يشتهر المحيط الجنوبي بأنه أنظف هواء على وجه الأرض، لكن الأسباب الدقيقة وراء ذلك ظلت غامضة حتى الآن.

اكتشفت دراسة جديدة نشرها موقع «ذي كونفرزيشن» أن هناك ما هو أكثر من مجرد نقص النشاط البشري، مع أن عددا أقل من الأشخاص الذين يستخدمون المواد الكيميائية الصناعية ويحرقون الوقود الأحفوري، إلا أن هناك مصادر طبيعية للجسيمات الدقيقة أيضًا، مثل الملح الناتج عن رذاذ البحر أو الغبار الذي تحمله الرياح.

وبغض النظر عن مصدرها، تُعرف الجزيئات الصلبة الدقيقة أو القطرات السائلة المعلقة في الهواء باسم «الهباء الجوي». وتعتبر الدراسة أن الهواء النظيف يحتوي على مستويات منخفضة من «الهباء الجوي»، دون التمييز بين المصادر الطبيعية أو الصناعية.

كما كشفت الدراسة أن السحب والأمطار تلعب دورًا حاسمًا في تنظيف الجو.

فهم دور السحب والمطر
تتأثر مستويات الهباء الجوي فوق المحيط الجنوبي بمجموعة من العوامل التي تشمل كمية رذاذ الملح والتغير الموسمي في نمو كائنات حية صغيرة تشبه النباتات تسمى العوالق النباتية، والتي تعد مصدرًا لجزيئات الكبريتات المحمولة جواً.

ويجري إنتاج كميات أقل من الكبريتات خلال فصل الشتاء، وهو الوقت الذي يكون فيه الهواء فوق المحيط الجنوبي في أفضل حالاته.
وأيضا فإن المحيط الجنوبي هو المكان الأكثر غيومًا على وجه الأرض، حيث يشهد المطر زخات متفرقة قصيرة العمر لا مثيل لها في أي مكان آخر.

- تقليص تلوث الهواء يجنب أوروبا 50 ألف وفاة سنويا
- تزايد مبادرات أصحاب المليارات التمويلية بهدف التقاط الكربون من الهواء
- أداة فضائية جديدة تتولّى قياس تلوث الهواء فوق أميركا الشمالية

وبحسب معدي الدراسة، «كان العائق الأكبر أمام فهم هذه العمليات دائمًا هو الافتقار إلى عمليات رصد عالية الجودة للسحب وهطول الأمطار والهباء الجوي في هذه المنطقة التي لا تجري مراقبتها بشكل جيد من العالم، ولكن بالاستعانة بالجيل الجديد من الأقمار الصناعية الذي يسمح لنا بدراسة صور السحب بتفاصيل غير مسبوقة، قمنا بتطوير برنامج كمبيوتر للتعرف على أنماط السحب المختلفة على مساحة واسعة من المحيط الجنوبي»

وعلى وجه الخصوص تعمقت الدراسة في البحث عن أنماط مميزة تبدو السحب فيها على شكل «قرص العسل»، والتي تحظى باهتمام كبير لما لها من دور كبير في تنظيم المناخ.

فعندما تكون خلية «قرص العسل» مملوءة بالسحب، فإنها تكون أكثر بياضًا وأكثر سطوعًا، ما يعكس المزيد من ضوء الشمس إلى الفضاء. لذا فإن هذه الغيوم تساعد في الحفاظ على برودة الأرض.

من ناحية أخرى، تسمح خلايا «قرص العسل» بدخول المزيد من ضوء الشمس.

وتظل هذه التعقيدات مصدرًا للخطأ في نمذجة مناخ الأرض، لأنه لم يجرِ التفسير بشكل صحيح ما إذا كانت خلايا «قرص العسل» مرتبطة بكمية الأمطار التي يمكن أن تنتجها.

وتهدف الدراسة إلى الحصول على بيانات عالية الدقة عن السحب والأمطار وأشعة الشمس، من خلال تجربة السحب وهطول الأمطار هذا الشهر في كينوك / كيب جريم في تسمانيا.

تنقية الهباء الجوي من السماء
وقام الدراسون بمقارنة أنماط السحب التي تأتي على شكل «قرص العسل» مع قياسات الهباء الجوي من مرصد كينوك/كيب غريم وأيضًا مع ملاحظات مكتب الأرصاد الجوية عن هطول الأمطار من مقياس المطر القريب.

أظهرت النتائج أن الأيام التي يكون فيها الهواء أنظف كانت مرتبطة بوجود سحابة «قرص العسل»، والسبب في ذلك هو أن هذه السحب تولد زخات مطرية متفرقة ولكنها كثيفة، والتي يبدو أنها تغسل جزيئات الهباء الجوي من الهواء.

واتضح أن الخلايا المفتوحة تحتوي على رطوبة أكثر وتنتج أمطارًا أكثر من الخلايا البيضاء الرقيقة المليئة بالغيوم، حيث تنتج السحب التي على شكل «قرص العسل» ستة أضعاف كمية الأمطار التي تنتجها السحب المغلقة.

لذا فإن ما يبدو طقسًا أقل غيومًا عبر الأقمار الصناعية يؤدي في الواقع إلى إطلاق زخات المطر الأكثر فعالية لغسل الهباء الجوي. في حين أن نمط «قرص العسل» والذي يبدو أكثر غائما، يكون أقل فعالية. وكان هذا أحد الجوانب الأكثر إثارة للدهشة في النتائج التي توصلت إليها الدراسة.

الهواء النقي ونماذج مناخية أفضل
وجدت الدراسة إجابة جديدة للغز المتمثل في «لماذا يتمتع المحيط الجنوبي بأنقى هواء في العالم؟». وهي أن هطول الأمطار هو المفتاح، وخاصة المطر من هذه السحب الصافية والمفتوحة التي تشبه خلايا «قرص العسل»، وبحسب القائمين على الدراسة «كنا أول من اكتشف مسؤوليتها عن تنظيف كل الهواء المتدفق فوق المحيط الجنوبي».