صورة انقر للرسوم المتحركة: مقارنة بين تقديرات متداخلة لمدة سنة واحدة على فترات 6 أشهر من صافي تدفق الطاقة السنوي من أعلى الغلاف الجوي من CERES (خط برتقالي صلب) وتقدير رصد في الموقع لامتصاص الطاقة بواسطة نظام مناخ الأرض (خط تركواز صلب). الائتمان: ناسا / تيم مارفل
وجد الباحثون أن اختلال توازن الطاقة على الأرض تضاعف تقريبًا خلال فترة 14 عامًا من 2005 إلى 2019.
يتم تحديد مناخ الأرض من خلال توازن دقيق بين كمية الطاقة الإشعاعية للشمس الممتصة في الغلاف الجوي وعلى السطح وكمية الأشعة تحت الحمراء الحرارية التي تنبعث من الأرض إلى الفضاء. يعني عدم توازن الطاقة الإيجابي أن نظام الأرض يكتسب طاقة ، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الكوكب. مضاعفة اختلال توازن الطاقة هو موضوع دراسة حديثة نشرت نتائجها في 15 يونيو 2021 في رسائل البحث الجيوفيزيائي.
قارن العلماء في NASA و NOAA البيانات من قياسين مستقلين. تقوم مجموعة أجهزة استشعار الأقمار الصناعية الخاصة بسحابات ناسا ونظام الطاقة المشعة للأرض (CERES) بقياس كمية الطاقة التي تدخل وتخرج من نظام الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح البيانات المأخوذة من مجموعة عالمية من عوامات المحيطات ، تسمى Argo ، تقديرًا دقيقًا لمعدل تسخين محيطات العالم. نظرًا لأن ما يقرب من 90 في المائة من الطاقة الزائدة الناتجة عن اختلال توازن الطاقة ينتهي بها المطاف في المحيط ، فإن الاتجاهات العامة للإشعاع الوارد والصادر يجب أن تتفق على نطاق واسع مع التغيرات في المحتوى الحراري للمحيطات.
“الطريقتان المستقلتان جدًا للنظر في التغيرات في اختلال توازن الطاقة على الأرض متفقان حقًا ، وكلاهما يظهر هذا الاتجاه الكبير جدًا ، والذي يمنحنا الكثير من الثقة في أن ما نراه هو ظاهرة حقيقية قال نورمان لوب ، المؤلف الرئيسي للدراسة والباحث الرئيسي في CERES في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا في هامبتون ، فيرجينيا ، “وليس مجرد أداة مفيدة”. “الاتجاهات التي وجدناها كانت مقلقة إلى حد ما”.
الزيادات في انبعاثات غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان بسبب النشاط البشري تحبس الحرارة في الغلاف الجوي ، وتلتقط الإشعاعات الصادرة التي يمكن أن تتسرب إلى الفضاء. يؤدي الاحترار إلى تغييرات أخرى ، مثل ذوبان الجليد والثلج ، وزيادة بخار الماء وتغيرات السحب التي يمكن أن تزيد من ارتفاع درجة الحرارة. اختلال توازن طاقة الأرض هو التأثير الصافي لكل هذه العوامل. من أجل تحديد العوامل الأولية التي تؤدي إلى عدم التوازن ، استخدم الباحثون طريقة تبحث في التغيرات في السحب ، وبخار الماء ، والمساهمات المجمعة من الغازات النزرة وخرج الضوء من الشمس ، وسطح البياض (كمية الضوء المنعكسة بواسطة سطح الأرض) ، وجسيمات الغلاف الجوي الدقيقة التي تسمى الهباء الجوي ، والتغيرات في توزيعات درجة حرارة السطح والغلاف الجوي.
توصلت الدراسة إلى أن مضاعفة الاختلال هي جزئيًا نتيجة زيادة غازات الدفيئة بسبب النشاط البشري ، والمعروف أيضًا باسم التأثير البشري ، إلى جانب الزيادات في بخار الماء التي تحبس المزيد من الإشعاع طويل الموجات الصادرة ، مما يساهم بشكل أكبر في اختلال توازن طاقة الأرض بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي الانخفاض المرتبط بالسحب والجليد البحري إلى زيادة امتصاص الطاقة الشمسية.
وجد الباحثون أيضًا أن انعكاس التذبذب العقدي للمحيط الهادئ (PDO) من الطور البارد إلى الطور الدافئ من المحتمل أن يكون قد لعب دورًا رئيسيًا في تكثيف اختلال توازن الطاقة. PDO هو نمط من تقلب مناخ المحيط الهادئ. تتضمن بصمة إصبعه إسفينًا كبيرًا من الماء في شرق المحيط الهادئ يمر بمراحل باردة ودافئة. يمكن أن يكون لهذا التباين الداخلي الذي يحدث بشكل طبيعي في نظام الأرض آثار بعيدة المدى على الطقس والمناخ. تسببت مرحلة PDO شديدة الحرارة التي بدأت في حوالي عام 2014 واستمرت حتى عام 2020 في انخفاض واسع النطاق في تغطية السحب فوق المحيط وزيادة مماثلة في امتصاص الإشعاع الشمسي.
قال لوب: “من المحتمل أن يكون مزيجًا من التأثير البشري والتنوع الداخلي”. “وخلال هذه الفترة تسبب كلاهما في ارتفاع درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى تغيير كبير إلى حد ما في اختلال توازن طاقة الأرض. حجم الزيادة غير مسبوق “.
يحذر لوب من أن الدراسة ليست سوى لقطة سريعة بالنسبة لتغير المناخ على المدى الطويل ، وأنه ليس من الممكن التنبؤ بأي قدر من اليقين بالشكل الذي قد تبدو عليه العقود القادمة لتوازن ميزانية طاقة الأرض. ومع ذلك ، خلصت الدراسة إلى أنه ما لم ينحسر معدل امتصاص الحرارة ، فمن المتوقع حدوث تغييرات مناخية أكبر مما يحدث بالفعل.
“لقد سمحت لنا السجلات المطولة والمتكاملة للغاية من Argo و CERES لكلاهما بتحديد اختلال توازن الطاقة على الأرض بدقة متزايدة ، ودراسة تنوعاتها واتجاهاتها ببصيرة متزايدة ، مع مرور الوقت.” قال جريجوري جونسون ، المؤلف المشارك في الدراسة وعالم المحيطات الفيزيائي في مختبر البيئة البحرية للمحيط الهادئ التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في سياتل ، واشنطن. “إن مراقبة حجم وتغيرات اختلال توازن الطاقة هذا أمر حيوي لفهم مناخ الأرض المتغير.”
المرجع: “بيانات الأقمار الصناعية والمحيطات تكشف عن زيادة ملحوظة في معدل تسخين الأرض” بقلم نورمان ج.لوب ، جريجوري سي جونسون ، تايلر ج.ثورسن ، جون إم ليمان ، فريد ج.روز وسيجي كاتو ، 15 يونيو 2021 ، رسائل البحث الجيوفيزيائي.
دوى: 10.1029 / 2021GL093047
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
