دراسة تبحث تأثير العناصر الديناميكية والديناميكا الحرارية للتغير المناخي في تشكل تيارات الحمل الحراري خلال النهار
يؤثر التغير المناخي في الدورة المائية حيث أنه يؤدي إلى ارتفاع وتيرة هطول الأمطار وتكرار حدوثها، وذلك بسبب تأثر التغير المناخي بالعوامل الديناميكية والديناميكا الحرارية لتيارات الحمل الحراري. ويشير التأثير الديناميكي إلى زيادة قوة تيارات الحمل الحراري بسبب ارتفاع الطاقة الكامنة فيها، بينما تمثل عوامل الديناميكا الحرارية التأثير المتزايد لبخار الماء في الغلاف الجوي الأكثر دفئًا والذي يمكّن الحمل الحراري من التطور.
وللوصول إلى فهم معمق لدور العوامل الديناميكية والديناميكا الحرارية للتغير المناخي على تطور الحمل الحراري أثناء النهار، قام فريق بقيادة الدكتور لولين تشو، الحاصل على منحة الدورة الثالثة من برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار والباحث في معهد "هوا شين تشوانغ تشي" للعلوم والتكنولوجي في الصين، بدراسة تجريبية تضمنت تطبيق منهج جديد للنمذجة القائمة على تقنية متطورة تُدعى (Piggybacking simulation)تقوم على فصل العوامل الديناميكية والديناميكا الحرارية.
ويتم إجراء عمليات محاكاة محدودة النطاق لفصل هذين المكونين خلال النهار عند حدوث الحمل الحراري بشكل غير منتظم وذلك باستخدام نموذج مناخي عالمي (GCM)يرصد تغيرات درجة حرارة الغلاف الجوي المتوقعة.
وتعتمد تقنية (Piggybacking simulation)على استخدام مجموعتين من المتغيرات الديناميكا الحرارية في العملية الأحادية لمحاكاة السحاب، حيث ترتبط المجموعة الأولى بالديناميكيات وإعطاء نتائج المحاكاة، بينما تتبع المجموعة الثانية المحاكاة الكلية، ليتم تبادل النتائج مع بالاعتماد على تقنية (Piggybacking simulation) في العملية الثانية. وتم إعداد هذه النمذجة بناءً على الملاحظات التي تم جمعها من منطقة الأمازون قبل أكثر من عقد.
وتكشف الدراسة بوضوح أن تأثير المحاكاة للتغير المناخي على الحمل الحراري يعود إلى العوامل الديناميكية، وليست لعوامل الديناميكا الحرارية مما يشير إلى أن تأثير تغير المناخ على هطول الأمطار يعتمد بشكل كبير على الطريقة التي تتشكل بها تيارات الحمل الحراري.
كما وجدت الدراسة أن الفروق بين النتائج ومخرجات تقنية (Piggybacking simulation) كانت بسيطة في كافة عمليات المحاكاة، الأمر الذي يشير إلى تأثير ضئيل نسبيًا لارتفاع معدل بخار الماء في تيارات الحمل الحراري على محاكاة التغير المناخي. ومع ذلك أظهرت الدراسة تأثيرات ديناميكا حرارية مثيرة للاهتمام تتطلب مزيدًا من البحث مثل تراجعنسب السحب حتى عند ثبات الرطوبة النسبية.
كما تتوقع الدراسة أن نتوصل في المستقبل إلى فهم أفضل للتأثيرات الديناميكية والديناميكا الحرارية للتغير المناخي على الحمل الحراري المنتظم، من خلال استخدام تقنية (Piggybacking simulation) لمحاكاة الحمل الحراري المنظم.
لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:
https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/32/16/jcli-d-19-0007.1.xml
