٤.٥. إستجابة المناخ للتأثير الإشعاعي

يمثل تحديد هذا التقرير لنطاق محتمل وقيمة أكثر إحتمالاً لجهة الحساسية المناخية^[٨] المتوازنة ، خطوةً معنوية هامة في تحديد كمية إستجابة النظام المناخي للتأثير الإشعاعي منذ صدور تقرير التقييم الثالث، كما يُعتبر تطوراً على مستوى التحديات المطروحة لفهم الأمور والتي استمرت على مدى ٣٠ سنة وأكثر. وأشار تقرير التقييم الثالث إلى نطاق حساسية المناخ المتوازنة – أي معدّل الإحترار العالمي المتوازن والمتوقع إذا تمّت مضاعفة تركيزات ثاني أكسيد الكربون التي كانت موجودة في فترة ما قبل الثورة الصناعية (حوالي ٥٥٠ جزءاً بالمليون) – وحدده بين ١.٥ و٤.٥ درجة مئوية. في السابق، لم يكن ممكناً التوصل إلى تقدير أفضل أو التنبؤ بإحتمال خروج حساسية المناخ عن النطاق المذكور. ويعتمد هذا التقييم مقاربات مختلفة لتقييد حساسية المناخ، مثل إستخدام نماذج الدوران العام للغلاف الجوي- المحيطات ودراسة تطور درجات الحرارة المؤقت (السطح والغلاف الجوي العلوي والمحيطات) خلال السنوات الـ١٥٠ الماضية، ودراسة إستجابة النظام المناخي العالمي السريعة لتغيّرات التأثير الناتجة عن الثوران البركاني (انظر الملخّص الفني، الرسم ٢٥). إلى ذلك، تُضاف تقديرات تستند إلى دراسات عن مناخ عصر ما قبل التاريخ كإعادة توليد درجات الحرارة في القطب الشمالي للألفية الماضية والحد الأقصى للغمر الجليدي الأخير. وأظهرت مجموعات كبرى من حالات محاكاة النماذج المناخية أن قدرة النماذج على محاكاة المناخ الحالي تكتسي قيمةً أكبر عند تقييد حساسية المناخ. {٨.١، ٨.٦، ٩.٦ – الإطار ١٠.٢}

التوزيع التراكمي لحساسية المناخ

الرسم ٢٥: التوزيع التراكمي لحساسية المناخ بحسب الإحترار (باللون الأحمر) الملحوظ في القرن العشرين ونموذج علم المناخ (باللون الأزرق) والدلائل غير المباشرة (باللون الأزرق الداكن) وحساسية المناخ في نماذج الدوران العام للغلاف الجوي - المحيطات (باللون الأخضر). وتدل الخطوط الأفقية والأسهم على حدود التقديرات المرجّحة والمحددة في المذكرة التوجيهية الرابعة من أجل التقييم الصادرة عن الهيئة الدولية المعنيّة بتغيّر المناخ (انظر الملخّص الفني، الإطار ١). {الإطار ١٠.٢– الرسم ١ و٢}

يشير تحليل النماذج، بالإضافة إلى القيود التي تتبع الملاحظات، إلى أن حساسية المناخ المتوازنة ستتراوح على الأرجح بين درجتين مئويتين إثنتين و٤.٥ درجات مئوية، وتساوي ٣ درجات مئوية بالتحديد. ومن المستبعد جداً أن تقل عن معدّل ١.٥ درجة مئوية. ولا يمكن تهميش القيم التي تتعدى الـ ٤.٥ درجات، إلا أنها لن تتناسب مع الملاحظات. وغالباً ما تميل وظائف الكثافة المستخلصة من عدة مقاربات ومعلومات إلى الإقتراب من قيم مرتفعة تتعدى الـ ٤.٥ درجة مئوية. ولا تصف تحليلات تطوّر المناخ والتأثيرات الخاصة بالقرون السابقة ودراسات مجموعة النماذج، حساسية المناخ بأنها تساوي ٦ درجات مئوية وما فوق. وتشكل فاعلية التأثير الإشعاعي على نطاقات صغيرة خلال القرن العشرين، في حال بلغت قدرات التبريد غير المباشرة للأهباء الجوية الحد الأقصى من تراوح شكوكها، أحد العناصر في هذا الإطار، ما يلغي معظم التأثير الإيجابي الناتج عن غازات الدفيئة. لكن، ما من طريقة معيّنة لوظيفة توزيع ممكنة وصادرة عن نتائج فردية، تأخذ الفرضيات المختلفة لكل دراسة بعين الاعتبار. ويمنع الإفتقار إلى قيود قوية تحد حساسيات المناخ العالية، تحديد حساسية المناخ عند حد المئين الخامس والتسعين أو ما يقاربه. {الإطار ١٠.٢}

اليوم، بات من الأسهل تفهّم العمليات المناخية الأساسية والهامة بالنسبة إلى حساسية المناخ، وذلك بسبب تطوّر تحاليل ومقارنات النماذج في ما بينها ومع الملاحظات. وتسيطر تغيّرات بخار الماء على التأثير التفاعلي الذي يؤثر على حساسية المناخ، وباتت اليوم مفهومة بشكل أفضل. وتؤيد الأدلة المرتبطة بالملاحظات والنمذجة، التأثير التفاعلي لمعدّل بخار الماء - التفاوت الحراري^[٩] المشترك والذي يتساوى مع قوة نماذج الدوران العام، أي إزدياد درجات الحرارة بحوالي ١ واط بالمتر المكعب لكل درجة إرتفاع من درجات الحرارة في العالم، ما يتناسب مع إحترار نسبي عالمي يصل إلى ٥٠%. وبرهنت نماذج الدوران العام هذه قدرتها على محاكاة تقلبات الرطوبة الموسمية والعقدية البينية، في الطبقة العليا من التروبوسفير الموجودة فوق الأرض والمحيط، كما نجحت في محاكاة التغيّرات الملحوظة لجهة الرطوبة وحرارة السطح، إلى جانب الثوران البركاني. ويبقى التأثير التفاعلي في السحب (وخاصةً السحب المتدنٍّية الإرتفاع) مصدر الشك الأكبر. واظهر التأثير التفاعلي في الغلاف، كالتغيّر في الغطاء الجليدي، أنه لم يساهم في إنتشار تقديرات النماذج حول حساسية المناخ، بقدر التأثير التفاعلي للسحب وبخار الماء، على الرغم من أهميته بالنسبة إلى تجاوب المناخ الإقليمي في مناطق خطوط العرض الوسطى والعليا. وتشير مقارنة جديدة بين النماذج إلى أن فوارق في أعداد النقل الإشعاعي تساهم أيضاً في تحديد النطاق. {٣.٤، ٨.٦، ٩.٣، ٩.٤، ٩.٦، ١٠.٢ – الإطار ١٠.٢}

يسمح تطور تقدير حساسية المناخ بتحديد أفضل التوقعات لجهة درجات الحرارة المتوازنة، والتنبؤ بالتراوح المحتمل في حال ثبت تركيز ثاني أكسيد الكربون على مستويات مختلفة، استناداً إلى تقديرات عالمية حول توازن الطاقة (الجدول ٥). وكما في تقدير حساسية المناخ، لا يمكن تحديد المستوى الفعلي للطبقة العليا. ومن الضروري الأخذ بحدود مفهوم التأثير الإشعاعي وحساسية المناخ. ولم تقم سوى قلة قليلة من نماذج الدوران العام للغلاف الجوي - المحيطات بتناول مسألة التوازن بحسب تركيز قوي لثاني اكسيد الكربون، وأظهرت بعض النتائج أن التأثير التفاعلي في المناخ قد يتغيّر مع مرور الوقت، ما يؤدي إلى انحراف واضح عن تقدير الإحترار المستند إلى حساسية المناخ المتوازنة، الناتجة عن نماذج طبقة المحيطات المختلطة وتغيّر مناخ عصر ما قبل التاريخ. {١٠.٧}

تطور إتفاق النماذج بخصوص تغيّرات المناخ المؤقتة المتوقعة منذ تقرير التقييم الثالث. ويتعدى تراوح حساسية المناخ المتوازنة نطاق تجاوب المناخ المؤقت (المحدَّد كالمعدّل العالمي لحرارة سطح الجو المحتسب على مدى عقدين من الزمن وبالاستناد إلى الفترة التي شهدت إزدياد كمية ثاني أكسيد الكربون بضعفين، وذلك بنسبة ١% في السنة الواحدة حسبما برهنت التجربة) المعروض بين النماذج. واليوم، باتت المجموعات المتعددة النماذج والمقارنات مع الملاحظات تقيد ذلك المعيار بطريقة أفضل. ومن المرجّح جداً أن يتعدى الدرجة المئوية الواحدة ومن المستبعد جداً أن يتخطى الثلاث درجات مئوية. وتتعلق إستجابة المناخ المؤقتة بالحساسية على نحو لا خطيّ، فتلك الحساسيات لا تترجم مباشرةً في الإستجابة القصيرة الأمد. وتتأثر إستجابة المناخ المؤقتة كثيراً بنسبة امتصاص حرارة المحيطات. وعلى الرغم من تطور نماذج المحيطات، يؤثر انحراف النماذج المنتظم والبيانات المحدودة المستخدمة لتقييم امتصاص حرارة المحيطات المؤقت، على دقة التقديرات الحالية. {٨.٣، ٨.٦، ٩.٤، ٩.٦، ١٠.٥}