كشفت دراسة علمية حديثة أن تأثير انخفاض الغطاء السحابي على مناخ الأرض لا يتحدد فقط بمساحة السحب المفقودة، بل يعتمد بدرجة كبيرة على كثافتها البصرية وقدرتها على عكس أشعة الشمس. الدراسة التي أجراها باحثون في جامعة وايومنغ الأمريكية ونُشرت في دورية "جيوفيزيكال ريسيرش ليترز" في 12 نوفمبر 2026، أظهرت أن السحب الأكثر كثافة تفقد تأثير تبريد أكبر عند انكماش مساحتها بنفس المقدار مقارنة بالسحب الأقل كثافة.
دراسة تقارن 250 نسخة من نموذج مناخي
قام فريق البحث بقيادة تيموثي مايرز بمقارنة 250 متغيراً من نموذج نظام الأرض "إي3إسإم في3" (E3SMv3)، حيث تم تغيير 25 معاملاً خاصاً بالسحب والحمل الحراري والهباء الجوي بشكل منهجي. قورنت نتائج المحاكاة ببيانات الأقمار الصناعية والرصد الجوي للفترة من 2010 إلى 2016. ركز التحليل على سحب الطبقة الركامية المنخفضة (Stratocumulus) التي تغطي مساحات واسعة فوق المحيطات الاستوائية وتعكس جزءاً كبيراً من الإشعاع الشمسي الوارد، مما يجعلها عنصراً رئيسياً في ميزان طاقة الأرض.
السحب الكثيفة تفقد تأثير تبريد أكبر
أظهرت النتائج أنه حتى عند تساوي نسبة تراجع الغطاء السحابي بين متغيرين من النموذج، يمكن أن يختلف تأثيرهما الإشعاعي بشكل كبير. السحب التي تتميز بكثافة بصرية أعلى تعكس المزيد من ضوء الشمس، وبالتالي فإن فقدانها لنفس المساحة يؤدي إلى فقدان تأثير تبريد أكبر. أوضحت الدراسة بمثال رقمي: عند تراجع موحد للغطاء السحابي لكل درجة احترار، بلغ مساهم التغذية الراجعة قصيرة الموجة حوالي 0.7 واط لكل متر مربع لكل درجة في حالة السحب الأقل كثافة، بينما وصل إلى نحو 1.4 واط في حالة السحب الأكثر كثافة، أي ضعف القيمة.
كفاءة تحويل ماء السحب إلى مطر عامل حاسم
عزت الدراسة هذا الاختلاف بشكل رئيسي إلى كفاءة النموذج في تحويل ماء السحب إلى مطر. عندما تتم هذه العملية ببطء أكبر، يبقى المزيد من الماء السائل في السحب المنخفضة، مما يزيد من كثافتها البصرية ويعزز انعكاسها للإشعاع الشمسي. أوضح تيموثي مايرز أن "كفاءة تحويل ماء السحب إلى مطر تؤثر بقوة على انعكاسية السحب". كما وجدت الدراسة أن النماذج تميل إلى المبالغة في قوة استجابة السحب للظروف الجوية والهباء الجوي، وأن توافقاً ظاهرياً في التأثير الإشعاعي قد ينتج عن أخطاء متعاكسة في محاكاة كمية السحب وسمكها.
خلل أساسي في نمذجة تكون السحب فوق المحيطات
برز خلل مشترك في جميع المتغيرات الـ250 المدروسة: فشل النموذج في إعادة إنتاج العلاقة المرصودة بين تدفق الهواء البارد فوق مياه أدفأ وتكون السحب المنخفضة. في الواقع، تؤدي الحرارة والرطوبة الصاعدة من المحيط إلى تعزيز الخلط في الغلاف الجوي السفلي وتكوين السحب، لكن النموذج لم ينجح في التقاط هذه الآلية. يشير هذا إلى خطأ في تمثيل العمليات الأساسية لا يمكن إصلاحه بمجرد تعديل المعاملات. مع ذلك، أكد الباحثون أن الدراسة اقتصرت على نموذج واحد، ولا يمكن تعميم الخلل على نماذج مناخية أخرى دون تحقق إضافي.
الحاجة لمطابقة الكثافة البصرية الأولية لتحسين التنبؤات
خلصت الدراسة إلى أن تقييم نماذج المناخ المستقبلية لا يكفي فيه مطابقة التغيرات المتوقعة في الغطاء السحابي مع الملاحظات، بل يجب أيضاً أن تكون الكثافة البصرية الأولية للسحب وانعكاسيتها دقيقة، لضمان موثوقية حسابات التغذية الراجعة الإشعاعية. النتائج تحدد عمليات محددة تحتاج إلى دراسة وتحسين، لكنها لم تنفذ أو تختبر هذه التحسينات بعد.