راهنمایی و مشاوره فردی با تجربه­تر و متخصص تر می باشند.

به اعتقاد صاحبنظران، منظور از راهنمایی، کمک به معلمان مدرسه است تا فرایند ادراکات خود را اصلاح و بازبینی کنند. به علاوه، محیط مدرسه را بشناسند و توانایی ها، و همچنین قدرت سازگاری خود را در با محیط افزایش داده، روش های تدرس و ارزشیابی مناسب را انتخاب کرده، روابط و مناسبات انسانی خود را با دیگرام بهبود بخشند. همچنین همگام با تغییرات و تحولات سازمانی، خود را تغییر داده، به اثربخشی و کارایی آموزشی بهتر دست یابند (5). می توان چنین بیان نمود که وجود معلمان راهنما در مجموع کارایی آموزشی معلمان را ارتقا خواهد بخشید. در این راستا نقش معلمین راهنما در مدارس بر کارایی آموزشی معلمان مطرح گشته است.

تخمین زده می‌شود که حدود 500000 گونه گیاه دارویی روی سیاره وجود داشته باشد که حدود 10000 گونه به عنوان گیاه دارویی به طور منظم مورد استفاده قرار می‌گیرد. از اواسط قرن بیستم به دنبال مشخص شدن عوارض سوء ناشی از مصرف داروهای شیمیایی، گیاهان دارویی و داروهای گیاهی در بسیاری موارد جایگزین داروهای شیمیایی شدند. مطابق برآورد سازمان جهانی بهداشت  (WHO)80 درصد مردم دنیا برای مراقبت‌های بهداشتی اولیه به طور سنتی به گیاهان دارویی و تولیدات طبیعی وابستگی و تمایل دارند (حاجی آخوندی،1381). استفاده از گیاهان داروئی و ادویه­ای برای درمان بیماری ها و یا خوش عطر و طعم کردن غذاها، هم­چنین به کار گرفتن آن­ها در ساخت مواد بهداشتی و آرایشی با تاریخ بشر همراه بوده است (مجنون حسینی و دوازده امامی، 1387). گیاهان داروئی یکی از منابع غنی کشور بوده که امکان صادرات آن نیز وجود دارد زیرا وقتی به ارقام واردات کشورهای اروپائی مثل آلمان و فرانسه توجه شود معلوم می­گردد که گیاهان داروئی بازار بزرگی را در جهان داشته و کشور ما می ­تواند به یکی از صادر کنندگان این گیاهان تبدیل شود (صمصام شریعت، 1382 ). استفاده از گیاهان داروئی و معطر در کشورهای توسعه یافته به شدت در حال افزایش است به طوری که هم اکنون 90 درصد مردم این کشورها از داروهای منشأ گیاهی استفاده می­ کنند (Racs، 1982). طبق آمار سازمان بهداشت جهانی در حال حاضر حدود 80 درصد از جمعیت جهان از ترکیبات گیاهی برای درمان استفاده می کنند که این آمار در کشورهای توسعه نیافته بالاتر و در کشورهای توسعه یافته کمتر است (زمان، 1382). یک اصل مهم کشت و تولید گیاهان داروئی مخصوصاً گونه­ های نادر آنها حفظ منابع ژنی تولید دارو در طبیعت و به بیان دیگر حفظ« تنوع زیستی» می­باشد (امیدبیگی، 1379). با توجه به افزایش سریع جمعیت ایران و نیاز مبرم و روزافزونی که صنایع داروسازی کشور به گیاهان دارویی به عنوان مواد اولیه تولید دارو دارند، توجه و تحقیق پیرامون این دسته گیاهان ضروری است (امیدبیگی، 1383).

ماریتیغال (Silybum marianum L) گیاهی دارویی، یكساله یا دو ساله از خانواده كمپوزیته و بومی اروپای غربی و مركزی و شمال هند است. در عطاری­ها از برگ و ریشه گیاه خارمریم (ماریتیغال) به عنوان داروی معرق، تب­بر، اشتها آور ارائه می­ شود. از میوه­ ها یا بذرهای این گیاه برای درمان کاهش اشتها و نارسایی گوارشی به کار می­رود (دوازده امامی و حسینی، 1388).

در چند دهه اخیر مصرف نهاده­های شیمیایی در اراضی کشاورزی موجب معضلات زیست محیطی عدیده­ای از جمله آلودگی منابع آب، افت کیفیت محصولات کشاورزی، كاهش تنوع زیستی و فرسایشی ژنتیكی، ایجاد مقاومت در امراض و آفات گیاهی و کاهش میزان حاصلخیزی خاک­ها شده است (Sharma، 2002). کشاورزی پایدار بر پایه مصرف کودهای آلی و بیولوژیک با هدف حذف یا تقلیل چشمگیر در مصرف نهاده های شیمیایی، یک راه حل مطلوب جهت غلبه بر این مشکلات به شمار می­آید. کشاورزی پایدار نظامی است که ضمن برخورداری از پویایی اقتصادی، می ­تواند موجب بهبود وضعیت محیط زیست و استفاده بهینه از منابع موجود شده و هم­چنین در تأمین نیازهای غذایی انسان و ارتقاء کیفیت زندگی جوامع بشری نقش بسزایی داشته باشد. علاوه بر این، کشاورزی پایدار با رعایت اصول اکولوژیکی، می ­تواند ضمن ایجاد توازن در محیط زیست، کارآیی استفاده از منابع را افزایش داده و زمینه بهره­وری طولانی مدت­تری را نیز برای انسان فراهم سازد. یکی از اركان اصلی در كشاورزی پایدار استفاده از كودهای بیولوژیک در اكوسیستم های زراعی است (شریفی عاشور آبادی و همکاران، 1381).

كودهای بیولوژیک، شامل مواد نگهدارنده­ای با جمعیت متراكم یک یا چند نوع ارگانیسم مفید خاكزی و یا بصورت فرآورده متابولیک این موجودات می­باشند كه به منظور تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه در اكوسیستم زراعی بكار می­روند. بطور معمول، ارگانیسم­های مورد استفاده برای تولید كودهای بیولوژیک از خاك منشأ گرفته و در اغلب خاك­ها حضور فعال دارند. معهذا در بسیاری از موارد، كمیت و كیفیت آنها در حد مطلوب نیست و به همین دلیل استفاده از مایه تلقیح آنها، ضرورت پیدا می­كند (صالح راستین، 1380). در این میان ورمی­كمپوست یكی از مهم­ترین کودهای بیولوژیک می­باشد که نقش مهمی در افزایش کمی و کیفی محصول دارد. بنابراین بكارگیری کودهای آلی و بیولوژیک، گامی اساسی و مطمئن در جهت دستیابی به اهداف كشاورزی پایدار می­باشد. در بحث تولید گیاهان دارویی، ارزش واقعی به كیفیت محصول و پایداری تولید داده می­ شود و كمیت محصول در درجه دوم اهمیت قرار می­گیرد. مطالعات انجام شده بر روی گیاهان دارویی در اكوسیستم­های طبیعی و زراعی گویای آن است كه استفاده از نظام كشاورزی پایدار به دلیل تطابق با شرایط طبیعی و اصل اصالت كیفیت محصول، بهترین شرایط را برای تولید این گیاهان فراهم می­آورد و حداکثر ماده مؤثر (Active Substances) در چنین شرایطی تولید می­گردد (شریفی عاشور آبادی و همکاران، 1381).

از طرفی یكی از عوامل اصلی فرسایش خاك شخم زدن بی رویه می­باشد. هم­چنین برای شخم زدن چون باید از ادوات مكانیكی استفاده كرد در نتیجه می­بایست از سوخت­های فسیلی نیز بهره برد كه این خود باعث افزایش آلودگی هوا و مصرف سوخت می­گردد. امروزه روش­ هایی وجود دارد كه كمترین شخم را با توجه به شرایط زمین در نظر می­گیرند بدون اینكه از عملكرد نهایی محصول كم گردد. ایران یكی از كشورهای پیشرو در فرسایش خاك می­باشد. به همین دلیل در سیستم كشاورزی ارگانیک به این مسأله نیز اهمیت زیادی داده­اند و ضوابط خاصی را به توجه به نوع كشت برای شخم زدن خاك در نظر گرفته ­اند. شخم زدن خاك شامل اعمال مكانیكی است كه باعث تغییر یا مخلوط كردن خاك می­ شود مانند: شیاركندن، شخم زدن، كندن، بیل زدن، كلوخ شكنی و .. است.

2-1- اهداف

با توجه به رشد روز افزون جمعت و نیاز به افزایش بهره وری در واحد سطح در کشاورزی و لزوم یافتن مکانیزم­ های فیزیکی و سازگار با محیط زیست این تحقیق با هدف بررسی اثر نوع شخم (بدون شخم، نیمه شخم، شخم كامل) و کود (شیمیایی، آلی، دامی) بر عملکرد ماریتیغال انجام شد.

1-1- تعریف اقلیم

اقلیم[1] یا آب و هوا که از واژه یونانی کلیما گرفته شده، مجموعه ای از شرایط جوی است که کیفیت وضع آب و هوا و تغییرات دراز مدت آن در یک پهنه معین را مشخص می سازد (ناظم السادات، 1389). به دیگر سخن، اقلیم یک پهنه، میانگین شرایط جوی بلند مدت آن پهنه است و با الگوهای روزانه هوا تفاوت اساسی دارد (عساکره، 1386). اقلیم شناسی با بهره گرفتن از نتایج داده های هواشناسی، شرایط محیط جغرافیایی و زیستی را مورد مطالعه قرار می دهد. به بیانی دیگر اقلیم شناسی هوای یک ناحیه خاص را در طی فواصل به خصوصی از زمان که معمولا تا چند دهه را در برمی گیرد بررسی می کند (سازمان برنامه ریزی و مدیریت، 1384).

اقلیم هر پهنه ناشی از تقابل همزمان پدیده های هواشناسی مانند دما و بارش بوده و تعیین کننده شرایط زیست بوم, هیدرولوژیکی و کشاورزی آن می باشد (علیزاده،1382).

بر همکنش های فیزیکی، شیمیایی و حیاتی در اجزاء سامانه اقلیم در مقیاس زمان و مکان باعث پیچیدگی آن می گردد. به عنوان مثال به علت وابستگی و ارتباط نزدیک جو و اقیانوس، طی فرایندهای چرخه ای، ماده و انرژی بین آنها جابجا می شود. به طور روشن می توان به نشان پر رنگ بارش بر شوری، توزیع آن، چرخه جریانات دریایی و تبادل گازها مانند کربن دی اکسید اشاره کرد. هر گونه روندی که مانع این فرایندها گردد اثرات مهمی را بجا می گذارد که از دیدگاه اقلیم شناسی قابل بررسی می باشد. به عنوان مثال یخ های دریایی از تبادل ماده و انرژی بین جو و اقیانوس جلوگیری نموده، غلظت کربن دی اکسید و به دنبال آن بیوسفر (از طریق فتوسنتز و تنفس) و نیز از طریق تاثیر بر تزریق رطوبت به جو، بیلان تابش و … را متاثر می سازد. بدین دلیل هر گونه تغییر طبیعی یا انسانی در محتویات جو قادر است موجب تغییر در سامانه اقلیمی شود (عساکره، 1386).

مجموعه پدیده های جوی، چه از نظر هواشناسی و چه از نظر اقلیم شناسی، سامانه پیچیده ای دارد که شرایط اقلیمی منطقه ای را مشخص می کند.

2-1- عناصر سامانه اقلیمی

عناصر سامانه اقلیمی عبارتند از جو زمین (هواکره)، هیدروسفر (آب کره)، لیتوسفر (سنگ کره)، بیوسفر (زیست کره) و کریوسفر (یخ کره). سامانه اقلیم در گیر تبادل انرژی و رطوبتی است که بین پنج لایه یا کره نامبرده رخ می دهد (عزیزی، 1383). این عناصر مقیاس زمانی متفاوتی دارند، در حالیکه جو زمین به سرعت به تغییرات اقلیمی پاسخ می دهد، بر همکنش اقیانوس به آرامی صورت می گیرد (سازمان برنامه ریزی و مدیریت، 1384).

3-1- اثر گلخانه ای و گرمایش جهانی

اجزاء جو زمین در ایجاد موازنه بین تابش ورودی و خروجی بسیار موثر بوده و در انتقال حرارت نقش اساسی دارند. اگر ترکیبات جو زمین وجود نمی داشت درجه حرارت متوسط سطح زمین حدود 18- درجه سانتی گراد (255 درجه کلوین) می بود در حالیکه هم اکنون میانگین دمای سطح زمین 15 درجه سانتی گراد است. این اختلاف به علت عملکرد تعدادی از ترکیبات گازی جو است که به گازهای گلخانه ای[1] معروفند و این حالت را اثر گلخانه ای جو گویند. این گازها که بر اثر عوامل طبیعی و همچنین فعالیت های انسانی ایجاد می شوند علاوه بر تاثیرات مختلف بر تابش خورشیدی، تابش فرو سرخ را نیز جذب می کنند. در واقع افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در لایه های فوقانی جو و جذب اشعه مادون قرمز گسیل شده از زمین، درجه حرارت را افزایش می دهند (مساح بوانی و مرید، 1384)

گازهای گلخانه ای با وجود اینکه درصد نسبتا کمی از جو را تشکیل می دهند نقش مهمی در تنظیم مقدار انرژی جو ایفا می کنند.

دی اکسید کربن (CO₂) بیشترین اهمیت را در بین گازهای گلخانه ای داراست. این گاز بیشتر از طریق فوران آتشفشانها، گیاهان، فرایندهای خاکی، سوختن ترکیبات کربن و تبخیر اقیانوسی از درون زمین آزاد می شود. از طرف دیگر این گاز در اقیانوس ها حل شده و از طریق فتوسنتز گیاهی مصرف می شود (شیمل و همکاران[2]، 1995).

افزایش غلظت گازهای گلخانه ای بخصوص دی اکسید کربن حاصل از فعالیتهای بشر در جو زمین و اقیانوسها عامل اصلی وقوع پدیده گرمایش جهانی است که هم اکنون نیز ادامه دارد (مساح بوانی و مرید 1384). تاثیر آلاینده های ناشی از فعالیتهای انسانی بایستی در ارزیابی وضعیت اقلیم گذشته, حال و آینده و قانونمند کردن کنترل های مربوط به انتشار گازهای گلخانه ای و دی اکسید سولفور در نظر گرفته شود (کارلسون و همکاران[3]، 1992).

در شکل (1-1) تغییرات افزایشی گاز دی اکسید کربن در بین سالهای 1958 تا 2005 میلادی را نشان می دهد. علت حرکات زیگزاگی این نمودار، نوسانات مقدار چگالی گاز دی اکسید کربن در فصل تابستان و همچنین زمستان می باشد زیرا در تابستان با افزایش فتوسنتز گیاهان، این گاز از جو گرفته شده و در زمستان که فتوسنتز به حداقل می رسد مقدار آن در جو افزایش می یابد.

4-1- گردش عمومی جو و اقیانوس

گردش عمومی جو واژه ای است که برای توصیف الگوی جهانی بادها در سطح زمین و سطوح بالا مورد استفاده قرار می گیرد (عزیزی، 1383). گردش عمومی جو مدتها بنام الگوی تک سلولی معروف بوده و مورد قبول دانشمندان بود تا اینکه الگوی سه سلولی چرخش هوا جایگزین آن گردید. به موجب این تفسیر هوای گرم و مرطوب استوا به سمت بالا و بطرف قطب حرکت کرده و در مسیر خود با انجام ریزش های جوی زیاد بتدریج خشک و سنگین و سرد می شود بطوریکه در حوالی مدارات 30 درجه سقوط می کند. بخشی از هوای نزول یافته به سمت استوا بر می گردد که بدین ترتیب سلول اول تشکیل می شود. بخش دیگر هوا به در سطح زمین بطرف قطب جریان می یابد تا سر انجام بتدریج دوباره گرم و مرطوب شده و در نواحی حوالی مدار 60 درجه به اندازه کافی سبک شده و دوباره به بالا صعود می کند و راه خود را بطرف قطب می پیماید و بخشی از آن نیز در قسمت بالای جو بطرف استوا بر می گردد و یک سلول چرخشی دیگر را بین مدار 30 تا 60 درجه بوجود می آورد. بدین ترتیب در هر نیمکره سه سلول چرخشی، یکی بین مدار 0 تا 30 درجه، دیگری بین مدار 30 تا 60 درجه و سومی بین مدار 60 درجه تا نواحی قطبی بوجود می آید. در اینجا می توان گفت که مناطقی که در حوالی مدار 30 درجه قرار دارند به دلیل پایین افتادن هوای خشک فاقد بارندگی هستند زیرا هوایی که به این مناطق می رسد قبلا در طی مسیر خود از استوا رطوبت خود را از دست داده و سرد و خشک شده اند. ایران و از جمله بسیاری کشورهای کویری دنیا در همین کمربند خشکی قرار دارند.

علاوه بر بادهای کلی که در سطح دنیا وجود دارد وضعیت اقلیمی بسیاری از مناطق تحت تاثیر بادهای موضعی است که گرچه عامل اصلی آن نیز تفاوت دما و فشار است اما این تفاوت در مقیاس کوچک بوده و بهمین دلیل فقط در بعضی نقاط خاص مانند نواحی ساحلی و کوهستانی می توان آنها را مشاهده کرد (علیزاده، 1382).

گردش عمومی اقیانوسها، مانند گردش عمومی جو باعث توزیع مجدد انرژی از استوا به سمت قطبین می شود. گرچه شباهتهایی بین گردش اقیانوسی و جوی وجود دارد اما اختلافهایی نیز بین آنها به چشم می خورد. اقیانوسها به سرعت جو به انرژی تابشی رسیده پاسخ نمی دهند بلکه در سطوح فوقانی، زمان این پاسخ به چند هفته و در سطوح عمقی زمان آن به قرن ها یا میلیون ها سال می رسد (عزیزی، 1383).

تکوین تدریجی حرکت های جوی- اقیانوسی از آشفتگی های کوچک و بزرگ به حالت اولیه هریک از این اجزاء بستگی دارد. همچنین وجود تعامل دو جانبه از جنبه های قابل تامل در روابط مزبور است. بطوریکه این تعامل پیچیده امکان برآورد سطح تعادلی نوین برای شرایط مختلف را مشکل می سازد. و از آنجا که رژیم چرخشی آن تابع تغییر پذیری فصلی، سالانه و تغییرات بلند مدت تر است، حاوی الگوهای زمانی نیز می باشد. لذا چرخه آب با سرعت کمتر از چرخه جو ذخیره و انتقال مقادیر زیادی انرژی را بر عهده می گیرد (IPCC, 2001).

1-4-1- برهمکنش های جوی – اقیانوسی

از آنجا که بخش عمده ای از سطح زمین را اقیانوسها اشغال کرده اند، سهم آنها از ارتباط سطح زمین با جو نیز زیاد است. بدین معنی که تغییر در یکی منجر به تغییر در دیگری می شود. مثال بارز این ارتباط گردش سطوح فوقانی آب اقیانوسها بوسیله بادهای سطحی می باشد. همچنین اقیانوسها گازهایی مانند دی اکسید کربن و گازهای مهم دیگر و هواویزه ها را با جو مبادله می کنند. حرکات عمودی و افقی اقیانوس و جو کنترل کننده مقدار انرژی در همه مکانهای کره زمین است (عزیزی، 1383).

[1]- Green-House Gases

[2]- Schimel et al.

[3]- Charlson et al.

[1]- Climate