الغبار مسؤول عن 95%من تركيز الهباء الجوي في المملكة

يعد الغبار في المملكة مسؤولا عن حوالي 95 % من تركيز الهباء الجوي، ولكن في المدن، يأتي عنصر الهباء الجوي بشري المنشأ على قمة الغبار، مما يؤدي إلى تدهور كبير في جودة الهواء في المناطق الحضرية. في الواقع فإن التلوث، في جميع أراضي شبه الجزيرة العربية تقريبا، يتجاوز الحدود التي وضعتها منظمة الصحة العالمية.

وأفاد رئيس برنامج علوم هندسة الأرض في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) البروفيسور جورجي ستنتشيكوف، بأن منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا تمثل أكثر من نصف انبعاثات الغبار العالمية، والضغط الهائل على البيئة التي يمكن أن يسببه الغبار.

وقال «تتيح لنا النماذج المناخية أن نفهم الآليات الفيزيائية لتقلب المناخ وتقدير التغيرات المناخية المستقبلية. لكن النماذج وحدها لا تكفي لعمل تقديرات موثوقة. إن تحديد واختبار البارامتر النموذجي يتطلب ملاحظات دقيقة للخصائص البيئية، وخاصة تلك المرتبطة بالهباء الجوي».

ولفت إلى أن عواقب تغير المناخ تتسم بأنها معقدة وبعيدة الأمد ويمكن الشعور بها على المستويين العالمي والإقليمي. تعد التوقعات المناخية على النطاقين الإقليمي والمحلي ضرورية للتكيف والتخطيط على المستويين الوطني ودون الوطني، لزيادة صمود وقوة البنى التحتية الصناعية والاجتماعية. ويعد التكيف على المستوى الإقليمي أكثر جدوى من التكيف العالمي، حيث يمكن لـ(الحلول) الهندسية الجيولوجية العالمية المقترحة، مثل إدارة الإشعاع الشمسي، أن تضمن تبريد الكوكب، ولكنها ستسبب عواقب إقليمية سلبية. مناخ منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا معرض بشكل خاص لهذه الآثار السلبية.

وبين ستنتشيكوف أن المياه العذبة هي أهم موارد البيئة الصحراوية. وتمثل إدارة موارد المياه في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا تحديا. فقد أدى النمو السكاني والصناعات والأنشطة الزراعية خلال القرن الماضي إلى زيادة الطلب على إمدادات المياه. وفي الوقت نفسه، وبسبب الظروف البيئية، فإن استهلاك الفرد من المياه العذبة مرتفع. على سبيل المثال، تمتلك المملكة أحد أعلى معدلات استهلاك المياه للفرد في العالم (ما يقرب من 300 طن في العام). وتقوم بتحلية حوالي 1 جيجاطن من المياه سنويا لإنتاج 25-30 بالمئة من جميع المياه المحلاة في العالم.

وأضاف «استرعت فكرة زيادة هطول الأمطار بشكل مصطنع الانتباه لسنوات عديدة. وتمول دولة الإمارات العربية المتحدة حاليا أبحاث برنامج تحسين المطر الذي يستكشف الخيارات التقنية المختلفة. وجرت محاولات هامشية ناجحة لتلقيح السحب، لإطلاق هطولات المطر في البيئات الصحراوية. بيد أن الطرق التي يمكن أن يؤثر بها الغبار على السحب وهطول الأمطار ليست معروفة أو مفهومة تماما على نطاق واسع. التشجير طريقة معروفة لزيادة هطول الأمطار». ومضى بالقول «وبدلا من ذلك، وجدنا أن تناقص البياض السطحي عن طريق توزيع الألواح الشمسية على السهل الساحلي للبحر الأحمر يعزز نسائم البحر ويؤدي إلى زيادة هطول الأمطار على تلك المنطقة. هذه الطريقة لها عواقب بيئية قليلة في المناطق المحيطة. يمكن استخدامها كتدبير للتكيف مع المناخ، وهي مثال على الهندسة الجيولوجية لهطول الأمطار على نطاق إقليمي».

مراقبة الغبار في كاوست

يشار إلى أن البروفيسور ستنتشيكوف أجرى بحثا شاملا لرصد الهباء الجوي في حرم كاوست، حيث تم لعقد من الزمان تشغيل موقع KAUST AERONET الذي يوفر عمليات رصد متعددة الأطوال الموجية للعمق البصري للهباء المتكامل للعمود، وتوزيع حجم الهباء الجوي، وأس أنغستروم، ومؤشر الانكسار. يوجد جهاز ليدار النبضات الدقيقة MPL لقياس التوزيع الرأسي لمعامل التشتت الخلفي للهباء الجوي.

تقنية التنبؤ بالمناخ الإقليمي تعتمد على:

1 المحاكاة باستخدام النماذج العالمية عالية الدقة

2 تقليص مخرجات أنموذج نظام الأرض Earth SystemModel

3 باستخدام النماذج الإقليمية المتداخلة

التأثير الإشعاعي للغبار:

• يعد تأثيرا معقدا حيث تعكس جزيئات الغبار الإشعاع الشمسي وتمتصه من جهة.


• تولد من جهة أخرى ارتفاعا كبيرا في الاحتباس الحراري.


• الغبار يبرد السطح ولكنه يسخن الغلاف الجوي.


• يعتمد التأثير الإشعاعي للغبار على بياض السطح وزاوية ذروة الطاقة الشمسية.


• يؤدي تسخين الغلاف الجوي الناجم عن الغبار الصحراوي إلى تغيير دوران كل من هادلي ووكر، مما يؤدي إلى تحريك حزام المطر شمالا في الصيف الأمر الذي يزيد هطول الأمطار في الساحل.


• التبريد الإشعاعي لجنوب البحر الأحمر بسبب طبقات الغبار المتراكمة يؤثر على دوران الغلاف الجوي وتوازن الطاقة في البحر.