به گزارش «تابناک» به نقل از فناور، تحقیقات نشان می‌دهد که از اواسط قرن بیستم، نوسانات آب و هوایی در مقیاس‌های زمانی سه‌ماهه و دوازده‌ماهه به ترتیب ۳۱ تا ۶۶ درصد و ۸ تا ۳۱ درصد افزایش یافته است. پیش‌بینی می‌شود که با ادامه گرمایش، این نوسانات حتی بیشتر هم شوند؛ به‌طوری که نوسانات سه‌ماهه ممکن است […]
به گزارش «تابناک» به نقل از فناور، تحقیقات نشان می‌دهد که از اواسط قرن بیستم، نوسانات آب و هوایی در مقیاس‌های زمانی سه‌ماهه و دوازده‌ماهه به ترتیب ۳۱ تا ۶۶ درصد و ۸ تا ۳۱ درصد افزایش یافته است. پیش‌بینی می‌شود که با ادامه گرمایش، این نوسانات حتی بیشتر هم شوند؛ به‌طوری که نوسانات سه‌ماهه ممکن است ۱۱۳ درصد و نوسانات دوازده‌ماهه ۵۲ درصد در مناطق خشکی با ۳ درجه سانتی‌گراد افزایش دما افزایش یابند. این تغییرات بیشتر در مناطق شمالی و از شمال آفریقا به سمت جنوب آسیا مشاهده می‌شود.
شواهد نشان می‌دهد که این افزایش‌ها به افزایش ظرفیت جو برای نگهداری بخار آب و نیاز بیشتر به تبخیر مرتبط است. افزایش نوسانات هیدروکلایماتیک می‌تواند خطرات ناشی از نوسانات سریع بین شرایط مرطوب و خشک را تشدید کند، مانند سیلاب‌های ناگهانی، آتش‌سوزی‌های جنگلی، زمین‌لغزش‌ها و شیوع بیماری‌ها. همچنین ممکن است نیاز به مدیریت همزمان خطرات خشکسالی و سیلاب‌ها را بیشتر کند.
برای درک بهتر تغییرات آینده نوسانات هیدروکلایماتیک، باید بیشتر به واکنش‌های جو نسبت به عوامل منطقه‌ای و جهانی و همچنین تعاملات بین زمین، اقیانوس و جو توجه کنیم. این کار با استفاده از شبیه‌سازی‌های مدل‌های اقلیمی بزرگ، مدل‌های با وضوح بالا و روش‌های نوین یادگیری ماشین امکان‌پذیر است.
تنوع هیدروکلیمایی به نوسانات جوی اشاره دارد که می‌تواند باعث ایجاد شرایط غیرعادی خشک یا مرطوب در بازه‌های زمانی از چند روز تا چند دهه شود. یکی از جنبه‌های این تنوع، ناپایداری هیدروکلیمایی است که به تغییرات ناگهانی و غیرمعمول از شرایط مرطوب به خشک و برعکس اشاره دارد. این تغییرات می‌توانند به‌عنوان تغییرات شدید در میزان آب در دسترس در نظر گرفته شوند. به عبارت دیگر، وقتی بارش‌های سنگین باعث می‌شود آب زیادی جمع شود، مازاد آب ایجاد می‌شود، و وقتی بارش کم باشد یا تبخیر زیاد باشد، کمبود آب ایجاد می‌شود.
این ناپایداری هیدروکلیمایی شامل پدیده‌هایی است که قبلاً با اصطلاحات مختلفی توصیف شده‌اند، مانند شدت هیدروکلیمایی و نوسانات بارش. این تغییرات سریع می‌توانند تهدیدات جدی برای سلامت انسان، امنیت غذایی و آب، و زیرساخت‌ها ایجاد کنند.
تأثیرات ناپایداری هیدروکلیمایی معمولاً از تأثیرات خشکسالی یا سیلاب‌ها به‌تنهایی شدیدتر است. به‌عنوان مثال، در زمستان ۲۰۲۲-۲۰۲۳، پس از چند سال خشکسالی و آتش‌سوزی‌های شدید در کالیفرنیا، یک سری بارش‌های سنگین باعث سیلاب‌های وسیع و خسارت‌های زیادی به زیرساخت‌ها و املاک شد و وضعیت اضطراری در ۴۰ شهرستان این ایالت اعلام گردید. در یک دوره سه هفته‌ای، نه طوفان متوالی بارش‌های بی‌سابقه‌ای را به همراه داشت و میزان بارش‌ها در این فصل به بالاترین حد خود رسید.
در شرق آفریقا نیز، باران‌های شدید در فصل برداشت پاییز ۲۰۲۳ بعد از پنج فصل متوالی خشکسالی بین سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۳ رخ داد. این خشکسالی باعث ناامنی غذایی برای بیش از ۲۰ میلیون نفر شده بود و بارش‌های شدید جدید، هزاران هکتار از محصولات کشاورزی را نابود کرد و بیش از ۲ میلیون نفر را از خانه‌هایشان آواره کرد.
«از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۳، تغییرات در شاخص تبخیر و تعرق بارش استاندارد (SPEI) ارائه شده است. در اینجا، رنگ‌های قهوه‌ای نشان‌دهنده رویدادهایی هستند که از وضعیت مرطوب به خشک تغییر کرده‌اند و رنگ‌های سبز نشان‌دهنده رویدادهایی هستند که از وضعیت خشک به مرطوب تغییر کرده‌اند. این رویدادها فهرستی کامل از همه تغییرات شدید آب‌وهوایی نیستند، بلکه نمونه‌هایی از تنوع و گستردگی جغرافیایی مناطقی هستند که تحت چنین تغییرات سریع قرار دارند. این نوع رویدادها که تأثیرات اجتماعی و زیست‌محیطی زیادی دارند، می‌توانند در تقریباً تمام مناطق خشکی جهان رخ دهند و تأثیرات آن‌ها به شدت تحت تأثیر نوع تغییر (از مرطوب به خشک یا از خشک به مرطوب) قرار می‌گیرد.»
نوسانات هیدروکلیمایی، یعنی تغییرات مرتبط با آب و هوای آب، در آینده به طور قابل توجهی بیشتر از آنچه که در گذشته مشاهده شده، پیش‌بینی می‌شود. این افزایش به این دلیل است که انتظار می‌رود بارش باران و تبخیر در جو گرم‌تر، شدت بیشتری پیدا کند. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که در یک سناریوی متوسط از انتشار گازهای گلخانه‌ای، سال‌هایی با نوسانات شدید آب و هوایی در رودخانه‌های بزرگ جهان سه برابر خواهند شد. همچنین، در سناریوی گرم‌تر، تغییرات شدید از خشکی به رطوبت ممکن است پنج برابر شود.
این تغییرات سریع می‌توانند تأثیرات اجتماعی و محیطی زیادی داشته باشند. بنابراین، ضروری است که تغییرات را بهتر درک کنیم و به ویژه تفاوت‌های بین روندهای قابل اعتماد در سطح جهانی و روندهای با اعتماد کمتر در سطح منطقه‌ای را شناسایی کنیم. همچنین باید مکان‌هایی را که نوسانات شدید با آسیب‌پذیری اجتماعی بالا همپوشانی دارند، شناسایی کنیم تا بتوانیم راهکارهای مؤثر و عادلانه‌ای برای سازگاری با این تغییرات در آینده ارائه دهیم.
علاوه بر این، اگر ما فرآیندهای جوی را بهتر درک کنیم، می‌توانیم پیش‌بینی حوادث شدید را بهبود ببخشیم و برنامه‌ریزی و پاسخگویی به شرایط اضطراری را بهتر انجام دهیم.
توصیف و اندازه‌گیری تغییرات مشاهده‌شده و پیش‌بینی‌شده در نوسانات هیدروکلیما تحت تأثیر وجود تعاریف و معیارهای مختلف قرار دارد. در اینجا، یک تعریف جامع و یک معیار کمی برای نوسانات هیدروکلیما ارائه می‌شود، و سپس شواهد مربوط به روندهای مشاهده‌شده و پیش‌بینی‌شده جمع‌بندی می‌شود.
تعریف نوسانات هیدروکلیما
نوسانات هیدروکلیما به تغییرات در الگوهای بارش و خشکی در یک منطقه اشاره دارد. اندازه‌گیری این نوسانات به دلیل تفاوت‌های موجود در نوع و زمان وقوع بارش‌ها و خشکی‌ها، چالش‌هایی را به همراه دارد. بارش‌های شدید می‌توانند در زمان‌های بسیار کوتاه، از دقایق تا ساعت‌ها، و در مکان‌های کوچک، مانند یک محله در یک شهر بزرگ، رخ دهند. در مقابل، خشکسالی‌ها معمولاً در بازه‌های زمانی طولانی‌تر، از چند هفته تا چند سال، اتفاق می‌افتند و می‌توانند مناطق وسیعی، حتی تا مقیاس قاره‌ها را تحت تأثیر قرار دهند. همچنین، در حالی که بارش‌های شدید معمولاً ناشی از بارش‌های سنگین هستند، خشکی‌های شدید معمولاً به ترکیبی از بارش کم و تبخیر زیاد مرتبط می‌شوند. میزان اهمیت این عوامل می‌تواند بین مناطق و رویدادها متفاوت باشد.
برای مقابله با این چالش‌ها، در اینجا یک معیار جدید به نام «نوسانات هیدروکلیما» معرفی می‌شود. این معیار تغییرات بزرگ و سریع در شاخص تبخیر و بارش استاندارد شده (SPEI) را شناسایی می‌کند که شامل پدیده‌هایی در دو طرف بارش و تبخیر و تعرق می‌شود. رویدادهای نوسانی به مواردی اطلاق می‌شود که در آن تفاوت زمانی در SPEI ماهانه به حدی می‌رسد که برابر یا بیشتر از مقداری باشد که با یک دوره تکرار تقریبی ۱۰ ساله مرتبط است. این شاخص بر اساس داده‌های جوی در مقیاس‌های زمانی کوتاه (تا ۳ ماه) و بین‌سالی (تا ۱۲ ماه) محاسبه می‌شود و نسبت به چرخه فصلی منطقه‌ای در طول تاریخ تنظیم می‌شود. تعداد کل رویدادهای نوسانات هیدروکلیما به عنوان مجموع رویدادهای مرطوب به خشک و خشک به مرطوب محاسبه می‌شود. داده‌های مشاهده شده با استفاده از تجزیه و تحلیل جوی ERA5 و داده‌های دیگر محاسبه می‌شود و پیش‌بینی‌ها نیز با استفاده از مدل‌های اقلیمی محاسبه می‌شود.
در این تحقیق، داده‌ها از سه منبع مختلف بررسی شده است:
