رجل إطفاء يعمل بعد محاولة إنقاذ منزل في ليكبورت ، كاليفورنيا ، يعاني من أكبر حرائق على الإطلاق. AP Photo / Noah Berger

مرة أخرى ، جلبنا صيف و سقوط 2018 في نصف الكرة الشمالي لنا وباء من حرائق الغابات الكبرى.

هذه الغابات الحارقة والمنازل وغيرها من الهياكل ، تحل محل الآلاف من الناس والحيوانات ، وتسبب اضطرابات كبيرة في حياة الناس. أصبح العبء الضخم المتمثل في مجرد إطفاء الحرائق مهمة تكلفتها على مدار العام مليارات الدولاراتناهيك عن تكلفة الدمار.

يمكن أن يغطي الحجاب الدخاني مئات أو حتى آلاف الأميال ، تؤثر على جودة الهواء والرؤية. إلى كثير من الناس، أصبح من الواضح جدا أن تغير المناخ الناجم عن الإنسان يلعب دورا رئيسيا من خلال زيادة كبيرة في خطر النار في الهشيم.

ومع ذلك ، يبدو أن دور تغير المناخ نادرا ما يذكر في العديد من القصص الإخبارية أو حتى معظم الأخبار حول الحرائق العديدة وموجات الحرارة. في جزء هذا لأن قضية عزو ليس عادة واضح. الحجة هي أن هناك دائما حرائق غابرة ، وكيف يمكن أن نعزو أي نوع من الحرائق إلى تغير المناخ؟

بصفتي عالما في مجال المناخ ، يمكنني القول أن هذا هو الإطار الخطأ للمشكلة. الاحترار العالمي لا يسبب حرائق الغابات. السبب المباشر هو في الغالب الإهمال البشري (بأعقاب السجائر ، وحرائق المخيمات لا تنطفئ بشكل صحيح ، وما إلى ذلك) ، أو الطبيعية ، من "البرق الجاف" حيث تنتج عاصفة رعدية البرق لكن المطر القليل. بدلا من ذلك ، يؤدي الاحترار العالمي إلى تفاقم الظروف ويزيد من خطر الحرائق الهائلة.

ومع ذلك ، هناك تعقيد وتنوع هائلين من حريق إلى آخر ، وبالتالي يمكن أن تصبح الإحالة معقدة. بدلا من ذلك ، فإن طريقة التفكير في هذا هي من وجهة نظر العلوم الأساسية - في هذه الحالة ، الفيزياء.

الاحترار العالمي يحدث

لفهم التفاعل بين الاحترار العالمي وحرائق الغابات ، فكر في ما يحدث لكوكبنا.

تغير تكوين الغلاف الجوي من الأنشطة البشرية: كان هناك زيادة في نسبة 40 في المئة ثاني أكسيد الكربون، أساسا من حرق الوقود الأحفوري منذ 1800s ، وأكثر من نصف الزيادة منذ 1985. كما تتزايد تركيز الغازات الحرارية الأخرى (الميثان وأكسيد النيتروز ، وما إلى ذلك) في الغلاف الجوي من الأنشطة البشرية. معدلات تتسارع ، وليس الانخفاض (كما هو متوقع مع اتفاق باريس).

هذا يؤدي إلى اختلال توازن الطاقة على الكوكب.

يتم رسم تخطيطي لتدفقات الطاقة من خلال نظام المناخ مع أرقام على قيم أعلى من الغلاف الجوي وخلل توازن الطاقة الصافي على السطح. Trenberth et al 2009

تعمل غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي كبطانة وتمنع الأشعة تحت الحمراء - أي الحرارة من الأرض - من الهروب إلى الفضاء لتعويض الإشعاع المستمر القادم من الشمس. ومع تراكم هذه الغازات ، يبقى المزيد من هذه الطاقة ، ومعظمها في شكل حرارة ، في غلافنا الجوي. وتزيد الطاقة من درجة حرارة الأرض والمحيطات والغلاف الجوي ، وتذوب الجليد ، وتذوب الجليد ، وتغذي دورة الماء من خلال التبخر.

علاوة على ذلك ، يمكننا تقدير عدم توازن الطاقة في الأرض بشكل جيد: تبلغ حوالي 1 watt لكل متر مربع ، أو حول 500 terawatts على مستوى العالم.

في حين أن هذا العامل صغير مقارنة بالتدفق الطبيعي للطاقة من خلال النظام ، وهو 240 watts لكل متر مربع ، فإنه كبير مقارنة بجميع التأثيرات المباشرة الأخرى للأنشطة البشرية. على سبيل المثال ، توليد الطاقة الكهربائية في الولايات المتحدة في العام الماضي متوسط ​​تيراونتس 0.46.

الحرارة الزائدة هي دائما نفس العلامة وتنتشر في جميع أنحاء العالم. تبعا لذلك ، حيث تتراكم هذه الطاقة الأمور.

تتبع اختلال توازن الطاقة في الأرض

تتراكم الحرارة في الغالب في المحيط - عبر 90 في المئة. هذه الحرارة المضافة تعني توسع المحيط وارتفاع مستوى البحر.

الحرارة تتراكم أيضا في ذوبان الجليد ، مما تسبب في ذوبان جليد البحر القطبي والخسائر الجليدية في غرينلاند وأنتاركتيكا. هذا يضيف الماء إلى المحيط ، وهكذا ارتفاع مستوى البحر من هذا أيضًا ، ترتفع بمعدل أكثر من سنة xNUMX milimeters ، أو أكثر من القدم كل قرن.

محتوى حراري عالمي للمحيط لأعلى 2000 متر من المحيط ، مع تقديرات عدم التيقن من المنطقة الوردية. ScienceAdvances, CC BY-NC

على الأرض ، تتعقد تأثيرات اختلال توازن الطاقة بالمياه. إذا كانت المياه موجودة ، فإن الحرارة عادة ما تذهب إلى التبخر والتجفيف ، وهذا يغذي الرطوبة إلى العواصف ، والتي تنتج أثقل مطر. لكن الآثار لا تتراكم شريطة أن تمطر على نحو متقطع.

ومع ذلك ، في موجة جاف أو جفافتتراكم الحرارة. أولاً ، يجف الأمور ، ثم يرفع الحرارة في المقام الثاني. بطبيعة الحال ، "لا تمطر في جنوب كاليفورنيا" وفقا ل 1970s pop song، على الأقل في نصف الصيف.

لذا فإن الماء يعمل كمكيف الهواء للكوكب. في غياب الماء ، تتراكم آثار الحرارة الزائدة على اليابسة عن طريق تجفيف كل النباتات إلى الخارج أو ذبولها ، وارتفاع درجات الحرارة. في المقابل ، يؤدي هذا إلى موجات الحرارة وزيادة مخاطر الحرائق. تنطبق هذه العوامل في مناطق في غرب الولايات المتحدة وفي المناطق التي بها مناخ البحر الأبيض المتوسط. والواقع أن العديد من حرائق الغابات الأخيرة لم تحدث في الغرب في الولايات المتحدة فحسب ، بل أيضاً في البرتغال وإسبانيا واليونان وأجزاء أخرى من البحر الأبيض المتوسط.

يمكن أن تتطور الظروف أيضًا في أجزاء أخرى من العالم عندما يكون الركود القوي للضغط العالي (anticyclones) راكداً ، كما يمكن أن يحدث جزئيًا بالصدفة ، أو مع زيادة الاحتمالات في بعض أنماط الطقس مثل تلك التي وضعتها إما النينيا أو النينيو أحداث (في أماكن مختلفة). ومن المتوقع أن تنتقل هذه البقع الجافة من عام إلى آخر ، ولكن يزداد وفيرتها بمرور الوقت ، كما يحدث بوضوح.

ما هو حجم تأثير عدم توازن الطاقة على الأرض؟ حسنا ، إن 1 watt لكل متر مربع على مدى شهر ، إذا تراكمت ، يعادل 720 watts لكل متر مربع على مدى ساعة واحدة ؛ تعادل 720 watts الطاقة الكاملة في فرن الميكروويف الصغير. متر مربع واحد حول 10 قدم مربع. وبالتالي ، بعد شهر واحد هذا يعادل فرن ميكروويف واحد في السلطة الكاملة كل قدم مربع لمدة ست دقائق. لا عجب الأشياء تصطاد بالنار!

علم الإحالة

بالعودة إلى السؤال الأصلي للحرائق الهائلة والاحترار العالمي ، يفسر هذا الحجة: هناك حرارة إضافية متاحة من تغير المناخ ، وما ذكر أعلاه يشير إلى مدى ضخامة ذلك.

في الواقع ، هناك رطوبة في التربة ، والنباتات لديها أنظمة جذر تستنفذ رطوبة التربة وتأخير الآثار قبل أن تبدأ في الذبول ، بحيث تستغرق عادة أكثر من شهرين حتى تكون التأثيرات كبيرة بما يكفي لتهيئة المشهد بالكامل للحرائق الهائلة . على أساس يومي ، يكون التأثير صغيرًا بما يكفي ليضيع في تقلبات الطقس العادية. ولكن بعد فترة جفاف تزيد على شهر ، تكون المخاطر أعلى بشكل ملحوظ. وبطبيعة الحال متوسط ​​درجة الحرارة السطحية العالمية هو أيضا في صعود.

"لم نعد نعزو حدثًا واحدًا لتغير المناخ" كان شعارًا لعلماء المناخ لفترة طويلة. لديها في الآونة الأخيرة غير، ومع ذلك.

وكما في مثال حرائق الغابات ، كان هناك إدراك بأن علماء المناخ قد يكونون قادرين على القيام به تصريحات مفيدة بافتراض أن أحداث الطقس نفسها لا تتأثر نسبيا بتغير المناخ. هذا هو افتراض جيد.

كذلك ، لا يمكن لعلماء المناخ أن يقولوا إن الأحداث المتطرفة ترجع إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض ، لأن هذا سؤال ضعيف. ومع ذلك ، يمكننا القول أنه من المرجح أن لا يكون لديهم مثل هذه التأثيرات المتطرفة دون ارتفاع درجة حرارة الأرض. في الواقع ، تتأثر جميع الأحوال الجوية بتغير المناخ لأن البيئة التي تحدث فيها هي أكثر دفئا و مستاء مما كانت عليه من قبل.

على وجه الخصوص ، من خلال التركيز على اختلال توازن الطاقة في الأرضمن المتوقع أن يؤدي البحث الجديد إلى تعزيز فهم ما يحدث ولماذا وما ينطوي عليه للمستقبل.

نبذة عن الكاتب

كيفن ترنبيرث ، عالم أول متميز ، المركز الوطني لبحوث الغلاف الجوي

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب بواسطة هذا المؤلف

at سوق InnerSelf و Amazon