علماء يسعون لتنبؤات جوية دقيقة من خلال دراسة الزجاج المهشم

أظهرت دراسة نشرت اليوم الثلاثاء، أن بحث الطريقة التي يتهشم بها الزجاج أو أي مادة هشة أخرى يمكن أن يساعد العلماء على جعل تنبؤاتهم للطقس أو المناخ أكثر دقة.
ووجدت الدراسة أن الجزيئات الصغيرة للغبار الذي يتسرب للهواء عندما يتفتت التراب تتبع أنماطا مماثلة للطريقة التي يتفتت بها الزجاج.
ويقوم الغبار بدور حيوي في المناخ لأنه يمكن أن يؤثر على كمية الطاقة الشمسية التي يمتصها الغلاف الجوي. كما أن الغبار يمكن أن يساعد في تشكيل السحب وتوزيع العناصر الغذائية مثل الحديد الذي له أهمية بالغة للنباتات.
وتعكس بعض الجزيئات الطاقة الشمسية وتقوم بدور العنصر المبرد في حين أن بعضها يحتفظ بحرارة زائدة.
على سبيل المثال فإن جزيئات الطين متناهية الصغر تبقى في الغلاف الجوي لمدة نحو أسبوع وتساعد على تبريد الغلاف الجوي من خلال عكس الحرارة من الشمس إلى الفضاء. بينما تسقط جزيئات أكبر من الغبار إلى الأرض بشكل أسرع وفي العادة يكون لها أثر يؤدي إلى رفع الحرارة.
والمهم هنا هو اكتشاف الكمية الموجودة من كل نوع في الغلاف الجوي وكلما كان التقدير أفضل كلما كانت التنبؤات الجوية أدق.
وقال جاسبر كوك من المركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي في بولدر بولاية كولورادو، إن عمله يشير إلى أنه ربما تكون كمية جزيئات الغبار الموجودة في الغلاف الجوي أكبر بعدة أمثال من التقديرات السابقة.
ويرجع هذا إلى أن التراب المتفتت ينتج فيما يبدو عددا أكبر من جزيئات الغبار وهو اكتشاف يشكك في افتراضات تستخدم في برامج كمبيوتر للتنبؤ بالطقس والمناخ في المستقبل.
وهذا ينطبق بالتحديد على مناطق صحراوية مثل شمال إفريقيا وأجزاء من أستراليا وجنوب غرب الولايات المتحدة، حيث يمكن أن تثير الرياح كميات كبيرة من الغبار المحمل بالعناصر الغذائية في الهواء وإلى البحر.
وقال كوك في بيان مع صدور دراسته في أحدث عدد من دورية (بروسيدينجز أوف ذا ناشيونال أكاديمي أوف ساينس) "مع صغر تجمعات جزئيات الغبار في التربة فإنها تتصرف بنفس الطريقة لدى التصادم مثل سقوط الزجاج على أرضية مطبخ."
وذكر في الدراسة أنه يمكن استخدام المعادلات الرياضية لإظهار كيف أن الأجسام الهشة تتشقق وتنكسر بطريقة يمكن توقعها. وباستخدام تلك المعادلات قدر كوك حجم جزيئات الغبار التي تنطلق في الهواء مع تطابق المعادلات بقياسات أحجام الجزيئات بشكل شبه كامل.
وقال كوك في بيان "في الحقيقة فكرة تهشم كل تلك الأشياء بطريقة واحدة أمر جميل... إنها وسيلة الطبيعة لتحقيق النظام وسط الفوضى."