روعة كسوف الشمس فريدة من نوعها في عالمنا، فلا يوجد في أي مكان آخر في النظام الشمسي يقوم قمر كوكب بحجب ضوء الشمس بشكل مثالي. ويؤثر الظلام السريع والعابر لتلك الأحداث على أشياء كثيرة على الأرض، بما في ذلك سلوك الحيوانات والأمواج في الغلاف الأيوني.
وقد وجد الباحثون الآن أن الغطاء السحابي الركامي انخفض بأكثر من عامل 4، في المتوسط، مع مرور ظل القمر فوق الأرض خلال الكسوف الحلقي الأخير.
واقترح الفريق أن هذا الجانب الذي لم تتم دراسته كثيرًا من كسوف الشمس يحتوي على دروس مهمة لجهود الهندسة الجيولوجية التي تهدف إلى حجب ضوء الشمس.
متعلق ب: ماذا يحدث إذا كان الجو غائما في كسوف الشمس في 8 أبريل؟
تجارب في السماء
نظارات سيليسترون إكليبس سمارت سولار إكليبس
تتوفر نظارات Celestron EclipSmart Solar Eclipse هذه في عبوة من أربع قطع سهلة الاستخدام لتناسب جميع أفراد العائلة، وستبقيك محميًا بشكل جيد أثناء مشاهدة الكسوف. ولا تفوت دليلنا الكامل لأفضل نظارات كسوف الشمس وأفضل أدوات مشاهدة الطاقة الشمسية لتحقيق أقصى استفادة من تجربتك.
وقال فيكتور جيه إتش تريز، عالم الجيولوجيا في جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا، إن كسوف الشمس يحدث في أي مكان من مرتين إلى خمس مرات سنويًا، وتمنح هذه الأحداث فرصًا رائعة لإجراء تحقيقات علمية. “كسوف الشمس هو تجارب فريدة من نوعها.” وقال إنها تسمح للباحثين بدراسة ما يحدث عندما يتم حجب ضوء الشمس بسرعة. “إنها مختلفة تمامًا عن دورة الليل والنهار العادية.”
قام تريز وزملاؤه مؤخرًا بتحليل بيانات الغطاء السحابي التي تم الحصول عليها خلال الكسوف الحلقي الذي حدث عام 2005، والذي كان مرئيًا في أجزاء من أوروبا وإفريقيا. لقد استخرجوا الصور المرئية والأشعة تحت الحمراء التي تم جمعها بواسطة قمرين صناعيين مستقرين بالنسبة للأرض تديرهما المنظمة الأوروبية لاستغلال أقمار الأرصاد الجوية. وقال تريز إن الذهاب إلى الفضاء كان أمرًا أساسيًا. “إذا كنت تريد حقًا تحديد كيفية تصرف السحب وكيفية تفاعلها مع كسوف الشمس، فمن المفيد دراسة منطقة كبيرة. ولهذا السبب نريد أن ننظر من الفضاء.”
وركز الباحثون على منطقة مربعة تمتد 5 درجات في كل من خطي العرض والطول وتتمركز فوق جنوب السودان. ومن خلال منظور عين الطير، قاموا بتتبع تطور السحابة لعدة ساعات قبل الكسوف، وأثناء الكسوف، ولعدة ساعات بعد ذلك.
وداعاً أيتها الشمس؛ وداعاً أيتها الغيوم
تأثرت السحب الركامية منخفضة المستوى – والتي تميل إلى الارتفاع على ارتفاعات حوالي 2 كيلومتر (1.2 ميل) – بشدة بدرجة حجب الشمس. وبدأ الغطاء السحابي في التناقص عندما غطى نحو 15% من وجه الشمس، أي بعد حوالي 30 دقيقة من بداية الكسوف. بدأت السحب في العودة بعد حوالي 50 دقيقة من الحد الأقصى للتعتيم. وفي حين أن الغطاء السحابي النموذجي كان يحوم حول 40% في ظروف عدم الكسوف، فإن أقل من 10% من السماء كان مغطى بالسحب خلال فترة التعتيم القصوى، كما لاحظ الفريق.
وقال تريز: “على نطاق واسع، بدأت السحب الركامية تختفي”.
وللتعمق في الفيزياء وراء ملاحظاتهم، جمع تريز وزملاؤه قياسات درجة حرارة سطح الأرض من نفس القمرين الصناعيين المستقرين بالنسبة إلى الأرض. وقال تريز إن درجة حرارة الأرض مهمة عندما يتعلق الأمر بالسحب الركامية، لأنها منخفضة بما يكفي لتتأثر بشكل كبير بكل ما يحدث على سطح الأرض.
وليس من المستغرب أن تنخفض درجات حرارة سطح الأرض مع تزايد حجب القمر لضوء الشمس. وقال فيريندرا غات، عالم الغلاف الجوي في مختبر أرجون الوطني في ليمونت بولاية إلينوي، والذي لم يشارك في البحث: “كنا نعلم أنه حتى التغيرات الصغيرة في الإشعاع الشمسي لها تأثير على درجة حرارة سطح الأرض”.
وقدر الباحثون أن الحد الأقصى للتغير في درجة حرارة سطح الأرض يبلغ حوالي 6 درجات مئوية خلال كسوف عام 2005. ووجدوا أيضًا أن درجة حرارة السطح انخفضت بالتزامن مع جزء الحجب، دون أي تأخير زمني كبير. وهذا يتفق مع الملاحظات التي تم إجراؤها خلال كسوف الشمس الأخرى.
اتبع الحرارة
وخلص الباحثون إلى أن الانخفاض الواضح في درجة حرارة سطح الأرض أثناء كسوف الشمس هو ما يدفع التغيرات في الغطاء السحابي الركامي. وقال غات إن هذا أمر منطقي، لأن السحب الركامية تتشكل عندما يرتفع الهواء الدافئ والرطب نسبيًا من سطح الأرض، ويبرد، ويتكثف في النهاية على شكل قطرات سحابية. وقال إنه عندما تنخفض درجات حرارة سطح الأرض، يكون هناك تدرج أصغر في درجة الحرارة بالقرب من سطح الأرض، وبالتالي قوة أصغر تدفع الهواء المكون للسحب إلى الأعلى. “ليس لديك مصدر الطفو.”
إن التأخيرات التي لاحظها تريز وزملاؤه – بين بداية الكسوف وعندما بدأت السحب في التبدد وأيضًا بين وقت التعتيم الأقصى وعندما بدأت السحب في العودة – تكشف أيضًا شيئًا عن ما يسمى بالطبقة الحدودية، وهي أدنى مستوى من طبقات الأرض. أَجواء. وقال تريز إن كل واحد من هذه التأخرات له معنى مادي. “إنه يخبرنا بمدى سرعة ارتفاع الهواء.”
قصص ذات الصلة:
— كسوف الشمس الكلي 2024: كل ما تحتاج إلى معرفته
— نظارات كسوف الشمس: أين يمكنك شراء أفضل النظارات عالية الجودة
– ستبيع شركة SunChips نكهات حصرية لكسوف الشمس الكلي فقط خلال يوم 8 أبريل
بالإضافة إلى تسليط الضوء على فيزياء تبدد السحب أثناء كسوف الشمس، فإن هذه النتائج الجديدة لها أيضًا آثار على جهود الهندسة الجيولوجية المستقبلية، كما اقترح تريز ومعاونوه. وتجري المناقشات حاليا للتخفيف من آثار تغير المناخ، على سبيل المثال، عن طريق زرع الهباء الجوي في الغلاف الجوي أو إطلاق عاكسات شمسية في الفضاء لمنع بعض ضوء الشمس من الوصول إلى الأرض. ويتفق الباحثون على أن مثل هذه الهندسة الجيولوجية تحمل وعدًا بتبريد كوكبنا، لكن تداعياتها غير مستكشفة إلى حد كبير، ويمكن أن تكون واسعة النطاق ولا رجعة فيها.
تشير هذه النتائج الجديدة إلى أن الغطاء السحابي يمكن أن يتناقص مع جهود الهندسة الجيولوجية التي تنطوي على حجب الشمس. ولأن الغيوم تعكس ضوء الشمس، فإن فعالية أي جهد قد تنخفض بالمقابل، كما يقول تريز. وخلص الباحثون إلى أن هذا هو التأثير الذي يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار عند النظر في الخيارات المختلفة.
تم نشر هذه المقالة في الأصل على Eos.org.