در آگوست ۲۰۱۹، وقوع رعد و برقی در نزدیکی قطب شمال، زنگ هشدار جدیدی درباره تغییرات اقلیمی به صدا درآورد. در این رویداد نادر، شرایط جوی به‌گونه‌ای هم‌راستا شدند که حتی کارشناسان هم انتظار آن را نداشتند.
کشف بی‌سابقه‌ای از رعد و برق در قطب شمال
در جریان این پدیده، پژوهشگران ۳۴۲ مورد رعد و برق را ثبت کردند که ۱۲۲ مورد آن در یک طوفان تندری واحد رخ داد. این طوفان از روی یخ‌ها عبور کرد و تا فاصله‌ای حدود ۴۳ کیلومتری (۲۷ مایلی) قطب شمال پیش رفت.
جیانکیو ژنگ و همکارانش از دانشگاه علوم و فناوری چین، این رویداد را بررسی کرده و دریافتند که عامل اصلی آن، موج غیرعادی از هوای گرم بوده است.
گرمایش قطبی، محرک طوفان‌های نادر
افزایش دمای سریع‌تر از میانگین جهانی
در سال‌های اخیر، دمای مناطق شمالی زمین با سرعتی بیش از میانگین جهانی افزایش یافته است. این تغییر باعث شده رطوبت به مناطقی نفوذ کند که در گذشته بسیار خشک و سرد بودند.
ورود توده‌های هوای گرم به قطب
توده‌های هوای گرم که پیش‌تر در عرض‌های پایین‌تر متمرکز بودند، اکنون می‌توانند به مناطق قطبی نفوذ کرده و بستری ناپایدار برای تشکیل طوفان‌ها ایجاد کنند. اگرچه هنوز یخ‌سارها بخش زیادی از این منطقه را پوشانده‌اند، اما هوای بالای آن‌ها دیگر به سردی گذشته نیست.
تشکیل ابر تندری در ارتفاع بالا
ابر رعد و برقی در ارتفاع ۱.۶ کیلومتری
دانشمندان اعلام کردند که یک ابر تندری در ارتفاع حدود ۱.۶ کیلومتری از سطح یخ شکل گرفته است؛ که این موضوع با الگوی رایج تشکیل طوفان‌های تندری که معمولاً در نزدیکی سطح زمین آغاز می‌شوند، تفاوت دارد.
ژنگ گفت: «این طوفان تندری کاملاً با آنچه معمولاً در قطب شمال می‌بینیم تفاوت داشت.»
این طوفان زمانی شکل گرفت که توده‌ای از هوای گرم و مرطوب توسط لایه‌ای خنک‌تر که در مجاورت یخ قرار داشت، به بالا رانده شد.
برخورد هوای گرم و سرد
تیم پژوهشی دلیل این وضعیت عجیب را وجود یک سامانه جبهه‌ای دانستند که هوای گرم و مرطوب را بر فراز لایه‌ای از هوای سرد بلند کرد. این برخورد منجر به تشکیل ابرهایی در ارتفاعی شد که احتمال وقوع رعد و برق در آن بیشتر است.
پژوهشگران از داده‌های بازتحلیل ERA5 استفاده کردند تا حرکت و همگرایی توده‌های هوا را در آن زمان بررسی کنند. این داده‌ها به درک بهتر نحوه شکل‌گیری ابر تندری در منطقه‌ای با سرمای شدید کمک کرد.
ردیابی رعد و برق در نزدیکی قطب شمال
نقش شبکه جهانی موقعیت‌یابی رعد و برق
مسیر حرکت طوفان توسط شبکه جهانی موقعیت‌یابی رعد و برق (WWLLN) ثبت شد. این شبکه با استفاده از امواج رادیویی، رعد و برق‌های سراسر جهان را ردیابی می‌کند.
در این رویداد، نزدیک‌ترین صاعقه ثبت‌شده به قطب شمال تنها ۴۳ کیلومتر (۲۷ مایل) با آن فاصله داشت. این ثبت، ثابت می‌کند که طوفان‌های نادر می‌توانند تا مناطق بسیار دوردستی گسترش یابند.
بدون سامانه‌هایی مانند WWLLN، چنین رویدادهایی در مناطق دورافتاده ممکن است هیچ‌گاه شناسایی نشوند. توانایی ردیابی این پدیده‌های نادر، تصویر دقیق‌تری از رفتار جو در قطب گرم‌شونده ارائه می‌دهد.
اثرات احتمالی بر پیش‌بینی‌های آینده
بائوهاو رن، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «با افزایش دما، ممکن است شاهد طوفان‌های بیشتری در مناطقی باشیم که پیش از این تقریباً فاقد چنین پدیده‌هایی بودند.»
بازنگری در مدل‌های هواشناسی
تغییرات اقلیمی قطبی ممکن است کارشناسان هواشناسی را مجبور به بازنگری در مدل‌های پیش‌بینی کند. فراوانی طوفان‌ها، تعداد رعد و برق‌ها و الگوهای کلی آب‌وهوا همگی ممکن است دچار دگرگونی شوند.
آینده چه در پیش دارد؟
تغییرات در قطب شمال اغلب فراتر از مرزهای منطقه‌ای اثرگذار هستند. تغییر در پوشش یخی دریا، الگوهای باد و جریان‌های اقیانوسی می‌تواند به عرض‌های میانی منتقل شود و فصل‌های سال را به‌طور چشمگیری دگرگون کند.
نگرانی برای حیات وحش و مسیرهای کشتیرانی
برخی کارشناسان نگران هستند که افزایش وقوع رعد و برق در عرض‌های بالاتر ممکن است به زیست‌حیات آسیب زده یا مسیرهای کشتیرانی را مختل کند.
افزایش طوفان‌ها در این منطقه ممکن است بر رفتار لایه‌های بالاتر جو نیز تأثیر بگذارد، هرچند برای نتیجه‌گیری دقیق‌تر به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.
پیامدهای رعد و برق در نزدیکی قطب شمال
رعد و برق تنها یک نور در آسمان نیست، بلکه نشانه‌ای از ناپایداری شدید جو است. برای وقوع رعد و برق، باید جریان‌های صعودی قوی و جدایش بارهای الکتریکی در درون ابرها وجود داشته باشد؛ شرایطی که در مناطق سرد و خشک مانند قطب شمال به‌ندرت دیده می‌شود.
وقتی رعد و برق در نزدیکی قطب شمال ظاهر می‌شود، یعنی تعادل انرژی در آن منطقه دچار اختلال شده است. به عبارتی، جو منطقه به‌اندازه کافی رطوبت، گرما و حرکت داشته تا بار الکتریکی ایجاد کند؛ که نشان‌دهنده دگرگونی در وضعیت اقلیمی سنتی قطب است.
یک طوفان تندری به‌تنهایی علم اقلیم را تغییر نمی‌دهد، اما اهمیت روند جهانی افزایش دما را یادآور می‌شود. هم‌ترازی رویدادهای گرمایش قطبی و آب‌وهوای غیرمنتظره می‌تواند شرایطی را ایجاد کند که تا پیش از این غیرممکن تلقی می‌شدند.
رویدادهای شدید قطبی
پژوهشگران تأکید می‌کنند که انجام کمپین‌های میدانی و مشاهده‌ای بیشتر می‌تواند به درک بهتر نحوه ایجاد رعد و برق در نزدیکی قطب کمک کند. این تلاش‌ها می‌تواند توانایی ما برای شناسایی و پیش‌بینی رویدادهای شدید جوی در قطب را بهبود بخشد.
پیامد برای جوامع محلی
دانشمندان همچنین بر تأثیر احتمالی این رویدادها بر جوامع محلی اشاره می‌کنند. افرادی که برای شکار یا جابه‌جایی به یخ‌های پایدار وابسته هستند، ممکن است با خطرات جدیدی مانند طوفان‌های تندری یا زمین‌های گل‌آلود روبه‌رو شوند.
این مطالعه در مجله Advances in Atmospheric Sciences منتشر شده است.
