الزجاج المهشّم يرشد علماء إلى التنبؤات الجوية

أظهرت دراسة نشرت أمس، 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 أنماطاً مماثلة للطريقة التي يتفتت بها الزجاج. ويقوم الغبار بدور حيوي في المناخ، لأنه يمكن أن يؤثر في 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 الى الفضاء. بينما تسقط جزيئات أكبر من الغبار الى الارض بشكل أسرع، وفي العادة يكون لها أثر يؤدي الى رفع الحرارة. والمهم هنا هو اكتشاف الكمية الموجودة من كل نوع في الغلاف الجوي، وكلما كان التقدير أفضل كانت التنبؤات الجوية أدق. وقال جاسبر كوك، من المركز الوطني الاميركي لابحاث الغلاف الجوي في بولدر بولاية كولورادو، إن عمله يشير الى أنه ربما تكون كمية جزيئات الغبار الموجودة في الغلاف الجوي أكبر بأمثال عدة من التقديرات السابقة.

ويرجع هذا الى أن التراب المتفتت ينتج في ما يبدو عدداً 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 افريقيا وأجزاء من استراليا وجنوب غرب الولايات المتحدة، إذ يمكن أن تثير الرياح كميات كبيرة من الغبار المحمل بالعناصر الغذائية في الهواء والى البحر. وقال كوك في بيان مع صدور دراسته في أحدث عدد من دورية «بروسيدينغز أوف ذا ناشيونال أكاديمي أوف ساينس»: «مع صغر تجمعات جزيئات الغبار في التربة، فانها تتصرف بالطريقة نفسها لدى التصادم، مثل سقوط الزجاج على أرضية مطبخ».

وذكر في الدراسة أنه يمكن استخدام المعادلات الرياضية لاظهار كيف أن الاجسام الهشة تتشقق وتنكسر بطريقة يمكن توقعها.

وباستخدام تلك المعادلات قدّر كوك حجم جزيئات الغبار التي تنطلق في الهواء مع تطابق المعادلات بقياسات أحجام الجزيئات بشكل شبه كامل. وقال كوك: «في الحقيقة فكرة تهشم كل تلك الاشياء بطريقة واحدة أمر جميل. إنها وسيلة الطبيعة لتحقيق النظام وسط الفوضى».