تغير المناخ في القارة القطبية الجنوبية

كيف يتغير المناخ في القارة القطبية الجنوبية؟

تشكل الرياح سطح الجليد والثلج بطريقة تذكر بالكثبان الرملية في الصحراء، وفي الواقع فإن هطول الأمطار في معظم أنحاء القارة القطبية الجنوبية يشبه الصحراء في كل مكان تقريبًا، وفي الداخل يكون أقل من 50 ملم (2 بوصة) في السنة، ولا يتجاوز 300 ملم (12 بوصة) فقط بالقرب من السواحل، مع قمم تبلغ 600 ملم ( 23.5 بوصة)، وقد يبدو من الغريب أن الجفاف يجعل الحرائق خطيرة؛ وذلك بسبب قلة المياه السائلة.

كما أن هناك تطابقًا بين درجة الحرارة وهطول الأمطار، حيث أن متوسط ​​درجة الحرارة -25 درجة مئوية (-13 درجة فهرنهايت) يتوافق تقريبًا مع متوسط ​​هطول الأمطار 400 ملم (16 بوصة)، في حين أن درجات الحرارة أقل من -55 درجة مئوية (-67 درجة فهرنهايت) تتوافق مع هطول الأمطار أقل من 50 ملم (2 بوصة)، ويمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أنه عند -55 درجة مئوية (-67 درجة فهرنهايت)، يكون ضغط البخار المشبع 30 مرة أقل من -25 درجة مئوية (-13 درجة فهرنهايت)، وبمعنى آخر يمكن للهواء أن يحتفظ بدرجة أقل بكثير الرطوبة، لذلك فهي غير قادرة على إنتاج كمية عالية من الأمطار.

وبالتالي فإن أبرد المناطق القاحلة للغاية، من بين أكثر المناطق الجافة في العالم، حيث يبلغ هطول الأمطار في القطب الجنوبي 2 مم (0.1 بوصة) فقط سنويًا، لذلك لا تتساقط ثلوج عمليًا أبدًا (أو على الأكثر، يتساقط ثلوج خفيف جدًا)، وفي فوستوك يصل حجمه إلى حوالي 20 ملم (0.9 بوصة) سنويًا، على الرغم من أن الرياح يمكن أن تحمل الثلج وتجمعه، حيث تجد عوائق (على سبيل المثال مباني المحطة)، حيث أن محطة (Casey) والتي كونها على الساحل، تتلقى كمية أكبر من الأمطار إلى حد كبير في شكل ثلج، ومع ذلك فبالنظر إلى درجة الحرارة من الممكن أن تسقط بعض الأمطار في الصيف.

أشعة الشمس وانعكاس درجة الحرارة والظواهر البصرية في القارة القطبية الجنوبية:

كمية أشعة الشمس ليست وفيرة للغاية في المناطق الطرفية والساحلية، ففي الخريف والشتاء تكون الأيام قصيرة جدًا، بينما في الربيع والصيف غالبًا ما تكون الشمس مغطاة بالغيوم، فعلى سبيل المثال هي ساعات سطوع الشمس يوميًا في كايسي، وعلى العكس من ذلك في الجزء الأوسط من القارة مثل القطب الجنوبي وفوستوك، في حين أنه من الصحيح أن الشمس لا تشرق أبدًا في الليل القطبي الطويل، في أشهر الصيف لا تكون الشمس فقط فوق الأفق، ولكن السماء أيضًا دائمًا ما تكون صافية.

لذا فإن محطة فوستوك فضلاً عن أنها باردة، هي أيضًا واحدة من أكثر الأماكن إشراقًا على هذا الكوكب مع 3760 ساعة من سطوع الشمس سنويًا، على الرغم من حقيقة أن الشمس لا تشرق حتى في أشهر الشتاء، وومع ذلك يعكس الثلج والجليد معظم الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض، بينما في فصل الشتاء يتسبب غياب ضوء الشمس في حدوث عجز إشعاعي، ممَّا يؤدي إلى تبريد التربة.

ينتج عن هذا انعكاس فريد لدرجة الحرارة، والذي يمكن أن يتجاوز في الشتاء 30 درجة مئوية (55 درجة فهرنهايت) بين الأرض وارتفاع 1000 متر (3300 قدم) أعلاه، أيضًا بسبب التيارات شبه الاستوائية الأكثر دفئًا والتي تتدفق على ارتفاعات عالية، وفي يوليو 1989 في فوستوك تم تسجيل فرق 34 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) بين الأرض، حيث كانت درجة الحرارة -78 درجة مئوية (-108 درجة فهرنهايت) و 600 متر (2000 قدم) فوق، حيث كانت -44 درجة مئوية (-47 درجة فهرنهايت)، كانت درجة الحرارة -73 درجة مئوية (-99 درجة فهرنهايت) لا تزال عند 8000 متر (2600 قدم)، لذلك كانت أعلى من مستوى سطح الأرض.

إلى جانب العوامل الكهرومغناطيسية يتسبب انعكاس درجة الحرارة في حدوث ظواهر بصرية غريبة، مثل الشمس والهالات حول الشمس أو القمر، فبسبب كل من درجات الحرارة المنخفضة والرياح القوية، يتميز الهواء في أنتاركتيكا بشفافية استثنائية وسطوع وصوتيات، فمن الممكن اكتشاف الجبال على مسافة تصل إلى 550 كم (340 ميل).

ومع ذلك فإن عدم وجود أشياء مثل الأشجار والمنازل يجعل من الصعب للغاية تقييم المسافات، حيث تتسبب تأثيرات مثل انكسار الضوء وانعكاسه أيضًا في حدوث سراب متكرر، ويفضل ذلك وجود بلورات جليدية صغيرة تتشكل باستمرار في الهواء؛ بسبب درجات الحرارة المنخفضة، كما بدأت عمليات مراقبة الأرصاد الجوية في أنتاركتيكا متأخرة جدًا، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الظروف البيئية المعاكسة، وقبل 1957-1958 السنة الجيوفيزيائية الدولية كانت هناك محطات فقط في شبه جزيرة أنتاركتيكا وبحر روس.

لكن لم يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى أدرك العلماء أهمية معرفة مناخ القارة، بالإضافة إلى حقيقة أنه يوفر نقطة مراقبة مميزة لدراسة مناخ الأرض في الماضي والحاضر (في الواقع الجليد تحافظ الطبقات على ذاكرة التركيب الكيميائي للغلاف الجوي في العصور الماضية، والتي يمكننا من خلالها استنتاج درجة حرارة الهواء)، ولكن أيضًا للتنبؤ بالمناخ في المستقبل، فالظواهر مثل الاحتباس الحراري وثقب الأوزون، الذي تم اكتشافه هنا وهنا له أقصى حد له، جذبت وما زالت تجتذب مجموعات من العلماء الذين يتحدون باستمرار البرد والرياح لإجراء دراساتهم.

التغييرات والاتجاهات في القارة القطبية الجنوبية:

في القارة القطبية الجنوبية تكون الاختلافات في درجات الحرارة من سنة إلى أخرى كبيرة: الانحراف المعياري لمتوسط ​​درجة الحرارة السنوية بشكل عام حوالي 0.61 / 1.56 درجة مئوية (1 / 2.8 درجة فهرنهايت)، بينما على سبيل المثال 0.5 درجة مئوية (0.9 درجة فهرنهايت) في لندن، فيمكن أن يصل الاختلاف في متوسط ​​درجة الحرارة من سنة إلى أخرى إلى 4 درجات مئوية (7 درجات فهرنهايت).

بالنسبة للاتجاه لا يُظهر القطب الجنوبي ارتفاعًا واضحًا في درجة الحرارة بمرور الوقت، بينما تُظهر المناطق الساحلية ارتفاعًا ملحوظًا يقارب 0.3 درجة مئوية (0.5 درجة فهرنهايت) كل 10 سنوات في العقود الأربعة الماضية، مع ذروة 0.5 درجة مئوية (0.9 درجة فهرنهايت)، أي أكثر من ثلاثة أضعاف المتوسط ​​العالمي.

على العكس من ذلك حتى ما قبل سنوات عديدة، لم يكن هناك أي اتجاه متزايد في درجات الحرارة في القطب الشمالي، على عكس ما يحدث في بقية العالم، حيث تتراجع الأنهار الجليدية في الجبال وفي المنطقة القطبية الشمالية (جرينلاند والمحيط المتجمد الشمالي)، زاد حجم الجليد في أنتاركتيكا بالفعل (على الرغم من انخفاضه أقل مما هو عليه في المنطقة القطبية الشمالية).

على عكس ما قد يعتقده المرء حتى هذه الظاهرة قد تكون بسبب الاحتباس الحراري، فمن ناحية في المناطق الباردة تسمح الزيادة في درجة الحرارة بزيادة تساقط الثلوج (طالما ظلت درجة الحرارة أقل من درجة التجمد)، من ناحية أخرى قد يكون الامتداد الجليدي الأكبر؛ وذلك بسبب السرعة العالية التي ينزلق بها الجليد من الجزء الداخلي للقارة نحو البحر، ومع ذلك بحلول عام 2017 انخفض الجليد في القطب الجنوبي أيضًا إلى أدنى مستوياته التاريخية.