آریاطب
کاهش پوشش ابرها و شتاب گرفتن گرمایش جهانی
(Earth’s clouds are shrinking, boosting global warming)
خلاصهی مقاله
در دو دههی گذشته، ماهوارههای ناسا تصویری نگرانکننده از وضعیت انرژی زمین نشان دادهاند: نور خورشید بیش از حد وارد سیاره میشود و انرژی خروجی کمتر است. پژوهشگران حالا میگویند احتمالا عامل پنهان این عدمتعادل، کاهش پوشش ابرهای بازتابندهی زمین است؛ ابرهایی که مانند یک پردهی نازک نور را منعکس میکنند و زمین را خنک نگه میدارند. کاهش این پوشش، هرچند کوچک، مانند کنار رفتن پردهای از روی پنجره است که اجازه میدهد نور بیشتری به سطح برسد و گرمایش جهانی را تشدید کند. یافتهها نشان میدهند ممکن است یک حلقهی بازخوردی خطرناک و جدید در اقلیم شکل گرفته باشد؛ پدیدهای که مدلها پیشبینی کرده بودند اما اکنون با مشاهدات ماهوارهای تأیید شده است.
برای بیش از ۲۰ سال، ابزارهای ناسا در فضا عدمتعادل رو به رشد در بودجهی انرژی خورشیدی زمین را ردیابی کردهاند؛ یعنی بیشتر از آنچه انرژی از زمین خارج میشود، نور خورشید وارد آن میشود. بخش زیادی از این عدمتعادل ناشی از گازهای گلخانهای است که انسان در جو آزاد میکند و مانند یک لایهی ضخیم گرما را به دام میاندازد. اما توضیح بقیهی این اختلاف، همچنان یک معمای پیچیده باقی مانده بود.
از دست رفتن یخهای بازتابنده، که باعث میشود سطح زمین و آب تیرهتر شود و گرمای بیشتری جذب کنند، به تنهایی نمیتواند این کسری را توضیح دهد. همچنین کاهش هالههای بازتابندهی نور (haze) که در اثر پاکسازی یا تعطیلی صنایع آلاینده ایجاد شده، بهتنهایی کافی نیست. جورج تسلیودیس، دانشمند اقلیم در مؤسسهی گودارد ناسا، میگوید: «هیچکس نمیتواند عددی پیدا کند که حتی نزدیک باشد.»
اما اکنون تسلیودیس و همکارانش معتقدند میتوانند این شکاف رو به رشد را با شواهد جمعآوریشده توسط یک ماهوارهی شگفتانگیز توضیح دهند. آنها دریافتهاند که پوشش ابرهای بازتابندهی زمین در دو دههی گذشته کاهش یافته است؛ کاهش اندک، اما قابل اندازهگیری، که اجازه میدهد نور بیشتری به سطح زمین برسد و گرمایش جهانی را تشدید کند. تسلیودیس میگوید: «من مطمئنم این همان قطعهی گمشده است؛ همان قطعهی گمشدهی پازل اقلیم.» او این پژوهش را ماه گذشته در نشست اتحادیهی ژئوفیزیک آمریکا ارائه کرد.
اکنون دانشمندان اقلیم باید بفهمند چه چیزی باعث این تغییرات ابرها شده است و همچنین به پرسش نگرانکنندهای پاسخ دهند: آیا این روند یک بازخورد اقلیمی است که میتواند گرمایش را در آینده شتاب دهد؟ مایکل برن، دینامیکدان اقلیم در دانشگاه سنت اندروز، میگوید: «برخی مدلها این تغییرات ابری را پیشبینی کرده بودند، اما فکر نمیکنم بتوانیم با اطمینان زیاد به این پرسش پاسخ دهیم.»
ابرها و نوارهای ابری پایدار
ابرها انواع مختلفی دارند و شکلها و اندازههای گوناگون میگیرند، اما دو نوار ابری بزرگ و پایدار وجود دارند که توسط الگوهای جریان بزرگمقیاس جو زمین شکل میگیرند و مانند کمربندهایی در آسمان زمین هستند:
-
نوار استوایی: نزدیک استوا کشیده شده و مانند کمربندی دور سیاره میپیچد. این نوار وقتی شکل میگیرد که بادهای نیمکره شمالی و جنوبی همگرا میشوند و هوای مرطوب را وادار میکنند به سمت بالا حرکت کند، خنک شود و به ابر تبدیل گردد. تصور کنید هوای مرطوب مانند بخار آب در دیگچهای به بالا میرود، خنک میشود و به ابرهای سفید و متراکم تبدیل میگردد.
-
نوار عرضهای میانی (midlatitudes): جایی که جتاستریمها گردبادهای بزرگ و هوای طوفانی را مانند نقالهای در اطراف زمین جابهجا میکنند و مسیر طوفانها را هدایت میکنند. این نوار مانند ریلهایی در آسمان است که طوفانها را به حرکت وادار میکند.
روندهای مشاهدهشده توسط ماهوارهها
در اوت ۲۰۲۴، تسلیودیس و همنویسندگانش گزارش دادند که طی ۳۵ سال مشاهدات ماهوارهای:
-
نوارهای ابری استوایی باریکتر شدهاند.
-
مسیر طوفانهای midlatitudes به سمت قطبها جابهجا شده و منطقهای که طوفانها میتوانند شکل بگیرند محدود شده است.
این تغییرات باعث شده پوشش ابری کلی کاهش یابد. اما این نتیجه، که در مجله Climate Dynamics منتشر شد، از کنار هم قرار دادن دادههای بسیاری از ماهوارههای مختلف به دست آمده بود؛ هر ماهواره ویژگیها و خطاهای خودش را دارد. بنابراین پژوهشگران هنوز در مورد واقعی بودن این روندهای کوچک مردد بودند.
ماهوارهی Terra و تایید روند
اکنون پژوهشگران به یک ماهوارهی واحد روی آوردهاند: ماهوارهی Terra ناسا، که تقریبا یکچهارم قرن است زمین را پایش میکند.
تسلیودیس میگوید: «با بررسی همان سامانههای ابری، تیم دقیقاً همان روندها را مشاهده کرد؛ پوشش ابری هر دهه حدود ۱٫۵٪ کاهش یافته است.» او اضافه میکند: «فقط حالاست که این سیگنال از دل نویز خودش را نشان میدهد.»
بیورن استیونز، دانشمند اقلیم در مؤسسهی ماکس پلانک، توضیح میدهد: «چند درصد کاهش شاید در نگاه اول کماهمیت باشد، اما وقتی این روندها را محاسبه کنید، نتیجه عظیم است. این یافتهها نشاندهندهی یک بازخورد ابری هستند که از مقیاس معمول فراتر میرود.»
کاهش بازتابندگی و نقش گردش جو
تیم همچنین دریافت که ۸۰٪ تغییرات بازتابندگی در این مناطق ناشی از کوچک شدن ابرها بوده، نه تیرهتر شدن آنها که میتواند ناشی از کاهش آلودگی باشد.
برای تسلیودیس، این موضوع واضح است: تغییرات الگوهای گردش جوی، نه کاهش آلودگی، نیروی محرک اصلی این روند هستند. تصور کنید ابرها مثل یک پرده بزرگ در آسمان زمین هستند؛ وقتی این پرده جمع میشود یا کمپوشش میشود، نور خورشید مستقیمتر به سطح زمین میتابد و زمین سریعتر گرم میشود.
سایر پژوهشها
این پژوهش تنها نیست. اوایل امسال، گروهی به سرپرستی نورمن لوب از مرکز تحقیقات لانگلی ناسا، در مجله Surveys in Geophysics نیز کاهش پوشش ابری را عامل اصلی شکاف انرژی زمین شناسایی کرده بود.
لوب، که هدایت پروژه CERES را بر عهده دارد، معتقد است کاهش آلودگی نیز ممکن است نقش مهمی در تغییرات ابری داشته باشد، به ویژه در نیمکره شمالی.
او میگوید: «مشاهدات نشان میدهند که قطعاً چیزی در حال تغییر است، اما این یک ترکیب پیچیده از فرآیندها است.»
پرسش مهم
اگر تغییرات گردش عمومی جو عامل کوچک شدن ابرها باشند، پرسش این است که آیا این روند ادامه خواهد یافت؟
تیفانی شاو، دینامیکدان اقلیم در دانشگاه شیکاگو، میگوید: مدلهایی که باریک شدن کمربند طوفانهای استوایی را پیشبینی کردهاند، نشان میدهند هوا بر فراز شرق اقیانوس آرام سریعتر از غرب گرم میشود، و این شاخه مهمی از گردش بزرگمقیاس جو را تضعیف میکند.
اما در چند دهه گذشته، شرق اقیانوس آرام در حال سرد شدن بوده و این بادها را تقویت کرده است. از سوی دیگر، برخی مشاهدات نشان میدهند که بخشهای دیگر گردش جو در حال ضعف شدن هستند. این تضادها مشخص نمیکنند که با گرمتر شدن زمین، توده های ابری همچنان کوچک خواهند شد یا خیر. شاو میگوید: «در بسیاری موارد، دنیای واقعی پاسخ را به ما نشان خواهد داد.»
هشدار استیونز
بیورن استیونز، دانشمند اقلیم، بیش از پیش نگران است:
«اگر این روند ادامه پیدا کند، ما در مشکل خواهیم بود. تنها چیزی که میتوانیم امیدوار باشیم این است که روند از فردا جهتش را تغییر دهد.»
یوتیوب مصرفی