أدى ثوران بركان تحت سطح البحر في المحيط الهادئ في يناير ، والذي كان كبيرًا جدًا لدرجة أنه أنتج موجة صدمة عالمية ، إلى إطلاق كميات هائلة من بخار الماء في الغلاف الجوي العلوي ، حيث يمكن أن يتسبب في ارتفاع قصير المدى في ظاهرة الاحتباس الحراري. يقول العلماء. قال الخميس.
وقالوا إن حقن ما قدر الباحثون بما لا يقل عن 55 مليون طن من بخار الماء في الستراتوسفير يمكن أن يتسبب أيضًا في استنفاد مؤقت لطبقة الأوزون الواقية في الغلاف الجوي.
كان ثوران بركان هونغغا تونغا-هونغغا هاواباي في جزيرة تونغا في 15 كانون الثاني (يناير) بمثابة الأكبر منذ عقود. وأدى إلى تسونامي دمر أجزاء من تونغا ، وكذلك موجات تسونامي أصغر على بعد آلاف الأميال نتجت عن تغيرات في الضغط الجوي. كما انتشرت موجة الصدمة حول العالم.
ولأنه حدث على ارتفاع 500 قدم تحت الماء ، تسبب انفجار الصخور المنصهرة شديدة الحرارة أيضًا في انفجار هائل لمياه البحر وتحولت إلى بخار. وصل عمود من بخار الماء والغازات البركانية والرماد إلى ارتفاع 35 ميلاً. أدى هذا إلى زيادة كمية بخار الماء في الستراتوسفير ، والتي تنتهي على ارتفاع 31 ميلاً ، بنسبة 5٪ على الأقل.
قال هولجر فوميل ، كبير العلماء في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي في بولدر ، كولورادو: “إنه فريد تمامًا”. “لم يحدث ذلك منذ أن تمكنا من قياس بخار الماء في الستراتوسفير ، والذي بدأ قبل 70 عامًا تقريبًا.. “ الدكتور فوميل هو المؤلف الرئيسي لمقال عن النتائج نشرت في مجلة Science.
مثل ثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى ، يمتص بخار الماء الحرارة في شكل أشعة تحت الحمراء من سطح الأرض ويعيد إشعاعها. وبالتالي ، فإن إضافة كمية كبيرة من بخار الماء يجب أن يزيد الاحترار لعدة سنوات حتى يتبدد الغاز.
لا تطلق الثورات البركانية الأرضية الكبيرة الكثير من بخار الماء ، لكنها يمكن أن تحقن كميات هائلة من ثاني أكسيد الكبريت في الستراتوسفير ، والذي يمكن أن يكون له تأثير تبريد قصير المدى. بعد آخر ثوران بركان جبل بيناتوبو في الفلبين عام 1991 ، انخفض متوسط درجات الحرارة العالمية بمقدار درجة فهرنهايت أو 0.6 درجة مئوية لأكثر من عام.
قال الدكتور فوميل إن أي تقدير لمقدار الاحترار الإضافي الذي سيضيفه ثوران تونغا هو تخميني للغاية في هذه المرحلة. “لكنني لن أتفاجأ إذا كان من نفس الحجم” مثل بيناتوبو ، كما يقول ، في الاتجاه المعاكس. وأضاف أن الاحترار الإضافي سيستمر على الأرجح لفترة أطول من البرودة بعد بيناتوبو.
قالت سوزان سولومون ، عالمة الغلاف الجوي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، والتي وصفت تأثيرات درجات الحرارة للتغيرات في بخار الماء في الستراتوسفير في دراسة أجريت عام 2010 ، إن ثوران تونغا “يمكن أن يضيف شيئًا بمقدار 0.05 درجة من الاحترار عند متوسط درجات الحرارة العالمية”. ربما لمدة ثلاث إلى خمس سنوات.
وقالت “هذا أقل مما نتوقعه من ثاني أكسيد الكربون ، الذي يقترب من 0.1 إلى 0.2 درجة لكل عقد”. لم يشارك الدكتور سليمان في أبحاث تونغا.
كل بخار الماء هذا سيغير على الأرجح أيضًا كيمياء الغلاف الجوي التي تدمر الأوزون ، جزيء الأكسجين الذي يحمي الحياة على الأرض من أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة.
قال الدكتور فوميل: “من خلال زيادة كمية بخار الماء بشكل كبير ، يجب أن يقلل هذا من كمية الأوزون”. لكنه قال إن ذلك سيكون مؤقتًا ، لأن تكوين وتدمير الأوزون “يمثل حلقة مستمرة”.
وقال الدكتور سولومون إن أي فقد للأوزون بالقرب من حدود طبقة الستراتوسفير والغلاف الجوي السفلي من المرجح أن يؤدي أيضًا إلى تبريد السطح ، والذي من شأنه أن يقاوم ارتفاع درجة حرارة بخار الماء الإضافي.
دراسة منشورة في يوليو / تموز ، قدرت كمية بخار الماء التي حقنها ثوران تونجا بحوالي ثلاثة أضعاف ، عند حوالي 160 مليون طن.
استخدمت هذه الدراسة بيانات من قمر صناعي تابع لوكالة ناسا ، والذي يوفر قياسات يومية لبخار الماء على نطاق عالمي. اتخذ الدكتور فوميل وزملاؤه نهجًا مختلفًا ، باستخدام بيانات الأجهزة في حزم صغيرة تسمى مسابير الراديو التي تحملها البالونات. يتم إطلاق مسابير الراديو وفقًا لجدول زمني منتظم ، عادةً كل 12 ساعة ، إلى محطات الطقس في جميع أنحاء العالم.
كان هذا النهج ممكنًا فقط لأن هناك عمليات إطلاق منتظمة للمنطاد من أستراليا وفيجي ومواقع أخرى قريبة بما يكفي للانفجار حتى يتم نقل الأدوات إلى العمود البركاني. ساهم هذا أيضًا في حقيقة أن تركيزات بخار الماء في العمود كانت مرتفعة للغاية.
قال الدكتور فوميل: “يعرف أي عالم يحترم نفسه وعلى دراية بخار الماء في الستراتوسفير أنه من المستحيل قياسه باستخدام مسابير الراديو”. ” لا تفكر حتى في ذلك. ومع ذلك ، كان هذا الحدث ضخمًا بشكل لا يصدق.
وقال إن تقديرات فريقه البالغة 55 مليون طن كانت متحفظة وأظهرت حساباتهم أن الكمية يمكن أن تكون ضعف ذلك. على الرغم من أن هذا لا يزال أقل من الدراسة السابقة ، إلا أنه قال إن الاختلاف في التأثير “ربما لن يكون بهذه الضخامة”.
وقال عن الاختلاف بين تقديرات الدراستين “إنه مجرد حديث علمي”. “في مرحلة ما سوف نفهم بشكل أفضل ، بمجرد أن يهدأ كل الغبار.”
