هل يعني الاحترار العالمي المزيد أو أقل من الثلج؟

العاصفة الثلجية
عاصفة ثلجية الأولى من 2015 كما ينظر إليها من الفضاء. NOAA / NASA, CC BY

للوهلة الأولى، يسأل ما إذا كانت نتائج ظاهرة الاحتباس الحراري في المزيد من الثلوج قد يبدو وكأنه سؤال سخيف لأنه من الواضح، إذا يصبح الطقس دافئا بما فيه الكفاية، لا يوجد الثلوج. مقالب لونتيجة لذلك، منكري تغير المناخ قد استخدمت الثلوج الأخيرة يلقي ظلالا من الشك على المناخ الحار من التأثيرات البشرية. ومع ذلك ، لا يمكن أن يكونوا أكثر خطأ.

لفهم الاتصال ، نحتاج إلى النظر في الظروف التي تجعلها أثقل تساقط للثلوج. ثم ، يمكننا أن ننظر في كيفية تأثير تغير المناخ على هذه الظروف ، وخاصة درجات الحرارة في الغلاف الجوي والمحيطات ، خلال فصل الشتاء. وتكشف دراسة هذه العوامل أن هناك فرصة أكبر للعواصف الثلجية الكثيفة في أمريكا الشمالية ، ولكن طول موسم الثلوج يتقلص بالفعل بسبب ارتفاع درجة حرارة الأرض.

المعتدلة درجات الحرارة

وهناك مثل يقول أنه يمكن أن يكون "بارد جدا على الثلج"! بالطبع ، هذه أسطورة ولكن لها أساس في الواقع لأن الجو يحصل على تجميد عندما يكون باردًا جدًا. ذلك لأن كمية الرطوبة التي يمكن أن يحملها الغلاف الجوي تعتمد بشدة على درجة الحرارة. في الظروف الباردة ، من المرجح أن يتكون الثلج من بلورات صغيرة جدًا وأحيانًا خفيف جدًا ورقيق جدًا مثل "غبار الماس".

على النقيض من ذلك، تحدث أعنف تساقط الثلوج مع درجات حرارة سطح من حوالي 28 درجة فهرنهايت إلى 32 ° F - أقل بقليل من درجة التجمد. وبطبيعة الحال، بمجرد أن يحصل كثيرا فوق درجة التجمد، والثلوج يتحول المطر. لذلك هناك "المعتدل" مجموعة من الشروط التي هي مجرد الحق أن يؤدي إلى عاصفة ثلجية الفائقة. وهذه الظروف أصبحت أكثر احتمالا في منتصف فصل الشتاء بسبب تغير المناخ الناتج عن أنشطة بشرية.

الفيزياء وراء هذه الظاهرة يحكمها قانون اساسي يخبرنا أن الحد الأقصى للرطوبة في الغلاف الجوي يزداد بشكل كبير مع درجة الحرارة - أي كلما كان الجو أكثر دفئًا ، كلما زادت الرطوبة التي يمكن للهواء الاحتفاظ بها وبالتالي زادت إمكانية هطول الأمطار.

بالنسبة لمعظم الشروط عند مستوى سطح البحر، وهناك بحكم التجربة التي تقول الغلاف الجوي يمكن أن تعقد 4٪ أكثر رطوبة في درجة واحدة فهرنهايت زيادة في درجة الحرارة. بعض التعقيدات تأتي في الوقت الذي تدخل فيه مرحلة الجليد، ولكن وضعنا تلك جانبا في الوقت الراهن. وهذا يترجم إلى فارق كبير في الرطوبة عبر الاختلافات في درجة الحرارة: في 50 ° F (10 ° C) القدرة على الاحتفاظ بالماء من الهواء المزدوجة التي في 32 ° F (0 ° C) وفي 14 ° F (-10 ° C ) القيمة٪ فقط 24 أنه في 50 ° F.

عن الرطوبة

في الواقع ، هذه العلاقة أساسية لماذا تمطر (أو ثلوج).


الحصول على أحدث من InnerSelf


عندما يتم رفع قطعة من الهواء تحتوي على بخار ماء ، تنتقل إلى ضغط منخفض ، وتوسع وتتبرد. في مرحلة ما ، لم يعد بإمكانها الاحتفاظ بالرطوبة وبالتالي تتكاثف الرطوبة في سحابة وتشكل في نهاية المطاف أمطاراً أو ثلجاً. يأتي رفع الهواء في الغالب من العواصف ، لا سيما في الجبهات الدافئة ، حيث يتحرك الهواء الدافئ عبر الهواء البارد أو الجبهات الباردة ، بينما يدفع الهواء البارد تحت الهواء الأكثر دفئًا.

في كل العواصف، المصدر الرئيسي لهطول الأمطار هو الرطوبة بالفعل في الغلاف الجوي عند بداية العاصفة. هذه الرطوبة، وبخار الماء، ويتم جمعها من قبل رياح عاصفة، جاء في العاصفة، ويتركز وعجلت بها. وفقا لذلك، إذا كان هناك أكثر رطوبة في البيئة، وهطل المطر (أو ثلوج) أكثر صعوبة.

كيف هذا تلعب بها عندما تكون درجات الحرارة دون الصفر؟ درجات حرارة تتراوح المعتدل من بين حوالي 28 ° F و32 ° F، يرافقه الرطوبة، يعني المزيد من الثلوج: في الواقع، فإن كمية تساقط الثلوج في 32 ° F سيكون على الأقل مرتين في 14 ° F. يمكن أن يكون أكثر من ذلك بكثير لأن الهواء الرطب الساخن المزدهر قد يسهم أيضا في تكثيف العاصفة نفسها.

العواصف الشتوية الأخيرة، وتغير المناخ

وتتشكل العواصف خارج المدارية في فصل الشتاء وتتطور في الاختلافات في درجات الحرارة ، والتي تكون أكبر بين القارات والمحيطات المجاورة.

في فصل الشتاء، والهواء الجاف البارد أنحاء أمريكا الشمالية يشكل تناقضا حادا مع الهواء الرطب الدافئ نسبيا خلال تيار الخليج وشمال المحيط الأطلسي. جبهة باردة تؤدي لاندلاع الجنوبي من الهواء البارد في حين أن الجبهة الدافئة يؤدي الدافئة عنوان الهواء الرطب شمالا كما ترتفع صعودا وتنتج الأمطار داخل العاصفة.

البيئة التي كل شكل العواصف مختلف الآن عما كان عليه قبل مجرد 30 أو 40 سنوات بسبب الاحترار العالمي. وقد زادت التغيرات في تكوين الغلاف الجوي من الأنشطة البشرية غاز ثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري، مع مستوى ثاني أكسيد الكربون تزداد بأكثر من 40٪ منذ حوالي 1900 أساسا من حرق الوقود الأحفوري.

نتج عن ذلك اختلال توازن الطاقة يدفئ كوكبنا. وعلى مدى 90 ٪ من الحرارة قد دخلت المحيطات. بالإضافة إلى ارتفاع مستويات البحار - عبر 2.5 بوصة منذ 1993 - ارتفعت درجات حرارة سطح البحر العالمية (SSTs) بواسطة 1 ° F منذ 1970.

وبالتالي فإن الذاكرة لظاهرة الاحتباس الحراري بشكل رئيسي في المحيطات. في المتوسط ​​الهواء فوق المحيطات أكثر دفئا من قبل أكثر من 1 درجة فهرنهايت و رطوبة من 5٪ منذ 1970s من ظاهرة الاحتباس الحراري. في شمال المحيط الأطلسي ، حدث ارتفاع إضافي في درجة حرارة البحر السطحي وتجاوزت درجة حرارة سطح البحر 2 ° F فوق معدل 1981-2010 (الذي يتضمن مكونًا عالميًا للاحتباس الحراري) على امتداد مساحة ضخمة تمتد أكثر من 1000 من سواحل أمريكا الشمالية. (انظر الرسم أعلاه). ربما نشأ بعض هذا الدفء الزائد عن غياب الكثير من النشاطات في المحيط الأطلسي خلال الصيف الماضي.

في فبراير 5-6، 2010 الثلوج "قنبلة" وقعت وأدت إلى ما أشير إليه في ذلك الوقت "Snowmaggedon"، والتي كانت تستخدم من قبل العديد من أعضاء مجلس الشيوخ المحافظين ل تسخر من ظاهرة الاحتباس الحراري و آل غور. ومع ذلك، كان فصل الشتاء، وكان هناك الكثير من الهواء القاري البارد. هبت عاصفة شديدة في المكان المناسب. وكان هناك ارتفاع غير عادي درجات حرارة سطح البحر في المحيط الأطلسي شبه استوائي - ما يصل إلى 3 ° F (1.5 ° C) فوق المعدل الطبيعي - مما أدى إلى كميات هائلة من الرطوبة التي تغذي العاصفة. وأسفرت كميات الثلوج استثنائية في منطقة واشنطن العاصمة.

الثلوج الشهري
NASA / NOAA

في وقت سابق من هذا العام ، بين كانون الثاني / يناير 26-28 ، 2015 ، كانت المنطقة التي استهدفتها العاصفة الشتوية الأخيرة ، والتي يطلق عليها جونو من قبل البعض ، أبعد قليلاً نحو الشمال. كانت العاصفة النامية في الموضع الصحيح فقط للاستفادة من الرطوبة العالية فوق المحيط وتطورت لأنها شهدت التباين الحاد بين القارة والمحيط الدافئ نسبيا.

سقطت أكثر من ثلاثة أقدام من الثلوج في بعض المناطق ، وعانت ظروف عاصفة ثلجية في نيو انغلاند ، وحدثت بحار وتعرية كبيرة في المناطق الساحلية بالارتباط مع ارتفاع مستويات البحار المرتبطة بالاحترار العالمي.

المضي قدما، في منتصف فصل الشتاء وتغير المناخ يعني أن تساقط الثلوج سيزداد بسبب الغلاف الجوي يمكن أن تعقد 4٪ رطوبة أكثر مقابل كل زيادة 1 ° F في درجة الحرارة. وطالما أنه لا الدافئ فوق درجة التجمد، والنتيجة هي تفريغ أكبر من الثلوج.

في المقابل، في بداية ونهاية فصل الشتاء، وارتفاع درجة حرارة الارض يكفي أنه أكثر عرضة للأمطار، بحيث لا يزيد مجموع تساقط الثلوج في فصل الشتاء. ملاحظات الغطاء الثلجي لنصف الكرة الشمالي تظهر في الواقع زيادات طفيفة في منتصف الشتاء (ديسمبر-فبراير) ولكن خسائر فادحة في الربيع (انظر الغطاء الثلجي الشكل أعلاه.) وهذا كله جزء من اتجاه لهطول الأمطار أثقل بكثير في الولايات المتحدة (انظر الشكل أدناه)، وخاصة في الشمال الشرقي.

تغير في هطول الأمطار
تقييم المناخ الوطني الأمريكي

وبعبارة أخرى: هل تسبب ارتفاع درجة الحرارة أكثر أو أقل هطول الأمطار يختلف حسب المنطقة، ولكنه يغير التوازن بين الثلج والمطر. طالما أنه يبقى دون الصفر، مقالب الثلوج هي أكبر، ولكن موسم الثلوج ينكمش على طرفي الشتاء. حتى تنفق المزيد من الوقت تمطر: المتزلجين في بعض المناطق تستفيد في منتصف فصل الشتاء ولكن مع موسم تزلج أقصر.

ولأن زيادة الرطوبة في العاصفة يمكن أيضًا أن تحدث ردود فعل وتضخيم العاصفة نفسها ، يمكن أن يكون الثلج الإضافي سهلًا لطلب 10٪ أو أكثر من عنصر تغير المناخ.

انظر أيضا:

Kevin Trenberth Trenberth، KE، 2011: Changes in precipitation with climate change. Research Research، 47، 123-138، doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]

هناك زيادة حادة في يوم واحد هطول الأمطار المتطرفة خلال موسم البرد من أكتوبر إلى مارس.

التقييم الوطني للمناخ البيانات تقول نفس الشيء.

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة.
قراءة المقال الأصلي.

عن المؤلف

ترينبيرث كيفنكيفن ترنبيرث هو أحد كبار العلماء البارزين في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي. وقد شارك بشكل كبير في الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ (وتقاسم جائزة نوبل للسلام في 2007) ، والبرنامج العالمي لبحوث المناخ (WCRP). وهو يرأس حالياً برنامج الطاقة العالمية وتبادل المياه (GEWEX) في إطار البرنامج العالمي للبحوث المناخية (WCRP). لديه أكثر من مقالات مجلة 200 وأكثر من منشورات 460 وهو واحد من أكثر علماء الجيوفيزياء.

بيان الإفصاح: يتلقى كيفن ترينبيرث التمويل من وزارة الطاقة ومؤسسة العلوم الوطنية.

كتب ذات صلة:

{amazonWS: searchindex = Books؛ keywords = Kevin Trenberth؛ maxresults = 3}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة