ما هي المؤثرات على التغيّر المناخي

نشر على موقع: ميت أوفيس
بتاريخ: 17 أبريل 2018
ترجمة: علي محمد رجاي النداوي
ومراجعة وتدقيق: نعمان البياتي
تصميم: مينا خالد

يعتمد مناخ الأرض على مقدار طاقة الشمس في الأرض والبحر والجو – وكيف يستجيب النظام المناخي للتغيرات
إن المحرك الأساسي لمناخ الأرض هو الطاقة القادمة من الشمس، وتنعكس معظم طاقة الشمس التي تصل إلى الأرض مرة أخرى إلى الفضاء، ولكن بعضها يُحاصر بغازات في الغلاف الجوي عندما تشع من سطح الأرض، هذا هو “تأثير البيت الزجاجي”، والذي يسخن الأرض كأنها تحت بطانية.
يتم التحكم في مناخ الأرض من خلال مجموعة من الدورات التفاعلية: الغلاف الجوي، والغلاف المائي (المياه السائلة والمبخرة)، والغلاف الجليدي (الماء المتجمد)، وسطح الأرض والمحيط الحيوي (الكائنات الحية)؛ تتفاعل هذه مع بعضها البعض بالإضافة للقوى الخارجية بما في ذلك الشمس والنشاط البشري.

 

الغلاف الجوي
بالإضافة إلى النيتروجين والأكسجين والأرجون التي تشكل معظم الغلاف الجوي (ولكن لا تتأثر بالحرارة من الشمس أو الأرض)، فإن الغازات الأخرى -ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز والأوزون وبخار الماء- تمتص وتبعث الأشعة تحت الحمراء، هذه هي غازات الاحتباس الحراري ، والتي تحافظ على دفء كوكب الأرض بما يكفي لتزدهر الحياة.

غازات البيت الزجاجي (الاحتباس الحراري)
تلعب غازات الاحتباس الحراري دوراً رئيساً في دورة طاقة الأرض، ولأنها تمتص (وتعيد إشعاع) الكثير من الحرارة التي تشعها الأرض، فإنها تميل إلى رفع درجات الحرارة بالقرب من السطح؛ تحدث ظاهرة الاحتباس الحراري بشكل طبيعي، مما يجعل درجة حرارة سطح الكوكب أكثر دفئاً بـ 30 درجة حرارية مما هي عليه في حالة عدم وجود الغلاف، وهذا ضروري لمعظم أشكال الحياة على سطح الأرض.

الأوزون
الأوزون في الجزء السفلي من الغلاف الجوي يعمل كأحد غازات البيت الزجاجي؛ متواجدةً في أعلى طبقة الستراتوسفير، تمتص طبقة الأوزون أشعة الشمس فوق البنفسجية وتؤثر على كمية حرارة الشمس المنعكسة في الفضاء.

الغبار
يحتوي الغلاف الجوي أيضاً على جزيئات صلبة وسائلة، وسُحُباً تتفاعل مع الإشعاعات الواردة والصادرة.

الماء
بخار الماء أقوى غازات الدفيئة، والمكون الأكثر تغيراً في الغلاف الجوي، لهذه الأسباب، ولأن التحولات بين مختلف المراحل تستوعب وتحرر الكثير من الطاقة، فإن بخار الماء أساسي في تقلبات المناخ وتغيره.

الغطاء المائي
يشير مصطلح الغلاف المائي إلى كل الماء السائل، سواء أكان عذباً أم مالحاً، حيث تغطي المحيطات حوالي 70٪ من سطح الأرض، وهي تخزن وتنقل كمية كبيرة من الطاقة وتذوب وتخزن كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون؛ مقارنة مع الغلاف الجوي، فإن دورة عملها بطيئة، وهي تعمل كمنظم لمناخ الأرض وأيضاً كمصدر للتقلبات المناخية الطبيعية.

الغلاف الجليدي
تعتبر الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية وحقول الثلج وجليد البحار من العوامل الهامة للنظام المناخي، فهي تعكس الإشعاع الشمسي بدرجة كبيرة، ولديها موصلية حرارية منخفضة، وقصور حراري كبير، كما إنها تلعب دوراً حاسماً في تحريك دورة مياه المحيطات، لأن الصفائح الجليدية تخزن كمية كبيرة من الماء، والاختلافات في حجمها هي مصدر محتمل للتغيرات على مستوى سطح البحر.

سطح الأرض
يتحكم الغطاء النباتي والتربة في كيفية عودة الطاقة من الشمس إلى الغلاف الجوي، حيث ينعكس بعضها عن السطح ويتم امتصاص البقية، ومن بين ما يتم امتصاصه، يتم إعادة إشعاع البعض كإشعاع الموجة الطويلة (بالأشعة تحت الحمراء)، وتسخين الغلاف الجوي مع ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض؛ كما إن جزءاً من الطاقة يؤدي إلى تبخر الماء وإعادته إلى الغلاف الجوي. رطوبة التربة لها تأثير قوي على درجة حرارة سطح الأرض، ويؤثر جفاف وشكل وتغطية سطح الأرض على الرياح التي تهب فوقها.

المحيط الحيوي (الكائنات الحية)
للبيولوجيا البحرية والأرضية تأثير كبير على الغلاف الجوي من خلال التأثير على امتصاص وإطلاق الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز؛ يخزن الغطاء النباتي كميات كبيرة من الكربون، الذي يتم انتاجه من خلال عملية التمثيل الضوئي، كما إن له تأثيراً قوياً على خواص سطح الأرض الطبيعية مثل الانعكاسية والخشونة (التي تسبب السحب وتؤثر على الرياح.
قد يكون للمركبات العضوية المتطايرة أيضاً تأثيرات مهمة على كيمياء الغلاف الجوي، وتشكيل الهباء الجوي، وبالتالي على المناخ؛ إن تأثير المناخ على المحيط الحيوي يتم توثيقه في الحفريات وحلقات الأشجار وحبوب اللقاح وغيرها من السجلات، وكثير مما يعرف بالمناخ في الماضي يأتي من هذه المؤشرات.

التفاعلات
كل هذه الأنظمة مرتبطة ببعضها البعض وتؤثر بقوة على بعضها البعض، على سبيل المثال، يتبادل الغلاف الجوي والمحيطات بخار الماء والحرارة من خلال التبخر، وهذا يؤدي إلى التكثيف، وتكوين السحب، وهطول الأمطار وجريان المياه، وتوفير الطاقة لأنظمة الطقس؛ يؤثر الهطول على الملوحة (مستويات ملح المحيط)، وتوزيعها ودورانها الحراري (المياه العميقة)، كما يعمل الغلاف الجوي والمحيطات على تبادل ثاني أكسيد الكربون، والحفاظ على التوازن عن طريق إذابته في الماء القطبي البارد ومن خلال تنفيسه بالقرب من خط الاستواء.

رابط المقال باللغة الإنجليزية: هنا