تثير البيانات الجديدة تساؤلات حول مدى ارتفاع درجة حرارة الأرض

كريس موني صحفي حائز على جائزة بوليتزر ومساهم في شؤون المناخ في شبكة سي إن إن. وهو حاليا أستاذ الممارسة في المعهد البيئي بجامعة فيرجينيا.

ارتفعت معدلات التلوث المسببة للاحتباس الحراري بعد نهاية الحرب العالمية الثانية. أطلق المحرك البخاري لجيمس وات الثورة الصناعية في عام 1769. وقبل ذلك، ولآلاف السنين، كان البشر يزيلون الغابات من أجل الزراعة، ويطلقون الكربون من الأشجار والنباتات إلى الغلاف الجوي.

لقد اعتمدت شدة ظاهرة الاحتباس الحراري منذ فترة طويلة على الإطار المرجعي الخاص بك – على درجة الحرارة التي تعتقد أنها طبيعية بالنسبة للأرض قبل أن يبدأ البشر في تغييرها. ولكن في أي عام يجب أن يحتفل بتلك اللحظة؟

وهذا ما يجعل مجموعة بيانات درجة الحرارة الجديدة الرائدة التي أصدرتها مجموعة من العلماء المقيمين في المملكة المتحدة مذهلة للغاية. إن مجموعات البيانات المستخدمة لتشخيص التاريخ الحديث لمناخ الكوكب – وللإعلان عن أن العالم يقترب الآن من ارتفاع درجات الحرارة بمقدار 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) – تبدأ عادة بعام 1850.

يعود تاريخ الجديد إلى عام 1781.

وهذا الإطار الزمني الممتد مهم لأن الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي زادت بنسبة 2.5% بين عامي 1750 و1850، وهو ما يكفي للتسبب في بعض الاحترار الذي لم تأخذه البيانات في الحسبان.

ويساعد سجل درجات الحرارة الجديد، الذي يطلق عليه اسم GloSAT، في تعزيز الشعور المتزايد بين العلماء بأن درجة حرارة الأرض قد ارتفعت أكثر مما توحي به الحسابات المستندة إلى عام 1850.

وقال كولين موريس، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة والعالم في مركز Met Office Hadley Center في المملكة المتحدة: “تم اختيار وقت البدء في عام 1850 لاعتبارات عملية بشكل أساسي، بالنظر إلى المعلومات المتاحة”. “من المؤكد أن عام 1850 ليس بداية التصنيع.”

مجموعة البيانات الجديدة المنشورة في بيانات علوم نظام الأرض يُظهر 16 عالمًا أن الأرض كانت أكثر برودة بشكل ملحوظ من أواخر القرن الثامن عشر وحتى عام 1849 مقارنة بالفترة 1850-1900 – والأخيرة هي ما حدده العلماء على أنها فترة خط الأساس “ما قبل الصناعة” المستخدمة لتقييم التغير في درجة حرارة الكوكب.

ومع ذلك، لا يمكن أن يُعزى كل ارتفاع درجات الحرارة بين الفترتين المبكرتين إلى الأنشطة البشرية، كما يحذر العلماء.

ومن بين العوامل الأخرى، كان لثوران بركانيين قويين للغاية في أوائل القرن التاسع عشر تأثير تبريد ملحوظ على الأرض. وانتشرت جزيئات تلك الانفجارات حول طبقة الستراتوسفير للكوكب وحجبت بعض أشعة الشمس.

وقال إد هوكينز، الباحث في المركز الوطني لعلوم الغلاف الجوي وأحد مؤلفي الدراسة: “نحن نعلم أن عام 1815 كان تامبورا، مع تأثيرات موثقة جيدًا”. “كان ثوران عام 1808 بنفس القدر من الضخامة، ولكن ليس لدينا أي فكرة عن مكان حدوثه.”

بعض الاحترار الذي حدث في أواخر القرن التاسع عشر هو انتعاش طبيعي من تأثير التبريد لهذه الانفجارات. ولكن ربما ليس فقط.

وخلصت الهيئة الحكومية الرائدة في مجال علوم المناخ، وهي الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة، في عام 2021 إلى أنه ربما كان هناك بعض الاحترار الناجم عن النشاط البشري بين عامي 1750 و1850، وقدرت أنه كان بين 0 و0.2 درجة.

يقع العلماء الذين يقفون وراء GloSAT في منتصف هذا النطاق مباشرةً.

ساهم موريس والعديد من نفس الباحثين في دراسة ثانية، تم قبولها في مجلة رسائل البحوث البيئية، والتي تستخدم مجموعة البيانات الجديدة والنماذج المناخية لتحليل مقدار الاحترار الإضافي الذي قد يسببه البشر بين عامي 1750 و 1850. وقد حددت هذه الدراسة، التي قادها أندرو بالينجر من جامعة إدنبرة، أن 0.09 درجة من الاحترار حدثت بسبب البشر، مقارنة بعوامل أخرى، مثل التأثير المتضائل للثوران البركاني الكبير. الانفجارات التي شوهدت في أوائل القرن التاسع عشر.

وقال أندرو شورير، أحد مؤلفي هذه الدراسة والباحث في جامعة إدنبره في المملكة المتحدة: “هذه الفترة الزمنية مثيرة للاهتمام للغاية، فهي تحتوي على كمية كبيرة من البراكين”.

وتوصل بيرس فورستر، عالم المناخ في جامعة ليدز بالمملكة المتحدة، إلى رقم مماثل باستخدام نهج مختلف تمامًا في دراسة أجريت العام الماضي. استخدم فورستر العلاقة القوية والبسيطة جدًا بين درجة حرارة الكوكب وكمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الغلاف الجوي.

وقد دفعه ذلك إلى استنتاج أن الارتفاع المبكر جدًا في مستويات ثاني أكسيد الكربون سيكون له تأثير كبير.

وقال فورستر: “نعتقد أنك تحصل على ما بين 0.1 و0.2 درجة إضافية إذا حاولت النظر إلى التأثير الإجمالي للنشاط البشري الذي يعود إلى أبعد قليلاً”.

موازين الحرارة القديمة وسجلات السفن

لم يكن أحد يتتبع التغيرات في درجات الحرارة العالمية قبل 300 عام. ولكن كان هناك الكثير من الأشخاص الذين قاموا بتوثيق التغير في درجات الحرارة المحلية. إن توحيد جهودهم يساعد الباحثين المعاصرين على فهم ما كان يحدث على نطاق عالمي.

تتشابك دراسة أقدم درجات الحرارة التي سجلها المراقبون البشريون مع تاريخ العلوم والاستكشاف، وفي كثير من الأحيان، الأنشطة التجارية التي تطلبت من الشركات جمع البيانات.

تعود السجلات الحديثة المبكرة إلى القرن السابع عشر. وباتباع مسار الثورة العلمية بشكل عام، بدأت القياسات في أوروبا، ثم انتشرت إلى أمريكا الشمالية وحول العالم. بدأت سلسلة درجات الحرارة في وسط إنجلترا، وهي الأطول من نوعها، في عام 1659، حيث جمعت أعمال العديد من المراقبين معًا. بدأ تسجيل درجة الحرارة في أوبسالا بالسويد في عام 1722، بمساعدة أعمال أندرس سيلسيوس نفسه.

تغذي سجلات درجات الحرارة القديمة جدًا تحليل GloSAT الجديد – وفي بعض المواقع، تظهر قدرًا كبيرًا جدًا من الاحترار.

لنتأمل هنا السجل الذي تم الاحتفاظ به في سفوح جبال الألب البافارية في هوهينبايسنبيرج منذ عام 1781، عندما بدأ رجال الدين الأوغسطينيون لأول مرة في تسجيل درجات الحرارة. لقد كانوا يساهمون في Societas Meteorologica Palatina، وهو جهد علمي منسق مبكر أدى إلى إنشاء شبكة من محطات الأرصاد الجوية المتمركزة في ألمانيا اليوم، ولكنها تمتد إلى أماكن بعيدة مثل سانت بطرسبرغ في روسيا.

وقال فولفجانج ستاينبرشت، العالم في هيئة الأرصاد الجوية الألمانية والذي يعمل في المرصد، إن هذا الرقم القياسي محظوظ لأنه نجا.

قال ستاينبريخت: “خلال الحروب النابليونية، تم حل جميع الأديرة”. “تم أخذ جميع القياسات من قبل الناس في الأديرة، وكانوا هم الذين يستطيعون القراءة والكتابة. لكن هوهينبايسنبرغ نجا، والآن لدينا قياسات دون ثغرات تقريبًا.”

يُظهر سجل درجات الحرارة في هوهنبيسينبيرج ما يقرب من 3 درجات من الاحترار الإقليمي عند مقارنة السنوات العشر الماضية بدرجات الحرارة بين 1781 و1849.

ولكن كم عدد القياسات المحلية، مثل هذا القياس، التي تحتاجها قبل أن تتمكن من البدء في استنتاج درجة حرارة الكوكب بأكمله؟ وكيف تتعامل مع المحيطات؟

بعد كل شيء، فإن القياسات في أوبسالا وهوهينبيسينبيرج وغيرها من المواقع المماثلة تتبع التغيرات المبكرة في درجات الحرارة على أرض الأرض. لكن المحيطات تغطي حوالي 70% من الكوكب. تعد إعادة بناء درجات الحرارة هنا أيضًا إضافة رئيسية لسجل GloSAT.

قامت السفن بقياس درجة الحرارة في القرن الثامن عشر، ولكن ليس بشكل منهجي كما يفعل الناس على الأرض. على سبيل المثال، قامت شركة الهند الشرقية البريطانية بقياس ضغط الهواء ودرجة الحرارة وغيرها من القياسات أثناء إبحارها وتجارة الحرير والتوابل وأحيانًا العبيد بين أوروبا والهند والصين ومواقع أخرى في أواخر القرن الثامن عشر.

توفر هذه السفن سجلًا مفصلاً بشكل خاص، على الرغم من أن العلماء اضطروا إلى ضبط القياسات بعناية بسبب التحيزات – على سبيل المثال، ترتفع حرارة السفن بشكل كبير خلال النهار – وعوامل أخرى.

وقالت إليزابيث كينت، العالمة في المركز الوطني لعلوم المحيطات في المملكة المتحدة وأحد مؤلفي الدراسة: “قامت شركة الهند الشرقية بإجراء قياساتها من أجل الميزة التنافسية”.

وتابع كينت: “لقد أرادوا معرفة الرياح السائدة حتى يتمكنوا من القيام بتجارتهم بشكل أسرع، وساعدتهم درجة حرارة التيارات على فهم ما إذا كانوا قادرين على اللحاق بالتيارات”. “لذلك، نحن نعلم أنهم كانوا يحاولون بجدية قياس هذه الأشياء مثلهم أيضًا [could]”.

قامت العديد من سفن صيد الحيتان أيضًا بقياس درجة الحرارة في المحيط الأطلسي قبالة الساحل الأمريكي، وقام ماثيو فاونتين موري، وهو ضابط بحري أمريكي وعالم محيطات مبكر، بتجميع سجلاتها. تعني طرق التجارة أن درجات حرارة هواء المحيط يمكن قياسها بشكل أفضل بكثير في المحيطين الأطلسي والهندي مقارنة بالمحيط الهادئ الشاسع.

وتعتمد مجموعة البيانات الجديدة على كل هذه المصادر. ويستخدم قياس درجات حرارة الهواء البحري – وليس درجة حرارة الماء نفسه، كما هو الحال في مجموعات البيانات الأخرى – لأنه تم أخذها بشكل متكرر على متن السفن في هذه السنوات الأولى. (يُظهر هذا النهج في الواقع مستوى أقل قليلاً من الانحباس الحراري خلال سنوات التداخل مع مجموعات البيانات الحالية لدرجات الحرارة، كما لاحظ المؤلفون).

ويعترف العلماء تمامًا بأن القياسات تصبح أكثر تناثرًا كلما رجعنا بالزمن إلى أبعد من ذلك، وبالفعل، فإن خريطتهم لدرجات حرارة الأرض في الفترة من 1781 إلى 1800 تأتي مع الكثير من الفجوات. ولهذا السبب، يعزو الباحثون مستوى أعلى من عدم اليقين إلى تقديراتهم لدرجة الحرارة الحقيقية للأرض خلال هذه السنوات المبكرة.

وقال بيتر ثورن، عالم المناخ في جامعة ماينوث في أيرلندا، الذي عمل كمراجع للدراسة الجديدة: “كما يوضح المؤلفون أنفسهم، كانت هناك حالة عدم يقين أكبر قبل عام 1850. لكن الأمر أكثر برودة، إنه أكثر برودة بلا شك”.

ماذا يعني

ولكن إذا حدث هذا القدر الإضافي من الاحترار، فما الذي قد يعنيه لكيفية فهمنا لحالة الكوكب اليوم، وإلى أي مدى تغير البشر فيها؟

قد يبدو من الصعب أو المحبط أن نفكر في أن تغير المناخ يمثل مشكلة أكبر مما كنا نتصور، أو أننا فعلنا أكثر مما أدركنا لإحداثه. لكن الأمر ليس بهذه البساطة، كما يقول العلماء.

يقول زيكي هاوسفاذر، الباحث في Berkeley Earth والمطلع على عمل GloSAT، إنه يعتقد أن هذا يمثل تقدمًا كبيرًا. لكنه يحذر من القفز إلى استنتاج مفاده أن تحقيق بعض الاحترار المبكر الإضافي يقوض الأهداف المناخية، مثل تلك المكتوبة في اتفاق باريس للمناخ، حيث من المفهوم عموما أنها تستند إلى خط الأساس من عام 1850 إلى عام 1900.

قال هاوسفاذر: “أعتقد أن هذا يخبرنا شيئًا عن ارتفاع درجة حرارة ما قبل عام 1850. لا أعتقد أننا يجب أن نتعمق كثيرًا في ما يعنيه ذلك بالنسبة لقدرتنا على تحقيق الأهداف المناخية”.

ويوافق ثورن، الذي راجع الدراسة الجديدة، على نقطة معينة. لكنه يقول إن اكتشاف الاحترار المبكر ليس أمرًا غير ذي صلة، كل ما عليك فعله هو التفكير مليًا فيما يعنيه وما لا يعنيه.

وقال ثورن: “هذا يعني أننا رفعنا درجة حرارة الأرض بشكل أكبر، لكن هذا لا يعني أن التأثيرات ستحدث فجأة في وقت أقرب”. “إنها موجودة في مكانها الحالي. وقد تم حسابها دائمًا تقريبًا مقارنة بفترة مرجعية أحدث بكثير.”

ومع ذلك، لا يمكن تجاهل هذا الاحترار الإضافي عند تقييم التأثير البشري الإجمالي على الأرض. بل يمكن أن يكون جزءًا من التغييرات القسرية في بعض أنظمة الأرض.

في نهاية المطاف، يرى ثورن أن هذا كله جزء من الصورة التي يجب أن نشعر فيها بقلق متزايد بشأن احتمال تصاعد التأثيرات.

وقال: “إنه يغير تصورنا لمدى دفعنا بالفعل لنظام المناخ بطرق مهمة”.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com