تكشف نماذج المناخ عن كيفية قيام النشاط البشري بحبس الجنوب الغربي الأمريكي في الجفاف الدائم

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

تم نشر هذا المقال في الأصل في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في space.com أصوات الخبراء:.

هناك موجة جديدة من أبحاث المناخ هي تحذير صارخ: قد يكون النشاط البشري يقود الجفاف بشكل مكثف – وأكثر مباشرة – مما كان مفهوما سابقًا.

كانت جنوب غرب الولايات المتحدة في مجموعة تاريخية تاريخية على مدار العقدين الماضيين ، مع خزاناتها بما في ذلك البحيرات ميد و باول لتسجيل أدنى مستوياتها والنزاعات القانونية التي تندلع على حقوق استخدام المياه من نهر كولورادو.

تم ربط هذا الجفاف بالتذبذب العشري في المحيط الهادئ ، وهو نمط مناخ يتأرجح بين المراحل الرطبة والجافة كل بضعة عقود. منذ تغير الطور في أوائل العقد الأول من القرن العشرين ، تحملت المنطقة موجة جافة ذات أبعاد ملحمية.

كان يُعتقد أن PDO ظاهرة طبيعية ، تحكمها تقلبات المحيط والجو غير المتوقع. لكن بحثًا جديدًا نشر في مجلة Nature يشير إلى أن هذا لم يعد هو الحال.

من خلال العمل مع مئات من عمليات محاكاة نموذج المناخ ، وجد فريقنا من علماء الغلاف الجوي والأرض والمحيط أن PDO يتأثر الآن بقوة بالعوامل البشرية وكان منذ الخمسينيات. كان ينبغي أن تذبذب إلى مرحلة رطبة الآن ، ولكن بدلاً من ذلك كان عالقًا. تشير نتائجنا إلى أن الجفاف يمكن أن يصبح الطبيعي الجديد في المنطقة ما لم يتم إيقاف الاحترار الذي يحركه الإنسان.

علم عالم التجفيف

على مدى عقود ، اعتمد العلماء على مبدأ جسدي أساسي للتنبؤ باتجاهات هطول الأمطار: الهواء الأكثر دفئًا يحمل المزيد من الرطوبة. في عالم الاحترار ، هذا يعني أن المناطق الرطبة من المحتمل أن تصبح أكثر رطوبة ، بينما تصبح المناطق الجافة أكثر جفافًا. في المناطق الجافة ، مع ارتفاع درجات الحرارة ، يتم سحب المزيد من الرطوبة من التربة ونقلها بعيدًا عن هذه المناطق القاحلة ، وتكثيف الجفاف.

في حين أن معظم نماذج المناخ تحاكي هذا النمط العام ، فإنها غالباً ما تقلل من شأنها الكامل ، وخاصة على مناطق الأراضي.

ومع ذلك ، فإن البلدان تعاني بالفعل من الجفاف الناشئ كواحد من أكثر العواقب الفورية والشديدة لتغير المناخ. إن فهم ما هو أمامنا أمر ضروري ، لمعرفة المدة التي ستستمر فيها هذه الجفاف ولأن الجفاف الشديد يمكن أن يكون له تأثيرات كاسحة على النظم الإيكولوجية والاقتصادات والأمن الغذائي العالمي.

بصمات الإنسان على megadroughts

يعد محاكاة هطول الأمطار أحد أكبر التحديات في علوم المناخ. يعتمد ذلك على تفاعل معقد بين أنماط الرياح واسعة النطاق والعمليات الصغيرة مثل تكوين السحابة.

حتى وقت قريب ، لم تقدم نماذج المناخ صورة واضحة عن كيفية تغيير أنماط هطول الأمطار في المستقبل القريب حيث تستمر انبعاثات غازات الدفيئة من المركبات ومحطات الطاقة والصناعات في تسخين الكوكب. يمكن أن تتباعد النماذج بشكل حاد في مكان ومتى وكيف سيتغير هطول الأمطار. حتى يتوقع أن متوسط ​​نتائج العديد من النماذج تختلف عندما يتعلق الأمر بالتغيرات في أنماط هطول الأمطار.

تساعد التقنيات التي نشرناها على شحذ تلك الصورة لأمريكا الشمالية وعبر المناطق المدارية.

نظرنا إلى الوراء في نمط تغييرات مرحلة PDO على مدار القرن الماضي باستخدام مجموعة كبيرة بشكل استثنائي لمحاكاة المناخ. سمح لنا العدد الهائل من المحاكاة ، أكثر من 500 ، بعزل التأثيرات الإنسانية. أظهر هذا أن التحولات في PDO كانت مدفوعة بتفاعل عن زيادة الاحترار من انبعاثات غازات الدفيئة والتبريد من جزيئات حجب الشمس التي تسمى الهباء الجوي المرتبط بالتلوث الصناعي.

من الخمسينيات وحتى الثمانينات ، وجدنا أن زيادة انبعاثات الهباء الجوي من التصنيع السريع بعد الحرب العالمية الثانية دفعت اتجاهًا إيجابيًا في PDO ، مما يجعل الجنوب الغربي Rainier وأقل جدارًا.

بعد الثمانينيات من القرن الماضي ، وجدنا أن الجمع بين ارتفاع حاد في انبعاثات غازات الدفيئة من الصناعات ومحطات الطاقة والمركبات وانخفاض في الهباء الجوي حيث قامت البلدان بتنظيف تلوث الهواء إلى الاتجاه السلبي الذي يولد الجفاف والذي يستمر اليوم.

يمثل هذا الاستنتاج تحولًا نموذجًا في فهمنا العلمي لـ PDO وتحذير للمستقبل. لم يعد من الممكن اعتبار المرحلة السلبية الحالية مجرد لفة من النرد المناخي – لقد تم تحميلها من قبل البشر.

استنتاجنا بأن الاحترار العالمي يمكن أن يدفع PDO إلى مرحلةها السلبية التي تحفز الجفاف ، كما تدعمها السجلات الجيولوجية للميغادروف الماضي. منذ حوالي 6000 عام ، خلال فترة درجات الحرارة المرتفعة ، تُظهر الأدلة ظهور نمط درجة حرارة مماثلة في شمال المحيط الهادئ والجفاف على نطاق واسع عبر الجنوب الغربي.

تم التقليل من مخاطر الجفاف الاستوائية

يوفر الماضي أيضًا أدلة على تغييرات هطول الأمطار في المستقبل في المناطق الاستوائية وخطر الجفاف في مواقع مثل الأمازون.

أحد الأمثلة المفيدة بشكل خاص يأتي من حوالي 17000 عام. تشير الأدلة الجيولوجية إلى أن هناك فترة من تحولات هطول الأمطار على نطاق واسع عبر المناطق الاستوائية تتزامن مع تباطؤ كبير لتيارات المحيط في المحيط الأطلسي.

هذه التيارات المحيطية ، التي تلعب دورًا مهمًا في تنظيم المناخ العالمي ، ضعيفة بشكل طبيعي أو انهارت جزئيًا ، ومن المتوقع أن تبطئ هذا القرن في الوتيرة الحالية للاحتباس الحراري.

وجدت دراسة حديثة لتلك الفترة ، باستخدام نماذج الكمبيوتر لتحليل الأدلة الجيولوجية لتاريخ المناخ الأرض ، تجفيفًا أقوى بكثير في حوض الأمازون مما كان يفهم سابقًا. كما أنه يظهر أنماطًا مماثلة من التفسير في أمريكا الوسطى وغرب إفريقيا وإندونيسيا.

تشير النتائج إلى أن هطول الأمطار يمكن أن ينخفض ​​مرة أخرى. حتى التباطؤ المتواضع لتيار المحيط الأطلسي الرئيسي يمكن أن يجف الغابات المطيرة ، ويهدد النظم الإيكولوجية الضعيفة ورفع سبل العيش عبر المناطق الاستوائية.

ما يأتي بعد ذلك

الجفاف يمثل مشكلة متزايدة ، مدفوعة بشكل متزايد بالتأثير البشري. في مواجهة سيتطلب إعادة التفكير في إدارة المياه والسياسة الزراعية واستراتيجيات التكيف. يعتمد القيام بذلك بشكل جيد على التنبؤ بالجفاف بثقة أكبر بكثير.

تُظهر أبحاث المناخ أن التنبؤات الأفضل ممكنة باستخدام نماذج الكمبيوتر بطرق جديدة والتحقق من صحة أدائها بدقة ضد أدلة من التحولات المناخية السابقة. الصورة التي تظهر واقعية ، تكشف عن خطر أعلى بكثير من الجفاف في جميع أنحاء العالم.

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة العموم الإبداعية. اقرأ المقالة الأصلية.