رسم خرائط لموجات الحرارة من الفضاء: كيف يتم تصميم درجات الحرارة القصوى

يتم تعريف موجات الحر على أنها فترات طويلة من درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط. وبسبب ارتباطها بتغير المناخ، أصبحت موجات الحر أكثر تواترا وشدة في السنوات الأخيرة.

لفهم أحداث الحرارة الشديدة هذه ورسم خريطة لها بشكل أفضل، يستخدم العلماء أدوات متقدمة مثل نموذج نظام جودارد لرصد الأرض (GEOS).

العلاقة بين تغير المناخ وموجات الحر

يؤثر تغير المناخ بشكل كبير على تواتر موجات الحر وشدتها ومدتها. قامت دراسة أجراها مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا بتحليل بيانات درجات الحرارة على مدار الأربعين عامًا الماضية، وكشفت عن اتجاه تصاعدي واضح في حدوث موجات الحر في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. وأظهرت الدراسة أن موجات الحر لم تصبح أكثر شيوعا فحسب، بل زادت شدتها أيضا، مما يشكل مخاطر شديدة على الصحة العامة والبنية التحتية والنظم البيئية.

وخلص باحثو وكالة ناسا من خلال هذه الدراسة إلى أن وتيرة موجات الحر تضاعفت بين عامي 1980 و2023 إلى متوسط ​​أربع مرات شهريا.

استخدام الاستشعار عن بعد لرسم خرائط موجات الحر

يقوم نظام GEOS، الذي طوره مكتب النمذجة والاستيعاب العالمي (GMAO) التابع لناسا، بدمج بيانات المراقبة من الأقمار الصناعية والمحطات الأرضية والمصادر الأخرى مع النماذج الفيزيائية والكيميائية المتقدمة للغلاف الجوي. باستخدام هذه المعلومات، يقوم نموذج GEOS بإجراء عمليات محاكاة لتوقع الظروف الجوية المستقبلية.

تأخذ عمليات المحاكاة هذه في الاعتبار عوامل مختلفة، مثل الحالة الحالية للغلاف الجوي، والتغيرات المتوقعة في أنماط الطقس، والتأثيرات المحتملة لتغير المناخ. تسمح الدقة المكانية والزمانية العالية للنموذج بتقديم تنبؤات مفصلة على المستوى المحلي والإقليمي.

بمجرد هذا التنبؤ، يصبح نموذج GEOS قادرًا على إنتاج درجات حرارة على ارتفاع 6.5 قدم (2 متر) فوق سطح الأرض. يعد التنبؤ بدرجات الحرارة على ارتفاع 6.5 قدم (2 متر) فوق سطح الأرض باستخدام نموذج GEOS مفيدًا لأنه يوفر بيانات على ارتفاع ذي صلة بالأنشطة البشرية، ويدعم الصحة والسلامة العامة، والإدارة الزراعية، والتخطيط الحضري.

يشهد جنوب غرب الولايات المتحدة حرارة شديدة قياسية في يونيو من عام 2024

في الفترة من 6 إلى 7 يونيو 2024، شهدت أجزاء من كاليفورنيا ونيفادا وأريزونا درجات حرارة قياسية. وصلت درجات الحرارة في لاس فيغاس، نيفادا، إلى 111 درجة فهرنهايت في 6 يونيو، محطمة الرقم القياسي للحرارة في تلك المدينة بدرجة واحدة. وشهدت مدينة فينيكس بولاية أريزونا ارتفاع درجات الحرارة إلى 112 درجة فهرنهايت، بينما وصلت درجة الحرارة في وادي الموت بولاية كاليفورنيا إلى 122 درجة فهرنهايت. كما شهدت مجتمعات أخرى في الولايات الثلاث درجات حرارة قياسية خلال هذين اليومين.

وباستخدام البيانات التي ينتجها نموذج GEOS، تمكن باحثو ناسا من إنشاء خريطة للمنطقة تسلط الضوء على هذه المناطق شديدة الحرارة. تُظهر الخريطة أن مناطق واسعة من المنطقة كانت تعاني من حرارة شديدة مع درجات حرارة تزيد عن 90 درجة فهرنهايت في معظم أنحاء جنوب غرب الولايات المتحدة. فقط المناطق الساحلية ومناطق داخلية مختارة لم تتعرض لدرجات حرارة أعلى من المتوسط ​​خلال هذين اليومين.

تؤكد موجات الحر الأخيرة تأثير تغير المناخ. يعد نموذج جيوس أداة حاسمة لفهم الحرارة الشديدة والتنبؤ بها، ويقدم رؤى قيمة للتكيف والتخفيف.

مراجع

Nielsen, JE, Pawson, S., Molod, A., Auer, B., da Silva, AM, Douglass, AR, … & Wargan, K. (2017). الآليات الكيميائية وتطبيقاتها في نموذج النظام الأرضي لنظام جودارد لرصد الأرض (GEOS). مجلة التقدم في نمذجة أنظمة الأرض, 9(8)، 3019-3044. دوى: 10.1002/2017MS001011

بان إكس، وي، جيه، وتوماس إن (2024، 29 فبراير). ارتفاع موجات الحر في أمريكا الشمالية خلال الأربعين عامًا الماضية. مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.