"إندفاع تأثير النار على المناخ و "ويذر باترن

"إندفاع تأثير النار على المناخ و "ويذر باترن

إن رنين النار، وهو منطقة ذات شكل خيول من النشاط السيزمي والبركاني المكثف الذي يدور حول المحيط الهادئ، هو أحد أكثر المناطق دينامية من الناحية الجيولوجية على الأرض، وفي حين أن آثاره الجيولوجية - الزلازل وأمواج التسونامي والثورات - هي أمور تحظى باعتراف واسع النطاق، فإن المنطقة تمارس أيضاً تأثيرات كبيرة وغير مقدرة على المناخ الإقليمي والعالمي والأنماط الجوية.

النطاق الجغرافي لارتفاع درجة حريق

ترتفع حرارة النار حوالي 40 ألف كيلومتر (25000 ميل) على طول هامش منطقة المحيط الهادئ و عدة لوحات صغيرة من التكتون، وتشمل السواحل الغربية لأمريكا الشمالية والجنوبية، وجزر ألوتيان في ألاسكا، وشبه كامتشاتكا في روسيا، واليابان، والفلبين، وإندونيسيا، ونيوزيلندا، والعديد من الجزر المرجانية في غرب المحيط الهادئ.

البلدان الأكثر تأثراً مباشرةً من جراء تأثيرات الطقس والأرصاد الجوية في النار تشمل:

• الولايات المتحدة (ولا سيما ألاسكا، هاواي، وشمال غرب المحيط الهادئ)
• كندا (كولومبيا البريطانية ويوكون)
• اليابان
• إندونيسيا
• الفلبين
• نيوزيلندا
• بيرو وشيلي
• بابوا غينيا الجديدة
• روسيا (كامتشاتكا)

وتعاني هذه الدول من انفجارات بركانية متكررة، وظواهر سيزمية، وما يرتبط بها من آثار في الغلاف الجوي والمحيطات تخترق حوض المحيط الهادئ.

النشاط البركاني وضغوط المناخ

الأيروسولات الكبريتية وحقن الغلاف الجوي

أهم تأثيرات المناخ من رنين النار تأتي من ثورات بركانية كبيرة تُحدث ثاني أكسيد الكبريت بالحقن عالياً في الستراتوسفير، وحالما يوجد، فإن أكسيد الفول السوداني وشكل هوباء الكبريت الجسيمات المُجسّدة الصغيرة التي تُبعثر الإشعاع الشمسي إلى الفضاء، وهذه العملية، المعروفة باسم الثلوج الإشعاعي البركاني، يمكن أن تسبب في تهدئة عالمية مؤقتة

وتوضح الأمثلة التاريخية من رنين النار هذا التأثير بقوة:

• Mount Pinatubo (Philippines, 1991)] - The second-largest terrestrial eruption of the 20 million tons of SO2 into the stratosphere. Global average temperatures dropped by approximately 0.5°C (0.9°F) for two years following the eruption.
• Mount Tambora (إندونيسيا، 1815) ] - The largest known eruption in recorded history released enough sulfate aerosols to produce theYear without a Summer) in 1816. Global temperatures fell by 0.4–0.7°C, causing crop failures and famine across North America and Europe. Snow fellos in New England, in June.
• Krakatoa (إندونيسيا، 1883) ] - The catastrophic eruption and subsequent tsunami killed tens of thousands, while the sulfate veil produced spectacular red sunsets worldwide and lowered global temperatures by about 0.3°C for several years.

هذه الأحداث تظهر أن نشاط بركان النار يمكن أن يتغلب على تغير المناخ العادي، مما يسبب التبريد المفاجئ والمعلن الذي يعطل أنماط الطقس في جميع أنحاء العالم.

آثار الشُعب والجسيمات في الغلاف الجوي

ولا تصل الانبعاثات البركانية جميعها إلى الغلاف الجوي، بل إن الانفجارات الأصغر التي تحدث في أكثر من غيرها على امتداد رنين النار والرماد والغازات التي تُطلق في المقام الأول إلى الغلاف الجوي (أدنى طبقة في الغلاف الجوي).

• تعمل كنوة التكثيف السحابي، وزيادة الغطاء السحابي وتغيير أنماط التهطال محليا.
• خفض الإشعاع الشمسي القادم على السطح، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة النهارية.
• تعزيز تردد البرق في الأعمدة البركانية بسبب كهربة جسيمات الرماد.

فعلى سبيل المثال، أظهر انفجار إيجافاجول في أيسلندا (خارج رينغ النار) في عام 2010 كيف يمكن لسحب الرماد أن تعطل السفر الجوي؛ كما أن أحداثا مماثلة في رينغ النار - مثل انفجار جبل مرابي (إندونيسيا) في عام 2010 أو ثورة جبل أونت أوك (اليابان) للفترة 2014-2015 - يمكن أن تحدث تغيرات في التبريد والرطوبة محليا حتى دون حقن.

الانبعاثات البركانية وأجهزة الطقس الإقليمية

التسخين الحراري الجيولوجي والميكروي

وكثيرا ما تُسجّل المناطق البركانية النشطة مصادر حرارة حرارية حرارية حرارية حرارية جغرافية - ربيع حارة، ونفاذات، وفتحات بركانية - تُطلق حرارة وثبات مياه في الجو الأدنى، ويمكن أن تُحدث هذه المدخلات المحلية للطاقة ميكروبات متميزة عن المنطقة المحيطة بها، وبراكين نشطة للغاية، يمكن أن تؤدي التدفقات الحرارية المستمرة إلى:

• ارتفاع درجات الحرارة السطحية بعدة درجات مئوية في المنطقة المجاورة مباشرة
• زيادة الرطوبة المحلية، حيث يختلط الماء من نظم الطاقة الحرارية المائية بالهواء.
• حفز تشكيل الغيوم المكوني، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات سقوط الأمطار المحلية، وخاصة على المنحدرات المهبحة.

في إندونيسيا والفلبين، حيث ترتفع البراكين بشدة من البحار الاستوائية، تسهم هذه الطفرة الحرارية الأرضية في سمعة المنطقة كأحد الاختبارات الرطبة على الأرض، على سبيل المثال، فإن جبل مارابي في غرب سومطرة يختبر نحو 000 4 ميليمتر من سقوط الأمطار السنوية - وهو أعلى بكثير من الأراضي المنخفضة المحيطة.

الآثار الأورامية والأطوباكانية

إن العديد من رنين بركانات النار طويلة وشديدة منعزلة ترتفع آلاف الأمتار فوق التضاريس المحيطة بهذه الجبال تهوي وترتفع وتبرد وتنتج وتهطلاً أوغرافياً، وتؤثر المنحدرات الريحية من البركانات النشطة مثل جبل سانت هيلانة، وماونت فوجي (اليابان)، وماونت سيميرو (إندونيسيا) على زيادة كميات الأمطار الغزيرة.

النشاط السيزمي والتفاعل بين المحيط والغلاف الجوي

إعادة توزيع مياه التسونامي والمحيطات

فالزلازل الكبيرة التي تدور على امتداد مناطق فرعية داخل رنين النار تولد أمواج تسونامي يمكن أن تعيد توزيع حرارة المحيطات وتؤثر على درجات حرارة سطح البحر، وفي حين أن الأثر المناخي المباشر لكارثة تسونامي واحدة محدود بالمقارنة مع الانفجارات البركانية، فإن زلزال المحيط الهندي لعام 2004 (خط العرض 9-1 قبالة سومطرة) وما تلاه من تسونامي قد تسبب في خليط كبير من المحيط الأعلى الدافئة بميا أبردة من المياه العميقة.

النشاط الحراري الهيدروميت وكيمياء المحيطات

البركانيات المغمورة وميادين التهوية الحرارية المائية على طول رنين حرارة إطلاق النار والماء المتغير كيميائياً في المحيط، وفي حين أن التأثير المباشر في الغلاف الجوي طفيف، فإن هذه العمليات تسهم في:

• الاحترار المحلي للمياه العميقة المحيطية، الذي يمكن أن يؤثر على النظم الحالية.
• إطلاق المغذيات والمعادن الأثرية التي تحفز تكبيرات البنتاجين، تغير لون المحيط واللبدو.
• التغيرات في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان التي قد تؤثر على تركيزات غازات الدفيئة على النطاقات الزمنية الجيولوجية.

ورغم أن هذه الآثار هي آثار غير مباشرة، فإنها تتفاعل مع عوامل مناخية أكبر مثل النينيو - الجنوب، التي ترتبط بحد ذاتها ارتباطاً قوياً بحوض المحيط الهادئ.

Regional Climate Effects Across the Pacific Rim

منطقة المحيط الهادئ الشمالية الغربية (الولايات المتحدة وكندا)

إن القوس البركاني في كاسكوب، الذي يمتد من شمال كاليفورنيا إلى كولومبيا البريطانية، هو جزء من رنين النار، ويهيمن على مناخ المنطقة رطوبة المحيط الهادئ التي تسلمها الرياح الغربية، وذرة بركانية مثل جبل رينييه، و جبل هود، و جبل بيكر، ويعززان التهاب الأورامي، ويخلقان غابات غائمة في الجانب الغربي، وظروف قاحية شرق القارات الكاكابل.

اليابان

وتجتمع اليابان في تقارب أربعة لوحات وخبرات من الطوابع البركانية المتكررة، والزلازل، وأمواج تسونامي، وتتفاعل الأنشطة البركانية مع مونسون في شرق آسيا، مما يجلب هطولاً صيفياً ثقيلاً، وقد تؤدي حالات الإشعال التي تُطلق من الكبريت إلى الحد من كثافة التسخين الشمسي في المنطقة، مما قد يضعف الضغط الريحي ويقلل من الأمطار.

إندونيسيا

إن مناخ إندونيسيا، بوصفه البلد الذي به أكثر البركانات نشاطا، متأثر بشدة بالنشاط البركاني، وتدفق الإندونيسي عبر المحيط، وهو تيار رئيسي يربط المحيط الهادئ والمحيط الهندي، حساس لدرجات حرارة سطح البحر التي تم تعديلها بالتبريد البركاني، وتسببت أيضا حالات التطاير في الأرخ الإندونيسي في تداعيات مادن - جوليان، وهو محرك رئيسي من مواضع المحيط المدارية وجنوب شرقها(15)

نيوزيلندا

مناطق بركانية نيوزيلندا، وخاصة منطقة تاوب بركانية، تنتج انفجارات تؤثر على الطقس في نصف الكرة الجنوبي، إن ثورة جبل رابوهو في الفترة 1995-1996 قد أطلقت رماداً وغازاً كبيراً، وتغيير الغطاء الغيومي الإقليمي، وتسبب في تبريد قابل للقياس في الجزيرة الشمالية، وموقف نيوزيلندا في الجزر الوسطى الغربية يعني أن النقل الجوي البركاني السريع

أنديز (أمريكا الجنوبية)

ويشمل قطاع الأنديز من رنين النار البركانيات النشطة في شيلي وبيرو وإكوادور، وقد تسببت انفجارات كبيرة مثل ثورة هوينابوتينا (بيرو، 1600) في التبريد العالمي وعطلت مونسون أمريكا الجنوبية، مما أدى إلى الجفاف والزهور، ويخلق التفاعل بين بركان الأنديز وهيمبولدت تيار أحواض مناخية معقدة على طول الساحل، مع انبعاثات بركانية.

التفاعل مع النينيو - جنوبي التذبذب

إن رنين النشاط البركاني لـ (فاير) يمكن أن يؤثر ويتأثر به على حد سواء، والطريقة الغالبة لتقلب المناخ في المحيط الهادئ على نحو سنوي، والثورات المدارية الكبيرة (مثلاً، في عام 1991، في منطقة (إل تشيكون في عام 1982) قد لوحظت قبل تطور أحداث النينيو في بعض الحالات، والآلية غير مفهومة تماماً، ولكن هناك تغيرات في درجة الحرارة الاستوائية

هذا التفاعل المزدوج يعني أن تأثير النار المناخي جزء من نظام أرضي مقترن حيث تتغذى العمليات الجيولوجية والغلاف الجوي على بعضها البعض على مدى فترات زمنية تمتد من أشهر إلى سنوات

Long-Term Climate Implications and Feedbacks

حالات الإشعال المتعددة والتبريد الديكان

إن فترات تزايد النشاط البركاني على طول رنين النار - عقود أو قرون دائمة - يمكن أن تنتج تبريدا مستمرا يخفي احترار غازات الدفيئة، على سبيل المثال، سلسلة من الانفجارات المدارية الكبيرة في الستينات والثمانينات قد تباطأت مؤقتا ارتفاع درجة الحرارة العالمية، وتظهر سجلات البلوكيات من نواة الجليد أن مجموعات رنين الحرائق في القرنين الثالث عشر والسابع عشر قد ساهمت في مرحلتي إيسيج

إمكانية الإشراف

حالات التخريب - أحداث الحجم 8 أو أكثر في مؤشر الانفجار البركاني - نادرة ولكنها حدثت في رنين النار، مثل ثورة الأورواني في تاو (نيوزيلندا قبل 500 26 سنة)

Climate Change and Volcanic Feedback

تغير المناخ نفسه قد يغير تأثير النار، بالإضافة إلى أن الجو الدافئ يمكن أن يخفض من التحميلات القشرية، مما قد يؤدي إلى حدوث المزيد من الانفجارات في المناطق البركانية الجليدية مثل ألاسكا وباتاغونيا، بالإضافة إلى أن الغلاف الجوي الدافئ يمكن أن يحمل المزيد من الرطوبة، مما يغير كيف يتم نقل الرماد البركاني والهيروسولين في المستقبل وترسب هذه التعليقات.

خاتمة

إن رنين النار أكثر بكثير من الفضول الجيولوجي، وهو لاعب رئيسي في نظام المناخ الأرضي، من الانفجارات الهائلة التي تهدأ الكوكب لسنوات إلى التأثيرات الحرارية الأرضية التي تشكل الطقس المحلي، وينطوي نشاط المنطقة البركاني والزلزامي على آثار واضحة على الظروف الجوية والمحيطية، حيث يواصل العلماء دراسة هذه العلاقات الجوية القصوى،

For further reading, consult the USGS Ring of Fire overview], the ]NOA Volcanic Aerosol Records, and the Wikipedia article on the 1815 TamFTtion6]