الاحترار العالمي قبل 56 مليون عام يكشف عن مستقبل أكثر جفافاً ومزيدًا من هطول الأمطار والرطوبة
الرطوبة ودورة الغلاف الجوي تتداخل مع ميزانيات الرطوبة شبه الاستوائية مما يؤدي إلى زيادة هطول الأمطار وتبخر أقل من النموذج
اقترحت نمذجة استجابة الأرض للاحترار العالمي أن المناطق الجافة ستصبح أكثر جفافاً وستشهد المناطق الرطبة مزيدًا من هطول الأمطار ، مع توزيع غير متساوٍ للرطوبة في الغلاف الجوي.
مع زيادة الموسمية ، من المحتمل أن تكون هناك عواقب أكثر خطورة على مجتمعاتنا النائية والحضرية ، فضلاً عن النظم البيئية الطبيعية.
بينما كان هناك بعض عدم اليقين بشأن الاستجابات الهيدرولوجية لخط العرض المنخفض (المناطق الاستوائية ، <15 درجة شمالاً / جنوبًا) وخط العرض المتوسط (15-30 درجة شمالًا / جنوبًا) للاحتباس الحراري ، إلا أنه من المتوقع حدوث خطوط عرض عالية (> 60 درجة شمالًا / جنوبًا ) لتصبح مناطق أكثر رطوبة وشبه استوائية (15 درجة – 30 درجة شمالاً / جنوبًا) أكثر جفافاً. ومع ذلك ، فقد درس العلماء أحداث الاحتباس الحراري القديمة ليشيروا إلى أنه ، على الأقل بالنسبة للمناطق شبه الاستوائية ، قد لا يكون هذا هو الحال.
أحد أكثر الفترات دفئًا خلال 66 مليون سنة
كان الحد الأقصى للمناخ المبكر في العصر الأيوسيني (قبل 56-48 مليون سنة) أحد أكثر الفترات دفئًا خلال 66 مليون سنة الماضية ، حيث كان متوسط درجات حرارة سطح الأرض أعلى من 14 درجة مئوية أكثر من الوقت الحالي.
تم رفع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى> 1000 جزء في المليون (جزء في المليون ؛ وبالمقارنة ، تبلغ المستويات الحديثة حوالي 400 جزء في المليون) ومتوسط درجة حرارة سطح البحر يصل إلى 16 درجة مئوية أكثر دفئًا من درجات حرارة ما قبل الصناعة ، بينما تدرجات درجات الحرارة في خطوط العرض (فرق درجة الحرارة بين خط الاستواء والقطبين) بلغت ذروتها عند 22 درجة مئوية.
تتوقع تقارير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه يمكن الوصول إلى مناخ العصر الأيوسيني بحلول عام 2100 ، في ظل نماذج السيناريو الأسوأ.
استخدم الباحثون في كلية علوم المحيطات والأرض بجامعة ساوثهامبتون والمتعاونون العالميون مشروع المقارنة بين نموذج الزمن العميق Deep-Time Model Intercomparison Project (DeepMIP) لإعادة بناء أنماط هطول الأمطار العالمية خلال عصر الإيوسين المبكر عبر الكوكب. تم الإبلاغ عن أبحاثهم في علم الأحياء القديمة وعلم المناخ القديم .
وفي الوقت نفسه ، تم الحصول على أدلة مادية للظروف المناخية في العصر الأيوسيني من وكلاء الحفريات ، حيث تم الحفاظ على الأوراق المتحجرة وحبوب اللقاح والجراثيم.
يمكن أن يكون حجم الأوراق وشكلها على وجه الخصوص مؤشرًا مفيدًا للغاية لمستويات الرطوبة في البيئة المحيطة ، وفي كثير من الأحيان يمكن تحديد الأوراق المحفوظة لأقرب أقربائها الحديثين مع افتراض أن لديهم وظائف مماثلة وتفضيلات بيئية ، لذلك ، إذا كان العصر الأيوسيني يمكن مطابقة الأوراق مع الأوراق التي تنمو في ظروف أكثر رطوبة في العصر الحديث ، ويمكن للعلماء أن يفترضوا أن هذا هو الحال أيضًا منذ ملايين السنين.
تعمل محاكاة DeepMIP من مستوى ما قبل الصناعة حتى تسعة أضعاف تركيز ثاني أكسيد الكربون لنماذج سيناريو الحالة الأسوأ.
نظرًا لأن زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون تؤدي إلى زيادة الاحترار ، فقد وجد الباحثون أن متوسط درجات حرارة سطح الأرض المرتفعة يرتبط بزيادة متوسط تقديرات هطول الأمطار السنوية.
زيادة بنسبة 9.1 ٪ في متوسط هطول الأمطار
هذا هو الأكثر وضوحًا في خطوط العرض العليا ، حيث تتوقع النماذج زيادة بنسبة 9.1 ٪ في متوسط هطول الأمطار السنوي مع كل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية ، بينما زاد المتوسط العالمي لمتوسط هطول الأمطار السنوي بنسبة 2.4 ٪ لكل احترار درجة مئوية واحدة. كان متوسط هطول الأمطار السنوي في المناطق المدارية وشبه الاستوائية لا يزال مرتفعًا نسبيًا أيضًا ، محسوبًا على أنه> 2-4 مم / يوم.
احتمالية انتشار الرطوبة
بشكل عام ، تحاكي النماذج أنه عندما تكون تدرجات درجات الحرارة في خطوط العرض أضعف ، تقل احتمالية انتشار الرطوبة في الغلاف الجوي في المناطق المدارية عبر الكوكب ، مما يساهم في زيادة هطول الأمطار في هذه المناطق.
تتميز المناطق المدارية ومناطق خطوط العرض العليا بنظم هطول الأمطار والتبخر الإيجابية ، مما يؤدي إلى ظروف أكثر رطوبة ، بينما من المتوقع أن تشهد المناطق شبه الاستوائية معارضة قيم هطول الأمطار والتبخر السلبية ، مع مزيد من الجفاف.
تجعل الأنظمة المتصلة بالأرض الأخير أكثر تعقيدًا على الرغم من أن الرطوبة ودورة الغلاف الجوي تتداخل مع ميزانيات الرطوبة شبه الاستوائية ، مما يؤدي إلى زيادة هطول الأمطار وتبخر أقل من النموذج.
تشير مقارنة عمليات المحاكاة ببيانات الوكيل الأحفوري من الغطاء النباتي إلى أن هذه النماذج يمكن أن تقلل من مستويات هطول الأمطار من تغير المناخ السابق ، وبالتالي يجب على العلماء استخدام نهج متعدد الجوانب لنمذجة الآثار الحالية والمستقبلية للاحترار العالمي.
والأهم من ذلك ، أن المقارنة مع أحداث الاحتباس الحراري في الماضي العميق تقدم رؤى حول ما قد نتجه إليه في المستقبل حتى تتمكن البشرية من التخطيط لاستراتيجيات التخفيف للتعامل مع الظروف الأكثر جفافًا أو رطوبة بشكل تدريجي ، اعتمادًا على مكان وجودها في العالم.
