حقوق الصورة: ناسا
وجدت دراسة ممولة من وكالة ناسا أن بعض النماذج المناخية قد تبالغ في تقدير كمية بخار الماء التي تدخل الغلاف الجوي مع ارتفاع درجة حرارة الأرض. نظرًا لأن بخار الماء هو أهم غازات الاحتباس الحراري التي تحبس الحرارة في غلافنا الجوي ، فإن بعض التوقعات المناخية قد تبالغ في تقدير ارتفاع درجات الحرارة في المستقبل.
استجابة للانبعاثات البشرية لغازات الدفيئة ، مثل ثاني أكسيد الكربون ، ترتفع درجة حرارة الأرض ، ويتبخر المزيد من المياه من المحيط ، وتزداد كمية بخار الماء في الغلاف الجوي. نظرًا لأن بخار الماء هو أيضًا غاز دفيئة ، فإن هذا يؤدي إلى زيادة أخرى في درجة حرارة السطح. يُعرف هذا التأثير باسم "ردود فعل بخار الماء الإيجابية". جادل وجودها وحجمها بشكل مثير للجدل لعدة سنوات.
قام كين مينشوانر ، الفيزيائي في معهد نيو مكسيكو للتعدين والتكنولوجيا ، سوكورو ، نيو مكسيكو ، وأندرو ديسلر ، الباحث في جامعة ماريلاند ، كوليدج بارك ، ومركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء ، جرينبيلت ، ماريلاند ، بإجراء الدراسة. وهي في عدد 15 مارس من مجلة المناخ التابعة للجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية. استخدم الباحثون بيانات عن بخار الماء في طبقة التروبوسفير العليا (ارتفاع 10-14 كم أو ارتفاع 6-9 أميال) من القمر الصناعي لأبحاث الغلاف الجوي العلوي (UARS) التابع لناسا.
أثبت عملهم أن بخار الماء يزداد في الغلاف الجوي مع ارتفاع درجة حرارة السطح. ووجد الباحثون أن الزيادات في بخار الماء لم تكن عالية كما افترضت العديد من نماذج الكمبيوتر للتنبؤ بالمناخ. قال مينشوانر: "تؤكد دراستنا وجود ردود فعل إيجابية لبخار الماء في الغلاف الجوي ، ولكنها قد تكون أضعف مما توقعنا".
وقال ديسلر: "إن أحد مسؤوليات العلم هو عمل تنبؤات جيدة للمناخ في المستقبل ، لأن هذا هو ما يستخدمه صانعو السياسة لاتخاذ قراراتهم". وأضاف أن "هذه الدراسة خطوة إضافية نحو تحسين هذه التنبؤات المناخية".
ووفقًا لـ Dessler ، فإن حجم ردود الفعل الإيجابية لبخار الماء هو نقاش رئيسي داخل دوائر علم المناخ. زعم بعض علماء المناخ أن بخار الماء في الغلاف الجوي لن يزداد استجابة للاحترار العالمي ، بل وربما ينخفض. تتوقع نماذج الدورة العامة ، وهي الأداة الأساسية التي يستخدمها العلماء للتنبؤ بمستقبل مناخنا ، أن الغلاف الجوي سيشهد زيادة كبيرة في بخار الماء.
تم استخدام القمر الصناعي UARS التابع لناسا لقياس بخار الماء على نطاق عالمي وبدقة غير مسبوقة في طبقة التروبوسفير العليا. تعتبر مستويات الرطوبة في هذا الجزء من الغلاف الجوي ، وخاصة في المناطق الاستوائية ، مهمة بالنسبة للمناخ العالمي ، لأن هذا هو المكان الذي يكون لبخار الماء فيه أقوى تأثير كغاز دفيئة.
سجلت UARS كلاً من الرطوبة النوعية والنسبية في طبقة التروبوسفير العليا. تشير الرطوبة النوعية إلى الكمية الفعلية لبخار الماء في الهواء. ترتبط الرطوبة النسبية بنقطة التشبع ، وهي كمية بخار الماء في الهواء مقسومة على أقصى كمية من الماء يستطيع الهواء الاحتفاظ بها عند درجة حرارة معينة. مع ارتفاع درجات حرارة الهواء ، يمكن للهواء الدافئ أن يحمل المزيد من الماء ، كما تزداد نقطة تشبع الهواء.
تميل الرطوبة النسبية في معظم طرازات الكمبيوتر إلى أن تظل ثابتة عند المستويات الحالية. تتنبأ النماذج التي تتضمن ردود فعل بخار الماء مع رطوبة نسبية ثابتة بأن سطح الأرض سوف يسخن مرتين تقريبًا خلال المائة عام القادمة مثل النماذج التي لا تحتوي على ردود فعل بخار الماء.
ووجد الباحثون باستخدام بيانات UARS لقياس كل من الرطوبة النوعية والرطوبة النسبية في الواقع ، بينما يزيد بخار الماء مع درجة الحرارة في طبقة التروبوسفير العليا ، فإن تأثير التغذية المرتدة ليس قويًا كما تنبأت النماذج. قال مينشوانر: "الزيادات في بخار الماء مع ارتفاع درجات الحرارة ليست كبيرة بما يكفي للحفاظ على رطوبة نسبية ثابتة". وستكون هذه النتائج الجديدة مفيدة لاختبار وتحسين نماذج المناخ العالمي.
تكرس مؤسسة علوم الأرض التابعة لوكالة ناسا جهودها لفهم الأرض كنظام متكامل وتطبيق علوم نظام الأرض لتحسين التنبؤ بالمناخ والطقس والأخطار الطبيعية باستخدام نقطة الفضل الفريدة للفضاء. تخطط وكالة ناسا لإطلاق القمر الصناعي Aura في يونيو 2004. وإلى جانب أقمار Terra و Aqua العاملة بالفعل ، ستراقب Aura التغيرات في الغلاف الجوي للأرض.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
