سطح آب‌های در حال افزایش، یخچال‌های طبیعی در حال ذوب، و موج‌های گرمایی اقیانوسی – سال ۲۰۲۳ رکوردهای جدید و نگران‌کننده‌ای از گرمایش زمین به همراه داشت. یکی از نگران‌کننده‌ترین این رکوردها، افزایش میانگین دمای جهانی بود که به تقریباً ۱.۵ درجه سلسیوس (۲.۷ درجه فارنهایت) بالاتر از سطح پیشاصنعتی رسید.
پژوهش برای یافتن علت جهش گرمایش
دانشمندان در تلاشند علت این جهش ناگهانی گرمایش جهانی را مشخص کنند. آنها عوامل انسانی مانند گازهای گلخانه‌ای، پدیده ال‌نینو، و رویدادهای طبیعی مانند فوران‌های آتشفشانی را بررسی کرده‌اند.
با این حال، این عوامل شکاف توضیح‌ناپذیری به میزان ۰.۲ درجه سلسیوس در گرمایش باقی می‌گذارند.
نظریه‌ای جدید: تغییرات در پوشش ابری
یک تیم تحقیقاتی از مؤسسه آلفرد وگنر (AWI) پیشنهاد داده است که تغییرات در پوشش ابری زمین می‌تواند این شکاف گرمایی را توضیح دهد.
دکتر هلگه گسلینگ، نویسنده اصلی این پژوهش از AWI، گفت:
“علاوه بر تأثیر ال‌نینو و گرمایش بلندمدت مورد انتظار ناشی از گازهای گلخانه‌ای انسانی، چندین عامل دیگر نیز مطرح شده‌اند که ممکن است به دمای میانگین جهانی به طرز شگفت‌آوری بالا از سال ۲۰۲۳ کمک کرده باشند.”
او عواملی مانند افزایش فعالیت خورشیدی، بخار آب اضافی ناشی از فوران‌های آتشفشانی، و کاهش ذرات آئروسل در جو را ذکر کرد. با این حال، افزودن این عوامل هنوز ۰.۲ درجه سلسیوس (۰.۳۶ درجه فارنهایت) را توضیح نمی‌دهد.
شکاف ۰.۲ درجه‌ای: یک معمای اقلیمی
دکتر گسلینگ افزود:
“شکاف ۰.۲ درجه سلسیوس برای سال ۲۰۲۳ در حال حاضر یکی از پرسش‌های داغ در پژوهش‌های اقلیمی است.”
برای بررسی بیشتر، مدل‌سازان اقلیمی از AWI و مرکز پیش‌بینی‌های میان‌مدت جوی اروپا (ECMWF) داده‌های ماهواره‌ای ناسا را تحلیل کردند. آنها همچنین از داده‌های بازتحلیل ECMWF که داده‌های مشاهداتی را با مدل‌های آب‌وهوایی ترکیب می‌کند، استفاده کردند. این داده‌ها روند نگران‌کننده‌ای را آشکار کردند – سال ۲۰۲۳ پایین‌ترین میزان آلبدوی سیاره‌ای را از حداقل سال ۱۹۴۰ ثبت کرده است.
آلبدوی سیاره‌ای چیست؟
آلبدوی سیاره‌ای درصد نور خورشید منعکس‌شده به فضا را اندازه‌گیری می‌کند.
دکتر توماس راکو، یکی از نویسندگان این مطالعه از ECMWF، گفت:
“آنچه توجه ما را جلب کرد این بود که در هر دو مجموعه داده ناسا و ECMWF، سال ۲۰۲۳ به عنوان سالی با کمترین آلبدو سیاره‌ای برجسته بود.”
آلبدوی کمتر به معنای بازتاب کمتر نور خورشید است که به افزایش دمای جهانی کمک می‌کند. اما چه چیزی باعث این کاهش در آلبدو شده است؟
کاهش ابرهای ارتفاع پایین و جهش گرمایش
پاسخ در کاهش ابرهای ارتفاع پایین، به‌ویژه در عرض‌های میانی شمالی و مناطق گرمسیری نهفته است. این روند در اقیانوس اطلس که در سال ۲۰۲۳ رکوردهای گرمایی غیرمعمولی را تجربه کرد، برجسته‌تر بود.
دکتر گسلینگ توضیح داد:
“این موضوع قابل‌توجه است که اقیانوس اطلس شمالی شرقی، یکی از عوامل اصلی جهش اخیر در میانگین دمای جهانی، با کاهش قابل‌توجه ابرهای ارتفاع پایین مشخص شد.”
نقش ابرها در تنظیم اقلیم
ابرها نقش مهمی در تعدیل دمای زمین دارند. آنها نور خورشید را منعکس می‌کنند و اثر خنک‌کننده‌ای ایجاد می‌کنند.
ابرهای ارتفاع پایین به‌ویژه اهمیت دارند زیرا مانند ابرهای ارتفاع بالا اثر گلخانه‌ای ندارند و گرما را به دام نمی‌اندازند. با کاهش پوشش ابری ارتفاع پایین، اثر خنک‌کننده کاهش می‌یابد و به دمای گرم‌تر منجر می‌شود.
دکتر گسلینگ توضیح داد:
“اگر ابرهای ارتفاع پایین کمتری وجود داشته باشد، تنها اثر خنک‌کننده را از دست می‌دهیم که منجر به گرم‌تر شدن شرایط می‌شود.”
عوامل مؤثر بر کاهش ابرهای ارتفاع پایین
اما چه چیزی باعث کاهش ابرهای ارتفاع پایین می‌شود؟ چندین عامل ممکن است در این پدیده نقش داشته باشند:
- مقررات سختگیرانه‌تر سوخت‌های دریایی که ذرات آئروسل در جو را کاهش داده است – این ذرات به عنوان هسته‌های تراکم برای تشکیل ابر عمل می‌کنند. کاهش آئروسل‌ها به معنای تشکیل کمتر ابر و بازتاب کمتر نور خورشید است.
- نوسانات طبیعی اقلیمی و بازخوردهای اقیانوسی نیز ممکن است نقش داشته باشند، اما دکتر گسلینگ معتقد است که این موارد کل داستان را توضیح نمی‌دهند:
“گرمایش جهانی ممکن است خود باعث کاهش پوشش ابری ارتفاع پایین شود.”
چرخه بازخورد گرمایش و کاهش ابرها
این چرخه بازخورد بین گرمایش و کاهش ابرها می‌تواند نشان‌دهنده یک روند نگران‌کننده باشد.
دکتر گسلینگ هشدار داد:
“اگر بخش بزرگی از کاهش آلبدو واقعاً به دلیل بازخوردها بین گرمایش جهانی و ابرهای ارتفاع پایین باشد، همان‌طور که برخی مدل‌های اقلیمی نشان می‌دهند، باید انتظار گرمایش نسبتاً شدیدی را در آینده داشته باشیم.”
عبور از آستانه ۱.۵ درجه‌ای
این بدان معناست که ممکن است زودتر از آنچه انتظار می‌رفت از آستانه حساس ۱.۵ درجه عبور کنیم. در صورت تحقق این امر، بودجه کربنی باقی‌مانده تحت توافق پاریس کاهش خواهد یافت و اقدامات انطباقی را ضروری‌تر خواهد کرد.
پوشش ابری و گرمایش جهانی
این مطالعه نشان می‌دهد چرا دما به‌طور ناگهانی افزایش یافت و بر اهمیت پوشش ابری زمین در تنظیم اقلیم تأکید می‌کند.
کاهش پوشش ابری، به‌ویژه در ارتفاع پایین، توانایی زمین در بازتاب تابش خورشیدی را کاهش داده و به گرمایشی که قبلاً توسط گازهای گلخانه‌ای ایجاد شده، اضافه می‌کند.
با توجه به اینکه مدل‌های اقلیمی این بازخورد را به عنوان یک عامل مهم شناسایی می‌کنند، اقدام فوری برای مدیریت گرمایش آینده و به حداقل رساندن رویدادهای شدید آب‌وهوایی حیاتی‌تر می‌شود.
این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.
