نماذج المناخ تبالغ في تأثير غازات الاحتباس الحراري على أنماط درجات الحرارة بين نصفي الكرة الأخيرة والمناخ الاستوائي

لماذا يهم التوازن بين الشمال والجنوب

نميل إلى التفكير في الاحتباس الحراري كرقم واحد، مثل متوسط درجة حرارة الكوكب. لكن مكان حدوث الاحترار قد يكون مهماً بقدر مقدار الاحترار. تنظر هذه الدراسة في الفرق الحراري بين نصفي الكرة الشمالي والجنوبي فوق المحيطات وتطرح سؤالاً بسيطاً: هل تلتقط أفضل نماذج المناخ لدينا ما حدث فعلاً منذ خمسينيات القرن الماضي؟ يتبين أن الإجابة هي لا—وهذا الاختلاف له عواقب مهمة على توقعاتنا لهطول الأمطار الاستوائي وتطور تغير المناخ مستقبلاً.

قصة مختلفة في العالم الحقيقي

الكمية الرئيسية في هذا العمل هي التباين الحراري بين نصفي الكرة، والمعرَّف بأنه متوسط درجة حرارة سطح البحر في المحيطات الشمالية ناقص تلك في المحيطات الجنوبية. تُظهر الملاحظات منذ عام 1950 أن هذا التباين انخفض قليلاً: المحيطات في نصف الكرة الجنوبي قد احترت أكثر مما في الشمال. في الوقت نفسه، تحرك نمط الرياح وهطول الأمطار الاستوائية بطرق تتسق مع ذلك الاحترار المفضل للجنوب. ومع ذلك، عندما فحص المؤلفون أكثر من 500 محاكاة من أكثر من 50 نموذجاً من نماذج المناخ المتقدمة، وجدوا السلوك المعاكس. في النماذج، تحتر المحيطات الشمالية أسرع من الجنوبية، مما ينتج تبايناً متزايداً باستمرار يكاد لا يُرى في سجل بيانات العالم الحقيقي.

غازات الاحتباس الحراري مقابل الجسيمات الصغيرة

لفهم سبب الاختلاف بين النماذج والملاحظات، فرَّق الباحثون بين أدوار التأثيرات البشرية والطبيعية المختلفة. حللوا تجارب نموذج مناخ خاصة فيها سمح بتغير غازات الاحتباس الحراري فقط، أو الجسيمات الهوائية الناتجة عن النشاط البشري فقط، أو العوامل الطبيعية مثل البراكين وتغيرات الشمس فقط. باستخدام تقنيات إحصائية، أظهروا أنه في العالم الحقيقي، يُدفع التطور الأخير لدرجات الحرارة بين الشمال والجنوب فوق المحيطات في الأساس بواسطة الهباء الجوي والضغوط الطبيعية. الهباء الجوي، المنبع بشكل أساسي في نصف الكرة الشمالي، يميل إلى تبريد الهواء أعلاه فوق هذه المحيطات، مما يساعد في منع مياه الشمال من التفوق على الجنوب في الاحترار. الثورات البركانية الكبيرة تعزز أكثر حلقات التبريد. بالمقابل، في النماذج، يهيمن غازات الاحتباس الحراري على الاتجاه طويل الأمد في الفرق بين نصفي الكرة، مع دور تعويضي أضعف للهباء الجوي.

كيف تتفاعل الرياح والتبخر والبحار الدافئة

آلية فيزيائية مركزية وراء هذا التناقض تتعلق بالصلة بين الرياح السطحية والتبخر ودرجة حرارة سطح البحر. عندما تهب الرياح بقوة أكبر فوق المحيط، تزيد التبخر، ما يزيل الحرارة ويميل إلى تبريد السطح؛ الرياح الأضعف تفعل العكس، مما يسمح للمياه بالاحترار. هذا التفاعل بين الرياح والتبخر ودرجة حرارة سطح البحر يضخم أي خلل أولي في التسخين بين نصفي الكرة. في محاكاة الغازات الدفيئة فقط، تولد النماذج تغيّرات في الرياح السطحية تُفضّل نظاماً من الاحترار الإضافي لمحيطات نصف الكرة الشمالي نسبياً إلى الجنوب. تُظهر الملاحظات صورة أكثر تعقيداً، مع تغيّرات مدفوعة بالهباء الجوي وتباين طبيعي تنتج أنماط رياح ودرجات حرارة لا تطابق الاحترار المُمَثَّل في النماذج نحو الشمال.

ماذا يقول هذا الاختلاف عن حساسية النماذج

استكشف الفريق أيضاً كيف يرتبط هذه المشكلة بحساسية نماذج المناخ الإجمالية—إلى أي حد ترتفع درجات الحرارة استجابة لزيادة معينة في غازات الاحتباس الحراري. تميل النماذج ذات الحساسية المناخية التوازنية الأعلى إلى إظهار احترار أقوى وخاطئ لمحيطات نصف الكرة الشمالي مقارنة بالجنوب. في الوقت نفسه، تقوم النماذج بعمل أفضل بكثير في إعادة إنتاج التقلبات البطيئة متعددة العقود في تباين درجات الحرارة بين نصفي الكرة، والتي يبدو أنها تشكَّل إلى حد كبير بواسطة الهباء الجوي والضغوط الطبيعية. من خلال استغلال هذا النجاح الجزئي، استخدم المؤلفون التباين المرصود لتضييق مدى مدى تبريد الهباء الجوي للكوكب عبر تأثيره على السحب، مما يقلل نطاق عدم اليقين مقارنة بالتقييمات الدولية الأخيرة.

تداعيات على هطول الأمطار المستقبلية في المناطق الاستوائية

تساعد قدرة الاحترار بين نصفي الكرة في توجيه حزام الأمطار الاستوائي، وهي منطقة الأمطار الغزيرة التي تغذي الرياح الموسمية وتؤثر في تشكّل الأعاصير. لأن العديد من النماذج يبالغ في احترار محيطات نصف الكرة الشمالي، فإنها أيضاً تميل إلى التنبؤ بتحول أقوى للحزام المطري باتجاه الشمال مقارنة بما توحي به الملاحظات. عندما قارن الباحثون الإسقاطات المستقبلية من النماذج ذات الحساسية المناخية العالية والمنخفضة، وجدوا أن النماذج الأقل حساسية—تلك التي تتوافق أفضل مع النمط النصفي المرصود—أنتجت تحركاً شمالياً أكثر تواضعاً في أمطار المناطق الاستوائية. بعبارات يومية، يعني هذا العمل أن بعض أشد توقعات النماذج حول مدى تحرك أحزمة الأمطار الاستوائية، ومدى ما سيصبح عليه بعض المناطق أكثر رطوبة أو جفافاً بدرجة درامية، قد تكون مبالغاً فيها إذا استندت إلى نماذج تبالغ في الاحترار المدفوع بغازات الاحتباس الحراري في محيطات الشمال.

الاستشهاد: He, C., Clement, A.C., Cane, M.A. et al. Climate models exaggerate greenhouse gas impact on recent interhemispheric temperature patterns and tropical climate. Nat Commun 17, 3265 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69783-5

الكلمات المفتاحية: التباين الحراري بين نصفي الكرة, الهباء الجوي والمناخ, تحولات أمطار المناطق الاستوائية, انحيازات نماذج المناخ, احترار سطح المحيط