أهم الموضوعاتأخبارتغير المناخ

ناسا تجري دراسات حول قدرة المحيطات على التخفيف من تغير المناخ

كتبت : حبيبة جمال

على الرغم من أن تغير المناخ يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بمرور الوقت، إلا أن الباحثين يعتقدون أن الاختلافات في ارتفاع السطح من مكان إلى آخر في المحيط يمكن أن تؤثر على مناخ الأرض، وترتبط هذه الارتفاعات والانخفاضات بالتيارات والدوامات، والأنهار الملتفة في المحيط ، والتي تؤثر على كيفية امتصاصها للحرارة الجوية والكربون.

شارك في مهمة تحديد المياه السطحية والمحيطات (SWOT) وهي عبارة عن جهود مشتركة بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الفرنسية مع مساهمات من وكالة الفضاء الكندية ووكالة الفضاء البريطانية تم إطلاقها عام 2022 . 

ومن المرجح أن تجمع SWOT بيانات عن ارتفاع المحيطات لدراسة التيارات والدوامات التي تصل إلى خمس مرات أصغر مما كان يمكن اكتشافها سابقا، كما أأنا ستقوم أيضا بجمع معلومات مفصلة عن بحيرات وأنهار المياه العذبة.

ستساعد مراقبة المحيط على نطاقات صغيرة نسبيًا العلماء على تقييم دوره في التخفيف من تغير المناخ، أكبر مخزن على كوكب الأرض للحرارة الجوية والكربون، يمتص المحيط أكثر من 90% من الحرارة المحتبسة بسبب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي يسببها الإنسان.

ويُعتقد أن الكثير من الامتصاص المستمر لتلك الحرارة – وثاني أكسيد الكربون الزائد والميثان الذي أنتجها – يحدث حول التيارات والدوامات التي يقل عرضها عن 60 ميلاً (100 كيلومتر)، هذه التدفقات صغيرة بالنسبة للتيارات مثل تيار الخليج وتيار كاليفورنيا. لكن يقدر الباحثون أنها في المجمل تنقل ما يصل إلى نصف الحرارة والكربون من المياه السطحية إلى أعماق المحيط.

قد يكون الفهم الأفضل لهذه الظاهرة هو المفتاح لتحديد ما إذا كان هناك سقف لقدرة المحيط على امتصاص الحرارة والكربون من الأنشطة البشرية.

ما هي نقطة التحول التي يبدأ عندها المحيط في إطلاق كميات هائلة من الحرارة مرة أخرى في الغلاف الجوي وتسريع ظاهرة الاحتباس الحراري ، بدلاً من الحد منه؟”

قالت نادية فينوجرادوفا شيفر، عالمة برنامج SWOT في واشنطن: “يمكن أن تساعد SWOT في الإجابة على أحد أكثر الأسئلة المناسبة أهمية في عصرنا”.

التفكير على نطاق صغير

لا تستطيع الأقمار الصناعية الحالية اكتشاف التيارات والدوامات على نطاق أصغر، مما يحد من البحث في كيفية تفاعل هذه التيارات مع بعضها البعض ومع التدفقات واسعة النطاق.

قال جيه توماس فرار، رائد علوم المحيطات SWOT في معهد وودز هول لعلوم المحيطات في ماساتشوستس: ” هذا هو المكان الذي سنتعلم الكثير فيه الكثير من كيفية الحصول عل ملاحظات أفضل للمقاييس الصغيرة”.

بالإضافة إلى مساعدة الباحثين في دراسة التأثيرات المناخية للتيارات الصغيرة، فإن قدرة المنظمة على “رؤية” مناطق أصغر من سطح الأرض ستسمح لها بجمع بيانات أكثر دقة على طول السواحل، حيث يمكن أن يكون لارتفاع مستويات المحيط وتدفق التيارات تأثيرات فورية على النظم البيئية والنشاط البشري.

ارتفاع البحار، على سبيل المثال، يمكن أن يتسبب في اختراق العواصف إلى مناطق أبعد على اليابسة. أيضًا، قد تؤدي التيارات المتصاعدة بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر إلى زيادة تسرب المياه المالحة إلى مناطق الدلتا ومصبات الأنهار والأراضي الرطبة ، فضلاً عن إمدادات المياه الجوفية.

قال لي لوين- فو، عالم في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا: “في المحيط المفتوح، ستؤثر ظاهرة سحب الحرارة والكربون برمتها على البشرية لسنوات قادمة”، لكن في المياه الساحلية، تظهر تأثيرات التيارات وارتفاع البحر على مدار أيام وأسابيع” مما يؤثر على حياة البشر بشكل كامل.

ارتفاع مياه البحار والمحيطات

إذن كيف سيؤدي قياس ارتفاع المحيط إلى معرفة أفضل بالتيارات والدوامات؟

يستخدم الباحثون اختلافات الارتفاع بين النقاط – والمعروفة باسم المنحدر – لحساب حركة التيارات. تمثل الرياضيات قوة الجاذبية الأرضية، التي تسحب الماء من الأعلى إلى الأسفل ، ودوران الكوكب، والذي ينحني في نصف الكرة الشمالي في اتجاه عقارب الساعة حول النقاط العالية وعكس اتجاه عقارب الساعة حول النقاط المنخفضة. التأثير عكس ذلك في الجنوب.

تتدفق أنظمة التيارات بمئات الأميال حول مساحات شاسعة من المحيط. على طول الطريق، تنبثق التيارات والدوامات الصغيرة وتتفاعل مع بعضها البعض، عندما يجتمعون، يدفعون الماء من السطح إلى أسفل إلى أعماق أكثر برودة ، آخذين الحرارة والكربون من الغلاف الجوي. عندما تتدفق تلك التيارات والدوامات الصغيرة بعيدًا ، يرتفع الماء من تلك الأعماق الباردة إلى السطح ، ويكون جاهزًا لامتصاص الحرارة والكربون مرة أخرى.

تحدث هذه الحركة الرأسية للحرارة والكربون أيضًا عند الدوامات نفسها. في نصف الكرة الشمالي، تولد الدوامات في اتجاه عقارب الساعة تدفقات هبوطية ، بينما تولد الدوامات عكس اتجاه عقارب الساعة تدفقات صاعدة، يحدث العكس في نصف الكرة الجنوبي.

سد الثغرات

من خلال قياس ارتفاعات المحيط الى زيادات تصل إلى 0.4 سم، بالإضافة إلى منحدراتها، فإن هوائيات SWOT ثنائية النطاق لتوفر مقياس التدخل الرداري KaRIn الذي يساعد الباحثين على تمييز التيارات و الدوامات الصغيرة التي يصل عرضها ألى 20 كيلومتر.

ستستخدم المنظمة أيضًا مقياس ارتفاع نظير، وهي تقنية قديمة يمكنها تحديد التيارات والدوامات التي يصل عرضها إلى حوالي 60 ميلاً (100 كيلومتر).

عندما يتجه مقياس الارتفاع النظري لأسفل مباشرة ويأخذ البيانات في بُعد واحد، ستميل هوائيات التدخل الرداري. سيمكن ذلك هوائيات التدخل الرداري من مسح السطح في بعدين ، والعمل جنبًا إلى جنب، وجمع البيانات بدقة أكبر.

المزيد عن البعثة

يتم تطوير المنظمة بالاشتراك بين ناسا والمركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية ، بمساهمة من وكالة الفضاء الكندية ووكالة الفضاء البريطانية، يقود مختبر الدفع النفاث ، الذي يديره معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في ناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، المكون الأمريكي في المشروع. بالنسبة لحمولة نظام الطيران ، توفر وكالة ناسا أداة التدخل الرداري ، وجهاز استقبال علمي لنظام تحديد المواقع العالمي ، وعاكس رجعي لليزر ، ومقياس إشعاع ميكروويف ثنائي الشعاع ، وعمليات أجهزة ناسا.

يوفر المركز الوطني للدراسات الفضائية نظام دوبلر المداري والموقع الإشعاعي المتكامل عن طريق الأقمار الصناعية دي او ار اي اس ، ومقياس ارتفاع نظير بدعم من وكالة الفضاء البريطانية ، والمنصة ، وقطاع التحكم الأرضي. تقدم وكالة ناسا مركبة الإطلاق وخدمات الإطلاق المرتبطة بها.

تابعنا على تطبيق نبض

Comments

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
%d مدونون معجبون بهذه: