توقعات التغيّرات المناخية المستقبلية

يشكّل عدد تجارب محاكاة سلسلة أكبر من النماذج، التقدّم الرئيسي الذي أحرزه تقييم توقعات التغيير المناخي هذا مقارنة بتقرير التقييم الثالث. فإلى جانب معلومات إضافية مستقاة من الملاحظات، توفّر هذه التجارب أساساً كمياً لتقييم إحتمالات العديد من النواحي المستقبلية التي سيشهدها تغيّر المناخ. إلى ذلك، تغطّي تجارب المحاكاة النموذجية سلسلة واسعة من السيناريوهات المستقبلية المحتملة، التي تشمل الإنبعاثات المُثلى أو تقديرات التركيز. وتتضمّن هذه التجارب سيناريوهات الإنبعاثات الواردة في التقرير الخاصللفترة الممتدة بين العامين ٢٠٠٠ و٢١٠٠، والإختبارات النموذجية التي تشمل تركيزات غازات الدفيئة والأهباء الجوية المستقرة بعد عام ٢٠٠٠ أو ٢١٠٠.

يسمح التقدّم الذي شهده إعداد النماذج المناخية بتوفير توقعات أفضل التقديرات ونطاق عدم اليقين لمختلف سيناريوهات الإنبعاثات. ويسلّط هذا التقرير الضوء على مختلف سيناريوهات الإنبعاثات متفادياً بالتالي فقدان هذه المعلومات الخاصة بالسياسة. كما يُظهر الرسم ٣ درجات الإحترار السطحية في نهاية القرن الواحد والعشرين (٢٠٩٠-٢٠٩٩) الخاصة خلال الفترة الممتدّة بين العامين ١٩٨٠ و١٩٩٩. تشدّد هذه الدرجات على الإختلافات الظاهرة بين سيناريوهات الإنبعاثات الواردة في تقرير SRES الأدنى والأعلى، ودرجات عدم اليقين المتوقّعة المرتبطة بهذه السيناريوهات.
يشير هذا التقييم إلى أفضل التقديرات ومدى الإحتمالات للمتوسط العالمي لدرجة حرارة الهواء السطحي لستة سيناريوهات سردية للإنبعاثات ويوضّحها الرسم ٣. على سبيل المثال، تمثّل درجة ١.٨ المئوية أفضل تقدير للسيناريو المتدنّي (ب١) (حيث يتراوح مدى الإحتمال بين ١.١ درجة مئوية و٢.٩ درجة مئوية)، أمّا أفضل تقدير للسيناريو المرتفع (A1FI) فهو ٤.٠ درجة مئوية (حيث يتراوح مدى الإحتمال بين ٢.٤ درجة مئوية و٦.٤ درجة مئوية). بيد أن هذه التوقعات تتناسب مع المدى الذي حدده تقرير التقييم الثالث (١.٤ درجة مئوية إلى ٥.٨ درجة مئوية)، تصعُب مقارنتها مباشرة (انظر الرسم ٥). ويتضمّن التقرير الرابع معلومات أكثر تقدماً لأنه يوفّر تقديرات أفضل ومدى إحتمال مقيّم لكل من السيناريوهات السردية. وبات سيناريو الإحتمال الجديد يرتكز على عدد أكبر من النماذج المناخية الأكثر تعقيداً والأقرب إلى الواقع، ويتضمّن معلومات جديدة عن طبيعة تركيزات دورة ثاني أكسيد الكربون وقيود الإستجابة المناخية من الملاحظات.
يسفر الإحترار عن تقليص تركيز ثاني أكسيد الكربون فوق اليابسة والمحيطات، وعن إرتفاع الإنبعاثات البشرية التي تبقى في الغلاف الجوي. في ما يتعلّق بالسيناريو أ٢، تؤدّي تركيزات دورة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى إرتفاع متوسط الإحترار في العام ٢١٠٠ بأكثر من درجة مئوية. إلى ذلك، يشمل مجالات توقّعات الحرارة المرتفعة مدى أكبر من ذلك الوارد في تقرير التقييم الثالث لأن سلسلة النماذج الأوسع المتوفّرة تؤكّد إرتفاع تركيزات دورة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
يبيّن الرسم ٣ توقّعات المعدّل العالمي لإرتفاع مستوى البحر في نهاية القرن الواحد والعشرين (٢٠٩٠-٢٠٩٩). يتراوح منتصف مدى كل سيناريو وارد في الرسم ٣ عند ١٠% من معدّل نموذج في تقرير التقييم الثالث للفترة الممتدة بين ٢٠٩٠-٢٠٩٩. وبعدما تبلورت معلومات بعض مواطن عدم اليقين في المساهمات المتوقّعة.

لا تشمل النماذج المستخدمة حتى اليوم مواطن عدم اليقين في تركيزات دورة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ولا تتضمّن الآثار الكلية الناجمة عن ذوبان الصفيحة الجليدية لأنها تفتقر إلى مقوّمات النشر الأدبي. تضمّ التوقعات مساهمة ناجمة عن إرتفاع ذوبان اللوح الجليدي في غرينلاند والقطب الجنوبي عن المعدّلات التي لحظتها الأعوام ١٩٩٣ و٢٠٠٣، غير أن هذه المعدّلات قد ترتفع أو تنخفض في المستقبل. على سبيل المثال، لو كانت هذه المساهمة لتزداد بالتوازن مع المتوسط العالمي لتغيّر درجة الحرارة، كانت المعدّلات العليا لإرتفاع مستوى البحر الواردة في سيناريوهات الإنبعاث (SRES) في الرسم ٣ لتزداد بـ٠.١ إلى ٠.٢ متراً. وفيما لا يمكن إستثناء القيم الأعلى، يبقى فهم هذه الآثار محدوداً لدرجة تعيق تقييم إحتمال حصولها أو توفير أفضل تقدير أو إرتفاع مستوى البحر بسرعة.
يؤدّي ازدياد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى إزدياد تحمّض المحيطات. إلى ذلك، تشير التوقعات المرتكزة على سيناريوهات الإنبعاث (SRES) إلى تقليص المتوسط العالمي لدرجة الحموضة (pH) في المحيطات بين ٠.١٤ و٠.٣٥ وحدة خلال القرن الواحد والعشرين، أي إنخفاضاً بـ ٠.١ وحدة عن المستوى الحالي منذ العقود ما قبل الصناعية.


يُظهر الإحترار المتوقّع للقرن الواحد والعشرين أنماطاً جغرافية مستقلّة عن السيناريوهات، تشبه الأنماط التي برزت خلال عدّة عقود ماضية. يُتوقع أن يبلغ الإحترار أعلى الدرجات فوق اليابسة وفي خطوط الطول الأكثر إرتفاعاً، وأدناها في المحيط الجنوبي وأقسام المحيط الأطلسي الشمالي
يُتوقّع أن تنحسر الرقعة الثلجية. كما من المحتمل أن يؤثر ذوبان الثلج على معظم مناطق التربة الصقيعية.
من المتوقع أن تنحسر رقعة الجليد البحري في القطب الشمالي والجنوبي على حد سواء وفقاً لكافة سيناريوهات الإنبعاث (SRES). وتشير بعض التوقعات إلى إختفاء الرقعة الجليدية في نهاية الصيف من القطب الشمالي كلياً في أواخر القرن الواحد والعشرين.
من المحتمل جداً أن تتكرّر الأحوال الجوية المتطرّفة وموجات الحرّ والتهطال الكثيف.
وفقاً لسلسلة من النماذج، من المحتمل أن تزداد الأعاصير المدارية حدّة (التيفون والأعاصير الرعدية)، وستبلغ سرعة الرياح حدوداً قصوى تحمل معها تهطالاً كبيراً يترافق مع إرتفاع في حرارة سطح المياه المدارية. انخفضت الثقة في توقعات الإنخفاض العالمي في أعداد الأعاصير المدارية. فتخطّت حدة العواصف القوية منذ السبعينيات المدى الذي رسمته محاكاة النماذج الحالية المتوفّرة لتلك الفترة.
من المتوقع أن يتغيّر مسار العواصف فوق المدارية بإتجاه القطب، لتحمل في ثناياها تغيّرات في الرياح والتهطال وأنماط الحرارة، وإستمرار الأنماط العامة الملحوظة خلال نصف القرن المنصرم.
منذ صدور تقرير التقييم الثالث، شهدت أنماط التهطال المتوقعة تحسناً ملحوظاً. فمن المحتمل جداً أن ترتفع معدّلات التهطال في خطوط الطول المرتفعة، فيما من المرجح أن تنخفض في المناطق شبه المدارية (بنسبة ٢٠% في السيناريو آ١ب عام ٢١٠٠،)، وتستمرّ الأنماط الملحوظة في الإتجاهات الأخيرة.

طبقاً لتجارب محاكاة النماذج الحالية، من المحتمل جداً أن تتراجع سرعة الدوران في خطوط الطول والعرض (MOC) في المحيط الأطلسي خلال القرن الواحد والعشرين. يصل إنخفاض المستوى المتعدد النماذج في العام ٢١٠٠ إلى ٢٥% (يترواح بين صفر و٥٠%) وفقاً للسيناريو آ١ب للإنبعاثات الواردة في تقرير سيناريوهات الإنبعاث SRES. يُتوقع أن تشهد درجات الحرارة في منطقة الأطلسي إرتفاعاً على الرغم من أن أسباب هذه التغيّرات تُعزى إلى احترار أكبر يرتبط مباشرة بإزدياد إنبعاث غازات الدفيئة. ومن غير المرجح أن تمرّ خطوط الطول والعرض بمرحلة إنتقالية مفاجئة خلال القرن الحادي والعشرين. إذ يصعب تقييم التغيّرات الطويلة الأمد التي ستشهدها خطوط الطول والعرض.


من المتوقع أن تضيف تركيزات الكربون المناخي ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مع احترار النظام المناخي، غير أن حجمها ليس أكيداً. يزيد هذا الواقع الشكّ حول المسار الذي ستسلكه إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضرورية لتحقيق نوع من الخطوط الطول والعرض في تركّز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وفقاً للفهم الحالي لتركيزات دورة ثاني أكسيد الكربون، تقترح الدراسات النموذجية لكي يستقرّ ثاني أكسيد الكربون على ٤٥٠ جزء في المليون، يجب تقليص الإنبعاثات التراكمية خلال القرن الحادي والعشرين من معدّل ٦٧٠ (٦٣٠ إلى ٧١٠) جيغا طن من الكربون (٢٤٦٠ [٢٣١٠ إلى ٢٦٠٠] جيغا طن من الكربون O٢) تقريباً، إلى ٤٩٠ [٣٧٥ إلى ٦٠٠] جيغا طن من الكربون (١٨٠٠ [١٣٧٠ إلى ٢٢٠٠] جيغا طن من الكربون O٢). بالتوازي مع ذلك، من أجل ضمان خطوط الطول والعرض ثاني أكسيد الكربون على ١٠٠٠ جزء في المليون، قد تتطلّب هذه التركيزات تخفيض الإنبعاثات التراكمية من معدّل نموذجي يقارب ١٤١٥ [١٣٤٠ إلى ١٤٩٠] جيغا طن من الكربون (٥١٩٠ [٤٩١٠ إلى ٥٤٦٠] جيغا طن من الكربون O٢) إلى ١١٠٠ [٩٨٠ إلى ١٢٥٠] جيغا طن من الكربون تقريباً (٤٠٣٠ [٣٥٩٠ إلى ٤٥٨٠] جيغا طن من الكربون O٢).
كي يستقرّ التأثير الإشعاعي في العام ٢١٠٠ على مستويات السيناريوهات ب١ أو آ١ب، أن يرتفع رغم ذلك المتوسط العام للحرارة بدرجة ٠.٥ درجة مئوية بحلول العام ٢٢٠٠.
في حال كان الهدف تثبيت التأثيرات الإشعاعية في العام ٢١٠٠ على مستويات السيناريو آ١ب، من شأن الزيادة الحرارية أن تؤدّي إلى إرتفاع مستوى البحار بـ٠.٣ إلى ٠.٨ متراً بحلول العام ٢٣٠٠ (مقارنة بـ١٩٨٠-١٩٩٩). وستستمرّ الزيادة الحرارية لعدّة قرون بسبب الوقت الذي يستغرقه نقل الحرارة إلى عمق المحيطات.
من المتوقع أن يستمرّ إنحسار الغطاء الثلجي في غرينلاند ويساهم في إرتفاع مستوى البحار بعد العام ٢١٠٠. تقترح النماذج الحالية أن وتيرة خسارة الغطاء الثلجي تتسارع بسبب إرتفاع الحرارة أكثر مما تزداد بسبب التهطال، كما تشير إلى أن توازن الرقعة على السطح يصبح سلبياً عندما يتخطّى المتوسط العالمي للإحترار (نسبة للقيم في الحقبة ما قبل الصناعية) ١.٩ درجات إلى ٤.٦ درجات. في حال استقرّ توازن الرقعة على السطح خلال الألفية، فمن شأنه أن يقضي على الغطاء الثلجي في غرينلاند ويساهم بالتالي في إرتفاع مستوى البحار بسبعة أمتار. بالتالي، يمكن عقد مقارنة بين درجات الحرارة المستقبلية في غرينلاند وبين تلك التي سُجّلت خلال الفترة الجليدية منذ ١٢٥ ألف سنة مضت، عندما أكّدت المعلومات المتأتية عن المنظور التاريخي لعلم المناخ تقليص رقعة الجليد القطبي وإرتفاع مستوى البحار بين ٤ و٦ أمتار.
لا تشمل النماذج الحالية الإجراءات الدينامية المرتبطة بالرقعة الجليدية، غير أن الملاحظات الأخيرة تشير إلى إحتمال تفاقم تدهور الرقع الجليدية بسبب الإحترار بشكل يرفع مستوى البحار. ويبقى فهم هذه الإجراءات محدوداً ولا يشكّل حجمها محوراً لتوافق في الآراء.
تتوقّع دراسات النماذج العالمية الحالية أن الرقعة الجليدية فوق القطب الجنوبي ستبقى في غاية البرودة لدرجة تمنع تأثرها بذوبان الرقعة، ويُتوقع أن تزداد حجماً نظراً لحدّة تساقط الثلوج. غير أن خسارة الرقعة الجليدية قد تحصل في حال سيطر إسقاط الجليد الدينامي على توازن حجم الرقعة الجليدية.
ستستمر إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون السابقة والمستقبلية وستساهم في الإحترار وإرتفاع مستوى البحار لأكثر من ألفية، نظراً للفترة الزمنية الضرورية لإزالة هذا الغاز من الغلاف الجوي.