الارتباط المحيطي وراء حالات طوارئ الحر على الأرض

عندما تضرب موجة حر رطبة قاتلة جنوب آسيا أو ساحل الخليج، فإن السبب الفوري يُقاس على الأرض - درجة حرارة الهواء والرطوبة وقراءات درجة الحرارة الرطبة التي تحدد ما إذا كان جسم الإنسان قادراً على تبريد نفسه. لكن دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature Geoscience تكتشف أن الأصل الحقيقي لكثير من أسوأ هذه الأحداث يكمن في البحر، في المياه الدافئة المتزايدة للبحار الساحلية والاستوائية.

الأبحاث، بقيادة علماء في معهد بوتسدام لأبحاث تأثر المناخ بالتعاون مع جامعة برينستون وجامعة Sun Yat-sen، حللت بيانات مناخية تمتد عبر أربعة عقود - من 1982 إلى 2023 - باستخدام ما تسميه الفريق بمنهج الشبكة المعقدة. سمح هذا الأسلوب لهم بتتبع العلاقات الإحصائية بين درجات حرارة سطح المحيط وأنماط الرطوبة الجوية واسعة النطاق التي تغذي أحداث الحر المركبة على الأرض. الخلاصة: تُعزى ما بين 50 و64 بالمئة من الزيادة المسجلة في موجات الحر الرطب واسعة النطاق خلال تلك الفترة إلى ارتفاع درجات حرارة سطح البحر في المناطق الساحلية.

كيف تعمل هذه الآلية

الفيزياء الكامنة وراء هذا الاكتشاف بسيطة نسبياً، حتى وإن كانت التقديرات الكمية تتطلب جهداً حسابياً كبيراً. مع ارتفاع درجات حرارة سطح المحيط، يتبخر المزيد من الماء في الغلاف الجوي. تُنقل هذه الرطوبة الإضافية بعد ذلك إلى الداخل من خلال أنماط الرياح السائدة، حيث ترفع مكون الرطوبة من ما يسميه الأرصاديون مؤشر الحرارة. الرطوبة العالية تمنع تبخر العرق، وهي آلية التبريد الأساسية في جسم الإنسان، مما يجعل درجة حرارة الهواء معينة أخطر فسيولوجياً بكثير من نفس درجة الحرارة في الظروف الجافة.

وصف المؤلف الرئيسي Fenying Cai من معهد بوتسدام هذه الديناميكية بقوله: "المحيطات توفر مزيداً من الرطوبة للغلاف الجوي، والتي تُنقل بعد ذلك إلى الأرض، مما يزيد من الحرارة - وهذا التأثير يكون قوياً بشكل خاص في المناطق الاستوائية." كشف تحليل الشبكة في الدراسة أن هذا التضخيم قوي بشكل خاص عندما تمتد أحداث الحر عبر مناطق جغرافية كبيرة في نفس الوقت، وهي بالضبط الأحداث التي تطغى على أنظمة الاستجابة الطارئة وتسبب خسائر في الأرواح بالجملة.

الأنماط الإقليمية والنقاط الحساسة

حددت الدراسة علاقات إقليمية متميزة بين حوض محيطي معين ومناطق أرضية معرضة لأقصى حد من موجات الحر الرطب. تُرتبط المياه الدافئة في المحيط الهندي بشدة أكبر بارتفاع خطر الحر الرطب عبر جنوب آسيا والشرق الأوسط، منطقتين شهدتا بالفعل بعضاً من أخطر قراءات درجة الحرارة الرطبة على الإطلاق في السنوات الأخيرة. في نصف الكرة الغربي، الاحترار في الأطلسي الاستوائي الشمالي هو القوة المسيطرة وراء زيادة خطر الحر الرطب في شمال أمريكا الجنوبية وأجزاء من منطقة البحر الكاريبي.

تُهم هذه الروابط الإقليمية في تخطيط التكيف لأنها تشير إلى أن المجتمعات في المناطق عالية المخاطر يمكنها محتملاً أن تتلقى إنذاراً مبكراً بالمواسم الخطيرة بناءً على مراقبة درجة حرارة سطح البحر في أحواض محيطية معينة - قبل وصول أحداث الحر فعلياً. الاستجابة الحرارية للمحيط لفرض غازات الاحتباس الحراري تتخلف عن الاحترار الجوي، لكنها تستمر أيضاً لفترة أطول، مما يجعلها إشارة أكثر استقراراً للتنبؤ الموسمي من سجلات درجات الحرارة القائمة على الأرض وحدها.

أحداث النطاق الواسع تتأثر بالمحيط أكثر من الأحداث المحلية

أحد الاكتشافات الأكثر غرابة من الدراسة هو أن تأثير المحيط أقوى لأحداث المركبة الموزعة جغرافياً على نطاق واسع مقارنة بموجات الحر المحلية المعزولة. قد تهيمن على موجة حر تؤثر على مدينة واحدة أو منطقة فرعية عوامل محلية - تأثيرات جزيرة الحرارة الحضرية، أو عجز الرطوبة في التربة، أو أنماط الدوران الإقليمية. لكن عندما تمتد موجة حر عبر عدة دول أو قارة بأكملها في نفس الوقت، يصبح إمداد الرطوبة من المحيطات الدافئة هو العامل القوي المسيطر.

يحمل هذا التمييز آثاراً عملية. ركزت نماذج المناخ وأطر التخطيط الطارئ تاريخياً على الشذوذ في درجات الحرارة المحلية والإقليمية كمؤشر أساسي للمخاطر في حالات طوارئ الحر. تشير الأبحاث الجديدة إلى أنه بالنسبة للفئة الأخطر من الأحداث - موجات الحر الرطب واسعة النطاق، متعددة الأسابيع التي تؤثر على عشرات أو مئات الملايين من الأشخاص في نفس الوقت - قد توفر مراقبة ظروف المحيط في الأحواض الرئيسية إنذاراً مبكراً وأكثر موثوقية من مؤشرات الغلاف الجوي القائمة على الأرض.

إمكانية الإنذار المبكر

يقترح فريق البحث أن درجات حرارة سطح البحر الساحلية يمكن أن تكون بمثابة مؤشر متقدم لنوع أحداث الحر الرطب واسعة النطاق التي يصعب إدارتها أكثر من غيرها. على عكس الظروف الجوية، التي يمكن أن تتغير بشكل كبير على مدار الأيام، تتطور درجات حرارة المحيط على مدار أسابيع إلى أشهر ويتم مراقبتها بشكل مستمر من خلال شبكة عالمية من الأقمار الصناعية والعوامات. إذا استمرت العلاقات الإحصائية المحددة في هذه الدراسة تحت الاحترار المستمر، يمكن تحسين التنبؤات الموسمية بخطر الحر الرطب بشكل كبير من خلال دمج شذوذ درجة حرارة حوض المحيط في الأنظمة التنبؤية الموجودة.

هذا الاحتمال مهم بشكل خاص نظراً للاتجاهات في درجات حرارة المحيط العالمية. شهدت السنوات الثلاث الماضية درجات حرارة سطح البحر القياسية في أحواض محيطية متعددة في نفس الوقت، مدفوعة بمزيج من تغير المناخ طويل الأجل ودورة El Niño 2023-2024. تشير نتائج الدراسة إلى أن سجلات درجة حرارة المحيط تلك تُترجم مباشرة إلى أحداث حر رطب أكثر تكراراً وأكثر اتساعاً جغرافياً على الأرض - وأن هذا الارتباط سيزداد قوة مع استمرار احترار المحيط تحت مسارات الانبعاثات الحالية.

الآثار المترتبة على سياسة المناخ

تضيف الدراسة إلى مجموعة متزايدة من الأبحاث التي توثق أن الاحترار الساحلي ليس ببساطة مسألة ارتفاع مستوى سطح البحر واضطراب النظم البيئية البحرية. يربط ارتباط الرطوبة الجوية الموصوف في هذه الأبحاث بشكل مباشر الاحترار المحيطي بحالات طوارئ الحر القائمة على الأرض التي تمثل بالفعل من بين أعلى أسباب الوفيات المرتبطة بالمناخ عالمياً. الحرارة تقتل أكثر من أي حدث طقسي آخر في السنة في العديد من المناطق، والنوع الرطب منها خطر فسيولوجياً الأكثر لأنه يلغي قدرة الجسم على تنظيم درجة حرارته حتى عندما يكون الظل والماء متاحين.

تؤكد النتائج على إلحاحية تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري قبل أن ترتفع درجات حرارة سطح البحر أكثر، مع الاستثمار أيضاً في البنية التحتية لحالات طوارئ الحر - مراكز التبريد وأنظمة الإنذار المبكر والتغييرات في تصميم المناطق الحضرية - في المناطق الأكثر تعرضاً لآلية تضخيم الحر المحيطي التي حددتها هذه الدراسة الآن.

تم تجميع هذا المقال بناءً على تقارير من Phys.org. اقرأ المقال الأصلي.