التغيير في الضغط الجوي أحد عوامل حركة الرياح>>
التغيير في الضغط الجوي أحد عوامل حركة الرياح
تنجم التغيرات في الضغط الجوي اساسا عن التغيرات في كم الحرارة الذي يصل إلي الأجزاء المختلفة من سطح الأرض في أثناء دورانها حول محورها المائل علي دائرة البروج بزاوية مقدارها ست وستون درجة ونصف تقريبا امام الشمس, وفي مدار حولها.
ويؤدي الاختلاف في درجات حرارة الغلاف الغازي للأرض إلي تكون مناطق ذات ضغط مرتفع, وأخري ذات ضغط منخفض, وترسل الرياح بإرادة الله تعالي, وحسب قوانينه وسننه في حركة رأسية وأفقية متصلة من مناطق الضغط المرتفع إلي منطاق الضغط المنخفض حسب شدة انحدار أو ارتفاع خطوط تساوي الضغط حول كل منطقة من مناطق الضغط الجوي.
ويعين علي ذلك سرعة دوران الأرض حول محورها من الغرب إلي الشرق, والتي تساعد في توجيه حركة الرياح وتؤدي إلي تكسر كل من الرياح الساخنة المتدفقة من المناطق الاستوائية في اتجاه القطبين, والرياح الباردة المتدفقة من القطبين في اتجاه خط الاستواء علي هيئة عدد من الخلايا الهوائية الكبيرة بعضها خلايا دافئة ورطبة ترتفع الي اعلي لتكون السحب الممطرة بإذن الله, وبعضها خلايا باردة وجافة تهبط الي اسفل, وبعضها خلايا متوسطة البرودة والجفاف, وهي أيضا تمثل رياحا هابطة إلي أسفل.
ويؤثر دوران الأرض حول محورها أمام الشمس تأثيرا عموديا في حركة الرياح سرعة واتجاها, فتحرفها جهة اليمين بصفة عامة في نصف الأرض الشمالي, وجهة اليسار بصفة عامة في نصفها الجنوبي, ويزداد هذا الاثر في طبقات الجو العليا بمعدلات أكبر مما يؤدي إلي تغيير اتجاه الرياح تدريجيا حتي يصبح موازيا لخطوط تساوي الضغط
Geostrophic Wind
أما قريبا من سطح الأرض فإن الرياح لا تهب بموازاة خطوط تساوي الضغط تماما بسبب احتكاكها مع تضاريس سطح الأرض.
كذلك ترسل الرياح بإذن من الله تعالي في حركات رأسية حيث يدفأ الهواء الملامس لسطح الأرض فيرتفع إلي أعلي, ويحل محله تيار من الهواء البارد الهابط إلي أسفل.
تكون الكتل والجبهات الهوائية
بهذه الحركة الدائبة للرياح أفقيا ورأسيا ينقسم الغلاف الغازي المحيط بالأرض( في نطاقي الرجع والتطابق اساسا إلي اعداد من الكتل الهوائية المتجاورة, والكتلة الهوائية تمثل بكمية هائلة من الهواء المتجانس فيما بينه في درجتي الحرارة والرطوبة النسبية, تمتد أفقيا لعدة كيلو مترات, ورأسيا بين ثلاثمائة وثلاثة الاف متر, ومن هذه الكتل الهوائية ما هو دافئ, وما هو بارد, ومنها ما هو رطب, وما هو جاف, ومنها ما يغير درجة رطوبته النسبية بمروره فوق مساحات مائية كبيرة أو فوق مساحات من الصحاري الجافة القاحلة.
ويتكون بين الكتل الهوائية المتجاورة أفقيا ورأسيا ما يسمي باسم الجبهات الهوائية, والجبهة الهوائية هي الحد الفاصل بين كتلتين متجاورتين من كتل الهواء المتباينة في درجات حرارتها ورطوبتها النسبية, ولذلك تكون منطقة تفاعل جوي نشط.
وإذا التقت كتلتان من الهواء فإن الباردة منها تنزل تحت الدافئة, ويتكون بينهما منطقة انتقالية هي منطقة الجبهة الهوائية التي تحول دون اختلاطهما, وتفصل بين صفاتهما الفيزيائية والكيميائية, وسرعة الرياح واتجاهاتها في كل منهما.
وعبور الجبهة الهوائية لمنطقة ما يؤثر في ظروفها المناخية تأثيرا بالغا, فإذا كانت الجبهة باردة أدت إلي انخفاض درجات الحرارة, وإلي تكون السحب الطباقية ونزول المطر بإذن الله, وإذا كانت الجبهة دافئة أدت إلي ارتفاع درجة الحرارة, وإلي تكون السحب الركامية
Cumuliformorheapclouds
المتجمعة علي هيئة أكوام مكدسة من السحاب فوق بعضها البعض بما يشبه سلاسل الجبال المفصولة بالأودية والأخاديد, مما يعكس الارتفاعات المتعددة للهواء المشبع ببخار الماء من أماكن متفرقة, واستمرار تدفق الهواء المشبع ببخار الماء إلي أعلي يؤدي إلي زيادة إمكانية تكثف بخار الماء فيها, وبالتالي إلي إمكانية هطول المطر منها بإذن الله.
وتؤدي الكتل الهوائية الدافئة الرطبة إلي تكون كل من السحاب والضباب والندي, ومع إرسال الرياح تتشكل السحب الطباقية بإذن الله
Stratiformorlayeredclouds
وهي تتكون من طبقات تمتد افقيا لمئات من الكيلومترات المربعة تعكس الارتفاع المنتظم للهواء المشبع ببخار الماء عبر مساحات كبيرة, ولذلك فهي عادة ما تكون اغزر انواع السحب إمطارا وأوسعها انتشارا بإذن الله( تعالي).
اما إذا كانت الكتل الهوائية دافئة وجافة, فينتج عنها تكون الصقيع في الصباح الباكر أيام فصل الشتاء, وإثارة الغبار والاتربة والزوابع الشديدة في فصل الصيف خاصة إذا رافقتها رياح شديدة السرعة نسبيا.
المرتفعات الجوية
يعرف المرتفع الجوي بأنه جزء من الهواء فوق منطقة معينة من الأرض يتميز بضغط اعلي من ضغط الهواء في المناطق المحيطة به, ومنها:
(1) المرتفعات الجوية الدافئة التي تتشكل في المناطق شبه المدارية, وتتكون بسبب هبوط, الهواء البارد من اعلي وانضغاطه, وبالتالي ارتفاع درجة حرارته مع زيادة ضغطه.
(2) المرتفعات الجوية الباردة: وتتشكل فوق مناطق الجليد الواسعة بفعل التبريد المستمر للهواء الساكن فوق تلك المناطق مما يؤدي إلي تقلص الهواء وزيادة كثافته وارتفاع ضغطه.
وتعد المناطق الهوائية ذات الضغط المرتفع مصدرا من مصادر إرسال الرياح بإذن الله( تعالي) لأنها تدفع بالهواء الداخل فيها من قمتها إلي أسفل هابطا ليخرج من قاعدتها في اتجاه عقارب الساعة كما تدفع الهواء من حولها بعيدا عن مركزها مما يؤدي إلي حركة الكتل الهوائية, وانتقالها تدريجيا من اماكنها بحركات دورانية رأسية وأفقية واسعة, وهبوط الهواء من الاجواء العليا في المرتفع وانتشاره أفقيا فوق سطح الأرض من عوامل تكون كتلة هوائية مستقرة نسبيا ومتجانسة التركيب.
ويصاحب المرتفع الجوي عادة بشيء من صفاء الجو, مع قلة الرطوبة النسبية, وإن كان خروج تيار الرياح من قاعدة المرتفع قد يثير شيئا من غبار الأرض, ويؤدي إلي تكون عدد من الزوبعات الترابية.
المنخفضات الجوية
يعرف المنخفض الجوي بأنه جزء من الهواء فوق منطقة معينة من الأرض يتميز بضغط أخفض من ضغط الهواء في المناطق المحيطة به, ومنها:
(1) المنخفض الجوي الحراري: وينشأ بسبب تسخين الهواء بملامسته لسطح الأرض مما يؤدي إلي تمدده, وتناقص كثافته وارتفاعه إلي أعلي كما يحدث في المناطق الحارة.
(2) المنخفض الجوي الجبهي: وينشأ عند التقاء جبهتين هوائيتين إحداهما دافئة والاخري باردة, فيصعد الهواء الدافئ إلي أعلي, ويدخل الهواء البارد تحته فتتشكل كتلتان هوائيتان دافئة وباردة.
وتدور الرياح حول المنخفض الجوي في عكس اتجاه عقارب الساعة نحو الداخل وعلي ذلك فإن نمو المنخفض الجوي أو اضمحلاله يعتمد علي معدل دخول الهواء فيه عند سطح الأرض ومعدل خروجه منه إلي أعلي.
وتتحرك الرياح من المرتفع الجوي إلي المنخفض الجوي قرب سطح الأرض, وفي الأجواء العليا تتحرك بشكل افقي معاكس بالنسبة للمرتفع الجوي أي يخرج من قمة المنخفض الجوي بحركة دورانية ليتجه مع الاتجاه السائد للرياح العليا, بينما يدخل في قمة المرتفع الجوي هابطا إلي اسفل ليخرج من قاعدته.
ونظرا لقدوم الكتل الباردة من المناطق القطبية, والكتل الدافئة من المناطق المدارية فإن التقاءهما يكون غالبا فوق مناطق العروض المتوسطة, ونظرا لانحراف الكتل الهوائية في اثناء سيرها نحو اليمين في نصف الكرة الشمالي, ونحو اليسار في نصفها الجنوبي, فإن الجبهتين عند التقائهما تدور الرياح حول مركز المنخفض في اتجاه معاكس لاتجاه عقارب الساعة. وصعود الهواء الرطب إلي اعلي في منطقة الضغط المنخفض يساعد علي تكثيف مابه من بخار الماء, وعلي تكوين السحب الركامية, وحدوث ظواهر الرعد والبرق فيها وربما إلي نزول المطر بإذن الله.
حركة المنخفضات الجوية والجبهات الهوائية
تتحرك المنخفضات الجوية في غالبيتها من الغرب إلي الشرق مع اتجاه دوران الأرض حول محورها بسرعات تتراوح بين30,20 كم/ ساعة, ويرافقها في حركتها وتدور حولها جبهاتها الهوائية, ويلاحظ تباطؤ سرعة المنخفض الجوي عند مروره فوق اليابسة, وإنحراف اتجاهه نحو القطب الشمالي أو الجنوبي للأرض( حسب وضعه في أي من نصفي الأرض) خاصة إذا صادف تضاريسا معترضة كالسلاسل الجبلية التي يصطدم بها, فتزيد من إمكانية صعوده إلي اعلي, وتكون السحب الركامية, وزيادة امكانية تكثف بخار الماء فيها, وبالتالي إمكانية هطول المطر منها بإذن الله.
ولذلك يمن علينا ربنا( تبارك وتعالي) بقوله( عز من قائل):
وهو الذي يرسل الرياح بشرا بين يدي رحمته حتي إذا اقلت سحابا ثقالا سقناه لبلد ميت فأنزلنا به الماء فأخرجنا به من كل الثمرات كذلك نخرج الموتي لعلكم تذكرون*( الاعرف:57)
وتشير الآية الكريمة إلي حركات الرياح, الافقية والرأسية, ودورها في تكوين وحمل السحاب الثقال( المزن المثقلة بما فيها من قطرات الماء), وسوقه أفقيا إلي حيث يشاء الله( تعالي), وإنزال ما به من ماء( حين تصل كتلة قطرة الماء حدا لا يقوي السحاب علي حمله), فيحيي به الله( تعالي) الأرض بعد موتها ويخرج به من كل الثمرات, ويضرب ذلك مثلا لإخراج الموتي, فسبحان الذي أنزل القرآن بهذه الدقة العلمية الفائقة حتي في مقام ضرب المثل, وصلي الله وسلم وبارك علي النبي الأمي الذي تلقاه وعلي آله وصحبه ومن تبعه بإحسان إلي يوم الدين.
الاحتباس الحرارى
د. عادل معتمد عبد الحميد .
مدرس الجغرافية البيئية - كلية الآداب - جامعة أسيوط
ظاهرة الصوبة (الاحتباس الحرارى) بين الواقع العلمى والتهويل الإعلامى
لقد أصبحت قضية ارتفاع درجات حرارة الهواء الجوى واحدة من أكثرالقضايا البيئية التى تطرح نفسها بقوة على جدول أعمال أى منتدى علمى وربما سياسى يهتم بالقضايا الكونية التى صارت محل اهتمام جميع سكان الأرض باختلاف انتمائهم وتصنيفهم السياسى والاقتصادى، وليس أدل على هذا من أن البيان الختامى للمؤتمر الذى عقد بمدينة تورنتو الكندية عام 1988 والذى كان عنوانه (الجو المتغير) أهم ما احتواه هذا البيان هو "أن البشرية تقوم بتجربة بامتداد الكرة الأرضية لا تقل خطورة نتائجها عما قد تسفر عنه حرب كونبة نووية ومن ثم لزم أن نبدأ جميعاً العمل من الان"
ويمكن القول أن هذا المؤتمر كان بمثابة الشرارة الأولى التى انطلقت لتلفت انتباه الجميع إلى قضية ارتفاع درجات حرارة الهواء الجوى أو ما عبر عنه بعد ذلك بظاهرة الصوبة الزجاجية أو الدفيئة، وقد تنامى الاهتمام بهذه الظاهرة مع زيادة الاهتمام بقضايا البيئة بوجه عام والمناخ بوجه خاص، حتى تبلور هذا الاهتمام بصورة أوضح فى قمة الأرض التى عقدت عام 1992 فى ريو دى جانيرو.
وقبل الخوض فى تفصيل هذه القضية من الأفضل أن نبدأ الموضوع من مصدره ونذكر شيئاً يسيراً عن مصدر حرارة الهوء الجوى والصورة العامة للتوزيع الرأسى لهذه الحرارة.
فالشمس تمثل المصدر الرئيسي لتسخين جو الأرض، وتصل درجة حرارة سطح هذا النجم إلى نحو 7000 درجة مئوية، وتقطع الأشعة الشمسية مسافة نحو 93 مليون ميل حتى تصل إلى الأرض، ومن إجمالى الأشعة التى تخرج من الشمس إلى الأرض يضيع نحو 35% عن طريق عمليتى الانعكاس والتبدد، فى حين يمتص الهواء الجوى للأرض نحو 14% من هذه الأشعة، ولا يصل إلى سطح الأرض سوى 51% من جملة الأشعة الواصلة من الشمس إلى كوكب الأرض.
ومن أهم ما يمكن ملاحظته على عمليات تسخين الهواء الأرضى أن التوزيع الرأسي لهذه الحرارة يسير وفقاً لقاعدة مناخية تعرف بالانخفاض بالارتفاع ؛أى أن درجة حرارة الهواء تأخذ فى الانخفاض مع الارتفاع إلى أعلى فى طبقات الهواء وقدر هذا المعدل بأنه مع كل ارتفاع مقداره 150 متر عن سطح البحر تنخفض حرارة الهواء بمقدار درجة واحدة مئوية، إلا أن هذا المعدل قد يختلف وفقاً لظروف موضعية بعينها تجعل درجات الحرارة تعود الارتفاع بالارتفاع عن سطح البحر وهذا ما يعرف مناخياً باسم الانقلاب الحرارىtemperature inversion ، وقد يحدث هذا الانقلاب بالقرب من سطح الأرض أثناء الليل فى الأوقات التى تشهد انخفاضا شديداً فى درجات حرارة الهواء القريب من الأرض، أو فى المناطق التى تتسم بالتباين الطبوغرافى (التضاريسى) كما هو الحال فى المناطق التى تتجاور فيها الأودية السحيقة والمرتفعات الشاهقة فينزلق الهواء البارد – الأثقل حجماً- إلى قيعان الأودية ويظل الهواء الدافئ معلقاً فى الطبقات الأعلى فتظهر حالة من حالات ارتفاع الحرارة الارتفاع عن سطح البحر.
أما بالنسبة لظاهرة الصوبة أو الاحتباس الحرارى فإنه لابد من التمييز بين نوعين من الاحتباس الحرارى؛ النوع الأول هو الاحتباس الحرارى الطبيعى والذي يحدث من خلال الدور الذى تقوم به مجموعة من الغازات وبخار الماء فى احتفاظ جو الأرض بدرجة حرارته؛ إذ تقوم هذه الغازات بامتصاص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة فى صورة إشعاع أرضى terrestrial radiation ولهذه العملية الفضل فى الحيلولة دون انخفاض درجة حرارة جو الأرض إلى ما دون الصفر المئوى بما قد يترتب عليه اختلافات كبيرة فى طبيعة الأحياء واختلاف وظائف أعضائها، وتعرف هذه الظاهرة باسم الصوبة أو الصوبة الخضراء green hothouse
أما النوع الثانى فهو الاحتباس الحرارى غير الطبيعى (الاصطناعى) ويحدث بنفس الآلية التى تتم بها العملية الطبيعية مع الفارق فى أن الكميات المنبعثة من الغازات فى هذه الحالة تكون أكبر على جميع المستويات الكمى والنوعى والزمنى؛ بمعنى أن انطلاق تلك الانبعاثات يكون بمقادير تفوق أضعاف ما كانت تنطلق فى حالة الصوبة الطبيعية، كما أن التركيب الكيميائى لهذه الانبعاثات لم يعد قاصراً على العناصر التى كانت موجودة فى الطبيعة أصلاً حيث أن تزايد النشاط الصناعى وكثافة عمليات المعالجة والاحتراق الكيميائى التى تتم فى المراحل المختلفة للأنشطة الصناعية أدت إلى وجود أنواع جديدة من المركبات الغازية ذات خصاص كيميائية أكثر تعقيداً بكثير مما كان معروفاً لدى العلماء، وأما على المستوى الزمنى فإن الثورات الصناعية المتعاقبة التى عرفتها الحضارة الانسانية منذ شرارة الثورة الصناعية الأولى وما تلاها من اكتشاف البترول واستخدامه على نطاق واسع وما أعقب ذلك من الوصول إلى مرحلة الطاقة النووية، كل هذا وما صاحبه أو تلاه من زيادة فى معدلات النمو السكانى العالمى وزيادة معدلات استهلاك الطاقة ترتب عليه مزيد من التكثيف فى عمليات الانبعاثات الغازية التى تنطلق إلى جو الأرض فتزيد من الشعور بالحرارة وتنذر باحتمالات وقوع أحداث بيئية يمكن وصفها دون مبالغة بأنها خطيرة.
لماذا ترتفع درجة حرارة الهواء الجوى؟
يمكن القول أن هناك أكثر من عامل مسئول عن ارتفاع درجات الحرارة حالياً عما كانت عليه من قبل عدة عقود، حتى وإن كان هذا الارتفاع لا يتعدى درجة مئوية واحدة، هذه العوامل منها ما هو مرتبط بالإنسان ومنها ما يمكن اعتبار الطبيعة مسئولة عن حدوثها.
وبالنسبة للعوامل المرتبطة بالإنسان (العوامل البشرية) فإن أهم هذه العوامل تتمثل في كثافة النشاط الصناعى فقد تزايد حجم الإنتاج الصناعى على مستوى العالم بمعدلات كبيرة فاقت ما كان متوقعاً عندما انطلقت شرارة الثورة الصناعية من الجزر البريطانية مرتبطة باستخدام الفحم كمصدر للطاقة، ويرتبط بزيادة حجم الانتاج الصناعى زيادة أخرى فى معدلات استهلاك الطاقة المحركة للالة الصناعية وانبعاث المزيد من الأدخنة والملوثات التى تزيد من نسب العناصر الغازية التى تعمل على زيادة مستوى احتفاظ جو الأرض بدرجة حرارته، وتعتبر الولايات المتحدة وحدها مسئولة عن 36% من الانبعاثات الغازية الملوثة للجو، فى حين يأتى من روسيا 17% من هذه الغازات، إلا أن الأخيرة انضمت إلى اتفاقية كيوتو و كان لها الفضل فى تفعيل هذه الاتفاقية ودخولها حيز التنفيذ منذ 17 فبراير 2005.
وجدير بالذكر أن حجم الانبعاثات الغازية ليس قاصراً على الدول الصناعية الكبرى المعروفة بل إن دولة مثل بولندا كانت عام 1988مسئولة عن% من كمية الانبعاثات من الهيدروكربونات، مما يعطى مؤشراً على أن ليس مرتبط فقط بحجم الانتاج الصناعى وإنما تتدخل نوعية الصناعة نفسها عاملاً محدداً لهذه الانبعاثات ففى حالة بولندا هنا تمثل عمليات صهر وتشغيل النحاس العملية الصناعية الأكثف نشاطاً أساسياً .
كما تمثل زيادة عدد سكان العالم التى ظهرت أوضح ما يكون خلال النصف الثانى من القرن العشرين خاصة فى دول العالم النامى وما ارتبط بهذه الزيادة من زيادة فى الطلب على الغذاء والمسكن، فكان لزاماً أن يتم تحويل الكثير من مساحات الغابات والحشائش الطبيعية إلى الاستخدام الزراعى كما حدث بالإقليم الاستوائى، وبزيادة الضغط السكانى تم تبوير آلاف الهكتارات وزرعها بالكتل الخرسانية لتوفير المسكن للأعداد الجديدة المتزايدة من السكان كل هذا ترتب عليه أن يتقلص حجم الرئة الطبيعية التى كانت تمتص ثانى أكسيد الكربون وتمد الأرض بالأكسجين اللازم لاستمرار الحياة،وعليه فإن زيادة نسبة ثانى أكسيد الكربون فى مجموع العناصر الغازية يترتب عليه زيادة عمليات انعكاس الأشعة إلى الأرض ومن ثم ترتفع درجات حرارة الهواء الجوى.
كما أن نحو 83% من أول أكسيد الكربون المنبعث من المدن يأتى من السيارات بالإضافة إلى ما ينبعث من ذرات الكربون والهيدروكربونات، وقد جاءفيبيانأصدرهالمركزالقوميللأبحاثالجوية بالصين أنجفافاًواسعالنطاقحلفيالكثيرمنأنحاءأوروباوآسياوكنداوغربوجنوبإفريقياوشرقأستراليا. وقالرئيسفريقالعلماءالذيوضع التقريرآيغوداي،إنهيبدوأنارتفاعدرجاتالحرارةتدريجيا (تمثلالغازاتالمنبعثةمنالمصانعوالسياراتعاملرئيسيفيذلك.
أما العوامل الطبيعية فإن البعض يربط بين تتابع فترات الرطوبة والجفاف (العصور الجليدية) التى عرفتها العروض والوسطى والعليا خلال البلايستوسين (زمن الحياة الحديثة) على اعتبار أن ما سوف تعيشه الكره الأرضية خلال العقود القرون القادمة يمثل إحدى فترات الجفاف التى تفصل بين فترات أكثر رطوبة.
فالدورات الجليدية glacial Periods تصنف إلى أربعة فترات هى:
أ- العصر الجليدى الأول المعروف باسم فترة جنز Gunz .
ب-العصر الجليدى الثانى ،فترة مندل Mindel
ج- العصر الجليدى الثالث ،فترة ريس Riss
د-العصر الجليدى الرابع ، فترة فرم Wurm
وتتخلل هذه الفترات الجليدية ثلاث فترات دفيئة، وبتهاية الفترة الجليدية الرابعة (فرم Wurm) تقهقر الجليد نحو الشمال أخذ يذوب تباعاً وأخذت تحل أنواع مناخية جديدة تمتاز بالاعتدال والدفء ثم انتهى الأمر بحلول الأنواع المناخية الموجودة حالياً على سطح الأرض.
بينما فى شمال أفربقبا والجهات المدارية كانت الفترات المطيرة مناظرة للفترات الجليدية وكانت الفترات الجافة تماثل الفترات التى تفصل بين الفترات الجليدية.
فيعتقد العلماء أن سطح الأرض بدأت ترتفع درجة حرارته بعد نهاية العصر الجليدي الرابع، أى منذ نحو 18 ألف سنة، ولكن الاضطرابات المناخية التى حدثت فى العقود الأخيرة من القرن العشرين يمكن إرجاعها للاضطرابات التى أصابت هذه الدورات المناخية بسبب الأنشطة البشرية.
كما أن هناك أحد الآراء ينادى بأن ما تعانيه الكرة الأرضية حالياً من ارتفاع فى درجات الحرارة مرتبط باضطراب أصاب نظام الرياح الشمسية؛ فالأصل أن تعمل هذه الرياح بمساعدة المجال المغناطيسي للشمس على الحد من كمية الأشعة التى تخترق الغلاف الجوى للأرض هذه الأشعة تحتوى على جزيئات عالية الطاقة ينتج عن اتحادها بجزيئات الهواء الجوى تكون جزيئات جديدة تعد بمثابة النواة لأنواع بعينها من السحب تعمل على تبريد سطح الأرض، ومن ثم فإن زيادة معدلات النشاط الشمسى يعنى نقص كميات الأشعة الكونية التى كانت ستخترق جو الأرض ومن ثم تقل أو تنعدم فرص تكون السحب التى كانت ستعمل على تبريد سطح الكرة الأرضية وتخفيض درجة حرارته، وينادى أصحاب هذا الرأى بأنه من الأجدى توفير الأموال التى تنفق فى المراكز البحثية لتخفيض نسب انبعاثات غاز ثانى أكسيد الكربون وتوجيه هذه النفقات لخدمة دول العالم الثالث لأن المشكلة أصبحت مرتبطة بالنظام الكونى وليس بالنظام المناخى للكرة الأرضية.
ما هى الآثار البيئية المترتبة على ارتفاع درجات حرارة الأرض ؟
هناك العديد من الإسقاطات المستقبلية وربما بعض التكهنات تحاول أن تمنحنا تصور لما ستؤول عليه أحوال المكونات الحية وغير الحية على كوكب الأرض جراء الارتفاع المفترض لدرجات الحرارة مستقبلاً.
فقد أصدرت لجنة المناخ التابعة لهيئة الأمم المتحدة تقريراً مطولاً عام 2001 أكدت خلاله أن درجة حرارة الأرض سوف ترتفع ما بين 1.4 إلى 5.8 درجات بحلول عام 2100 مقارنة بقيم الحرارة المسجلة عام 1990، وأوضح التقرير أن مستويات البحار سترتفع ما بين 8إلى 88 سم.
ويحظى التقرير السابق بمصداقية واسعة بين العلماء كما أنه ترتب عليه جدل سياسى واسع بين الساسة الذين تعتبر بلادهم مسئولة عن زيادة نسب الغازات السامة فى جو لأرض.
ويمكن اعتبار التوقع السابق متفائلاً بمستقبل الحياة على الأرض إذا ما قورن بنتائج مؤتمر تورنتو الذى عقد عام 1988و توقع أن ترتفع درجة الحرارة بمقدار أربع درجات عما كانت عليه وقت عقد المؤتمر، وهذا الارتفاع فى درجات الحرارة يعنى أن يرتفع مستوى مياه البحار إلى أكثر من 140 سم، مما يعنى تعرض مساحات شاسعة للغرق ومنها دلتا النيل والجانجز، ومن هول هذا التوقع أن تحدث فى المؤتمر رئيس وزراء حكومة جزيرة توفالو (احدى الجزر الصغيرة جنوب المحيط الهادي) ويطلب النصح حيال هذه التوقعات المفزعة خاصة إذا علمنا أن أعلى نقطة فى دولته لا ترتفع لأكثر من خمسة أمتار فوق مستوى سطح البحر!.
ويقدر أن ارتفاع درجات الحرارة بمقدار خمس درجات مئوية خلال العقود الخمس الأولى من القرن الحالى سيترتب عليها تغيرات فى نظم المطر ومن ثم تختلف مائية الكثير من الأنهار فمنها ما سوف يتعرض لتقلص تصرفه مثل نهر كلورادو بالولايات المتحدة الذى سوف تنخفض مائيته بنحو 50% مما هى عليه الأن، وكذلك أنهار أموداريا وسيراداريا (روسيا) ودجلة والفرات (تركيا-سوريا-العراق) الزمبيزى(زامبيا وزمبابوى)،ساو فرانسسكو(البرازيل) بينما سوف تزداد مائية أنهار أخرى مثل النيجر والسنغال وفولتا و النيل الأزرق.
وكذلك سوف تتعرض المناطق الجافة لظروف أكثر جفافاً وقسوة، بينما سوف يكون الشتاء فى المناطق الشمالية أكثر مطراً وأقصر فى مدته الزمنية.
كما انتهت إحدى الدراسات إلى أن ارتفاع درجات الحرارة مستقبلاً قد يترتب عليه اندثار نحو ربع أنواع الكائنات الحية (نحو مليون نوع) وسوف تكون عملية الاندثار هذه أكبر نوبات الاندثار الجماعى منذ انقرضت الديناصورات.
هل ارتفعت درجات حرارة الأرض إلى الحد الذى تصبح فيه ظاهرة الصوبة خطراً حقيقياً؟
اختلفت الإجابات عن هذا السؤال باختلاف طرائق البحث والرؤى وكذا الأهداف التى من اجلها أجريت الأبحاث والدراسات؛ كما أنه ينبغى التمييز بين نوعين من الدراسات أحدهما اهتم برصد التغيرات فى قيم درجات الحرارة على مدى العقود العشر المنقضية وصولاً إلى الوضع الحالى، والأخر انصرف اهتمامه إلى استشراف الوضع المستقبلى معتمداً على النتائج و المؤشرات التى انتهى إليها الفريق الأول.
دلت النتائج التى تم جمعها عن طريق الأقمار الصناعية أنه حدث ارتفاع فى درجات الحرارة خلال الفترة من 1982 : 1988 يقدر بنحو واحد على عشر درجات سنوياً.
وقد انتهت مجموعة الأبحاث التى قام بها فريق بحثى من جامعة كاليفورنيا مع العالم الأمريكى مايكل مان، والتى استهدفت قياس التغير فى درجات الحرارة فى نصف الكرة الشمالى خلال القرن العشرين ونشرت نتائج هذه الدراسة عام 1998، وقد أظهر التمثيل البيانى الذى عبر عن هذا التطور فى درجات الحرارة شكلا يشبه عصا الهوكى مما يدل على ارتفاع شديد فى درجات الحرارة خلال السنوات العشر الأخيرة من القرن العشرين.
بينما توصل فريق علمى من جامعة استوكهلم من خلال دراسة تأريخية Chronological study اعتمد فيها على العديد من الأدوات التأريخية المعروفة مثل حلقات جزوع الأشجار والرواسب المحيطية وطبقات الجليد، خلصت هذه الدراسة إلى أن درجات الحرارة خلال الخمسة عشر عام الأخيرة من القرن العشرين اقتربت مما كانت عليه قبل ثمانية قرون، وقد جاء التمثيل البيانى لدرجات الحرارة خلال القرن العشرين مخالفاً للشكل الذى أظهرته دراسة مان ورفاقه، مما يعطى مؤشراً على أن هناك أمراً ما له تأثيره فى طريقة معالجة كل فريق لهذه المشكلة.
وفى حقيقة الأمر فإن وجهتى النظر السابقتين لكل منها دلالته التى تجعلنا نتعامل مع نتائجها بشئ من الحذر الذى لا يعنى شكاً فى مصداقيتها بينما يلفت النظر إلى مشكلة حقيقية تعانيها أكثر الأبحاث التى تتم فى هذا المجال وأهمها دقة البيانات وتوحيد المعايير ووسائل القياس التى يعول عليها كل فريق فى التحقق من نتيجة بحثه؛ فعلى سبيل المثال اعتمدت الدراسة التى قام بها فريق العمل السويدى على مقارنة قيم درجات الحرارة التى سجلتها أجهزة الرصد الحديثة فى العقود الأخيرة من القرن العشرين بنتائج تم تسجيلها منذ أكثر من ثمانمائة عام رغم الفارق الكبير بين التقنية التى استخدمت فى تقدير درجات الحرارة والتفاوتات الكبيرة فى دقة الرصد خلال هذا المدى الزمنى الطويل.
بالإضافة إلى أن طرق العمل الكرونولوجية (التأريخية) يمكن الاستفادة منها فى مجال العمل البيئى والمناخي لإعطاء ما يمكن اعتباره تصوراً أو وصفاً عاماً للظروف المناخية والتغيرات البيئية وظروف النحت والترسيب التى تتعرض لها المنطقة محل الدراسة، هكذا وصفاً عاماً مهما بلغت دقته، بينما يصعب الاعتماد علي هذه النتائج فى الحكم على أن تغيرات تفصيلية دقيقة قد تعرضت لها تلك البيئات القديمة وخاصة وإذا ما كان الأمر متعلقاً بتغير حرارى فى حدود درجة مئوية واحدة على مدى عدة عقود وليس مجرد حدوث فترة جافة وأخرى مطيرة يسهل استقراءها من خلا حلقات الأشجار وغيرها من الأدوات الكرونولوجية التقليدية حتى إن عولجت بتقنيات حديثة.
كما أن دراسة مايكل مان قد تعرضت للنقد من قبل العالم الألمانى هانس فون وفريقه البحثى الذى نشر نتائج هذا النقد فى مجلة science حيث أظهر أن هناك عدم كفاية فى المعلومات التى اعتمد مان ورفاقه بالإضافة إلى اكتشاف خطأ فى تصميم البرنامج الذى تم من خلاله تقييم النتائج الميدانية، بل إن هانس فون قدم تحليلاً آخر لنفس البيانات أعطى نتائج مغايرة تماماً لنتائج مايكل مان وجماعته!
يضاف إلى كل ما سبق أن كل فريق يخرج بمجموعة من النتائج يجتهد فى أن يربطها بعامل واحد فقط وجعله مسئولاً بشكل كامل عن هذه النتائج فمثلاً حاول مايكل مان أن يربط الارتفاع الشديد فى درجات الحرارة خلال العقود الأخيرة من القرن العشرين بزيادة الأنشطة الصناعية وكثافة استخدام الوقود التقليدى، بينما توجهت دراسة هانس فون إلى تحميل الطبيعة المسئولية فى هذا الصدد والتلميح إلى أن التغيرات المناخية وزيادة النشاط الشمسى هى الأسباب الكامنة وراء ارتفاع درجات حرارة الأرض.
إذاً فأن هناك حالة مما يمكن اعتباره حالة من حالات عدم اكتمال النضج سواء على مستوى وضوح الهدف أو أدوات الدراسة أو حتى على مستوى المنهجية المتبعة فى معالجة هذه القضية، فرغم ما بلغه الإنسان من تقدم علمى يزداد رسوخاً يوما بعد يوم إلا أن الكثير من قضايا البيئة لازالت قيد ما يمكن اعتباره مرحلة المراهقة المنهجية فى المعالجة مما يعرض هذه القضايا للانجذاب بشدة نحو تيار أو اتجاه بعينه فأحياناً تسيس القضايا البيئية فتستخدم كورقة ضغط على بعض الكيانات السياسية (كما يحدث من جانب الولايات المتحدة مع الصين) وفى أحيان أخرى ترفع لافتات حماية البيئة والدفاع عنها فى وجه المؤتمرين لمناقشة قضايا اقتصادياً (كما يحدث عادة فى اجتماعات المنتدى الإقتصادى أو قمة السبعة الكبار) مما يعطى للقضايا البيئية بعداً اقتصادياً يزيد من تمزقها وعدم اكتمال تبلورها واستقلاليتها، بل أنه تثار من حين إلى أخر شبهة مصادر تمويل المراكز البحثية لتفت فى عضد نتائج أبحاث هذه المراكز وهو الأمر الذى يخلق حالة من الضبابية وعدم وضوح الرؤى بين جميع المنغمسين فى إدارة القضايا البيئية فكأنهم جميعاً فى قارب واحد ولكن كل منهم بيده مجداف يحاول أن يستخدمه للوصول إلى نقطة بعينها عادة لا تكون هى نفس النقطة التى يبغيها باقى ركاب هذا القارب.
د. عادل معتمد عبد الحميد .
مدرس الجغرافية البيئية - كلية الآداب - جامعة أسيوط
التغيير في الضغط الجوي أحد عوامل حركة الرياح
تنجم التغيرات في الضغط الجوي اساسا عن التغيرات في كم الحرارة الذي يصل إلي الأجزاء المختلفة من سطح الأرض في أثناء دورانها حول محورها المائل علي دائرة البروج بزاوية مقدارها ست وستون درجة ونصف تقريبا امام الشمس, وفي مدار حولها.
ويؤدي الاختلاف في درجات حرارة الغلاف الغازي للأرض إلي تكون مناطق ذات ضغط مرتفع, وأخري ذات ضغط منخفض, وترسل الرياح بإرادة الله تعالي, وحسب قوانينه وسننه في حركة رأسية وأفقية متصلة من مناطق الضغط المرتفع إلي منطاق الضغط المنخفض حسب شدة انحدار أو ارتفاع خطوط تساوي الضغط حول كل منطقة من مناطق الضغط الجوي.
ويعين علي ذلك سرعة دوران الأرض حول محورها من الغرب إلي الشرق, والتي تساعد في توجيه حركة الرياح وتؤدي إلي تكسر كل من الرياح الساخنة المتدفقة من المناطق الاستوائية في اتجاه القطبين, والرياح الباردة المتدفقة من القطبين في اتجاه خط الاستواء علي هيئة عدد من الخلايا الهوائية الكبيرة بعضها خلايا دافئة ورطبة ترتفع الي اعلي لتكون السحب الممطرة بإذن الله, وبعضها خلايا باردة وجافة تهبط الي اسفل, وبعضها خلايا متوسطة البرودة والجفاف, وهي أيضا تمثل رياحا هابطة إلي أسفل.
ويؤثر دوران الأرض حول محورها أمام الشمس تأثيرا عموديا في حركة الرياح سرعة واتجاها, فتحرفها جهة اليمين بصفة عامة في نصف الأرض الشمالي, وجهة اليسار بصفة عامة في نصفها الجنوبي, ويزداد هذا الاثر في طبقات الجو العليا بمعدلات أكبر مما يؤدي إلي تغيير اتجاه الرياح تدريجيا حتي يصبح موازيا لخطوط تساوي الضغط
Geostrophic Wind
أما قريبا من سطح الأرض فإن الرياح لا تهب بموازاة خطوط تساوي الضغط تماما بسبب احتكاكها مع تضاريس سطح الأرض.
كذلك ترسل الرياح بإذن من الله تعالي في حركات رأسية حيث يدفأ الهواء الملامس لسطح الأرض فيرتفع إلي أعلي, ويحل محله تيار من الهواء البارد الهابط إلي أسفل.
تكون الكتل والجبهات الهوائية
بهذه الحركة الدائبة للرياح أفقيا ورأسيا ينقسم الغلاف الغازي المحيط بالأرض( في نطاقي الرجع والتطابق اساسا إلي اعداد من الكتل الهوائية المتجاورة, والكتلة الهوائية تمثل بكمية هائلة من الهواء المتجانس فيما بينه في درجتي الحرارة والرطوبة النسبية, تمتد أفقيا لعدة كيلو مترات, ورأسيا بين ثلاثمائة وثلاثة الاف متر, ومن هذه الكتل الهوائية ما هو دافئ, وما هو بارد, ومنها ما هو رطب, وما هو جاف, ومنها ما يغير درجة رطوبته النسبية بمروره فوق مساحات مائية كبيرة أو فوق مساحات من الصحاري الجافة القاحلة.
ويتكون بين الكتل الهوائية المتجاورة أفقيا ورأسيا ما يسمي باسم الجبهات الهوائية, والجبهة الهوائية هي الحد الفاصل بين كتلتين متجاورتين من كتل الهواء المتباينة في درجات حرارتها ورطوبتها النسبية, ولذلك تكون منطقة تفاعل جوي نشط.
وإذا التقت كتلتان من الهواء فإن الباردة منها تنزل تحت الدافئة, ويتكون بينهما منطقة انتقالية هي منطقة الجبهة الهوائية التي تحول دون اختلاطهما, وتفصل بين صفاتهما الفيزيائية والكيميائية, وسرعة الرياح واتجاهاتها في كل منهما.
وعبور الجبهة الهوائية لمنطقة ما يؤثر في ظروفها المناخية تأثيرا بالغا, فإذا كانت الجبهة باردة أدت إلي انخفاض درجات الحرارة, وإلي تكون السحب الطباقية ونزول المطر بإذن الله, وإذا كانت الجبهة دافئة أدت إلي ارتفاع درجة الحرارة, وإلي تكون السحب الركامية
Cumuliformorheapclouds
المتجمعة علي هيئة أكوام مكدسة من السحاب فوق بعضها البعض بما يشبه سلاسل الجبال المفصولة بالأودية والأخاديد, مما يعكس الارتفاعات المتعددة للهواء المشبع ببخار الماء من أماكن متفرقة, واستمرار تدفق الهواء المشبع ببخار الماء إلي أعلي يؤدي إلي زيادة إمكانية تكثف بخار الماء فيها, وبالتالي إلي إمكانية هطول المطر منها بإذن الله.
وتؤدي الكتل الهوائية الدافئة الرطبة إلي تكون كل من السحاب والضباب والندي, ومع إرسال الرياح تتشكل السحب الطباقية بإذن الله
Stratiformorlayeredclouds
وهي تتكون من طبقات تمتد افقيا لمئات من الكيلومترات المربعة تعكس الارتفاع المنتظم للهواء المشبع ببخار الماء عبر مساحات كبيرة, ولذلك فهي عادة ما تكون اغزر انواع السحب إمطارا وأوسعها انتشارا بإذن الله( تعالي).
اما إذا كانت الكتل الهوائية دافئة وجافة, فينتج عنها تكون الصقيع في الصباح الباكر أيام فصل الشتاء, وإثارة الغبار والاتربة والزوابع الشديدة في فصل الصيف خاصة إذا رافقتها رياح شديدة السرعة نسبيا.
المرتفعات الجوية
يعرف المرتفع الجوي بأنه جزء من الهواء فوق منطقة معينة من الأرض يتميز بضغط اعلي من ضغط الهواء في المناطق المحيطة به, ومنها:
(1) المرتفعات الجوية الدافئة التي تتشكل في المناطق شبه المدارية, وتتكون بسبب هبوط, الهواء البارد من اعلي وانضغاطه, وبالتالي ارتفاع درجة حرارته مع زيادة ضغطه.
(2) المرتفعات الجوية الباردة: وتتشكل فوق مناطق الجليد الواسعة بفعل التبريد المستمر للهواء الساكن فوق تلك المناطق مما يؤدي إلي تقلص الهواء وزيادة كثافته وارتفاع ضغطه.
وتعد المناطق الهوائية ذات الضغط المرتفع مصدرا من مصادر إرسال الرياح بإذن الله( تعالي) لأنها تدفع بالهواء الداخل فيها من قمتها إلي أسفل هابطا ليخرج من قاعدتها في اتجاه عقارب الساعة كما تدفع الهواء من حولها بعيدا عن مركزها مما يؤدي إلي حركة الكتل الهوائية, وانتقالها تدريجيا من اماكنها بحركات دورانية رأسية وأفقية واسعة, وهبوط الهواء من الاجواء العليا في المرتفع وانتشاره أفقيا فوق سطح الأرض من عوامل تكون كتلة هوائية مستقرة نسبيا ومتجانسة التركيب.
ويصاحب المرتفع الجوي عادة بشيء من صفاء الجو, مع قلة الرطوبة النسبية, وإن كان خروج تيار الرياح من قاعدة المرتفع قد يثير شيئا من غبار الأرض, ويؤدي إلي تكون عدد من الزوبعات الترابية.
المنخفضات الجوية
يعرف المنخفض الجوي بأنه جزء من الهواء فوق منطقة معينة من الأرض يتميز بضغط أخفض من ضغط الهواء في المناطق المحيطة به, ومنها:
(1) المنخفض الجوي الحراري: وينشأ بسبب تسخين الهواء بملامسته لسطح الأرض مما يؤدي إلي تمدده, وتناقص كثافته وارتفاعه إلي أعلي كما يحدث في المناطق الحارة.
(2) المنخفض الجوي الجبهي: وينشأ عند التقاء جبهتين هوائيتين إحداهما دافئة والاخري باردة, فيصعد الهواء الدافئ إلي أعلي, ويدخل الهواء البارد تحته فتتشكل كتلتان هوائيتان دافئة وباردة.
وتدور الرياح حول المنخفض الجوي في عكس اتجاه عقارب الساعة نحو الداخل وعلي ذلك فإن نمو المنخفض الجوي أو اضمحلاله يعتمد علي معدل دخول الهواء فيه عند سطح الأرض ومعدل خروجه منه إلي أعلي.
وتتحرك الرياح من المرتفع الجوي إلي المنخفض الجوي قرب سطح الأرض, وفي الأجواء العليا تتحرك بشكل افقي معاكس بالنسبة للمرتفع الجوي أي يخرج من قمة المنخفض الجوي بحركة دورانية ليتجه مع الاتجاه السائد للرياح العليا, بينما يدخل في قمة المرتفع الجوي هابطا إلي اسفل ليخرج من قاعدته.
ونظرا لقدوم الكتل الباردة من المناطق القطبية, والكتل الدافئة من المناطق المدارية فإن التقاءهما يكون غالبا فوق مناطق العروض المتوسطة, ونظرا لانحراف الكتل الهوائية في اثناء سيرها نحو اليمين في نصف الكرة الشمالي, ونحو اليسار في نصفها الجنوبي, فإن الجبهتين عند التقائهما تدور الرياح حول مركز المنخفض في اتجاه معاكس لاتجاه عقارب الساعة. وصعود الهواء الرطب إلي اعلي في منطقة الضغط المنخفض يساعد علي تكثيف مابه من بخار الماء, وعلي تكوين السحب الركامية, وحدوث ظواهر الرعد والبرق فيها وربما إلي نزول المطر بإذن الله.
حركة المنخفضات الجوية والجبهات الهوائية
تتحرك المنخفضات الجوية في غالبيتها من الغرب إلي الشرق مع اتجاه دوران الأرض حول محورها بسرعات تتراوح بين30,20 كم/ ساعة, ويرافقها في حركتها وتدور حولها جبهاتها الهوائية, ويلاحظ تباطؤ سرعة المنخفض الجوي عند مروره فوق اليابسة, وإنحراف اتجاهه نحو القطب الشمالي أو الجنوبي للأرض( حسب وضعه في أي من نصفي الأرض) خاصة إذا صادف تضاريسا معترضة كالسلاسل الجبلية التي يصطدم بها, فتزيد من إمكانية صعوده إلي اعلي, وتكون السحب الركامية, وزيادة امكانية تكثف بخار الماء فيها, وبالتالي إمكانية هطول المطر منها بإذن الله.
ولذلك يمن علينا ربنا( تبارك وتعالي) بقوله( عز من قائل):
وهو الذي يرسل الرياح بشرا بين يدي رحمته حتي إذا اقلت سحابا ثقالا سقناه لبلد ميت فأنزلنا به الماء فأخرجنا به من كل الثمرات كذلك نخرج الموتي لعلكم تذكرون*( الاعرف:57)
وتشير الآية الكريمة إلي حركات الرياح, الافقية والرأسية, ودورها في تكوين وحمل السحاب الثقال( المزن المثقلة بما فيها من قطرات الماء), وسوقه أفقيا إلي حيث يشاء الله( تعالي), وإنزال ما به من ماء( حين تصل كتلة قطرة الماء حدا لا يقوي السحاب علي حمله), فيحيي به الله( تعالي) الأرض بعد موتها ويخرج به من كل الثمرات, ويضرب ذلك مثلا لإخراج الموتي, فسبحان الذي أنزل القرآن بهذه الدقة العلمية الفائقة حتي في مقام ضرب المثل, وصلي الله وسلم وبارك علي النبي الأمي الذي تلقاه وعلي آله وصحبه ومن تبعه بإحسان إلي يوم الدين.
الاحتباس الحرارى
د. عادل معتمد عبد الحميد .
مدرس الجغرافية البيئية - كلية الآداب - جامعة أسيوط
ظاهرة الصوبة (الاحتباس الحرارى) بين الواقع العلمى والتهويل الإعلامى
لقد أصبحت قضية ارتفاع درجات حرارة الهواء الجوى واحدة من أكثرالقضايا البيئية التى تطرح نفسها بقوة على جدول أعمال أى منتدى علمى وربما سياسى يهتم بالقضايا الكونية التى صارت محل اهتمام جميع سكان الأرض باختلاف انتمائهم وتصنيفهم السياسى والاقتصادى، وليس أدل على هذا من أن البيان الختامى للمؤتمر الذى عقد بمدينة تورنتو الكندية عام 1988 والذى كان عنوانه (الجو المتغير) أهم ما احتواه هذا البيان هو "أن البشرية تقوم بتجربة بامتداد الكرة الأرضية لا تقل خطورة نتائجها عما قد تسفر عنه حرب كونبة نووية ومن ثم لزم أن نبدأ جميعاً العمل من الان"
ويمكن القول أن هذا المؤتمر كان بمثابة الشرارة الأولى التى انطلقت لتلفت انتباه الجميع إلى قضية ارتفاع درجات حرارة الهواء الجوى أو ما عبر عنه بعد ذلك بظاهرة الصوبة الزجاجية أو الدفيئة، وقد تنامى الاهتمام بهذه الظاهرة مع زيادة الاهتمام بقضايا البيئة بوجه عام والمناخ بوجه خاص، حتى تبلور هذا الاهتمام بصورة أوضح فى قمة الأرض التى عقدت عام 1992 فى ريو دى جانيرو.
وقبل الخوض فى تفصيل هذه القضية من الأفضل أن نبدأ الموضوع من مصدره ونذكر شيئاً يسيراً عن مصدر حرارة الهوء الجوى والصورة العامة للتوزيع الرأسى لهذه الحرارة.
فالشمس تمثل المصدر الرئيسي لتسخين جو الأرض، وتصل درجة حرارة سطح هذا النجم إلى نحو 7000 درجة مئوية، وتقطع الأشعة الشمسية مسافة نحو 93 مليون ميل حتى تصل إلى الأرض، ومن إجمالى الأشعة التى تخرج من الشمس إلى الأرض يضيع نحو 35% عن طريق عمليتى الانعكاس والتبدد، فى حين يمتص الهواء الجوى للأرض نحو 14% من هذه الأشعة، ولا يصل إلى سطح الأرض سوى 51% من جملة الأشعة الواصلة من الشمس إلى كوكب الأرض.
ومن أهم ما يمكن ملاحظته على عمليات تسخين الهواء الأرضى أن التوزيع الرأسي لهذه الحرارة يسير وفقاً لقاعدة مناخية تعرف بالانخفاض بالارتفاع ؛أى أن درجة حرارة الهواء تأخذ فى الانخفاض مع الارتفاع إلى أعلى فى طبقات الهواء وقدر هذا المعدل بأنه مع كل ارتفاع مقداره 150 متر عن سطح البحر تنخفض حرارة الهواء بمقدار درجة واحدة مئوية، إلا أن هذا المعدل قد يختلف وفقاً لظروف موضعية بعينها تجعل درجات الحرارة تعود الارتفاع بالارتفاع عن سطح البحر وهذا ما يعرف مناخياً باسم الانقلاب الحرارىtemperature inversion ، وقد يحدث هذا الانقلاب بالقرب من سطح الأرض أثناء الليل فى الأوقات التى تشهد انخفاضا شديداً فى درجات حرارة الهواء القريب من الأرض، أو فى المناطق التى تتسم بالتباين الطبوغرافى (التضاريسى) كما هو الحال فى المناطق التى تتجاور فيها الأودية السحيقة والمرتفعات الشاهقة فينزلق الهواء البارد – الأثقل حجماً- إلى قيعان الأودية ويظل الهواء الدافئ معلقاً فى الطبقات الأعلى فتظهر حالة من حالات ارتفاع الحرارة الارتفاع عن سطح البحر.
أما بالنسبة لظاهرة الصوبة أو الاحتباس الحرارى فإنه لابد من التمييز بين نوعين من الاحتباس الحرارى؛ النوع الأول هو الاحتباس الحرارى الطبيعى والذي يحدث من خلال الدور الذى تقوم به مجموعة من الغازات وبخار الماء فى احتفاظ جو الأرض بدرجة حرارته؛ إذ تقوم هذه الغازات بامتصاص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة فى صورة إشعاع أرضى terrestrial radiation ولهذه العملية الفضل فى الحيلولة دون انخفاض درجة حرارة جو الأرض إلى ما دون الصفر المئوى بما قد يترتب عليه اختلافات كبيرة فى طبيعة الأحياء واختلاف وظائف أعضائها، وتعرف هذه الظاهرة باسم الصوبة أو الصوبة الخضراء green hothouse
أما النوع الثانى فهو الاحتباس الحرارى غير الطبيعى (الاصطناعى) ويحدث بنفس الآلية التى تتم بها العملية الطبيعية مع الفارق فى أن الكميات المنبعثة من الغازات فى هذه الحالة تكون أكبر على جميع المستويات الكمى والنوعى والزمنى؛ بمعنى أن انطلاق تلك الانبعاثات يكون بمقادير تفوق أضعاف ما كانت تنطلق فى حالة الصوبة الطبيعية، كما أن التركيب الكيميائى لهذه الانبعاثات لم يعد قاصراً على العناصر التى كانت موجودة فى الطبيعة أصلاً حيث أن تزايد النشاط الصناعى وكثافة عمليات المعالجة والاحتراق الكيميائى التى تتم فى المراحل المختلفة للأنشطة الصناعية أدت إلى وجود أنواع جديدة من المركبات الغازية ذات خصاص كيميائية أكثر تعقيداً بكثير مما كان معروفاً لدى العلماء، وأما على المستوى الزمنى فإن الثورات الصناعية المتعاقبة التى عرفتها الحضارة الانسانية منذ شرارة الثورة الصناعية الأولى وما تلاها من اكتشاف البترول واستخدامه على نطاق واسع وما أعقب ذلك من الوصول إلى مرحلة الطاقة النووية، كل هذا وما صاحبه أو تلاه من زيادة فى معدلات النمو السكانى العالمى وزيادة معدلات استهلاك الطاقة ترتب عليه مزيد من التكثيف فى عمليات الانبعاثات الغازية التى تنطلق إلى جو الأرض فتزيد من الشعور بالحرارة وتنذر باحتمالات وقوع أحداث بيئية يمكن وصفها دون مبالغة بأنها خطيرة.
لماذا ترتفع درجة حرارة الهواء الجوى؟
يمكن القول أن هناك أكثر من عامل مسئول عن ارتفاع درجات الحرارة حالياً عما كانت عليه من قبل عدة عقود، حتى وإن كان هذا الارتفاع لا يتعدى درجة مئوية واحدة، هذه العوامل منها ما هو مرتبط بالإنسان ومنها ما يمكن اعتبار الطبيعة مسئولة عن حدوثها.
وبالنسبة للعوامل المرتبطة بالإنسان (العوامل البشرية) فإن أهم هذه العوامل تتمثل في كثافة النشاط الصناعى فقد تزايد حجم الإنتاج الصناعى على مستوى العالم بمعدلات كبيرة فاقت ما كان متوقعاً عندما انطلقت شرارة الثورة الصناعية من الجزر البريطانية مرتبطة باستخدام الفحم كمصدر للطاقة، ويرتبط بزيادة حجم الانتاج الصناعى زيادة أخرى فى معدلات استهلاك الطاقة المحركة للالة الصناعية وانبعاث المزيد من الأدخنة والملوثات التى تزيد من نسب العناصر الغازية التى تعمل على زيادة مستوى احتفاظ جو الأرض بدرجة حرارته، وتعتبر الولايات المتحدة وحدها مسئولة عن 36% من الانبعاثات الغازية الملوثة للجو، فى حين يأتى من روسيا 17% من هذه الغازات، إلا أن الأخيرة انضمت إلى اتفاقية كيوتو و كان لها الفضل فى تفعيل هذه الاتفاقية ودخولها حيز التنفيذ منذ 17 فبراير 2005.
وجدير بالذكر أن حجم الانبعاثات الغازية ليس قاصراً على الدول الصناعية الكبرى المعروفة بل إن دولة مثل بولندا كانت عام 1988مسئولة عن% من كمية الانبعاثات من الهيدروكربونات، مما يعطى مؤشراً على أن ليس مرتبط فقط بحجم الانتاج الصناعى وإنما تتدخل نوعية الصناعة نفسها عاملاً محدداً لهذه الانبعاثات ففى حالة بولندا هنا تمثل عمليات صهر وتشغيل النحاس العملية الصناعية الأكثف نشاطاً أساسياً .
كما تمثل زيادة عدد سكان العالم التى ظهرت أوضح ما يكون خلال النصف الثانى من القرن العشرين خاصة فى دول العالم النامى وما ارتبط بهذه الزيادة من زيادة فى الطلب على الغذاء والمسكن، فكان لزاماً أن يتم تحويل الكثير من مساحات الغابات والحشائش الطبيعية إلى الاستخدام الزراعى كما حدث بالإقليم الاستوائى، وبزيادة الضغط السكانى تم تبوير آلاف الهكتارات وزرعها بالكتل الخرسانية لتوفير المسكن للأعداد الجديدة المتزايدة من السكان كل هذا ترتب عليه أن يتقلص حجم الرئة الطبيعية التى كانت تمتص ثانى أكسيد الكربون وتمد الأرض بالأكسجين اللازم لاستمرار الحياة،وعليه فإن زيادة نسبة ثانى أكسيد الكربون فى مجموع العناصر الغازية يترتب عليه زيادة عمليات انعكاس الأشعة إلى الأرض ومن ثم ترتفع درجات حرارة الهواء الجوى.
كما أن نحو 83% من أول أكسيد الكربون المنبعث من المدن يأتى من السيارات بالإضافة إلى ما ينبعث من ذرات الكربون والهيدروكربونات، وقد جاءفيبيانأصدرهالمركزالقوميللأبحاثالجوية بالصين أنجفافاًواسعالنطاقحلفيالكثيرمنأنحاءأوروباوآسياوكنداوغربوجنوبإفريقياوشرقأستراليا. وقالرئيسفريقالعلماءالذيوضع التقريرآيغوداي،إنهيبدوأنارتفاعدرجاتالحرارةتدريجيا (تمثلالغازاتالمنبعثةمنالمصانعوالسياراتعاملرئيسيفيذلك.
أما العوامل الطبيعية فإن البعض يربط بين تتابع فترات الرطوبة والجفاف (العصور الجليدية) التى عرفتها العروض والوسطى والعليا خلال البلايستوسين (زمن الحياة الحديثة) على اعتبار أن ما سوف تعيشه الكره الأرضية خلال العقود القرون القادمة يمثل إحدى فترات الجفاف التى تفصل بين فترات أكثر رطوبة.
فالدورات الجليدية glacial Periods تصنف إلى أربعة فترات هى:
أ- العصر الجليدى الأول المعروف باسم فترة جنز Gunz .
ب-العصر الجليدى الثانى ،فترة مندل Mindel
ج- العصر الجليدى الثالث ،فترة ريس Riss
د-العصر الجليدى الرابع ، فترة فرم Wurm
وتتخلل هذه الفترات الجليدية ثلاث فترات دفيئة، وبتهاية الفترة الجليدية الرابعة (فرم Wurm) تقهقر الجليد نحو الشمال أخذ يذوب تباعاً وأخذت تحل أنواع مناخية جديدة تمتاز بالاعتدال والدفء ثم انتهى الأمر بحلول الأنواع المناخية الموجودة حالياً على سطح الأرض.
بينما فى شمال أفربقبا والجهات المدارية كانت الفترات المطيرة مناظرة للفترات الجليدية وكانت الفترات الجافة تماثل الفترات التى تفصل بين الفترات الجليدية.
فيعتقد العلماء أن سطح الأرض بدأت ترتفع درجة حرارته بعد نهاية العصر الجليدي الرابع، أى منذ نحو 18 ألف سنة، ولكن الاضطرابات المناخية التى حدثت فى العقود الأخيرة من القرن العشرين يمكن إرجاعها للاضطرابات التى أصابت هذه الدورات المناخية بسبب الأنشطة البشرية.
كما أن هناك أحد الآراء ينادى بأن ما تعانيه الكرة الأرضية حالياً من ارتفاع فى درجات الحرارة مرتبط باضطراب أصاب نظام الرياح الشمسية؛ فالأصل أن تعمل هذه الرياح بمساعدة المجال المغناطيسي للشمس على الحد من كمية الأشعة التى تخترق الغلاف الجوى للأرض هذه الأشعة تحتوى على جزيئات عالية الطاقة ينتج عن اتحادها بجزيئات الهواء الجوى تكون جزيئات جديدة تعد بمثابة النواة لأنواع بعينها من السحب تعمل على تبريد سطح الأرض، ومن ثم فإن زيادة معدلات النشاط الشمسى يعنى نقص كميات الأشعة الكونية التى كانت ستخترق جو الأرض ومن ثم تقل أو تنعدم فرص تكون السحب التى كانت ستعمل على تبريد سطح الكرة الأرضية وتخفيض درجة حرارته، وينادى أصحاب هذا الرأى بأنه من الأجدى توفير الأموال التى تنفق فى المراكز البحثية لتخفيض نسب انبعاثات غاز ثانى أكسيد الكربون وتوجيه هذه النفقات لخدمة دول العالم الثالث لأن المشكلة أصبحت مرتبطة بالنظام الكونى وليس بالنظام المناخى للكرة الأرضية.
ما هى الآثار البيئية المترتبة على ارتفاع درجات حرارة الأرض ؟
هناك العديد من الإسقاطات المستقبلية وربما بعض التكهنات تحاول أن تمنحنا تصور لما ستؤول عليه أحوال المكونات الحية وغير الحية على كوكب الأرض جراء الارتفاع المفترض لدرجات الحرارة مستقبلاً.
فقد أصدرت لجنة المناخ التابعة لهيئة الأمم المتحدة تقريراً مطولاً عام 2001 أكدت خلاله أن درجة حرارة الأرض سوف ترتفع ما بين 1.4 إلى 5.8 درجات بحلول عام 2100 مقارنة بقيم الحرارة المسجلة عام 1990، وأوضح التقرير أن مستويات البحار سترتفع ما بين 8إلى 88 سم.
ويحظى التقرير السابق بمصداقية واسعة بين العلماء كما أنه ترتب عليه جدل سياسى واسع بين الساسة الذين تعتبر بلادهم مسئولة عن زيادة نسب الغازات السامة فى جو لأرض.
ويمكن اعتبار التوقع السابق متفائلاً بمستقبل الحياة على الأرض إذا ما قورن بنتائج مؤتمر تورنتو الذى عقد عام 1988و توقع أن ترتفع درجة الحرارة بمقدار أربع درجات عما كانت عليه وقت عقد المؤتمر، وهذا الارتفاع فى درجات الحرارة يعنى أن يرتفع مستوى مياه البحار إلى أكثر من 140 سم، مما يعنى تعرض مساحات شاسعة للغرق ومنها دلتا النيل والجانجز، ومن هول هذا التوقع أن تحدث فى المؤتمر رئيس وزراء حكومة جزيرة توفالو (احدى الجزر الصغيرة جنوب المحيط الهادي) ويطلب النصح حيال هذه التوقعات المفزعة خاصة إذا علمنا أن أعلى نقطة فى دولته لا ترتفع لأكثر من خمسة أمتار فوق مستوى سطح البحر!.
ويقدر أن ارتفاع درجات الحرارة بمقدار خمس درجات مئوية خلال العقود الخمس الأولى من القرن الحالى سيترتب عليها تغيرات فى نظم المطر ومن ثم تختلف مائية الكثير من الأنهار فمنها ما سوف يتعرض لتقلص تصرفه مثل نهر كلورادو بالولايات المتحدة الذى سوف تنخفض مائيته بنحو 50% مما هى عليه الأن، وكذلك أنهار أموداريا وسيراداريا (روسيا) ودجلة والفرات (تركيا-سوريا-العراق) الزمبيزى(زامبيا وزمبابوى)،ساو فرانسسكو(البرازيل) بينما سوف تزداد مائية أنهار أخرى مثل النيجر والسنغال وفولتا و النيل الأزرق.
وكذلك سوف تتعرض المناطق الجافة لظروف أكثر جفافاً وقسوة، بينما سوف يكون الشتاء فى المناطق الشمالية أكثر مطراً وأقصر فى مدته الزمنية.
كما انتهت إحدى الدراسات إلى أن ارتفاع درجات الحرارة مستقبلاً قد يترتب عليه اندثار نحو ربع أنواع الكائنات الحية (نحو مليون نوع) وسوف تكون عملية الاندثار هذه أكبر نوبات الاندثار الجماعى منذ انقرضت الديناصورات.
هل ارتفعت درجات حرارة الأرض إلى الحد الذى تصبح فيه ظاهرة الصوبة خطراً حقيقياً؟
اختلفت الإجابات عن هذا السؤال باختلاف طرائق البحث والرؤى وكذا الأهداف التى من اجلها أجريت الأبحاث والدراسات؛ كما أنه ينبغى التمييز بين نوعين من الدراسات أحدهما اهتم برصد التغيرات فى قيم درجات الحرارة على مدى العقود العشر المنقضية وصولاً إلى الوضع الحالى، والأخر انصرف اهتمامه إلى استشراف الوضع المستقبلى معتمداً على النتائج و المؤشرات التى انتهى إليها الفريق الأول.
دلت النتائج التى تم جمعها عن طريق الأقمار الصناعية أنه حدث ارتفاع فى درجات الحرارة خلال الفترة من 1982 : 1988 يقدر بنحو واحد على عشر درجات سنوياً.
وقد انتهت مجموعة الأبحاث التى قام بها فريق بحثى من جامعة كاليفورنيا مع العالم الأمريكى مايكل مان، والتى استهدفت قياس التغير فى درجات الحرارة فى نصف الكرة الشمالى خلال القرن العشرين ونشرت نتائج هذه الدراسة عام 1998، وقد أظهر التمثيل البيانى الذى عبر عن هذا التطور فى درجات الحرارة شكلا يشبه عصا الهوكى مما يدل على ارتفاع شديد فى درجات الحرارة خلال السنوات العشر الأخيرة من القرن العشرين.
بينما توصل فريق علمى من جامعة استوكهلم من خلال دراسة تأريخية Chronological study اعتمد فيها على العديد من الأدوات التأريخية المعروفة مثل حلقات جزوع الأشجار والرواسب المحيطية وطبقات الجليد، خلصت هذه الدراسة إلى أن درجات الحرارة خلال الخمسة عشر عام الأخيرة من القرن العشرين اقتربت مما كانت عليه قبل ثمانية قرون، وقد جاء التمثيل البيانى لدرجات الحرارة خلال القرن العشرين مخالفاً للشكل الذى أظهرته دراسة مان ورفاقه، مما يعطى مؤشراً على أن هناك أمراً ما له تأثيره فى طريقة معالجة كل فريق لهذه المشكلة.
وفى حقيقة الأمر فإن وجهتى النظر السابقتين لكل منها دلالته التى تجعلنا نتعامل مع نتائجها بشئ من الحذر الذى لا يعنى شكاً فى مصداقيتها بينما يلفت النظر إلى مشكلة حقيقية تعانيها أكثر الأبحاث التى تتم فى هذا المجال وأهمها دقة البيانات وتوحيد المعايير ووسائل القياس التى يعول عليها كل فريق فى التحقق من نتيجة بحثه؛ فعلى سبيل المثال اعتمدت الدراسة التى قام بها فريق العمل السويدى على مقارنة قيم درجات الحرارة التى سجلتها أجهزة الرصد الحديثة فى العقود الأخيرة من القرن العشرين بنتائج تم تسجيلها منذ أكثر من ثمانمائة عام رغم الفارق الكبير بين التقنية التى استخدمت فى تقدير درجات الحرارة والتفاوتات الكبيرة فى دقة الرصد خلال هذا المدى الزمنى الطويل.
بالإضافة إلى أن طرق العمل الكرونولوجية (التأريخية) يمكن الاستفادة منها فى مجال العمل البيئى والمناخي لإعطاء ما يمكن اعتباره تصوراً أو وصفاً عاماً للظروف المناخية والتغيرات البيئية وظروف النحت والترسيب التى تتعرض لها المنطقة محل الدراسة، هكذا وصفاً عاماً مهما بلغت دقته، بينما يصعب الاعتماد علي هذه النتائج فى الحكم على أن تغيرات تفصيلية دقيقة قد تعرضت لها تلك البيئات القديمة وخاصة وإذا ما كان الأمر متعلقاً بتغير حرارى فى حدود درجة مئوية واحدة على مدى عدة عقود وليس مجرد حدوث فترة جافة وأخرى مطيرة يسهل استقراءها من خلا حلقات الأشجار وغيرها من الأدوات الكرونولوجية التقليدية حتى إن عولجت بتقنيات حديثة.
كما أن دراسة مايكل مان قد تعرضت للنقد من قبل العالم الألمانى هانس فون وفريقه البحثى الذى نشر نتائج هذا النقد فى مجلة science حيث أظهر أن هناك عدم كفاية فى المعلومات التى اعتمد مان ورفاقه بالإضافة إلى اكتشاف خطأ فى تصميم البرنامج الذى تم من خلاله تقييم النتائج الميدانية، بل إن هانس فون قدم تحليلاً آخر لنفس البيانات أعطى نتائج مغايرة تماماً لنتائج مايكل مان وجماعته!
يضاف إلى كل ما سبق أن كل فريق يخرج بمجموعة من النتائج يجتهد فى أن يربطها بعامل واحد فقط وجعله مسئولاً بشكل كامل عن هذه النتائج فمثلاً حاول مايكل مان أن يربط الارتفاع الشديد فى درجات الحرارة خلال العقود الأخيرة من القرن العشرين بزيادة الأنشطة الصناعية وكثافة استخدام الوقود التقليدى، بينما توجهت دراسة هانس فون إلى تحميل الطبيعة المسئولية فى هذا الصدد والتلميح إلى أن التغيرات المناخية وزيادة النشاط الشمسى هى الأسباب الكامنة وراء ارتفاع درجات حرارة الأرض.
إذاً فأن هناك حالة مما يمكن اعتباره حالة من حالات عدم اكتمال النضج سواء على مستوى وضوح الهدف أو أدوات الدراسة أو حتى على مستوى المنهجية المتبعة فى معالجة هذه القضية، فرغم ما بلغه الإنسان من تقدم علمى يزداد رسوخاً يوما بعد يوم إلا أن الكثير من قضايا البيئة لازالت قيد ما يمكن اعتباره مرحلة المراهقة المنهجية فى المعالجة مما يعرض هذه القضايا للانجذاب بشدة نحو تيار أو اتجاه بعينه فأحياناً تسيس القضايا البيئية فتستخدم كورقة ضغط على بعض الكيانات السياسية (كما يحدث من جانب الولايات المتحدة مع الصين) وفى أحيان أخرى ترفع لافتات حماية البيئة والدفاع عنها فى وجه المؤتمرين لمناقشة قضايا اقتصادياً (كما يحدث عادة فى اجتماعات المنتدى الإقتصادى أو قمة السبعة الكبار) مما يعطى للقضايا البيئية بعداً اقتصادياً يزيد من تمزقها وعدم اكتمال تبلورها واستقلاليتها، بل أنه تثار من حين إلى أخر شبهة مصادر تمويل المراكز البحثية لتفت فى عضد نتائج أبحاث هذه المراكز وهو الأمر الذى يخلق حالة من الضبابية وعدم وضوح الرؤى بين جميع المنغمسين فى إدارة القضايا البيئية فكأنهم جميعاً فى قارب واحد ولكن كل منهم بيده مجداف يحاول أن يستخدمه للوصول إلى نقطة بعينها عادة لا تكون هى نفس النقطة التى يبغيها باقى ركاب هذا القارب.
د. عادل معتمد عبد الحميد .
مدرس الجغرافية البيئية - كلية الآداب - جامعة أسيوط
