عندما يضرب إعصار الأرض ، يمكن أن يكون الدمار مرئيًا لسنوات أو حتى عقود. ما هو أقل وضوحًا ، ولكنه قوي أيضًا ، هو تأثير الأعاصير على المحيطات.
في باقة دراسة جديدة، نظهر من خلال القياسات في الوقت الفعلي أن الأعاصير لا تزعج المياه فقط على السطح. يمكنهم أيضًا دفع الحرارة إلى أعماق المحيط بطرق يمكن أن تحبسها لسنوات وتؤثر في النهاية على مناطق بعيدة عن العاصفة.
الحرارة هي العنصر الأساسي في هذه القصة. من المعروف منذ فترة طويلة أن الأعاصير تكتسب طاقتها من درجات حرارة سطح البحر الدافئة. هذه الحرارة تساعد الهواء الرطب بالقرب من ارتفاع سطح المحيط مثل منطاد الهواء الساخن وتشكل السحب أطول من جبل إفرست. هذا هو السبب في أن الأعاصير تتشكل بشكل عام في المناطق الاستوائية.
ما اكتشفناه هو أن الأعاصير تساعد في نهاية المطاف في تدفئة المحيط أيضًا ، من خلال تعزيز قدرته على امتصاص الحرارة وتخزينها. ويمكن أن يكون لذلك عواقب بعيدة المدى.
كيف تستمد الأعاصير الطاقة من حرارة المحيط. كلفن ما عبر ويكيميديا, CC BY
عندما تخلط الأعاصير الحرارة في المحيط ، فإن هذه الحرارة لا تطفو على السطح في نفس المكان فقط. أظهرنا كيف يمكن للموجات تحت الماء التي تنتجها العاصفة أن تدفع الحرارة أعمق أربع مرات تقريبًا من الخلط وحده ، وإرساله إلى عمق حيث تكون الحرارة محصورة بعيدًا عن السطح. من هناك ، يمكن لتيارات أعماق البحار أن تنقلها آلاف الأميال. يمكن أن ينتهي الإعصار الذي ينتقل عبر غرب المحيط الهادئ ويضرب الفلبين بتزويد المياه الدافئة التي تسخن ساحل الإكوادور بعد سنوات.
في البحر ، يبحث عن الأعاصير
لمدة شهرين في خريف عام 2018 ، عشنا على متن سفينة الأبحاث Thomas G. Thompson لتسجيل كيفية استجابة بحر الفلبين لتغير أنماط الطقس. مثل محيط العلماء، ندرس الخلط المضطرب في المحيط والأعاصير والعواصف الاستوائية الأخرى التي تولد هذا الاضطراب.
كانت السماء صافية والرياح هادئة خلال النصف الأول من تجربتنا. لكن في النصف الثاني ، أثارت ثلاثة أعاصير كبرى - كما تُعرف الأعاصير في هذا الجزء من العالم - المحيط.
سمح لنا هذا التحول بإجراء مقارنة مباشرة بين حركات المحيط مع تأثير العواصف وبدونه. على وجه الخصوص ، كنا مهتمين بمعرفة كيف أن الاضطرابات تحت سطح المحيط تساعد في نقل الحرارة إلى أعماق المحيط.
نقيس اضطراب المحيط بأداة تسمى أداة تعريف البنية المجهرية ، والتي تسقط بحرية ما يقرب من 1,000 قدم (300 متر) وتستخدم مسبارًا مشابهًا لإبرة الفونوغراف لقياس الحركات المضطربة للمياه.
ماذا يحدث عندما يأتي إعصار
تخيل المحيط الاستوائي قبل أن يمر إعصار فوقه. توجد على السطح طبقة من الماء الدافئ ، أكثر دفئًا من 80 درجة فهرنهايت (27 درجة مئوية) ، يتم تسخينها بواسطة الشمس وتمتد حوالي 160 قدمًا (50 مترًا) تحت السطح. تحته طبقات من الماء البارد.
• الفرق في درجة الحرارة بين الطبقات تبقي المياه منفصلة وغير قادرة فعليًا على التأثير على بعضها البعض. يمكنك التفكير في الأمر مثل التقسيم بين الزيت والخل في زجاجة غير مهزوزة من صلصة السلطة.
عندما يمر إعصار فوق المحيط الاستوائي ، تساعد رياحه القوية في تحريك الحدود بين طبقات المياه ، تمامًا مثل شخص يهز زجاجة صلصة السلطة. في هذه العملية ، يتم خلط الماء البارد العميق من الأسفل ويتم خلط الماء السطحي الدافئ إلى الأسفل. يؤدي هذا إلى تبريد درجات حرارة السطح ، مما يسمح للمحيطات بامتصاص الحرارة بشكل أكثر كفاءة من المعتاد في الأيام التي تلي الإعصار.
لأكثر من عقدين ، العلماء ناقشوا ما إذا كانت المياه الدافئة التي تختلط بها الأعاصير في اتجاه تسخين تيارات المحيط وبالتالي تشكيل أنماط المناخ العالمي. كان جوهر هذا السؤال هو ما إذا كان بإمكان الأعاصير ضخ الحرارة بعمق كافٍ بحيث تبقى في المحيط لسنوات.
توضح هذه الرسوم التوضيحية ما يحدث لحرارة المحيط قبل مرور الإعصار وأثناءه وبعده وبعده بعدة أشهر. سالي وارنر, CC BY-ND
من خلال تحليل قياسات المحيطات الجوفية التي تم أخذها قبل وبعد ثلاثة أعاصير ، وجدنا أن الموجات تحت الماء تنقل الحرارة تقريبًا أربعة أضعاف في المحيط من الاختلاط المباشر أثناء الإعصار. هذه الموجات ، التي يولدها الإعصار نفسه ، تنقل الحرارة بعمق كافٍ بحيث لا يمكن إطلاقها بسهولة مرة أخرى في الغلاف الجوي.
تداعيات الحرارة في أعماق المحيطات
بمجرد أن تلتقط تيارات المحيط واسعة النطاق هذه الحرارة ، يمكن نقلها إلى أجزاء بعيدة من المحيط.
ربما تدفقت الحرارة التي حققتها الأعاصير التي درسناها في بحر الفلبين إلى سواحل الإكوادور أو كاليفورنيا ، وفقًا للأنماط الحالية التي تنقل المياه من الغرب إلى الشرق عبر المحيط الهادئ الاستوائي.
في هذه المرحلة ، يمكن خلط الحرارة مرة أخرى مع السطح بمزيج من تيارات ضحلة, الموجات المتقلبة و خلط مضطرب. بمجرد اقتراب الحرارة من السطح مرة أخرى ، يمكن أن يسخن المناخ المحلي ويؤثر على النظم البيئية.
على سبيل المثال ، تعتبر الشعاب المرجانية حساسة بشكل خاص لفترات طويلة من الإجهاد الحراري. أحداث النينيو هي السبب المعتاد وراء ذلك ابيضاض المرجان في الاكوادور، لكن الحرارة الزائدة من الأعاصير التي لاحظناها قد تساهم في إجهاد الشعاب المرجانية وتبييض الشعاب المرجانية بعيدًا عن مكان ظهور العواصف.
تعتبر الشعاب المرجانية موطنًا أساسيًا للأسماك والحياة البحرية الأخرى ، لكنها مهددة بارتفاع درجات حرارة المحيط. جيمس وات عبر NOAA
من الممكن أيضًا أن تظل الحرارة الزائدة من الأعاصير داخل المحيط لعقود أو أكثر دون العودة إلى السطح. سيكون لهذا في الواقع تأثير مخفف على تغير المناخ.
نظرًا لأن الأعاصير تعيد توزيع الحرارة من سطح المحيط إلى أعماق أكبر ، فيمكنها المساعدة في إبطاء ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض عن طريق الحفاظ على الحرارة في المحيط.
لطالما فكر العلماء في الأعاصير على أنها أحداث متطرفة تغذيها حرارة المحيط وتتشكل بفعل مناخ الأرض. النتائج التي توصلنا إليها، المنشور في Proceedings of the National Academy of Sciences ، يضيف بُعدًا جديدًا لهذه المشكلة من خلال إظهار أن التفاعلات تسير في كلا الاتجاهين - فالأعاصير نفسها لديها القدرة على تسخين المحيط وتشكيل مناخ الأرض.
نبذة عن الكاتب
نويل جوتيريز بريزويلا، دكتوراه. مرشح في علم المحيطات الفيزيائي ، جامعة كاليفورنيا، سان دييغو و سالي وارنرأستاذ مشارك في علوم المناخ ، جامعة برانديز
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
المستقبل الذي نختاره: النجاة من أزمة المناخ
بقلم كريستيانا فيغيريس وتوم ريفيت كارناك
يقدم المؤلفون ، الذين لعبوا أدوارًا رئيسية في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ ، رؤى واستراتيجيات لمعالجة أزمة المناخ ، بما في ذلك العمل الفردي والجماعي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار
ديفيد والاس ويلز
يستكشف هذا الكتاب العواقب المحتملة للتغير المناخي غير الخاضع للرقابة ، بما في ذلك الانقراض الجماعي ، وندرة الغذاء والماء ، وعدم الاستقرار السياسي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
وزارة المستقبل: رواية
بواسطة كيم ستانلي روبنسون
تتخيل هذه الرواية عالم المستقبل القريب يتصارع مع تأثيرات تغير المناخ وتقدم رؤية لكيفية تحول المجتمع لمعالجة الأزمة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
تحت سماء بيضاء: طبيعة المستقبل
من اليزابيث كولبرت
يستكشف المؤلف تأثير الإنسان على العالم الطبيعي ، بما في ذلك تغير المناخ ، وإمكانية الحلول التكنولوجية لمواجهة التحديات البيئية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
حرره بول هوكين
يقدم هذا الكتاب خطة شاملة لمعالجة تغير المناخ ، بما في ذلك الحلول من مجموعة من القطاعات مثل الطاقة والزراعة والنقل.
