تغير المناخ في فترة حياة الإنسان على سطح الأرض

دور الأنشطة البشرية في تغير المناخ على سطح الأرض:

لفت الاعتراف بتغير المناخ العالمي كقضية بيئية الانتباه إلى التأثير المناخي للأنشطة البشرية، تركز معظم هذا الاهتمام على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من خلال احتراق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات، وتنتج الأنشطة البشرية أيضاً انبعاثات غازات الدفيئة الأخرى، مثل الميثان (من زراعة الأرز والماشية ومدافن النفايات ومصادر أخرى) ومركبات الكلوروفلوروكربون (من المصادر الصناعية).

ليس هناك شك كبير بين علماء المناخ في أن غازات الدفيئة هذه تؤثر على الميزانية الإشعاعية للأرض؛ لذلك إن طبيعة وحجم الاستجابة المناخية هي موضوع نشاط بحثي مكثف، تشير سجلات المناخ القديم من حلقات الأشجار والشعاب المرجانية والجليد إلى اتجاه واضح للاحترار يمتد على مدار القرن العشرين والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين، في الواقع كان القرن العشرين هو الأكثر دفئاً خلال القرون العشرة الماضية، وكان العقد 2001/10 هو العقد الأكثر دفئاً منذ بداية حفظ السجلات بالأدوات الحديثة، وأشار العديد من علماء المناخ إلى نمط الاحترار هذا كدليل واضح على تغير المناخ الذي يسببه الإنسان الناتج عن إنتاج غازات الدفيئة.

النوع الثاني من التأثير البشري، وهو تحويل الغطاء النباتي عن طريق إزالة الغابات والتشجير والزراعة، يحظى باهتمام متزايد كمصدر إضافي لتغير المناخ، لقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن التأثيرات البشرية على الغطاء النباتي يمكن أن يكون لها تأثيرات محلية وإقليمية وحتى عالمية على المناخ، بسبب التغيرات في تدفق الحرارة المعقول والكامن إلى الغلاف الجوي وتوزيع الطاقة داخل النظام المناخي، إن المدى الذي تساهم به هذه العوامل في تغير المناخ الحديث والمستمر هو مجال دراسة هام وناشئ.

تغير المناخ في فترة حياة الإنسان:

بغض النظر عن مواقع الإنسان على هذا الكوكب، فإن جميع البشر يعانون من تقلبات المناخ وتغيره خلال حياتهم، الظواهر الأكثر شيوعاً والتي يمكن التنبؤ بها هي الدورات الموسمية، والتي يقوم الناس بتعديل ملابسهم والأنشطة الخارجية وأجهزة تنظيم الحرارة والممارسات الزراعية وفقاً لها، ومع ذلك لا يوجد فصلين صيف أو شتاء متشابهين تمامًا في نفس المكان؛ لذلك إن بعضها أكثر دفئًا أو رطوبة أو عاصفة من البعض الآخر.

وهذا التباين في المناخ بين السنوات مسؤول جزئياً عن التغيرات السنوية في أسعار الوقود، وإنتاج المحاصيل وميزانيات صيانة الطرق ومخاطر حرائق الغابات، كما يمكن أن تتسبب الفيضانات التي تحدث في سنة واحدة بسبب هطول الأمطار في أضرار اقتصادية جسيمة، مثل تلك التي حدثت في حوض تصريف نهر المسيسيبي العلوي خلال صيف عام 1993، وخسائر في الأرواح مثل تلك التي دمرت معظم أنحاء بنغلاديش في صيف عام 1998، يمكن أن تحدث الخسائر في الأرواح أيضاً نتيجة حرائق الغابات والعواصف الشديدة والأعاصير وموجات الحر والأحداث الأخرى المتعلقة بالمناخ.

قد يحدث تغير المناخ وتغيره أيضاً على مدى فترات أطول مثل العقود، وتعاني بعض المواقع من سنوات متعددة من الجفاف أو الفيضانات أو غيرها من الظروف القاسية، يطرح مثل هذا التباين العقدي في المناخ تحديات للأنشطة البشرية والتخطيط، على سبيل المثال يمكن أن تؤدي فترات الجفاف المتعددة السنوات إلى تعطيل إمدادات المياه، وتسبب في فشل المحاصيل، كما أنها تسبب في اضطراب اقتصادي واجتماعي، كما هو الحال في حالات الجفاف في حوض الغبار في منتصف القارة الأمريكية خلال الثلاثينيات، قد يتسبب الجفاف الذي يمتد لعدة سنوات في حدوث مجاعات واسعة النطاق، كما هو الحال في جفاف الساحل الذي حدث في شمال إفريقيا خلال السبعينيات والثمانينيات.

ما هو الاختلاف الموسمي للمناخ على سطح الأرض؟

يواجه كل مكان على وجه الأرض تبايناً موسمياً في المناخ (على الرغم من أن التحول قد يكون طفيفاً في بعض المناطق الاستوائية)، وهذا التباين الدوري مدفوع بالتغيرات الموسمية في إمداد الإشعاع الشمسي إلى الغلاف الجوي للأرض وسطحها، إن مدار الأرض حول الشمس بيضاوي الشكل، إنه أقرب إلى الشمس (147 مليون كيلو متر حوالي 91 مليون ميل) بالقرب من الانقلاب الشتوي وأبعد من الشمس (152 مليون كيلو متر حوالي 94 مليون ميل) بالقرب من الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الشمالي.

علاوة على ذلك يحدث محور دوران الأرض بزاوية مائلة (23.5 درجة) فيما يتعلق بمدارها، وهكذا يميل كل نصف من الكرة الأرضية بعيداً عن الشمس خلال فترة الشتاء ونحو الشمس في فترة الصيف، وعندما يميل نصف الكرة الأرضية بعيداً عن الشمس، يتلقى إشعاعاً شمسياً أقل من نصف الكرة المعاكس، والذي كان في ذلك الوقت موجهاً نحو الشمس، وهكذا على الرغم من قرب الشمس من الانقلاب الشتوي، فإن نصف الكرة الشمالي يتلقى إشعاعاً شمسياً أقل خلال فصل الشتاء مما يتلقاه خلال فصل الصيف، وأيضاً كنتيجة للميل عندما يمر نصف الكرة الشمالي بفصل الشتاء يمر نصف الكرة الجنوبي بالصيف.

نظام مناخ الأرض مدفوع بالإشعاع الشمسي؛ لذلك تنتج الاختلافات الموسمية في المناخ في النهاية عن التغيرات الموسمية في مدار الأرض، يستجيب دوران الهواء في الغلاف الجوي والمياه في المحيطات للتغيرات الموسمية للطاقة المتاحة من الشمس، إن التغيرات الموسمية المحددة في المناخ التي تحدث في أي مكان على سطح الأرض، ناتجة إلى حد كبير عن نقل الطاقة من دوران الغلاف الجوي والمحيطات، تؤدي الاختلافات في تسخين السطح بين الصيف والشتاء إلى تغيير مسارات العواصف ومراكز الضغط في الوضع والقوة، تؤدي هذه الاختلافات في التسخين أيضاً إلى تغيرات موسمية في الغيوم وهطول الأمطار والرياح.

كما أن الاستجابات الموسمية للغلاف الحيوي (وخاصة الغطاء النباتي) والغلاف الجليدي (الأنهار الجليدية والجليد البحري وحقول الثلج)، تغذي أيضاً دوران الغلاف الجوي والمناخ، ويؤدي سقوط الأوراق من الأشجار المتساقطة الأوراق أثناء دخولها إلى سبات الشتاء إلى زيادة البياض (الانعكاسية) لسطح الأرض، وقد يؤدي إلى زيادة التبريد المحلي والإقليمي، وبالمثل يزيد تراكم الثلوج أيضاً من بياض أسطح الأرض وغالباً ما يؤدي إلى تضخيم تأثيرات الشتاء.

الاختلاف المناخي خلال السنة:

تحدث التغيرات المناخية بين السنوات، بما في ذلك حالات الجفاف والفيضانات والأحداث الأخرى، بسبب مجموعة معقدة من العوامل وتفاعلات نظام الأرض، إن إحدى السمات المهمة التي تلعب دوراً في هذه الاختلافات هي التغيير الدوري لأنماط دوران الغلاف الجوي، والمحيطات في منطقة المحيط الهادئ الاستوائية، والمعروفة مجتمعة باسم ظاهرة النينيو أي التذبذب الجنوبي (ENSO).

على الرغم من أن التأثيرات المناخية الأولية تتركز في المحيط الهادئ الاستوائي، إلا أن (ENSO) لها تأثيرات متتالية تمتد غالباً إلى منطقة المحيط الأطلسي، وداخل أوروبا وآسيا والمناطق القطبية، وتحدث هذه التأثيرات التي تسمى الاتصالات عن بعد، لأن التغيرات في أنماط دوران الغلاف الجوي في خطوط العرض المنخفضة في منطقة المحيط الهادئ تؤثر على دوران الغلاف الجوي في الأنظمة المجاورة والمصب، ونتيجة لذلك يتم تحويل مسارات العواصف وإزاحة تلال الضغط الجوي (مناطق الضغط العالي) والأحواض (مناطق الضغط المنخفض) عن أنماطها المعتادة.

على سبيل المثال تحدث ظاهرة النينيو عندما تضعف الرياح التجارية الشرقية في المحيط الهادئ الاستوائي أو تنعكس الاتجاه، يؤدي هذا إلى إيقاف تصاعد المياه العميقة والباردة قبالة الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، ويدفئ شرق المحيط الهادئ ويعكس تدرج الضغط الجوي في غرب المحيط الهادئ، نتيجة لذلك يتحرك الهواء على السطح باتجاه الشرق من أستراليا وإندونيسيا باتجاه وسط المحيط الهادئ والأمريكتين.

تؤدي هذه التغييرات إلى هطول أمطار غزيرة وفيضانات مفاجئة على طول الساحل القاحل في بيرو وجفاف شديد، في المناطق الرطبة عادة في شمال أستراليا وإندونيسيا، تؤدي أحداث النينيو الشديدة بشكل خاص إلى فشل الرياح الموسمية في منطقة المحيط الهندي، مما أدى إلى جفاف شديد في الهند وشرق إفريقيا، وفي الوقت نفسه يتم إزاحة مسارات العواصف والغربية نحو خط الاستواء، مما يوفر لولاية كاليفورنيا والصحراء جنوب غرب الولايات المتحدة طقساً شتوياً رطباً وعاصفاً ويتسبب في ظروف الشتاء في شمال غرب المحيط الهادئ، والتي عادة ما تكون رطبة لتصبح أكثر دفئاً و أكثر جفافاً.

يؤدي نزوح المناطق الغربية أيضاً إلى الجفاف في شمال الصين ومن شمال شرق البرازيل عبر أقسام من فنزويلا، وتشير السجلات طويلة الأجل لاختلاف (ENSO) من الوثائق التاريخية وحلقات الأشجار والشعاب المرجانية إلى أن أحداث النينيو تحدث في المتوسط ​​كل سنتين إلى سبع سنوات، ومع ذلك فإن تواتر وشدة هذه الأحداث تختلف بمرور الوقت.

يعد تذبذب شمال الأطلسي (NAO) مثالاً آخر على التذبذب بين السنوات الذي ينتج عنه تأثيرات مناخية مهمة داخل نظام الأرض، ويمكن أن يؤثر على المناخ في جميع أنحاء نصف الكرة الشمالي، تنتج هذه الظاهرة عن الاختلاف في تدرج الضغط، أو الاختلاف في الضغط الجوي بين الارتفاع شبه الاستوائي، الذي يقع عادة بين جزر الأزور وجبل طارق والمنخفض الأيسلندي، المتمركز بين أيسلندا وجرينلاند.

عندما يكون تدرج الضغط حاداً بسبب ارتفاع شبه استوائي قوي وانخفاض أيسلندي عميق (مرحلة إيجابية)، فإن شمال أوروبا وشمال آسيا تشهد فصول شتاء دافئة ورطبة مع عواصف شتوية قوية متكررة، في نفس الوقت جنوب أوروبا جاف، يشهد شرق الولايات المتحدة أيضاً فصول شتاء أكثر دفئاً وأقل ثلجياً خلال مراحل (NAO) الإيجابية على الرغم من أن التأثير ليس كبيراً كما هو الحال في أوروبا.