مسار اتجاهات موجات الحرارة: كيف تسهم النشاط البشري والجغرافيا في رفع درجة الحرارة

ومن الأمور الحاسمة أن العلاقة هي علاقة متصاعدة، وأن موجات الحرارة لا تصبح أكثر دفئاً فحسب، بل أصبحت أكثر تطرفاً بشكل غير متناسب، فعلى سبيل المثال، فإن ارتفاع درجة حرارة درجة حرارة واحدة في المتوسط العالمي يمكن أن يزيد من احتمال حدوث حادث حراري مسبب لكسر السجلات بعامل يبلغ خمسة أو أكثر في مناطق كثيرة، وهذا الرد غير الخطي يؤكد الحاجة الملحة إلى خفض الانبعاثات العدوانية.

Urban Heat Island Effect

فالتحضر يغير بصورة أساسية الميكروفونات المحلية، حيث تحل المدن محل النبات الطبيعي بأسطح مظلمة وغير صالحة للزراعة مثل الأسفلت والخرسانة ومواد السقف، وتستوعب هذه الأسطح الإشعاع الشمسي وتحتفظ به طوال اليوم وتطلقه ببطء في الليل، وتمنع التبريد الطبيعي الذي تشهده المناطق الريفية، ونتيجة لذلك، فإن تأثير جزيرة الحرارة الحضرية، حيث يمكن أن تكون مراكز المدن أكثر حرارة من مستوى الموجات الريفية البالغ 10 درجات مئوية.

ويزيد تأثير مبادرة " UHI " من الضغط الحراري على الملايين من الناس في وقت واحد، إذ إن موجة الحرارة في المدينة ليست مجرد حدث محدد من الناحية الجوية؛ بل هي أزمة اجتماعية وصحية؛ إذ يمكن أن تؤدي الزيادة في درجات الحرارة المحلية إلى 2812؛ كما أن المسنين والمقيمين ذوي الدخل المنخفض الذين لا يعانون من التكييف الجوي، والعمال الأخضر في منطقة شيكاغو(#8212)؛ والنقصان المتواضع في كثافة الجزيرة الحرارية الحضرية من خلال الدراسات المصورة (أسطحية)

إزالة الغابات وتغير استخدام الأراضي

إن تغير استخدام الأراضي، ولا سيما إزالة الغابات، يضاعف شدة الموجات الحرارية من خلال آليات متعددة، وتنظم الغابات المناخات المحلية والإقليمية عن طريق تثبيط الأرض، أو إطلاق الرطوبة عن طريق التحول، أو تشجيع تكوين الغيوم، وعندما تُطهر الغابات لأغراض الزراعة أو التنمية، فإن هذه خدمات التبريد قد تضيع، وفي الأمازون، ترتبط إزالة الأحراج المدارية بارتفاع درجات الحرارة السطحية وانخفاض الأمطار، مما يزيد بدوره من احتمال حدوث تغيرات شديدة.

وبالإضافة إلى الآثار المحلية، تسهم إزالة الغابات في انبعاثات الكربون العالمية، إذ تشكل إزالة الغابات المدارية وحدها ما يقرب من 10-15 في المائة من الانبعاثات السنوية من ثاني أكسيد الكربون، مما يخلق دورة خطرة: إذ أن إزالة الغابات تؤدي إلى زيادة الاحترار، مما يزيد من موجات الحرارة التي يمكن أن تضغط على الغابات المتبقية، مما يجعلها أكثر عرضة للحرائق والزيادات الغذائية، كما أن إطلاقات حرائق الغابات في أستراليا في الفترة 2019-2020، ومواسم إطلاقات إطلاق النار في كندا في عام 2023، هي أمثلة توضيحية.

العوامل الجغرافية التي تُستخدم في موجة الشبّه الحرارية

وفي حين أن الأنشطة البشرية قد حددت المرحلة العالمية لزيادة درجات الحرارة، فإن الجغرافيا تعمل كمدير محلي، وتقضي بالضبط كم سيكون المكان حاراً، وإلى أي مدى من الوقت، وبعض المناطق معرضة بشكل طبيعي للحرارة الشديدة، وفهم هذه المواضع المسبقة يساعد على تفسير الاتجاهات الملحوظة وتحسين التنبؤات الإقليمية.

خط العرض والترحال الشمسي

أما المناطق القريبة من خط الاستواء فتتراوح بين سنة واحدة من سنة إشعاع الشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع متوسط درجات الحرارة وارتفاع تواتر أيام الحرارة القصوى، غير أن أكثر موجات الحرارة مدمرة تحدث في مناطق خط العرض المتوسطة (30 درجة إلى 50 درجة) حيث يمكن أن تنتج أنماط الطقس نظماً ثابتة ذات ضغط عال تغلق في الهواء الساخن لمدة أيام أو أسابيع.

Proximity to Large Water Bodies

فالمحيطات والبحيرات الكبيرة تمارس تأثيراً معتدلاً على المناخ الساحلي، فالمياه لها قدرة حرارية عالية التحديد، مما يعني أنها تستوعب وتطلق الحرارة ببطء، وتعاني المناطق الساحلية عادة من صيف أكثر برودة وشتاء مليئ من المواقع الداخلية في نفس خط العرض، وفي موجة حرارية، تظل المناطق الساحلية أكثر برودة بسبب توتر البحر ودرجات حرارة المحيط الهادئ الأكثر برودة، ولكن هذا التأثير يمكن أن ينهار عندما تصبح حرارة المحيط نفسها(ب)

إن عدم وجود أجسام مياه كبيرة يضاعف درجة الحرارة، فالداخل القارية، وخاصة في آسيا وأمريكا الشمالية، تعاني من أشد التعاويذ الباردة شتاء وأكثر موجات الحرارة المعاقبة في الصيف، وظاهرة " قبة الحرارة " ، حيث توجد ارتفاع في ارتفاع مستويات الضغط الهوائي فوق منطقة واسعة، شائع بصفة خاصة في المناطق الداخلية القارية المتوسطة حيث لا يوجد مصدر ضغط مرتفع يلحق بكسر المياه.

التضاريس: الوادي والجبال والصحاري

وتخلق التضاريس درجات حرارة محلية حادة، فالوادي والأحواض عرضة لتقلبات درجة الحرارة، حيث تتراكم مصارف الهواء الباردة إلى الأسفل والدفء فوقها، ويمكن لهذا التأثير، أثناء موجة حرارية، أن يضخ هواء ساخن في طابق الوادي، مما يجعلها أكثر سخونة بكثير من الحافة الجبلية المجاورة، بينما تتجاوز كاليفورنيا الجبال(#8217)؛ وتظل الوادي المركزي وحوض لوس أنجلوس أمثلة كلاس، حيث لا تزال درجات الحرارة العادية.

أما المناطق الجبلية فتتعرض عموماً لدرجات حرارة أكثر برودة مع ارتفاع (وتبلغ نسبة التصفيح نحو 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر)، غير أن موجات الحرارة يمكن أن تؤثر على ارتفاعات مرتفعة أيضاً، وفي جبال الألب والهيمالايا، تبين البيانات الأخيرة أن درجات الحرارة الدنيا في الليل ترتفع بسرعة أكبر من الحد الأقصى للنهار، مما يقلل من درجة الحرارة الداجنية ويزيد من الضغط الحراري على النظم الإيكولوجية غير المسبوقة.

فالصحاريون، بحكم تعريفهم، هم بالفعل ساخنون وجافون، ومع ذلك فإن تغير المناخ يجعل بعض المناطق الصحراوية أكثر حرارة، وقد شهد الصحراء وشبه الجزيرة العربية بعض من أكثر شذوذات الحرارة تطرفاً أثناء موجات الحرارة، ويعني عدم وجود الغطاء النباتي والرطوبة أن جميع الطاقة الشمسية القادمة تتحول مباشرة إلى تدفئة السطح، وفي أماكن مثل وادي الموت، كاليفورنيا، يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة الأرضية 54 درجة مئوية.

Altitude and Heat Wave Behavior

فالخطورة لا تؤثر على درجة حرارة خط الأساس فحسب بل أيضا على مدى انتشار موجات الحرارة، إذ أن المواقع المرتفعة الارتفاع، مثل المدن في منطقة الأنديز أو منطقة تيبيت، تكون عموما أقل درجات الحرارة ولكنها غير محصنة للأحداث القصوى، وفي الواقع، فإن بعض محطات الارتفاع العالية قد سجلت زيادات في درجات الحرارة أكبر من مواقع التحلل المنخفض التي تدفأ الغلاف الجوي، وهذه الظاهرة ترتبط بدرجة غير متناسبة بالتغيرات في التداول والتدرجات الجوية.

رصد موجات الحرارة: الأدوات والتقنيات

ويعد الرصد الدقيق لاتجاهات موجات الحرارة أمرا حاسما بالنسبة لكل من نظم العلم والإنذار التشغيلي، وتوفر أدوات تكميلية متعددة البيانات اللازمة لتتبع التغيرات بمرور الوقت والتنبؤ بالأحداث المقبلة.

Climate Models and Reanalysis

(ج) نماذج المناخ العالمية (GCMs) حفزت نظام الأرض 817 821؛ ونظام المناخ القائم على القوانين المادية والسيناريوهات المتعلقة بالانبعاثات، ومن خلال إجراء عمليات محاكاة تاريخية ومقارنة هذه الملاحظات، يمكن للعلماء أن ينسبوا زيادة تواتر موجات الحرارة للنشاط البشري، ويوفر المشروع النموذجي المقارنات الثنائية الأساس لتقارير الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، ويبين أن العوامل الطبيعية وحدها لا يمكن أن تستنسخ الآثار المناخية المرتفعة التي لوحظت في المناطق الحضرية.

وقد جمعت مجموعات بيانات تحليلية، مثل " ERA5 " من المركز الأوروبي للتنبؤات المتوسطة الأجل، الملاحظات التاريخية مع الناتج النموذجي، من أجل إيجاد سجل ثابت ومترابط للحرارة والرطوبة ومتغيرات أخرى تعود إلى عام 1940، وقد أتاحت هذه البيانات للباحثين مقارنة قياسات الموجات الحرارية مثل مؤشر الموجات الحرارية لكل سنة على مدى عقود.

الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل

وتُوفر السواتل تغطية عالمية، وهي ذات قيمة خاصة لرصد المناطق النائية أو مناطق فصل البيانات، وتوفر أدوات نظام المعلومات والتحليلات المتعلقة بالأشعة فوق البنفسجية في تيرا وسواتل Aqua درجة حرارة سطح الأرض يوميا عند مسافة كيلومتر واحد، وتظهر السواتل في المدار الثابت بالنسبة للأرض، مثل المدار الثابت بالنسبة للأرض (U.S) ودرجة الحرارة في الغلاف الجوي (Europe)، صوراً حرارية أقل من ساعة يمكن أن تلتقطها درجة الحرارة في الغلاف الجوي (La-ST).

وستوفر بعثات ساتلية جديدة مثل وكالة الفضاء الأوروبية)٢٨٢١(؛ وكوبرنيكوس سينتينيل - ٣ وناسا - إيروس - ٢٨١٧(؛ ووكالة الفضاء الوطنية للبحث العلمي، حتى حلا مكانيا وزمانيا أفضل؛ وهذه الأدوات تمكن التنبؤات ومديري الطوارئ من تحديد البقع الساخنة الحضرية، ورصد ظروف الجفاف التي تزيد من موجات الحرارة، وتقييم فعالية تدابير التخفيف مثل السقف المجس وزراعة الأشجار.

نظم الإنذار المبكر وإدماج الصحة العامة

وقد توسعت نظم الإنذار المبكر بالنسبة للموجات الحرارية بشكل كبير في العقد الماضي، وتعمل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية على تعزيز النظام العالمي للإنذار المتعدد المخاطر، الذي يشمل الإنذارات الموحدة بموجات الحرارة، كما أن عدد الساعات والإنذارات الوطنية التي تُنشر على أساس العتبات التي تتباين حسب المنطقة: ما يُعد بمثابة موجة حرارية في ستكهولم يختلف عن موجة حرارية في موجة تحذيرية مومباي.

وقد تحسنت إمكانية الوصول إلى أجهزة الإنذار المسموعة، والحملات الإعلامية الاجتماعية، والتعاون مع المنظمات المجتمعية، ولا سيما مع الفئات الضعيفة، غير أن الثغرات لا تزال قائمة في البلدان المنخفضة الدخل والمناطق الريفية التي تكون فيها إمكانية الحصول على المعلومات المتعلقة بالطقس محدودة، ولا بد من مواصلة الاستثمار في شبكات المراقبة، ولا سيما في أفريقيا وجنوب آسيا وأمريكا الوسطى، لضمان عدم ترك أي منطقة دون إنذار، مع تزايد حدة موجات الحرارة.

التكيف والتخفيف: الطريق إلى الأمام

إن فهم مساهمات الأنشطة البشرية والجغرافيا ليس مجرد عملية أكاديمية، بل يوفر الأساس العلمي للعمل، ويعني التخفيف معالجة السبب الجذري من خلال خفض انبعاثات غازات الدفيئة بسرعة، وكل جزء من درجة حرارة متفاوتة يقلل من تواتر وشدة موجات الحرارة في المستقبل، ويؤكد الفريق الحكومي الدولي أن الحد من الاحترار العالمي إلى 1.5 درجة مئوية فوق المستويات قبل الصناعة، بالمقارنة مع درجة مئوية 2، سيقلل عدد الأشخاص المعرضين لموجات حرارة شديدة تبلغ 420 مليون نسمة.

وفي الوقت نفسه، يعترف التكيف بأن بعض مستويات الاحترار قد أغلقت بالفعل، فالمخططون الحضريون يعيدون تصميم المدن التي تسودها حرارة: السقف الأخضر، والغابات الحضرية، والرصفات المُحدقة، ورموز البناء التي تتطلب التبريد السلبي، وفي الأحياء التي تُجهل الحرارة، يمكن لزراعة الأشجار أن تقل درجات الحرارة المحيطة بدرجتين مئويتين وخامسا.

إن الجغرافيا التي تبث موجات الحرارة تستلزم أن تكون الحلول مصممة محليا، وما يعمل في مدينة ساحلية رطبة مثل نيو أورليانز سيختلف عن مدينة عريقة كبيرة مثل بوغوتا أو متروبوليس صحرى مثل دبي، وبزواجها من بيانات محلية من السواتل والأرض ومن مصادر نموذجية لها فهم للسائقين الجغرافي والبشري، يمكن للمجتمع أن يبني القدرة على التكيف مع عالم حرارة، ولكن خط الاتجاهات لم يكن واضحا.