شمال أفريقيا والشرق الأوسط أمام موجات حر قد تتجاوز الأرقام القياسية بـ 90%

كشفت دراسة مناخية جديدة أن موجات الحر خلال القرن الحالي قد تصبح أطول وأكثر اتساعًا وارتفاعًا في درجات الحرارة، بما يتجاوز الأرقام القياسية المسجلة خلال السنوات الماضية، حتى في حال خفض العالم انبعاثات الغازات الدفيئة بصورة كبيرة.

وأظهرت إسقاطات نماذج مناخية شملت تسع مناطق حول العالم أن كثيرًا من موجات الحر المستقبلية قد تستمر لفترات أطول، وتمتد إلى مساحات جغرافية أوسع، وتصل درجات حرارتها إلى مستويات أعلى من أشد موجات الحر التي شهدتها تلك المناطق في السنوات الأخيرة.

وقاد الدراسة فيليب أجلاس-لايتنر، الباحث بقسم الفيزياء في الجامعة الحرة ببرلين، بمشاركة سارة بيركنز-كيركباتريك من الجامعة الوطنية الأسترالية، وعدد من العلماء في ألمانيا وسويسرا ونيوزيلندا.

ونُشرت الدراسة كاملة في مجلة Nature Communications العلمية.

وأوضح الباحثون، أن النتائج المستخلصة من النماذج الحاسوبية توضح ما يمكن أن يحدث في المستقبل، ولا تمثل تنبؤًا بحدوث موجة حر محددة خلال صيف بعينه.

كما تركز الدراسة على شدة الحرارة ومدتها ونطاق انتشارها، وليس على تقدير الخسائر البشرية أو الاقتصادية المحتملة.
وقال أجلاس-لايتنر: «تتجاوز موجات الحر المستقبلية الأحداث التي رُصدت مؤخرًا بفارق كبير، لا سيما مع اقترابنا من نهاية القرن الحادي والعشرين».

كيف قاس الباحثون موجات الحر؟

بدأ فريق الدراسة بتحليل 22 موجة حر شهدتها الفترة من 2010 إلى 2023، وكانت قد حطمت أرقامًا قياسية سابقة أو تسببت في أضرار جسيمة.

واختار الباحثون من بينها موجة حر واحدة لكل منطقة، شملت موجة الحر التي شهدتها أوروبا خلال صيف 2018، وموجة الحر التي ضربت شمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة وكندا عام 2021.

ولتحديد موجات الحر، حسب الفريق درجة الحرارة التي تجاوزتها أعلى 10% من الأيام حرارة خلال الفترة المرجعية من 1961 إلى 1990، وذلك لكل منطقة ولكل يوم من أيام السنة.

واعتبر الباحثون، أن موجة الحر هي أي فترة تستمر ثلاثة أيام متتالية على الأقل، ويظل خلالها متوسط درجات الحرارة العظمى اليومية في المنطقة أعلى من هذا الحد.

وبالنسبة إلى كل موجة حر، تتبع الفريق ثلاثة مؤشرات رئيسية: مدة استمرارها، والمساحة التي تغطيها، ومقدار ارتفاع درجات الحرارة فوق المستويات المعتادة، كما حسب إجمالي الحرارة الإضافية المتراكمة فوق الحد المحدد لموجة الحر.

واستخدم الباحثون مجموعتين من بيانات درجات الحرارة للتحقق من موجات الحر السابقة؛ الأولى تعتمد على قراءات محطات الطقس التي جمعتها مؤسسة «بيركلي إيرث»، والثانية هي قاعدة بيانات «ERA5»، التي تجمع بين الرصد الفعلي ونتائج نماذج الطقس.

أما التوقعات المستقبلية، فاعتمدت على محاكاة صادرة عن جيلين من النماذج المناخية، وشملت سيناريوهات تتراوح بين الخفض الحاد للانبعاثات واستمرارها عند مستويات مرتفعة للغاية.

واختبر الفريق مدى قدرة كل نموذج على محاكاة أشد الأيام حرارة في كل منطقة، واستبعد الربع الأدنى أداءً من النماذج قبل إجراء التحليلات النهائية.

موجات حر قد تستمر لأشهر

استمرت موجة الحر التي شهدتها أوروبا عام 2018 لمدة 34 يومًا، من 10 يوليو إلى 12 أغسطس. لكن النماذج المناخية تشير إلى أنه في ظل استمرار الانبعاثات المرتفعة، قد تستمر واحدة من كل خمس موجات حر مستقبلية في أوروبا لفترة أطول من ذلك، مع ظهور نمط مشابه في الهند وباكستان.

واقتصر تحليل الباحثين على الأشهر الستة الأكثر حرارة في كل منطقة، ولذلك لم يكن من الممكن أن تتجاوز مدة أي موجة حر في الدراسة ستة أشهر.

وحتى في ظل سيناريوهات الخفض الحاد للانبعاثات، وصلت بعض موجات الحر المتوقعة إلى هذه المدة أو اقتربت منها في خمس مناطق من أصل تسع، هي أوروبا، وشمال شرق سيبيريا، وشمال أفريقيا والشرق الأوسط، وشمال غرب المحيط الهادئ، وأمريكا الجنوبية.

أما في ظل الانبعاثات المرتفعة، فقد استمرت بعض موجات الحر المتوقعة في هذه المناطق طوال فترة الأشهر الستة التي شملها التحليل.

الحرارة التراكمية قد تتضاعف مرات عدة

قد تؤدي موجة حر تستمر لأسابيع بدرجات حرارة أعلى قليلًا من المعتاد إلى تراكم كمية من الحرارة الإضافية تفوق ما تنتجه موجة شديدة تستمر بضعة أيام فقط.

ولرصد هذا التأثير، استخدم الباحثون مؤشرًا أطلقوا عليه «الحرارة التراكمية»، ويحسب مجموع درجات الحرارة التي تجاوزت فيها درجات الحرارة العظمى اليومية الحد المحدد لموجة الحر على مدار أيام استمرارها.

وأظهرت النتائج، أن سبعًا من موجات الحر التسع التي شهدتها المناطق محل الدراسة سجلت مستويات مرتفعة بصورة غير معتادة من الحرارة التراكمية.

وحتى مع الخفض الحاد للانبعاثات، قدرت النماذج أن معظم هذه المناطق تواجه احتمالًا يتراوح بين واحد من كل عشرة وواحد من كل خمسة، لحدوث موجة حر مستقبلية تتجاوز فيها الحرارة التراكمية ضعف ما سُجل في الموجات السابقة. وكانت أستراليا والصين الاستثناء من هذا النمط.

أما في سيناريو الانبعاثات المرتفعة، فواجهت معظم المناطق احتمالات مشابهة لحدوث موجات حر تتجاوز فيها الحرارة التراكمية خمسة أضعاف المستويات المسجلة في الأحداث السابقة.

تعهدات خفض الانبعاثات لا توفر حماية كافية

صنف الباحثون النتائج أيضًا وفقًا لمستويات ارتفاع حرارة الكوكب مقارنة بالفترة السابقة للثورة الصناعية في أواخر القرن التاسع عشر، لتوضيح التأثير المحتمل لمختلف أهداف المناخ.

وعند النظر إلى أشد يوم حرارة خلال موجة الحر القياسية التي شهدتها أوروبا عام 2018، أظهرت النماذج أن احتمال تجاوز هذه الدرجة في موجة حر مستقبلية كان أقل من 0.3% في عالم لا يشهد تغيرًا مناخيًا ناتجًا عن الاحترار العالمي.

لكن عند وصول الاحترار إلى 3.6 درجة فهرنهايت، بما يعادل درجتين مئويتين، وهو الحد الأعلى المستهدف في اتفاق باريس للمناخ، تجاوزت هذه الدرجة نحو موجة واحدة من كل خمس موجات حر متوقعة في أوروبا.

ووفقًا لتقرير فجوة الانبعاثات لعام 2024 الصادر عن الأمم المتحدة، فإن التعهدات المناخية الحالية للدول قد تقود إلى ارتفاع حرارة العالم بنحو 4.7 إلى 5 درجات فهرنهايت، أي ما يعادل 2.6 إلى 2.8 درجة مئوية.

وعند مستويات احترار تقترب من هذا النطاق، أظهرت النماذج أن ما يتراوح بين 27% و37% من موجات الحر المتوقعة في أوروبا قد تتجاوز ذروة درجات الحرارة المسجلة خلال موجة عام 2018.

ويعني ذلك أن نسبة كبيرة من موجات الحر الأوروبية المستقبلية قد تتجاوز الرقم القياسي الذي سجلته تلك الموجة، حتى إذا أوفت الدول بتعهداتها المناخية الحالية.

ومع زيادة الاحترار، ترتفع هذه النسب بصورة أكبر؛ فعند وصول الاحترار إلى نطاق يتراوح بين 6.3 و8.1 درجة فهرنهايت، أي ما يعادل 3.5 إلى 4.5 درجة مئوية، قد تتجاوز نسبة تتراوح بين 36% و64% من موجات الحر المتوقعة في أوروبا موجة عام 2018 وفق جميع المؤشرات التي تتبعها الفريق في الوقت نفسه.

وفي شمال أفريقيا والشرق الأوسط، ارتفعت هذه النسبة إلى ما يتراوح بين 75% و90%.

وقال أجلاس-لايتنر: «حتى الأهداف الطموحة لخفض الانبعاثات لا توفر سوى حماية محدودة».

وأضاف: «لكن من دون خفض كبير للانبعاثات وتطبيق إجراءات متسقة للتكيف مع تغير المناخ، فإن جزءًا كبيرًا من القرن الحادي والعشرين ستطغى عليه موجات حر تتجاوز بكثير ما اعتدنا عليه في السنوات الأخيرة».

موجات الحر القياسية ستتكرر بوتيرة أسرع

استخدم الباحثون طريقة أخرى لتوضيح حجم التغير المتوقع، من خلال تقدير عدد المرات التي يمكن أن تتكرر فيها موجة حر مماثلة لكل موجة من الموجات القياسية التي شهدتها المناطق محل الدراسة.

وأظهرت محاكاة النماذج للفترة التاريخية من 1951 إلى 2005 أن موجات الحر بهذه الشدة كانت تظهر بمعدل لا يتجاوز مرة واحدة تقريبًا كل 55 عامًا، وهي مدة الفترة التي شملها التحليل.

ولم تنتج نماذج عديدة أي موجة حر مماثلة خلال تلك الفترة، وهو ما يشير إلى أن الفواصل الزمنية بين هذه الأحداث المتطرفة كانت قد تكون أطول من ذلك.

لكن هذه الفواصل الزمنية مرشحة للتقلص سريعًا؛ إذ تشير التوقعات للفترة من 2015 إلى 2054 إلى أن فترة الانتظار بين موجات الحر المماثلة ستنخفض في معظم المناطق إلى بضع سنوات فقط، بغض النظر عن مسار الانبعاثات المتبع.

وبحلول الفترة من 2060 إلى 2099، تتوقع معظم مجموعات النماذج أن تتكرر موجات الحر التي تعادل أو تتجاوز معظم الأرقام القياسية الحديثة مرة واحدة سنويًا أو أكثر.

ويشير هذا النمط إلى أن موجات الحر التي كانت استثنائية في العقود الماضية قد تصبح أكثر شيوعًا بكثير خلال العقود المقبلة.

وكانت موجة الحر التي ضربت أستراليا في ديسمبر 2019 استثناءً؛ إذ سجلت ذروة حرارتها مستويات شديدة الارتفاع، لدرجة أن النماذج توقعت استمرار حدوث موجات مماثلة مرة واحدة فقط كل 20 إلى 40 عامًا، حتى في أواخر القرن الحالي، وتحت سيناريو الانبعاثات المنخفضة.

ما الذي لا تكشفه التوقعات المناخية؟

أكد مؤلفو الدراسة أن تجاوز موجة حر مستقبلية للأرقام القياسية الحالية لا يعني بالضرورة أنها ستتسبب في أضرار أكبر؛ إذ تعتمد الخسائر جزئيًا على مدى سرعة وكفاءة تكيف السكان مع الحرارة، وكذلك على توقيت حدوث موجة الحر خلال فصل الصيف.

وقد يتمكن البشر والنظم البيئية من التكيف مع بعض هذه التغيرات، لكن قدرة جسم الإنسان على تحمل الحرارة لها حدود فسيولوجية لا يمكن تجاوزها.

وحذر الباحثون من أن جهود التكيف قد لا تتمكن من مواكبة سرعة التغيرات المتوقعة إذا تطورت موجات الحر بالوتيرة التي تشير إليها النماذج المناخية.

وللدراسة بعض القيود؛ إذ حُددت كل منطقة وفق المساحة الجغرافية الكاملة التي غطتها موجة الحر، ولذلك لا تظهر في النتائج حالات الحرارة الشديدة شديدة المحلية التي قد تحدث داخل مناطق أصغر.

كما اختلفت مجموعتا بيانات درجات الحرارة بصورة ملحوظة عند تحليل بعض الأحداث، لكن الباحثين وجدوا أن هذا الاختلاف لم يغير الاستنتاجات العامة للدراسة.

وجاءت التوقعات الأكثر تطرفًا في كثير من الأحيان من النماذج التي تحاكي ارتفاع درجات الحرارة بوتيرة أسرع، وإن لم تكن هذه النماذج وحدها هي التي أظهرت تلك النتائج.

وأشار الفريق إلى أن فهم تأثير موجات الحر المستقبلية في صحة الإنسان والنظم البيئية وإمدادات الكهرباء يتطلب إجراء دراسات إضافية على نطاقات جغرافية أصغر وأكثر دقة.