تتشكل جزيئات الهباء الجوي أكثر مما يُعتقد فوق سيبيريا

اكتشفت الأبحاث الحديثة أنه، على عكس الافتراضات السابقة، يتم توليد كميات كبيرة من جزيئات الهباء الجوي عبر مناطق واسعة من التايغا الغربية السيبيرية خلال فصل الربيع. وتشير هذه النتائج إلى أن ارتفاع درجات الحرارة يمكن أن يؤثر بشكل كبير على المناخ بسبب هذه الظاهرة.

تساهم جزيئات الهباء الجوي بشكل كبير في عملية تبريد الأرض. ويمكن أن تؤثر على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى سطح الأرض إما بشكل مباشر أو غير مباشر عن طريق المساعدة في تكوين السحب. تنشأ هذه الجسيمات من جزيئات غازية مختلفة وتوجد في جميع أنحاء الكوكب.

ولفهم الظروف التي تتشكل فيها هذه الجسيمات، يقوم الباحثون بإجراء قياسات في بيئات مختلفة في جميع أنحاء العالم. على سبيل المثال، أجرت المحطة الرئيسية الفنلندية SMEAR II قياسات في الغابة الشمالية لمدة 25 عامًا.

ومع ذلك، فإن الغابة الشمالية عبارة عن منطقة كبيرة للغاية، ولم يتم استكشاف الكثير من مساهمتها في تكوين الهباء الجوي، خاصة في أجزائها السيبيرية والكندية.

وقد أشارت الدراسات السابقة إلى أن تكوين الجسيمات أمر نادر في سيبيريا. ومع ذلك، أظهرت دراسة حديثة أجرتها جامعة هلسنكي أن تكوين الجسيمات في سيبيريا كان متكررا ومرتبطا بظروف الحرارة. ونشرت نتائج الدراسة في المجلة رسائل البحوث البيئية.

وقالت أولجا جارماش وإيكاترينا إيزوفا من معهد أبحاث الغلاف الجوي ونظام الأرض في جامعة كاليفورنيا: “تشير نتائجنا إلى أن كميات كبيرة من جزيئات الهباء الجوي يمكن أن تتشكل على مساحات واسعة من التايغا في غرب سيبيريا في الربيع، على عكس ما كان مفترضًا سابقًا”. جامعة هلسنكي.

ووجد الباحثون أيضًا أن المزيد من الهباء الجوي يتشكل تحت ظروف موجة الحر أو في مناخ دافئ، والذي بدوره قد يكون له تأثير مناخي مخفف ومبرد.

الظروف المثالية التي خلقتها الحرارة

وفي عام 2020، أجرى الباحثون حملة قياس طويلة الأمد باستخدام مجموعة من الأدوات الحديثة. وكان هدفهم الأولي هو تحديد سبب ندرة تشكل الجسيمات في سيبيريا.

تقول باحثة ما بعد الدكتوراه أولجا جارماش: “تتابعت أحداث تكوين الجسيمات الواحدة تلو الأخرى، خاصة في شهر مارس، وكانت أقوى بكثير من تلك التي حدثت في المحطة الفنلندية SMEAR II”.

في عام 2020، تعرضت سيبيريا لموجة حارة استمرت نصف عام. وباستخدام تحليل متعدد التخصصات لكيمياء الغلاف الجوي والفيزياء والأرصاد الجوية، وجد الباحثون أن انبعاثات الغابات والتلوث وموجة الحر قد خلقت ظروفًا مثالية لتكوين الهباء الجوي. من المحتمل أن يكون تكوين الجسيمات الجديد المتكرر في ذلك العام استثناءً.

“ومع ذلك، مع ارتفاع درجات الحرارة في غرب سيبيريا، فإن نفس درجات الحرارة التي كانت تحت موجة الحر لعام 2020 ستصبح شائعة في المستقبل. قد يصبح هذا التكوين المتكرر للجسيمات الجديدة أمرًا طبيعيًا. تقول إيكاترينا إيزوفا، المحاضرة الجامعية في الجيوفيزياء: “ما هي العواقب التي ستترتب على المناخ؟ يظل سؤالًا مفتوحًا مهمًا”.

تهدف إلى إعلام عملية صنع القرار

وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء مثل هذه القياسات الشاملة مع التركيز على جزيئات الهباء الجوي في سيبيريا. واكتشف الباحثون أيضًا اختلافات في العمليات الجوية بين الغابات الشمالية السيبيرية والفينوسكاندية.

يقول جارماش: “نظرًا لأن الغابة الشمالية هي أكبر منطقة حيوية على اليابسة، فإننا بحاجة إلى مزيد من القياسات في مواقع أخرى لفهم التفاعلات بين الغابات والغلاف الجوي وردود الفعل في المناخ الدافئ”.

“سيستفيد عملنا المستقبلي من التعاون مع واضعي النماذج: إذا أعاد النموذج إنتاج تكوين الهباء الجوي الملحوظ، فيمكن استخدامه لتقدير تأثير تكوين الهباء الجوي المعزز على السحب وهطول الأمطار. يقول إيزوفا: “إن التطبيق المحتمل لنتائجنا هو تطوير واختبار النماذج، وخاصة نماذج نظام الأرض العالمية، والتي تستخدم لإرشاد عملية صنع القرار”.

المرجع: “موجة الحر تكشف عن احتمالية تعزيز تكوين الهباء الجوي في الغابات الشمالية في سيبيريا” بقلم أولغا جارماش، وإيكاترينا إيزوفا، وميخائيل أرشينوف، وبوريس بيلان، وأناستازيا لامبيلاهتي، ودينيس دافيدوف، وميري راتي، ودييجو ألياجا، وريما بعلبكي، وتومي تشان، وفيديريكو بيانكي، وفيلي. – ماتي كيرمينن وتوكا بيتاجا وماركو كولمالا، 9 يناير 2024، رسائل البحوث البيئية.
دوى: 10.1088/1748-9326/ad10d5