أظهر علماء معهد وايزمان أن الهواء الجاف الذي يعبر خط الاستواء يؤدي إلى تكثيف الأمطار الموسمية على الهند. قد تؤدي هذه النتائج المفاجئة إلى تحسين قدرات التحذير من الفيضانات وتكون أخبارًا جيدة لمئات الملايين
قُتل أكثر من 400 شخص في سلسلة من الفيضانات التي ضربت ولاية كيرالا في جنوب غرب الهند في عام 2018 - وفقد ملايين آخرون منازلهم. في حين أن الأمطار الغزيرة وحتى الفيضانات شائعة خلال الرياح الموسمية الآسيوية، فإن التحدي يكمن في التنبؤ بالوقت الذي قد تتحول فيه إلى فيضانات غير عادية ومهددة للحياة. اكتشف علماء من معهد وايزمان للعلوم مؤخرًا عاملًا مفاجئًا يؤثر على شدة الأمطار الموسمية الهندية. قد توسع النتائج التي توصلوا إليها نافذة التنبؤ بأحداث الأمطار غير العادية، وبالتالي تكون أخبارًا جيدة لمئات الملايين الذين يعيشون في شبه القارة الهندية.
تعتبر الأمطار الموسمية التي تهطل على شبه الجزيرة الهندية كل عام بين شهري يونيو وسبتمبر ظاهرة معقدة، تتأثر بالعديد من العمليات المناخية المختلفة. في مجال البحوث نشرت مؤخراويشير د شيرا روه روبن من قسم علوم الأرض والكواكب بالمعهد وباحثة ما بعد الدكتوراه في مختبرها الدكتورة ديبيكا راي، عن عملية مناخية لم يكن تأثيرها على هطول الأمطار في المنطقة معروفاً حتى الآن: تيارات هوائية من نوع معين، وتسمى "تيارات الهواء الجاف" كما يشير اسمها، وتتكون هذه التيارات الهوائية من هواء جاف عند درجات حرارة منخفضة، مقارنة بالهواء الرطب الناتج عن الأمطار الموسمية. ومن المؤكد أن تسرب الهواء الجاف الذي يغوص إلى المستويات الدنيا من طبقة التروبوسفير - الطبقة السفلى من الغلاف الجوي - يؤدي إلى "فواصل الرياح الموسمية": فترات قصيرة من الجفاف النسبي خلال موسم الأمطار، ولكن كما تظهر الدراسة الجديدة، هذا الافتراض يبدو أن هذا غير صحيح تماما.
وفي حين أن تسلل الهواء الجاف يحدث في العديد من الأماكن حول العالم، فإن التسللات التي تعبر خط الاستواء من الجنوب إلى الشمال، على حد علمنا اليوم، تحدث فقط في منطقة المحيط الهندي. قام الدكتور روه روبن والدكتور راي بفحص بيانات تسرب الهواء هذه، والتي امتدت على مدار 40 عامًا - 137 حدثًا بين عامي 1979 و2018 - وقارنوها ببيانات هطول الأمطار من نفس الفترة. والمثير للدهشة أنهم اكتشفوا أن هذه التسللات لم تؤد إلى جفاف الطقس كما كان متوقعا، بل إلى زيادة في كمية الأمطار المتساقطة، بزيادة قدرها 17% في المتوسط، وفي بعض الحالات زيادة تزيد عن 100%.
"كيف يسبب الهواء الجاف المزيد من الأمطار؟" سأل الدكتور رو روبن: لفهم هذه الظاهرة، قام الباحثان بتطبيق نموذج يعتمد على مبادئ ميكانيكا التدفق، وتبنى الباحثون منظورًا مختلفًا للبيانات: لقد تعاملوا مع التيارات الهوائية المستمرة كمجموعة منفصلة "الطرود الهوائية"، وتم فحصها، ومن بين أمور أخرى، قام النموذج بتتبع التغيرات في الموقع ودرجة الحرارة والمحتوى المائي لكل طرد هوائي وبحسبهم فإن تفسير ذلك يكمن في التفاعل بين التيارات الهوائية ومياه المحيط: حيث تتلامس تيارات الهواء الجاف مع مياه المحيط الهندي وتعمل مثل الإسفنجة، حيث يستطيع الهواء امتصاص المزيد من الماء الذي يتبخر من سطح الأرض. المحيط وبالتالي فإن تيار الهواء "مشحون" بالمياه التي يحملها باتجاه الشمال الساحل الغربي للهند.
وفي حين استخدمت الدراسات السابقة أساليب بحثية مماثلة لمحاولة فهم الأنماط الكامنة وراء الأمطار الموسمية وفترات الهدوء، إلا أنه لم يتم حتى الآن فحص تأثير هذه التدخلات المحددة، التي تعبر خط الاستواء فوق المحيط. تتصرف هذه التطفلات بشكل مختلف عن نظيراتها الأرضية. وهذا هو السبب، وفقًا للدكتور رو روبن، في أنه كان من المفترض حتى الآن أن هذه الظاهرة ستجلب طقسًا أكثر جفافًا في أعقابها نصف الكرة الشمالي"، كما تقول.
وعندما سئلت عن السبب الذي تعتقد أنه لم يتم تحديد هذه الآلية حتى الآن، تشير الدكتورة روه روبن إلى أن معظم الآليات المناخية التي تؤثر على سلوك الرياح الموسمية تحدث على مدى فترات أطول، على سبيل المثال، أحد العوامل الأكثر أهمية التأثير على أنماط هطول الأمطار الموسمية هو التغير في درجة حرارة مستوى سطح البحر، والذي هو نتيجة لعمليات تدوم شهورًا وسنوات، ومن ناحية أخرى، يحدث تسرب الهواء الجاف على مدى فترات زمنية أقصر بكثير، غالبًا أيام ولأن علماء المناخ ركزوا على العمليات الأطول، لم يتم إيلاء الاهتمام الكافي للعمليات التي تحدث على فترات زمنية أقصر بكثير، وبالتالي فإن المجتمع العلمي "أغفل" تأثير تيارات الهواء الجاف على الرياح الموسمية.
بالنسبة للدكتورة روه روبن وفريقها البحثي، فإن العلم وراء نفاذية الهواء الجاف ليس جافًا جدًا، "إنها ليست مجرد نظرية فيزيائية مجردة، ولكنك تراها في الواقع، وفي البيانات، وبأعين خارجية". وتقول إن احتمال أن يؤدي بحثها إلى تحذيرات أكثر دقة في المستقبل بشأن الفيضانات في أماكن مثل الهند وبنجلاديش - الأماكن التي يعيش فيها مئات الملايين من البشر تحت التهديد - لا يؤدي إلا إلى تعزيز رغبتها في التعمق في هذا الموضوع القدرة على المراقبة إن نفاذية الهواء الجاف - وهي القدرة الموجودة بالفعل اليوم - سوف تحسن بشكل كبير الطريقة التي يمكننا بها توقع أحداث المطر غير العادية. ويتوقع الدكتور رو روبن أننا سنكون قادرين على زيادة النافذة الزمنية للتحذير من الأحداث الجوية القاسية من يوم واحد أو اثنين اليوم، إلى أسبوع أو أكثر. ومن شأن التحذير المبكر أن يتيح الاستعداد للفيضانات وحتى إجلاء السكان إذا لزم الأمر، وبالتالي إنقاذ مئات أو حتى آلاف الأشخاص.
وما الذي تحمله التوقعات بالنسبة للدكتورة رو روبن ومجموعتها؟ تعميق فهم تسلل الهواء الجاف وعواقبه المناخية، ومن بين أمور أخرى، سوف تقوم المجموعة بالتحقيق في كيفية وسبب إنشاء هذه التيارات الهوائية في المقام الأول سوف يدرس أحداث تسلل الهواء الجاف في أجزاء أخرى من العالم - بحثًا عن تأثيرات مماثلة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
