قد تكون أصول عاصفة قوية في كاليفورنيا ترجع إلى آلاف الأميال في المحيط الأطلسي. وفقًا لدراسة جديدة لنمذجة المناخ من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد (UCR)، مع ضعف الدورة الانقلابية للمحيط الأطلسي (AMOC)، وهي واحدة من أنظمة دوران المحيطات الرئيسية على الأرض، سيتم نقل المزيد من بخار الماء عالي التركيز إلى الساحل الغربي للولايات المتحدة، وسوف ينخفض تساقط الثلوج في جرينلاند وفقًا لذلك. وتظهر الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature Communications، أن التغيرات في دوران المحيطات تعيد تشكيل أنماط هطول الأمطار في جميع أنحاء العالم.
الدورة الانقلابية للمحيط الأطلسي (AMOC) هي نظام تيار محيطي عملاق ينقل المياه الاستوائية الدافئة شمالًا إلى سطح المحيط، مما يحافظ على مناخ معتدل في أجزاء من أوروبا. ثم تبرد هذه المياه، وتصبح أكثر كثافة، وتغوص، لتتدفق في النهاية عائدة نحو أعماق المحيط ثم تعود إلى الجنوب. لقد أدرك المجتمع العلمي منذ فترة طويلة أن الدورة AMOC تلعب دورًا مهمًا في النظام المناخي العالمي وهي في اتجاه ضعيف حاليًا. وقال موهيما ميمي، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب الدكتوراه في ديناميكيات المناخ بجامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، إنه ليس من الواضح تمامًا كيف سيؤثر ضعف الدورة AMOC على رطوبة الغلاف الجوي والعواصف خارج المحيط الأطلسي. وتشير أحدث توقعات فريق البحث إلى أنه بحلول نهاية القرن، سيؤدي ضعف الدورة AMOC إلى عواصف أقوى في أجزاء من أمريكا الشمالية، خاصة على طول ساحل كاليفورنيا، بينما يضعف نشاط العواصف في جرينلاند والقطب الشمالي.
يكشف البحث بالتفصيل آلية التفاعل المتسلسل من المحيط إلى الغلاف الجوي. ومع ضعف الدورة AMOC، يتغير نمط درجات حرارة المحيطات، الأمر الذي لا يؤثر فقط على قدرة الهواء على حمل بخار الماء، بل يغير أيضًا الرياح القوية على ارتفاعات عالية والتي توجه العواصف في نصف الكرة الشمالي. وتظهر النماذج أن هذه الرياح يمكن أن تشتد بشكل كبير، مما يسمح للعاصفة بجلب المزيد من الرطوبة نحو كاليفورنيا. يتم نقل هذه الرطوبة بشكل رئيسي من المناطق الاستوائية إلى خطوط العرض العليا عبر "الأنهار الجوية" (أي أحزمة طويلة وضيقة ذات تركيز عالٍ من بخار الماء). وأشار ميمي إلى أن الأنهار الجوية بالنسبة لكاليفورنيا هي "سيف ذو حدين". وعلى الرغم من أنها توفر موارد مائية مهمة للدولة، إلا أنها مع زيادة كثافتها، تصبح عرضة للفيضانات والانهيارات الأرضية وأضرار واسعة النطاق في البنية التحتية. وتتنبأ النماذج أيضًا بأن الأنهار الجوية ستصبح أكثر تواترًا على طول الساحل الشرقي لأمريكا الجنوبية وحول القارة القطبية الجنوبية، بينما سيتراجع تساقط الثلوج في جرينلاند مع وصول عدد أقل من العواصف إلى المنطقة، مما يقلل من تراكم الجليد الجديد على السطح.
تستند التوقعات المذكورة أعلاه إلى سيناريو ارتفاع انبعاثات غازات الدفيئة. ونتيجة للاحتباس الحراري الناجم عن تغير المناخ الناجم عن النشاط البشري، اكتشف العلماء علامات على تباطؤ الدورة AMOC. وأكد وي ليو، الأستاذ المشارك في تغير المناخ والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية، أن الحد من حرق الوقود الأحفوري وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة الأخرى يمكن أن يحد بشكل فعال من المزيد من الضرر الذي يلحق بالدورة AMOC، وبالتالي تخفيف تأثيرها على أنماط هطول الأمطار في المستقبل. وفي مواجهة العواصف المستقبلية الأكثر تدميراً ولكنها قد تؤدي أيضًا إلى هطول أمطار غزيرة، توصي الدراسة بأن المناطق ذات الصلة بحاجة إلى تعزيز الوقاية من الكوارث وتحسين استخدام الموارد المائية من خلال تحسين قدرات التنبؤ بالطقس وتوسيع أنظمة التخزين مثل الخزانات. وتعد الدراسة بمثابة تحذير للعالم من أن التغيرات في دوران المحيطات ليست مشكلة تقتصر على المناطق الداخلية من المحيط الأطلسي، بل ستؤثر على مياه الشرب والزراعة والنظم البيئية والحماية من الفيضانات وتراكم الجليد عبر قارات متعددة. إن الفهم الأعمق لهذه الروابط المعقدة سيساعد المجتمع البشري على الاستعداد بشكل أفضل للتغيرات المستقبلية في موارد المياه والطقس القاسي.