امروز:دوشنبه, ۴ اردیبهشت , ۱۳۹۶
زمان انتشار : چهارشنبه, دی ۳ام, ۱۳۹۳ | پرینت مطلب |جلیل هلالی| بازديد: 275 بار

مقدمه ای بر شناخت یخبندان و سرمازدگی- تاریخچه حفاظت از یخبندان و سرمازدگی

همان گونه که در بخشهای قبل در زمینه یخبندان بحث گردید این پدیده یکی از عوامل اصلی در کاهش محصولات کشاورزی و باغبانی است که هر ساله خسارت سنگینی وارد می کند. مبارزه با این پدیده زیانبار اقلیمی از دیرباز رایج بوده و در کشورهای مختلف به این امر مبادرت می کنند.

خسارت ناشی از یخبندان از زمان کشت و کار گیاهان توسط انسان وجود داشته است. حتی اگر تمام جنبه­های حفاظت از یخبندان مدیریت گردد، وقوع یک شب با دماهای یخبندانی می­تواند منجر به تخریب کامل محصول گردد. معمولاً در اقلیم­های جنب حاره­ای با حرکت آرام توده­های هوای سرد ممکن است ۲ تا ۴ شب به مدت ۸ تا ۱۰ ساعت دما در زیر نقطه انجماد باقی بماند. در اقلیم دریایی و غربی قاره­ای، رخداد یخبندان با شرایط آرام و وارونگی­های شدید همراه است. رخدادهای خسارت­بار یخبندان در ابتدا با فرارفت هوای سرد شروع و چندین شب با یخبندان تابشی ادامه پیدا می­کند. در اقلیم­های معتدله دوره­های یخبندان تداوم کوتاهی داشته و با تکرار بیشتری نسبت به سایر اقلیم­ها رخ می­دهند . خسارت ناشی از یخبندان برای درختان میوه برگ­ریز در پاییز و برای خشکبار عموماً در بهار و در بعضی مواقع در پاییز نیز رخ می­دهند. برای درختان میوه نیمه گرمسیری خسارت به محصولات، بیشتر در فصل زمستان روی می­دهد. در اقلیم­های حاره­ای به جز در ارتفاعات، هیچ یخبندانی وجود ندارد. بنابراین وقتی محصولات حاره­ای از سرما خسارت می­بینند دما عموماً بالای صفر درجه است. در اقلیم­های معتدله خسارت به محصولات می­تواند در قبل از پنجه­زنی در یخبندان­های شدید و حتی در گلدهی در یخبندان­های ملایم رخ دهد. برای کشاورزان اقدام اساسی, کشت گیاهان یا ارقامی است که استعداد کمتری به خسارت دارند (کشت گندم بهاره نسبت به کشت گندم پاییزه ارجح است) یا عدم کشت گیاهان حساس در مناطقی است که خسارت ناشی از یخبندان به فراوانی رخ می­دهد. در هر حالتی باید تاریخ کشت با محصول، رقم و خُرد اقلیم منطقه تنظیم شود. مثال خوب برای این موضوع انتقال و حرکت صنایع مرکبات به جنوب فلوریدا در واکنش به یخبندان­های شدید در دهه­های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ بوده است . در عین حال به علت وجود دماهای مساعدتر صنعت زیتون به طرف شمال ایتالیا کشیده می­شود که دارای شرایط اقلیمی و خاک مناسب برای تولید با کیفیت روغن زیتون هستند. همچنین این امر ناشی از افزایش خسارت حاصل از یخبندان به زیتون در سال­های ۱۹۵۸، ۱۹۹۱ و ۱۹۹۶ نیز بوده است . همان طور که گفته شد زمان وقوع آخرین سرمای دیررس بهاره و اولین سرمای زودرس پاییزه هستند که تعیین کننده کشت یک گیاه مشخص در یک منطقه خواهند بود. برای نمونه بیشتر درختان خشکبار و درختان میوه خزان کننده تمایل به کشت در اقلیم­های مدیترانه­ای دارند زیرا احتمال خسارت ناشی از یخبندان به این گیاهان نسبت به اقلیم­های قاره­ای کمتر است. آگاهی درباره حفاظت از یخبندان و مقابله با وقوع خسارت متناوب در اقلیم­های نسبتاً مستعد مورد بررسی قرار گرفته است. اگر خسارت ناشی از یخبندان به طور منظم اتفاق بیافتد بهترین راهکار، کشت محصول در جای دیگر و در منطقه مناسب­تر می­باشد. در برخی موارد تغییر مناطق کشت در واکنش به تغییر اقلیم است. برای نمونه آتاوی (۱۹۹۷) بیان نموده که قبل از ۱۸۳۵ درختان مرکبات عموماً در جنوب کارولینا، جورجیا و شمال فلوریدا کشت می­شده است که به علت تلفات ناشی از یخبندان، مردم به دلایل اقتصادی به تولید مرکبات در این مناطق نمی­پردازند. وی چندین نمونه از باغ­های نیمه گرمسیری را که تا حدود سال ۱۸۳۵ وجود داشته­اند و خسارت شدید یخبندان در آن­ها روی داده بود را ذکر کرده است. در واقع شواهد نشان می­دهند که میوه­های کشت شده در مناطق جنب حاره­ای در جنوب غرب آمریکا برای رقابت با تولید کنندگان میوه­های تولید شده در کشورهای مدیترانه­ای اروپا کشت می­شده است. با اقلیم کنونی، تولید میوه­های نیمه گرمسیری در این مناطق امکان­پذیر نیست.

با توجه به اطلاعات موجود، تاریخ نشان داده که خسارت یخبندان در اقلیم مدیترانه­ای کالیفرنیا تناوبی است. خسارت­های اصلی از زمانی به زمان دیگر متفاوت بوده­اند ولی تنوع محصولات و زمان یخبندان­ها اثر کمتری بر کالیفرنیا داشته است. اخیراً کالیفرنیا دو خسارت مخرب از یخبندان را تجربه کرده که بر صنعت مرکبات تأثیر خسارت باری گذاشته است. یکی از این یخبندان­ها در دسامبر ۱۹۹۰ و دیگری در دسامبر ۱۹۹۸ روی داده است. خسارت ناشی از یخبندان ۱۹۹۰ نسبت به یخبندان­هایی که در سال­های ۱۹۱۳ و ۱۹۳۷ روی داده بود تأثیر بیشتری بر مرکبات گذاشت . به شکل باور نکردنی بعضی مناطق خسارت کمتری دیدند در حالی که بقیه مناطق خسارت سنگینی دیده بودند. آتاوی (۱۹۹۷) بیان کرده است با اینکه خسارت به میوه­ها قابل ملاحظه بوده ولی بیشتر درختان در شرایط نسبتاً بهتری بوده و دماهایی که درختان فلوریدا را از بین برده است را تحمل کرده­اند. یخبندان دسامبر سال ۲۰۰۰ نمونه خوبی از این سخن بوده که می­توان جهت جلوگیری از خسارت یخبندان از آن استفاده کرد. در فلوریدا قبل از عبور یک جبهه سرد و سقوط دما به زیر نقطه صفر درجه سلسیوس، یک هوای نسبتاً گرم قبل از یخبندان شدید به وجود می­آید. در نتیجه خسارت درختان نسبت به دو یخبندان کالیفرنیا کمتر بوده است. آتاوی (۱۹۹۷) به طبیعت متناقض خسارت یخبندان که در ادامه یخبندان دیگر به وجود می­آید تأکید کرده است. برای مثال در یک منطقه نسبتاً کوچک تلفات ناشی از یخبندان به مرکبات را ۷۰ تا ۸۰ درصد در دره اوجای، ۶۰ تا ۷۰ درصد در سانتا پائولو کانیون و تنها ۲۰ درصد در دره سانتا کارلا که نسبتا به هم نزدیک هستند برآورد کرده است. این موضوع نشان می­دهد که طبیعت خاص منطقه به ویژه در مناطق کوهستانی و تپه­ای مثل شهرستان ونتورا در کالیفرنیا نیز بر خسارت یخبندان تأثیر دارد. اگر چه یخبندان سال ۱۹۹۸ برای صنایع مرکبات کالیفرنیا به اندازه یخبندان ۱۹۹۰ نبوده ولی یکی از یخبندان­های اصلی قرن بیستم به شمار می­آید. اگر چه در این یخبندان خسارت اقتصادی بالا بوده ولی به اندازه یخبندان سال ۱۹۹۰ نبوده است به طوری که بیشتر تولید کنندگان قادر به جبران خسارت وارده بوده­اند (تیفن باکر و همکاران، ۲۰۰۰). آن­ها ذکر کرده­اند که رابطه نسبتاً آشکاری بین عرض جغرافیایی و خسارت یخبندان و عرض جغرافیایی و نتیجه اولیه یخبندان وجود دارد. آن­ها پی بردند که بیشتر باغ­های شمالی خسارت یخبندان را بیشتر تحمل کرده­اند ولی زودتر از اولین یخبندان برداشت شده بودند که به آن­ها این امکان را داده از یخبندان خسارت کمتری ببینند. آن­ها رابطه­ای بین طول جغرافیایی، سن و اندازه باغ­ها که با ارتفاع نیز رابطه داشت پیدا نمودند. در دره سان جان کاوین باغ­های با عمر زیادتر در طرف شرقی ارتفاعات و باغ­های با عمر کمتر در ارتفاعات پایین دره در طرف غربی قرار داشتند. این محققان توصیه کردند که باید مدل­های میکرو اقلیمی با داده­های مدل ارتفاعی رقومی و اطلاعات جزئی­تر خسارت یخبندان ترکیب شوند تا بتوانند کمک شایانی در ترسیم و طراحی الگوهای مکانی خطر خسارت یخبندان نماید. تیفن باکر و همکاران (۲۰۰۰) مشاهده کرده­اند که تولید کنندگان بزرگ تلفات بیشتری را در محصول داشته­اند در حالی که تولید کنندگان کوچک­تر و اعضای تعاونی تلفات کمتری داشته­اند. این موضوع به این واقعیت بر می­گردد که بین شرکت­های تعاونی ارتباط وجود داشته است و بیشتر تولید کنندگان کوچک قبل از وقوع یخبندان محصولات خود را برداشت کرده بودند. بعد از یخبندان ۱۹۹۰ بیشتر کشاورزان شروع به درخواست بیمه محصولات کشاورزی کردند و آن­هایی که این بیمه را دریافت کرده بودند مقداری از خسارت ناشی از یخبندان را جبران نمودند. زیرا بیشتر باغ­های آن­ها در معرض خسارت بوده­اند و یا به جهت بیمه محصولاتشان تلاش کمتری برای استفاده از روش­های حفاظت داشته­اند که مشخص نیست. علاوه بر این، تیفن باکر و همکاران (۲۰۰۰) ذکر کرده­اند که کمک دولت در این وقایع ممکن است بر فعالیت­های مبارزه با یخبندان توسط کشاورزان مؤثر باشد. در هر دو سال ۱۹۹۰ و ۱۹۹۸ دولت برای کمک به کشاورزان به جهت جبران خسارت­ها اقدام به کمک می­کرد. هر چند این کمک­ها برای کشاورزان مفید است ولی ممکن است باعث دلسرد کردن آن­ها به استفاده از روش­های حفاظت از یخبندان و موجب توسعه این صنایع به مناطقی که ریسک خسارت یخبندان بالاتر است، نیز گردد (تیفن باکر و همکاران، ۲۰۰۰).

مدت زمان استفاده از بخاری­ها در حفاظت گیاهان از یخبندان به بیش از ۲۰۰۰ سال می­رسد (پاول و هیمرلیک، ۲۰۰۰). در آغاز اکثر بخاری­ها از نوع باز بوده­اند هر چند اخیراً اِلمنت­های فلزی نیز برای بهتر باقی ماندن حرارت برای تابش و همرفت محصول نیز استفاده شده است. پاول و هیمرلیک (۲۰۰۰) گزارش کرده­اند که حدود ۷۵ درصد انرژی خارج شده از بخاری­ها مستقیماً برای گرم کردن هوا استفاده می­شود که بعداً با همرفت شدن بر روی محصول بطور مستقیم و غیر مستقیم با استفاده از اختلاط لایه وارونگی به گرم شدن بیشتر هوا کمک می­کنند. آن­ها نشان دادند که ۲۵ درصد انرژی باقیمانده به صورت انتقال از بخاری­ها به گیاهان به صورت تابش مستقیم صورت می­گیرد که حتی در طی یخبندان­های فرارفتی نیز مؤثر است. اولین اِلمنت­های فلزی معروف بخاری­ها برای مبارزه با یخبندان به وسیله دبلیو سی چو در ۱۹۰۷ در گراند جاکشن کلرادو امریکا ارائه شد. وی یک وسیله روغن سوز برای گرم کردن ابداع کرد که مؤثرتر از آتش روباز بود که بعداً به بخاری­های باغی معروف شد که به وسیله کارخانه چو ساخته می­شد و امروزه در بخاری­های قابل حمل نیز استفاده می­شود. حتی قبل از بخاری­های باغی نیز کشاورزان از حامل­های فلزی ساده­تر استفاده می­کردند که با روغن سنگین و لاستیک­ها و خاک اره می­سوختند. این آتش­ها دودهای روغنی زیادی تولید می­کردند که برای مدت طولانی باقی می­ماند و با استفاده از بلوکه کردن تابش­های انعکاسی از سطح زمین، حفاظت از یخبندان را بیشتر می­کرد. در حالی که امروزه معلوم شده که با اضافه کردن ذرات بخار و دود به بخاری­های باغی حفاظت کمتری از باغ صورت می­گیرد (می و بارتولیک، ۱۹۷۹). استفاده از بخاری­های باغی در بعضی از مناطق جهان روش استانداردی است ولی باعث آلودگی نیز می­شود که امروزه به دلیل ایجاد مشکلات زیست محیطی و بهداشتی متعدد در امریکا و همچنین انتقاد عمومی، استفاده از این روش محدود شده است.

در ایالات متحده کشاورزان طی چندین سال تلاش­های زیادی برای کشف روشی که دارای آلودگی کمتری از نظر زیست محیطی باشد، انجام داده­اند. اخیراً بخاری­های برگشتی که بخار و دود را در مسیری جریان می­دهد بیشتر توسعه یافته و مورد استفاده قرار می­گیرند (لئونارد، ۱۹۵۱). امروزه در بسیاری از مناطق، استفاده از بخاری­های برگشتی و بخاری­های پاک سوز با سوخت پروپان مرسوم شده است، ولی با این حال قوانین محلی نیز باید مد نظر قرار گیرند. به هر حال آگاهی از افزایش قیمت سوخت و بحث آلودگی در طی اواسط دهه ۱۹۹۰ منجر به استفاده کمتر از بخاری­های مذکور شده است. در طی دهه ۱۹۵۰ استفاده از ماشین­های مولّد باد، جایگزین بخاری­ها به عنوان روش پیشنهادی برای حفاظت از یخبندان مطرح شد. اگر چه هزینه خرید این ماشین­ها گران­تر بود ولی هزینه­های عملیاتی و نیروی کار کمتری نیاز داشتند. در دهه ۱۹۷۰ استفاده از بخاری­ها به منظور مبارزه با یخبندان در کالیفرنیا چندان معمول نبود. سوخت­های کوچک­تر و بخاری­هایی با سوخت جامد هنوز در بخش­های کوچکی از جهان مورد استفاده قرار می­گیرد. به هر حال می­توان از همه روش­ها استفاده کرد ولی استفاده از بخاری­های نیازمند سوخت، نهایتاً متوقف خواهد شد.

 



مطالب مرتبط






Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

avatar

نویسنده: جلیل هلالی