زمین بیش از حد انرژی جذب می‌کند؛ پژوهشگران از ناتوانی در کشف علت هشدار می‌دهند

دانشمندان خواستار سرمایه‌گذاری بلندمدت برای حفظ توانایی پایش این پدیده هستند تا بتوانند پیش‌بینی‌های دقیقی درباره تغییرات اقلیمی ارائه دهند.

عدم تعادل انرژی زمین — یعنی تفاوت میان انرژی‌ای که از خورشید دریافت می‌شود و آنچه به فضا بازتاب می‌گردد — سریع‌تر از انتظار در حال افزایش است، و دانشمندان دلیل دقیق آن را نمی‌دانند.

بر پیچیدگی موضوع افزوده اینکه چندین ماهواره ناسا که دقیق‌ترین داده‌ها را در این زمینه ارائه می‌دهند، به پایان عمر عملیاتی خود نزدیک شده‌اند و دانشمندان نگران‌اند که جایگزین آن‌ها، یعنی تنها ماهواره مأموریت جدید «لیبرا» (Libera)، کافی نباشد. در بدترین حالت، ممکن است یکی از مهم‌ترین شاخص‌های تغییر اقلیم از دست برود، زیرا روش جایگزین برای اندازه‌گیری این عدم تعادل، با تأخیری حدود ۱۰ سال همراه است.

تورستن موریستن، استاد هواشناسی دانشگاه استکهلم و نویسنده اصلی مقاله‌ای در این‌باره، گفت:
«ماهواره‌های فعلی داده‌هایی با تأخیر زمانی بسیار کمتر — تقریباً یک دهه سریع‌تر — در اختیارمان می‌گذارند، و به همین دلیل ادامه کار آن‌ها حیاتی است. بهترین گزینه این است که ناسا این مأموریت را ادامه دهد.»

این عدم تعادل انرژی عمدتاً ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای است که بخشی از انرژی بازتابی زمین را در جو نگه می‌دارند و باعث افزایش دمای کره زمین می‌شوند.

داده‌های ماهواره‌ای نشان می‌دهند که این عدم تعادل در دو دهه گذشته بیش از دو برابر شده — رقمی بسیار بالاتر از پیش‌بینی مدل‌های اقلیمی. بر اساس مقاله‌ای منتشر شده در AGU Advances (۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۳)، در سال ۱۴۰۲ این مقدار به ۱.۸ وات بر متر مربع رسیده که دو برابر مقدار پیش‌بینی‌شده بر اساس روند افزایش گازهای گلخانه‌ای است — اما دانشمندان هنوز مطمئن نیستند چرا این روند تا این حد تشدید شده است.

موریستن افزود:
«ما در چند سال اخیر شروع به دیدن این روند شدید کردیم و این روند همچنان رشد کرد. از یک طرف نگران این روند بودیم و از طرف دیگر نگران آن بودیم که ممکن است توانایی رصد آن را از دست بدهیم.»

ابتدا دانشمندان گمان می‌کردند این نوسانات ممکن است ناشی از پدیده‌های طبیعی مثل ال‌نینو باشد، اما با ادامه روند افزایش، احتمال رخدادهای مهم‌تری مطرح شد.

به نظر می‌رسد این افزایش سریع در عدم تعادل انرژی زمین ممکن است ناشی از کاهش بازتابندگی سطح زمین باشد — یعنی مقدار کمتری از انرژی خورشید به فضا بازتاب می‌شود. دلایل احتمالی شامل کاهش یخ‌های بازتابنده، یا کاهش ذرات بازتابنده ناشی از فعالیت‌هایی مانند کشتیرانی است. اما هنوز علت اصلی آن مشخص نیست.

موریستن می‌گوید:
«چیزی در مدل‌ها کم است — ولی در حال حاضر نمی‌دانیم آن چیست.»

پیامدهای این پدیده فارغ از علت آن بسیار نگران‌کننده‌اند.
او توضیح می‌دهد:
«هرچه این عدم تعادل بیشتر باشد، تغییرات اقلیمی سریع‌تر رخ می‌دهند. یعنی انرژی بیشتری ذخیره می‌شود و دماها سریع‌تر افزایش می‌یابد.»

این شاخص همچنین به ما نشان می‌دهد که انسان‌ها تا چه حد سیستم اقلیمی زمین را تحت فشار قرار داده‌اند و برای بازگرداندن تعادل چقدر باید تلاش کنیم.

موریستن همچنین هشدار می‌دهد که اگر این عدم تعادل بالا باقی بماند، حتی پس از توقف انتشار سوخت‌های فسیلی، دمای زمین همچنان به روند افزایشی ادامه خواهد داد و رسیدن به اهدافی مثل محدودسازی گرمایش به ۲ درجه سلسیوس بسیار دشوارتر می‌شود.

داده‌های ماهواره‌ای در سال۱۴۰۳ نشان می‌دهد که این روند فعلاً به سطح پیش‌بینی‌شده بازگشته، اما مشخص نیست در سال‌های آینده چه خواهد شد.
«اگر دوباره به آن سطوح بالای قبلی برگردد، دیگر نمی‌دانیم به کجا می‌رویم.»

دانشمندان به ماهواره‌ها نیاز دارند

برای اندازه‌گیری دقیق عدم تعادل انرژی زمین، ماهواره‌هایی با تجهیزات خاص لازم است. هم‌اکنون چهار ماهواره در چارچوب مأموریت CERES ناسا فعال‌اند و قرار است در سال ۱۴۰۶ با مأموریت لیبرا جایگزین شوند.

اما تنها یک ماهواره در مأموریت لیبرا در نظر گرفته شده و دانشمندان نگران‌اند که خرابی‌های احتمالی در ابزارهای آن، شکاف‌هایی در داده‌ها ایجاد کند. بدون داده‌های پیوسته و همپوشان از ماهواره‌های متعدد، درک دقیق روندهای بلندمدت دشوار می‌شود.

هیچ برنامه رسمی برای ادامه پایش این عدم تعادل پس از پایان مأموریت لیبرا وجود ندارد و تجهیزات جایگزین موجود در ایستگاه فضایی بین‌المللی نیز طول عمر محدودی دارند.

داده‌های دمایی اقیانوس‌ها نیز می‌توانند تصویری از این عدم تعادل ارائه دهند، اما این اطلاعات با تأخیری حدود ۱۰ سال نمایان می‌شوند و جزئیات مکانی کمتری دارند.

موریستن اشاره می‌کند که ناسا ایده‌هایی پیشرفته برای توسعه فناوری‌های پایش دارد، از جمله استفاده از ماهواره‌های کروی با شتاب‌سنج‌هایی که می‌توانند تابش‌های انرژی را از تمام زوایا اندازه‌گیری و تجمیع کنند. اما این پروژه‌ها ممکن است تحت تأثیر کاهش بودجه دولت آمریکا (در دوران ریاست‌جمهوری ترامپ) قرار گیرند.

در پایان مقاله، موریستن و ده‌ها پژوهشگر از سراسر جهان خواستار توسعه ظرفیت پایش و پژوهش‌های بیشتر در زمینه عدم تعادل انرژی زمین شدند.

او تأکید کرد:
«این شاخص به ما می‌گوید چقدر تا تثبیت اقلیم زمین فاصله داریم — و به همین دلیل باید آن را اندازه‌گیری کنیم. اگر این را ندانیم، یعنی داریم سیستم اقلیمی زمین را در تاریکی هدایت می‌کنیم.»