Top

تطوير نماذج دقيقة للتنبؤ بمناخ الشرق الأوسط

يستخدم جورجي ستينتشيكوف (في الوسط)، أستاذ هندسة وعلوم الأرض في كاوست، نماذج مناخية عالمية وإقليمية للتنبؤ بأحوال المناخ والمحيطات وشرحها. الصورة بعدسة أندريا باخوفن-إخت.

-بقلم سونيا توروسينسكي، أخبار كاوست

تعتبر عملية التنبؤ بالتغيّرات المناخية الإقليمية في الشرق الأوسط، مسألة معقدة تستدعي العديد من الدراسات والأبحاث العلمية. وفي هذا السياق، يستخدم البروفيسور جورجي ستينتشيكوف، أستاذ هندسة وعلوم الأرض في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) والباحث الرئيسي في مجموعة أبحاث نمذجة الغلاف الجوي والمناخ في الجامعة، مجموعة من النماذج المناخية العالمية والإقليمية للتنبؤ بالظواهر المناخية في الغلاف الجوي والمحيطات المحلية وشرح آثارها البيئية.

رصد الغبار الجوي

يعتبر هبوب موجات الغبار والأتربة من الظواهر الشائعة في المناطق الصحراوية. والغبار لا يؤثر فقط على جودة الهواء ولكن أيضًا على الإشعاع الشمسي الساقط على الأرض، وبالتالي يحدث تغيرات مختلفة للمناخ.

البروفيسور جورجي ستينتشيكوف في الحرم الجامعي مع أعضاء من مجموعة أبحاثه الخاصة بنمذجة الغلاف الجوي والمناخ. الصورة بعدسة أندريا باخوفن-إخت.

يقول البروفيسور ستينتشيكوف: " كُنا الفريق البحثي الأولي الذي طور نموذجًا جويًا وبحريًا متميّزًا للبحر الأحمر، ويأخذ في عين الاعتبار تأثير الغبار في هذه المنطقة". ووجد فريق  ستينتشيكوف أن الغبار يؤثر بشدة على البحر الأحمر، حيث تتميز أشهر الصيف بتكون موجات غبار كثيفة في البحر أكثر من اليابسة. أما الجزء الجنوبي من البحر الأحمر، فهو مُعرض بشكل خاص لمزيج من الرياح السائدة التي تدفع الغبار جنوبًا وتساهم الجبال الساحلية الشاسعة على امتداده بتحييده عن اليابسة ومحاصرته فوق البحر.

ويقول البروفيسور ستينتشيكوف: "تساهم الكثافة الكبيرة للغبار المحصور فوق سطح البحر، بحجب جزء من الاشعاع الشمسي الساقط وبالتالي تبريد مياه البحر. وعندما تبرد مياه البحر، يقل التبخر، مما يؤثر على توازن الطاقة ويحدث تغيرات كبيرة في دورة المناخ".

وتجري المجموعة أيضًا عمليات رصد روتينية من على متن السفينة لتحديد كثافة الغبار الجوي، باستخدام جهاز (MICROTOPS) لقياس أشعة الشمس الساقطة، وتجميع البيانات من موقع الشبكة المحلية (AERONET) التي أسسها الفريق البحثي في كاوست لتغذية قاعدة البيانات العالمية التابعة لناسا (NASA Maritime) وشبكة (AERONET) العالمية. ويشرح البروفيسور ستينتشيكوف ذلك بقوله: " كنا نرصد خصائص الغبار الجوي لمدة سبع سنوات وننشر بياناتنا على موقع مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. وأوضح أن الغبار يختلف باختلاف الموقع، لذلك يتوجب علينا تحسين نماذجنا من خلال تحليل التركيب الكيميائي للغبار وتقييم معدلات الترسب".


كان لثورة بركان بيناتوبو عام 1991 في الفلبين تأثير قوي على المناخ الإقليمي في الشرق الأوسط. المصدر: Shutterstock.

التنبؤ بتغير المناخ الإقليمي

يتوقع معظم العلماء أنه بدون حل جذري لظاهرة تغيّر المناخ، فإن متوسط درجة الحرارة على مستوى العالم سيرتفع إلى 1.5 كالفن بحلول منتصف هذا القرن. ومع ذلك، فإنه يصعب جداً الخروج بتنبؤ واضح عما سيحدث على المستوى الإقليمي. وأوضح البروفيسور ستينتشيكوف أن التغيرات الإقليمية في دورة المناخ هي ما يُعقد إيجاد توقعات دقيقة، فضلاً عن كثرة التقلبات المناخية الطبيعية في منطقة الشرق الأوسط. ويقول ستينتشيكوف: "سيحدث تغيّر مناخي إقليمي لا محالة بالتزامن مع بعض التقلبات المناخية الطبيعية التي يمكن التنبؤ بها ".

وأحد المجالات التي يركز عليها البروفيسور ستينتشيكوف هو تأثير الثورات البركانية على المناخ الإقليمي، يقول: "كان ثوران بركان بيناتوبو في الفلبين في عام 1991 أخر ثوران بركاني أثّر على منطقة الشرق الأوسط، إذ تسبب في خفض درجة حرارة المنطقة حتى أن المرجان في البحر الأحمر ظل مبيّضًا لمدة عامين". وساهم ثوران البركان في دفع كمية هائلة من المواد وخاصة ثاني أكسيد الكبريت (SO2) الى الغلاف الجوي على ارتفاع 25 كم، حيث يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت ويختلط بالماء ليكوْن قطرات من الغبار الجوي الكبريتي، الذي انتشر على مستوى العالم وبقي معلقاً في الطبقة السفلية للغلاف الجوي عاكساً أشعة الشمس لمدة عامين على الأقل".


البروفيسور جورجي ستينتشيكوف (في الوسط)، يعمل مع إثنين من أعضاء مجوعته البحثية المعنية بنمذجة الغلاف الجوي والمناخ. الصورة بعدسة أندريا باخوفن-إخت.


يقول البروفيسور ستينتشيكوف:"لقد تمكنا من نمذجة تأثير الثوران البركاني، وفصل دور التبريد الإشعاعي المباشر عن التغيرات في الدورة المناخية. ووجدنا أن 70 في المائة من التبريد كان مرتبطًا بتأثير الدورة المناخية وأن 30 في المائة فقط، كانت نتيجة مباشرة للتبريد الإشعاعي الشمسي، وقد ساعدنا ذلك جداً على فهم العلاقة بين الثوران البركاني والدورة المناخية وتحسين القوة التنبؤية لنماذجنا، وبالتالي فهم تغيّر المناخ الإقليمي في الشرق الأوسط بشكل أفضل." 

شارك البروفيسور ستينتشيكوف في تأليف القسم الخاص بكيفية تأثير الثورات البركانية على المناخ في تقرير (IPCC AR4) العلمي والحائز على جائزة نوبل. ويقوم حاليًا بتحديث هذا التقرير لصالح جمعية الأرصاد الجوية الأمريكية.
 ​