How Aerosols Brighten Clouds — and Cool the Planet | Sarah J. Doherty | TED

المترجم: Rahaf Abu Sieni المدقّق: Shimaa Nabil

So I'm a climate scientist,

إذاً أنا عالمة مناخ،

and based on that,

وبناءً على ذلك، أراهن أنكم تعتقدون أنني هنا

I bet you think I'm here to tell you about all the ways

لأخبركم عن جميع الطرق التي نجعل بها المناخ أكثر دفئًا.

that we're making the climate warmer.

But I'm not actually going to do that today

لكنني في الواقع لن أفعل ذلك اليوم،

because I think you already know that part of the story.

لأنني أعتقد أنكم تعرفون بالفعل هذا الجزء من القصة.

I want to tell you instead a story about unintended consequences.

أريد أن أخبركم بدلاً من ذلك قصة عن العواقب غير المقصودة.

For many of us, it's really easy to forget

بالنسبة للكثيرين منا، من السهل حقًا نسيان

that in addition to emitting a lot of greenhouse gases,

أنه بالإضافة إلى انبعاث الكثير من غازات الاحتباس الحراري،

humans have been adding a lot of particulate pollution

يضيف البشر الكثير من التلوث الجسيمي إلى الغلاف الجوي.

to the atmosphere.

These small particles, which we scientists call aerosols,

هذه الجسيمات الصغيرة، التي نسميها نحن العلماء الهباء الجوي

are responsible for the death of between four and 10 million people a year

مسؤولة عن وفاة ما بين أربعة إلى 10 ملايين شخص سنويًا

around the globe.

في جميع أنحاء العالم.

For much of the world, this remains a major public health crisis.

بالنسبة لمعظم أنحاء العالم، لا تزال هذه أزمة صحية عامة كبيرة.

And because of that, there are significant efforts underway

وبسبب ذلك، هناك جهود كبيرة جارية

to clean up the source of these emissions,

لتنظيف مصدر هذه الانبعاثات،

which is fantastic.

وهو أمر رائع.

But here's the thing.

ولكن إليك الأمر.

The unintended consequence of doing that

النتيجة غير المقصودة للقيام بذلك

is that we might actually be accelerating climate warming.

هي أننا قد نقوم بالفعل بتسريع ظاهرة الاحتباس الحراري.

And that's because most of these aerosols actually cool climate.

وذلك لأن معظم هذه الأيروسولات تعمل في الواقع على تبريد المناخ.

I spent my career as a climate scientist

أمضيت مسيرتي المهنية كعالمة مناخ

studying how aerosols in the atmosphere around the globe

دراسة كيف يمكن لهباء الجوي في الغلاف الجوي حول العالم

absorb sunlight in the atmosphere

تمتص أشعة الشمس في الغلاف الجوي.

and increase the reflection of sunlight away from our planet.

وتزيد من انعكاس ضوء الشمس بعيدًا عن كوكبنا.

Aerosols directly scatter sunlight back to space,

تعمل الهباء الجوي على تشتيت ضوء الشمس مباشرة إلى الفضاء،

and when they mix into clouds,

وعندما تختلط في السحب،

they can make clouds brighter or more reflective.

فإنها يمكن أن تجعل السحب أكثر إشراقًا أو أكثر انعكاسًا.

And both of these effects act to cool the climate

ويعمل كلا التأثيرين على تبريد المناخ

by reducing the amount of sunlight that's available to heat the surface.

عن طريق تقليل كمية ضوء الشمس المتاح لتسخين السطح.

We estimate that right now,

نحن نُقدر أنه في الوقت الحالي،

aerosols from human activities are cooling climate

يعمل الهباء الجوي الناتج عن الأنشطة البشرية على تبريد المناخ

by about half a degree Celsius.

بحوالي نصف درجة مئوية.

In other words, if it weren't for these climate effects,

بعبارة أخرى، لولا هذه التأثيرات المناخية،

لكنا قد شهدنا بالفعل تأثيرات مناخية أسوأ بكثير

we would already be experiencing significantly worse climate impacts

than we already are.

مما نحن عليه بالفعل.

So here's a conundrum.

إذن ها هو اللغز.

As we clean up the air for human health,

بينما نقوم بتنظيف الهواء من أجل صحة الإنسان،

we're reducing the concentration of these aerosols in the atmosphere,

نقوم بتقليل تركيز الهباء الجوي في الغلاف الجوي،

and we're removing the source of climate cooling.

ونقوم بإزالة مصدر تبريد المناخ.

And because these aerosols only last in the atmosphere for about a week,

ونظرًا لأن هذه الهباء تدوم في الغلاف الجوي لمدة أسبوع تقريبًا،

their cooling effect goes away almost immediately

فإن تأثير التبريد الخاص بها تختفي فورًا تقريبًا

after we stop emitting them.

بعد توقفنا عن انبعاثها.

Unlike greenhouse gases,

على عكس غازات الاحتباس الحراري،

which continue to warm for decades to centuries.

التي تستمر في التسخين لعقود إلى قرون.

Here's a second conundrum.

هنا اللغز الثاني.

While our best estimate is that aerosols are cooling climate

في حين أن أفضل تقدير لدينا هو أن الهباء الجوي يعمل على تبريد المناخ

by about half a degree Celsius,

بحوالي نصف درجة مئوية،

this effect could be quite a bit smaller,

فإن هذا التأثير قد يكون أصغر قليلاً،

or it could be a lot bigger.

أو قد يكون أكبر بكثير.

It's possible that aerosols right now are cooling climate

من المحتمل أن الهباء الجوي في الوقت الحالي يعمل على تبريد المناخ

by up to almost a full degree Celsius.

بما يصل إلى درجة مئوية كاملة تقريبًا.

And because we don't know

ولأننا لا نعرف

how much of a cooling effect these aerosols are currently providing,

مدى تأثير التبريد الذي توفره هذه الأيروسولات حاليًا،

we don't know how much of a climate warming they're going to unmask

فإننا لا نعرف مقدار الاحترار المناخي الذي ستكشفه

as we clean up the air.

عندما نقوم بتنظيف الهواء.

So let's step back and talk a little bit more

لذلك دعونا نتراجع ونتحدث أكثر قليلاً

about how it is that aerosols cool climate

عن كيفية قيام الهباء الجوي بتبريد المناخ

and why these effects are so uncertain.

ولماذا تكون هذه التأثيرات غير مؤكدة.

لذا فإن الهباء الجوي يعمل في الغالب على تبريد المناخ

So aerosols mostly cool climate

by increasing the reflection of sunlight from clouds.

عن طريق زيادة انعكاس ضوء الشمس من السحب.

This increase in cloud brightness from aerosols

هذه الزيادة في سطوع السحب من الهباء الجوي

is not generally very visibly apparent

ليست واضحة بشكل عام

because clouds are just so naturally variable in their brightness.

لأن السحب متغيرة بشكل طبيعي في سطوعها.

But a case where it is really visually obvious

لكن الحالة التي يكون فيها الأمر واضحًا بصريًا حقًا

is in what we call ship tracks.

هي ما نسميه مسارات السفن.

So what you're looking at here is a satellite image

إذن ما تنظرون إليه،

هنا هو صورة فضائية قبالة الساحل الغربي لأمريكا الشمالية.

off the west coast of North America.

And you can see that there are these lines of clouds

ويمكنكم أن ترون أن هناك خطوط السحب

that are brighter or more reflective than the clouds around them.

هذه أكثر إشراقًا أو انعكاسًا من السحب المحيطة بها.

So to understand what's going on here,

لذا لفهم ما يحدث هنا،

you first have to know that cloud droplets always form on an aerosol.

عليكم أولاً أن تعرفوا أن قطرات السحب تتشكل دائمًا على الهباء الجوي.

Out over the ocean, there's just not generally that many aerosols

فوق المحيط، لا يوجد عمومًا الكثير من الهباء الجوي في الغلاف الجوي.

in the atmosphere.

So what you end up with

لذا فإن ما ينتهي بك الأمر

is a cloud with a small number of larger droplets.

هو سحابة بها عدد صغير من القطرات الكبيرة.

Well, along comes your ship,

حسنًا، تأتي سفينتك،

and it's adding aerosols to the atmosphere

وهي تضيف الهباء الجوي إلى الغلاف الجوي والغيوم.

and to the clouds.

The water gets distributed over those aerosols,

يتم توزيع الماء فوق تلك الهباء الجوي،

and you now have a cloud with a large number of smaller droplets.

ولديك الآن سحابة بها عدد كبير من القطرات الصغيرة.

This change in droplet size increases the reflectivity of the cloud.

هذا التغيير في حجم القطيرات يزيد من انعكاس السحابة.

Now this is not just happening where ship emissions are mixing into clouds.

الآن هذا لا يحدث فقط عندما تختلط انبعاثات السفن في السحب.

This is actually mostly happening over broad regions of the planet

يحدث هذا في الواقع في الغالب في مناطق واسعة من الكوكب

where pollution aerosols mix into clouds.

حيث تختلط الهباء الجوي الملوث في السحب.

So I've shown you here a very striking example

لذلك أريتكم هنا مثالًا رائعًا جدًا

of where pollution aerosols are clearly making clouds more reflective.

على الأماكن التي تجعل فيها الهباء الجوي الملوث السحب أكثر انعكاسًا بشكل واضح.

But this actually doesn't always happen.

لكن هذا في الواقع لا يحدث دائمًا.

آمم، ولماذا هذا؟

And why is that?

Well, I'm going to give you scientists' two very favorite answers.

حسنًا، سأقدم لكم إجابتين مفضلتين جدًا لدى العلماء.

It’s complicated. And it depends.

الأمر معقد.

وهو يعتمد.

(Laughter)

(ضحك)

إذا سبق لكم أن نظرتم إلى الغيوم لفترة طويلة جدًا،

If you have ever looked at clouds for very long,

you could see that they’re incredibly complex,

يمكنكم أن تروا أنها معقدة بشكل لا يصدق،

and they are constantly evolving.

وأنها تتطور باستمرار.

When you add aerosols to clouds,

عندما تضيف الهباء الجوي إلى السحب،

it doesn't just change their droplet size,

فإن ذلك لا يغير حجم القطيرات فحسب،

it actually can then change how they evolve

بل يمكنه في الواقع تغيير كيفية تطورها

in ways that also affect cloud brightness.

بطرق تؤثر أيضًا على سطوع السحابة.

Depending on the details of the atmospheric conditions,

واعتمادًا على تفاصيل الظروف الجوية،

clouds can be made either more or less reflective with the addition of aerosols,

يمكن جعل السحب إما أكثر أو أقل انعكاسًا بإضافة الهباء الجوي،

or not really changed at all.

أو عدم تغييرها فعليًا على الإطلاق.

But what we do know is that under the right conditions,

لكن ما نعرفه هو أنه في ظل الظروف المناسبة،

aerosol additions to clouds can make them quite a bit brighter.

يمكن لإضافات الهباء الجوي إلى السحب أن تجعلها أكثر إشراقًا.

So this poses an interesting question.

لذا فإن هذا يطرح سؤالًا مثيرًا للاهتمام.

Might it be possible to rapidly reduce climate warming

هل من الممكن الحد بسرعة من ارتفاع درجة حرارة المناخ

من خلال محاكاة هذا التأثير

by mimicking this effect

that pollution aerosols are already having on clouds,

الذي تحدثه الهباء الجوي الملوث بالفعل على السحب،

but do so by adding natural aerosols rather than pollution to clouds?

ولكن القيام بذلك عن طريق إضافة الهباء الجوي الطبيعي بدلاً من التلوث إلى السحب؟

Specifically by adding sea salt aerosol to clouds over the ocean,

على وجه التحديد عن طريق إضافة رذاذ ملح البحر إلى السحب فوق المحيط،

where sea salt aerosols already act as seeds for cloud droplet formation.

حيث يعمل رذاذ ملح البحر بالفعل كبذور لتكوين قطرات السحب.

Well we start with studying this problem using computer models.

حسنًا، نبدأ بدراسة هذه المشكلة باستخدام نماذج الكمبيوتر.

And when we add tiny sea salt aerosols to the clouds over the ocean

وعندما نضيف رذاذ ملح البحر الصغير إلى السحب فوق المحيط

in global climate models,

في نماذج المناخ العالمي،

we find that brightening just a fraction of the clouds over the ocean

نجد أن سطوع جزء صغير فقط من السحب فوق المحيط

does, in fact, rapidly and significantly reduce climate warming

يؤدي، في الواقع، بسرعة وبشكل كبير إلى الحد من ارتفاع درجة حرارة المناخ

from greenhouse gases.

بسبب غازات الاحتباس الحراري.

So these models indicate it is possible.

لذلك تشير هذه النماذج إلى إمكانية ذلك.

But here's the problem.

ولكن هنا تكمن المشكلة.

These global-scale models

هذه النماذج العالمية

used to study the climate impacts of marine cloud brightening,

المستخدمة لدراسة التأثيرات المناخية لتفتيح السحب البحرية،

lack the ability to resolve all of these detailed interactions

تفتقر إلى القدرة على حل كل هذه التفاعلات التفصيلية

between aerosols and clouds.

بين الهباء الجوي والسحب.

So they can't tell us how much cloud brightening is possible or where.

لذلك لا يمكنهم إخبارنا بمدى سطوع السحابة الممكن أو أين.

For that problem,

بالنسبة لهذه المشكلة،

we have to turn to models that cover much more localized areas of the globe

يتعين علينا اللجوء إلى النماذج التي تغطي مناطق أكثر محلية من العالم

but that include many, many more details about aerosols, clouds

ولكنها تتضمن العديد والعديد من التفاصيل حول الهباء الجوي والسحب

and how they interact.

وكيفية تفاعلها.

So what we really need is better real-world data

لذا فإن ما نحتاجه حقًا هو بيانات أفضل في العالم الحقيقي

that we can use to test and inform these models

يمكننا استخدامها لاختبار وإبلاغ هذه النماذج

that we use to study marine cloud brightening.

التي نستخدمها لدراسة سطوع السحابة البحرية.

Now with this problem, as with many problems in the world,

الآن مع هذه المشكلة، كما هو الحال مع العديد من المشاكل في العالم،

the devil is in the details.

فأن الشيطان يكمن في التفاصيل.

Many of the most uncertain aspects

العديد من الجوانب الأكثر غموضًا

of the potential for marine cloud brightening

لإمكانات البحرية سطوع السحابة

have to do with how really small-scale air motions in clouds,

يتعلق بكيفية تحركات الهواء على نطاق صغير حقًا في السحب،

we're talking over like a few square kilometers,

التي نتحدث عنها مثل بضعة كيلومترات مربعة،

respond to the addition of aerosols.

تستجيب لإضافة الهباء الجوي.

So being able to systematically study how clouds respond to aerosols,

حتى تكون قادرا على دراسة منهجية كيف تستجيب السحب للهباء الجوي،

just like a single plume of aerosols,

تمامًا مثل عمود واحد من الهباء الجوي،

over a small area of clouds,

فوق مساحة صغيرة من السحب،

could go a long way to improving these climate models.

يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً في تحسين هذه النماذج المناخية.

And I want to tell you today about a powerful approach

وأريد أن أخبركم اليوم عن نهج قوي

that our team is developing to do just that.

يقوم فريقنا بتطويره للقيام بذلك.

So based on what I just said,

وبناءً على ما قلته للتو،

you probably won't be surprised to learn

ربما لن تتفاجأوا عندما تعلمون

that that approach is to add a single plume of sea salt aerosols

أن هذا النهج هو إضافة عمود واحد من رذاذ ملح البحر

to a small area of clouds over the ocean

إلى منطقة صغيرة من السحب فوق المحيط

and see how those clouds respond.

ومعرفة كيفية استجابة تلك السحب.

Basically, to make a single clean ship track.

في الأساس، لإنشاء مسار سفينة نظيف واحد.

Now, the observations for studies like this

الآن، ستبدو ملاحظات مثل هذه الدراسات

would look a lot like those we've been doing for decades

إلى حد كبير تلك التي كنا نقوم بها منذ عقود لدراسة

to study how pollution aerosols are already affecting clouds.

كيفية تأثير رذاذ التلوث بالفعل على السحب.

Research aircraft filled with specialized instruments

طائرات بحثية مملوءة بأدوات متخصصة

can be used to measure in great detail the atmospheric conditions

يمكن استخدامها لقياس ظروف الغلاف الجوي،

the aerosols, the clouds

والهباء الجوي والسحب

and how they all vary.

وكيفية اختلافها جميعًا.

The difference between what we've done here in the past

الفرق بين ما قمنا به هنا في الماضي

and what we would do with these new controlled aerosol studies,

وما سنفعله مع دراسات الهباء الجوي الجديدة الخاضعة للرقابة،

is that we would be able to actually compare clouds

هو أننا سنكون قادرين فعليًا على مقارنة السحب

that have different aerosol concentrations

التي تحتوي على تركيزات مختلفة من الهباء الجوي

but that are otherwise the same.

ولكنها بخلاف ذلك هي نفسها.

This would allow us to quantify where changes in cloud reflectivity

وهذا من شأنه أن يسمح لنا بتحديد أين تحدث التغييرات في انعكاس

are actually being caused by the aerosols,

السحابة فعليًا بسبب الهباء الجوي،

rather than just varying due to other factors.

بدلاً من مجرد التغيير بسبب عوامل أخرى.

Now it turns out that generating the sea salt aerosol plume

الآن اتضح أن توليد عمود الهباء الجوي لملح البحر

with the right characteristics for doing these controlled aerosol studies

بالخصائص الصحيحة لإجراء دراسات الهباء الجوي الخاضعة للرقابة

is a significant technological challenge.

يمثل تحديًا تقنيًا كبيرًا.

The aerosols need to be just right.

يجب أن تكون الأيروسولات مناسبة تمامًا.

To date,

حتى الآن،

no one has demonstrated the ability to generate

لم يثبت أحد قدرته على توليد

both the size and quantity of aerosols you would need to do these studies

كل من حجم وكمية الهباء الجوي الذي ستحتاجه لإجراء هذه الدراسات

where you would consistently and appreciably brighten marine clouds.

حيث يمكن تفتيح السحب البحرية باستمرار وبشكل ملحوظ.

As a climate scientist trying to better understand

بصفتي عالمة مناخية تحاول فهم بشكل أفضل،

how aerosols affect clouds and climate,

كيفية تأثير الهباء الجوي على السحب والمناخ

I am really thrilled to be part of a team

يسعدني حقًا أن أكون جزءًا من فريق

that is developing a new instrument to meet that challenge.

يعمل على تطوير أداة جديدة لمواجهة هذا التحدي.

Our new cloud aerosol research instrument is specifically designed

تم تصميم أداة أبحاث الهباء الجوي السحابي الجديدة خصيصًا

to generate a very large number of very, very tiny sea salt aerosols.

لتوليد عدد كبير جدًا من رذاذ ملح البحر الصغير جدًا.

These aerosols are about 1,000th of the width of a human hair,

يبلغ عرض هذه الأيروسولات حوالي 1000 جزء من عرض شعرة الإنسان،

because that's the size that's ideal for marine cloud brightening.

لأن هذا هو الحجم المثالي لتفتيح السحب البحرية.

I'm also really excited to be able to tell you

أنا أيضًا متحمسة جدًا لأن أكون قادرة على إخباركم

that we've just started our first scientific studies with this instrument.

أننا بدأنا للتو دراساتنا العلمية الأولى باستخدام هذه الأداة.

This happened just two weeks ago.

حدث هذا قبل أسبوعين فقط.

We've set up our new Coastal Atmospheric Aerosol Research and Engagement Facility

لقد أنشأنا مرفق أبحاث ومشاركة الهباء الجوي الساحلي الجديد

on the flight deck of the USS Hornet Sea, Air and Space Museum

على سطح الطيران في متحف USS Hornet Sea and Air and Space

in Alameda, California.

في ألاميدا، كاليفورنيا.

So on the Hornet,

لذلك على متن هورنيت،

we are making observations at multiple locations

نقوم بعمل ملاحظات في مواقع متعددة

along the flight deck

على طول سطح الطيران

of the sea salt aerosol plume

لعمود الهباء الجوي لملح البحر

that is being generated with our new instrument.

الذي يتم إنشاؤه باستخدام أجهزتنا الجديدة.

These measurements are going to allow us to study how the aerosol evolves

ستسمح لنا هذه القياسات بدراسة كيفية تطور الهباء الجوي

as it's transported towards clouds.

أثناء نقله نحو السحب.

It's also letting us study whether or not this instrument is delivering

كما أنها تسمح لنا بدراسة ما إذا كانت هذه الأداة

the right aerosol, with the right characteristics

تقدم الهباء الجوي المناسب أم لا، مع الخصائص المناسبة

for use in later studies at sea,

للاستخدام في الدراسات اللاحقة في البحر،

of the single plume experiment and how clouds respond.

وتجربة العمود الواحد وكيفية استجابة السحب.

We've set up this study specifically at a museum

لقد أعددنا هذه الدراسة خصيصًا في متحف لجعلها

to make it easily accessible to the public,

سهلة الوصول للعامة،

educators and other researchers.

والمعلمين والباحثين الآخرين.

And we consider this level of openness

ونعتبر هذا المستوى من الانفتاح

to be a really important part of our program.

جزءًا مهمًا حقًا من برنامجنا.

And that's because we're hoping

وذلك لأننا نأمل أن يكون العمل في منشأة أبحاث CAARE

that the work at the CAARE research facility

can be the start of broader international engagement in this research,

بداية لمشاركة دولية أوسع في هذا البحث،

particularly by our colleagues in historically marginalized communities

لا سيما من قبل زملائنا في المجتمعات المهمشة تاريخيًا

who are the most vulnerable to climate change.

والذين هم الأكثر عرضة لتغير المناخ.

Their direct engagement in this research is absolutely critical

إن مشاركتهم المباشرة في هذا البحث أمر بالغ الأهمية

to having equitable and informed discussions

لإجراء مناقشات عادلة ومستنيرة

about whether we ever would use marine cloud brightening to cool climate

حول ما إذا كنا سنستخدم في أي وقت إضاءة السحابة البحرية لتبريد المناخ

as a way of addressing climate risks.

كوسيلة لمعالجة مخاطر المناخ.

Now don’t get me wrong,

الآن لا تفهموني بشكل خاطئ،

marine cloud brightening will not reverse the effects of greenhouse gases.

لن يؤدي سطوع السحب البحرية إلى عكس آثار غازات الاحتباس الحراري.

This is not a solution to the climate crisis.

هذا ليس حلاً لأزمة المناخ.

I really have to repeat that.

أنا حقا يجب أن أكرر ذلك.

This is not a solution to the climate crisis.

هذا ليس حلاً لأزمة المناخ.

However, marine cloud brightening might be a way of treating

ومع ذلك، قد يكون إشراق السحب البحرية وسيلة

the main symptom of the problem,

لمعالجة الأعراض الرئيسية للمشكلة،

which is too much heat in the atmosphere and ocean.

وهي الحرارة الزائدة في الغلاف الجوي والمحيطات.

We believe that the world needs the best information possible

نعتقد أن العالم يحتاج إلى أفضل المعلومات الممكنة

to decide whether approaches like marine cloud brightening

ليقرر ما إذا كانت مناهج مثل سطوع السحب البحرية

might be a component of how we chart a safer course

قد تكون مكونًا لكيفية رسم مسار أكثر أمانًا

into a future that now includes a rapidly and dangerously warming climate.

لمستقبل يتضمن الآن مناخًا سريعًا وخطيرًا.

We also believe it's really critical

نعتقد أيضًا أنه أمر بالغ الأهمية حقًا

that we better understand the evolving role of aerosols

أن نفهم بشكل أفضل الدور المتطور للهباء الجوي

in climate change and the climate system

في تغير المناخ والنظام المناخي

if we don't want to be flying blind

إذا كنا لا نريد أن نعمى

into the coming couple decades of climate change.

في العقدين المقبلين من تغير المناخ.

I hope that I've left you as excited as I am

آمل أن أكون قد تركتكم متحمسين مثلي

about these new capabilities we're developing

بشأن هذه القدرات الجديدة التي نطورها

to study these really important questions.

لدراسة هذه الأسئلة المهمة حقًا.

And I invite you all to come join us at our new CAARE research facility.

وأنا أدعوكم جميعًا للانضمام إلينا في منشأة أبحاث CAARE الجديدة.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)