إعادة بناء درجة الحرارة والهطول وتحديد أحداث المناخ المتطرفة في آسيا الجبلية العالية على مدى 500 عام باستخدام طرق متعددة EnKF

لماذا يهمنا "القطب الثالث" جميعًا

تُعرف آسيا الجبلية العالية، الهضبة الشاسعة التي تضم جبال الهيمالايا وهضبة التبت، أحيانًا باسم "القطب الثالث" لمخزونها الهائل من الثلج والجليد. تدعم الأنهار التي تتغذى من هذا الماء المتجمد أكثر من مليار شخص إلى المصبات. ومع ذلك، تسخن المنطقة بنحو ضعف متوسط الاحترار العالمي، مع تقلص الأنهار الجليدية وزيادة الفيضانات والانهيارات الأرضية. وللتحقق مما إذا كانت التغيرات الحالية غير مسبوقة فعلًا — أو جزءًا من تقلبات طبيعية — يحتاج العلماء إلى النظر إلى ما بعد سجلات الترمومترات القصيرة. تمتد هذه الدراسة إلى الوراء 500 عام لإعادة بناء تاريخ درجات الحرارة والأمطار في المنطقة ولتحديد فترات الماضي من البرد القارس والحر الشديد والجفاف وفترات الرطوبة.

نظرة إلى نصف ألفية ماضية

تعود سجلات محطات الطقس في آسيا الجبلية العالية إلى نحو 150 عامًا فقط، وحتى هذه السجلات غير مكتملة. ولتمديد الخط الزمني، لجأ الباحثون إلى سجلات طبيعية تسجل المناخ بهدوء سنة بعد سنة: حلقات الأشجار، ونوى الجليد، وترسبات الكهوف، ورواسب البحيرات. جمعوا مجموعتين كبيرتين من هذه السجلات "الوكيلة": إحداهما مبنية على قاعدة بيانات دولية قائمة ومجموعة موسعة أضافت نحو 100 سلسلة أخرى منتشرة عبر المنطقة. تم دمج هذه البيانات مع محاكاة حاسوبية طويلة لمناخ الأرض، مستخدمين أساليب مستعارة من التنبؤ الجوي الحديث لإنتاج خرائط كاملة لدرجة الحرارة والهطول لكل سنة من 1501 إلى 2000.

مزج الأدلة بخوارزميات ذكية

استخدم الفريق ثلاث طرق استيعاب بيانات مترابطة، كلها مبنية على مرشح كالمان التجميعي، تقنية أساسية في توقعات الطقس. ببساطة، يقدم نموذج المناخ العديد من النسخ المحتملة للحالة الماضية، في حين تؤثر سجلات الوكلاء على تلك النسخ لتقربها مما حدث فعلاً. تختلف الطرق الثلاث في كيفية اختيارها للأوضاع النموذجية وكيفية وزنها لتتوافق مع الأدلة الوكيلية. بتشغيل الطرق الثلاث مع مجموعتي الوكلاء، أنتج العلماء ستة إعادة بناء. ثم تحققوا منها بمقارنتها بالسجلات الآلية الحديثة ومع سجلات وكلاء مُحتجَزَة. تابعت عمليات إعادة البناء تقلبات درجة الحرارة الإقليمية جيدًا والتقطت التغيرات الرئيسية في الهطول، على الرغم من أن الهطول كان أصعب في التحديد من درجة الحرارة.

من برودة العصر الجليدي الصغير إلى دفء العصر الحديث

يكشف سجل الـ500 عام تحولًا واضحًا من ظروف أبرد كانت تُعرف بالعصر الجليدي الصغير إلى الاحترار البارز في القرن العشرين. شهدت آسيا الجبلية العالية عدة فترات باردة مميزة، بما في ذلك فترة تبريد طويلة تقريبًا من نحو 1620 إلى 1680 وفترة قاسية بشكل خاص في أوائل القرن التاسع عشر. أما الأمطار، فبدت من ناحية أخرى بلا اتجاه طويل الأمد بسيط؛ إذ تأرجحت عقودًا بين ظروف أكثر رطوبة وجفافًا. ما يبرز هو أواخر القرن العشرين، عندما تسارعت الاحترار ودخلت المنطقة مرحلة رطبة مستمرة من أواخر الثمانينيات حتى 2000. عبر جميع إعادة البناء الستة، كان توقيت التقلبات الكبرى في درجة الحرارة والهطول متسقًا إلى حد ملحوظ، مما يعزز متانة النتائج.

اكتشاف متطرفات المناخ في الماضي

مع الخرائط السنوية المتاحة، بحث المؤلفون منهجيًا عن سنوات وفترات متعددة السنوات كانت خارجة كثيرًا عن النطاق المعتاد — سواء للبرد أو للحر، وللجفاف أو للرطوبة. وجدوا أن السنوات الباردة الشديدة شكّلت نحو 11% من السجل، بينما شكلت السنوات الدافئة جدًا نحو 9% تقريبًا. برزت ثلاثة أحداث مميزة. أولاً، من 1641 إلى 1644، شهدت المنطقة موجة برد شديدة وواسعة النطاق، ربما مرتبطة بثوران بركاني كبير خفّف ضوء الشمس وأضعف أمطار الرياح الموسمية الصيفية في الجنوب الشرقي. ثانيًا، من 1817 إلى 1820، عانت آسيا الجبلية العالية حدثًا مركبًا من البرد والجفاف، وربما كان مرتبطًا مرة أخرى بنشاط بركاني (بما في ذلك ثوران تامبورا الشهير)، مع تبريد شديد عبر معظم المنطقة وجفاف في سلاسل جبلية رئيسية. أخيرًا، من 1994 إلى 2000، شهدت المنطقة أطول فترة دافئة مستمرة في سجل الـ500 عام، مصحوبة برطوبة غير عادية، خاصة في الشمال الغربي.

ماذا يعني هذا للحاضر والمستقبل

بالنسبة لغير المتخصصين، الخلاصة أن مناخ آسيا الجبلية العالية تفاوت دائمًا، أحيانًا بشكل حاد، لكن العقود الأخيرة تبرز بشكل خاص. إن حلقة الدفء والرطوبة أواخر القرن العشرين طويلة وشديدة على نحو غير معتاد مقارنةً بما كان خلال القرون الخمسة الماضية، حتى عند مقارنتها باضطرابات طبيعية كبرى مثل الثورات البركانية. من خلال توفير إعادة بناء مفصلة قائمة على الخرائط لدرجات الحرارة والهطول على مدى 500 عام، تقدم هذه الدراسة أساسًا قويًا لاختبار نماذج المناخ ولتقدير مدى دفع التغير الحديث بنشاط بشري مقابل التقلبات الطبيعية. وهذا بدوره يمكن أن يساعد المخططين والمجتمعات على الاستعداد لتحولات مستقبلية في إمدادات المياه والمخاطر المرتبطة بالمناخ في واحدة من أكثر المناطق الجبلية حيوية — وأكثرها ضعفًا — في العالم.

الاستشهاد: Zhou, J., Chen, F., Zhu, Y. et al. Reconstruction of temperature, precipitation, and identification of extreme climate events in high mountain Asia over 500 years using multi-method EnKF. Sci Rep 16, 5610 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36469-3

الكلمات المفتاحية: آسيا الجبلية العالية, إعادة بناء المناخ القديم, متطرفات المناخ, درجة الحرارة والهطول, هضبة التبت