الأرض خلعت نظارتها الشمسية: لماذا كان عام 2023 حارًا بشكل غير طبيعي؟ ✛

الأصل: "Recent global temperature surge amplified by record-low planetary albedo"
arXiv:2405.19986 · 2024-05-30 · CC BY 4.0 · 3 دقيقة
في عام 2023، امتصّ كوكبنا ضوء الشمس أكثر من أي وقت خلال الثمانين عامًا الماضية، وهذا هو السبب الرئيسي، وليس النينيو، وراء القفزة غير المبررة في درجات الحرارة.

في صيف عام 2023، أظهرت موازين الحرارة حول العالم أرقامًا لم يتوقعها حتى أكثر التوقعات جرأة. ارتفع متوسط درجة حرارة الكوكب بمقدار 1.48 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية، وهذه القفزة البالغة 0.17 درجة مئوية حطمت الرقم القياسي السابق، وكأن المناخ فجأة بدّل سرعته. عرف العلماء أن الغازات الدفيئة تواصل تسخين الغلاف الجوي، وأن ظاهرة النينيو، وهي تيار دافئ في المحيط الهادئ يضيف عادةً مزيدًا من الحر، كانت تتشكل. لكن حتى معًا، تركت هذه العوامل فجوة غامضة تبلغ حوالي 0.2 درجة مئوية لم يستطع أي سبب مألوف تفسيرها. جاء الحل من جهة غير متوقعة: الكوكب نفسه توقف عن عكس ضوء الشمس، وكأنه خلع نظارته الشمسية.

البياض الكوكبي هو نسبة ضوء الشمس الذي تعكسه الأرض إلى الفضاء. إذا انخفض البياض، يمتص الكوكب طاقة أكثر ويسخن أكثر.

أظهرت قياسات الأقمار الصناعية لتوازن الإشعاع CERES أنه في عام 2023، امتصت الأرض ضوءًا شمسيًا أكثر بمقدار 1.82 واط لكل متر مربع مقارنة بمتوسط العقدين السابقين. هذا يعادل حصول كل متر مربع من سطح الكوكب على طاقة إضافية تعادل طاقة مصباحين متوهجين صغيرين يعملان باستمرار. كان السبب الرئيسي هو السحب المنخفضة، تلك الأغطية البيضاء الناعمة التي تغطي عادةً المحيطات واليابسة على ارتفاع يصل إلى كيلومترين. انخفضت نسبتها بمقدار 1.5% مقارنة بالمستوى المتوسط، أي بانخفاض نسبي قدره 4%. تراجع الغطاء السحابي بشكل خاص فوق خطوط العرض الوسطى الشمالية والمناطق الاستوائية، وأكثر ما كان فوق المحيط الأطلسي. سحب أقل تعني ضوءًا منعكسًا أقل، وبالتالي سطحًا أكثر حرارة.

لفهم مقدار الحرارة التي أضافها اختفاء السحب، بنى العلماء نموذجًا مبسطًا للميزان الحراري للأرض. يشبه النموذج دفتر أستاذ، حيث الإيراد هو الطاقة الشمسية والمصروف هو الحرارة المتسربة إلى الفضاء. أظهر النموذج أنه منذ ديسمبر 2020، قد تكون شذوذ الإشعاع الممتص قد أضاف حوالي 0.23 درجة مئوية إلى درجة حرارة الأرض في عام 2023. من هذا المقدار، 0.20 درجة مئوية جاءت من التغيرات في السحب، بينما الـ 0.03 درجة مئوية المتبقية جاءت من انكماش الجليد البحري والثلوج في المناطق القطبية. للمقارنة، قُدِّرت مساهمة النينيو بـ 0.07 درجة مئوية فقط، ومساهمة الدورة الشمسية بـ 0.03 درجة مئوية. يتضح أن السحب لعبت دور قائد الأوركسترا في الحر غير الطبيعي، وليس الأوركسترا المناخية المعتادة.

التغذية الراجعة للسحب المنخفضة: عندما يسخن الكوكب، تذوب السحب المنخفضة، مما يقلل الضوء المنعكس، فيزداد التسخين أكثر. هذه حلقة إيجابية قد تسرّع الاحترار.

لكن لماذا قلّت السحب؟ هذا هو السؤال الجوهري، والإجابة عليه ستحدد مدى إثارة القلق في المستقبل. أحد الاحتمالات هو التقلب الطبيعي للمناخ، مثل التذبذب الأطلسي متعدد العقود، الذي يعيد ببطء ترتيب التيارات المحيطية والغطاء السحابي. احتمال آخر هو تشديد قواعد وقود السفن، مما أدى إلى تقليل الهباء الجوي في الغلاف الجوي، وهي الجسيمات التي تساعد السحب على التكون. والاحتمال الثالث، وهو الأكثر إثارة للقلق، هو تلك التغذية الراجعة للسحب المنخفضة التي تنبأت بها النماذج منذ زمن طويل، لكن لم تتمكن الملاحظات من التقاطها. إذا استمر الاتجاه، فإن حساسية المناخ للأرض ستكون أقرب إلى الحد الأعلى للتقديرات، والميزانية الكربونية المتبقية قبل بلوغ 1.5 درجة مئوية ستكون أصغر مما كان مفترضًا.

خلعت الأرض نظارتها الشمسية في عام 2023، وشعر العالم بذلك على جلده. الآن مهمة العلماء هي فهم ما إذا كان هذا قد حدث بالصدفة بسبب تقلبات طبيعية، أم أن النظارة تحطمت إلى الأبد، مما أطلق حلقة من شأنها تسخين الكوكب بشكل أسرع. من الإجابة يتوقف مدى الاستعجال في خفض انبعاثات الغازات الدفيئة. فإذا استمرت السحب في الذوبان، فقد يحمل كل عام قادم أرقامًا قياسية جديدة من الحر، وعندها لن يكون حد 1.5 درجة مئوية مجرد خط بعيد على الرسم البياني، بل مرحلة تم تجاوزها.

في عام 2023، امتصت الأرض ضوء الشمس كما لو كان غشاء عاكس بحجم المحيط المتجمد الشمالي بأكمله قد اختفى من سطحها. شذوذ الإشعاع الممتص +1.82 واط/م² يعادل حرارة إضافية من حوالي 300 مليون غلاية كهربائية تعمل باستمرار.

قصة توقف السحب عن عكس الضوء واحترار الكوكب بسرعة تذكرنا برواية كيم ستانلي روبنسون "وزارة المستقبل"، حيث تبدأ الكارثة المناخية بضربة حرارية غير متوقعة. لكن في الواقع، لم يكن الجاني تقنيات خيالية، بل سحب منخفضة عادية.

العلماء
Ludwig BoltzmannJoseph von FraunhoferGalileo GalileiNicolaus Copernicus
المفاهيم
global warming El Niño La Niña Niño 3.4 annual cycle relative ONI ERSST مناخ Warm water volume تأثير الاحتباس الحراري ENSO عمر الكون natural variability تنبؤ UAH satellite record spring predictability barrier Earth's energy imbalance انعكاسية Upper 300 m temperature sea surface temperature anomaly