تحقیقات اخیر، تغییرات بنیادی در حال وقوع در مناطق قطبی زمین را نشان داده است که شامل برهم‌خوردن تعامل اقیانوس و یخ دریایی، تغییرات در دماهای شدید و واکنش‌های متفاوت به تشعشع خورشیدی بین قطب شمال و جنوب است.
این مطالعات که عمدتاً در مجلات انجمن هواشناسی آمریکا منتشر شده است، بر نقش قابل‌توجه روند گرمایش طولانی‌مدت که احتمالاً بارزتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، در کاهش بی‌سابقه سطح یخ دریایی در اقیانوس جنوبی در سال ۲۰۲۳ تأکید می‌کند.
تحول دینامیک یخ‌های جنوبگان
مطالعه قابل‌توجهی توسط ویل هابز و تیمش در دانشگاه تاسمانی، به‌عنوان بخشی از برنامه مشارکت قطب جنوب استرالیا، شواهد قانع‌کننده‌ای از یک “تغییر رژیم” احتمالی در سیستم یخ دریایی اقیانوس جنوبگان ارائه می‌دهد.
از سال ۲۰۰۶، وسعت یخ دریایی در ماه‌های تابستان در منطقه قطب جنوب زمین، نوسانات فزاینده‌ای را نشان داده است که ارتباط بیشتری با سطوح یخ دریایی ماه قبل دارد تا شرایط جوی که معمولاً بر آن تأثیر می‌گذارد.
این تغییر، حاکی از یک تغییر اساسی در تعامل بین یخ دریایی و اقیانوس زیرین است که احتمالاً با گرمایش جهانی مرتبط است و منجر به این نوسانات شدید می‌شود.
هابز گفت: “شاید قابل‌توجه‌ترین تغییر برای دانشمندان این باشد که… نوسانات شدید اخیر در طول دهه گذشته را نمی‌توان تنها با جو توضیح داد.”
هابز در ادامه توضیح داد: “تحقیقات AAPP نشان می‌دهد که تغییراتی که شاهد آن هستیم – اینکه یخ دریایی چقدر می‌تواند از حالت متوسط خود تغییر کند و این تغییرات چقدر می‌توانند باقی بمانند – تحت کنترل فرایندهای اقیانوسی هستند. این مدرک دیگری است که تغییرات اقیانوسی احتمالاً راز اتفاقات سال‌های اخیر است.”
واکنش مناطق قطبی به گرم‌شدن
تفاوت در نحوه واکنش قطب شمال و جنوب به گرم‌شدن در مطالعه‌ای توسط هامیش دی پرنس و تریستان اس. ل’اکوییر از دانشگاه ویسکانسین-مدیسن مشهود است.
درحالی‌که هر دو قطب به دلیل کاهش بازتابندگی یخ در حال ذوب‌شدن، شاهد افزایش ورودی انرژی خورشیدی هستند، واکنش‌های آنها متفاوت است. قطب شمال موفق می‌شود تقریباً به همان اندازه گرمایی را که جذب می‌کند به فضا ساطع کند و علی‌رغم ذوب سریع یخ، تراز انرژی خالص خود را حفظ کند.
برعکس، جنوبگان انرژی گرمایی بیشتری را به فضا ساطع نمی‌کند که نشان می‌دهد تشعشع خورشیدی را به‌گونه‌ای در سیستم آب‌وهوایی جذب می‌کند که می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر دمای اقیانوس جنوبی و جو و همچنین تعادل گرمای کلی عرض جغرافیایی زمین تأثیر بگذارد.
پرنس می‌گوید: “مطالعه ما یک رکورد مشاهده شده و محکم از جنبه اساسی سیستم آب‌وهوا ارائه می‌دهد. برخلاف قطب شمال، جایی که افزایش جذب خورشیدی با انتشار حرارتی متعادل می‌شود، دمای سطح اقیانوس جنوبی نسبت به افزایش جذب بی حس باقی می‌ماند و انرژی اضافی را جمع می‌کند.”
پرنس نتیجه گرفت: “تأثیر جهانی این واکنش متضاد قطبی به کاهش آلبِدو ممکن است بسیار گسترده باشد، اما به‌طورکلی ناشناخته است.”
کاهش دماهای شدید قطب شمال
تحقیقات ایگور پولیاکوف و همکارانش از دانشگاه آلاسکا، فیربانکس، نشان می‌دهد که ذوب‌شدن یخ دریایی در قطب شمال منجر به کاهش قابل‌توجه دماهای شدید فصلی می‌شود.
با قرارگرفتن در معرض هوای مرطوب اقیانوس، شکاف بین اوج‌های تابستان و پایین‌های زمستان از سال ۱۹۷۹ در حال کاهش بوده است.
این “تضعیف” دماهای شدید با قله‌های خنک‌تر تابستان و دره‌های بسیار گرم‌تر زمستان برجسته می‌شود، روندی که انتظار می‌رود با ادامه گرم‌شدن قطب شمال ادامه یابد.
پولیاکوف توضیح داد: “مطالعه ما نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در سیستم آب‌وهوایی قطب شمال به سمت تحرک بیشتر و ارتباط نزدیک بین جو، یخچال و اقیانوس است.”
وی افزود: “این همبستگی قوی درک رفتار سیستم را بسیار دشوار می‌کند و نیاز به یک رویکرد چندرشته‌ای در تحقیقات مربوط به تغییرات آب‌وهوایی قطب شمال دارد.”
بازنگری در رکوردهای پایین یخ دریایی در مناطق قطبی در سال ۲۰۲۳
در نهایت، مطالعه‌ای به رهبری تیِل کولبرودت از دانشگاه ریدینگ که در بولتن انجمن هواشناسی آمریکا منتشر شده است، نشان می‌دهد که دمای سطح آب دریای شمال آتلانتیک در سال ۲۰۲۳ به رکورد بالا و پوشش یخ دریایی جنوبگان به رکورد پایین رسیده است. شبیه به شرایطی است که در جهانی با گرمایش ۳ درجه سانتیگراد انتظار می‌رود.
درحالی‌که عواملی مانند ال‌نینو به‌عنوان محرک‌های اصلی این پدیده‌های شدید در نظر گرفته شده‌اند، این مطالعه به دنبال درک ظریف‌تری از موضوع است و به “تغییر رژیم” احتمالی در دینامیک اقیانوس به‌عنوان یک عامل مهم اشاره می‌کند.
تیل کولبرودت می‌گوید: “پدیده‌های شدید سال گذشته در شمال آتلانتیک و اقیانوس جنوبی بسیار نگران‌کننده هستند؛ زیرا بسیار فراتر از هر چیزی هستند که در ۴۰ سال قبل مشاهده کرده‌ایم. درحالی‌که تسریع گرمایش جهانی عامل اصلی خواهد بود، تحلیل ما از داده‌های اقیانوسی نشان می‌دهد که تغییر رژیم در اقیانوس‌ها نیز می‌تواند نقش حیاتی داشته باشد.”
این یافته‌ها بر اهمیت ادامه تحقیقات و نظارت بر مناطق قطبی زمین تأکید می‌کند، زیرا آنها نقش حیاتی در سیستم آب‌وهوایی جهانی و تغییرات مداوم آن دارند.
بیشتر در مورد اثر آلبِدو در مناطق قطبی
همان‌طور که در بالا ذکر شد، اثر آلبِدو نقش حیاتی در تنظیم دمای زمین، به‌ویژه در مناطق قطبی ایفا می‌کند.
آلبِدو بازتابندگی یک سطح را اندازه‌گیری می‌کند و نشان می‌دهد که چه مقدار نور خورشید را به جو بازتاب می‌دهد.
سطوح با آلبِدو بالا، مانند یخ و برف، بیشتر نور خورشید را بازتاب می‌کنند، درحالی‌که سطوح تیره‌تر، مانند اقیانوس یا مناطق جنگلی، نور خورشید بیشتری را جذب می‌کنند و آن را به گرما تبدیل می‌کنند.
تأثیر بر مناطق قطبی
در قطب شمال و جنوبگان، اثر آلبِدو یک عامل مهم در دینامیک آب‌وهوا است. این مناطق پوشیده از یخ و برف هستند که آلبِدو بالایی دارند و در نتیجه‌بخش زیادی از تابش خورشیدی ورودی را بازتاب می‌کنند. این بازتاب به خنک نگه‌داشتن مناطق قطبی و کره زمین در کل کمک می‌کند.
بااین‌حال، با افزایش دمای جهانی، شاهد یک‌روند نگران‌کننده هستیم. پوشش یخ و برف در مناطق قطبی در حال کاهش است و سطوح تیره‌تر زیرین مانند آب اقیانوس یا خشکی را آشکار می‌کند.
این سطوح آلبِدوی پایین‌تری دارند، به این معنی که نور خورشید بیشتری را جذب می‌کنند و به گرم‌شدن بیشتر کمک می‌کنند.
این فرایند یک حلقه بازخورد ایجاد می‌کند: با ذوب‌شدن یخ و کاهش آلبِدو، گرمای بیشتری جذب می‌شود و منجر به ذوب‌شدن بیشتر می‌شود.
عواقب جهانی
پیامدهای تغییرات در اثر آلبِدو در مناطق قطبی فراتر از مرزهای آنهاست. با گرم‌شدن این مناطق و ذوب‌شدن یخ‌ها، به افزایش سطح آب دریاها در سطح جهانی کمک می‌کند که تهدیدی برای جوامع ساحلی در سراسر جهان است.
علاوه بر این، تغییرات در آلبِدو می‌تواند بر الگوهای آب‌وهوایی جهانی و توزیع گونه‌ها تأثیر بگذارد و بر اکوسیستم‌ها و تنوع زیستی تأثیر بگذارد.
کاهش پوشش یخ و برف همچنین بر جوامع بومی و حیات‌وحش در مناطق قطبی تأثیر می‌گذارد و شیوه‌های سنتی زندگی را مختل می‌کند و بقا را تهدید می‌کند.
راه پیشرو
برای مقابله با چالش‌های ایجاد شده توسط اثر آلبِدو در مناطق قطبی، به همکاری جهانی و تلاش‌های هماهنگ برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیاز است.
با کند کردن سرعت تغییرات آب‌وهوایی، می‌توانیم به حفظ پوشش یخ و برف در مناطق قطبی کمک کنیم و اثرات آن بر دمای جهانی و سطح آب دریا را کاهش دهیم.
تلاش‌هایی مانند جنگل‌کاری و توسعه مواد بازتابنده برای مناطق شهری نیز می‌تواند به افزایش آلبِدو زمین و مبارزه با گرم‌شدن کمک کند.
در خلاصه، اثر آلبِدو در مناطق قطبی نشان‌دهنده واضحی از به‌هم‌پیوستگی سیستم‌های آب‌وهوایی جهانی است.
حفاظت از این مناظر یخی فقط به معنای حفظ زیبایی خشن آنها نیست – بلکه به معنای حفظ تعادل آب‌وهوایی کره زمین و تضمین آینده‌ای پایدار برای همه است.”
مطالعه کامل در مجله انجمن هواشناسی آمریکا منتشر شده است.
