كشفت دراسة جديدة أجراها علماء معهد وايزمان للعلوم أن اشتداد العواصف الشتوية في نصف الكرة الجنوبي قد وصل بالفعل إلى مستوى التوقعات لنهاية القرن الحادي والعشرين
ومع ذلك، يبدو أن تقرير الأمم المتحدة القادم يجب أن يأخذ في الاعتبار أيضًا النتائج المفاجئة لدراسة جديدة نشرت اليوم في المجلة العلمية طبيعة تغير المناخ. فريق من الباحثين بقيادة د راي تشامكا من قسم علوم الأرض والكواكب في معهد وايزمان للعلوم - بالتعاون مع الدكتور يي مينغ من جامعة برينستون والدكتور ياني يوفال من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا - يكشف عن تعزيز كبير لشدة العواصف الشتوية في نصف الكرة الجنوبي. حتى الآن، توقعت النماذج المناخية أن النشاط البشري، الذي يزيد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي، لن يؤدي إلى تعزيز العواصف الشتوية بشكل كبير إلا في وقت لاحق من هذا القرن. في الدراسة الجديدة، قارن العلماء البيانات التي ظهرت من تشغيل نماذج ديناميكيات المناخ ونتائج الملاحظات الفعلية واكتشفوا أن قوة العواصف قد وصلت بالفعل إلى المستوى الذي كان من المتوقع حدوثه في نهاية القرن الحادي والعشرين. قرن.
هناك حوالي 30 شبكة كمبيوتر كبيرة ومعقدة بشكل خاص في طليعة أبحاث المناخ. يدير كل واحد منهم نموذجًا يتكون من ملايين الأسطر من التعليمات البرمجية، ويحسب عددًا لا يحصى من الظواهر الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تخلق الظروف البيئية على الأرض على مدى مئات وآلاف السنين. تعلمنا النماذج عن حالة الغلاف الجوي أو المحيطات أو القارات أو الأنهار الجليدية، بالنظر إلى التاريخ البيئي ولغرض تقديم توقعات للتغيرات المناخية المتوقعة في العقود ومئات السنين القادمة. ويتم تحليل هذه النتائج من قبل معاهد بحثية رائدة في العالم، بما في ذلك معهد وايزمان للعلوم، وبناءً عليها يتم كتابة التقارير الشاملة للأمم المتحدة حول تغير المناخ (IPCC التقارير) والسياسة العالمية مصممة على التعامل مع أحد أكبر التحديات التي يواجهها جيلنا.
العواصف الشتوية هي في الواقع حدث مناخي يستمر بضعة أيام فقط، ولكنها بشكل تراكمي تخلق تيارات من الطاقة (الحرارة والرطوبة) في الغلاف الجوي - مما يؤثر على المناطق المناخية المختلفة حول العالم. على سبيل المثال، العواصف هي المسؤولة عن معظم "انتقال" الحرارة من المنطقة الاستوائية إلى القطب، فبدون تأثيرها سيكون متوسط درجة الحرارة في القطبين أقل بنحو 30 درجة. يتم الكشف عن التأثير طويل المدى للعواصف الشتوية عندما يتم حساب المتوسطات من البيانات المتراكمة على مدى فترات زمنية طويلة جدًا. وهذا بطريقة مشابهة لأبحاث المناخ، التي تستخلص الظواهر التي يمكن قياسها وحسابها والتي تحدث على مدى فترات زمنية ومكانية كبيرة. ولذلك، فإن القوة المفاجئة للعواصف في السنوات الأخيرة لها عواقب مناخية كبيرة.
واختار الباحثون التركيز على نصف الكرة الجنوبي لأنه المكان الذي تكون فيه شدة العواصف أقوى. ولم تبحث الدراسة الوضع في نصف الكرة الشمالي، ولكن يبدو أن قوة العواصف في هذه المنطقة أقل مقارنة بنصف الكرة الجنوبي وسيتم الشعور بها في العقود المقبلة.
التغيرات في بنية التيارات النفاثة في الغلاف الجوي
أراد تشامكا، الذي يدرس الفيزياء التي تحكم تغير المناخ في مختبره بالمعهد، وشركائه في هذا البحث، التأكد من أن اشتداد العواصف الشتوية يرجع إلى قيود خارجية على النظام (مثل النشاط البشري) - و أن الأمر لا يتعلق بالتغيرات التي تحدث بشكل طبيعي في النظام المناخي. ولتحقيق هذه الغاية، قاموا بتحليل عمليات محاكاة النماذج المناخية التي درست نطاق التغيرات المحتملة في شدة العواصف نتيجة لعوامل داخلية فقط، ودون تأثير القيود الخارجية مثل النشاط البشري. واكتشفوا أنه منذ عقدين من الزمن، تجاوزت قوة العواصف الحد الأقصى لنطاق "الضوضاء" في النظام الذي قد يكون سببه مصادر داخلية. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف الباحثون العملية المالية التي تتسبب في اشتداد العواصف: فقد كشف تحليل معدل نمو العواصف أن التغيرات في بنية التيارات النفاثة في الغلاف الجوي في العقود الأخيرة تسببت في اشتداد العواصف، ويبدو أن النماذج المناخية غير قادرة على إعادة إنتاج هذه التغييرات بالكثافة الصحيحة.
البحث له نتيجتان مباشرتان وهامتان: الأولى، أنه يوضح أنه ليس فقط من المرجح أن تكون التنبؤات المناخية لبقية القرن الحالي أكثر خطورة مما توقعنا، ولكن من الممكن أيضًا أن يكون للنشاط البشري تأثير أكبر على الكوكب. المناخ في نصف الكرة الجنوبي مما كان معروفا حتى الآن. ولذلك، تتزايد الحاجة الملحة إلى التحرك بشكل أسرع وحسم للتخفيف من الأضرار المناخية في هذه المنطقة. ثانياً، من الضروري تصحيح نماذج التنبؤ المناخي التي يتم من خلالها تحديد سياسات الحكومات في التعامل مع تغير المناخ، بحيث يتم تقديم توقعات أكثر دقة للتغيرات في شدة العواصف في العقود القادمة.
وبعد هذه النتائج، يطرح السؤال: هل تغفل النماذج المناخية للأرض ظواهر مهمة أخرى؟ ويؤكد تشامكا: "تقوم النماذج بعمل جيد في جميع المؤشرات تقريبًا، مثل، على سبيل المثال، في تحديد التغيرات في درجات الحرارة، وكمية هطول الأمطار أو الجليد والعواصف الصيفية. لقد اكتشفنا فهرسًا واحدًا فيه خطأ في حساسية النماذج، وهو بحاجة إلى التصحيح".
ومن المتوقع أن تساعد نتائج الدراسة باحثي المناخ في العالم على تصحيح الانحراف في النماذج، وإصدار توقعات أكثر دقة للمستقبل. وعلاوة على ذلك، فإنها قد تساعد علماء المناخ في تقييم مدى السوء الذي بلغه وضعنا في أعقاب اكتشاف أن العواصف الشتوية أصبحت أقوى كثيرا في العقود الأخيرة ــ وهو الاتجاه الذي قد يتفاقم ما دام العالم لم يجد حلولاً لأزمة المناخ.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
