كيف تتحكم المحيطات بالطقس والمناخ

طقس العرب - تغطي المحيطات حوالي 70% من سطح الأرض، ويعتبر وجودها مهم ليس فقط كموطن للحياة البحرية، حيث تلعب المحيطات دورًا كبيرًا في التأثير على بيئة الأرض ومناخها، فهناك ارتباط كبير بين المحيطات والغلاف الجوي، وتعتبر دراسة هذه العلاقة أمراً مهماً لفهم سلوك الغلاف الجوي والتنبؤ بأحوال الطقس والمناخ.

وفيما يلي بعض الطرق التي تؤثر بها المحيطات على الطقس والمناخ:

توزيع الحرارة في جميع أنحاء الأرض

أحد أكبر أدوار المحيطات هو امتصاص الطاقة (الحرارة) وتوزيعها بشكل متساوٍ في جميع أنحاء الأرض، إذ تمتص المحيطات معظم الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض، ونظراً لأن خط الاستواء يتلقى طاقة شمسية أكثر بكثير من تلك التي يستقبلها القطب، فإن تيارات المحيطات الأفقية والعمودية الهائلة تتشكل وتأخذ معها هذه الحرارة وتوزعها حول الكوكب، حيث تحمل بعض هذه التيارات البحرية الحرارة لآلاف الكيلومترات، قبل أن تطلق الكثير منها مرة أخرى في الغلاف الجوي.

(انتقال الحرارة عبر تيارات الحيطات)

تخزين الحرارة واطلاقها

وذلك بسبب الحرارة النوعية للماء، بحيث تسخن المحيطات وتبرد بشكل أبطأ من الهواء في الغلاف الجوي، وبالتالي فإن الطقس الساحلي يميل إلى أن يكون أكثر اعتدالًا من الطقس القاري، ولا يوجد تباين كبير في درجات الحرارة بين الفترات الحارة والفترات الباردة.

تساهم في تشكل معظم السحب الممطرة

يؤدي التبخر من المحيطات، وخاصة في المناطق الاستوائية، إلى ظهور معظم السحب الممطرة، مما يؤثر على توزيع المناطق الرطبة والجافة على الأرض.

تكوين العواصف الشديدة

إن الكمية الهائلة من الطاقة التي يلتقطها المحيط تخلق أقوى العواصف والأحداث المدمرة في العالم، والأحداث المتطرفة مثل الأعاصير المدارية وشبه المدارية.

المساهمة في التخفيف من الاحترار العالمي

تساعد المحيطات من خلال امتصاص الكثير من ثاني أكسيد الكربون الموجود على الأرض في التخفيف من أثره باعتباره واحداً من الغازات الدفيئة، كما تخزن المحيطات أكثر من 90% من الحرارة الزائدة المحتجزة على الأرض بسبب انبعاثات الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية، حيث تعمل حوالي 2.3% فقط من الحرارة على تدفئة الغلاف الجوي، بينما تعمل الحرارة الباقية على إذابة الثلج والجليد وتدفئة الأرض، لذلك ترتفع درجة حرارة الغلاف الجوي بسرعة أقل مما يمكن أن يحدث.

ومع ذلك، لا ينبغي أن يدفعنا ذلك إلى التقاعس عن العمل على حماية الأرض من ظاهرة الاحترار، لأن ارتفاع درجة حرارة المحيطات يؤخر فقط التأثير الكامل لتغير المناخ، لكنه يضر بالمحيطات أيضاً، ومن أهم أضرار الحرارة الزائدة في المحيطات:

1. تساهم الحرارة الزائدة في ارتفاع مستوى سطح البحر بسبب التمدد الحراري للمياه. 
2. تتسبب في نقص كمية الأكسجين الذائب في مياه المحيطات.
3. تؤدي إلى ذوبان الجليد البحري.
4. حدوث موجات الحرارة البحرية.
5. تبيض المرجان.
6. تحويل البيئة البحرية إلى بيئة غير مواتية لحياة الكائنات البحرية.
7. من المؤكد أن الكثير من هذه الحرارة التي تمتصها المحيطات ستتدفق في النهاية إلى الغلاف الجوي خلال القرون القادمة.

(يوضح الشكل ارتفاع مستوى البحار في الفترة من 1993 وحتى 2020)

تحليل البيانات لفهم التفاعلات المتعددة بين المحيطات والغلاف الجوي

بسبب الدور الكبير الذي تلعبه المحيطات في التأثير على الطقس والمناخ، يقوم المختصون في مجال التنبؤات الجوية باستخدام البيانات التي يتم قياسها من المحيطات، مع فهم الكيفية التي تحدث فيها التفاعلات المتعددة بين المحيطات والغلاف الجوي، وتأثير أنماط المناخ الموسمية والطويلة الأجل، وأنماط المحيطات، بالإضافة إلى رصد عناصر الطقس الأساسية، وهي: درجات الحرارة في الغلاف الجوي وسطح البحر، والضغط الجوي، والرياح، والأمواج، وهطول الأمطار والمتغيرات الأخرى، فتصبح مجموعات البيانات هذه معًا مدخلات رئيسية في نماذج الطقس العددي والمستخدمة في التنبؤ بالطقس والمناخ.

لذلك، تهتم المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) في دعم عمليات المراقبة والبحوث والخدمات المتعلقة بالمحيطات، وقد تم اختيار المحيطات وعلاقتها بالمناخ والطقس موضوع اليوم العالمي للارصاد الجوية عام 2021.