Language
Country/Area
No result found
سر السحب: كيف تؤثر نوى التكثيف في السحب على الطقس؟
وراء تغير المناخ، هناك جزيئات صغيرة غير معروفة - نوى التكثيف السحابي (CCN) - تؤثر بهدوء على الطقس والمناخ. هذه الجسيمات الصغيرة، التي يبلغ قطرها حوالي 0.2 ميكرومتر، تعادل واحد على مائة من حجم قطرات السحابة وتشارك بصمت في عملية تكوين السحابة وهطول الأمطار. تُعد نوى التكثيف السحابية نوعًا فريدًا من الهباء الجوي في الغلاف الجوي والتي توفر السطح غير الغازي الضروري لتكثيف بخار الماء. ستتناول هذه المقالة التأثير الهائل الذي تخلفه هذه الجسيمات الصغيرة على الطقس والمناخ ومستقبل هندسة المناخ.
يحتاج بخار الماء إلى الارتباط بسطح غير غازي ليتحول إلى سائل، وهي العملية التي تسمى التكثيف.
الخصائص الأساسية لنوى التكثيف السحابي
تتكون نوى تكاثف السحب عادة من الغبار وملح البحر والكبريتات ومواد أخرى. ويؤثر حجمها وتركيبها بشكل كبير على قدرتها على تكوين قطرات السحب. على سبيل المثال، تمتص الكبريتات وملح البحر الماء بسهولة، في حين أن الصودا والكربون والمعادن الأخرى لا تفعل ذلك. ويتراوح عدد هذه الجسيمات في الغلاف الجوي عادة بين 100 و1000 لكل سنتيمتر مكعب، وتقدر كتلتها الإجمالية بما يصل إلى 2 تريليون كيلوغرام سنويا.
العلاقة بين نوى التكاثف السحابي والطقس
يؤثر عدد ونوع نوى التكثيف السحابية بشكل مباشر على هطول الأمطار وعمر السحابة والخصائص البصرية. وأظهرت الدراسات أن التركيز المستقر لـCCN يتأثر بالتجمع والاندماج، كما أن التغيرات في عددها قد تتأثر أيضًا بالتغيرات الشمسية، وبالتالي تغيير خصائص السحب بشكل غير مباشر. لذلك، فإن فهم نوى التكثيف السحابي قد لا يساعد فقط في تحسين توقعات هطول الأمطار، بل قد يوفر أيضًا معلومات أساسية للاستجابة لتغير المناخ.
يؤثر عدد ونوع نوى التكثيف السحابية بشكل مباشر على هطول الأمطار وعمر السحابة والخصائص البصرية.
ظهور تكنولوجيا تلقيح السحب
تلقيح السحب هو تقنية يتم فيها إضافة جزيئات صغيرة إلى الغلاف الجوي لتعزيز تكوين السحب وهطول الأمطار. وقد استكشف العديد من الباحثين طرقًا مختلفة، بما في ذلك رش الملح جوًا أو أرضًا وحتى استخدام نبضات الليزر لإثارة الجزيئات في الغلاف الجوي. وعلى الرغم من أن هذه الأساليب فعالة في بعض الأحيان في زيادة هطول الأمطار، إلا أن العديد من الدراسات فشلت في العثور على فروق كبيرة في هطول الأمطار.
الجدال حول تقنية تفتيح السحب البحرية
وهناك تقنية أخرى مرتبطة بـCCN وهي تفتيح السحب البحرية، وهي طريقة من طرق هندسة المناخ تعمل على تعزيز قدرة السحب على عكس ضوء الشمس عن طريق حقنها بجزيئات صغيرة. ورغم أن هذه التقنية تهدف إلى خفض درجات الحرارة على سطح الأرض، فإنها قد تواجه العديد من التحديات في التنفيذ، بما في ذلك تأثيرات المركبات مثل الكلور والبروم على الجزيئات الأخرى في الغلاف الجوي.
إن التقنيات مثل تلقيح السحب وتفتيح السحب البحرية، على الرغم من صعوبتها في التنفيذ، تكشف عن الخيارات المتاحة لنا في مواجهة تغير المناخ.
العلاقة بين CCN والعوالق النباتية البحرية
يؤثر نمو العوالق النباتية البحرية بشكل مهم على تكوين نوى التكثيف السحابية. تطلق بعض العوالق النباتية ثنائي ميثيل الكبريتيد (DMS)، وهي مادة يمكنها تكوين هباء جوي من الكبريتات. عندما تزدهر العوالق النباتية في المياه الدافئة، فإنها تطلق كميات كبيرة من DMS، مما يؤدي بدوره إلى زيادة CCN، مما يعزز تكوين السحب ويخلق حلقة تنظيم مناخية مزعجة.
العلاقة بين البراكين وCCN
يمكن للغازات والرماد المنبعثة أثناء الانفجارات البركانية أيضًا أن تؤثر بشكل كبير على تركيزات CCN في الغلاف الجوي. يمكن تحويل الغازات مثل ثاني أكسيد الكبريت التي تطلقها البراكين إلى حمض الكبريتيك، والذي بدوره يشكل هباء جوي دقيق من الكبريتات يزيد من احتمالية تشكل السحب. يمكن لهذه الهباء الجوي أيضًا أن تعكس الإشعاع الشمسي، مما يؤدي إلى التبريد العالمي.
الآفاق والأفكار المستقبلية
مع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا، لا تزال الأبحاث المتعلقة بنواة التكثيف السحابية مستمرة. ولا يؤثر وجودها على أنظمة الطقس فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في سياقات أوسع مثل تغير المناخ. ومع ذلك، لا يزال هناك الكثير من الأمور غير المعروفة التي تحتاج إلى استكشاف من أجل إجراء أبحاث مستقبلية حول نوى التكثيف السحابي، والآليات الوقائية لاستقرارها، وتطبيقاتها المحتملة في تنظيم المناخ. هل فكرت يومًا أنه في يوم ما في المستقبل، قد تصبح نوى التكثيف السحابية أداة مهمة في حربنا ضد تغير المناخ؟
