الصيف القاسي: كيف يبدو المستقبل؟

انخفاض انبعاثات الهباء الجوي يمكن أن يحد مؤقتا من الزيادة في فصل الصيف الحار

أقواس ضخمة وثابتة: هكذا بدا Jestream في العديد من الأماكن في صيف عام 2018 - كانت النتيجة شديدة الطقس. © Ventusky.com
قراءة بصوت عال

الاكتشاف المدهش: عدد المرات التي ستحدث فيها أحداث الصيف الشديدة مثل 2018 لا يعتمد فقط على تغير المناخ - بل يلعب تلوث الهواء أيضًا دورًا في هذا. تُظهر نماذج المناخ أن تأثير التبريد للأهباء التي يتم إخراجها يضعف الفرق في درجة الحرارة بين خطوط العرض القطبية والمناطق المعتدلة - وهذا يعزز درجات الحرارة الجوية الطويلة الأمد. ومع ذلك ، إذا أصبح الهواء أكثر نظافة ، خاصة في آسيا ، فقد يؤدي ذلك على الأقل إلى تأخير الزيادة في فصول الصيف القاسية.

كان صيف عام 2018 صيفًا من التفوق: في ألمانيا وفي كثير من أوروبا وأمريكا الشمالية وحتى القطب الشمالي ، جلب الجفاف والحرارة الشديدين. وكانت حرائق الغابات والجفاف وفشل المحاصيل هي العواقب. والسبب في هذا الطقس القاسي هو حركات الموجة الراكدة للتيار النفاث: فهي تشكل أقواسًا أكبر بين الشمال والجنوب تظل قائمة تقريبًا لعدة أسابيع.

نتيجة لذلك ، تظل مناطق الضغط العالي أو المنخفض ثابتة تقريبًا. يوضح ستيفان راهمستورف ، مؤلف مشارك في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ: "إذا ظل الطقس كما هو لعدة أسابيع في منطقة ما ، فإن الأيام المشمسة يمكن أن تتحول إلى موجة حرارة شديدة ويمكن أن تتحول الأمطار المطولة إلى فيضان".

محاذاة مناطق درجة الحرارة

وفقًا للباحثين في مجال المناخ ، يعتبر تغير المناخ مسؤولًا جزئيًا عن هذا الركود في موجات التيار النفاث: لأن القطب الشمالي يسخن بشكل غير متناسب ، يضعف التدرج الحراري بين بولندا والمناطق المدارية - وبالتالي "محرك" حركة الموجة الجوية. منذ بعض الوقت ، يتنبأ العلماء بتراكم مثل هذه التضخمات شبه الرنانة (QRAs) في سياق ظاهرة الاحتباس الحراري.

عندما تتوقف حركة الموجة من التيار النفاث القطبي ، تكون النتيجة في الغالب هي الظروف الجوية القاسية. © ناسا / GSFC

في صيف عام 2018 ، كان من الصعب تفويت هذا التسلسل المناخي: "لقد انعكس ذلك في الوقت الفعلي على شاشات التلفزيون لدينا وفي عناوين الصحف: كنمط لم يسبق له مثيل من الفيضانات الشديدة والجفاف وموجات الحرارة وحرائق الغابات التي تغطي نصف الكرة الشمالي بأكمله" ، يقول المؤلف الأول مايكل مان من جامعة ولاية بنسلفانيا. عرض

"بصمة" من النقيضين

لكن المشكلة تكمن في أن مثل هذه الحلقات من مجرى نفاث متصاعد لا يمكن التنبؤ بها مباشرة من خلال نماذج المناخ العالمي ، فالمحفزات الجوية معقدة للغاية. كم مرة ستحدث مثل هذه الأحداث في المستقبل ، لذلك ظل غير واضح. ومع ذلك ، حدد مان وفريقه مؤخرًا نوعًا من "بصمات الأصابع" في نماذج المناخ المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالطقس القاسي الناجم عن تدفق الطائرات.

"هناك توقيع واضح لمختلف أحداث QRA على مدى العقود الماضية" ، وأوضح الباحثون. تبعا لذلك ، تحدث هذه العواصف في كثير من الأحيان في التيار النفاث كلما اقتربت درجات حرارة خطوط العرض المعتدلة والقطبية من بعضها البعض إلى درجة معينة. بناءً على هذه الرؤية ، استخدم Mann وفريقه الآن لأول مرة عدة نماذج مناخية للتنبؤ بالتطور المستقبلي لحصار jetstream.

طرد الهباء الجوي يعزز الصيف المدقع

النتيجة المذهلة: يعتمد عدد مرات حدوث مثل هذه الظواهر الجوية القاسية في المستقبل ليس فقط على الاحتباس الحراري وانبعاثات غازات الدفيئة ، ولكن أيضًا على لاعب آخر في نظام المناخ: الهباء الجوي. يمكن لهذه المواد الصلبة العالقة ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات ورو ، أن تعكس أجزاء من أشعة الشمس في الجو وبالتالي يكون لها تأثير تبريد على المناخ.

توضح خريطة عالم الهباء الجوي هذه الغبار (المحمر) وانبعاثات الكبريتات (أبيض) - للأخير تأثير تبريد. ناسا / غودارد ، ويليام بوتمان

هذا التأثير واضح بشكل خاص حيث تنبعث معظم الهباء الجوي ، وبالتالي يكون تلوث الهواء أكبر greatest في خطوط العرض الوسطى. كما أوضح الباحثون ، خلال العقود القليلة الماضية ، كفل هذا عدم تسخين هذه المنطقة من الأرض أكثر بكثير مما كان يمكن أن يحدث في الهباء الجوي. بمعنى آخر ، يؤدي تلوث الهواء إلى إبطاء ارتفاع درجات الحرارة في خطوط العرض لدينا ، وبالتالي يقلل أيضًا من الفرق في درجات الحرارة بين القطب الشمالي والمنطقة المعتدلة. وهذا بدوره يعزز ركود موجات الجيت ستريم.

تلوث الهواء السيطرة على الفرامل

ماذا يعني هذا بالنسبة للمستقبل؟ وفقا لتوقعات مان وفريقه ، فإن وتيرة مثل هذه الظواهر الجوية القاسية ستزداد في أي حال. بحلول نهاية القرن ، قد يكون هناك ما بين 64 و 74 في المئة من حلقات الجيت الراكدة. "بناءً على عدد معين من الأحداث ، نتوقع زيادة متوسطة من حوالي 7.5 أحداث حاليًا إلى 11 حدثًا في السنة" ، وفقًا لتقرير الباحثين.

ومع ذلك ، قد يؤدي انخفاض كبير في انبعاثات الهباء الجوي إلى تأخير هذه الزيادة في الظواهر الجوية الشديدة قبل بضعة عقود على الأقل. لا يزال تلوث الهواء في العديد من المناطق واضحًا للغاية في آسيا. إذا تم توفير هواء نظيف هنا ، فسيتم التخلص من تأثير التبريد في المادة المعلقة. نتيجة لذلك ، فإن درجة الحرارة المتدرجة بين القطب الشمالي والمناطق المعتدلة ستزداد مرة أخرى - وبالتالي أيضًا العامل الذي يدفع موجات التيار النفاث.

فقط تأخير

ومع ذلك ، إذا لم يتم تباطؤ التغير المناخي في نفس الوقت عن طريق المزيد من الحماية المناخية ، فإن هذا الإجراء لا يمنحنا سوى فترة راحة ، كما يؤكد Markus Rex من معهد Alfred Wegner للبحوث القطبية والبحرية (AWI) في تعليق: "إذا كانت تدابير يقول: "مكافحة تلوث الهواء ، لا يمكن إجراء مزيد من التخفيض". "الزيادة المخيفة في الظروف الجوية القاسية تحدث بعد ذلك على أي حال - بعد ذلك بقليل".

وينطبق الشيء نفسه على مايكل مان: "المستقبل لا يزال في أيدينا عندما يتعلق الأمر الصيف القاسي الخطير والمدم" ، يؤكد الباحث المناخ. "إنها مسألة إرادتنا فقط لجعل الانتقال من الوقود الأحفوري إلى الطاقات المتجددة سريعًا." (Science Advances، 2018؛ doi: 10.1126 / sciadv.aat3272)

(Penn State، 02.11.2018 - NPO)