On the present and future changes in heatwave characteristics over the UK using RegCM4

لطالما كانت شمس الصيف مصدراً للحياة والترفيه، ولكنها أصبحت في العقود الأخيرة أيضاً مصدراً لخطر متزايد. فمع ارتفاع حرارة الكوكب بسبب النشاط البشري، لا يقتصر الأمر على زيادة شدة الحرارة فحسب؛ بل إنها تبقى لفترات أطول، وتصل بوتيرة أكثر تكراراً، وتنتشر في أماكن كانت ذات يوم باردة. هذا التحول يحول فترات الحرارة المرتفعة القصيرة إلى أحداث خطيرة تُعرف باسم موجات الحر. وهذه ليست مجرد أيام حارة؛ بل هي فترات ممتدة يظل فيها الهواء دافئاً بشكل غير طبيعي، وغالباً ما تحبسها أنظمة الضغط المرتفع التي تمنع الرياح والسحب المبردة المعتادة. وعندما تجتمع هذه الحرارة مع الرطوبة العالية، يجد جسم الإنسان صعوبة في تبريد نفسه، مما يؤدي إلى مخاطر صحية شديدة. إن فهم كيفية تغير هذه الأحداث في العقود القادمة أمر بالغ الأهمية لحماية المجتمعات والبنية التحتية والصحة العامة.

قام فريق من الباحثين من جامعة سانت أندروز، وجامعة هيرتفوردشير، والمعهد الوطني للتكنولوجيا في روركلا، بإلقاء نظرة فاحصة على مستقبل موجات الحر هذه فوق المملكة المتحدة. لم يريدوا معرفة ما إذا كانت البلاد ستصبح أكثر سخونة فحسب، بل أرادوا معرفة كيفية تغير طبيعة هذه الأحداث الحرارية المتطرفة بدقة. ولتحقيق ذلك، استخدموا محاكاة حاسوبية قوية. أولاً، قاموا بتشغيل نموذج مناخي عالمي، الذي ينظر إلى الكوكب بأكره، ليروا مدى قدرته على إعادة إنتاج موجات الحر في الماضي. ووجدوا أنه بينما نجح هذا النموذج العالمي في التقاط الأنماط العامة، إلا أنه أغفل بعض التفاصيل الدقيقة، خاصة في المناطق ذات التضاريس المعقدة والجبلية مثل المرتفعات الاسكتلندية وداخل ويلز، حيث مال إلى التنبؤ بدرجات حرارة مرتفعة للغاية. ولإصلاح ذلك، استخدم الفريق تقنية تسمى "التصغير الديناميكي" (dynamical downscaling). تخيل أخذ خريطة واسعة ومنخفضة الدقة ثم التكبير لرؤية الشوارع والتلال الفردية؛ هذا ما فعله نموذجهم الثاني، RegCM4. لقد أخذ البيانات العالمية الواسعة وصقلها لإنشاء صورة أكثر حدة وتفصيلاً لمناخ المملكة المتحدة، مصححاً أخطاء النموذج الأكبر وموفراً رؤية أوضح لما هو آتٍ.

بعد ذلك، توقع الباحثون هذه الظروف في فترتين زمنيتين مستقبليتين: المستقبل القريب، الممتد من عام 2030 إلى 2060، والمستقبل البعيد، من عام 2070 إلى 2100. وقارنوا بين مسارين مختلفين قد تسلكه البشرية. يمثل المسار الأول، المسمى SSP2، عالماً تبذل فيه المجتمعات جهوداً معتدلة للحد من الانبعاثات والتكيف مع التغيير. أما المسار الآخر، SSP5، فيمثل عالماً يستمر فيه المجتمع في الاعتماد بشكل كبير على الوقود الأحفوري مع بذل جهد ضئيل لكبح الانبعاثات. وكشفت عمليات المحاكاة أنه بينما يبدو المساران متشابهين نوعاً ما في المستقبل القريب، إلا أنهما يتباعدان بشكل حاد بحلول نهاية القرن. ففي ظل المسار المعتدل، ستشهد البلاد مزيداً من الحرارة، ولكن تحت مسار الانبعاثات العالية، ستكون الزيادة دراماتيكية. وبحلول العقود الأخيرة من هذا القرن، من المتوقع أن ترتفع درجة حرارة الصيف الأكثر شيوعاً في المملكة المتحدة من المتوسط التاريخي البالغ 14 درجة مئوية إلى 17.5 درجة في السيناريو المعتدل، وإلى 19 درجة حارقة في سيناريو الانبعاثات العالية.

ولا يُشعر بتأثير هذا الاحترار بالتساوي عبر البلاد. تُظهر عمليات المحاكاة أن الجزء الجنوبي من المملكة المتحدة، وخاصة المنطقة المحيطة بلندن ومقاطعات "هوم كونتريز"، سيواجه أشد حالات الإجهاد الحراري. ويرجع ذلك على الأرجح إلى تأثير "الجزيرة الحرارية الحضرية"، حيث تمتص وتختزن الخرسانة والأسفلت الحرارة، مما يجعل المدن أكثر دفئاً بشكل ملحوظ من الريف المحيط بها. وفي هذه المناطق الجنوبية، من المتوقع أن يتجاوز مؤشر الحرارة — وهو مقياس يجمع بين درجة الحرارة والرطوبة لإظهار مدى شدة الحرارة التي يشعر بها الإنسان فعلياً — 29 درجة مئوية في أجزاء من لندن بحلول نهاية القرن في ظل سيناريو الانبعاثات العالية. ويمثل هذا المستوى من الإجهاد الحراري تهديداً خطيراً لصحة الإنسان، خاصة أثناء التعرض الطويل. وحتى المناطق الشمالية، التي تتمتع حالياً بصيف أكثر برودة، ستشهد تغييرات كبيرة، وإن ظل الشدة أقل من الجنوب.

لعل النتيجة الأكثر إثارة للدهشة تتعلق بتكرار واستمرار هذه الأحداث الحرارية. تشير الدراسة إلى أنه تحت مسار الانبعاثات العالية، ستشهد المملكة المتحدة عدداً أكبر بكثير من موجات الحر في كل صيف. في المستقبل القريب، يمكن لحوالي 33 بالمائة من البلاد أن تشهد خمس موجات حر في صيف واحد تحت سيناريو الانبعاثات العالية، وهو رقم يرتفع إلى 36 بالمائة بحلول نهاية القرن. وفي المقابل، تحت السيناريو المعتدل، من المرجح أن تشهد البلاد ثلاث موجات حر في الصيف الواحد، تغطي حوالي 21 إلى 22 بالمائة من اليابسة. علاوة على ذلك، فإن الليالي تصبح أكثر حرارة. فقد تتبع الباحثون "الليالي الاستوائية"، والتي تُعرف بأنها الليالي التي لا تنخفض فيها درجة الحرارة عن 20 درجة مئوية. وأصبحت هذه الليالي أكثر تكراراً وانتشاراً، مما يعني أن الجسم يملك وقتاً أقل للتعافي من حرارة النهار. وفي الجنوب الشرقي، يمكن أن تصبح هذه الليالي الاستوائية حدثاً منتظماً، حيث قد تشهد بعض المناطق ما يصل إلى 15 ليلة من هذا النوع سنوياً بحلول نهاية القرن.

كما بحثت الدراسة في الميكانيكا الجوية وراء هذه الأحداث، وتحديداً أنظمة الضغط المرتفع التي تحبس الهواء الساخن. تشير عمليات المحاكاة إلى تحول في كيفية سلوك هذه الأنظمة تحت ظروف الانبعاثات العالية. وبينما قد ينخفض إجمالي عدد الأيام التي تشهد هذه الأنظمة الحاجزة قليلاً، إلا أن الأنظمة التي تتشكل ستستمر لفترات أطول بكثير. في المتوسط، يمكن لنظام مستقر يحبس الحرارة أن يستمر لمدة أطول بنسبة 21 بالمائة تقريباً عما هو عليه اليوم. وفي الوقت نفسه، أصبحت الصيفات التي لا تشهد أي أحداث حاجز مثل هذه أكثر شيوعاً، مما يشير إلى نمط جديد من الطقس حيث تكون الأحداث الحرارية أقل تكراراً من حيث العدد، ولكنها أكثر استمرارية وشدة عندما تحدث.

إن الرسالة الواضحة من عمليات المحاكاة هذه هي أن مستقبل الحرارة في المملكة المتحدة ليس ثابتاً؛ بل يعتمد بشدة على الخيارات التي تُتخذ اليوم. إن الفرق بين مستقبل يتسم باحترار معتدل وآخر يتسم باحترار شديد هو فرق صارخ، حيث تتسع الفجوة بشكل كبير بعد عام 2060. وتشير الأبحاث إلى أن التخفيضات في المدى القريب لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري يمكن أن تحد بشكل كبير من اشتداد موجات الحر هذه وما يصاحبها من مخاطر صحية. وبدون مثل هذا الإجراء، تواجه البلاد مستقبلاً لا تكون فيه الحرارة الشديدة مجرد إزعاج عابر، بل واقعاً متكرراً وواسع الانتشار ومستمراً يتحدى حدود السلامة البشرية والبنية التحتية.