على مدى نصف قرن من الزمان، عرف العلماء أن نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي لهما تقريبا نفس البياض – كمية ضوء الشمس التي يعكسانها إلى الفضاء. وهذا صحيح على الرغم من أن نصفي الكرة الأرضية يبدوان مختلفين تمامًا، حيث يحتوي نصف الكرة الشمالي على المزيد من الأراضي بينما يحتوي نصف الكرة الجنوبي على المزيد من المحيطات.
الآن، اكتشف الباحثون تناظرًا مدهشًا آخر مختبئًا في البيانات: تُظهر الأجزاء الشرقية والغربية من الأرض أيضًا نفس الكمية من ضوء الشمس، حسبما أفادوا في دراسة نُشرت في 3 يونيو في المجلة. طبيعة. ووجدوا أن الخط الفاصل يقع على طول دائرة كبيرة تدور حول الكوكب بأكمله. ويتكون من خطي طول: خط الطول 27 درجة شرقًا و153 درجة غربًا، والذي يمتد من الشمال إلى القطب الجنوبي عبر أوروبا الشرقية وتركيا وأفريقيا الوسطى والنرويج وألاسكا.
وكتب مؤلفو البحث: “بما أن الأرض مستديرة تقريبًا، فليس من المستغرب أن نتمكن من تقسيمها إلى نصفين غير متداخلين يعكسان نفس كمية ضوء الشمس”. لكن ما كان مفاجئًا، كما كتبوا، هو مدى قربهم من بعضهم البعض. إن احتمالية عكس نصفي الكرة الأرضية لأشعة الشمس بشكل طبيعي في حدود 0.01 واط لكل متر مربع من بعضها البعض أقل من 3٪.
إذا كان التماثل سمة أساسية لمناخ الأرض، فإن هذا الاكتشاف يمكن أن يساعد العلماء على اختبار وربما تحسين نماذج المناخ العالمي للتنبؤ بالاحترار المستقبلي.
التماثل السري
في حين أن الآلية الدقيقة لتناظر الشمال والجنوب استعصت على العلماء لعقود من الزمن، إلا أن مؤلفي الدراسة يقولون إنهم ربما اكتشفوا سبب اكتشافهم.
منذ فجر سباق الفضاء في أواخر الخمسينيات، أراد العلماء معرفة بياض الأرض. “كان هذا سؤالاً ملحاً حينها” نورمان لوبقال عالم الغلاف الجوي الذي يقود مشروع ناسا للسحب ونظام الطاقة الإشعاعية للأرض (CERES) والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة، لموقع Live Science. ومنذ حوالي نصف قرن، اكتشفوا ذلك باستخدام صور الأقمار الصناعية.
وبحسب الدراسة، تبلغ نسبة بياض كوكب الأرض حوالي 29%. وهذا يعني أن حوالي 0.29 من الإشعاع الشمسي الذي يضرب الأرض ينعكس مرة أخرى إلى الفضاء. في المقابل، المرآة المثالية لديها بياض قدره 1، لأنها ستنعكس للخلف 100% من الضوء الذي يضربها.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
وقد أظهرت تحليلات أخرى أن بياض نصف الكرة الشمالي هو نفس بياض نصف الكرة الجنوبي، على الرغم من أن البحث الجديد الذي شارك في تأليفه لوب يشير إلى أن يمتص نصف الكرة الشمالي الآن ضوءًا أكثر من النصف الجنوبيعلى الأرجح بسبب ذوبان الثلوج والجليد، وانخفاض تلوث الهواء، وزيادة بخار الماء.
وبغض النظر عن هذا الخلل المكتشف حديثًا، يتساءل تشانغ، الباحث في المعهد التعاوني لأبحاث العلوم البيئية بجامعة كولورادو بولدر، وزملاؤه عما إذا كان قد تم التغاضي عن أزواج التماثل الأخرى أو ما إذا كانت تعتبر أصغر من أن يتم التحقيق فيها، حسبما كتب تشانغ في مقالة له. مدونة.
ولتحديد التماثل، قام تشانغ وزملاؤه بتحليل 25 عامًا من عمليات رصد الأقمار الصناعية من عام 2001 إلى عام 2025، والتي جمعها برنامج CERES، الذي يستخدم الأقمار الصناعية لقياس ميزانية طاقة الأرض. تقيس الأجهزة الموجودة على هذه الأقمار الصناعية مقدار ضوء الشمس المنعكس الذي يرتد إلى الفضاء، وكذلك مقدار الحرارة المنبعثة من الأرض.
يتشكل بياض الأرض بفعل العديد من العوامل؛ تعكس كل من الغيوم والمحيطات والثلوج والجليد والأرض كميات مختلفة من ضوء الشمس. ويؤثر هذا الانعكاس على مناخ الأرض، لذا فإن فهمه أمر أساسي لفهم دقيق للمناخ المستقبلي.
بعد إجراء التحليل الأول، كتب تشانغ أنه كان “مندهشًا للغاية” ومتشككًا فيما رآه، ولكن برزت ثلاث سمات.
أولاً، يكون التماثل فريدًا بالنسبة لخط الطول عند خط الطول 27 شرقًا. إذا قمت بتحريك الخط بأي خط طول، فسيتم فقدان التماثل. ثانيًا، إنه متسق على مجموعة بيانات مدتها 25 عامًا. وأخيرًا، هناك “التناظر الثلاثي”: يتمتع كلا نصفي الكرة الأرضية بنفس النسبة من الجليد البحري الخالي من الجليد، ويواجهان نفس تأثيرات السحب، ويعكسان نفس كمية ضوء الشمس تحت سماء صافية.
اتصال النينيو
يفترض تشانغ وزملاؤه أن التماثل بين الشرق والغرب مرتبط به الطفل– التذبذب الجنوبي (ENSO)، وهو نمط مناخي متكرر يغير درجات حرارة المحيطات والطقس في جميع أنحاء العالم. وعندما قاموا بتحليل التغيرات الصغيرة في خط الطول الدقيق لهذا التناظر، وجدوا ارتباطًا بسجل ENSO.
في المناطق الاستوائية، تعمل حلقة عملاقة من الهواء تسمى دورة ووكر بمثابة حزام ناقل عملاق. يرتفع الهواء الدافئ الرطب من الغرب، وينتقل شرقًا عاليًا في الغلاف الجوي، ثم يبرد ويهبط، قبل أن يعود إلى الغرب عاليًا. ووفقا للدراسة، فإن هذا الدوران يعمل كآلية لتعديل البياض.
يساعد دوران ووكر على إحداث الفرق بين ظاهرة النينيو والنينيا، وأنماط المناخ المتكررة، بناءً على الرياح التجارية الأضعف أو القوية في المحيط الهادئ، على التوالي.
في سنوات النينيا، تكون الدورة الدموية أقوى، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الماء، وبالتالي يحتوي نصف الكرة الشرقي على المزيد من السحب، وبالتالي يعكس كمية أقل من ضوء الشمس. أثناء ظاهرة النينيو، تضعف الدورة الدموية، وتنتشر المياه الدافئة عبر المحيط الهادئ، وهكذا يظهر نصف الكرة الغربي بشكل أكبر. على مدار سنوات عديدة، تتباين التقلبات بشكل متوسط، مما يساعد على الحفاظ على التماثل طويل المدى بين الشرق والغرب المتمركز بالقرب من 27 درجة شرقًا.
ويمتد الخط الوهمي على طول خطي الطول 27 درجة شرقًا و153 درجة غربًا.
(حقوق الصورة: PeterHermesFurian عبر Getty Images)
وقال لوب: “إن الطبيعة تفاجئنا بالمفاجآت، لذا فهي مفاجأة رائعة أن يبدو أن خط الطول هذا يقسم العالم بشكل متماثل للغاية”. “من المثير للاهتمام أن تكون نقطة خط الطول عند 27 درجة.”
ونظرًا لأن النماذج مصممة لمحاكاة تفاعلات الأرض بين الغلاف الجوي والمحيطات والأرض والقشرة وأجزاء أخرى، فإن التناظر الجديد يوفر طريقة أخرى لاختبار ما إذا كانت النماذج المناخية الحالية دقيقة. وقال لوب: “أعتقد أن الفائدة قصيرة المدى لهذا النوع من الاكتشاف هي أنه يمثل اختبارًا إضافيًا للنماذج المناخية”.
ولكن عندما اختبر العلماء كيف تنبأت النماذج الجديدة بالتناظر الجديد، “لم تكن النماذج جيدة جدًا”، كما قال لوب. “إنهم لم يخلقوا هذا التماثل بين الشرق والغرب.” ووفقا للدراسة، فإن هذه المشكلة قد “تساهم في استمرار حالة عدم اليقين في التوقعات المناخية”.
كم تعرف عن كوكبنا الأزرق؟ اختبر معرفتك بالأرض على موقعنا مسابقة الأرض!
عادل الشهراني 
