دور الإشعاع الشمسي في تغير المناخ


يستعرض مجلد خاص من مجلة الأبحاث الجيوفيزيائية مجال الأبحاث المتنامي "التعتيم العالمي" و "الإشراق العالمي" في أكثر من 20 مقالة. تتحكم هذه الظواهر ، التي يُفترض أنها من صنع الإنسان ، في حادثة الإشعاع الشمسي على سطح الأرض وبالتالي تؤثر على المناخ.

تم تسجيل أدوات خاصة للإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض منذ عام 1923. ومع ذلك ، لم تبدأ شبكة القياس العالمية في الظهور إلا في السنة الجيوفيزيائية الدولية في 1957/58. تكشف البيانات التي تم الحصول عليها أن الطاقة التي توفرها الشمس على سطح الأرض قد شهدت تغيرات كبيرة على مدى العقود الماضية ، مع ما يرتبط بها من آثار على المناخ.

لا يزال البحث عن العوامل التي تقلل من الإشعاع الشمسي أو يكثفه ويتسبب بالتالي في "التعتيم العالمي" أو "الإشراق العالمي" مجال بحث حديث للغاية. نشر الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (AGU) الآن مجلدًا خاصًا حول هذا الموضوع يعرض الحالة الراهنة للمعرفة بالتفصيل ويقدم مساهمة كبيرة في علوم المناخ. ويؤكد مارتن وايلد ، العالم البارز في معهد علوم الغلاف الجوي والمناخ في ETH زيوريخ ، وهو متخصص في هذا الموضوع: "الآن فقط ، لا سيما بمساعدة هذا المجلد ، الأبحاث في هذا المجال تقلع حقًا".

انخفاض في الإشعاع الشمسي المكتشف

النتائج الأولية ، التي كشفت أن الإشعاع الشمسي على سطح الأرض ليس ثابتًا مع مرور الوقت ولكنه يختلف إلى حد كبير على مدار عقود ، تم نشره في أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات لمناطق محددة من الأرض. أتسومو أومورا ، أستاذ فخري في ETH زيوريخ ، على سبيل المثال ، اكتشف في ذلك الوقت أن كمية الإشعاع الشمسي في أوروبا انخفضت بشكل كبير بين الخمسينيات والثمانينيات. لم يكن حتى عام 1998 أول دراسة عالمية أجريت على مناطق أكبر ، مثل قارات أفريقيا وآسيا وأمريكا الشمالية وأوروبا على سبيل المثال. أظهرت النتائج أن الإشعاع الشمسي السطحي انخفض في المتوسط ​​بنسبة 2 في المائة في العقد بين الخمسينيات والتسعينيات.

عند تحليل البيانات التي تم تجميعها مؤخرًا ، اكتشف وايلد وفريقه أن الإشعاع الشمسي قد تزايد تدريجياً مرة أخرى منذ عام 1985. في مقال نشر في "العلوم" في عام 2005 ، صاغوا عبارة "إشراق عالمي" لوصف هذا الاتجاه الجديد و لمعارضة مصطلح "التعتيم العالمي" المستخدم منذ عام 2001 للانخفاض المحدد مسبقًا في الإشعاع الشمسي.

في الآونة الأخيرة فقط ، لفت مقال في مجلة نيتشر ، والذي كان وايلد مشاركًا فيه أيضًا ، اهتمامًا إضافيًا إلى موضوع التعتيم / الإشراق العالمي.

تلوث الهواء يفضل التمثيل الضوئي

في هذه الدراسة ، لأول مرة ، فحص العلماء العلاقة بين التعتيم / الإشراق العالمي ودورة الكربون. وأظهروا أن ضوء أكثر متناثرة موجودا خلال فترات التعتيم العالمي نظرا لزيادة aerosol- وسحابة المبالغ، تمكن النبات على امتصاص CO 2 أكثر كفاءة مما كانت عليه عندما يكون الهواء أكثر نظافة، وبالتالي أكثر وضوحا. ويرى العلماء أن هذا يرجع إلى أن الضوء المبعثر يخترق أعمق في مظلة الغطاء النباتي من أشعة الشمس المباشرة ، مما يعني أن النباتات يمكن أن تستخدم الضوء بشكل أكثر فعالية لعملية التمثيل الضوئي. وبالتالي ، كان هناك حوالي 10 في المئة من الكربون المخزن في المحيط الحيوي الأرضي بين عامي 1960 و 1999.

يقدم المجلد الخاص ، الذي يظهر في مجلة الأبحاث الجيوفيزيائية التابعة لجامعة الدول العربية ، نظرة عامة على الحالة الراهنة للمعرفة. ما يقرب من نصف المنشورات في المجلد إما مكتوبة كليا أو جزئيا من قبل علماء ETH زيوريخ. وايلد هو محرر الضيف ، والمؤلف أو المؤلف المشارك لعشرة من هذه المقالات.

توفر المقالات أول مؤشر لحجم هذه الآثار ، وكيف تختلف من حيث الزمان والمكان وما هي العواقب المحتملة لتغير المناخ. كما يناقشون بالتفصيل الأسباب والآليات الأساسية التي لا تزال قيد المناقشة.

أسئلة كثيرة تركت مفتوحة

من غير الواضح بشكل خاص ما إذا كانت السحب أو الهباء الجوي هي التي تسبب التعتيم / الإشراق العالمي ، أو حتى التفاعلات بين الغيوم والهباء الجوي ، حيث أن الهباء الجوي يمكن أن يؤثر على "سطوع" الغيوم وعمرها. يتسم التحقيق في هذه العلاقات بالتعقيد بسبب عدم توفر بيانات رصد كافية - إن وجدت - حول كيفية تغير السحب والهباء الجوي خلال العقود الماضية. ومع ذلك ، ينبغي أن تساعد برامج قياس الأقمار الصناعية التي تم إطلاقها مؤخرًا في سد هذه الفجوة للمستقبل من الفضاء.

"لا يزال هناك قدر كبير من البحوث التي يتعين القيام بها لأن العديد من الأسئلة لا تزال مفتوحة" ، ويوضح وايلد. ويشمل ذلك حجم الآثار الخافتة والإشراق على المستوى العالمي ومدى اختلاف الآثار بين المناطق الحضرية والريفية ، حيث يتم إطلاق عدد أقل من الهباء الجوي في الغلاف الجوي. سؤال آخر لم يحسم هو ما يحدث على المحيطات ، حيث بالكاد تتوفر أي بيانات قياس من هذه المناطق.

من بين التحديات الأخرى التي يواجهها الباحثون دمج تأثيرات التعتيم / الإشراق العالمي بشكل أكثر فعالية في النماذج المناخية ، لفهم تأثيرها على تغير المناخ بشكل أفضل. بعد كل شيء ، تشير الدراسات إلى أن التعتيم العالمي يخفي الارتفاع الفعلي في درجة الحرارة - وبالتالي تغير المناخ - حتى فترة طويلة من الثمانينات. علاوة على ذلك ، تُظهر الدراسات المنشورة أيضًا أن النماذج المستخدمة في تقرير التقييم الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) لا تُعيد إنتاج التعتيم / الإشراق العالمي بشكل كافٍ: لا يتم محاكاة التعتيم والإشراق اللاحق بشكل واقعي بواسطة النماذج. وفقا للعلماء ،

يقول ويلد: "لهذا السبب نعمل في ETH زيوريخ مع نسخة بحثية من نموذج المناخ العالمي ، الذي يحتوي على الكثير من الهباء الجوي والفيزياء الميكروية السحابية ، ويمكنه إعادة إنتاج التعتيم / الإشراق العالمي بشكل أكثر فعالية". بالنسبة له ، تشكل الدراسات حتى الآن تقديرات "أولية" يجب متابعتها بمزيد من البحث.

شارك المقالة عبر:

اترك تعليقا:

اعلانك هنا