Future North Atlantic Oscillation weakening linked to land–sea warming contrast
تكشف هذه الدراسة أن المكون المستقل عن ظاهرة النينيو (ENSO) لتذبذب شمال الأطلسي (NAO) يضعف بقوة في ظل الاحتباس الحراري نتيجة لانخفاض التدرج الحراري بين البر والبحر، بينما تؤدي حالة عدم اليقين في التغيرات الناجمة عن ظاهرة النينيو إلى توقعات متباينة في النماذج بشأن إجمالي تباين تذبذب شمال الأطلسي.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في كل شتاء، يخضع الطقس عبر أوروبا وشرق الولايات المتحدة بشكل كبير لتقلبات ضغط جوي تشبه الأرجوحة العملاقة في شمال المحيط الأطلسي. يطلق العلماء على هذه الظاهرة اسم "تذبذب شمال الأطلسي". عندما تميل الأرجوحة في اتجاه واحد، يقوى التيار النفاث وينزاح شمالاً، مما يجلب شتاءً معتدلاً وممطراً إلى شمال أوروبا وجواً بارداً وجافاً إلى الجنوب. وعندما تميل في الاتجاه الآخر، ينعكس النمط، مما يؤدي غالباً إلى شتاء قارس في الشمال وظروف أكثر دفئاً في الجنوب. هذا الإيقاع الطبيعي هو أحد أهم المحركات للمناخ الإقليمي، ومع ذلك، ومع ارتفاع حرارة الكوكب، كافح العلماء للتنبؤ بكيفية سلوك هذا التذبذب. وبينما كان من المتوقع عموماً أن يتغير متوسط وضع الأرجوحة، لم يستطع أحد الاتفاق على ما إذا كانت التقلبات نفسها ستصبح أقوى، أم أضعف، أم ستبقى كما هي.
لقد نجحت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة طوكيو وجامعة تسوكوبا أخيراً في فك لغز هذا الأمر من خلال فصل التذبذب إلى جزأين متميزين. فقد وجدوا أن الجزء من نمط الطقس المدفوع بالفوضى الداخلية للغلاف الجوي يضعف مع ارتفاع حرارة العالم. ومع ذلك، فإن الجزء من النمط المتأثر بظاهرة "النينيو" في المحيط الهادى الاستوائي يزدبذ قوة. ولأن النماذج المناخية تختلف حول كيفية تغير ظاهرة "النينيو" في المستقبل، فهي تختلف أيضاً حول ما إذا كانت تقلبات الطقوت الإجمالية ستنمو أم ستتقلص. وتكشف الدراسة أن ضعف النمط الداخلي ناتج عن تغير محدد في كيفية تسخين اليابسة والمحيط بالنسبة لبعضهما البعض.
لفهم ذلك، تخيل الغلاف الجوي كمحرك عملاق يعمل على فروق درجات الحرارة. إن تذبذب شمال الأطلسي يستمد طاقته من التباين بين الهواء البارد فوق القارة الأمريكية الشمالية والهواء الدافئ نسبياً فوق المحيط الأطلسي الشمالي. هذا الفارق في درجات الحرارة يخلق منحدرًا في الضغط الجوي تنزلق عبره الأنظمة الجوية، وتكتسب الطاقة أثناء حركتها. استخدم الباحثون محاكاة حاسوبية ضخمة، حيث قاموا بتشغيل آلاف النسخ المختلفة من مناخ المستقبل، لمعرفة ما يحدث لهذا المحرك عندما يسخن الكوكب. واكتشفوا أن المحرك يفقد كفاءته.
يكمن سبب فقدان هذه القوة في تغير مشهد الحرارة. فبينما يسخن الكوكب، تسخن اليابسة في شمال شرق أمريكا الشمالية بسرعة أكبر بكثير من المحيط المجاور لها. وفي الوقت نفسه، فإن بقعة معينة من شمال المحيط الأطلسي، تُعرف باسم "فجوة الاحترار"، لا تسخن بقدر بقية المحيط، بل قد تظل باردة. وهذا يخلق وضعاً حيث يتقلص الفرق في درجات الحرارة بين القارة والمحيط. وعندما تضيق تلك الفجوة، يمتلك الغلاف الجوي طاقة أقل لاستغلالها، وتصبح تقلبات تذبذب شمال الأطلسي أقل قوة. وأظهرت الدراسة أن هذا الضعف في النمط الداخلي هو نتيجة ثابتة ومتسقة عبر جميع النماذج التي اختبروها.
ومع ذلك، فإن الصورة الكاملة أكثر تعقيداً بسبب منطقة المحيط الهادى الاستوائية. فقد فصل الباحثون أنماط الطقس إلى تلك الناتجة عن الحركات الداخلية للغلاف الجوي وتلك المفروضة من التغيرات في المحيط الهادى الاستوائي، وتحديداً ظاهرة "النينيو-الذبذبة الجنوبية". ووجدوا أنه بينما يضعف الجزء الداخلي بالتأكيد، فإن الجزء المدفوع بظاهرة "النينيو" يزداد قوة في الواقع. فالعواصف الاستوائية المرتبطة بـ "النينيو" تصبح أكثر شدة، وتأثيرها على شمال الأطلسي ينمو. وفي النماذج الحاسوبية، تعمل هذه القوة المتنامية ضد المحرك الداخلي الذي يضعف.
هذا الصراع يفسر لماذا قدمت النماذج المناخية المختلفة إجابات متباينة في الماضي. فبعض النماذج تظهر أن تقلبات الطقس الإجمالية تضعف، بينما تظهر أخرى أنها تزداد قوة. ويعتمد هذا الاختلاف تماماً على مدى نمو ذلك التأثير الاستوائي في كل نموذج محدد. فإذا توقع النموذج زيادة هائلة في قوة "النينيو"، فإن التقلبات الإجمالية تزداد. وإذا توقع زيادة أصغر، فإن ضعف النمط الداخلي ينتصر، وتصبح التقلبات أصغر. وتخلص الدراسة إلى أنه لتقديم تنبؤات موثوقة بشأن طقس الشتاء المستقبلي في أوروبا وأمريكا الشمالية، يجب على العلماء أولاً حل لغز كيفية تغير ظاهرة "النينيو". وحتى ذلك الحين، سيظل عدم اليقين في المحيط الهادى الاستوائي هو المصدر الأكبر للشك في توقعاتنا لشمال الأطلسي.
كما تشير النتائج أيضاً إلى أن مستقبل هذا النمط من الطقس لا يرتبط ببساطة بمدى ارتفاع حرارة الكوكب في المتوسط. بدلاً من ذلك، يعتمد الأمر بشدة على النمط المحدد للاحترار عبر المنطقة. فإذا استمرت اليابسة في السخونة بسرعة أكبر من المحيط، أو إذا استمرت بقعة التبريد في المحيط، فمن المرجح أن تضعف تقلبات الطقس. وهذا يعني أنه حتى لو استقرت درجات الحرارة العالمية، فإن سلوك تذبذب شمال الأطلسي يمكن أن يتغير بشكل كبير إذا تغيرت أنماط الاحترار الإقليمية. وتوفر الدراسة خارطة طريق واضحة للأبحاث المستقبلية، موضحة أن فهم الرقصة المحلية بين درجات حرارة اليابسة والبحر لا يقل أهمية عن تتبع مستويات غازات الاحتباس الحراري العالمية.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.