قد تنجح الهندسة الجيولوجية الشمسية، لكن درجات الحرارة المحلية قد تستمر في الارتفاع لسنوات

تخيل المستقبل حيث، على الرغم من الجهود المبذولة للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة بسرعة، أصبحت أجزاء من العالم ساخنة بشكل لا يطاق.وقد تقرر بعض الحكومات إجراء "هندسة جيولوجية" للكوكب من خلال رش مواد في الغلاف الجوي العلوي لتكوين هباء جوي عاكس دقيق ــ وهي العملية المعروفة باسم حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري.

ومن الناحية النظرية، ستعكس هذه الجسيمات الصغيرة كمية أكبر من ضوء الشمس إلى الفضاء، مما يخفف من آثار ظاهرة الاحتباس الحراري.ويتصور البعض أن له تأثير انفجار بركاني، مثل جبل بيناتوبو في عام 1991، والذي أدى إلى تبريد الكوكب بنحو نصف درجة مئوية في المتوسط ​​لعدة أشهر.ومع ذلك، مثل هذا الثوران، يمكن أن تختلف التأثيرات بشكل كبير عبر سطح الكرة الأرضية.

ما مدى السرعة التي تتوقع أن تلاحظ بها انخفاض درجات الحرارة المحلية؟سنة واحدة؟خمس سنوات؟عشر سنوات؟

ماذا لو بدت درجات الحرارة المحلية في ارتفاع؟

وكما تبين، هذا هو بالضبط ما يمكن أن يحدث.في حين تظهر دراسات النمذجة أن حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري يمكن أن يمنع درجات الحرارة العالمية من الارتفاع بشكل أكبر، أبحاثنا يوضح أن درجات الحرارة محليًا أو إقليميًا قد تستمر في الارتفاع خلال السنوات القليلة التالية.وهذه الرؤية ضرورية لكي يفهمها عامة الناس وصناع السياسات حتى يتم تقييم السياسات المناخية بشكل عادل وتفسيرها على أساس أفضل العلوم المتاحة.

لماذا قد تستمر درجات الحرارة المحلية في الارتفاع

في تم نشر المقال في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في سبتمبر.في 27 تشرين الثاني (نوفمبر) 2022، نستكشف كيف يمكن إخفاء فعالية حقن الهباء الجوي في الستراتوسفير من خلال التقلبات الطبيعية لمناخ الأرض.

تشير تقلبية المناخ الطبيعية إلى التغيرات في المناخ التي لا يحركها البشر، مثل التفاعلات الفوضوية التي لا يمكن التنبؤ بها داخل وبين المحيطات والغلاف الجوي والأرض والجليد البحري.أحد الأمثلة على تقلب المناخ الطبيعي هو ظاهرة النينيو والتذبذب الجنوبي الظواهر.خلال عام ظاهرة النينيو ــ أو عكسها ظاهرة النينيا ــ تشهد أجزاء كثيرة من العالم ظروفاً أكثر دفئاً أو برودة مما قد تكون عليه في ظروف أخرى.هذه هي السمات التي لا مفر منها للنظام المناخي للأرض.

لقد نظرنا إلى 10 نماذج محاكاة للمناخ تتضمن حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري وقمنا بتحليل درجات الحرارة التي قد يتعرض لها الناس على مدى 10 سنوات إذا تمت إضافة ما يكفي من الهباء الجوي للحد من ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى 1.5 درجة مئوية (2.7 فهرنهايت) فوق مستويات ما قبل الصناعة، فإن الأمم المتحدة ستفعل ذلك. اتفاق باريس للمناخ هدف.

لقد وجدنا أن نسبة كبيرة من سكان الأرض يمكن أن تشهد ارتفاعًا مستمرًا في درجات الحرارة حتى مع انخفاض متوسط ​​درجات الحرارة على المستوى العالمي، مع ما يصل إلى 55% ما زالوا يعانون من ارتفاع درجات الحرارة لمدة عقد من الزمن بعد بدء حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري.

وقد يكون هذا صحيحاً في أجزاء من أكبر وأغنى البلدان في العالم، بما في ذلك الولايات المتحدة والصين والهند وأجزاء من أوروبا.نفس البلدان التي لديها القدرة على محاولة حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري في المستقبل يمكن أن تكون كذلك تلك على الأرجح لا تزال ترى ارتفاع درجات الحرارة.

ولا تزال العواقب غير مفهومة بشكل جيد

تم اقتراح العديد من الأنواع المختلفة لتعديل الإشعاع الشمسي، لكن معظم الخبراء يعتبرون حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري هو الحل الأمثل. النهج الأكثر فعالية والأقل تكلفة.

تتمثل الفكرة الأساسية في إنتاج جزيئات صغيرة عاكسة في جزء من طبقة الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح بين 12 و16 ميلاً (20 و25 كيلومترًا) - وهو أعلى من المكان الذي تطير فيه الطائرات عادةً.وفي حين تشير بعض قصص الخيال العلمي إلى إمكانية استخدام الصواريخ للقيام بذلك، يعتقد معظم الخبراء أن الطائرات المعدلة ستكون مطلوبة لتوزيع الهباء الجوي بدرجة كافية وباستمرار.

في عام 2021، نحن.الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب أصدر تقريرًا حول موضوع تعديل الإشعاع الشمسي، بما في ذلك حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري.وقد كتبت التقرير لجنة من علماء المناخ والاقتصاديين والمحامين وغيرهم.وخلصت المجموعة إلى أن الولايات المتحدة.ينبغي تمويل البحوث حول هذا الموضوع.وقد أوصت بذلك جزئيًا لأن عواقب تعديل الإشعاع الشمسي ما زالت غير مفهومة جيدًا.

ويشكل هذا الافتقار إلى الفهم خطراً كبيراً، لأنه يظل من غير المعروف ما الذي قد يحدث إذا تبنى العالم استراتيجيات مثل حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري، ناهيك عن اتخاذ دولة أو منظمة معينة قراراً بمتابعة هذه التدخلات بنفسها.

ومن وجهة نظرنا، ينبغي أن تشمل الأبحاث المتعلقة بالعواقب المحتملة لحقن الهباء الجوي الستراتوسفيري دراسات لفحص الإمكانات التغيرات في غلة المحاصيل, التحولات في أنماط هطول الأمطار العالمية أو التغيرات في المناطق الحرجة من المحيط الحيوي للأرض، مثل غابات الأمازون المطيرة.والحقيقة هي أننا لا نعرف جيدًا ما الذي قد يحدث مع حقن الهباء الجوي في الستراتوسفير ــ ولهذا السبب فإن البحث في هذا الموضوع أمر بالغ الأهمية.

إن خفض الانبعاثات أمر أساسي للحد من تغير المناخ

نريد أن نكون واضحين تمامًا أننا لا ندعو إلى الاستخدام الفعلي لحقن الهباء الجوي الستراتوسفيري.

الطريقة الأكثر مباشرة لتجنب عدم اليقين بشأن استراتيجيات تعديل الإشعاع الشمسي مثل حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري هي معالجة السبب الجذري للاحتباس الحراري.ذلك، كما موثقة بالعديد من الدراسات العلمية, سيتطلب الأمر تخفيضًا قويًا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان والغازات الدفيئة الأخرى في الغلاف الجوي.