ما هي كمية الماء في الغلاف الجوي للأرض؟

بالعربي/ غلافنا الجوي يحتوي على الكثير من الماء.

غالبًا ما يطلق على الأرض اسم “الكوكب الأزرق” بسبب وفرة إمداداتها من المياه. على عكس الأجسام الأخرى في النظام الشمسي – وربما أبعد من الكواكب الخارجية – فإن المياه السائلة وفيرة على الأرض ، وقد سمح وجودها لملايين وملايين من الأنواع بالتطور والازدهار. حوالي 71٪ من سطح الأرض مغطى بالمياه ، ويوجد 96.5٪ من إمدادات المياه على كوكب الأرض في المحيطات ، وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS). لكن الماء لا يبقى في الأسفل فحسب ؛ كجزء من دورة المياه (وتسمى أيضًا الدورة الهيدرولوجية) ، تنتقل إلى الغلاف الجوي. 

إذن ، ما مقدار الماء الموجود في الغلاف الجوي في أي وقت؟ كم هو فوق رؤوسنا الآن ، وإذا سقط كل ذلك مرة واحدة ، فما هو التأثير الذي سيكون له؟

بكل بساطة ، هناك مليارات الغالونات من الماء – معظمها على شكل بخار – في السماء الآن ، وإذا سقطت كلها دفعة واحدة ، فسوف تسبب بعض المشاكل الكبرى لملايين الناس.

وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، يقدر حجم كل المياه على الأرض بحوالي 332.5 مليون ميل مكعب (1.4 مليار كيلومتر مكعب). لوضع ذلك في السياق ، سيحتوي ميل مكعب واحد من الماء على ما يقرب من 1.1 تريليون جالون – وهو ما يكفي لملء 1.66 مليون حمام سباحة بالحجم الأولمبي .

نتيجة للدورة الهيدرولوجية ، لا تبقى مياه الأرض في مكان واحد لفترة طويلة. يتبخر ، ويتحول إلى بخار ، ويتكثف ليخلق السحب ، ثم يعود إلى السطح على شكل ترسيب. ثم تبدأ الدورة مرة أخرى. 

تبخر الماء يبقى في الغلاف الجوي لمدة 10 أيام ، وفقًا لبريتانيكا . هذا يعني أن الغلاف الجوي مغمور فعليًا في بخار الماء. 

“في المتوسط ​​، هناك ما يعادل 30 مم [1.2 بوصة] تقريبًا من المطر على شكل بخار متاح للسقوط فوق أي نقطة من سطح الأرض ،” حسب قول فريديريك فابري ، مدير مرصد جي ستيوارت مارشال للرادار وشريكه أخبر أستاذ البيئة وقسم علوم الغلاف الجوي والمحيطات بجامعة ماكجيل في كندا Live Science في رسالة بريد إلكتروني.

وقال: “هذا يمثل حوالي 55 رطلاً [25 كيلوغرامًا] من الماء فوق كل ياردة مربعة ، ومعظمها في شكل بخار”. 

قال فابري إنه بالنظر إلى أن مساحة سطح الأرض تبلغ حوالي 197 مليون ميل مربع (510 مليون كيلومتر مربع) ، فهناك حوالي 37.5 مليون جالون من الماء في الغلاف الجوي. وأضاف أنه إذا سقطت كل هذه الكتلة مرة واحدة ، فسوف ترفع مستوى المحيط العالمي بحوالي 1.5 بوصة (3.8 سم).

على الرغم من أن كل هذا البخار المتساقط في وقت واحد أمر غير مرجح بشكل لا يصدق ، إلا أن مثل هذا الارتفاع الدراماتيكي في مستوى سطح البحر سيكون له عواقب وخيمة على الأرجح. وفقًا لمشاركة تغير المناخ ، إذا ارتفعت مستويات البحار العالمية بمقدار 2 بوصة فقط (5 سم) ، فإن المدن المنخفضة ، مثل مومباي وكوتشي ، الهند ؛ أبيدجان، ساحل العاج؛ وجاكرتا ، إندونيسيا – التي يبلغ عدد سكانها مجتمعة أكثر من 28 مليون نسمة وهي معرضة بالفعل للفيضانات الساحلية – سوف “تتأثر بشكل كبير”. 

بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لدراسة أجريت عام 2017 نُشرت في مجلة Scientific Reports ، إذا ارتفعت مستويات سطح البحر بين 2 و 4 بوصات (5 و 10 سم) ، فسوف تضاعف وتيرة الفيضانات في مجموعة من المناطق ، “خاصة في المناطق الاستوائية”.

إذا كانت كل المياه الموجودة في الغلاف الجوي تتدحرج تلقائيًا بطريقة ما ، فلن تسقط بشكل متساوٍ حول العالم. ذلك لأن بعض مناطق الأرض أكثر رطوبة من غيرها. 

وقال فابري: “يتم التحكم في كمية الماء في الغلاف الجوي من خلال التوازن بين التدفق المتدفق إلى الغلاف الجوي والتدفق الخارج منه”. “يتم التحكم في التدفق الجاري في الغلاف الجوي عن طريق التبخر من السطح ، وهذا يعتمد على ما إذا كان هناك ماء على السطح ، وكذلك على درجة الحرارة. يتطلب تبخير الماء الكثير من الطاقة ، وتأتي هذه الطاقة من دفء السطح. المحيطات الدافئة هي المكان الذي يكون فيه التبخر أكبر قدر ، بينما تكون مناطق اليابسة في القطب الشمالي هي الأصغر “.

يختلف متوسط ​​كمية الماء في الغلاف الجوي باختلاف الموسم والموقع ، ولكن بشكل عام ، “تحتوي المحيطات الاستوائية والمناطق الاستوائية الرطبة على معظم بخار الماء فوقها ، وتتحرك هذه مع المواسم ؛ أما مناطق اليابسة في القطب الشمالي أو المناطق الجبلية المرتفعة فهي الأقل قال فابري “لأن الهواء الدافئ أفضل بكثير لحمل الماء.

تشمل العوامل الأخرى المؤثرة الجيولوجيا والتضاريس ، مثل التضاريس المنحدرة ، والتي تؤثر على سرعة تحرك الهواء لأعلى في الغلاف الجوي ، حيث يبرد. وقال فابري إنه نتيجة لذلك ، فإن المناطق الجبلية في المناطق الجبلية “تحصل على أكثر من حصتها من الأمطار”. يفسر هذا جزئيًا سبب هطول أمطار غزيرة في سياتل ، وهي مدينة تقع بالقرب من سلسلة جبال كاسكيد ، وفقًا لـ USGS . 

والجدير بالذكر أن تغير المناخ قد يؤثر على كمية البخار في الغلاف الجوي في العقود القادمة. وقال فابري: “إذا ارتفعت درجات الحرارة ، سيزداد التبخر من السطح ، وكذلك كمية الماء في الغلاف الجوي”.

نتيجة لذلك ، يمكن تصور تسارع ظاهرة الاحتباس الحراري . يعتبر بخار الماء من غازات الدفيئة الفعالة للغاية ، وعندما يكون المزيد منه في الغلاف الجوي ، فإنه يساهم في ارتفاع درجة حرارة المياه وتعزيز تأثير الاحتباس الحراري.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com