یک کاتالیزور جدید با مقاومت در برابر دماهای بالا و نور 160 خورشیدی، 10 برابر کارآمدتر از دستگاه های تقسیم آب قبلی با انرژی خورشیدی در نوع خود است.نوع جدیدی از پنل خورشیدی که در دانشگاه میشیگان ساخته شده است، در تبدیل آب به هیدروژن و اکسیژن به کارایی 9 درصدی دست یافته است – تقلید از یک مرحله مهم در فتوسنتز طبیعی. در خارج از منزل، نشان دهنده جهش بزرگی در فناوری است که تقریباً 10 برابر کارآمدتر از آزمایش های خورشیدی تقسیم آب در نوع خود است.
اما بزرگترین مزیت کاهش هزینه هیدروژن پایدار است. این کار با کوچک کردن نیمه هادی، که معمولاً گران ترین بخش دستگاه است، فعال می شود. نیمه هادی خود ترمیم شونده تیم، نور متمرکزی معادل 160 خورشید را تحمل می کند.
در حال حاضر، انسان ها هیدروژن را از سوخت فسیلی متان تولید می کنند و از انرژی فسیلی زیادی در این فرآیند استفاده می کنند. با این حال، گیاهان اتم های هیدروژن را از آب با استفاده از نور خورشید برداشت می کنند. همانطور که بشر تلاش می کند تا انتشار کربن خود را کاهش دهد، هیدروژن هم به عنوان یک سوخت مستقل و هم به عنوان یک جزء در سوخت های پایدار ساخته شده با دی اکسید کربن بازیافتی جذاب است. به همین ترتیب، برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی، به عنوان مثال تولید کود، مورد نیاز است.
زتیان می، پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر UM که سرپرستی این مطالعه را در Nature گزارش داد، گفت: «در پایان، ما معتقدیم که دستگاههای فتوسنتز مصنوعی بسیار کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی خواهند بود، که مسیری را به سمت خنثی‌سازی کربن فراهم می‌کند .
نتیجه برجسته حاصل از دو پیشرفت است. اولین مورد، توانایی تمرکز نور خورشید بدون از بین بردن نیمه هادی است که نور را مهار می کند.
پنگ ژو، پژوهشگر UM در مهندسی برق و کامپیوتر و اولین نویسنده این مطالعه گفت: “ما در مقایسه با برخی از نیمه هادی ها که فقط در شدت نور کم کار می کنند، اندازه نیمه هادی را بیش از 100 برابر کاهش دادیم.” هیدروژن تولید شده توسط فناوری ما می تواند بسیار ارزان باشد.
و دوم استفاده از بخش انرژی بالاتر طیف خورشیدی برای شکافتن آب و از بخش پایینی طیف برای تامین گرمایی است که واکنش را تشویق می کند. جادو توسط یک کاتالیزور نیمه رسانا فعال می شود که با استفاده خود را بهبود می بخشد و در برابر تخریبی که چنین کاتالیزورهایی معمولاً هنگام مهار نور خورشید برای ایجاد واکنش های شیمیایی تجربه می کنند مقاومت می کند.
علاوه بر کنترل شدت نور بالا، می تواند در دماهای بالا که برای نیمه هادی های کامپیوتری تنبیه است، رشد کند. دماهای بالاتر روند تقسیم آب را سرعت می بخشد و گرمای اضافی نیز هیدروژن و اکسیژن را به جای تجدید پیوندها و تشکیل مجدد آب تشویق می کند تا جدا بمانند. هر دوی اینها به تیم کمک کرد تا هیدروژن بیشتری برداشت کند.
برای آزمایش در فضای باز، ژو عدسی به اندازه یک پنجره خانه راه اندازی کرد تا نور خورشید را روی یک پانل آزمایشی به عرض چند اینچ متمرکز کند. در داخل آن پانل، کاتالیزور نیمه هادی در لایه ای از آب پوشانده شده بود که با گازهای هیدروژن و اکسیژن که جدا می کرد، حباب می زد.
این کاتالیزور از نانوساختارهای نیترید گالیوم ایندیم ساخته شده است که روی سطح سیلیکونی رشد کرده است. این ویفر نیمه هادی نور را جذب می کند و آن را به الکترون ها و حفره های آزاد تبدیل می کند — شکاف هایی با بار مثبت که هنگام آزاد شدن الکترون ها توسط نور باقی می ماند. نانوساختارها با گلوله‌های فلزی در مقیاس نانو، به قطر 1/2000 میلی‌متر، آغشته شده‌اند که از آن الکترون‌ها و حفره‌ها برای کمک به هدایت واکنش استفاده می‌کنند.
یک لایه عایق ساده در بالای پانل، دما را در 75 درجه سانتیگراد یا 167 درجه فارنهایت نگه می دارد، به اندازه ای گرم که به تحریک واکنش کمک می کند و همچنین به اندازه کافی خنک است تا کاتالیزور نیمه هادی عملکرد خوبی داشته باشد. نسخه بیرونی این آزمایش، با نور خورشید و دمای کمتر قابل اطمینان، به بازده 6.1 درصدی در تبدیل انرژی خورشید به سوخت هیدروژنی دست یافت. با این حال، در داخل خانه، سیستم به بازده 9٪ دست یافت.
چالش‌های بعدی که تیم قصد دارد با آن مقابله کند، بهبود بیشتر بازده و دستیابی به هیدروژن با خلوص فوق‌العاده است که می‌تواند مستقیماً به سلول‌های سوختی وارد شود.
برخی از مالکیت معنوی مربوط به این اثر به NS Nanotech Inc. و NX Fuels Inc. که توسط Mi موسس شده اند مجوز داده شده است. دانشگاه میشیگان و Mi در هر دو شرکت منافع مالی دارند.
این کار توسط بنیاد ملی علوم، وزارت دفاع، مرکز نوآوری تحقیقات ترجمه و تجاری سازی میشیگان، برنامه آسمان آبی در کالج مهندسی در دانشگاه میشیگان و توسط دفتر تحقیقات ارتش پشتیبانی شد.
محققان منابع، جمعیت شناسی و اختلال در انتقال انرژی را تجزیه و تحلیل می کنند
تحقیقاتی که توسط دانشگاه کوئینزلند (UQ) و از جمله دانشگاه گوتینگن انجام شد، اثرات استراتژی‌های کربن‌زدایی را با پیوند دادن موجودی‌های منابع جهانی با سیستم‌های جمعیت‌شناختی برای تولید ماتریسی که خطرات و مزایا را نشان می‌دهد، تجزیه و تحلیل کرد. این تحقیق نشان می‌دهد که افزایش تقاضا برای فلزات انتقال انرژی (ETMs) می‌تواند برای برخی جوامع بیشتر از تولید زغال‌سنگ حرارتی مخرب باشد. این تیم محاسبه کرد که اگرچه حذف کامل زغال‌سنگ می‌تواند سیستم‌های شهر معدنی با حداقل 33.5 میلیون نفر را مختل کند، 115.7 میلیون نفر دیگر در خطر اختلال توسط ETMs قرار دارند. نتایج در Nature Communications منتشر شد.
محققان مکان و نوع منبع را با سکونتگاه‌های انسانی به منظور ارزیابی تعاملات، وابستگی‌ها و احتمالات بین منابع و جمعیت – یک رویکرد “سیستم‌های شهر معدنی” مرتبط کردند. این تحقیق هر دو طرف انتقال انرژی را با ترکیب موجودی منابع جهانی برای زغال سنگ از یک سو و فلزات انتقال انرژی از سوی دیگر در نظر می گیرد. فلزات انتقالی انرژی به مواد معدنی اطلاق می شود که برای فناوری های تجدیدپذیر برای تسریع انتقال به آینده انرژی پاک مورد نیاز است. این مواد معدنی و فلزات برای توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی و باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی ضروری هستند.
دکتر کامیلا سوبودوا، که این مطالعه را رهبری کرد، محقق افتخاری در دانشگاه کوئینزلند و دارای بورسیه تحقیقاتی در دانشگاه گوتینگن است. Svobodova توضیح داد: “این یافته‌ها به برنامه‌ریزی و تنظیم آینده انتقال انرژی کمک می‌کند. رویکرد سیستم‌های شهر معدنی جدید ما، مبنایی تجربی برای بررسی مقیاس و مکان اثرات جمعیت‌شناختی تغییر سیستم‌های انرژی ایجاد می‌کند.”
“داده ها عدم تقارن در توزیع خطرات را نشان می دهد: سیستم های شهر معدنی در ایالات متحده به حذف تدریجی زغال سنگ حساس ترین هستند، در حالی که سیستم های استرالیا و کانادا به مرحله ورود ETM حساس ترین هستند. این مطالعه نیاز فوری را برجسته می کند. برای داده‌های دقیق‌تر اجتماعی-اقتصادی درباره جمعیت‌هایی که در مناطق آسیب‌دیده زندگی می‌کنند و کار می‌کنند، و برای برنامه‌ریزی هدفمند در سطح کلان به منظور حمایت از گذار از زغال سنگ به ETM که برای مردم محلی منصفانه است.”
Svobodova می افزاید: “مسائل مربوط به اختلالات اجتماعی به ندرت در مقیاس جهانی مورد توجه قرار می گیرند. با این حال، در این مطالعه ما قادر به ارائه یک مدل در مقیاس جهانی هستیم که می تواند به حوزه های قضایی ملی و مناطقی که تحت فشار انتقال انرژی هستند نیز کاهش یابد. “
ویروس‌ها در محیط‌های ساخت بشر باعث نگرانی‌های بهداشت عمومی می‌شوند، اما معمولاً کمتر از باکتری‌ها مورد مطالعه قرار می‌گیرند. مطالعه اخیر توسط دانشمندان محیط زیست از دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) اولین شواهدی را از تعاملات مکرر بین ویروس ها و باکتری ها در محیط های ساخته شده توسط انسان ارائه کرد. این نشان داد که ویروس‌ها به طور بالقوه می‌توانند به باکتری‌های میزبان کمک کنند تا در محیط‌های ساخته‌شده توسط انسان‌های فاقد مواد مغذی از طریق یک ژن منحصربه‌فرد سازگار شوند و زنده بمانند.
با درک این فعل و انفعالات ویروس-باکتری و شناسایی انتشار احتمالی ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی، تیم تحقیقاتی امیدوار است آخرین یافته‌های آن بتواند به استخراج استراتژی‌های کنترل موثر برای به حداقل رساندن قرار گرفتن انسان در معرض میکروارگانیسم‌های مضر کمک کند.
فعل و انفعالات ویروس-میزبان در اکولوژی و تکامل جوامع میکروبی در اکوسیستم‌های متنوع نقش اساسی دارند. با این حال، مکانیسم‌های ایمنی عفونت و فعل و انفعالات میزبان ویرو س که در محیط‌های ساخت بشر، از جمله ساختمان‌ها، فضاهای عمومی، حمل‌ونقل و زیرساخت‌ها رخ می‌دهد، به خوبی شناخته نشده است.
از آنجایی که جمعیت بیشتر و بیشتر جهان در مناطق شهری زندگی می کنند، اهمیت بهداشت در محیط های ساخته شده توسط انسان، به ویژه محیط های سرپوشیده، رو به افزایش است، زیرا ساکنان داخل به طور مداوم در معرض میکروارگانیسم های مختلف هستند که پیامدهای بهداشت عمومی دارند. پروفسور پاتریک لی کوان هون در دانشکده انرژی و محیط زیست (SEE) در CityU که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: مطالعات قبلی روی محیط‌های ساخته شده توسط انسان، ویروس‌ها را نادیده می‌گرفتند.
“بنابراین، در مطالعه خود، ویروس ها را در محیط های ساخت بشر به طور جامع بررسی کردیم و مکانیسم های مولکولی جدیدی را شناسایی کردیم که در آن ویروس ها و باکتری ها با یکدیگر تعامل دارند. این یافته ها نه تنها برای علوم پایه میکروبی، بلکه همچنین برای مدیریت پروفسور لی افزود: محیط‌های ساخت بشر برای محافظت از سلامت ساکنان.
در این مطالعه، محققان 738 نمونه را از انواع مختلف محیط‌های ساخت بشر، از جمله اماکن عمومی و اقامتگاه‌ها، در هنگ کنگ جمع‌آوری کردند. آنها نمونه ها را عمدتاً از سطوح نرده ها، بولاردها، کف، تیرها، دستگیره درها و پوست ساکنین جمع آوری کردند. سپس از تکنیک توالی یابی متاژنومی برای تجزیه و تحلیل استفاده کردند.
این تجزیه و تحلیل منجر به کشفیات جالب بسیاری شد. اول، داده ها نشان داد که ویروس ها اعضای جدایی ناپذیر جوامع میکروبی در محیط های ساخته شده توسط انسان هستند. در میان آنها، باکتریوفاژها، نوعی ویروس که در باکتری ها عفونی و تکثیر می شود، در تمام سطوح مختلف در محیط های ساخته شده توسط انسان وجود دارند. این تیم همچنین بسیاری از و یروس ها را شناسایی کردند که از سایر اکوسیستم ها متمایز هستند.
دوم، این تیم شواهدی از ویروس‌ها پیدا کردند که ژن‌هایی را وارد می‌کنند که یک مرحله خاص در مسیر متابولیک و حتی کل مسیر متابولیک را در میزبان باکتری‌ها کنترل می‌کنند. این نشان می‌دهد که ویرو س‌ها می‌توانند به باکتری‌ها کمک کنند تا در محیط‌های ساخته شده از مواد مغذی به حیات خود ادامه دهند.
این مطالعه همچنین سیستم‌های ایمنی متنوع و جدیدی را در برابر ویر وس‌ها در باکتری‌ها و پروتئین‌های کوچک در ویروس‌ها را نشان داد که می‌توانند از سیستم ایمنی باکتری‌ها فرار کنند. این نتایج نشان می‌دهد که میزبان‌های ویروس‌ها و باکتری‌ها اغلب در محیط‌های ساخته‌شده توسط انسان با یکدیگر تعامل دارند و هر کدام مکانیسم‌هایی برای دفاع در برابر یکدیگر دارند.
آنها همچنین ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی (ARGs) را در ویرو س‌های روی پوست انسان و مکرراً سطوح داخلی را لمس کردند. این ویروس های حامل ARG ممکن است میزبان های باکتریایی را آلوده کنند و ARG ها ممکن است به صورت افقی بین گونه های باکتریایی منتقل شوند. بنابراین، نقشی که و یروس‌ها در محیط‌های ساخت بشر در ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌ها ایفا می‌کنند، بسیار مهم است و نیاز به بررسی بیشتر دارد.
پروفسور لی می گوید: «مطالعه ما نشان می دهد که تنوع، ترکیب، عملکردهای متابولیکی و شیوه زندگی ویروس ها بسته به شرایط هر محیط ساخت بشر متفاوت است. “بنابراین، توسعه استراتژی‌های کنترل سفارشی برای به حداقل رساندن قرار گرفتن انسان در معرض میکروارگانیسم‌های مضر و محافظت بهتر از سلامت ساکنان مهم است. یافته‌های ما می‌تواند با افزایش درک اساسی از تعاملات پیچیده ویر وس-باکتری در محیط‌های ساخت بشر به این هدف کمک کند. “
یک فیلتر شیمیایی که به راحتی سنتز می شود می تواند از رسیدن گازهای گلخانه ای به جو جلوگیری کند.
چگونه می‌توانیم دی‌اکسید کربن، یک گاز گلخانه‌ای، را از اگزوز نیروگاه‌های سوخت فسیلی قبل از رسیدن به جو حذف کنیم؟ یافته‌های جدید نشان می‌دهد که پاسخ امیدوارکننده در یک ماده ساده، اقتصادی و بالقوه قابل استفاده مجدد است که در موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) تجزیه و تحلیل شده است، جایی که دانشمندان چندین موسسه مشخص کرده‌اند که چرا این ماده به خوبی کار می‌کند.
هدف این تیم مطالعه فرمت آلومینیوم است، یکی از دسته ای از مواد به نام چارچوب های فلزی-آلی (MOFs). به عنوان یک گروه، MOF ها پتانسیل زیادی برای فیلتر کردن و جداسازی مواد آلی – اغلب هیدروکربن های مختلف در سوخت های فسیلی – از یکدیگر به نمایش گذاشته اند. برخی از MOF ها در پالایش گاز طبیعی یا جداسازی اجزای اکتان بنزین امیدوار کننده بوده اند. برخی دیگر ممکن است به کاهش هزینه تولید پلاستیک یا تبدیل ارزان یک ماده به ماده دیگر کمک کنند. ظرفیت آنها برای انجام چنین جداسازی ها از طبیعت متخلخل ذاتی آنها ناشی می شود.
فرمت آلومینیوم که دانشمندان از آن به عنوان ALF یاد می کنند، استعداد جداسازی دی اکسید کربن (CO 2 ) از سایر گازهایی را دارد که معمولاً از دودکش نیروگاه های زغال سنگ خارج می شوند. هیدن ایوانز از NIST، یکی از نویسندگان اصلی مقاله تحقیقاتی این تیم که امروز در مجله معتبر Science Advances منتشر شد، گفت: این ماده همچنین فاقد کاستی هایی است که سایر مواد فیلتر کربن پیشنهادی دارند .
ایوانز، شیمیدان مرکز نوترون NIST گفت: «آنچه که این کار را هیجان انگیز می کند این است که ALF نسبت به دیگر جاذب های CO 2 با کارایی بالا عملکرد بسیار خوبی دارد ، اما از نظر سادگی، پایداری کلی و سهولت آماده سازی با ترکیبات طراح رقابت می کند. تحقیقات (NCNR). “این از دو ماده ساخته شده است که به راحتی و به وفور یافت می شود، بنابراین ایجاد ALF کافی برای استفاده گسترده باید با هزینه بسیار کم امکان پذیر باشد.”
تیم تحقیقاتی شامل دانشمندانی از دانشگاه ملی سنگاپور است. آژانس علم، فناوری و تحقیقات سنگاپور؛ دانشگاه دلاور؛ و دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا.
نیروگاه‌های زغال‌سنگ تقریباً 30 درصد از انتشار CO2 جهانی را تشکیل می دهند. حتی در شرایطی که جهان از دیگر منابع انرژی مانند انرژی خورشیدی و بادی که گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند استقبال می‌کند، یافتن راهی برای کاهش تولید کربن نیروگاه‌های موجود می‌تواند به کاهش اثرات آنها در زمانی که آنها فعال هستند کمک کند.
پاک کردن CO 2 از گاز دودکش قبل از رسیدن به جو در وهله اول یک رویکرد منطقی است، اما ثابت شده است که ایجاد یک اسکرابر موثر چالش برانگیز است. مخلوط گازهایی که در دودکش‌های نیروگاه‌های زغال‌سنگ جریان می‌یابند، معمولاً نسبتاً گرم، مرطوب و خورنده هستند – ویژگی‌هایی که یافتن یک ماده اقتصادی را که بتواند کار را به نحو احسن انجام دهد، دشوار کرده است.
برخی دیگر از MOF ها خوب کار می کنند اما از مواد گران قیمت ساخته شده اند. برخی دیگر به خودی خود هزینه کمتری دارند اما فقط در شرایط خشک به اندازه کافی عمل می کنند و به یک “مرحله خشک کردن” نیاز دارند که رطوبت گاز را کاهش می دهد اما هزینه کلی فرآیند شستشو را افزایش می دهد.
ایوانز گفت: «همه را کنار هم بگذارید، به نوعی ماده شگفت انگیز نیاز دارید. “در اینجا، ما موفق شده‌ایم همه جعبه‌ها را به جز پایداری در شرایط بسیار مرطوب علامت بزنیم. با این حال، استفاده از ALF به اندازه‌ای ارزان است که مرحله خشک کردن به یک گزینه مناسب تبدیل شود.”
ALF از هیدروکسید آلومینیوم و اسید فرمیک ساخته شده است، دو ماده شیمیایی که به وفور در بازار موجود است. ایوانز گفت که قیمت آن کمتر از یک دلار در هر کیلوگرم است که تا 100 برابر کمتر از سایر مواد با عملکرد مشابه است. هزینه کم مهم است زیرا جذب کربن در یک کارخانه می تواند به ده ها هزار تن مواد فیلتراسیون نیاز داشته باشد. مقدار مورد نیاز برای کل جهان بسیار زیاد خواهد بود.
در مقیاس میکروسکوپی، ALF شبیه یک قفس سیمی سه بعدی با سوراخ های کوچک بی شمار است. این سوراخ‌ها به اندازه‌ای بزرگ هستند که به مولکول‌های CO 2 اجازه ورود و به دام افتادن را بدهند، اما به اندازه‌ای کوچک هستند که مولکول‌های نیتروژن کمی بزرگتر را که اکثر گازهای دودکش را تشکیل می‌دهند، حذف کنند. ایوانز گفت ، کار پراش نوترون در NCNR به تیم نشان داد که چگونه قفس‌های منفرد در ماده جمع‌آوری و با CO 2 پر می‌شوند، و نشان داد که مولکول‌های گاز در داخل قفس‌های خاصی در ALF مانند یک دست در دستکش قرار می‌گیرند.
با وجود پتانسیل آن، ALF برای استفاده فوری آماده نیست. مهندسان باید روشی برای ایجاد ALF در مقیاس بزرگ طراحی کنند. یک نیروگاه زغال‌سنگ همچنین به فرآیندی سازگار برای کاهش رطوبت گازهای دودکش قبل از شستشوی آن نیاز دارد. ایوانز گفت که در مورد چگونگی رسیدگی به این مسائل چیزهای زیادی درک شده است و آنها هزینه استفاده از ALF را گزاف نمی کنند.
او گفت که بعد از آن چه باید کرد با CO 2 نیز یک سوال اساسی است، اگرچه این یک مشکل برای همه مواد جذب کننده کربن است. تلاش‌های تحقیقاتی برای تبدیل آن به اسید فرمیک در حال انجام است – که نه تنها یک ماده آلی طبیعی است، بلکه یکی از دو ماده تشکیل دهنده ALF است. ایده در اینجا این است که ALF می تواند بخشی از یک فرآیند چرخه ای باشد که در آن ALF CO2 را از جریان های اگزوز حذف می کند و CO2 جذب شده برای ایجاد اسید فرمیک بیشتر استفاده می شود. سپس از این اسید فرمیک برای تولید ALF بیشتر استفاده می‌شود که تاثیر کلی و هزینه چرخه مواد را کاهش می‌دهد.
ایوانز گفت : «امروزه تحقیقات زیادی در مورد این مشکل در حال انجام است که با تمام CO 2 جذب شده چه باید کرد . “به نظر می رسد ممکن است در نهایت بتوانیم از انرژی خورشیدی برای جدا کردن هیدروژن از آب استفاده کنیم و سپس آن هیدروژن را با CO 2 ترکیب کنیم تا اسید فرمیک بیشتری تولید کنیم. همراه با ALF، این راه حلی است که به سیاره کمک می کند.”
اطلاعات مربوط به ارتفاعات ساخته شده شهری در سطح جهان برای ارزیابی اثرات شکل و زیرساخت شهری بر محیط زیست، اقتصاد و رفاه انسان مورد نیاز است. این مطالعه یک اطلس جهانی از ارتفاعات ساخته شده شهری ارائه می دهد و تغییرات فضایی زیادی را در ارتفاعات ساخته شده در سطوح قاره، کشور و شهر نشان می دهد. نتایج نشان می‌دهد که شکاف‌های شدید در دسترس بودن زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری در جنوب جهانی و نابرابری بزرگ در زیرساخت‌های ساخته‌شده در اکثر کشورها، اما بزرگترین در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی است. اطلس این پتانسیل را دارد که درک ما از اثرات شهرنشینی بر تقاضای مواد خام، مصرف انرژی تجسم یافته و عملیاتی، و شدت توسعه شهری را بهبود بخشد.
خلاصه
اطلاعات در مورد زیرساخت های ساخته شده شهری برای درک نقش شهرها در شکل دادن به نتایج زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی ضروری است. فقدان داده در مورد ارتفاعات ساخته شده در مناطق بزرگ، توانایی ما را برای توصیف زیرساخت های شهری و تغییرات فضایی آن در سراسر جهان محدود کرده است. در اینجا، ما یک اطلس جهانی از ارتفاعات ساخته شده شهری را در حدود سال 2015 با وضوح 500 متر از داده های ماهواره ای شناسایی شده از محدوده زمینی Sentinel-1 ایجاد کردیم.
نتایج نشان‌دهنده شکاف‌های شدید در سرانه زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری در جنوب جهانی در مقایسه با میانگین جهانی، و حتی شکاف‌های بزرگتر در مقایسه با سطوح متوسط در شمال جهانی است. سرانه زیرساخت های ساخته شده شهری در برخی از کشورهای شمال جهانی بیش از 30 برابر بیشتر از زیرساخت های موجود در جنوب جهانی است. نتایج همچنین نشان می‌دهد که زیرساخت‌های ساخته شده در 45 کشور در شمال جهانی، با 16 درصد جمعیت جهان، تقریباً معادل 114 کشور در جنوب جهانی، با حدود 74 درصد از جمعیت جهان است.
نابرابری در زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری، همانطور که با یک شاخص نابرابری اندازه‌گیری می‌شود، در بیشتر کشورها بزرگ است، اما در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی، بزرگترین است. تجزیه و تحلیل ما مقیاس تقاضای زیرساخت در جنوب جهانی را نشان می دهد که برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار مورد نیاز است. اما بزرگترین در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی است.
تجزیه و تحلیل ما مقیاس تقاضای زیرساخت در جنوب جهانی را نشان می دهد که برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار مورد نیاز است. اما بزرگترین در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی است. تجزیه و تحلیل ما مقیاس تقاضای زیرساخت در جنوب جهانی را نشان می دهد که برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار مورد نیاز است.
برای هشدارهای PNAS ثبت نام کنید.
مدیریت هشدارهاامروزه 55 درصد از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی می‌کنند که انتظار می‌رود این نسبت تا سال 2050 به 68 درصد افزایش یابد ( 1 ). حدود 80 درصد از تولید ناخالص داخلی جهانی و دو سوم انتشار گازهای گلخانه ای به مناطق شهری نسبت داده می شود ( 2 ). با این حال، شهرها در سراسر جهان نابرابری زیرساختی عمیقی را نشان می دهند، با تنوع قابل توجهی در در دسترس بودن، تامین و دسترسی به زیرساخت ( 3 ).
از آنجایی که زیرساخت های شهری با رشد اقتصادی شهری و تولید ناخالص داخلی (GDP) در سطح شهر همبستگی زیادی دارد ( 4 و 5 )، سطوح بالای نابرابری زیرساخت ها می تواند به سطوح پایین تر بهره وری اقتصادی، سرمایه اجتماعی و رفاه انسانی کمک کند ( 6) . ، 7). ارزیابی نابرابری زیرساخت برای درک الگوهای توسعه ناهمگون شهرها در مناطق و کشورهای مختلف حیاتی است ( 8 ).
فرم شهری هم شامل مناطق شهری دو بعدی و تراکم و هم ارتفاعات ساخته شده سه بعدی (3-بعدی) (یعنی ویژگی های عمودی الگوهای کالبدی، چیدمان و ساختار شهرها) است ( 5 ، 9 ). مناطق شهری به طور گسترده به صورت دو بعدی با استفاده از تصاویر ماهواره ای از نورهای شبانه ( 10 ) و سری زمانی Landsat ( 11 ) نقشه برداری شده اند. با توجه به اینکه 60 تا 80 درصد از مصرف انرژی در مناطق شهری رخ می دهد ( 12 )، نقشه برداری از اشکال شهری، که نشان داده شده است بر مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای تأثیر می گذارد، مهم است ( 13 ، 14) .).
از آنجایی که فرم شهری شامل بعد عمودی محیط ساخته شده است، نقشه برداری از ارتفاعات ساخته شده شهری می تواند اطلاعاتی در مورد عناصر حیاتی مناطق شهری ارائه دهد.همچنین یک همبستگی قوی بین تراکم ساخته شده شهری بالاتر، ساختمان های بلندتر و رشد اقتصادی شهری وجود دارد ( 4 ). مطالعه اخیر روی 477 شهر بزرگ با مجموعه داده های ماهواره ای سری زمانی جدید نشان داد که رشد حجمی شهری به شدت با تولید ناخالص داخلی در سطح شهر همبستگی دارد ( 5 ).
پیشرفت های اخیر در سنجش از دور امکان توسعه چندین مجموعه داده جدید از مناطق ساخته شده سه بعدی را فراهم کرده است، از جمله یکی از مجموعه داده های موجود در ساختمان های سه بعدی در سراسر جهان (15)، یک نقشه مورفولوژی شهری با وضوح بالا ( 16 )، سری زمانی سه دهه منطقه عمودی ساخته شده ( 17 ) و گونه شناسی رشد شهری دو بعدی و سه بعدی برای نزدیک به 478 شهر در سراسر جهان ( 18)).
با این حال، اطلاعات ارتفاع ساخته شده در مناطق بزرگ هنوز محدود است، که درک ما از توسعه شهری و پیامدهای آن برای استفاده از انرژی و انتشارات گلخانه ای را مخفی می کند ( 19 ، 20 ).در اینجا ما ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی را در سطح شبکه 500-mx 500-m برای توصیف توزیع زیرساخت ها در مناطق شهری برآورد کردیم ( شکل 1 A و پیوست SI ، شکل های S13-18 ). ارتفاع ساخته شده به عنوان میانگین ارتفاع در یک شبکه 500 متری، شامل ساختمان ها و سایر زیرساخت ها مانند خیابان ها، پارکینگ ها و فضای سبز، با استفاده از مدلی که قبلا توسعه داده بودیم، محاسبه شد (21) .)
بر اساس داده های شناسایی شده محدوده زمینی Sentinel-1 (GRD). ما ارتفاعات ساخته شده شهری مشتق از GRD را با استفاده از منابع متعدد داده های مرجع اعتبارسنجی کردیم. ما دریافتیم که ارتفاع‌های ساخته‌شده شهری مطابقت خوبی با داده‌های مرجع نشان می‌دهند و می‌توانند تغییرات ارتفاعات ساخته‌شده از هسته‌های شهری تا مناطق حاشیه‌شهری را به تصویر بکشند. این مجموعه داده جدید ارتفاعات ساخته شده جهانی پتانسیل قابل توجهی برای بهبود درک ما از چگونگی تغییر سطح زمین توسط فعالیت های شهری، آشکار کردن نابرابری های فضایی زیرساخت های شهری و کمک به مطالعات انرژی و آب و هوا دارد.عکس. 1.
( الف ) ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی که از مشاهدات ماهواره ای به دست آمده است. رنگ و ارتفاع میله نشان دهنده ارتفاع ساخته شده در هر شبکه 500 متری است. ( ب ) اشکال شهری شهرهای با مساحت بیش از 100 کیلومتر مربع در شش نوع بر اساس تراکم (نفوذ ناپذیری) و ارتفاعات ساخته شده (میانگین و تغییرات). این شش نوع شهر عبارتند از (1) پراکنده و همگن کم، (2) متراکم و همگن کم، (3) کم و ناهمگن کم، (4) متراکم و ناهمگن کم، (5) پراکنده و همگن بالا، و (6) متراکم و همگن بالا.
نتایج
شکل شهری شهرها با ترکیب تراکم شهری و ارتفاع ساخته شده.
اطلس جهانی ارتفاعات ساخته شده شهری ( شکل 1 الف ) اطلاعات حیاتی را برای توصیف فرم شهری به صورت دو بعدی تا سه بعدی در سراسر جهان فراهم می کند. به طور کلی، نواحی شهری تحت سلطه تراکم کم و توسعه گسترده با ارتفاعات ساخته شده شهری کم هستند. ارتفاعات ساخته شده، تغییرات فضایی زیادی را در شهرها و مناطق نشان می دهد. شهرهایی با سطح عمودی بالا عمدتاً در شرق آسیا و اروپای غربی قرار دارند. دو کشور با بیشترین وسعت کل شهری، ایالات متحده و چین، الگوهای متضادی از ارتفاعات ساخته شده دارند. میانگین ارتفاع ساخته شده در چین دو برابر بیشتر از ایالات متحده است.
این موضوع مطالعات دیگری را تأیید می کند که تفاوت های مشابهی را در ارتفاعات ساخته شده بین این دو کشور پیدا کرده اند ( 5 ، 17) .). اگرچه مجموع وسعت شهری آنها مشابه است، اما به دلیل تفاوت در ارتفاعات ساخته شده، آنها در ظرفیت خود برای پذیرش جمعیت شهری متفاوت هستند.
ما هم تراکم شهری (یعنی نفوذ ناپذیری) و هم ارتفاعات ساخته شده (یعنی میانگین و تنوع در یک شهر) را ارزیابی کردیم و شهرهای سراسر جهان را در شش دسته گروه بندی کردیم. برخی از این شش نوع شهر، خوشه بندی جغرافیایی را نشان می دهند ( شکل 1 B ). به عنوان مثال، منطقه اقیانوس اطلس جنوبی ایالات متحده توسط شهرهایی با تراکم کم، و ارتفاعات کم و همگن ساخته شده است، در حالی که شهرهای شرق آسیا عمدتاً بلند و نه چندان متراکم هستند.
اگرچه شباهت ها در تراکم شهری و ارتفاعات ساخته شده در سطح شهر در سطح جهانی قابل تشخیص است ( شکل 1 B )، اطلاعات با وضوح مکانی بالا در مورد ارتفاعات ساخته شده به دلیل تنوع زیاد در ارتفاعات ساخته شده در داخل هنوز مورد نیاز است. شهرها ( شکل 2 ). به طور کلی، بیشتر شهرها دارای یک قله مشخص در ارتفاعات ساخته شده در مرکز شهری هستند، با کاهش ارتفاع از مرکز به سمت خارج به مناطق اطراف. با این حال، برخی شهرها با چندین مرکز شهری (مانند کیپ تاون، آفریقای جنوبی، و دهلی نو، هند) وجود دارند که با بیش از یک قله ارتفاع ساخته شده نشان داده شده است.
در برخی از شهرها مانند دهلی نو، که محدودیت‌های سیاستی در مورد ارتفاع ساختمان وجود دارد ( 22نتایج نشان می دهد که هم تراکم و هم ارتفاع ایجاد شده به طور کلی کم هستند. برخی از شهرهای بزرگ و کم‌مرتبه مانند آتلانتا، جورجیا در ایالات متحده، دارای ساختمان‌های بلند در مراکز شهری خود هستند، اما نسبت چنین ساختمان‌هایی بسیار کم است. شهرهایی مانند سئول، جمهوری کره (کره جنوبی)، مانند برخی از شهرهای اروپایی (مانند مونیخ، آلمان) دارای مناطق بزرگ با ارتفاعات بالا در خارج از مراکز شهری هستند.شکل 2.
نمای سه بعدی از شهرهای معرف برای شش نوع فرم شهری در شکل 1 B. هیچ کدام نشان می دهد که چنین گروه شهری در آن قاره وجود ندارد.
شکاف های شدید در زیرساخت های ساخته شده شهری در جنوب جهانی.
ما دریافتیم که ثروتمندترین کشورهای جهان به طور نامتناسبی در کل زیرساخت های ساخته شده شهری جهانی مشارکت می کنند ( شکل 3)). در مجموع 45 کشور در شمال جهانی با مجموع 16٪ از جمعیت جهان، تقریباً به اندازه 114 کشور در جنوب جهانی، که حدود 74٪ از جمعیت جهان را در اختیار دارند، زیرساخت های ساخته شده شهری جهانی دارند. با هم، سه کشور برتر با بیشترین میزان زیرساخت های ساخته شده شهری، چین، ایالات متحده و ژاپن، حدود 50 درصد از کل جهان را تشکیل می دهند.
به طور کلی، کشورهای بیشتری در شمال جهانی (به عنوان مثال، ایالات متحده، ژاپن، روسیه، آلمان، فرانسه، ایتالیا) وجود دارد که هر کدام بیش از 2٪ در کل زیرساخت های ساخته شده جهانی مشارکت دارند. شایان ذکر است که سطوح پایین شهرنشینی در جنوب جهانی ممکن است منجر به دست کم گرفتن زیرساخت های ساخته شده سرانه شود، زیرا ما فقط زیرساخت های شهری را در این تحلیل لحاظ کردیم.شکل 3.
سهم زیرساخت های ساخته شده شهری در شمال و جنوب جهانی. در مجموع 45 کشور در شمال جهانی و 114 کشور در جنوب جهانی تقریباً درصدی معادل از زیرساخت های ساخته شده جهانی دارند. نام کشورها و قسمت های آنها در شکل نشان داده شده است.
این تجزیه و تحلیل تفاوت های بزرگی را در سرانه زیرساخت های ساخته شده در بین کشورها و شکاف های شدید در سرانه در دسترس بودن زیرساخت های شهری بین شمال جهانی و جنوب جهانی را آشکار می کند ( شکل A و B ). اگرچه کل زیرساخت های ساخته شده شهری در برخی از کشورها مانند چین بزرگ است، سطح سرانه هنوز در مقایسه با شمال جهانی به طور قابل توجهی پایین تر است.
یافته‌ها نشان می‌دهد که زیرساخت سرانه برای حدود 90 درصد جمعیت جهان کمتر از سطح متوسط شمال جهانی است. متوسط سرانه زیرساخت های ساخته شده شهری شمال جهانی تقریباً 300 متر مکعب است که تقریباً سه برابر در جنوب جهانی (108 متر مکعب) است.).
برخی از کشورهای شمال جهانی (به عنوان مثال، ایالات متحده) دارای سرانه زیرساخت های ساخته شده بزرگتر از 600 متر مکعب هستند ، در حالی که این زیرساخت در برخی از کشورهای جنوب جهانی مانند بنگلادش به 20 متر مکعب می رسد که منعکس کننده یک وضعیت شدید است. اختلاف 30 برابری دامنه وسیع و تنوع زیرساخت های سرانه در شمال جهانی نشان می دهد که می توان سطوح بالایی از توسعه شهری با سطوح پایین زیرساخت سرانه داشت.
علاوه بر این، با میانگین 47 متر مکعب ، تقریباً تمام کشورهای آفریقایی سطح زیربنای سرانه کمتری نسبت به سایر کشورهای جنوب جهانی دارند ( شکل 4 D). علاوه بر این، نتایج نشان می دهد که ارتباط معنی داری و قوی بین تولید ناخالص داخلی سرانه و سرانه زیرساخت شهری وجود دارد ( شکل 4 C و پیوست SI ، شکل S7 ). این رابطه نشان دهنده تقاضای زیادی برای زیرساخت های آینده در جنوب جهانی است.شکل 4.
( الف ) سرانه زیرساخت های ساخته شده شهری بر اساس کشور. خطوط تیره قرمز، سبز و آبی به ترتیب میانگین کشورهای شمال جهانی (N؛ 300 متر مکعب سرانه)، جنوب جهانی (S؛ 108 متر مکعب به ازای هر نفر) و همه (163 متر مکعب سرانه) کشورهای جهان است. . عرض میله نشان دهنده سهم جمعیت هر کشور است. رنگ نشان دهنده تولید ناخالص داخلی سرانه هر کشور است. نقاط قرمز نشان دهنده کشورهای شمال جهانی است. ( ب ) زیرساخت های ساخته شده سرانه در جنوب و شمال جهانی. ( ج ) رابطه بین تولید ناخالص داخلی سرانه و زیرساخت های ساخته شده در جنوب و شمال جهانی. ( دی) نقشه زیرساخت های ساخته شده سرانه. مرزهای سبز در نقشه نشان دهنده کشورهای جنوب جهانی است.
نابرابری بزرگ در زیرساخت های ساخته شده شهری در جنوب جهانی
ما نابرابری‌های بزرگی را در زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری در بیشتر کشورها یافتیم، اما در کشورهای جنوب جهانی در مقایسه با کشورهای شمال جهانی، بیشترین نابرابری‌ها را یافتیم ( شکل 5 A و B ). با استفاده از روش های پیشنهاد شده توسط Pandey و همکاران. ( 3 ) و برلسفورد و همکاران. ( 23 )، ما یک شاخص نابرابری را محاسبه کردیم که سطح نابرابری فضایی را در زیرساخت های ساخته شده شهری اندازه گیری می کند.
هر چه مقدار شاخص بالاتر باشد، نابرابری در زیرساخت های ساخته شده بیشتر می شود. به طور کلی، نابرابری در زیرساخت های ساخته شده در جنوب جهانی (میانگین: 0.58) در مقایسه با شمال جهانی (میانگین: 0.49) بیشتر است ( شکل 5 B و C و پیوست SI ، شکل S8).). با این حال، تفاوت در نابرابری زیرساخت های ساخته شده بین جنوب و شمال جهانی کمتر از زیرساخت های ساخته شده سرانه است. علاوه بر این، مشابه زیرساخت های سرانه، نابرابری در کشورهای آفریقایی در مقایسه با سایر کشورهای جنوب جهانی بزرگتر است ( شکل 5 E ).
تعداد قابل توجهی از کشورهای آفریقا و آسیا دارای شاخص های نابرابری فوق العاده بالای بالای 0.6 هستند. با این حال، نتایج متفاوت از سرانه زیرساخت های شهری، ارتباط معنی داری بین نابرابری زیرساخت ها و تولید ناخالص داخلی سرانه نشان نمی دهد ( شکل 5 D) به این معنی است که توسعه اقتصادی خود ممکن است مشکل نابرابری زیرساخت را حل نکند. این دیگر تحقیقات اخیر را تأیید می کند که نشان می دهد نابرابری زیرساخت های شهری یکی از ویژگی های شهرنشینی است ( 3 ).شکل 5.
( الف ) نابرابری در زیرساخت های ساخته شده شهری بر اساس کشور. خطوط تیره قرمز، سبز و آبی به ترتیب میانگین کشورهای شمال جهانی (N; 0.49)، جنوب جهانی (S; 0.58) و همه (0.55) کشورها هستند. عرض نوار نشان دهنده سهم جمعیت هر کشور است. رنگ نشان دهنده تولید ناخالص داخلی سرانه هر کشور است.
نقاط قرمز نشان دهنده کشورهای شمال جهانی است. ( ب ) نابرابری های زیرساختی در کشورهای جنوب و شمال جهانی. ( ج ) نابرابری‌های زیرساختی در کشورهای جنوب و شمال جهانی برگرفته از میانگین (متر�) و SD (پ�) از توزیع‌های زیرساختی ساخته‌شده با کران بالای 95 درصد محدود شده است. ( د ) رابطه بین تولید ناخالص داخلی سرانه و نابرابری های زیرساختی. ( ه ) نقشه نابرابری های زیرساختی. مرزهای سبز در نقشه نشان دهنده کشورهای جنوب جهانی است.
پیامدهای ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی.
اطلس جهانی ارتفاعات ساخته شده پیامدهای مهمی برای استفاده از انرژی و کاهش تغییرات آب و هوا دارد. به عنوان مثال، مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل شهری به دلیل سهم زیادی از کل مصرف انرژی و پتانسیل کاهش تغییرات آب و هوا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تراکم جمعیت بالاتر با مایل های کمتر طی شده توسط وسایل نقلیه و مصرف انرژی مرتبط است ( 24 ). ارتفاعات ساخته شده نسبت به تراکم جمعیت، اندازه گیری مستقیم و مکانی-زمانی منسجم تری از شکل شهری را ارائه می دهد، که اغلب نیاز به کاهش مقیاس از داده های سطح منطقه ای دارد ( 25 ).
علاوه بر این، ما یک رابطه منفی بین میانگین ارتفاعات شهری و مصرف انرژی مربوط به حمل و نقل پیدا کردیم ( شکل 6)). ما رابطه قوی بین مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل و اندازه گیری های دوبعدی وسعت شهری پیدا نکردیم ( ضمیمه SI ، شکل S9 ). شهرهایی با ارتفاع کمتر ساخته شده در مقایسه با شهرهای عمودی تر، مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل بالاتری دارند.
این نشان می‌دهد که استراتژی‌های کاهش مصرف انرژی حمل‌ونقل ممکن است از طریق رشد عمودی استراتژیک که افراد بیشتری را در نزدیکی مشاغل قرار می‌دهد، به دست آید. با این حال، معاوضه بین انرژی کمتر حمل و نقل و شدت مواد و انرژی بیشتر برای ساخت و راه اندازی ساختمان های بلند باید در نظر گرفته شود.شکل 6.
مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل و میانگین ارتفاع ساخته شده شهرها (متر). خطوط یکپارچه افقی نشان دهنده محدوده چندک اول و سوم ارتفاعات ساخته شده شهر است. خط چین منحنی رگرسیون غیرخطی بین میانگین ارتفاع و مصرف انرژی سرانه است. STD، انحراف معیار.
بحث
تغییرات فضایی زیاد در ارتفاعات ساخته شده را می توان به عوامل مختلفی مانند تاریخچه کاربری و سیاست ها نسبت داد، به ویژه با توجه به سرمایه گذاری های اولیه زیرساختی، منطقه بندی، کدهای ساختمانی و محدودیت های ارتفاع. محدودیت‌های کاربری زمین و زیرساخت‌ها و سیاست‌های حمل‌ونقل از مهمترین عوامل ایجاد ارتفاع ساختمان‌ها هستند. ارتفاعات ساخته شده در شرق آسیا به طور کلی بالاتر از آمریکای شمالی و اروپا است، در حالی که تراکم جمعیت نسبتاً پایین در اکثر شهرهای ایالات متحده بازتاب ارتفاع کمتر ساخته شده شهری است.
علیرغم تراکم بالای جمعیت در چین و هند، ارتفاعات ساخته شده شهری در چین به طور قابل توجهی در مقایسه با هند بلندتر است که عمدتاً به دلیل مقررات نسبت مساحت در هند است ( 22) .). ارتفاعات ساخته شده عموماً در کشورهایی که در دهه های اخیر دچار شهرنشینی قابل توجهی شده اند در مقایسه با کشورهایی که انتقال شهرنشینی آنها چندین دهه پیش رخ داده است، بالاتر است ( 26 ).
علاوه بر این، محدودیت منابع زمین و قیمت بالای زمین با ارتفاعات شهری بالاتر در آسیا و اروپا همبستگی دارد ( 27 ، 28 ).شکاف شدید در سرانه زیرساخت‌های ساخته‌شده در جنوب جهانی نشان‌دهنده تقاضای جهانی قریب‌الوقوع بزرگ برای مواد و افزایش انرژی و انتشارات گلخانه‌ای در صورت پر شدن این شکاف است. همچنین نتایج حاکی از افزایش تقاضا برای زیرساخت ها با توسعه اقتصادی است. برای رفع شکاف زیرساختی، حتی با فرض عدم رشد جمعیت، به بیش از مجموع زیرساخت‌های ساخته‌شده جهانی نیاز است.
با رشد جمعیت مورد انتظار، این تقاضا می تواند بین 1.25 تا 1.65 برابر کل زیرساخت های ساخته شده شهری کنونی در جهان تحت سناریوهای مسیر اجتماعی-اقتصادی مشترک 1 (پایداری) و مسیر اجتماعی-اقتصادی مشترک 3 (رقابت منطقه ای) افزایش یابد (29) .)، به ترتیب. با تقاضای فزاینده برای مصالح ساختمانی و خاک‌های کمیاب تخصصی، ممکن است در توسعه زیرساخت‌ها در جنوب جهانی یک تاخیر مداوم وجود داشته باشد که منجر به سطوح پایین توسعه انسانی می‌شود. علاوه بر این، بیشتر پیش‌بینی‌های شهرنشینی آینده در بیشتر مطالعات تنها گسترش جانبی زمین شهری را در نظر گرفته‌اند. درک بهتر از رشد عمودی شهری برای توسعه پیش بینی های واقعی تر از تقاضای آینده برای زیرساخت های ساخته شده مورد نیاز است
.نابرابری بزرگ در زیرساخت های ساخته شده شهری در سرتاسر جهان مستلزم چالش های بزرگی برای توسعه پایدار است، زیرا زیرساخت ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر 72 درصد از اهداف اهداف توسعه پایدار سازمان ملل تأثیر می گذارد (30) .). این چالش در جنوب جهانی، با نابرابری بیشتر زیرساخت ها، به ویژه در کشورهای آفریقایی، بزرگ ترین است.
از آنجا که توسعه اقتصادی به خودی خود نابرابری زیرساخت ها را کاهش نمی دهد، تلاش ها و استراتژی های دیگری برای کاهش نابرابری زیرساخت های ساخته شده شهری مورد نیاز است. حتی اگر این مطالعه نابرابری زیرساخت‌های جهانی را مورد بررسی قرار داد، دامنه محدود این مطالعه مستلزم بررسی بیشتر در مورد شیوه‌های کارآمد، مؤثر و اقتصادی است که می‌تواند نابرابری زیرساخت‌ها را کاهش دهد.
علاوه بر این، بررسی بیشتر نابرابری زیرساخت ها فراتر از سطح ملی در کشورهای بزرگ (مثلاً چین) با تغییرات منطقه ای قابل توجهی از زیرساخت های ساخته شده می تواند بینش های جدیدی را برای توسعه پایدار در مقیاس های کوچکتر ارائه دهد.اطلاعات در مورد تغییرات ارتفاع ساخته شده در داخل یک شهر پتانسیل قابل توجهی برای پیشبرد مطالعاتی مانند آب و هوای شهری و مدل سازی مصرف انرژی دارد ( 31 ، 32 ).
تهویه در فضای باز می تواند تحت تأثیر تغییرات ارتفاع ساختمان قرار گیرد ( 33 ). ارتفاعات ساخته شده شبکه بندی شده همچنین به عنوان ورودی کلیدی برای برآورد سایر پارامترهای سطح شهری مهم مانند ناهمواری عمل می کند که می تواند به طور قابل توجهی بر محیط جوی شهری تأثیر بگذارد. مصرف انرژی حمل‌ونقل و انتشار گازهای گلخانه‌ای عموماً در شهرهایی با یک مرکز واحد بیشتر است، در مقایسه با شهرهایی با مراکز متعدد ( 34 ) که می‌توانند دسترسی کلی را افزایش دهند، طول سفر را کوتاه‌تر کنند و خدمات حمل‌ونقل عمومی را بهینه کنند ( 35) .).
فراوانی ارتفاعات مختلف ساخته‌شده در داخل شهر می‌تواند به آشکار کردن کاربری‌های زمین شهری و الگوهای سفر کمک کند و بنابراین، از مطالعات در مورد حمل‌ونقل شهری و استفاده از انرژی حمایت کند.اطلس ارتفاعات ساخته شده می تواند درک ما را از تقاضا برای مصالح ساختمانی، استفاده از انرژی تجسم یافته و عملیاتی و کربن مرتبط بهبود بخشد ( 36-38 ) .
به عنوان مثال، ارتفاع ساختمان برای تخمین فضای کف ساختمان، یک متغیر حیاتی در مدل سازی انرژی و تقاضای مصالح استفاده شده است ( 39 ). واضح است که مناطقی با ارتفاع زیاد ساخته شده حاوی مصالح ساختمانی بیشتری مانند سیمان هستند. با این حال، تغییرات فضایی زیاد ارتفاع‌های ساخته شده در اکثر مطالعات کربن به دلیل در دسترس بودن داده‌های محدود، به‌ویژه در جنوب جهانی در نظر گرفته نشده است ( 40 ، 41) .
). در مقایسه با نقشه‌های دوبعدی مناطق شهری، ارتفاع‌های ساخته شده می‌تواند به طور قابل توجهی در شهرهایی با مناطق شهری مشابه متفاوت باشد، که منجر به تفاوت‌های زیادی در حجم شهری و مصرف انرژی در این شهرها ی‌شود (42 ) . علاوه بر این، ساختمان‌های بلند نسبت به ساختمان‌های کم‌مرتبه انرژی بیشتری مصرف می‌کنند و شار گرمای انسانی بیشتری را به جو منتشر می‌کنند ( 42 ). برآورد دقیق شار حرارتی انسانی ساختمان برای درک بهتر سهم ساختمان‌ها در اقلیم شهری و حمایت بیشتر از توسعه پایدار مفید است.
اطلس ارتفاعات ساخته شده همچنین اطلاعات منحصر به فردی را برای تخمین و پیش بینی مصرف انرژی ساختمان و انتشار گازهای گلخانه ای ارائه می دهد. اطلاعات مربوط به ارتفاع ساخته شده می تواند به طور قابل توجهی کمیت فضای کف ساختمان را بهبود بخشد که یکی از مهم ترین عوامل در مدل سازی مصرف انرژی تجسم یافته و عملیاتی ساختمان است.
برای مثال، فضای کف ساختمان یکی از متغیرهای کلیدی در مدل‌های ارزیابی یکپارچه است، مانند GCAM (مدل ارزیابی تغییرات جهانی) ( 43 ) و MESSAGE (مدلی برای استراتژی‌های جایگزین استراتژی تامین انرژی و اثرات کلی محیطی آنها) ( 44) .) که می تواند تقاضاهای انرژی ساختمان در آینده را برای ارزیابی تأثیر تغییرات آب و هوا و توسعه استراتژی های کاهش پیش بینی کند.
با این حال، اطلاعات فعلی در مورد فضای طبقه ساختمان، به ویژه در جنوب جهانی، محدود است ( 39 ). اگرچه مقیاس های فضای کف ساختمان به صورت خطی با وسعت شهری است، اما به دلیل تغییرات در ارتفاع ساخته شده، هنوز اختلافات قابل توجهی وجود دارد ( ضمیمه SI ، شکل S10).). به عنوان مثال، شهرستان های هادسون، نیوجرسی و کینگز، نیویورک رابطه بین فضای کف و وسعت شهری را به دلیل تفاوت های اساسی در ارتفاعات ساخته شده در این دو شهرستان دنبال نمی کنند. این مثال اهمیت ادغام ارتفاع‌های ساخته شده را در برآورد دقیق فضای کف ساختمان، حتی در سطح شهرستان، نشان می‌دهد.
بدون در نظر گرفتن ارتفاع‌های ساخته شده، می‌توان در مطالعات آینده استفاده از انرژی ساختمان و انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با آن، تعصبات در فضای تخمینی طبقات ساختمان منتشر شود.مجموعه داده‌های مربوط به ارتفاعات و زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری جهانی همچنین می‌تواند از کاربردهایی مانند مقیاس‌بندی شهری ( 45 ، 46 ) و نقشه‌برداری توزیع جمعیت و پویایی ( 25 ، 45 ، 46 ) پشتیبانی کند.
مطالعات نشان می‌دهد که حجم زیرساخت‌های شهری با جمعیت سریعتر از سطح شهری مقیاس می‌شود ( 45 ). اندازه‌گیری‌های مداوم زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری سه‌بعدی یک شاخص شهری جامع‌تر برای بررسی روابط مقیاس قدرت-قانون اندازه شهر ارائه می‌کند.
ارتفاعات ساخته شده همچنین می‌تواند ظرفیت ما را برای کاهش مقیاس جمعیت ملی به مقیاس‌های فضایی ظریف‌تر ارتقا دهد. در مقایسه با رویکردهای سنتی که فقط مناطق شهری دوبعدی (به عنوان مثال، نورهای شبانه) را در نظر می گیرند ( 7)ارتفاعات ساخته شده می تواند جمعیت را در شبکه هایی با وسعت شهری و فعالیت های انسانی مشابه متمایز کند. به عنوان مثال، ارتفاعات ساخته شده برای ترسیم پویایی جمعیت ساعتی همراه با سایر داده های سنجش از دور و مکانی استفاده شده است ( 25 ).
علاوه بر این، ارتفاعات ساخته شده می تواند به نقشه برداری از کاربری های شهری (به عنوان مثال، تجاری، مسکونی، صنعتی) کمک کند ( 48 ). با کمک اطلاعات عمودی، کاربری های شهری با عملکردهای مختلف را می توان بهتر شناسایی کرد و بنابراین، پویایی زمانی (مثلاً روزانه) جمعیت ها را بهتر مشخص کرد.
مواد و روش ها
داده ها.
داده های Sentinel-1.
ما داده‌های Sentinel-1 GRD را به‌عنوان منبع اصلی داده در نقشه‌برداری ارتفاع ساخته‌شده شهری جهانی جمع‌آوری کردیم. داده‌های Sentinel-1 GRD، هر دو با مدارهای صعودی و نزولی، در حدود سال 2015 جمع‌آوری شدند که پوشش جهانی داده‌های Sentinel-1 در دسترس قرار گرفت ( 49 ). در اینجا، صحنه‌های GRD استفاده‌شده از حالت ابزار نوار وسیع تداخل‌سنجی جمع‌آوری شد، که از آن ضرایب پراکندگی برگشتی (یعنی VV [همقطبی‌سازی] و VH [قطبی‌شدن متقاطع]) از یک ابزار SAR با باند C دو قطبی در آنبورد گنجانده شد. با وضوح فضایی خام 10 متر.
مرجع داده های ارتفاع ساخته شده
ما داده های ارتفاع ساخته شده مرجع را در 37 شهر در ایالات متحده ( 7 ) و اروپا (30 ) ( ضمیمه SI ، شکل S6 ) برای توسعه و ارزیابی مدل جمع آوری کردیم. این مجموعه داده‌های مرجع با وضوح فضایی خوب (کمتر از 10 متر) عمدتاً از داده‌های تشخیص نور هوابرد و محدوده در ایالات متحده ( 21 ) و تصاویر استریو در اروپا ( 50 ) مشتق شده‌اند. شایان ذکر است که از ارتفاعات ساخته شده مرجع 27 شهر در ایالات متحده و اروپا برای کالیبره کردن مدل ارتفاع ساخته شده شهری استفاده شد، در حالی که ارتفاع 10 شهر باقی مانده برای ارزیابی ارتفاعات تخمین زده شده از Sentinel-1 استفاده شد. داده ها.
داده های مرجع ثبت شده به عنوان شماره طبقه در 20 شهر چین (https://www.amap.com )؛ داده های ارتفاع مرجع در سائوپائولو، برزیل ( https://osmbuildings.org )؛ ونکوور، کانادا ( https://opendata.vancouver.ca )؛ و محصول شبکه بندی شده (10 متر) ارتفاع ساخته شده در آلمان به دست آمده از مشاهدات ماهواره ای ( 51 ) نیز به عنوان مجموعه داده های اضافی برای ارزیابی جمع آوری شد.
داده های مرز شهری
ما مرز مناطق شهری را با وضوح خوب (30 متر) در سال 2015 از مجموعه داده های مرز شهری جهانی جمع آوری کردیم ( 52 ). مناطق شهری تعریف شده در این مجموعه داده برای محاسبه زیرساخت سرانه برای کشورها و شهرستان ها و برای ترسیم مرزهای شهری شهرهای معرف استفاده شد.
داده های بانک جهانی
ما داده های جمعیت و تولید ناخالص داخلی هر کشور را در سال 2015 از بانک جهانی (https://data.worldbank.org ) جمع آوری کردیم. جمعیت برای محاسبه تولید ناخالص داخلی سرانه و زیرساخت های ساخته شده نشان داده شده در شکل ها استفاده شد. 3 و 4 . در مجموع، ما 159 کشور را مورد بررسی قرار دادیم که 45 کشور در شمال جهانی (به عنوان مثال، ایالات متحده و استرالیا) و 114 کشور در جنوب جهانی (مانند چین، مصر، هند) قرار دارند.
شمال جهانی و جنوب جهانی بر اساس ویژگی های اجتماعی-اقتصادی و سیاسی تعریف شده اند و کشورهای این دو گروه در مطالعات اندکی متفاوت هستند ( 53) .). در این مقاله، نام کشورهای جنوب جهانی که به آن دسته از کشورهای در حال توسعه اطلاق می‌شود که مجموعه‌ای از آسیب‌پذیری‌ها و چالش‌ها را به اشتراک می‌گذارند، از برنامه توسعه سازمان ملل متحد به دست آمده است (54 ) .
داده های فضای طبقه ساختمان
ما سرانه فضای طبقه ساختمان های شهرستان های منتخب ایالات متحده را از آرهارت و همکاران جمع آوری کردیم. (39 ) برای کشف مفهوم ارتفاعات ساخته شده شهری در مدل سازی انرژی. با در نظر گرفتن شهرستان به عنوان واحد جغرافیایی، میانگین ارتفاع ساخته شده و درصد شهری (نسبت مساحت شهری در یک شهرستان به مساحت یک شهرستان) را محاسبه کردیم. 25 شهرستان برتر با مرتب سازی درصدهای شهری به ترتیب نزولی در ایالات متحده با مساحت کل شهرستان کمتر از 400 کیلومتر مربع انتخاب شدند تا اهمیت ارتفاعات ساخته شده را برجسته کنند.
داده های مصرف انرژی حمل و نقل شهری
ما از مجموعه داده مصرف انرژی مربوط به حمل و نقل ( 24 ) برای نشان دادن رابطه بین ارتفاع ساخته شده شهری و مصرف انرژی مربوط به حمل و نقل استفاده کردیم. این مجموعه داده شامل مصرف سرانه انرژی مرتبط با حمل و نقل در 31 شهر بود. میانگین ارتفاع ساخته شده برای هر شهر از ارتفاع ساخته شده شبکه بندی شده بر اساس مرز شهری محاسبه شد.
مواد و روش ها
نقشه برداری از ارتفاع ساخته شده شهری جهانی
ما ارتفاعات ساخته شده شهری را در سرتاسر جهان با استفاده از مدلی که قبلاً ( 21 ) بر اساس داده های Sentinel-1 GRD ایجاد کرده بودیم، تخمین زدیم. ما ارتفاع ساخته شده شهری را به عنوان ارتفاع متوسط در یک شبکه 500 متری در حوزه شهری، شامل ساختمان ها و غیرساختمان ها مانند خیابان ها و پارکینگ ها تعریف کردیم ( ضمیمه SI ، شکل S1 ). ابتدا، داده‌های Sentinel-1 GRD (یعنی پراکندگی‌های پس‌انداز از VV و VH) را در سال 2015 و داده‌های ارتفاع ساختمان مرجع در 27 شهر از 37 شهر در ایالات متحده و اروپا (ضمیمه SI، شکل S6) را به 500- جمع‌آوری کردیم .
تفکیک متر، که با تجزیه و تحلیل حساسیت تفکیک پذیری از 100 متر تا 1 کیلومتر ( 21) تعیین شد.). برای کاهش تأثیر اشیاء مرتفع (به عنوان مثال، درختان)، ما مناطق غیر شهری را در داده‌های Sentinel-1 GRD با استفاده از نقشه وسعت شهری از لایه سکونت انسانی جهانی پنهان کردیم (55 ) .
سپس، VVH، نشانگر ارتفاعات شهری، را با ادغام پراکندگی پس‌زمینه از اطلاعات دو قطبی (یعنی VV و VH) از داده‌هایSentinel-1 GRD در وضوح 500 متر استخراج کردیم (معادل 1 ) . در نهایت، ما مدل ارتفاع ساخته شده شهری را کالیبره کردیم ( معادل 2 ؛ به عنوان مثال، رابطه بین VVH و ارتفاع ساخته شده شهری تغییر یافته با ورود به سیستم):
VVH = VV*rVاچVVH=��*���[1]وln H = a * VVاچب+ ج ،ln �=�*����+�,[2]جایی که γ پارامتری برای مشخص کردن تاثیر نسبی VH بر VVH مشتق شده است،اچ�ارتفاع ساخته شده شهری تغییر یافته است وآ�،ب�، وج�ضرایبی هستند که باید در مدل ارتفاع شهری برآورد شوند.
در این مطالعه، γ طبق پیشنهاد لی و همکاران، 5 تعیین شد. ( 21 ). چنین مدل ارتفاع ساخته شده مبتنی بر فیزیکی می تواند برای تخمین ارتفاع ساخته شده شهری در سراسر جهان استفاده شود. ما مدل های ارتفاع ساختمان را با استفاده از داده های Sentinel-1 با مدارهای صعودی و نزولی، با پارامترهای کالیبره شده توسعه دادیم (به عنوان مثال،آ�،ب�، وج�) از -2.16، -0.45، 4.78، و -0.61، -0.79، و 2.31، به ترتیب. ارتفاعات نهایی جهانی که از ادغام نتایج مشاهدات صعودی و نزولی به دست می‌آید را می‌توانید از https://figshare.com/s/7f2b254ed18fac8eb7a0 دانلود کنید .
ما ارتفاعات جهانی ساخته شده شهری را بر اساس سه شاخص ارزیابی کردیم: ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، و میانگین خطای مطلق (MAE). ابتدا، ما یک اعتبارسنجی متقاطع با استفاده از داده های ارتفاع ساخته شده مرجع در 27 شهر از 37 شهر در 10 کیلومتری انجام دادیم.
××دامنه 10 کیلومتری در ناحیه شهری در ایالات متحده و اروپا ( ضمیمه SI ، شکل S2 ). داده های ارتفاع ساخته شده مرجع به طور تصادفی به 10 برابر تقسیم شد و هر بار از یک برابر برای ارزیابی استفاده شد. دوم، ما ارتفاع شهری برآورد شده را با استفاده از 10 شهر باقیمانده از 37 شهر در حوزه 10 کیلومتری 10 کیلومتری در ناحیه شهری ( ضمیمه SI ، شکل S3 )، و در کل منطقه شهری در تمام 37 شهر ارزیابی کردیم.
در نهایت، ما ارتفاع برآورد شده شهری را با استفاده از داده های مرجع شماره طبقات در 20 شهر در چین ( ضمیمه SI ، شکل S4 )، داده های مرجع ارتفاع ساختمان در سائوپائولو، برزیل ارزیابی کردیم. ونکوور، کانادا؛ و محصول ملی ارتفاع ساخته شده (10 متر) در آلمان از مشاهدات ماهواره ای (پیوست SI ، شکل S5 ).
ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی مطابقت خوبی با داده های مرجع نشان می دهد و می تواند تغییرات ارتفاعات ساخته شده را به تصویر بکشد ( ضمیمه SI ، شکل S2 ). RMSE بین مرجع و ارتفاعات تخمینی ساخته شده شهری زیر 0.50 متر است و ضریب همبستگی بیشتر از 0.80 است ( ضمیمه SI ، شکل S3 ).
ارتفاعات ساخته شده شهری برآورد شده در چین نیز قابل اعتماد هستند، همانطور که توسط شاخص های RMSE و MAE با استفاده از داده های مرجع شماره طبقات نشان داده شده است ( ضمیمه SI ، شکل S4 )، با ضریب همبستگی کمی پایین تر به دلیل تفاوت بین تعداد و ارتفاع طبقه نتایج مشابه (یعنی RMSE: 0.37~0.47 و MAE: 0.40~0.49) در سائوپائولو، برزیل به دست آمد. ونکوور، کانادا؛ و آلمان (پیوست SI ، شکل S5 )، با استفاده از داده های مرجع ارتفاع ساختمان و محصول شبکه بندی شده ارتفاع ساخته شده از ماهواره ها.
فرم شهری با ترکیب تراکم 2 بعدی و ارتفاع 3 بعدی.
ما شهرهای جهان را بر اساس فضای ویژگی تراکم شهری دوبعدی (نفوذ ناپذیری) و همچنین ارتفاعات ساخته شده سه بعدی (میانگین و تغییرات درون شهر) به شش نوع گروه بندی کردیم (ضمیمه SI، شکل S11 ) . ما میانگین و ضریب چارک پراکندگی (QCD) ( معادل 3 ) ارتفاعات ساخته شده و همچنین میانگین سطوح غیرقابل نفوذ (ISA) در هر شهر را برای توصیف فرم شهری در ابعاد عمودی و افقی محاسبه کردیم:
( QCD ) =س3-س1س1+س3،(QCD)=�3−�1�1+�3,[3]جایی که س1 �1 و س3 �3 چندک اول (صدک 25) و سوم (صدک 75) ارتفاع ساخته شده در هر منطقه شهری است. QCD می تواند تغییرات ارتفاعات ساخته شده را در داخل شهر ثبت کند و همچنین بین شهرهایی با میانگین ارتفاعات مختلف قابل مقایسه است.
میانگین ISA می تواند نشان دهنده تراکم نفوذناپذیری کلی شهر باشد و از داده های ISA جهانی 30 متر محاسبه شد ( 56). ما آستانه‌های نفوذناپذیری، میانگین و QCD ارتفاع‌های ساخته‌شده (ارتفاع میانگین: 3؛ QCD: 0.6؛ میانگین ISA: 0.75) را برای طبقه‌بندی شهرها در سطح جهانی به شش نوع، عمدتاً بر اساس توزیع داده‌های هر ویژگی، تعریف کردیم.
هدف اصلی مقایسه شهرها و نشان دادن نمای کلی از منظر جهانی فرم شهری با در نظر گرفتن تراکم دو بعدی و ارتفاع سه بعدی است. این آستانه ها را می توان به راحتی برای طبقه بندی مجدد شهرهای جهان تنظیم کرد. ما دریافتیم که تنوع ارتفاعات ساخته شده در شهرهای مرتفع کم است.
بنابراین، ما انواع شهرهایی که هم بلند و هم در ارتفاعات ساخته شده ناهمگن باشند، نداشتیم. این شش نوع شهر عبارتند از (1) پراکنده و همگن کم، (2) متراکم و همگن کم، (3) پراکنده و ناهمگن کم، (4) متراکم و ناهمگن کم، (5) پراکنده و همگن بالا،سرانه و نابرابری زیرساخت های ساخته شده شهری در این تحقیق پیشنهاد شد که حجم ساخت و ساز شهری با ضرب مساحت و ارتفاعات شهری می تواند به عنوان نماینده ای برای زیرساخت های ساخته شده شهری در نظر گرفته شود.
ما زیرساخت های ساخته شده شهری را در هر شبکه محاسبه کردیم و همه پیکسل ها را در هر کشور جمع کردیم. درصد جمعیت انباشته و زیرساخت سرانه در هر کشور با استفاده از سوابق جمعیتی بانک جهانی محاسبه شد. در مجموع 159 کشور در سراسر جهان (آنهایی که دارای رکورد تولید ناخالص داخلی نیستند، مانند جمهوری دموکراتیک خلق کره [کره شمالی] حذف شدند) در شکل‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. 3 و 4 . در شکل 3، مساحت هر مستطیل نشان دهنده درصد کل زیرساخت های ساخته شده در هر کشور است.
ما همچنین رابطه بین زیرساخت سرانه و تولید ناخالص داخلی در هر کشور را با استفاده از داده های بانک جهانی بررسی کردیم.با استفاده از روش پیشنهادی Pandey و همکاران. ( 3 ) و برلسفورد و همکاران. ( 23 ) (یعنی معادله 4 ) ، ما شاخص نابرابری زیرساخت های ساخته شده شهری را محاسبه کردیم که می تواند سطح نابرابری فضایی در زیرساخت ها را در هر یک از 119 کشور اندازه گیری کند (با تعداد کل مناطق شهری مشخص شده توسط شهری 2015 داده های مرزی بزرگتر از 10) در جنوب و شمال جهانی:
من=پμ ( 1 – μ )——-√; 0 < μ < 1 ،�=��(1−�);0<�<1,[4]که در آن I شاخص نابرابری است که از 0 (کمترین نابرابری) تا 1 (بالاترین نابرابری) متغیر است.
متر�وپ�میانگین و SD، به ترتیب، توزیع‌های زیرساختی ساخته‌شده هستند که توسط یک کران بالا در هر منطقه جغرافیایی محدود شده‌اند. این شاخص بررسی می‌کند که چگونه ناهمگونی‌های بین منطقه‌ای ( ضمیمه SI ، شکل‌های S8 و S12 ) با میانگین کلی توزیع‌های زیرساختی که توسط یک کران بالا محدود می‌شود، متفاوت است ( 3) .). ما همچنین سه کران بالا (یعنی 90، 95، و 100 چندک در توزیع‌های زیرساخت) را در محاسبه شاخص نابرابری آزمایش کردیم.
ابتدا، چندک های 90، 95 و 100 را از توزیع زیرساخت در هر منطقه جغرافیایی به عنوان سه کران بالا محاسبه کردیم. دوم، ما توزیع‌های زیرساختی را در هر منطقه جغرافیایی ایجاد کردیم که توسط آن سه مرز بالا محدود شده بود. در نهایت، تحت هر کران بالایی محدود، SD (σ) و مقادیر میانگین (μ) برای محاسبه شاخص های نابرابری به دست آمد. نتایج ما تا حد بالایی متفاوت است، همانطور که در پیوست SI ، شکل S8 نشان داده شده است .
از اواسط دهه 1600، شیمیدانان مجذوب ساختارهای مرجانی مانند رنگی بودند که از مخلوط کردن نمک های فلزی در یک بطری کوچک تشکیل می شود. تا به حال، محققان قادر به مدل سازی نحوه عملکرد این ساختارهای لوله ای ساده فریبنده – به نام باغ های شیمیایی – و الگوها و قوانین حاکم بر شکل گیری آنها نبوده اند.
در مقاله‌ای که این هفته در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد، محققان دانشگاه ایالتی فلوریدا مدلی را ارائه کردند که توضیح می‌دهد چگونه این ساختارها به سمت بالا رشد می‌کنند، شکل‌های متفاوتی ایجاد می‌کنند و چگونه از یک ماده انعطاف‌پذیر و خود ترمیم شونده به یک ماده تبدیل می‌شوند. شکننده
الیور اشتاین باک، پروفسور شیمی و بیوشیمی FSU، گفت: «در زمینه مواد، بسیار جالب است. “آنها مانند کریستال رشد نمی کنند. یک کریستال گوشه های تیز خوبی دارد و لایه به اتم اتم رشد می کند. و هنگامی که سوراخی در یک باغ شیمیایی رخ می دهد، خود ترمیم می شود. اینها واقعاً گام های اولیه در یادگیری چگونگی ساخت موادی هستند که می توانند خود را دوباره پیکربندی و تعمیر کنند.”
به طور معمول، باغ های شیمیایی زمانی تشکیل می شوند که ذرات نمک فلزی در محلول سیلیکات قرار می گیرند. نمک حل شونده با محلول واکنش می دهد تا غشای نیمه تراوا ایجاد کند که به سمت بالا در محلول بیرون می زند و ساختاری شبیه به مرجان ایجاد می کند.
دانشمندان باغ های شیمیایی را برای اولین بار در سال 1646 مشاهده کردند و برای سال ها مجذوب شکل های جالب آنها بودند. شیمی مربوط به تشکیل دریچه های گرمابی و خوردگی سطوح فولادی است که در آن لوله های نامحلول می توانند تشکیل شوند.
اشتاین باک گفت: «مردم متوجه شدند که اینها چیزهای عجیبی هستند. آنها سابقه بسیار طولانی در شیمی دارند. این بیشتر شبیه یک آزمایش نمایشی شد، اما در 10-20 سال گذشته، دانشمندان دوباره به آنها علاقه مند شدند.
الهام برای مدل ریاضی توسعه یافته توسط Steinbock، همراه با محقق فوق دکتری برونو باتیستا و دانشجوی فارغ التحصیل آماری موریس، از آزمایشاتی نشأت می گیرد که به طور پیوسته یک محلول نمک را به حجم بیشتری از محلول سیلیکات بین دو صفحه افقی تزریق می کردند. اینها حالت‌های رشد متمایز را نشان می‌دهند و اینکه مواد به عنوان کشدار شروع می‌شوند، اما با بالا رفتن سن، مواد سفت‌تر می‌شوند و تمایل به شکستن دارند.
محصور شدن بین دو لایه به محققان این امکان را می‌دهد تا تعدادی الگوی شکل مختلف را شبیه‌سازی کنند که برخی شبیه گل، مو، مارپیچ و کرم هستند.
محققان در مدل خود توضیح دادند که چگونه این الگوها در طول توسعه باغ شیمیایی پدیدار می شوند. محلول‌های نمک می‌توانند در ترکیب شیمیایی بسیار متفاوت باشند، اما مدل آنها جهانی بودن شکل‌گیری را توضیح می‌دهد.
به عنوان مثال، الگوها می توانند از ذرات سست، غشاهای تا شده یا رشته های خود گشاد شونده تشکیل شوند. این مدل همچنین مشاهداتی را تأیید کرد که غشاهای تازه در پاسخ به ریزشاخ‌ها گسترش می‌یابند و قابلیت‌های خود ترمیمی مواد را نشان می‌دهد.
باتیستا گفت: «خوبی که به دست آوردیم این است که به ماهیت آنچه برای توصیف شکل و رشد باغ های شیمیایی نیاز است وارد شدیم.
نتیجه، چگونگی تأثیر تغییرات آب و هوا بر طول روز و اعتبار ابزارهای مدل‌سازی آب و هوا را روشن می‌کند
تیمی از اخترفیزیکدانان در دانشگاه تورنتو (U of T) نشان دادند که چگونه طولانی شدن آهسته و پیوسته روز زمین ناشی از کشش جزر و مدی ماه برای بیش از یک میلیارد سال متوقف شد.
آنها نشان می دهند که از حدود دو میلیارد سال پیش تا 600 میلیون سال پیش، جزر و مد جوی که توسط خورشید هدایت می شد، با اثر ماه مقابله کرد و سرعت چرخش زمین را ثابت نگه داشت و طول روز را در 19.5 ساعت ثابت نگه داشت.
بدون این مکث میلیارد ساله در کاهش سرعت چرخش سیاره ما، روز 24 ساعته کنونی ما به بیش از 60 ساعت خواهد رسید.
مطالعه ای که نتیجه را توصیف می کند، «چرا روز 24 ساعت است. تاریخ جزر و مد حرارتی اتمسفر زمین، ترکیب و دمای متوسط زمین، امروز در مجله Science Advances منتشر شد . دانشمندان با تکیه بر شواهد زمین شناسی و با استفاده از ابزارهای تحقیقاتی جوی نشان می دهند که بن بست جزر و مدی بین خورشید و ماه ناشی از ارتباط اتفاقی اما بسیار پیامد بین دمای جو و سرعت چرخش زمین است.
نویسندگان مقاله عبارتند از نورمن موری، اخترفیزیکدان نظری با مؤسسه اخترفیزیک نظری کانادا (CITA). دانشجوی کارشناسی ارشد Hanbo Wu، CITA و گروه فیزیک، U of T; کریستن منو، دیوید ا. جرمی لاکونت، آزمایشگاه فیزیک نجومی بوردو و عضو سابق فوق دکترای CITA. و کریستوفر لی، گروه فیزیک، U of T.
زمانی که ماه برای اولین بار حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت، طول روز کمتر از 10 ساعت بود. اما از آن زمان، کشش گرانشی ماه بر روی زمین، چرخش سیاره ما را کند کرده است و در نتیجه روز به طور فزاینده‌ای طولانی‌تر می‌شود. امروزه با سرعتی حدود 1.7 میلی ثانیه در هر قرن افزایش می یابد.
ماه با کشیدن اقیانوس‌های زمین، چرخش سیاره را کند می‌کند و برآمدگی‌های جزر و مدی در طرف‌های مخالف سیاره ایجاد می‌کند که ما آن را به صورت جزر و مد بالا و پایین تجربه می‌کنیم. کشش گرانشی ماه روی آن برآمدگی ها، به علاوه اصطکاک بین جزر و مد و کف اقیانوس، مانند یک ترمز بر روی سیاره در حال چرخش ما عمل می کند.
موری می گوید: «نور خورشید نیز جزر و مد جوی با همان نوع برآمدگی ایجاد می کند. گرانش خورشید این برآمدگی‌های جوی را می‌کشد و گشتاوری روی زمین تولید می‌کند. اما به جای اینکه چرخش زمین را مانند ماه کند کند، سرعت آن را افزایش می‌دهد.»
در بیشتر تاریخ زمین شناسی زمین، جزر و مد ماه بر جزر و مد خورشیدی حدود ده ضریب غلبه کرده است. از این رو، سرعت چرخش زمین و روزها افزایش می یابد.
اما حدود دو میلیارد سال پیش، برآمدگی‌های اتمسفر بزرگتر بودند، زیرا جو گرمتر بود و رزونانس طبیعی آن – فرکانس حرکت امواج در آن – با طول روز مطابقت داشت.
جو، مانند یک زنگ، با فرکانس تعیین شده توسط عوامل مختلف، از جمله دما، طنین انداز می شود. به عبارت دیگر، امواج – مانند امواجی که در اثر فوران عظیم آتشفشان کراکاتوآ در اندونزی در سال 1883 ایجاد شد – با سرعتی که توسط دمای آن تعیین می‌شود، از آن عبور می‌کنند. همین اصل توضیح می دهد که چرا یک زنگ در صورتی که دمای آن ثابت باشد، همیشه یک نت را تولید می کند.
در طول بیشتر تاریخ زمین، تشدید اتمسفر با سرعت چرخش سیاره همگام نبوده است. امروزه، هر یک از این دو «جندر بالا» جوی 22.8 ساعت طول می کشد تا به سراسر جهان سفر کنند. چون آن رزونانس و دوره چرخشی 24 ساعته زمین هماهنگ نیستند، جزر و مد جوی نسبتاً کوچک است.
اما در طول دوره میلیارد ساله مورد مطالعه، جو گرمتر بود و با دوره ای حدود 10 ساعت طنین انداز شد. همچنین، در ظهور آن دوران، چرخش زمین که توسط ماه کند شده بود، به 20 ساعت رسید.
وقتی رزونانس جوی و طول روز به عوامل زوج تبدیل شد – ده و 20 – جزر و مد جو تقویت شد، برآمدگی ها بزرگتر شدند و کشش جزر و مدی خورشید به اندازه کافی قوی شد تا با جزر و مد ماه مقابله کند.
موری می گوید: «این مانند هل دادن یک کودک روی تاب است. “اگر فشار شما و دوره چرخش هماهنگ نباشد، خیلی بالا نمی رود. اما اگر آنها هماهنگ باشند و شما فشار دهید درست زمانی که تاب در یک انتهای حرکت متوقف می شود، فشار وارد می شود. به شتاب نوسان می افزاید و بیشتر و بالاتر خواهد رفت. این همان چیزی است که با رزونانس و جزر و مد جوی اتفاق افتاد.”
موری و همکارانش همراه با شواهد زمین‌شناسی، با استفاده از مدل‌های گردش جوی جهانی (GCM) برای پیش‌بینی دمای اتمسفر در این دوره به نتایج خود دست یافتند. GCM ها همان مدل هایی هستند که توسط اقلیم شناسان برای مطالعه گرمایش جهانی استفاده می شود. به گفته موری، این واقعیت که آنها در تحقیقات تیم بسیار خوب کار کردند یک درس به موقع است.
موری می‌گوید: «من با افرادی که نسبت به تغییرات آب‌وهوایی شک دارند صحبت کرده‌ام که به مدل‌های گردش جهانی که به ما می‌گویند در یک بحران اقلیمی هستیم، اعتقادی ندارند. “و من به آنها می گویم: ما از این مدل های گردش جهانی در تحقیقات خود استفاده کردیم و آنها درست متوجه شدند. آنها کار می کنند.”
با وجود دورافتادگی آن در تاریخ زمین شناسی، نتیجه چشم انداز بیشتری به بحران آب و هوا می افزاید. از آنجایی که رزونانس اتمسفر با دما تغییر می‌کند، موری اشاره می‌کند که اتمسفر گرمایش فعلی ما می‌تواند پیامدهایی در این عدم تعادل جزر و مدی داشته باشد.
همانطور که دمای زمین را با گرم شدن کره زمین افزایش می دهیم، فرکانس تشدید را نیز بالاتر می بریم — ما جو خود را از تشدید دورتر می کنیم. در نتیجه، گشتاور کمتری از خورشید و در نتیجه طول روز وجود دارد. طولانی تر خواهد شد، زودتر از آنچه در غیر این صورت بود.”
کارما نانگلو می‌گوید حیوان مورد علاقه‌اش هر کدام است که روی آن کار می‌کند. اما موضوع اخیر او ممکن است برای مدتی جایگاه اول را حفظ کند: فسیلی 500 میلیون ساله از گروه عجیب و غریب بی مهرگان دریایی، تونیکاتورها.
نانگلو، محقق فوق دکتری در دپارتمان زیست شناسی ارگانیسمی و تکاملی گفت: “این حیوان به اندازه چیزهایی که هنگام آویزان شدن از صخره کوه یا بیرون پریدن از هلیکوپتر پیدا کردم، یک کشف هیجان انگیز است. به همان اندازه جالب است.” در دانشگاه هاروارد
در یک مطالعه جدید در Nature Communications، Nanglu و همکارانش فسیل جدیدی به نام Megasiphon thylakos را توصیف می‌کنند و نشان می‌دهند که تونیک‌های اجدادی به‌عنوان بزرگسالان ثابت و با فیلتر تغذیه می‌زیستند و احتمالاً از لارو قورباغه‌مانند دگردیسی شده‌اند.
تونیکات ها واقعا موجودات عجیبی هستند که در اشکال و اندازه های مختلف با سبک های زندگی بسیار متنوعی هستند. شکل اصلی تونیکاتور بالغ معمولاً بشکه مانند است و دو سیفون از بدن آن بیرون می زند. یکی از سیفون ها از طریق مکش آب را با ذرات غذا جذب می کند و به حیوان اجازه می دهد با استفاده از یک دستگاه فیلتر داخلی سبد مانند تغذیه کند. پس از تغذیه حیوان، سیفون دیگر آب را خارج می کند.
دو دودمان اصلی تونیکاتور وجود دارد، آسیدیوس ها (اغلب به آنها “پیچ های دریایی” می گویند) و آپاندیکولاریاها. اکثر آسیدیاس ها زندگی خود را شبیه به قورباغه و متحرک شروع می کنند، سپس با دو سیفون به یک انسان بالغ بشکه ای شکل دگرگون می شوند. آنها زندگی بزرگسالی خود را در کنار بستر دریا می گذرانند. در مقابل، آپاندیکولارها ظاهر یک بچه قورباغه را حفظ می کنند، زیرا در بزرگسالان رشد می کنند و آزادانه در آب های بالا شنا می کنند.
این ایده که آنها به صورت لارو قورباغه ای شروع می شوند که وقتی آماده رشد می شوند، اساساً با سر به سنگی ضربه می زند، به آن می چسبد و با جذب مجدد دم خود برای تبدیل شدن به این موجود با دو سیفون شروع به دگردیسی می کند، فقط حیرت انگیز است. ننگلو می گوید.
جالب اینجاست که تونیکاتورها نزدیک ترین خویشاوندان مهره داران هستند که شامل ماهی، پستانداران و حتی انسان می شود. تصور اینکه چگونه این موجود عجیب و غریب می‌تواند با مهره‌داران مرتبط باشد، اگر شروع آن قورباغه نبود، سخت است. رابطه نزدیک تونیکیت با مهره داران، مطالعه آنها را برای درک منشاء تکاملی خود حیاتی می کند. متأسفانه، انجام این کار آسان نیست زیرا تونیکاتورها تقریباً به طور کامل در کل سابقه فسیلی وجود ندارند و تنها تعداد انگشت شماری از فسیل ها به طور قانع کننده ای به عنوان اعضای گروه ظاهر می شوند.
با تعداد اندک فسیل‌ها، دانشمندان عمدتاً بر آنچه می‌توان از گونه‌های تونیکیتی مدرن آموختند، تکیه کردند. از آنجایی که هیچ کس مورفولوژی و بوم شناسی آخرین جد مشترک تونیکاتورها را نمی دانست، دانشمندان فقط می توانستند این فرضیه را مطرح کنند که یا یک حیوان اعماق دریا با دو سیفون، مانند آسیدیاها، یا یک حیوان شناگر آزاد مانند آپاندیکولارها است.
M.thylakos تمام علائم بارز تونیک آسیدیاس، بدن بشکه ای شکل و دو رشد سیفون مانند برجسته را داشت. اما ویژگی که برای تیم برجسته بود، نوارهای تیره ای بود که روی بدن فسیل بالا و پایین می رفتند.
تصاویر پرقدرت M. thylakos به محققان این امکان را داد تا مقایسه ای کنار هم با یک آسیداسه مدرن انجام دهند. محققان برای شناسایی ماهیت نوارهای تاریک Megasiphon از بخش‌های جدا شده از تونیکاتور مدرن Ciona استفاده کردند . این مقایسه ها شباهت های قابل توجهی را بین ماهیچه های سیونا نشان داد که به تونیکیت اجازه می دهد سیفون های خود را باز و بسته کند و نوارهای تیره مشاهده شده در فسیل 500 میلیون ساله.
نانگلو گفت : ” مورفولوژی Megasiphon به ما نشان می دهد که سبک زندگی اجدادی تونیک ها شامل یک فرد بالغ غیر متحرک است که با سیفون های بزرگش تغذیه می شود.” بسیار نادر است که نه فقط یک فسیل تونیکی پیدا کنیم، بلکه فسیلی که نمای منحصر به فرد و بی نظیری از منشاء تکاملی اولیه این گروه مرموز ارائه دهد، وجود دارد.
M. thylakos تنها فسیل قطعی تونیکاتور با حفظ بافت نرم است که تا به امروز کشف شده است. این قدیمی ترین در نوع خود است که از سازند مرجوم کامبرین میانی در یوتا سرچشمه می گیرد. این فسیل توسط همکار پژوهشی، رودی لروسی-اوبریل، و پروفسور خاویر اورتگا-هرناندز (هر دو در بخش زیست شناسی ارگانیسمی و تکاملی) هنگام بازدید از موزه تاریخ طبیعی یوتا (UMNH) در سال 2019 به عنوان یک تونیک شناخته شد.
اورتگا-هرناندز گفت: “فسیل فورا توجه ما را به خود جلب کرد، اگرچه ما بیشتر روی بندپایان کامبرین مانند تریلوبیت ها و بستگان نرم بدن آنها کار می کنیم، شباهت مورفولوژیکی نزدیک Megasiphon با تونیکاتورهای مدرن به سادگی بیش از حد قابل توجه بود که نمی توان نادیده گرفت . بلافاصله فهمید که این فسیل داستان جالبی برای گفتن دارد.”
فسیل‌های سازند مرجوم به مدت کوتاهی پس از انفجار کامبرین، یکی از مهمترین رویدادهای تکاملی در تاریخ زمین که تقریباً 538 میلیون سال پیش رخ داد، مربوط می‌شوند. در طول این مدت، عمده ترین گروه های جانوری برای اولین بار در فسیل ها ظاهر شدند که اکوسیستم های دریایی را به شدت تغییر می دهند. با این حال، تونیکات ها به طور قابل توجهی در سنگ های کامبرین وجود ندارند، حتی اگر در اقیانوس های مدرن متنوع و فراوان باشند.
بسیاری از مکان‌های فسیلی کامبرین با حفاظت استثنایی در ایالات متحده وجود دارد، اما این مکان‌ها در مقایسه با مکان‌های شیل Burgess در کانادا و Chengjiang در چین اغلب نادیده گرفته می‌شوند. Lerosey-Aubril گفت : “کشف Megasiphon به خوبی نشان می دهد که چرا من و خاویر در ده سال گذشته در یوتا کار میدانی انجام داده ایم.” اقشار مرجم در حال حاضر تمام توجه ما را به خود جلب کرده است زیرا می دانیم که فسیل های گروه های جانوری مانند تونیکات یا ژله های شانه ای را که تقریباً به طور کامل در پرونده فسیلی کامبرین وجود ندارد، حفظ می کند.
تخمین های ساعت مولکولی نشان می دهد که آسیدیوس ها 450 میلیون سال پیش به وجود آمده اند. با این حال، M. thylakos با 500 میلیون سال قدمت، واضح ترین دیدگاه را در مورد آناتومی تونیکاتورهای باستانی و اولین تاریخ تکامل آنها ارائه می دهد. به طور قابل توجهی، M. thylakos شواهدی ارائه می دهد که بیشتر طرح بدنه مدرن تونیکیت ها بلافاصله پس از انفجار کامبرین ایجاد شده است.
نانگلو گفت: «با توجه به کیفیت استثنایی حفاظت و قدمت فسیل، ما در واقع می‌توانیم در مورد تاریخچه تکاملی تونیکاتورها صحبت کنیم.» “این یک یافته باورنکردنی است زیرا ما تقریباً هیچ مدرک قطعی برای شیوه های زندگی اجدادی این گروه قبل از این نداشتیم.”
پس از جمع‌آوری صدها فسیل جدید در بهار امسال، محققان متقاعد شده‌اند که سازند مرجم تنها شروع به افشای اسرار خود کرده است.
نویسندگان مایلند تشکر ویژه ای از سی. لویت-بوسیان و RB Irmis برای کمک آنها در طول بازدید از موزه تاریخ طبیعی یوتا (NHMU) و برای تسهیل مطالعه نمونه های نگهداری شده در این موسسه داشته باشند. و به دفتر مدیریت زمین، به ویژه SE Foss و G. McDonald، به دلیل سپرده گذاری Holotype Megasiphon در NHMU و ارائه کمک سرپرستی.
شیمیدانان دانشگاه کلرادو بولدر روش جدیدی را برای بازیافت نوع رایج پلاستیک موجود در بطری های نوشابه و سایر بسته بندی ها ابداع کرده اند. روش تیم متکی به الکتریسیته و برخی واکنش‌های شیمیایی خوب است، و به اندازه‌ای ساده است که می‌توانید شکستن پلاستیک را در مقابل چشمان خود تماشا کنید.
محققان رویکرد جدید خود را برای بازیافت مواد شیمیایی در 3 جولای در مجله Chem Catalysis شرح دادند.
این مطالعه به مشکل رو به افزایش زباله های پلاستیکی در سراسر جهان می پردازد. بر اساس گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست، ایالات متحده به تنهایی نزدیک به 36 میلیون تن محصولات پلاستیکی در سال 2018 تولید کرده است. به گفته اوآنا لوکا، یکی از نویسندگان این مطالعه، اکثریت زباله ها در محل های دفن زباله جمع می شوند.
لوکا، استادیار دپارتمان شیمی، می‌گوید: «وقتی چیزی را در سطل بازیافت می‌اندازیم، به پشت خود می‌زنیم، اما بیشتر آن پلاستیک قابل بازیافت هرگز بازیافت نمی‌شود». ما می‌خواستیم دریابیم که چگونه می‌توانیم مواد مولکولی، بلوک‌های سازنده پلاستیک‌ها را بازیابی کنیم تا بتوانیم دوباره از آنها استفاده کنیم.»
در تحقیقات جدید، او و همکارانش یک قدم به انجام این کار نزدیک‌تر شدند.
این گروه بر روی نوعی پلاستیک به نام پلی اتیلن ترفتالات (PET) تمرکز کردند که مصرف کنندگان هر روز با آن در بطری های آب، بسته های تاول و حتی برخی پارچه های پلی استر مواجه می شوند. در آزمایش‌های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک، محققان قطعات آن پلاستیک را با نوع خاصی از مولکول مخلوط کردند و سپس یک ولتاژ الکتریکی کوچک اعمال کردند. در عرض چند دقیقه، PET شروع به متلاشی شدن کرد.
این تیم قبل از اینکه ابزار بازیافت آن بتواند مشکل سطل زباله پلاستیکی جهان را حل کند، کارهای بسیار بیشتری باید انجام دهد. فوک فام، سرپرست تیم تحقیق، گفت: اما تماشای زباله‌هایی که می‌توانند برای قرن‌ها در انبوه زباله‌ها بمانند و ظرف چند ساعت یا چند روز ناپدید شوند، همچنان سرگرم‌کننده بود.
فام، دانشجوی دکترای شیمی، گفت: «مشاهده پیشرفت واکنش در زمان واقعی بسیار عالی بود. محلول ابتدا به رنگ صورتی تیره تبدیل می شود، سپس با جدا شدن پلیمر شفاف می شود.
زباله های یک نفر
لوکا گفت که این یک روش کاملاً جدید برای فکر کردن در مورد احتمالات زباله است. او اشاره کرد که سطل های بازیافت ممکن است راه حل خوبی برای مشکل پلاستیک در جهان به نظر برسد. اما بیشتر شهرداری‌ها در سراسر جهان برای جمع‌آوری و دسته‌بندی کوه کوچک زباله‌هایی که مردم هر روز تولید می‌کنند، تلاش کرده‌اند. نتیجه: کمتر از یک سوم از کل پلاستیک PET در ایالات متحده به بازیافت نزدیک می شود (سایر انواع پلاستیک حتی بسیار عقب تر هستند). حتی در این صورت، روش هایی مانند ذوب ضایعات پلاستیکی یا حل کردن آن در اسید می توانند خواص مواد را در این فرآیند تغییر دهند.
لوکا گفت: “در نهایت مواد را به صورت مکانیکی تغییر می دهید.” با استفاده از روش‌های فعلی بازیافت، اگر یک بطری پلاستیکی را ذوب کنید، می‌توانید به عنوان مثال، یکی از آن کیسه‌های پلاستیکی یکبار مصرف را تولید کنید که اکنون باید پول آن را در فروشگاه مواد غذایی بپردازیم.»
او و تیمش در مقابل، می‌خواهند راهی برای استفاده از مواد اولیه بطری‌های پلاستیکی قدیمی برای ساخت بطری‌های پلاستیکی جدید بیابند. این مانند شکستن قلعه لگو است تا بتوانید بلوک ها را بازیابی کنید و یک ساختمان کاملاً جدید ایجاد کنید.
گنج دیگری
برای دستیابی به این موفقیت، گروه به فرآیندی به نام الکترولیز یا استفاده از الکتریسیته برای تجزیه مولکول ها روی آوردند. برای مثال شیمیدانان مدت‌هاست می‌دانستند که می‌توانند ولتاژی را به لیوان‌های پر از آب و نمک اعمال کنند تا آن مولکول‌های آب را به گاز هیدروژن و اکسیژن تقسیم کنند.
اما تقسیم پلاستیک PET بسیار سخت تر از آب است. در مطالعه جدید، فام بطری های پلاستیکی را آسیاب کرد و سپس پودر را با محلول مخلوط کرد. سپس، او و همکارانش یک ماده اضافی، مولکولی معروف به نمک [N-DMBI]+ را به محلول اضافه کردند. فام توضیح داد که در حضور الکتریسیته، این مولکول «واسطه‌ای واکنشی» را تشکیل می‌دهد که می‌تواند الکترون اضافی خود را به PET ببخشد و باعث از بین رفتن دانه‌های پلاستیک شود. به آن مانند شیمی معادل تحویل یک قطعه کاراته به یک تخته چوبی فکر کنید.
محققان هنوز در تلاشند تا بفهمند این واکنش‌ها دقیقاً چگونه رخ می‌دهند، اما آنها توانستند PET را به بلوک‌های ساختمانی اصلی آن تجزیه کنند – که گروه می‌تواند آنها را بازیابی کند و به طور بالقوه از آن برای ساختن چیزی جدید استفاده کند.
محققان با استقرار تنها تجهیزات رومیزی در آزمایشگاه خود گزارش دادند که می توانند حدود 40 میلی گرم (مقدار کوچک) PET را طی چند ساعت تجزیه کنند.
فام گفت: “اگرچه این یک شروع عالی است، اما ما معتقدیم که باید کارهای زیادی برای بهینه سازی فرآیند و همچنین افزایش مقیاس آن انجام شود تا در نهایت بتوان آن را در مقیاس صنعتی اعمال کرد.”
لوکا، حداقل، ایده های بزرگی برای این فناوری دارد.
لوکا می‌گوید: «اگر به عنوان یک دانشمند دیوانه راه خودم را داشته باشم، از این روش‌های الکتروشیمیایی برای شکستن انواع مختلف پلاستیک در یک لحظه استفاده می‌کنم. به این ترتیب، برای مثال، می‌توانید به این زباله‌های عظیم در اقیانوس بروید، همه آن زباله‌ها را به یک رآکتور بکشید و بسیاری از مولکول‌های مفید را پس بگیرید.»
استاد دانشگاه علامه طباطبایی با هشدار جدی درباره کیفیت پایین سند برنامه هفتم توسعه که آن را تا حد یک شوخی، تنزل می دهد، گفت: تنها یکی از نقدهای جدی این است که در این سند هیچ حرفی درباره صنعت ساخت و محیط زیست و بحران ها و نگرانی های مردم، خام فروشی و آشفتگی ها و… وجود ندارد؛ حال آنکه می گوید سه برنامه قبلی شکست خورد و اکنون هیچ عبرتی از شکست آن سه سند وجود ندارد و اتفاقا بدتر از آن هم سه سند عمل شده است!
فرشاد مومنی استاد دانشگاه علامه طباطبایی و عضو وابسته فرهنگستان علوم در سخنرانی پیرامون فرآیند تدوین برنامه هفتم و چشم انداز آن با تاکید بر نیاز مبرم به یک برنامه با کیفیت؛ لایحه برنامه هفتم را تنها شبحی از برنامه با کیفیت دانسته و آن را از وجوه مختلف مورد انتقاد قرار داد.
او در ابتدای سخنرانی خود گفت: همه شواهد حاکی از آن است که نظام حکمرانی از بعد اندیشه از ضعف مفرط در رنج است و به جای آن که بایسته های حل مساله را در دستور کار قرار دهند، در مسیر معکوس حرکت می کند و این رافع مسئولیت ما نیست و سعی می کنیم به سهم خود وظیفه تاریخی خود را انجام دهیم.
رییس موسسه مطالعاتی دین و اقتصاد؛ درباره این سوال که «چرا فرآیند تدوین برنامه هفتم را به عنوان بحث کلیدی انتخاب کرده ایم.» اظهار کرد: در شرایط کنونی، یک برنامه با کیفیت توسعه می تواند منشاء خیرهای بسیار بزرگ شود و بسیاری از محدودیت ها و محرومیت های کشور را به حداقل برساند. از نظر ما در شرایط فعلی یکی از مهمترین کارکردهای برنامه با کیفیت توسعه، این است که می تواند منجر به تقویت حس ملی شود.
نیاز مبرم کشور به یک برنامه توسعه با کیفیت مومنی افزود: همه گزارش های رسمی انتشار یافته از ناحیه حکومت با عنوان “سنجش ارزش ها و نگرش های ایرانیان” نشان می دهد که به خاطر نابخردی ها، فسادها، مشارکت زدایی ها و خطاهای فاحش در عرصه سیاست خارجی، کشور ما با بحران حاد حس ملی روبروست و یک برنامه با کیفیت در شرایطی که تعداد بحران های رویاروی سیستم، از حدود متعارف فراتر رفته و در همه عرصه های حیات جمعی انعکاس دارد و نیز وقتی ما با روند نگران کننده در هم تنیدگی و سینرژی بحران ها روبرو هستیم؛
یک برنامه با کیفیت که به مسائل حیاتی و تهدیدهای حاد داخلی وخارجی پردازد، می تواند برای کشور منشاء خیرهای بزرگ باشد.
او گفت: مساله بسیار حیاتی دیگر این است که حتی در گزارش های رسمی، احساس نگرانی شدید نسبت به سرخوردگی نسبتا فراگیر و امید اندک به آینده وجود دارد. در حالی که اگر ما یک برنامه با کیفیت داشته باشیم و در آن نشان دهیم با انباشت ذخیره دانایی کشور می توان به خطاهای اصلی و کانون های اصلی شکل دهنده به وضع موجود رسید و ساز و کارهای امیدوار کننده برای برون رفت از آنها را طرح کرد و این امید به آینده ایجاد می کند.
نظام حکمرانی مملکت در سلطه مناسبات رانتی!
این استاد دانشگاه علامه طباطبایی ادامه داد: به واسطه سلطه مناسبات رانتی نظام تصمیم گیری کشور از یک سرگردانی و روزمرگی نامتعارفی در رنج است و قادر به تشخیص اولویت های خود نیست و یک برنامه با کیفیت توسعه می تواند اکسیری برای برون رفت از همه این گرفتاری ها باشد و اهمیت این مساله به ویژه از این ناحیه جدی تر می شود که ما با یک روندهای به غایت نگران کننده واگرایی ها روبرو هستیم.
حتی آنچه که در گزارش های رسمی درباره این روندهای واگرایی مشاهده می شود به اندازه ای تکان دهنده و نگران کننده است که باید برانگیزاننده باشد و این لوازمی دارد که همه آنها در برنامه های با کیفیت جایگاه بایسته دارند.
او گفت: در اسناد سازمان ملل متحد ، آنجا که راجع به کارکردهای نجات دهنده برنامه های با کیفیت توسعه سخن به میان می آید، بر روی این مساله تاکید می شود که کیفیت برنامه و فرآیند تدوین برنامه تجلی کننده همزمان دو مساله حیاتی “عقلانیت” و “هدفمندی در یک سیستم” است.
منظور از عقلانیت این است که برنامه به ما کمک می کند که بهترین و خردورزانه ترین ابزارها را برای مواجهه با مسائلمان انتخاب کنیم و مفهوم هدف مندی ناظر بر این است که برنامه کمک می کند بر روی آینده مطلوب اجماع شود.
« ایرانی ها تا وقتی به تصویر “هویت جمعی” نرسند، آش و کاسه همین است! » مومنی ادامه داد: تمام مطالعات کلیدی تاریخی درباره ریشه های تداوم توسعه نیافتگی در ایران روی این مساله اجماع دارند که بیش از چهارصدسال است که ایرانیان قادر به صورتبندی دقیق وضع مطلوب نیستند و بیشتر آمال و آرزوها را به عنوان وضع مطلوب در نظر می گیرند.
به همین دلیل است که نویسنده کتاب “مقاومت شکننده” که تلاش کرده از بر آمدن صفویه تا دولت دوم مرحوم هاشمی رفسنجانی از چرایی تداوم توسعه نیافتگی رمزگشایی کند، می گوید: « ایرانیان به طور نسبی درباره مشخصه های آن وضعیتی که نمی خواهند، زودتر به تفاهم می رسند و به همین دلیل هم با وجود همه تفاوت ها در نگرش، ارزش و آرزوها سر بر هم زدن نظم کنونی زود باهم به تفاهم می رسند.
اما وقتی نوبت به مستقر کردن نظم مطلوب می شود شروع به حذف خشونت بار یکدیگر می کنند.
وجه تسمیه آن کتاب این است که ایرانی ها تا وقتی که نتوانند به تصویر “هویت جمعی یافته” برسند، آش همین است و کاسه همین کاسه و چهار صد سال است که این روند تکرار می شود. »
این برنامه، شایسته جامعه ای با ۱۴ میلیون جمعیت دانشگاهی، نیست رییس موسسه دین و اقتصاد، در توصیف سند لایحه برنامه هفتم توسعه گفت: در این سند به جای برنامه با کیفیت شاهد یک شبح پوچی از یک سند با کیفیت هستیم و همه از این مساله لطمه می بینیم.
کوشش ما این است که به اندازه توانمان کمک کنیم که به عزیزان بگوییم که این شیوه برنامه ریزی شایسته جامعه ای نیست که ۱۴ میلیون از جمعیتش تحصیلات دانشگاهی دارند و همان طور که شایسته جامعه ای با این شدت و عمق بحران ها نیست و طنز تلخ ماجرا این است که ما ظرفیت های دانایی مان برای برون رفتن از این شرایط کافی بوده و این مشخصه های نظام تصمیم گیری های اساسی کشور که در اسناد رسمی هم منتشر شده است.
هفت دلیل شکست برنامه های توسعه در ایران او با بیان این که «می گویند در طول تاریخ برنامه ریزی در ایران، دلیل شکست برنامه ها، هفت مشخصه در نظام تصمیم گیری هست» تصریح: این هفت مشخصه عبارت اند از “غیرمشارکت جویانه بودن”، “غیرعلم محور بودن”، “کوته نگر بودن”، “بخشی نگر بودن”، “منبع محور بودن”، “تک بعدی نگری” و “رادیکالیسم” یعنی می خواهند یک شبه ره صد ساله بروند و بنابراین اسیرانگیزش های مشکوک توسعه با شوک درمانی است.
این نظام تصمیم گیری تا وقتی این هفت گرفتاری را به رسمیت نشناسد و برای آن دنبال درمان نرود، نمیتواند از بحران خارج شود.
۵۰ سال مطالعه، می گوید مبنای تصمیم گیری ها در ایران به ” شوک درمانی” اعتیاد دارد! این عضو وابسته فرهنگستان علوم با بیان این که «در چارچوب برنامه ریزی توسعه مهم ترین مساله ایجاد وفاق جمعی درباره حیاتی ترین دور باطل اصلی یعنی “بازتولید کنندگی توسعه نیافتگی” است.» ادامه داد: مجموعه مطالعات نزدیک به ۵۰ ساله من درباره ریشه های تداوم توسعه نیافتگی در ایران می گوید هیچ عنصری در طول تاریخ ایران به اندازه خصلت شوک زدگی جامعه، عامل این مساله نیست.
نظام تصمیم گیری های اساسی کشور متاسفانه به شوک درمانی اعتیاد یافته است و ریل هایی ایجاد کرده که منتهی به قهقهرا و سقوط و انحطاط می شود و هر روز که می گذرد، هم هزینه اصلاح بالا می رود و هم احتمال در مسیرهای بدون بازگشت افزایش می یابد.
بیش از یک قرن در اسارت نوسانات قیمت نفت! او گفت: جامعه ما بیش از صد سال است که به نوسانات قیمت نفت و شوک های ناشی از آن عادت کرده است و در اسارت آن قرار دارد و نمی تواند از آن بیرون بیاید. هر چقدر که به سال های جدید نزدیک تر می شویم شوک های دیگری هم می آیند که یکی از دیگری خطرناک تر و فاجعه ساز تر شده اند. مثل شوک تحریم، شوک پاندمی و از همه مخرب تر شوک های مربوط به سیاستگذاری های نابخردانه در قیمت های کلیدی و اساسی.
“هویت زدایی جامعه” محصول “شوک درمانی” است این استاد دانشگاه ادامه داد: از دریچه اندیشه توسعه، وقتی شوک به جامعه وارد می کند جامعه احساس گسستگی از هویت خود را پیدا می کند. این که می بینید در کانون های تصمیم گیری کشور، نفوذی پیدا می شود دلیل دارد.
در واقع اندیشه توسعه می گویند ایجاد شوک، هویت زدایی می کند و فرد در جامعه برایش منافع ملی در حاشیه قرار می گیرد. او با شوک، موقعیت و جهت را از دست جامعه می گیرد و نمی داند چه می کند و بایسته های برخورد با شرایط کنونی چیست و مساله مهم تر این است که شوک باعث می شود که مخاطبانش به هر چیزی تن بدهند.
بعد از مرحله شوک درمانی؛ نوبت به “آنومی” در ایران می رسد! مومنی در ادامه توصیف خود از آثار مخرب شوک درمانی گفت: در شرایط شوک زدگی جامعه و مسئولان کلیدی کشور، تصمیم ها و انتخاب ها آشفته و “اکنون زده” می شود. جامعه “اکنون زده” از گذشته خود گسیخته و نسبت خود را با آینده حذف کرده است. تمام مشخصه های این جامعه را در فرآیند برنامه ریزی توسعه می بینید.
آنچه که ما در نهایت اخلاص و ارادت و خضوع به نظام تصمیم گیری کشور گوشزد می کنیم این است که مرحله پس از شوک ، آنومی است یعنی ناهنجاری و بی هنجاری است.
نشانه های آنومیک خطرناک در تصمیم گیری های اساسی مملکت! فرشاد مومنی با انتقاد از برخی رفتارهای حکومت در ماه های اخیر گفت: این که برخی در این حکومت روی زلف خانم ها این همه انرژی می گذارند و بعضا از مسائل حیاتی مملکت غفلت می شود؛ این یک نشانه است که ما به سمت مناسبات آنومیکِ خطرناک حرکت می کنیم و من بی پرده و مشفقانه می گویم که سطح آنومی در نظام تصمیم گیری های اساسی کشور به مراتب خطرناک تر از سطح آنومی در سایر اقشار جامعه است.
مسیر این طور است “شوک – آنومی – فروپاشی”!
به صراحت می گویم که آنومی را در رفتارهای نظام تصمیم گیری و تخصیص منابع کشور می بینیم و مشخصه های فراوانی درباره این آنومی وجود دارد! مثلا با تصمیم گیرندگانی روبرو هستیم که خود سیاست تورم زا انتخاب می کنند و بعد که عوارض این سیاست برملا شد، خودشان اپوزیسیون می شوند و اعتراض می کنند که این چه بساطی است! و متوجه نیستند که کارهای خودشان این بساط را سر کشور آورده است.
شوک درمانی می کنید و بعد از عواقبش متعجب می شوید؟! این استاد دانشگاه در ادامه گفت: تصمیم گیرانی در کشور ابتدا شوک وارد می کنند و بعد از افزایش قیمت ابراز شگفتی و ناراحتی می کنند. یا اجازه جولان به بانک های خصوصی می دهند در حالی که طبق گزارش دستگاه های رسمی طی این دو دهه که از ظهور بانک های خصوصی در ایران گذشته است، ما در حالی رشد حدود ۳۶ درصدی تولید داشتیم که کشور با ۱۰ هزار و ۲۵۰ درصد رشد نقدینگی مواجه شده است!
تا بانک های خصوصی را متوقف نکنید روی خوش نمی بینید او ادامه داد: بانک های خصوصی این همه فاجعه ایجاد کرده اند و ما بارها و بارها به صراحت و به اعتبار تجربیات پرشمار تاریخی سایر کشورها، گفته ایم که تا اینها را متوقف نکنید روی خوش نمی بینید اما باز می خواهند وصله پینه کنند و به این واقعیت تن ندهند!
می گفتند بانک خصوصی بیاید تا رقابت بالا برود و سهم پول و ربا در اقتصاد ملی و فشار ربوی تولید کننده به مردم کاهش یابد؛ بعد می گویند برای فضای رقابتی به بانک های خصوصی اجازه دهیم نرخ بهره بیشتر بگیرند!
به زلف خانم ها گیر می دهید اما مناسبات ربوی را مسکوت گذاشته اید! او با بیان این که در حالی به نام اسلام به زلف خانم ها گیر می دهید که در قرآن می گوید “… فَأْذَنُوا بِحَرْبٍ مِنَ اللَّه …” (بخشی از آیه ۲۷۹ سوره بقره در مذمت ربا) و این تکان دهنده ترین هشدار قرآن است، گفت: متاسفانه مناسبات ربوی وحشتناک را مسکوت گذاشته اند!
در کجای دنیا به این شدت به رباخواران باج می دهند و انتظار توسعه هم دارند؟! فرشاد مومنی ادامه داد: در ۱۰ سال گذشته بهای پول برای تولید کنندگان به طور متوسط بین ۵ تا ۱۰ برابر میانگین جهانی، رشد داشته است؛ بعد به تولید کننده می گویند چرا نمی توانی با رقبای خارجی رقابت کنی؟ به ساختار هزینه های بنگاه های تولیدی، بهای پول یعنی سهم ربا در قیمت تمام شده محصولات صنعتی در ایران اضافه شده است و این بین سه تا ده برابر عامل انسانی است!
کجای دنیا با این شدت نیروی انسانی را استثمار می کنند و با این شدت به رباخواران باج می دهند و بعد انتظار توسعه هم دارند؟! اینها نشانه های آشفتگی است. بی سابقه ترین رانت ها را به بخش خصوصی می دهند و همه چیز از آشفتگی وحشتناک حکایت دارد.
حذف برنامه تولید صنعتی در راستای سرویس دهی به مافیاست! او در بخش دیگر از سخنان خود گفت: در حالی که با شکاف هیولایی بین عرضه و تقاضای کل روبرو هستیم، عزیزان در راستای سرویس دادن به مافیاها و در ادامه روند به شدت قهقرایی و مشکوک در عرصه تصمیم گیری و تخصیص منابع، لایحه برنامه تولید صنعتی در این سند کنونی، حذف شده است .
بحث از محیط زیست که طی سالیان اخیر آسیب های زیادی دیده است، را از سند برنامه حذف کرده اند یعنی فکر می کنند در صورت مساله حرف نزنیم مشکل حل می شود.
طی دهه ۹۰ و در کمتر از سه سال، جمعیت فقرا دو برابر شد این استاد دانشگاه تاکید کرد: همان طور که درباره فقر هشدار دادم، اکنون هم هشدار می دهم که سیاست شوک درمانی، سیاست فقرزا و فلاکت زا است و حکومت باید به هوش بیاید! در حالی که طی هفتاد سال برنامه ریزی توسعه ای ایران در گذشته، ده ها سال طول می کشید تا جمعیت فقیر کشور دو برابر شود.
در دهه ۱۳۹۰ ظرف کمتر از سه سال، اندازه جمعیت فقیر کشور دو برابر شده است. عین همین مساله برای محیط زیست وجود دارد. گزارش های رسمی می گوید در سه سال اخیر، ایران حدود ۶۶ رتبه در رنکنیگ بین المللی به سمت بحران زده ترین کشورها در زمینه محیط زیستی سقوط کرده است. در واقع تغییر اقلیمی که به واسطه این سهل انگاری ها به ایران تحمیل شده، باعث شده است که در معرض چه فجایع عظیمی باشیم.
به ازای هر واحد اضافه درآمد از ناحیه شوک درمانی؛ هزینه های دولت سه و نیم برابر می شود! او با بیان این که «من ۵۰ نشانه آشفتگی را لیست کرده ام و اینجا فقط چند نشانه را می گویم» افزود: اگر از مسیر علم وارد شویم و اعتیاد حکومت به آشفتگی را بفهمیم، می توانیم نجات یابیم. بزرگترین مشخصه این سند لایحه برنامه هفتم، این است که مطلقا به این مساله توجه نکرده است.
قبلا گفتیم که شوک نرخ حامل های انرژی، کمر تولید و مردم و مالیه دولت را می شکند اما اینها گوش نکردند. از نطقه عطف ۸۹ تا امروز یکی از مولفه های فلاکت و پس افتادگی و وابستگی و بی عدالتی در ایران، همین شوک های گاه و بیگاه است که به حامل های انرژی وارد می کنند و فکر می کنند اگر شوک بزنند، پول بیشتر در می آورند. در حالی که طبق گزارش رسمی سازمان برنامه بودجه به ازای هر واحد اضافه درآمد از ناحیه شوک درمانی، هزینه های دولت سه و نیم برابر بیشتر می شود!
یعنی یک فرورفتگی در باتلاق بدهی پیدا می کند. چرا علی رغم الزام قانونی، دولت محترم چندین سال است شرم می کند که بگوید چقدر بدهکار است و هزار جور ابزار پیدا کرده، برای این که میزان بدهی واقعی را پنهان کند. اگر این شرم را می فهمید این رویه های بدهکارساز را متوقف کند. شرم استمرار آن کار که خیلی بیشتر است.
بگویید پول هدفمندی را کجا هزینه کردید؟! مومنی ادامه داد: یک وجه دیگر آشفتگی این است که چیزی درست کرده اند به عنوان سازمان هدفمندی . سازمان هدفمندی، مسئولیت و ماموریتش این است که اضافه درآمدهای موهوم مربوط به شوک درمانی را صرف رفاه مردم و تولید کنندگان و زیرساخت های کشور کند.
حالا این گزارش رسمی را ببینید که بر حسب داده های مربوط به سال ۱۴۰۱ منابع این سازمان به کجاها رسیده، که به تولید کنندگان نداده است! به زیرساخت ها نداده است! به مردم هم به اندازه ای می دهد که تنها ۲۵ تا ۳۰ درصد آن فاجعه ای که بر سر رفاهشان آمده را جبران می کند!
در فهرست پرداخت ها «کمک به تولید آثار فاخر صداوسیما» ، «تقویت فرهنگ دینی در شهرستان ها»، «پرداخت به برخی نمایندگی ها در دانشگاه ها»، «پرداخت به شبکه جهانی ثقلین و تقریب»، «پرداخت به فرهنگستان زبان و ادب فارسی»، «پرداخت به کارگروه ملی زیارت» و … بقیه اش که غمبارتر از اینهایی هست که خواندم نیز وجود دارد.
پس ببیینید ما دچار آشفتگی سیستمی هستیم و این آشفتگی سیستمی در بالاترین سطحش در نظام تدبیر ما منعکس شده است.
سنسورهای سیستم و قابلیت یادگیری اش از کار افتاده! او با بیان این که «سنسورهای سیستم از کار افتاده» ادامه داد: سیستم قادر نیست مسائل اصلی خود را تشخیص دهد و مسائل دم دستی و پوچ را اولویت می دهد . از آن مهمتر این است که در اقتصاد سیاسی بین المللی می گویند سقوط رابطه مبادله به معنای سقوط توان رقابت و توان مقاومت اقتصاد ملی است.
ما بی سابقه ترین سقوط ها را در سه دهه گذشته تجربه کرده ایم؛ درست مثل ماجرای فقر و محیط زیست. شدت سقوط در دهه ۱۳۹۰ از شدت سقوط ۶۸ تا ۹۰ به مراتب بیشتر است یعنی هم شکنندگی بیشتر شده و هم دوره زمانی بازتولید بحران ها شدت گرفته است؛ اینها را رها کرده اند.
جامعه ای که در کمتر از سه سال، تعداد جمعیت فقیرش دو برابر می شود، حالا سیاست های فقرزای خود را شدت بخشیده و من در زمان بررسی لایحه بودجه ۱۴۰۲ نشان دادم که با اجرای این لایحه، توان مالی حکومت برای محرومیت زدایی به غیر از عائله خود به صفر می رسد. یعنی ما در حال سقوط به باتلاق خیلی خطرناکی هستیم.
سیستم علاوه بر این که سنسورهای خود را از دست داده، قدرت یادگیری خود را نیز از دست داده است. با وجود آنکه سی و چند سال شوک درمانی اجرا شده و هر سال دریغ از پارسال شده است، باز تمایل به شوک درمانی دارند.
با وجود برنامه؛ اما ۸ سال بعد از جنگ، بدهی دولت از کانال بودجه عمومی ۸ برابر شد او با بیان این که «ماجرای شوک درمانی در ایران دقیقا ماجرای “چی فکر می کردیم و چی شد” است» اظهار کرد: مسعود نیلی در مقاله ای که در کتاب «اقتصاد ایران» توسط موسسه نیاوران وابسته به به سازمان برنامه و بودجه در سال ۷۶ منتشر کرده ، می گوید «وقتی شوک نرخ ارز را در دستور کار قرار دادیم، انتظارمان سه چیز کلیدی بود.
در سال ۱۳۷۳ “در مورد هیچ کالا یا خدمتی، بازار دوگانه یا چند گانه نخواهیم داشت.”؛ انتظار دوم این بود که “دولت از بودجه متوازن برخوردار شود” و سوم “انتظار داشتیم با وفور ناشی از انبوه تولید روبرو باشیم.”
خب از همان ۱۳۷۵ در هر سه عرصه معلوم شد آنچه که اتفاق افتاده است دقیقا برعکس بوده است. گزارش اقتصادی سازمان برنامه در سال ۷۵ می گوید که در ۸ سال پس از جنگ در اثر شوک درمانی؛ اندازه بدهی های دولت از کانال بودجه عمومی هشت برابر شد و در همین هشت ساله اندازه بدهی شرکت های دولتی ۲۳ برابر شده است.
خب هر کسی که سنسورهایش کار می کند می فهمد که راه را اشتباه رفته است. این نشان می دهد که در کانال فساد و خاصه خرجی و فرار از نظارت، افتاده و این یعنی قرار گرفتن در روندهای ضدتوسعه ای!
اصرار بر سیاست های شکست خورده “شوک درمانی” در دولت قبل این استاد دانشگاه ادامه داد: این فرد که مقاله اش را ذکر کردم یکی از پراصرارترین افراد در زمینه استمرار شوک درمانی بوده است. یادتان باشد ۱۳۹۲ که حسن روحانی به عنوان رییس جمهور انتخاب شد، باز هم ایشان یک پست ویژه به عنوان مشاور عالی گرفت و دوباره از شوک درمانی همزمان نرخ ارز و قیمت های حامل های انرژی در بودجه ۹۳ دفاع کرد. یعنی آن که می نویسد که بنیه یادگیری خود را از دست داده است و این نشانه آشفتگی است.
او با بیان این که «الان می گویند ما دانش بنیانی اهمیت می دهیم» افزود: تمام گزارش های رسمی می گوید به ازای هر شوک، یکی از مهمترین کانون های آسیب بیننده ایران، ظرفیت های دانش بنیانی است چرا که با هر شوک درمانی، شاهد تمایل خروج سرمایه های انسانی و مادی در کشور هستیم و در داخل هم این این شوک باعث می شود که سهم بنگاه های معدنی – رانتی افزایش یابد و بنگاه های صنعتی واقعی سقوط می کند و در کل سی ساله گذشته بدون استثنا این روند استمرار داشته است.
اداره کشور به شیوه پاورپوینتی رسیده! به عنوان یک نشانه از ۱۱ نشانه ای که وجود دارد فقط به یک جنبه اشاره می کنم که اگر در مملکت ما، نهادهای نظارتی بخواهند الفبای صلاحیت مقام نظارتی و شان نظارتی شان را رعایت کنند، باید به سند نظام برنامه ریزی برنامه هفتم نگاه کنند که در تاریخ ۱۴ شهریور ۱۴۰۱ منتشر شده است؛ این جزو معدود سندهایی است که خود سازمان برنامه منتشر کرده و اسمش “خلاصه مدیریتی چارچوب اصلی نظام برنامه ریزی برنامه هفتم” است.
وقتی این عنوان را می گذارند آدم فکر می کند لابد سند تفصیلی تری هم وجود دارد، حال آنکه تا امروز سند اصلی منتشر نشده است!
بعضی کارشناسان سازمان برنامه می گویند اصلا چنین چیزی وجود خارجی ندارد. این سیستمی شده برای اغواگری نزد آدم هایی که جایگاهی در تصمیم گیری دارند اما از بنیه بایسته کارشناسی، عاری هستند. اینها شیوه ای ابداع کرده اند که من آن را “شیوه پاورپوینتی اداره کشور ” می گذارم!
یعنی پاورپوینتی که نه مطالعه روندی دارد نه مستندات و نه مسئولیت ایجاد می کند. هر چه منتشر می کنند روی آن می نویسند مقدماتی و غیرقابل استناد! الان یک پله بالاتر رفته اند و فقط پاورپوینت منتشر می کنند.
جالب است که در این سند ادعا کرده که یکی از اسناد بالادست ما سیاست های کلی برنامه هفتم است. طنز تلخ ماجرا این است که سند سیاست های کلی برنامه هفتم بعدا ۲۲ شهریور منتشر شده است. وقتی ماجرا را از شایسته گزینی و شفافیت و صداقت به یک ترجیحات دیگر بر می گردانند از این ماجراها هم پیش می آید و اگر نیاید مایه شگفتی است.
این آشفتگی و انواع و گونه هایش در ساحت نظر و عمل و اجرا را به خوبی در همین ۲۹ اسلایدی که منتشر کرده اند می بینید.
تعارض های عجیب در برنامه هفت توسعه/ نمی دانیم بخندیم یا گریه کنیم! در جای دیگری می گوید هدف ما پیشرفت عدالت محور است؛ در جایی دیگر می گوید رشد فراگیر و در جایی دیگر می گوید دانش بنیانی؛ در حالی که آنها که الفبای برنامه ریزی و توسعه را می فهمند می دانند که این اهداف در جاهایی متعارض می شوند یعنی دوستان همزمان همه چیزهای خوب را هدف کرده اند در حالی که هیچ گزارشی از شرایط فعلی ارائه نشده است! عین این قضیه در سند لایحه برنامه هم هست.
دیگر این که در ۲۹ اسلاید می گوید این سه؛ هدف هستند، در بعضی جاها می گوید رویکرد هستند، بعد اینها را به عنوان رویکرد در کنار رویکردهای دیگری می گذارد! نمی دانیم گریه کنیم یا بخندیم به این بنیه سازمانی که می خواهد بقیه را برای تن دادن به الزامات برنامه به خط کند!
نکته دیگر؛ تناقض هایی است که وجود دارد؛ این سند در مجموعه ای که به یکدستی در حکومت افتخار می کنند، تهیه شده است ولی بعدا می گوید ما می خواهیم نقش انسان ها و مشارکت شان را تقویت کنیم و نقش استان ها را تقویت کنیم و می خواهیم حمایت اجتماعی را افزایش دهیم اما چه جوری اش؟ تکلیفش روشن نیست!
کپی کاری از گزارش چند روز قبل تر، مرکز پژوهش های مجلس نکته بعدی این است که در این سند آمده که یک سری کلان روندها و ویژگی های برنامه ریزی و الزام رویکردهای اتخاذ شده و مبانی نظری ادعایی را مطرح کرده است اما هیچ کدام با هیچ کدام دیگر، رابطه اش روشن نیست و تلخ ترین قسمت، این است که روندهای آن بخش کلان، عینا یک کپی از گزارشی است که چند روز قبل، مرکز پژوهش های مجلس منتشر کرده بود! یعنی شتاب زدگی و ظاهر سازی و ادا دورآوردن و کپی برداری و بی بنیه بودن!
در جهت منافع بانک های خصوصی، داده های مربوط به اضافه برداشت بانک ها از بانک مرکزی را حذف کرده اند! رییس موسسه دین و اقتصاد در ادامه انتقادهایش از لایحه برنامه هفتم توسعه گفت: وقتی این آشفتگی پیش بیاید، سیاست زدگی به جای شفافیت و صداقت سیطره می یابد و شما رد چنین چیز غم انگیزی را در این سند این طور می بینید که از یک سو ادعا می کند این برنامه از سیاست های کلی بهره گیری کرده است؛
در حالی که وقتی این سیاست آمد، سیاست های کلی منتشر نشده بود و بعد در سیاست های کلی نکته هایی مورد تاکید قرار گرفته است که اینها هیچ کاری در آن جهت نکرده اند!
بلکه نظام اجرایی کشور دقیقا در جهت عکس آن حرکت کرده است. مثلا در بند ۱۹ سیاست های کلی تصریح شده که همه چیز باید شفاف شود، در حالی که ما با یک شفافیت گریزی نظام وار و نهادمند در این برنامه روبرو هستیم! غم انگیز است در سیاست های کلی بیشترین تاکید بر جریان پول شده که باید بالاترین سطح شفافیت را داشته است.
اینها در جهت این که منافع بانک های خصوصی را رعایت کنند، داده های مربوط به اضافه برداشت بانک ها از بانک مرکزی را از لیست حذف کرده اند. بیش از ۱۵ سال است که داده های مربو ط به سهم واسطه گری های مالی را حذف کرده اند و همینطور جریان حذف ادامه دارد.
این سند هیچ اعتنایی به گذشته و روند مخرب و ضدتوسعه ای کنونی کشور ندارد! او با اشاره به سند لایحه برنامه هفتم در ادامه گفت: در این سند هیچ بحثی درباره مفهوم توسعه و چگونگی اجماع بر سر آن وجود ندارد؛ بحثی راجع به این که چطور به یک درک روشمند فراگیر از شرایط محیط داخلی و محیط بین المللی برسیم وجود ندارد. شما می دانید الان آگاهی از شرایط محیط بین المللی برای ما ای بسا مهمتر از آگاهی از شرایط داخلی هم شده است؛ اما هیچ بحثی درباره آن نیست.
هیچ تحلیلی راجع به این که چرا به این روز افتاده ایم، وجود ندارد و هیچ منطقی برای انتخاب اولویت ها در آن نیست و همینطور هیچ دلیلی برای چرایی شکست همه برنامه های قبلی ارائه نشده است.
در این سند هیچ بحثی از این که ما دچار چه محدودیت های انسانی و مادی و سازمانی و بین المللی و اقتصاد سیاسی هستیم وجود ندارد! در حالی که اسمش سند برنامه است، ولی هیچ بحثی راجع به روندهایی که باید متوقف شود، وجود ندارد. این سند و آن لایحه، هیچ اعتنایی به تصمیم گیری درباره روند های مخرب و ضدتوسعه ای جاری، نکرده است.
در چارچوب مناسبات رانتی هر کسی لاف زن تر و سخنگوی بی ضابطه تری باشد، ارز و ریال بیشتری می گیرد! او با ابراز این عقیده که «در چارچوب مناسبات رانتی هر کسی که گزافه گو تر و لاف زن تر و بی ضابطه سخنگو تر باشد به او ارز و ریال بیشتر تخصیص می یابد.» ادامه داد: با گذشت بیش از هفتاد سال از تاریخ برنامه ریزی مان، هنوز ساز و کاری برای مهار و بالا بردن هزینه فرصت لاف زنی و گزافه گویی و بی ضابطه گویی ایجاد نکرده ایم. من حداقل ۱۰ بار این مساله را راجع به شورای نگهبان و خطاب به این نهاد گفتم.
این که عده ای را از قیف خود عبور می دهید و به عنوان کاندیداهای پذیرفته شده، حرف هایی می زنند که مخل امنیت ملی است و وعده های نشدنی و نادرست می دهند. این طوری رای جمع کردن با آن درکی که شما از حرام و حلال خدا دارید چه حکمی دارد؟! دو دهه است که می گویم قاعده بگذارید که هر حرفی از دهان کاندیداها خارج نشود. رقابت مخرب در دادن وعده های نشدنی نکنند.
در انتخابات قبل دیدید که می خواستند پول ایران را اِل کنند و فقرا را بِل کنند و دیدید که چه کردند! اینها بحث شخص نیست بحث ترتیبات نهادیِ مشوق رانت و فساد و انحطاط است. با تمام احترام به کسی که گفت من با هفت هزار صفحه برنامه آمدم، باید از او پرسید کو پس؟ در مسابقه رانتی، مسابقه گزافه گویی با ایران چه کرده است!
سند برنامه ششم توسعه هم بی کیفیت بود و در سازمانشان کوه، موش زایید! او در ادامه گفت: در دولت روحانی سند برنامه ششم ارائه شد که ما آن همه راجع به آن هشدار دادیم که کشور را به ورطه های خطرناک می کشد. با وجود سهل انگاری راجع به کیفیت آن برنامه؛ رییس وقت سازمان برنامه در پاسخ گفتند که ما ۸۵۰ هزار نفر ساعت برای آن وقت گذاشته ایم. من می گویم اگر با صرف آن همه زمان، این سند بی کیفیت بیرون می آید، پس در این سازمان – کوه، موش می زاید و باید فکری کنید.
این فرد در مقام توصیف راجع به این که چقدر روندهای قهقرایی کشور، خطرناک شده است گفت که در سال ۱۳۸۴ در سند قانون برنامه چهارم برای این که رشد هشت درصدی به دست آید، وابستگی مان به واردات سالانه معادل ۱۶.۵ میلیارد دلار بود؛ الان و در ۱۳۹۶ اگر بخواهیم رشد هشت درصدی پیدا کنیم یعنی سالانه به ۲۰۰ میلیارد دلار واردات نیاز داریم.
این همه سر و صدای ضدامپریالیستی و ضدصهیونیستی دارید، این میزان قهقرا در عمق ذلت آور وابستگی تولید به واردات؛ چطور شما را بر نمی انگیزد که دست از این بازی ها بردارید؟!
در برنامه هفتم دیگر آن را گزارش نکرده اند که الان اگر بخواهیم رشد هشت درصد پیدا کنیم چقدر ارز و ریال لازم است. صورت مساله را پاک می کنند و فکر می کنند ماجرا حل شد.
از یک سو لاف می زنند که برای هر چیزی برنامه دارند و از سوی دیگر طفره می روند او در ادامه درباره لایحه برنامه هفتم توسعه گفت: بر اساس قانون برنامه و بودجه، عزیزان باید حداکثر تا شهریور ۱۴۰۰ لایحه برنامه هفتم را می دادند. زمانی که نامزد ریاست جمهوری بودند گفتند با هفت هزار صفحه برنامه آمده اند. با این همه وقتی در ابتدا که بر سر کار آمدند گفتند برنامه ای وجود ندارد و مجوزی از مجلس گرفتند و تدوین برنامه را یک سال تمدید کردند و گفتند ۱۴۰۱ این کار را می کنند.
از شهریور ۱۴۰۰ یک روند متعارض را می بینیم؛ از یک سو لاف زنی درباره این که ما راجع به هر چیزی برنامه خاصی داریم و از سوی دیگر عدم ارائه برنامه بر اساس الزام قانونی در زمان معین شده و بعد طفره رفتن از ارائه برنامه می دیدیم!
مومنی افزود: حتما دوستان به خاطر دارند که که ما نقطه عطفی در ۱۴۰۱ داشتیم و در ۲۶ مرداد ۱۴۰۱ آن مقام مسئول وقت سازمان برنامه ریزی کشور رسما و علنا گفتند که از الان دیگر سازمان برنامه و بودجه درگیرفصل بودجه می شود و ما نمی رسیم و در ۱۴۰۱ برنامه نمی دهیم. تا قبل از این مصاحبه ایشان و معاون اقتصادی مصاحبه کرده بودند که چه کارهایی کرده اند و چه اسناد پشتیبانی آماده کرده اند.
حکمرانی ما معیوب است و با این شیوه راهی برای نجات کشور نیست! این استاد دانشگاه با بیان این که «شیوه حکمرانی ما معیوب است و با این شیوه حکمرانی راهی برای نجات کشور وجود ندارد» گفت: بعد از نزدیک به دو سال طفره رفتن و علی رغم آن همه هیاهو و وعده، در سی ام اردیبهشت در سالن اجلاس سران گفتند که رونمایی می کنند. در آن رونمایی لایحه ادعایی ۳۰۲ ماده بود و همین صورتش را که نگاه کنید، در عرض یک هفته به ۱۷۵ ماده رسید ولی تعداد صفحاتش نسبت به قبلی اضافه شد!
مواد برنامه هفتم توسعه کاهش و صفحاتش بیشتر شده/ این سند هیچ عبرتی از گذشته نگرفته! این سندی که الان بیرون داده اند، تعداد موادش ۱۱۸ شده و تعداد صفحاتش دوباره اضافه شده است. یعنی هر کدام را که نگاه می کنید یک ماجرایی دارد. بعد به جای این که منطق برنامه را ببینند، همه چیز را وارونه کرده اند! همه جای دنیا گزارش می دهند که وضع موجود را چطور می بینیم و اگر این روندها ادامه یابد چه چشم اندازی را می توان تصور کرد و بعد بر اساس آن می گویند که چه جهت گیری هایی را انتخاب کرده اند.
اما عزیزان، سندهای قبلی را منتشر نکرده اند و یک باره سند لایحه منتشر می کنند! بعد غم انگیزتر اینکه اولین پیشنویس لایحه ای است که مقامات های رسمی در جلسات رونمایی اش اذعان می کنند که این سند فاقد مشارکت دستگاه ها، بخش ها و مناطق بوده است! واقعا در قرن ۲۱ فهم ما از مشارکت و مشارکت زدایی هم در فرآیندی به نام برنامه ریزی توسعه خود را نشان می دهد!
این لایحه و سندی است که در آن هیچ حرفی درباره صنعت ساخت و محیط زیست و بحران ها و نگرانی های مردم، خام فروشی و آشفتگی ها وجود ندارد و این در حالی است که در همان سند اولیه می گوید سه برنامه قبلی شکست خورد و اکنون هیچ عبرتی از شکست آن سه سند وجود ندارد و اتفاقا بدتر از آن هم سه سند عمل شده است!
مرکز پژوهش های مجلس می گوید بخش قابل توجهی از اهداف کمی این سند واقع بینانه نیست! این استاد دانشگاه در ادامه افزود: در مرکز پژوهش ها و هر دستگاه رسمی دیگری وقتی گزارشی منتشر می شود دو ویژگی دارد؛ یکی خوشبینی افراطی و دوم محافظه کاری افراطی.
ببینید این سند چه کیفیتی از نظر آشفتگی فکری داشته که مرکز پژوهش ها می گوید: اهداف کمیِ در بخش قابل توجهی از این سند، واقع بینانه نیست! و ارتباطی میان برخی اهداف و احکام مطالبه شده در بخش ها وجود ندارد و برای آن اهداف کمی ارائه شده، اهداف به تفکیک سالانه وجود ندارد و معلوم نیست هر سال باید چه بکنیم؟!
در حالی که اگر اسمش برنامه است، بودجه باید بر اساس اهداف سالانه این سند، تدوین شود. این برنامه، هدف سالانه نداشته و بخش قابل توجهی از احکامش – شاید نزدیک به شصت درصد – الان هم وجود دارد و بی خود یک متن متورم تو خالی آورده اند.
مرکز پژوهش های مجلس در ادامه می گوید که در بخشی از احکام دائمی که در این سند وجود دارد، به بسیاری از احکام دائمی موجود تعرض می شود! نه منطق این تعرض مطرح شده و نه به آن تصریح شده و نه برای آنها تعیین تکلیف شده است!
برنامه توسعه هفتم در حد یک شوخی است! همچنین، چند نکته کلیدی دیگر را بیان می کند که از نظر اقتصاد سیاسی از همه حیاتی تر است؛ یکی این که اسم این سند لایحه برنامه است اما جدول منابع و مصارف ندارد!
دوستانی که اهل درک اقتصاد سیاسی هستند، باید حواسشان را جمع کنند که وقتی جدول منابع نمی گذارند، یعنی نمی خواهند درباره نحوه توزیع رانت ها پاسخگو باشند و این یعنی تخصیص های سلیقه ای منابع مادی و انسانی کشور که خیلی خطرناک است. این بخش را در موقعیت دیگری، بخاطر اندازه اهمیتی که دارد بیشتر توضیح خواهم داد.
عنصر دومی که نشان می دهد این سند یک شوخی بیش نیست، این است که می گوید فاقد نظام پیش بینی شده نظارت بر اجرای برنامه است! بنابراین با برنامه ای مواجه هستیم که نه در آن تکلیفت را با منابع روشن می کند و نه نحوه نظارت بر آن مشخص است.
در این مملکت کسی بخاطر نتایج عملکرد و تحقق نیافتن وعده هایش مواخذه نمی شود! او افزود: متاسفانه در مملکت ما کسی را بخاطر نتایج عملکرد و میزان تحقق وعده هایش مواخذه نمی کنند. یک نفر از بالا تا پایین بابت وعده های توخالی محقق نشده اش مواخذه نمی شود.
بنابراین وقتی خیال فردِمسئول از این بابت، راحت است می آید یک چیزهایی را به عنوان هدف کمی مطرح می کند که هیچ نسبتی با واقعیت های موجود و هیچ نسبتی با ظرفیت های مادی و انسانی موجود در بدنه حکومت ندارد و مطمئن است که کسی یقه او را نخواهد گرفت!
رییس موسسه دین و اقتصاد در ادامه تحلیلش از سند برنامه هفتم توسعه، اظهار کرد: در ماجرای حذف ارز ترجیحی، هشدار داده شد که اگر این کار را بکنید کشور را در سال ۱۴۰۱ به آشوب می کشید. لاف زنانه گفتند این کلید نجات است و محیط زیست را بهتر می کند و وضعیت فقرا را بهبود می دهد؛ در حالی که دیدیم در اثر آن خطا، این همه فاجعه های بزرگ انسانی و اجتماعی و محیط زیستی به کشور تحمیل شد.
یک نفر را دیدید که بابت آن لاف زنی های پوچ و تو خالی مواخذه کنند؟ تا زمانی که تکلیف نحوه تخصیص منابع روشن نیست و نحوه نظارتش هم روشن نیست، کسی هم شما را از شکست مجدد مواخذه نمی کند. این سیستم حکم رانی معیوب است و بنابراین ذیل عنوان هایی مثل سند برنامه و از این قبیل ما فقط داریم زحمت مردم و کشور را زیاد می کنیم.
سند برنامه هفتم بنابر هیچ یک از مفاهیم علمی و استاندارد؛ سند برنامه توسعه نیست! این استاد دانشگاه علامه طباطبایی افزود: راجع به نیت اینها صحبت نمی کنم. ان شاءالله که همه خوش نیت ترین آدم های این ممکلت باشند، ولی از این کوزه، این مسائل در می آید؛ کشوری بیرون می آید با گستره و عمق بحران های بسیار و شکنندگی های بیشتر و همچنین جدا شدن بیشتر مردم از حکومت و سقوط توان رقابت و مقاومت اقتصاد ملی و شدت گیری تهدیدهای امنیت ملی!
بنابراین در مقام جمع بندی، خیلی صریح می گویم که این سند، قطعا با هیچ یک از استانداردهای موجود از فهم علمی توسعه و برنامه توسعه؛ سند برنامه توسعه نیست. این سند نه پیوندی با مطالعات پشتیبان ادعایی در همین دولت دارد و نه پیوندی با واقعیت های موجود و نه پیوندی با مسائل کشور!
هشدار می دهم این سند بی کیفیت، قادر به حل هیچ یک از مشکلات حاد کنونی نیست! سند برنامه هفتم توسعه، حتی پیوندی با مسائل جاری و روزمره ندارد. در همین زمستان دمار از روزگار تولید کننده در آورده شد؛ گازشان قطع شد و هزار جور ضربه به آنها زده شد. راجع به این سند و عواقب آن هم تدبیری وجود ندارد؛ تابستان، سندی ابلاغ کرده اند که صنایع هفته ای یک روز اضافه تر از همیشه تعطیل کنند، بدون این که هیچ تعهدی راجع به هزینه های بار شده به آنها بدهند.
همین طوری گفتند تعطیل کند. این که تولید کننده چقدر اضافه هزینه دارد و تعهدات خود را نمی تواند عملی کند، هیچ چیزی راجع به اینها وجود ندارد. بنابراین من هشدار می دهم و ابراز نگرانی شدید می کنم که این سندی که واقعا بی کیفیت است قادر به حل هیچ یک از مشکلات حاد کنونی نیست!
تصور عجیب از اشتغال در سند لایحه او ادامه داد: به طور مشخص راجع به طرز نگاه این سند به مساله اشتغال نگاه کنید در مملکتی که در دوره لیسانس اقتصاد می گویند اشتغال یک متغیر سیستمی است؛ حالا ببینید در صفحات چهار تا هفده که راجع به اشتغال صحبت کرده و قبلش راجع به رشد صحبت کرده است، از نظر فهم نظری که من استنباط می کنم، می گوید که رشد و اشتغال در ایران تابع فناوری نیست!
تابع فساد گسترده و عمیق نیست! تابع نابرابری های ناموجه فراگیر، تابع وابستگی های عمیق و ذلت آور و وابسته تولید ما به واردات، تابع طرز عمل نظام مالیات ستانی ما و سیاست گذاری پولی و تجاری و صنعتی، تابع توانمندی های اجرایی حکومت و حتی تابع سیاست خارجی ما و تحریم ها هم نیست!
او تاکید کرد: از این کوزه آبی برای کشور گرم نمی شود. تقاضای اکیدم این است که به راه نجات برگردند، راه نجات چیست؟ راه نجات مشارکت پذیر شدن حکومت است. معلوم شد که با یک حاکمیت یکدست، فقط گستره و عمق و تعداد بحران ها افزایش یافته و کمتر مساله ای را توانسته اید حل کنید و روی هر چیزی که تمرکز کردید آن را پیچیده تر کرده اید.
شما را به خدا سوگند گزارش های شدت بی سابقه نااطمینانی های با منشاء طبیعت در ایران را بخوانید قرآن را بخوانیم که خداوند برای برپایی سراپرده عدل تاکید می فرماید که پیامبر بدون مشارکت مردم نمی تواند کاری از پیش ببرد.
فرشاد مومنی با تاکید بر «اکسیر مشارکت» برای حل مشکلات کشور گفت: اگر فهم دینی کمک می کند، قرآن را بخوانیم که خداوند برای برپایی سراپرده عدل تاکید می فرماید که پیامبر بدون مشارکت مردم نمی تواند کاری از پیش ببرد. اگر هم منطق توسعه سرتان می شود، جزو الفبای توسعه این است که کشوری که مسائلش رانتی بوده و با انبوه بحران ها روبروست، هزینه های مشارکت و هماهنگی را کاهش می دهد .
شما در دستگاه های اجرایی تان دو دستگاه ندارید که باهم هماهنگ باشند و مردم بابت این مساله خسارت می پردازند. اگر به مشارکت تن بدهید، نااطمینانی ها و بی ثباتی ها در همه عرصه های حیات جمعی کاهش می یابد و من شما را به خدا سوگند می دهم که گزارش های رسمی مربوط به روند شدت بی سابقه نااطمینانی های با منشاء طبیعت در ایران را ببینید و این که چقدر از خشکسالی و سیل و زلزله، آسیب پذیر شده ایم!
فقط اکسیر مشارکت، راه حل عبور از بحران های کنونی است این استاد دانشگاه در پایان تاکید کرد: مشارکت اکسیری است که بحران ها را کاهش می دهد و امکان و قابلیت مهار شوک های برون زا را فراهم می کند. آن که گفتم کانون اصلی دورهای باطل در ایران است، می گوید مشارکت، دستاوردهای توزیعی عادلانه را تضمین می کند و بالاخره مشارکت، امکان برون رفت از بحران کژکارکردی نهادی و حرکت به سمت نهادهای با کیفیت را امکان پذیر می کند.
تا زمانی که سازه ذهنی مسلط در ساختار قدرت در ایران، ستیز و حذف باشد چه در مناسبات داخلی و چه در مناسبات بین المللی، ما نمی توانیم روی خوش ببینیم. اینها هر کدام جزئیاتی دارد که امیدوارم همه دلسوزان و اهل نظر در کشور سطح دانایی های حکومت را در این زمینه بالا ببرند و ما ان شاءالله یک برنامه توسعه با کیفیت ولو با وقفه زمانی بیشتر، بتوانیم تدارک ببینیم.
کدام عوامل در پذیرش آهسته TLS در نیجریه نقش دارند؟ این بینش ها می تواند به تحریک جذب ابزار دقیق و افزایش نقشه برداری حرفه ای در سایر کشورهای در حال توسعه در سراسر آفریقا کمک کند.
ابزار دقیق نقش مهمی در تئوری و عمل نقشه برداری زمین ایفا می کند. با این حال، پذیرش آهسته فناوری می‌تواند چالش‌های مهمی را برای تمرین حرفه‌ای ایجاد کند. این امر به ویژه در نیجریه مشهود است، جایی که استفاده از تکنیک‌های نقشه‌برداری پیشرفته مانند اسکن لیزری زمینی (TLS) کند بوده است.
فقدان تحقیق در مورد جنبه‌های خاصی که بر پذیرش فناوری مدرن TLS در کشورها و شهرهای مختلف تأثیر می‌گذارد، شکاف دانشی قابل توجهی است که تلاش‌ها برای بهبود شیوه‌های نقشه‌برداری را تضعیف می‌کند. برای پرداختن به این موضوع، نویسندگان این مقاله عواملی را که به پذیرش کند TLS در نیجریه کمک می‌کنند، مطالعه کرده‌اند. بینش به دست آمده از این تحقیق برای سایر کشورهای در حال توسعه در سراسر قاره آفریقا و فراتر از آن قابل استفاده است.
ابزار دقیق یکی از عناصر اساسی نقشه برداری زمین (LS) از دوران باستان بوده است. جمعیت های باستانی از ابزارهای ابتدایی متعددی برای درک زمین و ویژگی های آن و برای نشان دادن آنها به صورت گرافیکی برای عنوان، اهداف مالی و قانونی استفاده می کردند. مشخص شده است که آن ابزارهای اولیه در واقع پیشینیان ابزارهای معمولی LS امروزی مانند نوارها، تئودولیت ها و ایستگاه های توتال و تکنیک هایی مانند زنجیرزنی، روش پرتو و فتوگرامتری هستند.
با گذشت زمان، این روش ها و تجهیزات مورد استفاده به طور فزاینده ای دست و پا گیر شده و قادر به به دست آوردن داده ها با دقت مورد نیاز برای تعریف دنیای ارگانیک و ساخته شده با دقت مطلوب نیستند. علاوه بر این، رویکردهای سنتی LS می‌توانند به نفوذ غیرضروری در یک سایت نیاز داشته باشند، بدون اینکه به بازه زمانی گسترده اجرای پروژه اشاره کنیم.
علاوه بر این، LS سنتی برای جمع‌آوری مجموعه داده‌های مورد نیاز برای عملیات مدل‌سازی جنبه‌های پیچیده موجود در بسیاری از پروژه‌های امروزی مناسب نیست. در حالی که روش‌های مرسوم LS فقط می‌توانند نمونه‌برداری نقطه‌ای انجام دهند، اسکن لیزری زمینی (TLS) به لطف توانایی آن در نمونه‌برداری سه بعدی و روی سطح با دقت بالا، راه‌حلی فناوری برای بسیاری از این چالش‌ها ارائه می‌دهد.
پروژه TLS برای مدل سازی یک تاسیسات دریایی
اخیراً، یک بررسی مهندسی در نیجریه، ظرفیت TSL را برای تولید یک مدل سه‌بعدی، با استفاده از تلفیقی از درون‌یابی‌ها برای تبدیل داده‌ها به مدل‌های سطحی و رفع نواقص با روش‌های سنتی جمع‌آوری داده‌های LS، بررسی کرد. این فرآیند غیر نفوذی است و میلیون ها نقطه داده را با سرعت زیادی جمع می کند. این پروژه با هدف ساخت یک مدل ساخته شده – یک شباهت سه بعدی – از سکوی گاز دریایی برای کمک به برنامه ریزی و اجرای بهسازی و نوسازی تاسیسات بود. این پروژه از HDS Leica ScanStation-2 TLS (نگاه کنید به شکل 1) با ویژگی های زیر استفاده کرد:
موقعیت: 6 میلی متر (در محدوده 1 متر تا 50 متر، 1δ)
فاصله: 4 میلی متر (در محدوده 1 متر تا 50 متر، 1δ)
زاویه (افقی/عمودی): 0.003⁰(60μrad/60μrad).
جنبه های روش شناختی اصلی پروژه عبارت بودند از:
انتخاب مکان مناسب برای TLS و اهداف
مجوزهای مدیریت تاسیسات فراساحلی برای نمونه برداری
اسکن سیستماتیک تسهیلات برای گرفتن ابرهای نقطه سه بعدی
پردازش داده ها (شامل تصحیح خودکار، فیلترینگ ابر نقطه و مدل سازی و صادرات نقشه ها) ابر نقطه با استفاده از نرم افزار Cyclone 0.
شکل 1: HDS Leica ScanStation-2 TLS مورد استفاده برای مدل سازی سه بعدی پلت فرم گاز دریایی.
غلبه بر موانع
کار میدانی TLS با موانعی مواجه شد، عمدتاً شرایط نامطلوب که معمولاً با محیط‌های دریایی مرتبط است، مانند بادهای تند و باران. بادهای شدید مانع از عملکرد اسکنر می شد و باعث می شد در هنگام حرکت با نسیم سریعتر از حد معمول حرکت کند و هنگامی که اسکنر در جهت مخالف قرار می گرفت مانع از پیشرفت آن می شد.
برای غلبه بر این مانع، تکنسین های میدانی اسکنر را در موقعیت هایی قرار دادند که بخش هایی از سکو از آن در برابر باد محافظت می کرد. هنگام اسکن در باران، قطرات باران انتخاب شده توسط Leica ScanStation 2 نویزهای اضافی را به داده ها وارد کردند که به عنوان سیگنال تفسیر می شد. در این حالت عملیات اسکن تا بازگشت شرایط مساعد جوی به تعویق افتاد. با وجود این موانع،
اگرچه ثابت شده است که TLS در پروژه فوق الذکر و همچنین در صنعت گسترده تر LS و ژئوماتیک بسیار مفید است، پذیرش آن در بسیاری از کشورهای جهان سوم کند بوده است. ادبیات دلیل قطعی برای جذب کند TLS در چنین کشورهایی ارائه نمی کند. بنابراین، نویسندگان یک نظرسنجی را در بین 81 نقشه بردار ثبت شده زمین در Enugu، نیجریه، با انواع تجربه، مدت زمان تمرین، مدارک تحصیلی و آگاهی از ابزار دقیق LS انجام دادند.
این نظرسنجی نشان داد که تنها حدود 3.7 درصد از پاسخ دهندگان از فناوری اسکن زمینی استفاده کرده اند. حدود 38٪ از پاسخ دهندگان نشان دادند که در مورد این فناوری شنیده بودند اما آن را ندیده بودند، در حالی که حدود 45.6٪ گفتند که آن را دیده اند اما از آن برای هیچ فعالیت عملی LS استفاده نکرده اند.
بر اساس داده ها، غالباً عملیات LS منظم، از جمله خدمات کاداستر، نقشه برداری مهندسی و مدیریت اطلاعات زمین (LIM) وجود دارد. اینها اغلب می توانند با استفاده از لجستیک اولیه بومی اجرا شوند. یافته‌ها بر شواهدی مبنی بر پذیرش آهسته TLS در منطقه مورد مطالعه تاکید می‌کند و نشان می‌دهد که عوامل مؤثر در این وضعیت شامل کمبود بودجه، ظرفیت فنی ضعیف و کاهش ارزش و دامنه کار منحصر به فرد متخصصان زمین سنتی است.
شکل 2: مدل سه بعدی پلت فرم گاز دریایی، اسکن شده توسط HDS ScanStation-2 TSL
مفاهیم و راه پیش رو
علیرغم انبوهی از مسائل مرتبط با ابزار دقیق LS موجود، مانند خرابی، عدم دقت قابل توجه و کمبود نیروی انسانی و تخصص فنی، به نظر می رسد رضایت کلی از ابزارها و شیوه های فعلی LS، همانطور که توسط مطالعه اندازه گیری شده است، به طور قابل قبولی بالا باشد. در واقع، اکثر نقشه برداران زمین در منطقه مورد مطالعه فکر می کنند که نیازی به TSL یا سایر تجهیزات نقشه برداری پیشرفته ندارند. با این وجود، آنها آماده دریافت و/یا حمایت مالی، سیاسی، سیاستی یا علمی هستند که نمایه حرفه ای فعلی و آینده نظریه و عمل LS را در منطقه تقویت می کند.
این امر بر اهمیت اساسی انتقال و پذیرش فناوری تأکید می کند و بر ارزش آموزش ابزار به عنوان یک شرط لازم برای توسعه حرفه ای اجباری مداوم (MCPD) برای نقشه برداران تأکید می کند. علاوه بر این، ارتقای وضعیت متخصصان LS منوط به انطباق با استانداردهای حرفه ای جهانی موجود است. این تنها در صورتی می تواند اتفاق بیفتد که نقشه برداران محلی مایل به پذیرش و استفاده از فناوری پیشرفته باشند. این امر چشم‌انداز رو به وخامت نقشه‌برداری در Enugu را بهبود می‌بخشد، که همچنین به موضوعات مربوط به زنان در نقشه‌برداری (WIS) و سیستم اطلاعات جغرافیایی جامع نیجریه می‌پردازد.
نتیجه
ابزار دقیق یک ویژگی اساسی نقشه برداری زمین برای اهداف مالی و مالکیت در طول تاریخ بوده است. TLS می‌تواند نیازهای امروزی را برای مجموعه داده‌های مکانی بزرگتر و دقیق‌تر برآورده کند، فراتر از آنچه ابزارها و روش‌های سنتی LS می‌توانند انجام دهند. این ظرفیت لازم برای اکتساب سریع داده ها، مدل سازی دو و سه بعدی ساختارهای پیچیده را فراهم می کند و از انتقال و همکاری داده ها پشتیبانی می کند.
نتایج یک پروژه واقعی با استفاده از HDS Scanstaion-2 TLS برای مدل‌سازی یک سکوی گازی فراساحلی و ساختن نقشه‌ای که در نیجریه ساخته شده است نشان می‌دهد که سیستم اسکن پاسخ مناسبی برای مشکلات جدید جهانی در کشورهای در حال توسعه است. اما علیرغم این پتانسیل، پذیرش TLS در اکثر آن کشورها با سرعت آهسته انجام می شود، همانطور که یک نظرسنجی در میان نمونه ای از نقشه برداران ثبت شده زمین در نیجریه نشان می دهد. از علل لحظه ای این امر می توان به کمبود بودجه برای خرید تجهیزات مدرن، نبود تخصص فنی و رو به زوال جایگاه حرفه نقشه برداری در منطقه اشاره کرد.
با این حال، ممکن است موارد بیشتری مطرح شود و تحقیقات بیشتری برای درک تمام جنبه‌های موضوع TLS در مناطق مختلف مورد نیاز است. این می تواند مبنایی برای توسعه ابتکارات و طرح هایی با هدف ارتقای موقعیت متخصصان زمین و بخش جغرافیایی در کشورهای در حال توسعه باشد.
بیشتر خواندن
Ebinne، ES، Nkwunonwo، UC، Nwaka، OC، و Chiemelu، NE (2022). پذیرش آهسته فناوری اسکن لیزری زمینی برای عملیات نقشه برداری زمین در صنعت اطلاعات جغرافیایی نیجریه. مجله مطالعات آسیایی و آفریقایی، 57 (2)، 369-387.
Pinkerton M (2011) اسکن لیزری زمینی برای نقشه برداری اصلی زمین. فصلنامه نظرسنجی 300 (65)، 7-20.
Trinder J and Han S (1999) تاثیر فناوری های جدید بر ژئوماتیک در سال 2010. نقشه بردار استرالیایی 44 (1) 29-34.
وانگ دبلیو، ژائو دبلیو، هوانگ ال، و همکاران. (2014) کاربردهای اسکن لیزری زمینی برای تونل ها: بررسی. مجله مهندسی ترافیک و حمل و نقل 1 (5)، 325–337.
شفقنا نوشت: نایب رئیس کمیسوین تلفیق برنامه هفتم توسعه گفت: متاسفانه مباحث زیست محیطی در لایحه برنامه هقتم توسعه، مهجور واقع شده اند و حتی در برخی از احکام این برنامه عقبگرد نسبت به برنامه های توسعه اول تا ششم دیده می شود.
محسن پیرهادی،نایب رئیس کمیسیون تلفیق برنامه هفتم توسعه با تاکید بر ضرورت حل معضلات زیست محیطی کلان شهرها چون آلودگی هوا،گردو غبارها ،فرسایش زمین و… در قالب برنامه ۵ ساله هفتم توسعه گفت :شاخص‍های زیست محیطی کشورمان در سالهای اخیر افت معناداری داشته است و جایگاه ایران از رتبه ۵۳ در بین ۱۸۰ کشورجهان در اواخر برنامه سوم به رتبه ۱۳۳ در انتهای برنامه ششم تنزل کرده است.
پیرهادی در شرح چرایی عدم تحقق اهداف مندرج در برنامه های پیشین توسعه در حوزه محیط زیست به ویژه برنامه های چهارم تا ششم گفت: بخشی نگری وعدم ارتباط هماهنگ بین دستگاههای اجرایی،عدم تعیین دقیق منابع مورد نیاز و قابل دستیابی،نبود ضمانت اجرایی قوی و محکم برای اجرای قوانین و مقررات محیط زیستی،عدم بازدارندگی جرائم در مقابل خسارات وارده بر محیط زیست و… مواردی است که سبب سقوط ۸۰ رتبه ای ایران طی ۱۵ سال در میان کشورهای جهان شده است .
مهجوریت مباحث زیست محیطی در لایحه برنامه هفتم
عضو هیات رئیسه مجلس با اشاره به اینکه لایحه برنامه هفتم در ۲۴ فصل تدوین شده اما متاسفانه این برنامه فاقد سرفصل مجزایی حول مباحث محیط زیست است. ادامه داد: در کل لایحه برنامه هفتم ۱۵ ماده مرتبط با موضوع محیط زیست تدوین شده است و متاسفانه مباحث زیست محیطی در این لایجه مهجور واقع شده اند و حتی در برخی از احکام این برنامه عقبگرد نسبت به برنامه های توسعه اول تا ششم دیده می شود.
پیرهادی افزود :لایحه برنامه هفتم از منظر محتوایی و ساختاری با چالش های نظیر فقدان رویکرد مسئله محوری، کلی گویی ، عدم لحاظ ،کم توجهی به قوانین دائمی کشور در حوزه محیط زیست،بی توجهی به توازن و پایداری زیست بوم و فقدان ضمانت اجرایی مواجه است.
پیرهادی با تاکید بر اینکه مقوله توسعه در جهان بدون توجه به الزامات،محدودیتهاواهداف محیط زیستی امری بی معناست،ادامه داد:هدف از توسعه پایدارایجاد تعادل میان توسعه ومحیط زیست است دراین مفهوم دومقوله اقتصاد ومحیط زیست درکنارهم قرارگرفته وزیربنای راهبرد توسعه پایدار را شکل می دهد.
ضرورت توجه به مولفه های زیست محیطی برای رسیدن به توسعه پایدار
رئیس فراکسیون مدیریت شهری مجلس با بیان اینکه نهادینه کردن توسعه پایدار در کشورمستلزم تدوین،اجرای قوانین ومقررات وضوابط زیست محیطی متعدداست، افزود: استمرار معضلات زیستی محیطی چون گردوغبار، آلودگی هوای کلانشهرها، خشکی تالاب‌ها، فرونشست و فرسایش زمین، انقراض گونه‌های ارزشمند گیاهی و جانوری و… گوشه‌ای از آثار مخرب اقدامات توسعه‌ای بدون در نظر گرفتن مؤلفه‌های زیست محیطی است.
او تاکید کرد که هدف گذاری و حتی اولویت دادن برای حل معضلات محیط زیستی امری ضروری است اما متاسفانه این موارد در لایحه هدف گذاری نشده اند،این اغماض در حالی است که بحث آلودگی هوا در کلانشهرها و مسئله گردو غبار برخی شهرهای مرزی و صنعتی کشور معضل ثابت و بزرگ شهرها در نیمه دوم سال است که در سالهای اخیر منجر به اختلال در زندگی روزمره مردم شده اند.
محیطی مجلس در برنامه هفتم چه باشد؟
به گفته او ،ورود دولت به برنامه ریزی برای سامان دهی مباحث و مسائل محیط زیستی در این لایحه به صورت مستقیم یا غیر مستقیم ذیل احکامی چون اصلاح ساختار بودجه،امنیت غذایی و ارتقای تولید محصولات کشاورزی، نظام مدیریت یکپارچه منابع آب، رفع ناترازی انرژی به صورت مستقیم یاغیرمستقیم به موضوع محیط زیست صورت گرفته است.
نماینده مردم تهران گفت:در مقوله محیط زیستی که از برنامه اول تا ششم در قالب ۱۵ محور محیط زیستی مورد توجه سیاستگذاران بوده است اما در برنامه هفتم توسعه تنها در ۵ محور آلودگی آب،ارزیابی ،مدیریت زیست بومی ،احیای حفاظت از جنگل ها و ارزیابی راهبردهای محیط زیستی که بجز بحث آلودگی آب دیگر شاخص ها به صورت کلی و فاقد شاخص های قابل پیگیری و ارزیابی هستند ورود شده است.
پیرهادی تاکید کرد که مدیریت آلودگی هوا درکلانشهرهای کشور، ارزش گذاری اقتصادی منابع طبیعی و محیط زیست و ارتقای ظرفیت نظارتی سازمان حفاظت محیط زیست در قالب سامانه یکپارچه دیده بان محیط زیستی و تقویت دیپلماسی آب و محیط زیست اولویت هایی است که باید در بحث ارتقای محیط زیست در لایحه دولت اعمال شود و به صورت جدی از سوی مجلس مورد توجه و پیگیری قرار گیرد.
سایت Geonline، سایتی مرجع برای مرتفع نمودن نیاز علاقمندان، پژوهشگران، دانشجویان و دانش آموزان در حوزه جغرافیا است که برای تمامی سنین و سطوح مطالب کاربردی دارد.
