الطقس وحركات الأرض

نتطرق أولاً إلى الفصول الأربعة، نذكّر أن محور لف الأرض حول نفسها ليس عمودياً على مستوي مدارها حول الشمس، بل هناك زاوية بين ذلك المحور وبين العمودي على المستوي المذكور تساوي حوالي ثلاث وعشرين درجة ونصف، من جانب آخر إن مدار الأرض حول الشمس ليس دائرياً بل بيضوي الشكل، هكذا تكون الأرض أقرب إلى الشمس في مطلع كانون الثاني وأبعد عنها في أوائل تموز، تتلقى الأرض كمية أكبر من الحرارة لدى اقترابها من الشمس وكمية أقل في الحالة المناظرة، يعني ذلك أن الشتاء في نصف الكرة الشمالي يكون أكثر اعتدالاً، بينما يتميز الصيف في نصف الكرة الجنوبي بحرارة زائدة بسبب الشكل البيضوي لمدار الأرض حول الشمس، بالمثل يكون الصيف أقل حرارة في نصف الكرة الشمالي والشتاء أخفض حرارة في نصف الكرة الجنوبي، إذ تكون الأرض أبعد عن الشمس آنذاك، باختصار تزداد الفروق في درجات الحرارة بين فصلي الصيف والشتاء في نصف الكرة الجنوبي بالمقارنة مع نصف الكرة الشمالي، يترتب على ذلك عدم تناظر في تقدم وتراجع الكتل الجليدية في القطبين، ففي شتاء نصف الكرة الشمالي تتقدم الكتل الجليدية من القطب الشمالي باتجاه الجنوب، ويتزامن ذلك مع تراجع الكتل الجليدية في نصف الكرة الجنوبي صوب القطب الجنوبي، يحدث العكس إبان شتاء نصف الكرة الجنوبي، لكن ونظراً لما ذكر فإن مدى تقدم وتراجع الكتل الجليدية في نصف الكرة الشمالي أقل منه في نصف الكرة الجنوبي.

علينا ألا نصوغ استنتاجاً سريعاً بأن نصف الكرة الشمالي أقل عرضة للكوارث الطقسية، إن ارتفعت درجات الحرارة قليلاً في نصف الكرة الشمالي أثناء الشتاء لسبب أو لآخر وبقيت على الرغم من ذلك تحت درجة التجمد فستزداد كمية بخار الماء في الجو، الأمر الذي يعني مزيدا ًمن الهطولات الثلجية، على العكس، إن انخفضت درجات الحرارة أثناء الصيف في نصف الكرة الشمالي بمعدلات ضئيلة قل على نحو ملحوظ ذوبان الجليد في جوار القطب الشمالي، بكلمات أخرى إن نصف الكرة الشمالي مهيأ أكثر من نصف الكرة الجنوبي لحدوث العصور الجليدية، لكن ولحسن الحظ لن يحدث عصر كهذا في المستقبل القريب، كما أن العصر الجليدي الأخير الذي حل منذ عدة آلاف من السنين قد زالت آثاره الآن، يعلل ذلك بحقيقة أن الأرض تزيد سرعتها المدارية عندما تكون أقرب إلى الشمس، وتنقص من تلك السرعة لدى ابتعادها عن الشمس، يعني ذلك أن الأرض تسرع في مدارها أثناء شتاء نصف الكرة الشمالي وصيف نصف الكرة الجنوبي، على العكس تتباطئ الأرض في رحلتها حول الشمس إبان صيف نصف الكرة الشمالي وشتاء نصف الكرة الجنوبي، هكذا يكون طول الخريف والشتاء في نصف الكرة الشمالي 178.8 يوماً، وهو طول فصلي الربيع والصيف في نصف الكرة الجنوبي نفسه، بدوره يبلغ طول الربيع والصيف في نصف الكرة الشمالي 186.5 يوماً وهو طول فصلي الخريف والشتاء في نصف الكرة الجنوبي نفسه، نخلص من ذلك إلى أن الشتاء في نصف الكرة الشمالي أقصر من معدل طول الفصول بما يخفض كميات الهطول الثلجي، أما الصيف في نصف الكرة الشمالي فهو أكبر من معدل طول الفصول، وبالتالي ينعم نصف الكرة الشمالي بمزيد من الطقس المقبول في الصيف بسبب الازدياد الملحوظ في ذوبان الكتل الجليدية، إن مصادر عدم التناظر التي تسيء إلى جريان الفصول على كوكبنا ينفي بعضها الآخر كما تبين، مما يتيح فرصة كبيرة للحياة كي تنتشر وتستمر، إلا أن ذلك ينسحب فقط على فترات زمنية ضيقة بالمقاييس الكونية، ذلك أن عوامل كونية مختلفة تتدخل لتغيير جريان الفصول على الأرض، لكن على مدى فترات زمنية متباعدة.

إن للأرض حركات عدة نعرف منها الحركتين الأشهر: دورة الأرض حول نفسها، وطوافها حول الشمس، كيف تؤثر حركات الأرض في تغييرات الطقس؟

يؤدي فعل المد القمري وبشكل محدود فعل المد الشمسي إلى حركة ترنحية للأرض، تتجسد بمخروط كبير يرسمه محور دوران الأرض حول نفسها في الفضاء، ويكرره مرة كل 25800 سنة، يعني ذلك أن القطبين الشمالي والجنوبي يتناوبان الاقتراب والابتعاد عن الشمس، يكون القطب الشمالي مائلاً نحو الشمس في الفترة الراهنة يوم بدء الصيف في 21 حزيران في النصف الشمالي، بينما يكون القطب الجنوبي منحرفاً نحو الجهة البعيدة عن الشمس، يصادف ذلك بالطبع بدء الشتاء في نصف الكرة الجنوبي، والنتيجة هي أن الشتاء يكون أقسى في نصف الكرة الجنوبي، والصيف أكثر اعتدالاً في النصف الشمالي، وفي الفترة الراهنة يوم بدء الشتاء في نصف الكرة الشمالي وعندما تكون الأرض أقرب ما يمكن للشمس يقع القطب الشمالي بعيداً عن الشمس، مما يسمح بتعرض أكبر للشمس لكل أصقاع نصف الكرة الشمالي، بالتالي يكون شتاء نصف الكرة الشمالي أكثر اعتدالاً، يحل الصيف في الفترة نفسها في نصف الكرة الجنوبي ويكون القطب الجنوبي منزاحاً نحو الشمس، الأمر الذي يرفع درجات الحرارة على نحو ملحوظ، ويتحول صيف نصف الكرة الجنوبي إلى صيف شديد الحرارة، ينعكس الوضع برمته في غضون 12900 سنة من الآن، إذ يبتعد القطب الشمالي عن مواجهة الشمس أثناء صيف نصف الكرة الشمالي ويقترب القطب الجنوبي إلى الشمس أثناء شتاء نصف الكرة الجنوبي، وفي شتاء نصف الكرة الشمالي ينسحب القطب الشمالي صوب الشمس، ويقفز القطب الجنوبي إلى الجهة المقابلة حيث يكون قد حل صيف نصف الكرة الجنوبي، يعاني نصف الكرة الشمالي في تلك الفترة من قسوة ملحوظة في الصيف والشتاء بينما ينعم نصف الكرة الجنوبي بصيف وشتاء معتدلين، يعود الطور الأول أثناء المدة التالية البالغة 12900 سنة، إن الاقتراب والابتعاد النسبيين عن الشمس لا يتوقفان على ترنح الأرض فقط فهناك عوامل أخرى لا تقل أهمية.

نستعرض أهم هذه العوامل، يعرف الحضيض بأنه أقرب نقطة للشمس تبلغها الأرض، لو تخيلنا أن الأرض بدأت طوافها حول الشمس من الحضيض فلن تصل النقطة نفسها من الفضاء بالنسبة للشمس لدى عودتها إلى الحضيض، لو تركت الأرض علامات أثناء طوافها حول الشمس للاحظنا أن الأرض لا تسلك مداراً بيضوياً وحيداً بل شكلاً معقداً أشبه بوريقات بيضوية لزهرة كبيرة، يعني ذلك أن الحضيض يتحرك حول الشمس وتدركه الأرض في زمان ومكان مختلفين كل سنة، يطوف الحضيض حول الشمس مرة كل 21310 سنة، ينزاح يوم الحضيض بمقدار يوم واحد تبعا ًلذلك بالمقارنة مع تقاويمنا كل 58 سنة، يؤدي دغم أثري الترنح والحضيض إلى تفسير مختلف لتغيرات الطقس، إن حدث وكان القطب الشمالي مائلاً صوب الشمس عند الحضيض يواجه نصف الكرة الشمالي شتاءً وصيفاً قاسيين على نحو مميز، دعا العلماء مثل هذه المصادفة الصيف الأعظم والشتاء الأعظم، طبعا ًالفترة نفسها يكون طقس نصف الكرة الجنوبي لطيفاً ومعتدلاً، عندما ينعكس محور دوران الأرض أثناء مرور الأرض بالحضيض يتحدد الشتاء الأعظم والصيف الأعظم في نصف الكرة الجنوبي.

ننتقل إلى حركة مؤثرة أخرى من حركات الأرض، تطوف الأرض حول الشمس في مدار بيضوي، إن شكل هذا المدار ليس ثابتاً بل يتغير بدوره ويعود إلى الشكل الأول مرة كل 92400 سنة، يساوي الفرق بين الأوج والحضيض في الفترة الراهنة 5002000 كم، يعرف الأوج بأنه أبعد نقطة عن الشمس تمر عبرها الأرض، عندما يصبح شكل مدار الأرض أقرب ما يمكن للدائرة تتقارب كميات الحرارة التي تتلقاها الأرض من الشمس في مختلف الفصول، تصبح الفصول تبعاً لذلك أكثر اعتدالاً، يوصف التوجه الراهن لشكل مدار الأرض بكونه يسعى إلى أن يكون دائرة بشكل تدريجي، تقترب الشمس بالتالي أكثر وأكثر نحو المركز، ويزداد الحضيض بمعدل 1.2 كم كل سنة، إن الأرض معرضة بسبب ذلك إلى عصر جليدي قد يحل في غضون عدة عشرات من آلاف السنوات، يؤدي اعتدال الطقس في الشتاء إلى زيادة بخار الماء في الجو ورفع معدلات الهطول الثلجية، أما الطقس المعتدل في الصيف فيتمخض عن نقص ملحوظ في ذوبان الجليديات، والنتيجة هي أن الثلج يتراكم من سنة لأخرى، نفرض أن الحركات التي أتينا على ذكرها أفضت إلى تناضد لأفعالها وخلف ذلك التناضد توسعاً للغطاء الجليدي على سطح كوكبنا، يعكس الجليد أشعة الشمس بكفاءة أكبر من التربة والماء، هكذا يحرم توسع الغطاء الجليدي الأرض من كمية من حرارة الشمس، إذ يعكسها إلى الفضاء، يعني ذلك مزيدا ًمن توسع ذلك الغطاء بسبب انخفاض درجات الحرارة على الأرض وتوفر ظرف ملائم لتشكل كميات إضافية من الجليد، تتداعى هذه العملية بسرعة، وفي نهاية المطاف يدخل كوكب الأرض عصراً جليدياً جديداً، على العكس لو تعارضت بعض الأفعال الناجمة عن حركات الأرض إبان العصر الجليدي لانكسر الغطاء الجليدي في إحدى بقاعه، تنقص تبعاً لذلك أشعة الشمس المنعكسة إلى الفضاء وبدلاً من ذلك تمتصها القشرة الأرضية مما يؤدي إلى تكسر بقعة جليدية أخرى وهكذا إلى أن ينسحب العصر الجليدي انسحاباً كاملاً.

أجرى العلماء دراسات بالغة الدقة لمعرفة أدوار العصور الجليدية، إما بدراسة بعض الأحياء المائية وبقاياها واستنتاج مدى التغيرات التي طالت درجات الحرارة في عصور موغلة في القدم، وإما بدراسة التباينات في تركيز الأوكسجين 16 والأوكسجين 18 في مياه المحيطات والجليديات، خلص العلماء من ذلك إلى أننا قد اجتزنا للتو ذروة طقس معتدل يفصل بين عصرين جليديين، وأننا نقترب بخطى حثيثة نحو عصر جليدي جديد، يقدر تواتر العصور الجليدية بحوالي عصر جليدي واحد كل 100 ألف سنة، إن هذه النتائج ليست نهائية بحال من الأحوال إذ تتدخل عدة عناصر كونية فتؤدي إلى تغييرها.