يمكن للغيوم تسريع ظاهرة الاحتباس الحراري
بالعربي/ أحد الأسئلة الأساسية حول تغير المناخ هو أيضًا أحد الأسئلة الشائكة: إلى أي مدى ستدفأ الأرض بالضبط استجابةً لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في المستقبل؟
يقول العلماء إن الجواب في السماء فوق رؤوسنا. الغيوم هي الحراس الرقيق وغير المحتمل لتغير المناخ ؛ يلعبون دورًا مهمًا في مدى سرعة ارتفاع درجة حرارة العالم.
سلطت سلسلة من الدراسات الحديثة ضوءًا جديدًا على هذا الدور. مع ارتفاع درجة حرارة العالم ، سيتغير الغطاء السحابي حول العالم. ومن المرجح أن تؤدي هذه السحب المتغيرة إلى تسريع ظاهرة الاحتباس الحراري.
وهذا يعني أن الأرض قد تكون أكثر حساسية للغازات المسببة للاحتباس الحراري بشكل طفيف مما قد تقترحه بعض التقديرات السابقة.
قال باولو سيبي ، عالم المناخ في إمبريال كوليدج لندن والمؤلف المشارك لإحدى الدراسات الجديدة: “الغيوم هي حالة عدم يقين كبيرة”. وكان هذا هو الدافع الرئيسي. نريد أن نفهم كيف ستتغير الغيوم وكيف ستؤثر ردود الفعل من السحابة على ظاهرة الاحتباس الحراري “.
البحث في السحابة عمل صعب. أحيانًا يكون للسحب تأثير احترار على المناخ المحلي وفي بعض الأحيان يكون له تأثير تبريد ؛ كل هذا يتوقف على نوع السحابة والطقس المحلي ومجموعة متنوعة من الظروف الأخرى.
تغير المناخ يعقد الأمور فقط
من المتوقع أن يؤدي الاحتباس الحراري إلى زيادة أنواع معينة من السحب في أماكن معينة وتقليلها في أماكن أخرى. الكل في الكل ، فسيفساء كبيرة ومعقدة من التأثيرات من جميع أنحاء العالم.
لسنوات ، كافح العلماء لتحديد كيف ستتغير الغيوم بالضبط مع الاحترار المستقبلي ، وما إذا كانت ستؤدي إلى تفاقم تغير المناخ أو ما إذا كان بإمكانهم التخفيف من بعض آثاره. لقد كان سؤالا يصعب الإجابة عليه. غالبًا ما يستخدم العلماء نماذج الكمبيوتر لعمل تنبؤات حول تغير المناخ في المستقبل. لكن الغيوم تشتهر بصعوبة محاكاتها ، خاصة على نطاق عالمي.
ومع ذلك ، في الأشهر الأخيرة ، بدأت دراسات مختلفة في الوصول إلى القاع. توصلوا جميعًا إلى نفس الاستنتاجات: قد تكون بعض أسوأ السيناريوهات لظاهرة الاحتباس الحراري أقل احتمالية مما كان يعتقده العلماء سابقًا. لكن بعضًا من أفضل السيناريوهات لن تحدث أيضًا.
تركز كل هذه الدراسات على نفس السؤال: ما مقدار الاحترار العالمي بالضبط إذا وصلت تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى ضعف مستويات ما قبل الصناعة؟
إنه سؤال افتراضي في الوقت الحالي. لكن هذا قد يتغير قريبا.
قبل الثورة الصناعية ، قبل حوالي 150 عامًا ، كانت مستويات ثاني أكسيد الكربون العالمية حوالي 280 جزءًا في المليون. ضعف ذلك سيكون 560 جزء في المليون. اليوم ، تتجاوز التركيزات بالفعل 410 جزء في المليون وتتزايد كل عام.
هذا CO 2 مضاعفة السؤال ، مقياس معروف للعلماء باسم “حساسية المناخ التوازن،” لقد كان السؤال المركزي بين الباحثين المناخ على مدى عقود.
كما كان من الصعب المضي قدما
في عام 1979 ، اقترح تقرير أساسي من الأكاديمية الوطنية للعلوم أن الكوكب من المحتمل أن ترتفع درجة حرارته بمقدار 1.5 إلى 4.5 درجة مئوية استجابة لذلك. على مر السنين ، توصلت الدراسة بعد الدراسة إلى نفس النتيجة تقريبًا.
في الآونة الأخيرة فقط بدأ الباحثون في تضييق نطاقه ، وكان للتحسينات في البحث السحابي دور كبير في ذلك.
في العام الماضي ، وجدت دراسة جديدة رائدة أن مضاعفة ثاني أكسيد الكربون من المحتمل أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة بين 2.6 درجة و 3.9 درجة مئوية.
إنه إسقاط أضيق إلى حد كبير ، يتجاهل بعض التوقعات المتطورة ويزيل الكثير من النهاية السفلية. جمعت الدراسة جميع أحدث الأبحاث حول حساسية المناخ ، والتي تمثل عدة خطوط مختلفة من الأدلة ، بما في ذلك التطورات الحديثة في البحوث السحابية.
وعلى مدى الأشهر القليلة الماضية ، دعمت العديد من الدراسات الحديثة ، التي تركز بشكل أساسي على السحب ، نطاقًا أضيق من حساسية المناخ.
A دراسة فبراير في طبيعة تغير المناخ واقترح حساسية محتملة تبلغ نحو 3.5 C. A الدراسة مايو ، وأيضا في طبيعة تغير المناخ ، ووضعها حوالي 3 C. الدراستان اقترح أن الغيوم، وعلى نطاق عالمي، وربما سيكون لديهم تضخيم المعتدل تأثير على معدل الاحتباس الحراري.
استخدمت هذه الدراسات ملاحظات من العالم الحقيقي لاستخلاص استنتاجاتهم. لقد جمعوا كميات هائلة من البيانات حول السلوك السحابي – كيف تتفاعل الغيوم مع التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة والمتغيرات المناخية الأخرى – ثم أجروا تحليلات إحصائية لتلك الملاحظات لتحديد كيفية استجابة السحب لتغير المناخ في المستقبل.
إنها طريقة تقليدية إلى حد ما للتعامل مع المشكلة ، وفقًا لمارك زلينكا ، عالم المناخ وخبير السحابة في مختبر لورانس ليفرمور الوطني ، والمؤلف المشارك لكل من دراسة مايو ودراسة العام الماضي.
A دراسة حديثة ، من ناحية أخرى، اتخذت نهجا أقل التقليدي. نشرت الأسبوع الماضي في Proceedings of the National Academy of Sciences ، واستخدمت الدراسة التعلم الآلي لاكتشاف كيفية استجابة السحب للتغيرات في بيئاتها.
التعلم الآلي هو فرع من فروع الذكاء الاصطناعي حيث تقوم أجهزة الكمبيوتر بفحص كميات كبيرة من البيانات وتحديد الأنماط ثم استخدام هذه الأنماط لبناء خوارزميات تتنبأ بكيفية تصرف البيانات المستقبلية في ظل ظروف مختلفة. في هذه الحالة ، استخدم الباحثون ملاحظات واقعية لكيفية استجابة السحب للتغير البيئي.
توصل نهج التعلم الآلي إلى نتيجة مماثلة: حساسية مناخية أضيق ، والتي تستبعد السيناريوهات المناخية الأكثر اعتدالًا. وجدت الدراسة أنه لا يوجد احتمال تقريبًا لحساسية المناخ أقل من 2 درجة مئوية.
قال Ceppi ، الذي أجرى الدراسة مع زميل عالم المناخ وخبير التعلم الآلي Peer Nowack ، “اعتقدت لفترة من الوقت أن مشكلة السحابة كانت مناسبة بشكل خاص لأساليب التعلم الآلي”. “إذا كنت تريد فهم العلاقة بين السحب ودرجة الحرارة أو الرطوبة أو الرياح ، فمن الصعب تحديد التأثيرات الفردية لكل من هذه المتغيرات البيئية.”
وقال إن التعلم الآلي قد يكون طريقة أسهل للتعامل مع مثل هذه البيانات المعقدة.
يُظهر التعلم الآلي نتائج واعدة في أنواع أخرى من البحث السحابي أيضًا. تقوم بعض المجموعات البحثية بتجربة دمج مكونات التعلم الآلي في نماذج المناخ العالمية كطريقة للتغلب على صعوبات محاكاة السحابة.
تمثل السحب تحديًا للنماذج لأنها تتطلب فيزياء بالغة الدقة ؛ بعد كل شيء ، تتكون الغيوم من قطرات صغيرة من الماء في السماء. تتطلب محاكاة هذه العمليات المجهرية على نطاق عالمي مستوى لا يمكن تصوره من قوة الحوسبة ؛ فقط ليس من الممكن.
لتجنب ذلك ، غالبًا لا يجبر المصممون نماذجهم على محاكاة تكوين السحب فعليًا. بدلاً من ذلك ، يقومون بإدخال معلومات يدويًا حول كيفية تشكيل السحب والاستجابة للتغييرات في بيئاتهم ، وهو تكتيك يُعرف باسم تحديد المعايير.
يمكن أن يكون التعلم الآلي بديلاً للمعلمات. بدلاً من تقديم قاعدة حول كيفية تصرف السحب داخل النموذج ، يمكن لمكون التعلم الآلي بناء خوارزميات تتنبأ بكيفية استجابة السحب.
إنها ليست استراتيجية شائعة تمامًا حتى الآن. لكن مجموعات بحثية مختلفة في السنوات الأخيرة بدأت في التحقيق في مدى فائدة ذلك.
هذه تطورات واعدة في مجال البحث السحابي المعقد. مع ذلك ، حذر بيرس فورستر ، مدير مركز بريستلي الدولي للمناخ في جامعة ليدز ، في رسالة بريد إلكتروني إلى E&E News ، مع ذلك ، “يعتبر التعلم الآلي أداة مفيدة للغاية ، ولكنه ليس الدواء الشافي”.
يعد التعلم الآلي طريقة فعالة لتحليل مجموعات البيانات المعقدة ، ولكن يمكن أن يترك بعض الأسئلة دون إجابة حول العمليات الفيزيائية الكامنة وراء تلك البيانات. لا يزال هناك متسع كبير لمزيد من البحث التقليدي حول كيفية ولماذا سلوك السحابة.
وأضاف فورستر “التطورات المنسقة على الجبهتين هي الجواب في ذهني”.
وفي الوقت نفسه ، أضاف Zelinka ، من المريح أن الاستراتيجيات المختلفة قد توصلت إلى استنتاجات مماثلة.
قال زلينكا: “إذا كانت دراسة واحدة ، فقد تشكك في مدى قوة تلك النتيجة”. “ولكن إذا كان لديك المزيد والمزيد من الأدلة من مؤلفين مستقلين يستخدمون تقنيات مستقلة ، وتوصل الجميع إلى نتيجة مماثلة ، فهذا أمر قوي جدًا.”
المصدر/ ecoportal.netالمترجم/barabic.com
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.