تُظهر بيانات الأقمار الصناعية التابعة لوكالة ناسا أن البركان ضخ 146 تيراغرام من الماء – وهو ما يكفي لملء 58000 حوض سباحة بحجم أولمبي – في الطبقة الثانية من الغلاف الجوي للأرض ، حيث توجد طبقة الأوزون وفوقها مباشرة. الطائرات تطير. وقالت الدراسة إن الكمية المنبعثة تعادل 10 في المائة من المياه الموجودة بالفعل في طبقة الستراتوسفير.
قال مؤلف الدراسة الرئيسي وعالم الغلاف الجوي لويس ميلان من ناسا ، والذي يتضمن بيانات بخار الماء يعود تاريخها إلى عام 1995: “هذه هي المرة الأولى التي يحدث فيها هذا النوع من الحقن في عصر الأقمار الصناعية بأكمله”. “لم نشهد شيئًا كهذا من قبل ، وكان الأمر مثيرًا للإعجاب”.
تنبعث من الانفجارات البركانية أنواعًا مختلفة من الغازات والجسيمات. تطلق معظم الانفجارات البركانية ، بما في ذلك Hanga Tonga ، جزيئات تبرد سطح الأرض عن طريق عكس ضوء الشمس إلى الفضاء مرة أخرى ، لكنها تتبدد عادةً بعد عامين إلى ثلاثة أعوام. قلة قليلة ، مع ذلك ، تنفث البخار أكثر من اللازم. يبقى هذا البخار في الغلاف الجوي لفترة طويلة – من خمس إلى عشر سنوات – ويحتجز الحرارة على سطح الأرض.
يتوقع ميلانو أنه بمجرد أن تتبدد جزيئات التبريد المصاحبة على مدى ثلاث سنوات ، يمكن أن يكون للبخار تأثير احتراري على درجة حرارة سطح الكوكب. لم يكن يعرف مقدار ارتفاع درجة الحرارة اعتمادًا على كيفية تشكل عمود البخار. يعتقد الفريق أن ارتفاع درجات الحرارة سيستمر لبضع سنوات حتى تدفع أنماط الدورة الدموية في الستراتوسفير بخار الماء إلى طبقة التروبوسفير ، وهي الطبقة التي يحدث فيها طقس الأرض.
وقال ميلان “إنه مجرد ارتفاع مؤقت ثم يعود إلى حيث ينبغي أن يكون”. “لن يؤدي ذلك إلى تفاقم تغير المناخ.”
أضاف عالم الغلاف الجوي في وكالة ناسا رايان كرامر أنه في ضوء العوامل العديدة التي تؤدي إلى تغيرات درجة الحرارة على مدى عدة سنوات ، يمكن أن يضيع تأثير الاحتباس الحراري للبركان في الضوضاء اعتمادًا على حجمه.
على ضيق قالت سوزان ستراهان ، عالمة كيمياء الغلاف الجوي في جامعة ماريلاند مقاطعة بالتيمور ووكالة ناسا ، إنه بمرور الوقت ، يمكن أن يؤدي زيادة بخار الماء إلى تفاقم استنفاد طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير.
يحمي أوزون الستراتوسفير سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. تم التخلص التدريجي إلى حد كبير من المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون بموجب بروتوكول مونتريال لعام 1987 والتعديلات اللاحقة.
أوضح ستراهان ، الذي لم يشارك في الدراسة ، أن بخار الماء الزائد يمكن أن يؤثر على العديد من التفاعلات الكيميائية التي تتحكم في تركيزات الأوزون في الستراتوسفير. أظهرت بيانات الأقمار الصناعية لوكالة ناسا في يوليو أن مستويات الأوزون قد انخفضت بالفعل ، مقارنة بالأماكن التي تراكم فيها بخار الماء الزائد في السنوات السابقة. وأضاف أنه يجب إجراء تحليل شامل لمعرفة السبب.
“قد تكون هناك نقاط ضعف الآن ، لكن هذا ما نحتاجه [is] نموذج يخبرنا عن الآلية (الآليات) التي تسببت في التأثيرات. وقال ستراهان في رسالة بالبريد الإلكتروني “كل من الطقس والكيمياء سيلعبان دورًا بلا شك .. الأسئلة هي كم وأين ومتى؟”
قال ستراهان أيضًا أن بخار الماء الزائد يمكن أن يعزز تكوين غيوم ليلية خاصة تظهر على شكل خصلات شبحية متلألئة في سماء الليل. تحدث حوالي 50 ميلًا في الغلاف الجوي ، فوق طبقة الستراتوسفير ، وهي من أندر ، وجفاف ، وأعلى السحب على الأرض. بالنسبة للكثيرين ، تبدو الغيوم وكأنها سماء رائعة. ومع ذلك، يعتقد الباحثون اعتمادًا على المدة التي يستغرقها بخار الماء للانتقال إلى أعلى في الغلاف الجوي حيث تتشكل السحب ، لن يظهر أي تغيير كبير في هذه السحب حتى وقت لاحق.
بشكل عام ، قال ميلين ، إن بخار الماء الزائد بحد ذاته لا يدعو للقلق ، ولكنه “شيء مثير للاهتمام يحدث”. ينتهز هو وزملاؤه الفرصة لاختبار نماذج الكمبيوتر الخاصة بهم التي تساعد في فهم تغير المناخ والتنبؤ بالطقس بشكل عام.
قال ميلان: “هناك كمية هائلة من بخار الماء تتحرك في طبقة الستراتوسفير ، ويمكننا اختبار مدى جودة تمثيل النماذج لتحركاتها في الغلاف الجوي”. “هذا البركان سيوفر الكثير من العمل لكثير من الباحثين.”
