تشير دراسة جديدة بقيادة ييل إلى أن الـ 21شارع سيشهد القرن توسعًا في الأعاصير والأعاصير في مناطق خطوط العرض الوسطى ، والتي تشمل المدن الكبرى مثل نيويورك وبوسطن وبكين وطوكيو.
اكتب في المجلة علوم جيولوجيا الطبيعةقال مؤلفو الدراسة إن الأعاصير المدارية – الأعاصير والأعاصير – يمكن أن تهاجر شمالًا وجنوبًا في نصفي الكرة الأرضية ، حيث ترتفع درجة حرارة الكوكب بسبب انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ. قد يكون الإعصار شبه الاستوائي ألفا لعام 2020 ، وهو أول إعصار استوائي يُلاحظ يصل إلى اليابسة في البرتغال ، وإعصار هنري هذا العام ، الذي وصل إلى اليابسة في ولاية كونيتيكت ، نذيرًا لمثل هذه العواصف.
“قال المؤلف الرئيسي جوشوا ستودهولمي Joshua Studholme ، الفيزيائي في قسم علوم الأرض والكواكب في جامعة ييل في كلية الآداب والعلوم ، والمؤلف المساهم لمجموعة خبراء الأمم المتحدة الحكوميين في المناخ صدر تغيير تقرير التقييم السادس في وقت سابق من هذا العام.
“هذا البحث يتنبأ بأن الـ 21شارع من المحتمل أن تحدث الأعاصير المدارية في هذا القرن على نطاق أوسع من خطوط العرض مما كان عليه الحال على الأرض على مدى الثلاثة ملايين سنة الماضية ، “قال ستودهولمي.
المؤلفون المشاركون في الدراسة هم أليكسي فيدوروف ، أستاذ علوم المحيطات والغلاف الجوي في جامعة ييل ، وسيرجي غوليف من معهد شيرشوف لعلوم المحيطات ، وكيري إيمانويل من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وكيفين هودجز من جامعة ريدينغ.
في حين أن الزيادة في الأعاصير المدارية يُشار إليها عمومًا على أنها نذير لتغير المناخ ، إلا أنه لا يزال من غير الواضح مدى حساسيتها لمتوسط درجة الحرارة العالمية. في الثمانينيات من القرن الماضي ، استخدم المؤلف المشارك في الدراسة إيمانويل مفاهيم من الديناميكا الحرارية الكلاسيكية للتنبؤ بأن الاحتباس الحراري سيؤدي إلى عواصف أكثر شدة – وهو توقع تم التحقق منه في سجل المراقبة.
ومع ذلك ، لا تزال جوانب أخرى من العلاقة بين الأعاصير المدارية والمناخ تفتقر إلى النظرية الفيزيائية. على سبيل المثال ، يختلف العلماء حول ما إذا كان العدد الإجمالي للعواصف سيزداد أو ينقص مع ارتفاع درجة حرارة المناخ ، أو لماذا يختبر الكوكب حوالي 90 حدثًا من هذا القبيل كل عام.
“وقال فيدوروف: “هناك شكوك كبيرة حول كيفية تطور الأعاصير المدارية في المستقبل”. “ومع ذلك ، تشير عدة خطوط من الأدلة إلى أننا قد نشهد المزيد من الأعاصير المدارية عند خطوط العرض الوسطى ، حتى لو لم يزداد التكرار الإجمالي للأعاصير المدارية ، والتي لا تزال موضع نقاش نشط. الزيادة المتوقعة في متوسط شدة الأعاصير المدارية ، فإن هذه النتيجة تعني مخاطر أكبر بسبب الأعاصير المدارية في ظاهرة الاحتباس الحراري للأرض.
عادة ، تتشكل الأعاصير المدارية عند خطوط العرض المنخفضة التي لديها إمكانية الوصول إلى المياه الدافئة للمحيطات الاستوائية وبعيدًا عن تأثير القص للتيارات النفاثة – مجموعات الرياح الغربية إلى الشرقية التي تحيط بالكوكب. يتسبب دوران الأرض في تراكم وتناوب مجموعات العواصف الرعدية لتشكيل دوامات تصبح أعاصير مدارية. توجد أيضًا آليات أخرى لتشكيل الإعصار.
يقول الباحثون إنه مع ارتفاع درجة حرارة المناخ ، ستنخفض الاختلافات في درجات الحرارة بين خط الاستواء والقطبين. خلال أشهر الصيف ، يمكن أن يتسبب ذلك في إضعاف التيار النفاث أو حتى انقسامه ، مما يفتح نافذة عند خطوط العرض الوسطى لتشكيل الأعاصير المدارية وتكثيفها.
من أجل الدراسة ، حلل Studholme و Fedorov وزملاؤهم المحاكاة العددية للمناخات الحارة من الماضي البعيد للأرض ، ورصد الأقمار الصناعية الحديثة وتوقعات الطقس والمناخ المختلفة ، بالإضافة إلى الفيزياء الأساسية التي تحكم الحمل الحراري في الغلاف الجوي والرياح على نطاق الكواكب. على سبيل المثال ، لاحظوا أن عمليات محاكاة المناخات الأكثر دفئًا خلال عصر الإيوسين (قبل 56 إلى 34 مليون سنة) والبليوسين (منذ 5.3 إلى 2.6 مليون سنة) قد شهدت تشكل الأعاصير المدارية وتكثيفها عند خطوط العرض العليا.
“قال ستودهولمي ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة ييل ، إن المشكلة المركزية عند التنبؤ بالأعاصير المستقبلية هي أن النماذج المستخدمة لتوقعات المناخ ليس لديها دقة كافية لمحاكاة الأعاصير المدارية الواقعية. “بدلا من ذلك ، عادة ما يتم استخدام العديد من الأساليب غير المباشرة المختلفة. ومع ذلك ، يبدو أن هذه الأساليب تشوه الفيزياء الأساسية لتشكيل وتطور الأعاصير المدارية. يوفر عدد من هذه الأساليب أيضًا تنبؤات متناقضة.
تستخلص الدراسة الجديدة استنتاجاتها من خلال فحص الروابط بين فيزياء الأعاصير على نطاقات أصغر من أن يتم تمثيلها في النماذج المناخية الحالية وديناميكيات المحاكاة الأفضل للطائرات النفاثة الأرضية وتدفق الهواء بين الشمال والجنوب ، والمعروفة باسم خلايا هادلي.
المرجع: “التوسع في الاتجاه القطبي لخطوط عرض الأعاصير المدارية في المناخات الدافئة” بقلم جوشوا ستودهولمي وأليكسي في فيدوروف وسيرجي ك.جوليف وكيري إيمانويل وكيفين هودجز ، 29 ديسمبر 2021 ، علوم جيولوجيا الطبيعة.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00859-1
تم تمويل البحث جزئيًا من خلال منح من ناسا، والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، ومشروع ARCHANGE.
