الأقمار الصناعية تكشف تغييرا بدورة المياه على الأرض

الأقمار الصناعية تكشف تغييرا بدورة المياه على الأرض
TT

الأقمار الصناعية تكشف تغييرا بدورة المياه على الأرض

الأقمار الصناعية تكشف تغييرا بدورة المياه على الأرض

يتسبب تغير المناخ في إبعاد دورة المياه على الأرض بشدة. ووفقًا لبيانات الأقمار الصناعية الجديدة فإن المياه العذبة تزداد نقاوة والمياه المالحة تزداد ملوحة بمعدل سريع بشكل متزايد في جميع أنحاء العالم. وإذا استمر هذا النمط فسيؤدي لزيادة العواصف المطيرة، وذلك وفق دراسة جديدة نشرت بمجلة «scientific Reports».
وتشير النتائج إلى تسارع شديد في دورة المياه العالمية (علامة لم يتم ملاحظتها بوضوح في قياسات الملوحة المباشرة من عوامات المحيط) والتي تقيس عادةً أقل قليلاً من سطح المحيط. ومع ذلك، يتم توقعه بشكل شائع في النماذج المناخية.
ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، يتوقع علماء المناخ أن يكون هناك تبخر أكبر على سطح المحيط، ما يجعل الطبقة العليا من البحر أكثر ملوحة ويضيف الرطوبة إلى الغلاف الجوي، وذلك حسبما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص. وسيؤدي هذا بدوره إلى زيادة هطول الأمطار في أجزاء أخرى من العالم، ما يؤدي لتمييع بعض المسطحات المائية لجعلها أقل ملوحة.
ويمكن وصف النمط بشكل أساسي بأنه «رطب - رطب - جاف - يصبح أكثر جفافاً»؛ وهو سبب حقيقي للقلق. فإذا تسارعت دورة المياه مع الاحتباس الحراري قد يكون لها تأثيرات عميقة على المجتمع الحديث، ما يؤدي لجفاف ونقص المياه، فضلاً عن زيادة العواصف والفيضانات. وربما يكون قد بدأ في تسريع ذوبان الجليد حيث يتزايد هطول الأمطار في المناطق القطبية.
من جانبه، يوضح عالم الرياضيات بمعهد برشلونة للعلوم البحرية إستريلا أولميدو أن «هذه الكمية العالية من المياه المتداولة في الغلاف الجوي يمكن أن تفسر أيضًا الزيادة في هطول الأمطار التي يتم رصدها في بعض المناطق القطبية، حيث تؤدي حقيقة هطول الأمطار بدلاً من الثلج إلى تسريع الذوبان».
ففي القطبين الشمالي والجنوبي الأقصى من كوكبنا، هناك عدد أقل من عوامات المحيطات التي تقيس ملوحة السطح مباشرة. وأن تحليل القمر الصناعي الجديد هو أول تحليل يقدم منظورًا عالميًا حول هذه المسألة.
بدوره، يشرح الفيزيائي أنطونيو توريل من معهد العلوم في ديل مار بإسبانيا «عندما لا تكون الرياح قوية جدًا ترتفع درجة حرارة المياه السطحية، ولكنها لا تتبادل الحرارة مع الماء الموجود في الأسفل، ما يسمح للسطح بأن يصبح أكثر ملوحة من الطبقات السفلية ويمكّن من ملاحظة تأثير التبخر من خلال قياسات الأقمار الصناعية. إذ ان الرمز (T) يخبرنا أن الغلاف الجوي والمحيط يتفاعلان بطريقة أقوى مما نتخيل، مع عواقب مهمة على المناطق القارية والقطبية». بينما تتنبأ النماذج المناخية الحديثة بأن مقابل كل درجة مئوية من الاحترار، يمكن أن تشتد دورة مياه الأرض بنسبة تصل إلى 7 في المائة.
من الناحية العملية، هذا يعني أن المناطق الرطبة يمكن أن تنمو بنسبة 7 في المائة أما المناطق الرطبة والجافة فبنسبة 7 في المائة بالمتوسط. وان بيانات الأقمار الصناعية العالمية تدعم الآن تلك التنبؤات؛ ففي المناطق الاستوائية وخط العرض المتوسط وجد الباحثون اختلافات كبيرة بين قياسات العوامات للملوحة وقياسات الملوحة بالأقمار الصناعية.
وقد أظهرت القياسات الأخيرة بشكل أوضح «تغيرات في دورة مياه الأرض.على وجه التحديد في المحيط الهادئ، حيث رأينا أن ملوحة السطح تتناقص بشكل أبطأ من الملوحة الجوفية، وفي هذه المنطقة نفسها، لاحظنا زيادة في درجة حرارة سطح البحر وانخفاضا بشدة الرياح وعمق طبقة الاختلاط»، وفق أولميدو.
من جانبهم، يجادل الباحثون بأن نماذج المحيطات المستقبلية يجب أن تتضمن بيانات ملوحة الأقمار الصناعية؛ حيث يبدو أنها وكيل صادق للتدفقات العالمية في التبخر والتساقط. وأن الطريقة الوحيدة لضمان عدم اشتداد موجات الحر والجفاف والعواصف في المستقبل هي الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري (لا يزال بإمكان البشرية فعل الكثير).
ويقدر أحدث تقرير صادر عن اللجنة الدولية المعنية بتغير المناخ، أنه إذا تمكنا من الحفاظ على الاحتباس الحراري عند درجتين مئويتين، فستكون أحداث الطقس المتطرفة أقوى بنسبة 14 في المائة مما كانت عليه في بداية الثورة الصناعية. وهذا قدر مقلق من التغيير. ففي عام 2021، حذرت الأمم المتحدة من أن العقود القادمة ستجلب على الأرجح سلسلة من موجات الجفاف الكارثية. وعندما يعاني ربع سكان العالم تقريبًا من نقص في المياه، فقد تكون العواقب وخيمة.


مقالات ذات صلة

السعودية تدعو المجتمع الدولي للمشاركة الفاعلة في «كوب 16» بالرياض

الخليج الأمير فيصل بن فرحان وزير الخارجية رئيس وفد المملكة والمهندس عبد الرحمن الفضلي وزير البيئة والمياه والزراعة خلال جلسة «الطريق إلى الرياض» («الشرق الأوسط»)

السعودية تدعو المجتمع الدولي للمشاركة الفاعلة في «كوب 16» بالرياض

شدّدت السعودية، الخميس، على أهمية تعزيز التعاون الدولي على الأصعدة كافة لمواجهة التحديات البيئية، ومضاعفة الجهود للحد من تدهور الأراضي، وتقليل أثار الجفاف.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
الاقتصاد تريد «رينو» تجنّب الأزمة بعد أن حققت وفورات (رويترز)

الانبعاثات تهدد شركات السيارات الأوروبية بـ 15 مليار يورو غرامات

حذر رئيس مجموعة «رينو» لوكا دي ميو، السبت، من أن شركات السيارات الأوروبية مهددة بغرامات بقيمة 15 مليار يورو إذا لم تحترم قواعد الاتحاد الأوروبي بشأن الانبعاثات.

«الشرق الأوسط» (باريس)
صحتك التعرض المطول لتلوث الهواء والضوضاء قد يزيد من خطر العقم (رويترز)

تلوث الهواء والضوضاء يزيدان خطر العقم

كشفت دراسة جديدة عن أن التعرض المطول لتلوث الهواء والضوضاء قد يزيد من خطر العقم.

«الشرق الأوسط» (كوبنهاغن)
أوروبا تظهر صورة التقطتها طائرة من دون طيار مئات الآلاف من الأسماك الميتة في مجرى مائي بالقرب من ميناء فولوس باليونان (رويترز)

نفوق أطنان من الأسماك يدفع مدينة يونانية لإعلان حالة طوارئ

أعلنت مدينة فولوس الساحلية في وسط اليونان حالة الطوارئ للتعامل مع تبعات تلوث بحري ناجم عن العثور على أطنان من الأسماك النافقة، بحسب «وكالة الصحافة الفرنسية».

«الشرق الأوسط» (اثينا)
بيئة حفرة بعمق 8 أمتار حيث سيتم وضع كبسولة نحاسية للوقود النووي المستنفد في منشأة «أونكالو» بفنلندا (رويترز)

تدوم 100 ألف عام... فنلندا ستدفن النفايات النووية في «مقبرة جيولوجية»

قررت فنلندا البدء في طمر الوقود النووي المستنفد في أول مقبرة جيولوجية بالعالم، حيث سيتم تخزينه لمدة 100 ألف عام.

«الشرق الأوسط» (هلسنكي)

تقنية قديمة تكسب الروبوتات لمسات ناعمة

تتميز الطريقة المطورة بتكلفتها المنخفضة وسلامتها ومرونتها العالية (المعهد الإيطالي للتكنولوجيا)
تتميز الطريقة المطورة بتكلفتها المنخفضة وسلامتها ومرونتها العالية (المعهد الإيطالي للتكنولوجيا)
TT

تقنية قديمة تكسب الروبوتات لمسات ناعمة

تتميز الطريقة المطورة بتكلفتها المنخفضة وسلامتها ومرونتها العالية (المعهد الإيطالي للتكنولوجيا)
تتميز الطريقة المطورة بتكلفتها المنخفضة وسلامتها ومرونتها العالية (المعهد الإيطالي للتكنولوجيا)

نجح فريق بحثي ياباني - أميركي مشترك، في تطوير تقنية قديمة تتميز بتكلفتها المنخفضة وسلامتها ومرونتها العالية، لتصميم وإنتاج محركات هوائية من القماش تكسب الروبوتات قدراً أكبر من النعومة. وعلى عكس الأجزاء الروبوتية التقليدية الصلبة، يمكن للمحركات الهوائية الناعمة المصنوعة من القماش التفاعل بأمان مع البشر والأشياء الأخرى الأكثر حساسة.

ووفقاً لنتائج الدراسة المنشورة في دورية «ساينتفيك روبروتس (Scientific Reports)»، استطاع الباحثون استخدام ما تُعرف بـ«أنماط تورينغ» لتطوير طريقة جديدة لتصميم وإنتاج تلك المحركات الهوائية الناعمة المصنوعة من القماش (FSPAs).

تألّف الفريق البحثي من الدكتور ماساتو تاناكا، والدكتور تسويوشي نومورا من مختبرات البحث والتطوير المركزية لشركة «تويوتا» في اليابان، والدكتور يويانغ سونغ من شركة «تويوتا لهندسة وتصنيع المحركات» في أميركا الشمالية في الولايات المتحدة.

قال تاناكا، في بيان صحافي، صادر السبت: «ينبع الدافع وراء هذا البحث من الحاجة إلى تصنيع روبوتات ناعمة يمكنها إجراء حركات محكومة باستخدام آليات بسيطة».

وأوضح نومورا: «كان هدفنا تطوير أنظمة (FSPA) بسيطة ومنخفضة التكلفة قادرة على تغيير شكلها». وأضاف سونغ: «استلهمنا من عمل آلان تورينغ طريقة لتطوير عملية تصميم الأغشية السطحية للأجهزة».

ووفق الدراسة تنتج «أنماط تورينغ» من أنظمة تحتوي على مكونات تتيح لها التفاعل والانتشار، حيث يمكن لمادتين متفاعلتين أن تعزز حركة إحداهما الأخرى، أو أن تقمع حركة إحداهما الأخرى. وتتكون المحركات الهوائية الناعمة من القماش المستخدَم في بناء المحرك الذي يؤدي تلك الحركات استجابةً للضغط عليه.

كانت الخطوة الأولى في طريقتهم هي تحسين عمليات توجيه تشكّل المادة عبر ترتيب ألياف القماش المرن على سطح المحرك، واعتماداً على أسس تلك الطريقة القديمة تمكّنوا من إنتاج أنماط معينة من المادة يتم التحكم فيها آلياً، إذ تضمن هذه الأنماط تشكل وتشوه المادة بالطريقة المرغوب فيها.

والمحركات الهوائية الناعمة القائمة على القماش هي أجهزة مرنة وناعمة يمكن أن تتشوه، متخذة كثيراً من الأشكال والأوضاع المختلفة أو تتحرك عند الضغط عليها، إذ تعمل عن طريق النفخ أو الانكماش، مما يجعل القماش ينحني أو يمتد أو يلتوي؛ مما يكسب هذه الأجهزة مزيداً من المرونة والنعومة.

وبفضل طبيعتها الناعمة وخفة وزنها، تعدّ تلك المحركات مناسبة للغاية لتطبيقات مثل الأجهزة القابلة للارتداء، وخيام القماش التي يأوي إليها المتنزهون والمغامرون في الأماكن النائية، والأيادي الروبوتية، وبعض الأجهزة المساعدة. وتكمن قيمتها في تكلفتها المنخفضة وسلامتها ومرونتها العالية.

ومع ذلك، فإن تصميم وتصنيع هذا النوع من المحركات يشكلان تحدياً. وقد عالج فريق البحث هذا التحدي من خلال تطوير عمليات التصنيع، مرتكزاً على طريقة آلان تورينغ القديمة. «تستخدم الهياكل الهوائية التقليدية عادةً مواد ذات سمات هندسية محددة»، كما أوضح الدكتور تاناكا.

في حين تُعرف المواد الناعمة بخصائصها التي تتيح لها أن تنتفخ أو تنحني بشكل منتظم عند تطبيق الضغط عليها. ومع ذلك، فإن تصميم وتصنيع مادة تتشوه بطريقة محكومة ويمكن التنبؤ بها يتطلبان التجربة والخطأ، وقد يستغرقان وقتاً طويلاً.

كان هدف فريق البحث تجاوز هذه القيود من خلال أتمتة العمليات وتحسينها بصورة آلية، مما يؤدي إلى حركات أكثر تقدماً، ولكن مع ضمان التحكم في تطبيقاتها.

وكما أوضح نومورا: «يعالج بحثنا هذا التحدي من خلال الاستفادة من (أنماط تورينغ) في تطوير تصميم يرتكز على توجيه تشكل تلك المواد واستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في إنتاجها».

عاجل ميقاتي: فور وفق إطلاق النار مستعد لإرسال الجيش إلى جنوب نهر الليطاني