لماذا يتسبب تغير المناخ في ارتفاع درجات الحرارة إلى مستويات قياسية؟

في عام 2022، وصلت درجات الحرارة في المملكة المتحدة إلى 40.3 درجة مئوية وسط موجة حر صيفية شديدة – بزيادة 1.6 درجة مئوية عن الرقم القياسي السابق.

وفي 2023، تم كسر الرقم القياسي الوطني في الصين بمقدار 1.9 درجة مئوية، حيث وصلت درجات الحرارة إلى 52.2 درجة مئوية .

وفي الوقت نفسه، يتسابق علماء المناخ البارزون لفهم سبب حدوث هذه الأحداث، وكيف ترتبط بارتفاع درجات الحرارة العالمية بسرعة، وما قد يعنيه هذا لمستقبل الأرض.

فيما يلي، يقيم الخبراء أحدث الأدلة العلمية لاستكشاف سبب تسبب تغير المناخ في ارتفاع درجات الحرارة الشديدة القياسية في جميع أنحاء العالم.

• ما هي الحرارة الشديدة التي “حطمت الأرقام القياسية“؟

في هذا العصر من تغير المناخ السريع الناجم عن أنشطة الإنسان، فإن تسجيل درجات حرارة قياسية إقليمية ووطنية جديدة أثناء موجات الحر يحدث بشكل متكرر لدرجة أنه قد يبدو في بعض الأحيان أمرًا عاديًا.

ومع ذلك، من وقت لآخر، يتم تحطيم رقم قياسي بهامش كبير- مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى تأثيرات غير مسبوقة، فضلاً عن إثارة القلق بشأن ما قد يعنيه ذلك بشأن وتيرة تغير المناخ.

ويصف الباحثون هذه الحرارة بأنها “حرارة حطمت الأرقام القياسية”، كما يوضح البروفيسور إيريك فيشر، عالم المناخ المتطرف في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ والمؤلف الرئيسي لأحدث تقييم بارز أجرته الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ.

ويقول : “أود أن أعرفها على أنها فئة من الأحداث القياسية التي يحطم فيها الرقم القياسي الرقم السابق بهامش كبير” ، مضيفا “هذا الهامش يعتمد على الحدث المعني”.

على سبيل المثال، لن يُعتبر تسجيل درجة حرارة وطنية جديدة أعلى ببضعة أعشار الدرجة من الدرجة السابقة تحطيماً للأرقام القياسية.

ومع ذلك، فإن درجات الحرارة المتوسطة العالمية في عام 2023 كانت قياسية – على الرغم من أنها كانت أعلى بمقدار 0.14-0.17 درجة مئوية فقط من الرقم القياسي السابق في عام 2016.

ويرجع ذلك إلى أن أخذ متوسط على مساحة كبيرة، وفي نطاق زمني واسع من المرجح أن يقلل من تأثير التباين الطبيعي في المناخ- مما يجعل الاتجاهات الصعودية الأصغر أكثر أهمية، كما يوضح فيشر:

“من المتوقع أن ترتفع درجة الحرارة العالمية بسلاسة إلى حد ما، مع بعض التقلبات، وهذا ليس مثل درجات الحرارة في حديقتنا الخلفية، والتي ترتفع وتنخفض بشكل جنوني.”

لقياس حجم الأحداث التي حطمت الأرقام القياسية في فترات زمنية مختلفة وفي مناطق جغرافية مختلفة، يستخدم العلماء غالبًا الانحراف المعياري، وهو مقياس لمدى انتشار البيانات عن المتوسط.

في ما يسمى “التوزيع الطبيعي” للبيانات، فإن 68% من نقاط البيانات سوف تقع ضمن انحراف معياري واحد من المتوسط، و95% سوف تقع ضمن انحرافين معياريين و99.7% سوف تقع ضمن ثلاثة انحرافات معيارية.

لذا، بالنسبة لموجة حر معينة، يحسب العلماء عدد الانحرافات المعيارية التي تبتعد بها هذه الموجة عن متوسط المناخ في ذلك الموقع، وسوف تكون موجة الحر الشديدة التي تحطم الأرقام القياسية عبارة عن انحرافات معيارية متعددة عن المتوسط.

لقد شهدت السنوات القليلة الماضية مجموعة واسعة من الظواهر المناخية المتطرفة التي حطمت الأرقام القياسية.

تم تسجيل درجات حرارة وطنية قياسية جديدة خلال موجات الحر في جميع أنحاء غرب أوروبا، بما في ذلك فرنسا والمملكة المتحدة، وكذلك في الصين وكندا.

تعد موجة الحر في شمال غرب المحيط الهادئ في عام 2021، عندما تم تحطيم الرقم القياسي لدرجات الحرارة في كندا في ليتون، من بين أكبر موجات الحر التي حطمت الأرقام القياسية على الإطلاق – على الرغم من وجود حدثين أكثر تطرفًا من حيث الانحرافات المعيارية، وفقًا للبحث .

وخلصت ورقة البحث إلى أن موجة الحر في شمال غرب المحيط الهادئ حطمت الأرقام القياسية لدرجات الحرارة بما يزيد قليلاً عن أربعة انحرافات معيارية، في حين أن موجة الحر الأكثر تطرفاً التي تم تسجيلها على الإطلاق، في جنوب شرق آسيا في عام 1998، حطمت الأرقام القياسية بما يزيد قليلاً عن خمسة انحرافات معيارية.

وتشمل أحداث الحرارة القياسية الأخرى في السنوات الأخيرة موجة حر بحرية استمرت لمدة عام في شمال المحيط الأطلسي بدءًا من مارس 2023، عندما كانت درجات حرارة سطح البحر أعلى من المعتاد بنحو 5 درجات مئوية.

تسبب هذا الحدث في حدوث إجهاد حراري مميت ضرب جميع الشعاب المرجانية الاستوائية في المحيط الأطلسي تقريبًا، وساهم في موسم أعاصير المحيط الأطلسي النشط للغاية في عام 2023 .

ومن الجدير بالذكر، أن فهم مثل هذه التطرفات يكون أفضل عموماً بالنسبة لدول الشمال العالمي مقارنة بتلك الموجودة في الجنوب العالمي.

وتشمل أسباب ذلك أن سجلات درجات الحرارة في بلدان الشمال العالمي أطول وأكثر اكتمالاً، فضلاً عن وجود المزيد من محطات الأرصاد الجوية.

ووجد تحليل سابق، أن أفريقيا لديها أقل كثافة من محطات الأرصاد الجوية من بين أي قارة، تليها أميركا الجنوبية وآسيا.

وهذا يعني أن العلماء لا يملكون فهماً كاملاً للتوزيع الجغرافي للحرارة التي حطمت الأرقام القياسية، كما يقول الدكتور روبرت فواتارد، وهو عالم مناخ كبير في المركز الوطني للبحوث العلمية في معهد بيير سيمون لابلاس في باريس والرئيس المشارك لمجموعة عمل علوم المناخ التابعة للهيئة الدولية المعنية بتغير المناخ.

ويضيف “نحن لا نعرف بشكل كامل الأماكن التي من المتوقع أن تشهد أحداثاً قياسية أكثر من الأماكن الأخرى.. وهذا هو المجال الذي أتوقع أن أشهد فيه تقدماً في السنوات القادمة”.

• لماذا يتم تحطيم أرقام الحرارة القياسية بفارق كبير؟

في أعقاب موجة الحر التي ضربت شمال غرب المحيط الهادئ في عام 2021، أصبح العلماء في حيرة من أمرهم بشأن نوع درجات الحرارة التي كانوا يدرسونها.

في ذلك الوقت، اقترح الباحثون في خدمة الإسناد العالمي للطقس، وهي مجموعة من العلماء الذين يدرسون تأثير تغير المناخ على الأحداث المتطرفة، أن هذا قد يشير إلى أن الأرض “تجاوزت عتبة غير خطية”- حيث تتسبب حتى الزيادات الصغيرة في درجات الحرارة العالمية في ارتفاعات أكبر بكثير في الحرارة الشديدة مما توقعه العلماء.

وقال فان أولدنبورج، الذي شارك في تأسيس WWA، في مؤتمر صحفي: “إنه حدث غير عادي”، مضيفًا أنه كان “مفاجئًا ومؤثرًا” أن نكتشف أن “صورتنا النظرية لكيفية تصرف موجات الحر” في مناخ دافئ “قد تحطمت” بشكل كبير.

ومنذ ذلك الحين، بحثت دراسات عديدة في الأسباب المحتملة للظواهر المناخية المتطرفة التي شهدناها في موجة الحر في شمال غرب المحيط الهادئ وحدوث درجات حرارة قياسية على نطاق أوسع.

الإجماع الناشئ هو أن هذه الظواهر المتطرفة، على الرغم من خطورتها وفظاعتها، تقع ضمن نطاق ما يمكن للعالم أن يتوقعه مع استمرار ارتفاع درجات الحرارة العالمية بسرعة.

يقول فوتارد، الذي قاد مؤخرًا دراسة في دورية Environmental Research Letters تبحث في ما إذا كانت درجات الحرارة القصوى تتزايد بطريقة تتجاوز ما توقعه العلماء: “تظهر الدراسة أن هذا هو ما نتوقعه بالفعل فيما يتعلق بتغير المناخ، لا يوجد شيء آخر لا نفهمه، إنه أمر فظيع، لكننا نفهمه”.

ويوضح فيشر، الذي نشر أيضاً أوراقاً بحثية تتناول هذه الظاهرة، أن السبب وراء كسر الأرقام القياسية في بعض الأحيان بفارق كبيرــ بدلاً من الزيادات التدريجية ــ يمكن فهمه من خلال النظر في الارتفاع السريع في درجات الحرارة العالمية.

ويضيف ” معدل الاحترار يلعب دوراً مهماً، فإذا كان هناك حدث يحدث مرة واحدة كل خمسين عاماً ـ أي إذا حدث مرة ثم تكرر-في المتوسط- بعد خمسين عاماً، فإن المناخ بين الحدثين كان يسخن بسرعة كبيرة جداً، وبالتالي فإن الفارق في حجم هذين الحدثين سوف يكون أكبر كثيراً”.

بعبارة أخرى، من وقت لآخر، تتحد مجموعة من العوامل المناخية – سواء الطبيعية أو من صنع الإنسان- لتتسبب في حدوث ظاهرة ارتفاع شديد في درجات الحرارة.

فترات العودة

ويستخدم العلماء فترات العودة لوصف مثل هذه الأحداث، حيث تشير فترة العودة الأكبر إلى حدث أكثر تطرفًا وأقل احتمالية للحدوث في أي وقت معين.

كانت هذه هي الحال أثناء موجة الحر التي ضربت شمال غرب المحيط الهادئ، عندما توقف نمط الطقس ” المانع” ــ منطقة الضغط المرتفع في الغلاف الجوي ــ فوق المنطقة، مما أدى إلى نشوء قبة من درجات الحرارة المرتفعة بشكل غير عادي.

وفي الوقت نفسه، تفاقمت درجات الحرارة بسبب تأثير التربة الجافة .

https://x.com/weatherchannel/status/1408912330323337218

في كل مرة يحدث حدث مثل هذا، يكون ذلك على خلفية تغير المناخ الناجم عن أنشطة الإنسان، والذي يجعل موجات الحر أكثر شدة وأكثر تواترا.

مع استمرار ارتفاع درجات الحرارة العالمية، فإن تأثيرها على أحداث الحرارة الشديدة يصبح أكبر وأكبر.

لذلك، عندما تتحد ظاهرة حرارية نادرة للغاية مع ارتفاع مستمر في درجات الحرارة، فقد تتسبب في حدث يحطم الأرقام القياسية، كما تقول الدكتورة كلير بارنز، إحصائية المناخ في إمبريال كوليدج لندن، والتي شاركت في تأليف الدراسة الأخيرة التي أجرتها مؤسسة Environmental Research Letters وتقول بارنز “إن موجات الحر الشديدة التي نشهدها ليست غير متوقعة.”

• كيف يمكن للحرارة الشديدة أن ترتفع في المستقبل إلى مستويات غير مسبوقة؟

في عام 2021، قاد فيشر دراسة نُشرت في مجلة Nature Climate Change والتي استكشفت كيف يمكن أن تزداد أحداث الحرارة القياسية في المستقبل.

واعتبر البحث أن مثل هذه الأحداث هي عبارة عن موجات حرارة متطرفة تستمر أسبوعاً وتكسر الأرقام القياسية السابقة بواقع انحرافين معياريين أو ثلاثة أو أربعة.

وتشمل الأحداث التي تندرج تحت فئة الانحرافين المعياريين موجة الحر الأوروبية عام 2003، والتي قتلت 30 ألف شخص، وموجة الحر الروسية عام 2010، والتي قتلت ما لا يقل عن 5 آلاف شخص في موسكو.

نظر الباحثون إلى احتمالية وقوع مثل هذه الأحداث في ظل مجموعة من السيناريوهات المستقبلية.

وشمل ذلك سيناريو مستقبلي حيث تكون انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري مرتفعة للغاية المعروف باسم ” RCP8.5″، وسيناريو حيث يقتصر ارتفاع درجة الحرارة العالمية على أقل من 2 درجة مئوية بحلول عام 2100 المعروف باسم “RCP2.6″، يعد الحد من الاحتباس الحراري العالمي إلى “أقل بكثير من 2 درجة مئوية” جزءًا من الهدف الطويل الأجل الذي حددته البلدان بموجب اتفاقية باريس .

وتوصل البحث إلى أنه في ظل سيناريو انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المرتفعة للغاية، فإن أحداث الحرارة التي تستمر أسبوعاً وتحطم الأرقام القياسية بثلاثة انحرافات معيارية أو أكثر ستكون أكثر احتمالاً بما يتراوح بين مرتين وسبع مرات في الفترة 2021-2050، وأكثر احتمالاً بما يتراوح بين ثلاث إلى 21 مرة في الفترة 2051-2080، مقارنة بالعقود الثلاثة الماضية.

وعلى العكس من ذلك، إذا تمكن العالم من الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي إلى درجتين مئويتين، وهو ما يتطلب استقرار المناخ من خلال الوصول إلى انبعاثات صفرية صافية من الغازات المسببة للاحتباس الحراري، فإن حدوث أحداث الحرارة القياسية سوف ينخفض بسرعة، كما يقول فيشر: “إذا نجحنا في تثبيت استقرار المناخ، فسوف تنخفض الأحداث التي تحطم الأرقام القياسية، وسوف نستمر في رؤية موجات الحر المثيرة للقلق، ولكن هذا الجانب المحطم للأرقام القياسية سوف يتضاءل”.

ويرجع هذا إلى أن معدل ارتفاع درجات الحرارة العالمية ــ وهو المحرك الرئيسي للظواهر المناخية المتطرفة التي تحطم الأرقام القياسية ــ لن يتزايد بعد الآن.

ويضيف، أن حتى إبطاء وتيرة الاحتباس الحراري العالمي، من خلال خفض الانبعاثات العالمية، من شأنه أن يقلل من احتمال وقوع مثل هذه الأحداث:

“هذه واحدة من الفوائد القليلة المبكرة -للتخفيف من آثار تغير المناخ- أعتقد أنها فائدة مهمة، لأننا عادة ما نقول إننا لن نرى الفوائد إلا بعد أن نتمكن بالفعل من تثبيت المناخ، ولكن هذه واحدة من الفوائد التي سنراها حتى قبل أن نصل إلى هذه النقطة”.

ويضيف فاتارد، أن هذا مثال واضح على أن “التخفيف يمكن أن يساعد كثيرًا في التكيف”، “في كثير من الأحيان، نتكيف مع ما رأيناه للتو- أو ما رأيناه طوال حياتنا، لكن الأحداث التي تحطم الأرقام القياسية لا يمكن تصورها.

“إذا توقفنا عن رفع درجة حرارة الكوكب، فإن احتمالات وقوع أحداث غير مسبوقة سوف تعود بسرعة كبيرة إلى الصفر، وهذا من شأنه أن يساعد كثيراً في التكيف” .