دراسة حديثة تكشف تسارع في معدل تمدد الغلاف الجوي السفلي للأرض.. كيف يحدث ذلك وما السبب؟

طقس العرب - أظهرت دراسة حديثة تغيرات متسارعة تحدث في امتداد الطبقة السفلية من الغلاف الجوي للأرض، حيث نعيش ونتنفس، وهذه التغييرات هي بسبب تغير المناخ والاحتباس الحراري.

تغير بنية الغلاف الجوي

كشفت بيانات بالونات الطقس التي تم إطلاقها إلى طبقات الجو العليا في نصف الكرة الشمالي خلال السنوات الـ40 الماضية، أن طبقة التروبوسفير، وهي أدنى طبقة في الغلاف الجوي والأقرب إلى سطح الأرض - تتوسيع إلى الأعلى بمعدل يقارب (50 مترا) في العقد الواحد (كل 10 سنوات)، وأن معدل توسع طبقة الغلاف الجوي تسارع العام الماضي، وتغير المناخ هو السبب.

وفي بيان لـ بيل راندل المؤلف المشارك للدراسة، وهو عالم في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي في بولدر بولاية كولورادو الأمريكية، قال فيه: "هذه علامة لا لبس فيها على تغيير بنية الغلاف الجوي"، وأضاف: "توفر هذه النتائج تأكيدًا مستقلاً، بالإضافة إلى جميع الأدلة الأخرى على تغير المناخ، وأن غازات الدفيئة تغير غلافنا الجوي."

ما هي طبقة التروبوسفير وكيف تتوسع

طبقة التروبوسفير هي طبقة الغلاف الجوي الأقرب إلى سطح الأرض والتي نعيش فيها، وهي تمتد من مستوى سطح البحر إلى ارتفاع يتراوح من (7 كيلومترات) فوق القطبين إلى (20 كيلومترًا) فوق المناطق الاستوائية، ونظرًا لكونها طبقة الغلاف الجوي التي تحتوي على أكبر قدر من الحرارة والرطوبة، فهي أيضًا الجزء من الغلاف الجوي الذي يحدث فيه ظواهر الطقس المتعددة.

يتمدد الهواء في الغلاف الجوي عندما يكون الجو حارًا ويتقلص عندما يكون باردًا، وبالتالي فإن الحد الأعلى من طبقة التروبوسفير (والتي تسمى التروبوبوز) تتقلص بشكل طبيعي وتتوسع مع تغير الفصول. 

ولكن من خلال تحليل بيانات الغلاف الجوي مثل الضغط ودرجة الحرارة والرطوبة - المأخوذة بين خط عرض 20 و 80 درجة شمالًا - وإقرانها ببيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، أظهر الباحثون أنه مع تزايد كميات غازات الدفيئة التي تحبس المزيد من الحرارة في الغلاف الجوي، فإن التروبوبوز يرتفع للأعلى أكثر من السابق. 

علاوة على ذلك، فإن معدل الارتفاع آخذ في الازدياد، فوفقًا للدراسة، كان معدل ارتفاع التروبوبوز حوالي (50 مترًا) لكل عقد بين عامي 1980 و 2000، بينما ارتفعت هذه الزيادة إلى (53.3 مترًا) لكل عقد بين عامي 2001 و 2020، مع الأخذ في الاعتبار الأحداث الطبيعية في منطقة الدراسة، مثل انفجار بركانيين في الثمانينيات وظاهرة النينيو الدورية في المحيط الهادئ في أواخر التسعينيات، ومع ذلك قدر الباحثون أن النشاط البشري يمثل 80% من إجمالي الزيادة في ارتفاع الغلاف الجوي.

تغير المناخ ليس العامل الوحيد من صنع الإنسان المسبب لارتفاع مستوى التروبوبوز (الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير)، فطبقة الستراتوسفير (الطبقة الموجودة فوق التروبوسفير) تتقلص أيضًا، وذلك ناتج عن تدمير طبقة الأوزون (الموجودة في الستراتوسفير) وتقلصها بسبب الانبعاثات السابقة للغازات المستنفدة لطبقة الأوزون (مثل مركبات الكلوروفلوروكربون)، على الرغم من القيود المفروضة على انبعاثات تلك الغازات في السنوات الأخيرة، والتي أدت إلى انخفاض تركيزات هذه الغازات في الغلاف الجوي.

تأثير توسع طبقة التروبوسفير

لا يزال العلماء غير متأكدين من كيفية تأثير ارتفاع التروبوبوز على المناخ أو الطقس، إلا أنه قد يجبر الطائرات على التحليق على مستويات أعلى في الغلاف الجوي لتجنب الاضطرابات الجوية والمطبات الهوائية.

وهذه طريقة ثانية هامة يتسبب فيها البشر بتغيير بنية الغلاف الجوي للأرض، حيث تتمدد طبقة التروبوسفير ويرتفع الجزء العلوي منها (التروبوبوز) بمعدل متزايد تأثرا بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، حتى مع نجاح العالم في تثبيت الظروف في الستراتوسفير من خلال تقييد المواد الكيميائية المدمرة للأوزون، وهذا يزيد من أهمية وضع معايير صارمة لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري للحد من التأثيرات الدراماتيكية في الغلاف الجوي لكوكبنا.