اندلع بركان هانجا تونجا هونجا هاباي (اختصار هونجا تونجا) في 15 يناير 2022 في مملكة تونغا في المحيط الهادئ. لقد أحدثت تسونامي أثار تحذيرات في جميع أنحاء حوض المحيط الهادئ بأكملهوأرسلت موجات صوتية حول العالم عدة مرات.
وقد تم نشر دراسة جديدة في مجلة المناخ يستكشف الآثار المناخية لهذا الانفجار.
تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن النشاط البركاني يمكن أن يفسر ثقب الأوزون الكبير بشكل غير عادي في العام الماضي وصيف عام 2024 الأعلى من المتوقع.
يمكن أن يكون لهذا الثوران آثار دائمة على طقسنا الشتوي لسنوات.
سحابة باردة من الدخان
بشكل عام، يؤدي الدخان الناتج عن البركان – وخاصة ثاني أكسيد الكبريت الموجود داخل سحابة الدخان – في النهاية إلى تبريد مؤقت لسطح الأرض.
وذلك لأن ثاني أكسيد الكبريت يتحول إلى هباء كبريتات، والذي يرسل ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء قبل أن يصل إلى السطح. ويعني تأثير الظل هذا أن السطح يبرد لفترة قصيرة حتى تعود الكبريتات إلى السطح أو يهطل المطر.
لم يكن هذا هو الحال مع هانجا تونجا.
نظرًا لأنه كان بركانًا تحت الماء، فقد أنتج هانجا تونجا القليل من الدخان، ولكن كان كثيرًا من البخار: 100-150 مليون طن، أو ما يعادل 60 ألف حمام سباحة أولمبي. حولت الحرارة الهائلة للانفجار كميات كبيرة من مياه البحر إلى بخار، ثم انطلق عالياً في الغلاف الجوي بقوة الانفجار.
وكالة الأرصاد الجوية اليابانية, CC بواسطة
انتهى كل هذا الماء في طبقة الستراتوسفير: وهي طبقة يتراوح ارتفاعها بين 15 و40 كيلومترًا فوق سطح الغلاف الجوي، وهي جافة جدًا لدرجة أنها لا تشكل سحبًا أو أمطارًا.
بخار الماء في طبقة الستراتوسفير له تأثيران رئيسيان. أولاً، يساعد في التفاعلات الكيميائية التي تدمر طبقة الأوزون، وثانيًا، إنه أحد غازات الدفيئة القوية جدًا.
إن ملاحظاتنا عن الانفجارات البركانية ليس لها سابقة في معرفة ما سيفعله كل هذا الماء بمناخنا، وإلى متى. وذلك لأن الطريقة الوحيدة لقياس بخار الماء في طبقة الستراتوسفير بأكملها هي من خلال الأقمار الصناعية. لقد كانت موجودة فقط منذ عام 1979، ولم يكن هناك انفجار مثل هانجا تونجا في ذلك الوقت.
اتبع البخار
بدأ خبراء علوم الستراتوسفير حول العالم في تحليل ملاحظات الأقمار الصناعية منذ اليوم الأول لثوران البركان. قامت بعض الدراسات بقياس كمية هباء الكبريتات والتأثيرات التقليدية للانفجارات البركانية تطورهم بعد الانفجارالقليل من الاهتمام الآثار المحتملة للبخارو وبعضها يشمل كلا الأمرين.
لكن لا أحد يعرف كيف يتصرف بخار الماء في طبقة الستراتوسفير. كم من الوقت يبقى في الستراتوسفير؟ أين يذهب؟ والأهم من ذلك، ماذا يعني هذا بالنسبة للمناخ عندما لا يزال بخار الماء موجودا؟
لقد شرعنا في الإجابة على هذه الأسئلة.
أردنا أن نعرف عن المستقبل، ولكن للأسف لا يمكن قياسه. ولهذا السبب لجأنا إلى النماذج المناخية، التي تم تطويرها خصيصًا للنظر إلى المستقبل.
أجرينا عمليتي محاكاة بنفس النموذج المناخي. في إحداهما، افترضنا عدم ثوران البراكين، وفي الأخرى أضفنا يدويًا ما يعادل 60 ألف حمام سباحة أولمبي من البخار إلى طبقة الستراتوسفير. قمنا بعد ذلك بمقارنة عمليتي المحاكاة وعلمنا أن أي اختلافات يجب أن تكون بسبب بخار الماء المضاف.
ناسا
ماذا وجدنا؟
ال ثقب الأوزون الكبير كان من أغسطس إلى ديسمبر 2023 على الأقل بسبب هانجا تونجا. تنبأت عمليات المحاكاة التي أجريناها بثقب الأوزون قبل عامين تقريبًا.
والجدير بالذكر أن هذا هو العام الوحيد الذي نتوقع فيه أن يكون لثوران بركاني تأثير على ثقب الأوزون. بحلول ذلك الوقت، سيكون لدى بخار الماء ما يكفي من الوقت للوصول إلى طبقة الستراتوسفير القطبية فوق القارة القطبية الجنوبية، وبعد ذلك لن يكون هناك ما يكفي من بخار الماء لتوسيع ثقب الأوزون.
وجاءت معها مرحلة إيجابية حيث استمر ثقب الأوزون حتى نهاية ديسمبر وضع الحلقة الجنوبية في صيف 2024. بالنسبة لأستراليا، يعني هذا احتمالًا أكبر لصيف ممطر، وهو عكس ما توقعه معظم الناس تمامًا مع ظاهرة النينيو المبلغ عنها. مرة أخرى، تنبأ نموذجنا بهذا قبل عامين.
وفيما يتعلق بمتوسط درجة الحرارة العالمية، وهو مقياس لمدى تغير المناخ الذي نشهده، فإن تأثير هانجا تونغا صغير جدًا، حوالي 0.015 درجة مئوية فقط. (تم تأكيد ذلك بشكل مستقل دراسة أخرى.) وهذا يعني أن درجات الحرارة المرتفعة بشكل لا يصدق التي قمنا بقياسها لمدة عام تقريبًا لا يمكن أن تكون سببًا لثوران بركان هانجا تونجا.
الاضطراب لبقية العقد
لكن بعض أجزاء الكوكب كان لها بعض التأثيرات المفاجئة والدائمة.
في شمال أستراليا، يتنبأ نموذجنا بظروف أكثر برودة ورطوبة من المعتاد حتى عام 2029. بالنسبة لأمريكا الشمالية، سيكون الشتاء أكثر دفئًا من المعتاد، بينما في الدول الاسكندنافية، سيكون الشتاء أكثر برودة من المعتاد.
تغير البراكين الطريقة التي تنتقل بها موجات معينة في الغلاف الجوي. و الموجات الجوية مسؤول عن الارتفاعات والانخفاضات التي تؤثر بشكل مباشر على الطقس لدينا.
من المهم التوضيح هنا أن هذه مجرد دراسة وطريقة محدودة لاستكشاف التأثير الذي قد يحدثه ثوران هانجا تونجا على الطقس والمناخ. ومثل النماذج المناخية الأخرى، فإن نموذجنا ليس مثاليا.
ولم ندرج أي تأثيرات أخرى مثل دورة النينيو-النينيا. لكننا نأمل أن تثير دراستنا اهتمامًا علميًا بفهم ما تعنيه هذه الكميات الكبيرة من بخار الماء في طبقة الستراتوسفير بالنسبة لمناخنا.
ويبقى أن نرى ما إذا كان هذا يؤكد أو يتعارض مع النتائج التي توصلنا إليها – ونحن نرحب بأي استنتاج.
