تعديل الطول الموجي للظاهرة النينيو/النينيا وشكلها المكاني بواسطة الاضطراب المسبق في محاكاة نموذج مناخي مزدوج المكونات عبر الثلاثة ملايين سنة الماضية

لماذا تهمنا تمايلات بعيدًا في مدار الأرض اليوم

يمكن لأنماط إل نينيو والنينيا، تقلبات تذبذب إل نينيو–جنوب المحيط الهادئ (ENSO)، أن تغمر بعض المناطق بالمياه، وتجفف أخرى، وتزعزع الاقتصاد العالمي. تطرح هذه الدراسة سؤالًا بديهيًا في ظاهره لكن له تداعيات كبيرة: كيف شكلت التغيرات البطيئة والمتوقعة في مدار الأرض حول الشمس ظاهرة ENSO خلال الثلاثة ملايين سنة الماضية، وماذا يخبرنا ذلك عن مستقبلها في عالم يحتدم بالاحترار؟ باستخدام نموذج مناخي قوي يعمل باستمرار عبر عصور جليدية وفترات دافئة، يظهر الباحثون أن تغيرات طفيفة في توقيت قرب الأرض من الشمس يمكن أن تغير بقوة شدة ENSO وموقع مياهها الأدفأ في المحيط الهادئ.

كيف يوجّه تمايل الأرض البطيء محيطًا مضطربًا

مدار الأرض ليس دائرة مثالية، وعلى مدى عشرات الآلاف من السنين تنتقل نقطة الاقتراب الأقرب من الشمس عبر الفصول، وهو تغير يعرف بالاضطراب القبلي (precession). يستخدم المؤلفون نموذجًا مربوطًا للغلاف الجوي والمحيطات لمحاكاة المناخ خلال الثلاثة ملايين سنة الماضية أثناء تطور هذه المعلمات المدارية وغازات الاحتباس الحراري والصفائح الجليدية. في تحليلهم يركزون على كيفية تغير تذبذبات درجة الحرارة السنوية في المحيط الهادئ الاستوائي من حيث الشدة والطول الجغرافي. يجدون أن من بين دورات مدارية مختلفة، يبرز الاضطراب القبلي: تمايل بمعدل تقريبًا 19–23 ألف سنة في توقيت الفصول يهيمن على التغيرات طويلة الأجل في كل من شدة ENSO وموقع مركز نشاطه في المحيط الهادئ.

عندما يعزز ضوء الشتاء سلوكًا شبيهًا بالإل نينيو

تكشف المحاكاة أن ENSO ليس حساسًا بالتساوي لجميع حالات الاضطراب القبلي. عندما تكون الأرض أقرب إلى الشمس خلال شتاء نصف الكرة الشمالي، ينتج النموذج أقوى زيادة في تقلب ENSO، مع أحداث دافئة وباردة أشد تمتد عبر أجزاء كبيرة من المحيط الهادئ الاستوائي الأوسط والشرقي. هذا التكوين يفضّل خلفية شبيهة بالإل نينيو: مياه سطح المحيط الشرقي تكون أبْرَد قليلًا? (Note: retain meaning) مياه السطح في المحيط الشرقي أكثر دفئًا نسبيًا من المعتاد، وتصبح أحزمة الأمطار الاستوائية الرئيسية فوق المحيط الرطب أكثر وتميل أقرب إلى خط الاستواء. في تلك الحالة، يمكن لأنماط حرارة متواضعة أن تثير عواصف رعدية عميقة بسهولة أكبر، وتغير الرياح، وتتغذى مرتدّة على المحيط، مما يضخم تقلبات ENSO بشدة. بالمقابل، عندما يحل اقتراب الأرض في صيف نصف الكرة الشمالي، يبدو النمط الخلفي أكثر تشابهًا مع حالة النينيا، وتضعف أحزمة الأمطار، ويستجيب ENSO فقط بشكل ضعيف للضغط المداري.

كيف تدفع أحزمة الأمطار إل نينيو شرقًا أو غربًا

يؤثر الاضطراب القبلي أيضًا على خط الطول الذي تحدث فيه أقوى شذوذات درجة الحرارة لظاهرة ENSO. عندما يتزامن الحضيض (الحضيض المداري) مع اعتدال الربيع في نصف الكرة الشمالي، يظهر النموذج تحوّلًا بسيطًا نحو الشرق في نشاط ENSO من المحيط الهادئ الأوسط إلى الشرقي. يرتبط هذا التحوّل بعدم توازن بين حزامي أمطار استوائيين رئيسيين: تميل منطقة التقاء جنوب المحيط الهادئ إلى أن تقوى وتبتل، بينما يضعف نظيرها الشمالي. يؤدي ذلك التباين الشمالي–الجنوبي في هطول الأمطار إلى إعادة تنظيم الرياح والتيارات السطحية بحيث تُنقل المياه الدافئة شرقًا بشكل أكثر فعالية، مما يدفع مركز ENSO أقرب إلى الأمريكيتين. في ترتيب الاعتدال المقابل، تلغي تغييرات أحزمة الأمطار هذه تأثيرات بعضها بعضًا تقريبًا، ويتحول موقع ENSO بدرجة أقل بكثير. طوال ذلك، يشدد المؤلفون على أن نمط الاحترار السطحي للمحيط وموقع أحزمة الأمطار أهم من متوسط درجة الحرارة العالمي نفسه.

اتجاهات طويلة الأجل: رابط أقوى باتجاه الحاضر

رغم أن ENSO يظل نشطًا طيلة محاكاة الثلاثة ملايين سنة، فقد تغيرت حساسيته للضغط المداري مع الزمن. يشير النموذج إلى أن قبضة الاضطراب القبلي على ENSO تقوت خلال الفترة الرباعية، لا سيما خلال المليون ونصف سنة الأخيرة. يمكن تتبّع هذا التأثير المتزايد إلى تضخم تدريجي لحزام الأمطار جنوب المحيط الهادئ مع تراجع غازات الاحتباس الحراري ونمو الألواح الجليدية الكبيرة في نصف الكرة الشمالي، مما أدى إلى دفء ورطوبة نسبية في تروبين جنوب المحيط الهادئ مقارنة بالشمال. في الواقع، أصبح المناخ الخلفي تدريجيًا أكثر تأهّبًا لتأثير الاضطراب القبلي على ENSO، بحيث أن تقلبات شدة ENSO باتت تتبع بشكل أوثق تزايدًا وتراجعًا في لُحمة البُعد المداري (اللااستدارة) التي تتحكم في مدى قوة تأثير الاضطراب القبلي.

ماذا يعني هذا لفهم مناخ المستقبل

لغير المتخصصين، الخلاصة الأساسية هي أن ENSO ليس مجرد طابع عشوائي في المناخ الحديث؛ لقد تشكّل لملايين السنين بفعل تغييرات بطيئة ومُتوقعة في مدار الأرض التي تغير أين ومتى يكون المحيط الهادئ الاستوائي الأدفأ والأكثر عاصفة. تُظهر الدراسة أنه عندما يشبه الوضع الخلفي للمحيط الهادئ نمطًا شبيهًا بالإل نينيو، يزداد ENSO قوةً وتضمحل تأثيراته بصورة أكثر وضوحًا، وأن الموضع الدقيق لأحزمة الأمطار الاستوائية يمكن أن يغيّر برفق مكان حدوث النينيو. وبما أن الاحترار المدفوع بالبشر يتوقع أيضًا أن يفضّل أنماط سطح بحر شبيهة بالإل نينيو وتغييرات في أحزمة الأمطار، فإن هذه الرؤى الطويلة الأجل تساعد العلماء على تقييم ما إذا كانت النماذج الحالية تَمسك بالفيزياء الصحيحة وكيف قد تتطور مخاطر ENSO خلال القرون القادمة.

الاستشهاد: Liu, C., An, SI., Yun, KS. et al. Precessional modulation of ENSO strength and spatial structure in a transient CGCM simulation of the past 3 million years. npj Clim Atmos Sci 9, 87 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01355-2

الكلمات المفتاحية: تذبذب إل نينيو–جنوب المحيط الهادئ, الاضطراب المداري القبلي (الاستباقي), مناخ المحيط الهادئ الاستوائي, نمذجة المناخ القديم, منطقة التقاء جنوب المحيط الهادئ