Weakened downslope winds and slower simulated nighttime spread of the Camp Fire under warming
خلافاً للافتراضات التي تشير إلى أن الاحترار يعمل فقط على تجفيف الوقود لتسريع حرائق الغابات، كشفت عمليات المحاكاة المقترنة لحريق "كامب" عام 2018 أن الاحترار في الواقع يبطئ من انتشار الحرائق ليلاً ويقلل من إجمالي المساحة المحترقة عن طريق إضعاف الرياح المنحدرة التي تقود الحريق بشكل كبير.
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
غالبًا ما تُتخيل حرائق الغابات ككائنات تزداد قوة لمجرد أن العالم يزداد سخونة. ويشير المنطق السائد إلى أنه مع ارتفاع درجات الحرارة، تجف النباتات، مما يجعلها أكثر قابلية للاشتعال ويسمح للألسنة بالاندفاع عبر المناظر الطبيعية بسرعة أكبر. وقد شكل هذا الافتراض العديد من التنبؤات حول مستقبل الحرائق، لا سيما في المناطق التي تهب فيها الرياح الجافة من منحدرات الجبال لتغذي النيران. هذه الرياح، المعروفة باسم العواصف الريحية المنحدرة، هي قوى هائلة يمكنها تحويل حريق يمكن السيطرة عليه إلى حدث كارثي في غضون ساعات. وهي تحدث عندما يستقر هواء بارد وكثيف فوق حافة جبلية ثم يندفع نحو وادٍ أكثر دفئًا، متسارعًا أثناء نزوله. ولعقود من الزمن، ظل العلماء قلقين من أن تغير المناخ سيجعل هذه الحرائق أسوأ عن طريق تجفيف الوقود، لكنهم افترضوا إلى حد كبير أن الرياح نفسها ستظل دون تغيير. ويتحدى هذا البحث الجديد تلك الرؤية، إذ يشير إلى أن الرياح ذاتها التي تغذي هذه الحرائق قد تضعف في الواقع مع ارتفاع حرارة الكوكب، مما قد يبطئ تقدم الحريق بطرق لم تكن متوقعة سابقًا.
وضع فريق من الباحثين اختبارًا لهذه الفكرة من خلال محاكاة حريق "كامب فاير" لعام 2018، وهو أحد أكثر حرائق الغابات تدميرًا في تاريخ كاليفورنيا، تحت سيناريوهات تدفئة مختلفة. واستخدموا نموذجًا حاسوبيًا متطورًا يربط أنماط الطقس مباشرة بسلوك الحريق، مما يسمح للحريق بالتأثير على الهواء المحيط به تمامًا كما يفعل في الواقع. أجروا المحاكاة ست مرات لكل سيناريو، بدءًا من الظروف الفعلية لذلك اليوم من شهر نوفمبر، ثم تكرار الحدث مع تسخين الغلاف الجوي بمقدار يتراوح بين 1.5 إلى 6 درجات مئوية. وكان الهدف هو معرفة كيف سيتصرف الحريق إذا كان الهواء أكثر سخونة بشكل ملحوظ، مع إبقاء أنماط الطقس واسعة النطاق التي تسببت في العاصفة الريحية كما هي تمامًا. وكشفت النتائج عن تحول مفاجئ: فمع ارتفاع درجة حرارة الهواء، لم ينتشر الحريق بشكل أسرع، بل أظهرت عمليات المحاكاة أن الحريق تباطأ، خاصة خلال الليل عندما تكون العاصفة الريحية في ذروتها.
يكمن سبب هذا التباطؤ في فيزياء الرياح نفسها. ففي الحدث الأصلي، تراكمت طبقة من الهواء البارد والكثيف فوق التض مرتفعة، مما خلق فرق ضغط قوي دفع الرياح لأسفل الوادي. ومع قيام الباحثين بتدفئة الغلاف الجوي في عمليات المحاكاة الخاصة بهم، بدأت هذه الطبقة الباردة فوق الجبال تتآكل بشكل أسرع من الهواء في الوادي بالأسفل. أدى ذلك إلى تقليل فرق درجات الحرارة الذي يحرك الرياح، مما أضعف فعليًا القوة التي تدفع الهواء نحو الأسفل. وفي السيناريو الأكثر تطرفًا للتدفئة، انخفضت القوة التي تحرك الرياح بنحو النصف تقريبًا. ونتيجة لذلك، انخفضت سرعة الرياح فوق مقدمة الحريق بنسبة 16 بالمائة تقريبًا، وانخفض معدل انتشار الحريق بنسبة 20 بالمالمائة تقريبًا. كان هذا التأثير أكثر وضوحًا بعد منتصف الليل، وهو الوقت الذي تتباطأ فيه الحرائق عادةً بسبب انخفاض درجات الحرارة وزيادة الرطوبة، ولكن في عمليات المحاكاة هذه، كان ضعف الرياح هو العامل المهيمن.
استكشف الباحثون أيضًا ما سيحدث إذا جف الوقود نفسه بشكل أكبر استجابة للحرارة، بدلًا من بقائه عند مستوى جفاف ثابت. ووجدوا أنه بينما جعل الوقود الأكثر جفافًا الحريق أكبر حجمًا بشكل عام، إلا أن الرياح الضعيفة عملت ككابح. وحتى عندما سُمح للوقود بأن يجف طبيعيًا في المحاكاة، فإن الغلاف الجوي الدافئ لا يزال يتسبب في احتراق مساحة إجمالية أصغر مقارنة بالسيناريو الأكثر برودة. لقد زاد جفاف الوقود من حجم الحريق، لكن انخفاض قوة الرياح كان قويًا بما يكفي لتقليص المساحة المحترقة في كل من سيناريوهات الوقود الجاف والرطب. وهذا يشير إلى أن الحرائق التي تقودها هذه الرياح الجبلية المحددة ليست حالة خلفية ثابتة، بل هي متغير يتغير مع المناخ. فإذا افترضت التوقعات المستقبلية أن الرياح ستظل كما هي بينما يجف الوقود، فقد تبالغ في تقدير سرعة انتشار هذه الحرائق في الليل.
للدراسة أيضًا قيود، حيث لم يتضمن النموذج الحاسوبي عملية انتقال الشظايا المشتعلة -الجمرات المشتعلة- بفعل الرياح لبدء حرائق جديدة بعيدًا عن البؤرة الرئيسية. ففي حريق "كامب فاير" الحقيقي، قفزت هذه الجمرات أميالًا للأمام لإشعال مدينة "بارادايس"، وهو عامل لم تستطع المحاكاة التقاطه. ومع ذلك، نظرًا لأن النموذج عامل كل سيناريو بنفس الطريقة، فإن المقارنة بين عمليات التشغيل الدافئة وغير الدافئة تظل صالحة بالنسبة للجسم الرئيسي للحريق. تقدم النتائج منظورًا جديدًا لكيفية تفاعل تغير المناخ مع أنواع معينة من الطقس القاسي. فبينما يجعل الهواء الأدفأ الوقود أكثر قابلية للاشتعال بشكل عام، فإنه يمكن أيضًا أن يربك الآليات الجوية التي تخلق أقوى الرياح. وبالنسبة للعواصف الريحية المنحدرة التي تقود أكثر حرائق الغابات خطورة، فإن الرياح نفسها قد تصبح أقل قوة مع ارتفاع حرارة العالم، مما يخلق تحولًا معقدًا ومتناقضًا في سلوك الحريق يتحدى فهمنا الحالي للمخاطر المستقبلية.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.