د.فوزي يونس

خبير دولي: يوضح العلاقة بين النينو و الفيضانات العارمة بدولة الأمارات

السبت 20 أبريل 2024 -10:33




تطالعنا وسائل التواصل الاجتماعي ووكالات الاخبار العالمية عن الأحداث الجارية في دولة الامارات العربية المتحدة حول موجة الفياضانات العنيفة التي لم تشهدها منذ حوالي 75 عاما. ووجود كثير من السحب الركامية علي المناطق الساحلية فهل يمكن ان نربط بين هذه الأحداث والتغير المناخي علي سطح الكرة الأرضية.
فمن خلال المقالة التالية يمكن التعرف علي الكثير من النقاط التي تساعدنا علي فهم وتفسير الظواهر الجوية من قياضانات وأعاصير. فالفيضانات هي غمر الأراضي الجافة عادة، وتصنف إلى أنواع على سبيل المثال: الفيضانات المفاجئة كفيضانات الأمطار - فيضانات الأنهار - الفيضانات الساحلية) او كحسب المكان والزمان المقاييس والعوامل والعمليات الرئيسية المعنية.  المنطقة التي غمرتها المياه صعبة قياس أو تحديد ولهذا السبب العديد من الدراسات الموجودة على التغيرات في الفيضانات التركيز على تدفق المجاري. وهكذا يقيم هذا القسم التغيرات في التدفق كبديل لفيضانات الأنهار بالإضافة إلى بعض أنواعها من الفيضانات المفاجئة. الفيضانات المطرية والحضرية - أنواع الفيضانات الخاطفة الناتجة عن شدة هطول الأمطار التي تتجاوز قدرة ترتبط أنظمة الصرف الطبيعية والاصطناعية ارتباطًا مباشرًا بالمتطرفة تساقط. وبسبب هذا الارتباط، تحدث تغيرات في هطول الأمطار الشديد هي الوكيل الرئيسي لاستنتاج التغيرات في الفيضانات المطرية والحضرية على افتراض عدم وجود تغيير إضافي في حالة السطح. التغييرات في هذه الأنواع من الفيضانات ليست كذلك تقييمها في هذا القسم ولكن يمكن الاستدلال عليها من تقييم التغيرات في هطول الأمطار الغزيرة . الفيضانات الساحلية يتم تقييم مستويات سطح البحر الشديدة وتغيرات الفيضانات على المستويات الإقليمية.


هذا ومن المرجح أن يؤدي ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى تسريع معدلات التبخر في جميع أنحاء العالم. لذا فإن المزيد من التبخر من المرجح أن يؤدي إلى هطول المزيد من الأمطار بالمعنى المتوسط عالميا. يتحدث العديد من العلماء عن دورة المياه "المتدفقة" نتيجة للاحتباس الحراري. وهذا يعني أنه سيكون هناك المزيد من دورات المياه عبر الغلاف الجوي نتيجة لزيادة معدل هطول الأمطار. قد تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا وزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى تشجيع نمو النباتات في العديد من المناطق. ومن المحتمل في مثل هذا السيناريو زيادة النتح، وإطلاق النباتات للماء في الهواء نتيجة لعملية التمثيل الضوئي. كما أن امتصاص النباتات للمياه من التربة يحتاج إلى زيادة إذا كان هناك المزيد من النباتات أو إذا بدأت النباتات في النمو بسرعة أكبر.

ظاهرة النينو وعلاقتها بالأحداث الجارية
ظاهرة النينيو - التذبذب الجنوبي هي ظاهرة مناخية واسعة النطاق تحدث بشكل طبيعي وتنطوي على تقلب درجات حرارة المحيطات في وسط وشرق المحيط الهادئ الاستوائي، إلى جانب التغيرات التي تطرأ على الغلاف الجوي العلوي. وتشكل ظاهرتا النينيو والنينيا المكونين المحيطيين، في حين يشكل التذبذب الجنوبي النظير الجوي، مما أدى إلى ظهور مصطلح النينيو - التذبذب الجنوبي. وتحدث ظاهرة النينيو - التذبذب الجنوبي في دورات غير منتظمة تتراوح من 2 إلى 7 سنوات وتُقدّم 3 مراحل: النينيو والنينيا ومرحلة محايدة. وتتسم ظاهرة النينيو - التذبذب الجنوبي بفترة ترتفع فيها درجة حرارة سطح البحر وما يترتب على ذلك من كبت للمياه الباردة الغنية بالمغذيات التي تصل إلى السطح قبالة سواحل بيرو وإكوادور، والتي تستمر عادة ما بين 12 و18 شهراً. وعلى النقيض من ذلك، تتسم ظاهرة النينيا بفترة من درجات حرارة سطح البحر تكون أبرد من المتوسط في وسط وشرق المحيط الهادئ وباشتداد الرياح السطحية السائدة من الشرق إلى الغرب.

يمكن لظاهرة النينيو التي تتميز بدرجات حرارة المحيط الدافئة بشكل غير عادي في المنطقة الاستوائية من المحيط الهادئ أن تؤثر على أنماط الطقس في جميع أنحاء العالم.  وفي حين أن ظاهرة النينيو في حد ذاتها هي ظاهرة مناخية طبيعية إلا أن هناك أدلة على أن تغير المناخ قد يؤثر على تواترها وشدتها.  تشير بعض الدراسات إلى أن ظاهرة الاحتباس الحراري يمكن أن تؤدي إلى أحداث النينيو الأكثر تواترا وشدة على الرغم من أن العلاقة الدقيقة لا تزال خاضعة للبحث والنقاش.  يمكن لظاهرة النينيو أن تؤدي إلى تفاقم الأحداث المناخية المتطرفة مثل الفيضانات والجفاف والعواصف مما يؤثر على النظم البيئية والزراعة والاقتصادات على مستوى العالم.

ظاهرة النينيو - التذبذب الجنوبي والمناخ
تختلف آثار كل من ظاهرة النينيو/النينيا حسب شدتها ومدتها والوقت من السنة الذي تتطور فيه والتفاعل مع الأنماط الأخرى لتقلبية المناخ. ولا تتأثر جميع مناطق العالم وحتى داخل منطقة من المناطق يمكن أن تكون التأثيرات مختلفة. وإلى جانب ارتفاع درجات الحرارة العالمية تشمل التأثيرات الإقليمية الشائعة لظاهرة النينيو ما يلي:
  • أفريقيا: ظروف أكثر جفافاً في الجنوب الأفريقي وبعض المناطق في منطقة الساحل؛ وظروف أكثر رطوبة في شرق أفريقيا الاستوائية خلال موسم الأمطار القصير (تشرين الأول/أكتوبر - كانون الأول/ديسمبر).
  • آسيا والمحيط الهادئ وآسيا الوسطى: انخفاض معدلات هطول الأمطار في جنوب وجنوب شرق آسيا؛ وظروف أكثر رطوبة في جزر شرق ووسط المحيط الهادئ وعبر سلسلة جبال هندوكوش في آسيا الوسطى.
  • أمريكا اللاتينية: ظروف أكثر جفافاً في شمال البرازيل؛ وأمطار غزيرة في أمريكا الوسطى وشمال بيرو وإكوادور والأجزاء الشمالية والجنوبية الشرقية من أمريكا الجنوبية.



ظاهرة النينيو وهطول الأمطار
تميل تأثيرات ظاهرة النينيا إلى أن تكون معاكسة لتأثيرات ظاهرة النينيو، مع درجات حرارة عالمية أكثر برودة:
  • أفريقيا: ظروف أكثر رطوبة من المعتاد في الجنوب الأفريقي وظروف أكثر جفافاً من المعتاد في شرق أفريقيا الاستوائية (من كانون الأول / ديسمبر إلى شباط / فبراير).
  • آسيا والمحيط الهادئ وآسيا الوسطى: هطول أمطار أعلى من المعتاد في بلدان مثل إندونيسيا وماليزيا والفلبين؛ وانخفاض هطول الأمطار في آسيا الوسطى (من كانون الثاني / يناير إلى أيار / مايو).
  • أمريكا اللاتينية: ظروف أكثر رطوبة من المعتاد في شمال البرازيل. وظروف أكثر جفافاً من المعتاد على طول سواحل وسط وشرق المحيط الهادئ وموسم أعاصير أكثر نشاطاً في منطقة البحر الكاريبي.

الغيوم والمناخ
الأنواع المختلفة من السحب لها تأثيرات مختلفة على مناخ الأرض. وبينما تساعد بعض أنواع السحب على تدفئة الأرض فإن البعض الآخر يساعد على تبريدها.
ففي عام 1998 تسببت ظاهرة النينيو على الإطلاق في إحداث دمار كبير في الطقس العالمي. غمرت عاصفة ثلجية شديدة شمال شرق الولايات المتحدة وشرق كندا مما أدى إلى سقوط الأشجار وخطوط الكهرباء وترك مليوني منزل بدون كهرباء لأكثر من أسبوعين. قال متحدث باسم خدمة مصايد الأسماك البحرية الوطنية في مقال نشرته منظمة الحفاظ على الطبيعة مؤخرًا إن درجات حرارة سطح المحيط القياسية المرتفعة ربما تكون قد قتلت ما يصل إلى 10 بالمائة من الشعاب المرجانية في العالم خلال شتاء النينيو 1997-1998.
هذا وتلعب الغيوم دورا أساسيًا في الحفاظ على توازن طاقة الأرض، أو "ميزانية الإشعاع "Radiation Budget وهي كمية الإشعاع التي تدخل الأرض وتخرج منها. من خلال عملية تعرف باسم "التبريد على الموجات القصيرة"، تعكس السحب بعضًا من إشعاع الشمس إلى الفضاء، مما له تأثير تبريد صافي على نظام الغلاف الجوي لسطح الأرض. وفي الوقت نفسه، تساعد السحب على احتواء الإشعاع الذي كان من الممكن أن ينبعث إلى الفضاء، من خلال "الاحتباس الحراري على المدى الطويل Long-term global warming" والذي له تأثير دافئ صافي على النظام المناخي.
فحتى وقت قريب لم يكن العلماء متأكدين مما إذا كان للسحب تأثير تبريد أو تدفئة إجمالي على مناخ الأرض. لكن الدراسات الحديثة تظهر أنه في المناطق الاستوائية يوجد "شبه الإلغاء" بين تبريد الموجات القصيرة واحترار الموجات الطويلة مما يشير إلى أن كمية الطاقة الإشعاعية الواردة تساوي تقريبًا كمية الإشعاع الصادر. ومع ذلك فإن التغيرات الصغيرة في الغيوم الاستوائية يمكن أن تعطل هذا التوازن غير المستقر.
وقال روبرت سيس، الأستاذ والباحث في مركز أبحاث العلوم البحرية بجامعة ولاية نيويورك في جامعة ولاية نيويورك: "إن حوض المحيط الهادئ الدافئ هو منطقة ذات درجات حرارة سطح البحر الدافئة تمتد من المياه الغربية للمحيط الهادئ الاستوائي إلى شرق المحيط الهندي". ستوني بروك. "في السنوات العادية وخلال معظم أحداث النينيو المتوسطة، تتسبب السحب عالية المستوى التي تتراوح من السحب الرقيقة إلى السحب الحملية العميقة في الإلغاء القريب بين تبريد الموجة القصيرة واحترار الموجة الطويلة.
وقال سيس: "خلال ظاهرة النينيو القوية عام 1998 أظهرت دراستنا أنه بالإضافة إلى السحب عالية المستوى كان للسحب متوسطة المستوى أيضًا تأثير قوي على ميزانية الإشعاع في حوض السباحة الدافئ". "ولكن نظرًا لأن السحب المتوسطة تنتج احترارًا أقل على الموجات الطويلة مقارنة بالسحب عالية المستوى لم يعد هناك إلغاء قريب بين تبريد الموجات القصيرة واحترار الموجات الطويلة لذا فإن التأثير الصافي للسحب خلال ظاهرة النينيو هذه هو التبريد فوق المناطق الدافئة. فقد عثر سيس وزملاؤه على نتيجة غير متوقعة خلال مقارنة روتينية لمجموعتين من بيانات الأقمار الصناعية التي تم إنشاؤها بواسطة الغيوم ونظام الطاقة الإشعاعية للأرض وتجربة ميزانية إشعاع الأرض. خلال ظاهرة النينيو القوية عام 1998 كان الإلغاء شبه التام بين التبريد والتدفئة الناجمين عن السحب في حوض المحيط الهادئ الدافئ يميل نحو التبريد الصافي ويبدو أن الآلية الفيزيائية كانت عبارة عن تغيير في البنية الرأسية للسحابة. وقال سيس: "لم نكن ننظر عن كثب إلى السحب بل كنا ببساطة نتحقق من بيانات السماء الصافية للتأكد من أن مجموعتي البيانات تقيسان نفس الشيء". "بمجرد أن بدأنا في التعامل مع البيانات وجدنا أن ارتفاعات السحب والتغطية الجزئية للسحب فوق حوض السباحة الدافئ قد انخفضت في عام 1998."
توقع الباحثون في البداية أن اكتشافهم يمكن تفسيره بالتغيرات في درجات الحرارة في طبقة التروبوبوز وهي الحد الفاصل بين طبقة التروبوسفير والستراتوسفير. وقال سيس: "حدث شذوذ مماثل، ولكن أضعف، خلال ظاهرة النينيو عام 1987 وارتبط بالتغيرات في درجات حرارة التروبوبوز". "ولكن بعد ذلك حصلنا على بيانات درجة حرارة التروبوبوز لعام 1998 ومن الواضح أنها لم تفسر التغيرات التي حدثت في عام 1998 - وذلك عندما اكتشفنا التغير في البنية العمودية للسحابة."

ويتراوح عرض التروبوبوز، وهو الحد الفاصل بين التروبوسفير والستراتوسفير، من 18 كيلومترًا في المناطق الاستوائية في الصيف إلى 8 كيلومترات في المناطق القطبية في الشتاء. (الصورة مقدمة من مركز جودارد لرحلات الفضاء)
ووفقا لما قاله سيس فإن النتائج التي توصل إليها الفريق لها آثار قوية على تغير المناخ العالمي. وقال: "التغيرات في بنية السحب ستؤدي بدورها إلى تغيير كمية التسخين أو التبريد التي تسببها السحب والتي يمكن أن يكون لها تأثيرات بعيدة كل البعد عن منطقة النينيو المباشرة".
لقد أحدثت القدرة على مراقبة ومراقبة الغطاء السحابي من الفضاء ثورة في دراسات السحابة وتغير المناخ. على الرغم من أن عمليات الرصد السطحية توفر سجلاً مفيدًا للظواهر السحابية إلا أن العلماء يحتاجون إلى عمليات رصد يتم إجراؤها على مساحات واسعة للحصول على عمليات رصد أكثر دقة وشمولاً للغطاء السحابي للأرض.
وقال سيس: "إذا كنت تقوم بملاحظات على السطح فكل ما تراه هو ما فوق رأسك". "توفر لنا صور الأقمار الصناعية تغطية عالمية وبيانات سلاسل زمنية طويلة. ولم نكن لنكتشف هذا التغيير في البنية السحابية بدون بيانات الأقمار الصناعية." هذا وتعتمد النماذج المناخية بشكل كبير على بيانات الأقمار الصناعية ولكن نظرًا لأن السحب تتغير بسرعة فمن الصعب محاكاة بنيتها في نماذج الكمبيوتر. ومع ذلك، فإن فهم تغير المناخ العالمي يعتمد بشكل كبير على القدرة على وضع نموذج دقيق لبنية السحابة وسلوكها. وقال سيس: "الوسائل الوحيدة التي لدينا حاليًا للتنبؤ بالتغير المناخي المستقبلي هي نماذج الدوران العام، التي تعمل على أجهزة الكمبيوتر". "على حد علمنا، لم يتنبأ أي نموذج بالتغير في البنية العمودية للسحابة التي لاحظناها في عام 1998 - مما يخبرنا أن هناك مشكلة في النماذج. إذا أردنا أن يكون لدينا نماذج مناخية قوية فيجب عليها التنبؤ بما نلاحظه". وقال سيس: "إن دراستنا بمثابة اختبار واحد فقط للتفاعلات بين السحابة والمناخ". "نحن بحاجة إلى تصميم أكبر عدد ممكن من التحقيقات لاختبار النماذج المناخية."

التوقعات المستقبلية للفيضانات اقليميا ودوليا
على المستوى المنخفض توفر دراسات حول توقعات السيول في ظل الانبعاثات المختلفة السيناريوهات وخلص إلى أن هناك ثقة منخفضة في توقعات أحداث الفيضانات نظرا لتعقيد الآليات قيادة الفيضانات على المستوى الإقليمي. إن نمط التغيرات المستقبلية للفيضانات بما في ذلك تزايد مخاطر الفيضانات أكثر من نصف الكرة الأرضية تقريبًا (أجزاء من جنوب وجنوب شرق آسيا أفريقيا الاستوائية وشمال شرق أوراسيا وأمريكا الجنوبية) والفيضانات وقد تتناقص المخاطر في أجزاء أخرى من العالم على الرغم من عدم اليقين في نماذج الدوران العامة واقترانها بالنماذج الهيدرولوجية هذا كما اوضح الجيولوجي م. مجدي الغرياني رئيس الشركة الكندية الدولية للحلول البيئية المستدامة (CGESS) وان لاحترار العالمي اذا أرتفع  بمقدار درجتين مئويتين سيؤدي إلى التوسع من جزء المساحة العالمية المتضررة من مخاطر لفيضانات مقارنة بـ الظروف عند 1.5 درجة مئوية من ظاهرة الاحتباس الحراري نتيجة للتغيرات في هطول الأمطار الغزيرة كما ان التغير المناخي يأتي قي مقدمة أهتمامات دول العالم التي تسعي الي حياه أفضل للانسان وحماية كوكب الأرض.
غالبية الدراسات التي تتناول توقعات الفيضانات المستقبلية على أساس النماذج الهيدرولوجية لا تأخذ في الاعتبار الجوانب عادة والتي تعتبر مهمة أيضا بالنسبة لشدة الفيضانات الفعلية أو الأضرار مثل كتدابير للوقاية من الفيضانات (نيومان وآخرون (2015) وسين 2018)) سياسات السيطرة على الفيضانات راكيه (2017)  والتغيرات المستقبلية في الأراضي الغلاف. على المستوى العالمي ألفيري وآخرون (2017) استخدم توقعات مصغرة من سبعة نماذج من نماذج المناخ العالمية كمدخلات قيادة نموذج هيدروديناميكي. ووجدوا زيادات متتالية في ويرتبط تواتر الفيضانات العالية في جميع القارات باستثناء أوروبا مع تزايد مستويات الاحتباس الحراري (1.5 درجة مئوية - 2 درجة مئوية - 4 درجات مئوية). هؤلاء يتم دعم النتائج بواسطة بالتان آخرون (2018) الذي طبق مبسطا نموذج تجميع الجريان السطحي الذي فرضته مخرجات أربعة نماذج GCM. فعلى المستويين القاري والإقليمي التغيرات المتوقعة في الفيضانات متفاوتة في أجزاء مختلفة من العالم ولكن هناك أكبر جزء من المناطق مع زيادة مع انخفاض على مدى القرن الحادي والعشرين هيراباياشي وآخرون (2013) ودانكرز وآخرون (2014) وكذلك أرنيل وجوسلينج (2016) ودول وآخرون (2018).
كثير من النتائج تشير حول اتجاهات الفيضانات على المستوى العالمي والتغيرات الإقليمية المتوقعة زيادة في وتيرة الفيضانات أو حجمها فتم تحديدها لجنوب شرق وشمال آسيا والهند وشرق أفريقيا والاستوائية والمرتفعة خطوط العرض لأمريكا الشمالية بينما تتناقص تم العثور على التردد أو الحجم في وسط وشرق أوروبا و البحر الأبيض المتوسط وأجزاء من أمريكا الجنوبية جنوب ووسط أمريكا الشمالية وجنوب غرب أفريقيا وكلها بدرجات من الثقة متباينة.
في الختام وبعد استعراض كل ماسبق يمكننا القول بأنه ليس هناك ما يضمن توزيع معدلات التبخر وهطول الأمطار المتزايدة بالتساوي في جميع أنحاء العالم. قد تتعرض بعض المناطق للفيضانات ومناطق أخرى للجفاف حيث تتغير المواقع التقليدية لأحزمة المطر والصحاري استجابة لتغير المناخ. وتتنبأ بعض النماذج المناخية بأن المناطق الساحلية ستصبح أكثر رطوبة وأن وسط القارات سيصبح أكثر جفافاً. كما تتنبأ بعض النماذج بمزيد من التبخر وهطول الأمطار فوق المحيطات ولكن ليس بالضرورة على الأرض.
أصبح العام الحالي 2024 الأكثر تأثرًا بـظاهرة النينو بعد أن وصل تأثيره إلى جميع أنحاء العالم وبعد تسجيل شهر فبراير الماضي الأكثر دفئًا في التاريخ أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية «ناسا» أن الظاهرة تسببت في ارتفاع منسوب البحار والمحيطات. هذا ويمكن أن يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم الفيضانات بعدة طرق.  ويحمل الهواء الأكثر دفئًا المزيد من الرطوبة مما يؤدي إلى هطول أمطار غزيرة وزيادة احتمالات الفيضانات.  بالإضافة إلى ذلك يمكن أن يؤدي ارتفاع مستويات سطح البحر إلى تفاقم الفيضانات الساحلية في حين أن أنماط الطقس المتغيرة قد تغير تواتر وشدة العواصف مما يساهم في زيادة مخاطر الفيضانات.  ويمكن أن تؤدي إزالة الغابات والتوسع الحضري أيضًا إلى تفاقم الفيضانات عن طريق تقليل امتصاص المياه الطبيعية وتغيير أنماط الصرف.
ومع ارتفاع درجة حرارة المناخ تتغير أيضا كمية كل نوع من السحب. نظرًا لأن السحب المختلفة لها تأثيرات مختلفة على المناخ فقد يكون للسحب تأثير مختلف على المناخ مع استمرار ارتفاع درجة حرارة الأرض. ووفقا لنتائج النموذج من المرجح أن تؤدي السحب إلى تضخيم تغير المناخ في المستقبل. وهذا ما يسمى ردود فعل إيجابية. على سبيل المثال إذا تسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ في ظهور المزيد من السحب التي تحبس الحرارة فقد يؤدي ذلك إلى مزيد من الاحترار. والإيجابية في هذه الحالة لا تعني «جيداً»، بل تعني تفاقم مشكلة الاحتباس الحراري. ونظرا لأن هذا الاستخدام للغة يمكن أن يكون مربكا فإن ردود الفعل المناخية الإيجابية تسمى أحيانًا "الحلقة المفرغة". وبذلك فالتغيرات في بنية السحب ستؤدي بدورها إلى تغيير كمية التسخين أو التبريد التي تسببها السحب والتي يمكن أن يكون لها تأثيرات بعيدة كل البعد عن منطقة النينيو المباشرة.


د. فوزي العيسوي يونس
رئيس وحدة فسيولوجي الاقلمة

مركز بحوث الصحراء - مصر.