واحد من الآثار الجانبية الأكثر غرابة لتغير المناخ هي ما يحدث لهطول الأمطار. في حين أن أغلب الناس يفكرون في الانحباس الحراري العالمي من حيث الحرارة الشديدة ــ وهي أخطر أنواع الكوارث الطبيعية التي تشهدها الولايات المتحدة ــ فإن هناك أيضاً خطراً متزايداً من هطول الأمطار الغزيرة. في المتوسط، ستهطل الأمطار أكثر على الأرض، وستصبح العواصف الفردية أكثر شدة.
حدسيًا، هذا ليس له معنى كبير. لكن الفيزياء واضحة، وذات أهمية كبيرة، بالنظر إلى مدى تدمير الفيضانات وفتاكها بالفعل قبل تغير المناخ.
فكر في المطر مثل عرق الأرض. عندما يتعرق جسمك وتتبخر الرطوبة من جلدك، فإنه يحمل الحرارة معه بعيدًا. وبالمثل، فإن الماء المتبخر من الأرض والمحيطات يحمل الحرارة بعيدًا عن تلك الأسطح. (يقوم هذا التبريد بحوالي نصف المهمة الإجمالية المتمثلة في تشتيت الحرارة من سطح الكوكب، وإبقائها متوازنة مع ضوء الشمس القادم). وبعد ارتفاع الرطوبة، تتكثف وتهطل على شكل أمطار.
تشبه الغازات الدفيئة الموجودة في الغلاف الجوي الغطاء الذي يجعل من الصعب على الأرض إطلاق الحرارة في الفضاء. وكلما زاد عدد الغازات الدفيئة التي تحتوي عليها، أصبحت هذه البطانية “أكثر سمكًا”. ردًا على ذلك، تستخدم الأرض المزيد من التبريد بالتبخير، تمامًا كما تتعرق تحت لحاف من الريش أكثر من ملاءة قطنية.
تقول ليز موير، عالمة الغلاف الجوي بجامعة شيكاغو، التي تدرس تأثير تغير المناخ على هطول الأمطار: “إنها مسألة توازن الطاقة الأساسية”. “إن الفيزياء ذاتها التي تعطينا تأثير الاحتباس الحراري تجعل الكوكب يتخلص من المزيد من هذه الطاقة عن طريق التبخر. ولأن كل ما يرتفع لا بد أن ينزل، فهذا يعني أننا سنهطل المزيد من الأمطار أيضًا.»
ويعتمد علماء الغلاف الجوي على معادلة كلاوسيوس-كلابيرون، التي تنص على أنه مقابل كل درجة مئوية واحدة من الاحترار، يمكن للهواء أن يحتوي على كمية أكبر من الماء بنسبة 6 إلى 7 في المائة. إذا لم يتغير أي شيء آخر، فستتوقع نفس الزيادة في كمية الأمطار الناتجة عن عاصفة معينة.
ومع ذلك، يحذر موير من أن “حقيقة أن الجو الأكثر دفئًا يحمل المزيد من الرطوبة لا يخبرك بذلك كيف سيزداد متوسط هطول الأمطار. يتم تحديد هذا التغيير بواسطة فيزياء مختلفة. يمكنك حتى أن تتخيل جوًا يحمل المزيد من الرطوبة ولكنه يحتوي على رطوبة أكبر لا زيادة في متوسط هطول الأمطار. في هذه الحالة، سيكون لديك عواصف أكثر شدة، ولكن هطول الأمطار سيكون أقل في كثير من الأحيان. وبعبارة أخرى، فإن المزيد من الرطوبة قد يؤدي إلى المزيد من الرطوبة دون هطول الأمطار.
يقول عالم المناخ يو جيون هام، من جامعة تشونام الوطنية في كوريا الجنوبية (وهي دولة تتصارع مع الفيضانات): لقد كان تحديًا تاريخيًا للعلماء هو الفصل بين التقلبات الطبيعية للأمطار وتأثير تغير المناخ. إن هطول الأمطار بطبيعته ظاهرة معقدة للغاية ومتغيرة: فمن الطبيعي أن يكون عام ما أكثر رطوبة أو جفافاً من العام الذي يليه، بغض النظر عن تغير المناخ. يقول هام: “يتميز هطول الأمطار بتقلبات طبيعية عالية جدًا مقارنة بمتغيرات الأرصاد الجوية الأخرى”. “يعد هطول الأمطار في حد ذاته متغيرًا صعبًا للغاية للكشف عن إشارات الاحتباس الحراري.”
لذلك، في دراسة حديثة، استخدم هام وزملاؤه نموذج التعلم العميق لتحليل بيانات هطول الأمطار، واستخلاص إشارة تغير المناخ في العقود الأخيرة. يقول هام: “لدينا العديد من حالات هطول الأمطار الغزيرة، خاصة هذا العام في شرق آسيا وشرق الولايات المتحدة”. “يمكننا أن نستنتج أن هذا النوع من زيادة حدوث هطول الأمطار الغزيرة يرجع إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.”
