تغير خشونة الثلوج في القارة القطبية الجنوبية: دراسة تكشف عن اختلافات كبيرة باستخدام طائرات الدرون

دراسة جديدة تُحدث ثورة في نماذج المناخ باستخدام طائرات الدرون

تلعب الثلوج والجليد في القارة القطبية الجنوبية دورًا حيويًا في كيفية تبادل القارة للحرارة والرطوبة مع الغلاف الجوي. وتعد الخشونة الهوائية (zo) من الخصائص الرئيسية التي تتحكم في هذا التبادل، حيث تقيس مدى خشونة السطح. فكلما زادت خشونة السطح، مثل التلال الثلجية التي تشكلها الرياح، زاد تفاعله مع الهواء فوقه، مما يؤثر على حركة الثلوج وذوبانها وظروف البيئة المحلية.

ومع ذلك، غالبًا ما يتم التعامل مع خشونة السطح في نماذج أنظمة الأرض على أنها قيمة ثابتة واحدة عبر مساحات واسعة، وذلك بسبب صعوبة قياسها بدقة. وقد كشفت دراسة حديثة نُشرت في Journal of Geophysical Research: Earth Surface عن اختلافات كبيرة في هذه القيمة، مما قد يُحدث تغييرًا جوهريًا في نماذج الطقس والمناخ للمناطق القطبية.

اكتشافات ثورية باستخدام طائرات الدرون

قام فريق البحث بقيادة تشينغ وآخرون باستخدام طائرات الدرون لدراسة خشونة السطح في محطة تشينلينغ في شرق القارة القطبية الجنوبية. وقد أظهرت النتائج أن خشونة السطح (zo) تختلف بشكل كبير حسب نوع السطح ومقياس القياس ونموذج القياس وظروف الطقس. ومن أبرز الاكتشافات الجديدة هو الاستجابة المعقدة للسطح الصغير للظواهر الجوية.

على سبيل المثال، في المناطق التي تحتوي على تلال ثلجية، يمكن أن تختلف خشونة السطح بمقدار عشرة أضعاف بمرور الوقت. فبعد تساقط الثلوج، تزداد خشونة السطح، بينما تنخفض تحت تأثير الرياح القوية. وتؤكد هذه النتائج على ضرورة قياس خشونة السطح بدقة فائقة لفهم تفاعلات الثلوج والغلاف الجوي في القارة القطبية الجنوبية بشكل أفضل.

أهمية الدراسة لتحسين نماذج المناخ

تسلط الدراسة الضوء على أن capturing خشونة السطح بدقة فائقة أمر حيوي لتحسين نماذج الطقس والمناخ في المناطق القطبية. وقد تساعد هذه الاكتشافات في تطوير نماذج أكثر دقة، مما سيساهم في فهم أفضل للتغيرات المناخية في القارة القطبية الجنوبية.

« تُظهر هذه الدراسة أن خشونة السطح ليست ثابتة، بل تتغير بشكل كبير حسب الظروف الجوية. وهذا يعني أن نماذج المناخ الحالية قد لا تعكس بدقة الواقع، مما يتطلب إعادة تقييمها.»

تفاصيل الدراسة

استخدم الباحثون تقنية التصوير الفوتوغرافي المائل باستخدام طائرات الدرون لدراسة خشونة السطح على مدار فترات زمنية مختلفة. وقد أظهرت النتائج أن:

• خشونة السطح (zo) تختلف باختلاف نوع السطح، مثل الثلوج المسطحة أو التلال الثلجية.
• تؤثر ظروف الطقس، مثل تساقط الثلوج أو الرياح القوية، بشكل كبير على خشونة السطح.
• تغير خشونة السطح يمكن أن يصل إلى عشرة أضعاف في بعض المناطق.
• هذه التغيرات تؤثر بشكل مباشر على تفاعلات الثلوج والغلاف الجوي.

المراجع

Zheng, Z., Zheng, L., Wang, K., Clow, G. D., & Cheng, X. (2026). UAV oblique imagery reveals order-of-magnitude changes in snow aerodynamic roughness length under shifting meteorological regimes at Qinling Station, East Antarctica. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 131, e2025JF008781. https://doi.org/10.1029/2025JF008781

حقوق النص © 2026 المؤلفون. مرخص بموجب CC BY-NC-ND 3.0.