يبدو أن التماثل الغريب بين نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي ينكسر

منذ سنوات مضت، لاحظ العلماء شيئًا غريبًا: يعكس نصفا الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي تقريبًا نفس الكمية من ضوء الشمس إلى الفضاء. السبب وراء غرابة هذا التناظر هو أن نصف الكرة الشمالي يحتوي على المزيد من الأراضي والمدن تلوثوالهباء الجوي الصناعي. كل هذه الأشياء يجب أن تؤدي إلى ارتفاع البياض، أي انعكاس ضوء الشمس أكثر من امتصاصه. نصف الكرة الجنوبي يتكون في معظمه من المحيط، وهو أكثر قتامة ويمتص المزيد من أشعة الشمس.

ومع ذلك، تشير بيانات الأقمار الصناعية الجديدة إلى أن التناظر ينكسر.

من التوازن إلى عدم التوازن

في أ دراسة جديدة نشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية, نورمان لوب، عالم المناخ في ناساقام مركز لانجلي للأبحاث، وزملاؤه بتحليل 24 عامًا من الملاحظات من غيوم ناسا ونظام الطاقة الإشعاعية للأرض (CERES) مهمة.

ووجدوا أن نصف الكرة الشمالي يظلم بشكل أسرع من نصف الكرة الجنوبي. وبعبارة أخرى، فإنه يمتص المزيد من ضوء الشمس. قد يؤدي هذا التحول إلى تغيير أنماط الطقس وهطول الأمطار والكوكب بشكل عام مناخ في العقود المقبلة.

منذ عام 2000، سجل CERES مقدار ضوء الشمس الذي يتم امتصاصه وانعكاسه، وكذلك مقدار الأشعة تحت الحمراء (الموجة الطويلة) التي تتسرب إلى الفضاء. استخدم لوب هذه القياسات لتحليل كيفية تغير توازن الطاقة على الأرض بين عامي 2001 و2024. توازن الطاقة يخبر العلماء ما إذا كان الكوكب يمتص طاقة أكثر مما يطلقها وكيف يختلف هذا الاختلاف بين نصفي الكرة الأرضية.

وقال “إن أي جسم في الكون لديه طريقة للحفاظ على التوازن من خلال استقبال الطاقة وإطلاق الطاقة. وهذا هو القانون الأساسي الذي يحكم كل شيء في الكون”. تشانغتشينغ لي، عالم مناخ في جامعة ميريلاند ولم يكن جزءًا من الدراسة. “ال أرض يحافظ على التوازن من خلال تبادل الطاقة بين الشمس والإشعاع طويل الموجة المنبعث من الأرض.”

ووجد الفريق أن نصف الكرة الشمالي يمتص حوالي 0.34 واط من الطاقة الشمسية لكل متر مربع لكل عقد من نصف الكرة الجنوبي. وقال لي: “لا يبدو هذا الاختلاف كبيرا، ولكن على الكوكب بأكمله، هذا رقم ضخم”.

ولمعرفة السبب وراء هذا الخلل، طبق العلماء تقنية تسمى تحليل الاضطراب الإشعاعي الجزئي (PRP). تفصل طريقة PRP تأثير عوامل مثل السحب والهباء الجوي وسطوع السطح وبخار الماء عن حسابات كمية ضوء الشمس التي يمتصها كل نصف الكرة الأرضية.

أشارت النتائج إلى ثلاثة أسباب رئيسية لإظلام نصف الكرة الشمالي: ذوبان الثلوج والجليد، وانخفاضها تلوث الهواء، وارتفاع بخار الماء.

قال لوب: “كان الأمر منطقيًا للغاية”. “يصبح سطح نصف الكرة الشمالي أكثر قتامة بسبب ذوبان الثلوج والجليد. وهذا يكشف الأرض والمحيطات تحتها. وقد انخفض التلوث في أماكن مثل الصينوالولايات المتحدة وأوروبا. وهذا يعني أن هناك عددًا أقل من الهباء الجوي في الهواء الذي يعكس ضوء الشمس. أما في نصف الكرة الجنوبي، فالأمر على العكس من ذلك.”

وتابع لوب: “نظرًا لأن ارتفاع درجة حرارة الشمال بشكل أسرع، فهو يحمل أيضًا المزيد من بخار الماء”. “بخار الماء لا يعكس ضوء الشمس، بل يمتصه. وهذا سبب آخر لاستقبال نصف الكرة الشمالي المزيد من الحرارة.”

فضول حول الغطاء السحابي

إحدى النتائج المثيرة للاهتمام التي توصلت إليها الدراسة هي ما لم يفعل ذلك التغيير على مدى السنوات العشرين الماضية: الغطاء السحابي.

وقال لوب: “إن الغيوم تمثل لغزا بالنسبة لي بسبب هذا التماثل في نصف الكرة الأرضية”. “لقد تساءلنا نوعًا ما عما إذا كانت هذه خاصية أساسية للنظام المناخي. وإذا كانت كذلك، فيجب أن تعوض السحب. يجب أن ترى المزيد من انعكاس السحب في نصف الكرة الشمالي مقارنة بنصف الكرة الجنوبي، لكننا لم نكن نرى ذلك.”

عمل لوب مع نماذج لفهم هذه السحب.

قال لوب: “لسنا متأكدين بشأن السحب”.

واتفق لي مع ذلك على أن “فهم تفاعلات الهباء الجوي والسحابة لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا”. وقال: “تظل الغيوم هي العامل المهيمن في تعديل توازن الطاقة لدينا”. “إنه مهم جدًا.”

ومع ذلك، قال لي إن “دراسة الدكتور نورمان لوب تظهر أن (عدم التماثل) لا يوجد فحسب، بل إنه مهم بما يكفي للقلق بشأن ما وراءه”.

إن لوب “متحمس لنماذج المناخ الجديدة التي ستصدر قريبا” وكيف ستعزز عمله. “سيكون من المثير للاهتمام إعادة النظر في هذا السؤال بأحدث وأروع الموديلات.”