المناخ: المشاهدات والإسقاطات والآثار

المناخ: المشاهدات

والإسقاطات والآثار

  

مصر

هناك بلا شك دلائل علمية قوية تبرهن على أن المناخ قد تغير وسوف يستمر في التغير في المستقبل استجابة للأنشطة البشرية. ويمكننا أن نتحسس هذا التغير، بشتى أنحاء العالم، في التغيرات التي طرأت على أحوال الطقس المحلية التي يشعر بها الناس كل يوم. 

إن قدرتنا على توفير معلومات مفيدة لمساعدة الجميع على فهم كيفية تغير البيئة والتخطيط للمستقبل تتحسن يوماً تلو الآخر، غير أن الطريق أمامنا لا يزال طويلاً. وهذه التقارير، التي أعدها مركز هادلي التابع لهيئة الأرصاد البريطانية بالتعاون مع عدد كبير من المعاهد والباحثين حول العالم، تهدف إلى توفير المعلومات المفيدة والمحدَّثة والحيادية، باستخدام أفضل العلوم المناخية المتاحة في الوقت الحالي. كما ستسهم هذه المادة العلمية في التقييم اللاحق الذي ستجريه الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC. 

ومع هذا، يجب أن نتذكر كذلك أنه في الوقت الذي نستطيع فيه تقديم كثير من المعلومات، يظل في الأفق كثير من أوجه عدم اليقين. ولهذا السبب، فقد وضعنا استراتيجية طويلة الأمد في هيئة الأرصاد البريطانية ترمي إلى زيادة وتقوية أواصر التعاون مع الباحثين عبر العالم. إننا، معاً، سوف نبحث عن الطرق التي يمكننا من خلالها جمع مشاهدات أكثر وأفضل عن الواقع مستخدمين النماذج الحاسوبية المحسَّنة في مجال الطقس والمناخ؛ والتي سوف تؤدي، بمرور الوقت، إلى تقديم المشورة بقدر أكبر من التفاصيل والثقة. 

جوليا سلينجو

كبيرة الباحثين بهيئة الأرصاد البريطانية 

لقد بلغنا عاماً حاسماً في رحلتنا نحو التصدي للتغير المناخي، فيما أعادت القرارات المتخذة بمدينة كانكون المكسيكية اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ إلى مسارها الطبيعي، وشهدت الاتفاق فيما بيننا على هدف الحد من ارتفاع الحرارة دون الدرجتين، ودفعت بنا في الاتجاه الصحيح نحو بلوغ اتفاق بشأن تغير المناخ لتحقيق هذا الهدف. ومع هذا، فلم يزل أمامنا الكثير من العمل. وأنا أعتقد أن هناك دوراً رائداً ملقى على عاتق الاقتصادات الرئيسية والبلدان الأكثر إسهاماً في الانبعاثات من أجل ضمان بلوغ نتيجة مرضية في مؤتمر دربان وما يليه من فعاليات. 

وحتى يتسنى لنا المساعدة في صياغة استجابة ذات مغزى فيما يتعلق بتغير المناخ، أعتقد أنه من الأهمية بمكان أن نصل إلى تقييم علمي سليم للآثار المحتملة على كل بلد من بلدان العالم. فهذا التقرير يوضح أن لتغير المناخ مخاطر واسعة النطاق وأنه لن يبقى بلد دون أن يتأثر به. 

وأود أن أتقدم بالشكر لمركز هادلي التابع لهيئة الأرصاد البريطانية على العمل الدؤوب في تجميع هذا التقرير الشامل. والشكر موصول كذلك إلى الباحثين والمسؤولين من البلدان التي شملها هذا المشروع على ما أظهروه من اهتمام وما قدموه من نصائح قيمة في تجميع هذا التقرير الذي آمل أن يثري تلك المناقشات المهمة الدائرة حول واحد من أخطر التهديدات الماثلة أمام البشرية. 

كريس هوهن

وزير الدولة لشؤون الطاقة وتغير المناخ

المقدمة

إن فهم الآثار المحتملة للتغير المناخي بات يمثل ضرورة تنير الطريق أمام استراتيجيات وإجراءات التكيف مع تلك الآثار بما يجنبنا الوصول إلى مستويات خطرة من مستويات تغير المناخ. وقد أجريت في هذا الصدد ونشرت مجموعة قيِّمة من الدراسات الوطنية، وقامت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC بالتوفيق فيما بينها وأعدت التقارير حول آثار تغير المناخ على الصعيدين العالمي والإقليمي، غير أن عملية تقييم هذه الآثار مازالت تشوبها التحديات من الناحية العلمية، ولا تزال، حتى الآن، تجري على أصعدة متفرقة ومشتتة؛ فحتى يومنا هذا، لم يتوافر على الصعيد الوطني سوى قدر محدود من المعلومات حول تغير المناخ في الماضي وأثاره المستقبلية، في الوقت الذي تنوعت فيه المقاربات والأساليب المتبعة في هذا العلم بين البلدان. 

وفي نيسان/أبريل 2001، طلب وزير الدولة البريطاني لشؤون الطاقة وتغير المناخ من مركز هادلي التابع لهيئة الأرصاد البريطانية جمع معلومات سليمة وحيادية حول الآثار المادية المترتبة على تغير المناخ عما يزيد على 20 بلد. وعليه، قام المركز بتلبية هذا الطلب واستخدم في ذلك مجموعة متسقة من السيناريوهات، واعتُبِرت هذه المبادرة نموذجاً إرشادياً يمهد الطريق لدراسة أشمل عن تأثيرات المناخ. ومن ثم، تم إعداد تقرير حول المشاهدات والإسقاطات والآثار المرتبطة بتغير المناخ عن كل بلد. وتوفر هذه التقارير معارف ومعلومات حديثة حول الكيفية التي تغير بها المناخ بالفعل والعواقب المحتملة من التغيرات المستقبلية، كما إنها تمثل امتداداً للتقارير التي نشرتها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC وللدراسات الأكثر تفصيلاً حول تغير المناخ وأثاراه التي نشرت على الصعيد الوطني. 

ويتضمن كل تقرير ما يلي:

• وصف الخصائص الأساسية للطقس والمناخ، بما في ذلك تحليل البيانات الجديدة حول الظواهر الشديدة.  
• تقييم الحد الذي تسهم فيه غازات الدفيئة والهباء الجوي الموجودة بالغلاف الجوي في تغيير احتمالات حدوث درجات حرارة موسمية مقارنة بالعصور قبل الصناعية، باستخدام أسلوب يطلق عليه "حصة المخاطر القابلة للعزو".
• التنبؤ بأحول المناخ في المستقبل، بناء على الإسقاطات/التوقعات المناخية النموذجية المستخدمة في تقرير التقييم الرابع الصادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC.

• الآثار المحتملة لتغير المناخ، انطلاقاً من نتائج برنامج تجنب التغيرات المناخية الخطرة (برنامج التجنب أو AVOID)، ومن النشريات الداعمة في هذا الصدد. 

•  

لمزيد من التفاصيل، يرجى زيارة الرابط: http://www.avoid.uk.net  

واعتمد تقييم الآثار على الصعيد الوطني، لكل من نتائج برنامج AVOID والنشريات الداعمة، في الأغلب على مجموعة من الدراسات العالمية. وذلك لضمان اتساق عملية التقييم، مع العلم أنها قد لا تتيح دائماً قدراً كافياً من التركيز على الآثار ذات الصلة الوثيقة ببلد بعينه. وبرغم قصر الفترة المتاحة للمشروع، فقد استخدمت كافة المواد المتاحة أمام الباحثين، ما لم تكن هناك أسباب علمية حالت دون ذلك. فعلى سبيل المثال، أغفلت الدراسة بعض مجالات التأثير، مثل كثير من المجالات المرتبطة بصحة الإنسان. ففي هذه الحالة، تكون الآثار متوقفة بصورة كبيرة على عوامل محلية لا تتناسب مع الإطار المتسق عالمياً الذي يجري استخدامه في المشروع. ولم تجر أي محاولات لتغطية تأثير إجراءات التكيف المستقبلية ضمن عملية تقييم الآثار المحتملة. ويتم عادة تجنب بعض، وليس كل، الآثار من خلال الاقتصار على متوسط احترار عالمي بدرجتين مئويتين اثنين على الأكثر. 

ويعرب مركز هادلي التابع لهيئة الأرصاد البريطانية عن تقديره البالغ للمدخلات التي أسهمت بها المنظمات والأفراد بالبلدان المشاركة في الدراسة.  وقد أسهم كثير من البلدان بتوفير المراجع اللازمة للمكوِّن الخاص بتحليل النشريات في المشروع وساعدت في مراجعة النسخ الأولية من هذه التقارير.  

ونحن نرحب بآرائكم ونتطلع إلى تطوير هذه التقارير في المستقبل. وبالنسبة لأحدث نسخة من هذا التقرير، فيمكن الاطلاع على التفاصيل الخاصة بكيفية الاسترشاد به وتزويد فريق العمل بالآراء على الرابط التالي: www.metoffice.gov.uk/climate-change/policy-relevant/obs-projections-impacts  

كما نرحب، على الأمد الأطول، بأي فرصة لكي نبحث مع سائر البلدان والمنظمات الخيارات المتاحة للمضي قدماً في دراسات تقييم آثار تغير المناخ على المستوى الوطني من خلال تعزيز التعاون الدولي.

الملخص

المشاهدات المناخية

• سادت اتجاهات الاحترار على مصر منذ عام 1960، مع ارتفاع درجات الحرارة في فصل الصيف عنها في فصل الشتاء.
• ازداد تواتر الليالي الدافئة، بين عامي 1960 و2003، صاحبها انخفاض في تواتر الليالي الباردة.
• شهدت متوسطات درجة الحرارة ارتفاعات بشكل عام في فصل الصيف على كافة أنحاء البلاد نتيجة لتأثير الممارسات البشرية على المناخ، مما تسبب في حدوث زيادة في تواتر درجات الحرارة الصيفية الدافئة وانخفاض تواتر درجات الحرارة الصيفية الباردة.  

إسقاطات تغير المناخ

• بالنسبة لسيناريو الانبعاثات A1B في مجموعة أعمال المحاكاة الخاصة بالمرحلة الثالثة لبرنامج مقارنة النماذج المزدوجة 3CMIP، تتراوح الارتفاعات المتوقعة في درجات الحرارة في مصر حول 3 - 3,5 درجة، مع استمرار التوافق الجيد بين النماذج الخاصة بمنطقة الشرق الأوسط بوجه عام.
• يتوقع أن تشهد مصر بصورة أساسية انخفاضات في التهاطل precipitation، مشتركة في ذلك مع مناطق حوض البحر المتوسط وأغلب مناطق الشرق الأوسط، حيث من المتوقع أن يكون الانخفاض بنسبة 20% في غرب البلاد، وهو ما يتوافق بشدة مع مجموعة أعمال المحاكاة ensemble، كما يُتَوقَع حدوث تغيرات طفيفة على المناطق الجنوبية.

إسقاطات آثار تغير المناخ

غلال المحاصيل

• يحصل ما يزيد على 90% من إنتاج المحاصيل في مصر على المياه اللازمة لها عن طريق وسائل الري. ومن هنا فأحد أوجه عدم اليقين فيما يتعلق بإسقاطات غلال المحاصيل يتمثل في التغير الذي قد يطرأ على توافر المياه مستقبلاً مع تغير المناخ في مصر.
• تتوقع الدراسات العالمية والإقليمية أن يتسبب تغير المناخ بوجه عام في حدوث عجز في غلال القمح والأرز والذرة، وهي ثلاثة من أهم المحاصيل بالنسبة لمصر. ومثل هذه النتائج تتأثر بقوة بما إذا ما كانت هذه المحاصيل تروى بمياه الأمطار أم بوسائل الري، كما أن التوازن الناشئ بين التأثيرات الضارة للأوزون والتسميد بثاني أكسيد الكربون قد تحدد ما إذا كان تغير المناخ سوف يؤدي إلى خسائر أم إلى مكاسب.
• تتوافق الدراسات الوطنية على أن غلال المحاصيل في مصر قد تنخفض مع تغير المناخ، وعلى أن تدابير التكيف والإدارة قد تقلل من حجم أي خسائر.

الأمن الغذائي

• تعد مصر حالياً من البلدان التي تعاني من معدلات منخفضة للغاية من نقص التغذية. وتتوقع الدراسات العالمية في هذا التقرير بوجه عام أن مصر قد تواجه ضغوطاً متزايدة بالنسبة للأمن الغذائي كنتيجة لتغير المناخ.
• مع هذا، فقد اتضح من أحد أنشطة برنامج "التجنب AVOID" أن تدابير التكيف قد تكون ضرورية من أجل الحفاظ على الأمن الغذائي في مصر في ظل تغير المناخ.

الإجهاد المائي والجفاف

• ذهبت غالبية الدراسات الوطنية والعالمية التي بحثت في تأثيرات تغير المناخ على تدفق مياه الأنهار إلى أن الإجهاد المائي قد يزداد مع تغير المناخ في مصر. 
• تشير أنشطة المحاكاة التي أجريت مؤخراً في إطار برنامج AVOID إلى وجود درجة كبيرة من عدم اليقين في تقدير حجم الزيادة في الإجهاد المائي في ظل تغير المناخ بالنسبة لمصر، غير أن معظم الإسقاطات لا تشير إلى أن كثيراً من السكان سيشهدون انخفاضاً في الإجهاد المائي مع تغير المناخ. 
• تشير الدراسات الوطنية إلى أن تدفق نهر النيل قد ينخفض بصورة كبيرة في المستقبل، مع ارتفاع قابلية تأثر السكان بالإجهاد المائي مع تغير المناخ، برغم أن دقة التقديرات لا تزال غير مؤكدة.

فيضانات الأمطار وسقوط الأمطار

• قد خلص تقرير التقييم الرابع AR4 الصادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC إلى اتساق نماذج المناخ العالمي GCMs في هذا الشأن، ويفيد ذلك يعني أن التهاطل قد ينخفض مع تغير المناخ بالنسبة لمصر، ولكن قد تزيد معه ظواهر الأمطار الشديدة wet extremes.

فيضانات الأنهار

• يظل حجم التغيرات والدلائل المستقبلية في التدفق الموسمي للفيضانات في نهر النيل من الأمور التي يشوبها عدم اليقين
• خلصت أنشطة المحاكاة التي أجريت في إطار برنامج "التجنب AVOID" إلى أن الغالبية العظمى من النماذج تظهر ميل تجاه انخفاض مخاطر الفيضانات في ظل تغير المناخ في مطلع القرن الحادي والعشرين، غير أن غالبية من النماذج لم تزل متوافقة على حدوث انخفاض في وقت لاحق من نفس القرن، مقارنة بالمتوسط الحالي لمخاطر الفيضانات السنوية. ومع هذا، فهناك عدد قليل من النماذج، وخصوصاً في السيناريو A1B يظهر زيادات كبيرة في مخاطر الفيضانات بحلول هذا الوقت.

المناطق الساحلية

• تخلص دراسات عدة إلى أن مصر تبدي قابلية تأثر عالية بارتفاع منسوب سطح البحر؛
• في إحدى هذه الدراسات التي بحثت الأثر المترتب على ارتفاع مقداره متر واحد في 84 بلداً من البلدان النامية، حلت مصر في المرتبة الثانية من حيث أعلى سكان المناطق الساحلية تضرراً، وفي المرتبة الثالثة من حيث أعلى ناتج محلي إجمالي ساحلي تضرراً، وفي المرتبة الخامسة من حيث أكبر جزء من المناطق الحضرية تضرراً.
• قد يتأثر ما يقرب من 15% (2,7 مليون نسمة) من سكان المناطق الساحلية في مصر بزيادة 10% في المعدل الحالي لتواتر عرام العواصف storm surge البالغ مرة كل 100 عام، وتكون هذه الزيادة مصحوبة بارتفاع في منسوب سطح البحر بمقدار متر واحد.

المحتويات 

الفصل الأول - المشاهدات المناخية

الأساس المنطقي

الشكل 1 موقع مربعات متوسط التسلسل الزمني الإقليمي  (المربع الأحمر المشروط) في الشكلين 3 و5 ومنطقة

العزو (المربع الرمادي) في الشكل 4

يلعب الطقس والمناخ في الوقت الحاضر دوراً أساسياً في النمط اليومي لحياة المجتمعات. وقد تكون الظواهر الطبيعية مفيدة ويُعْتمد عليها في بعض القطاعات مثل الزراعة والسياحة؛ غير أن هناك ظواهر أخرى، وخصوصاً الشديدة منها، قد يكون لها أحياناً آثار سلبية وخيمة تحمل معها مخاطر مهددة لحياة البشر والبنية التحتية، فضلاً عن الخسائر الفادحة التي قد يتكبدها الاقتصاد على إثرها. ولعل فهم تواتر هذه الظواهر وقوتها، مثل متى تجلب المخاطر أو متى تأتي بالمنافع، ولأي قطاعات من المجتمع تأتي، قد يسهم بصورة كبيرة في تحسين قدرة المجتمعات على مواجهة الطوارئ. ففي ظل هذا المناخ المتغير، تصبح هناك قيمة عالية لفهم التغيرات المستقبلية المحتملة سواء في حالة الظواهر الخطرة أو في حالة الظواهر الموسمية المتكررة التي تعتمد عليها قطاعات مثل قطاعي الزراعة والسياحة. ومع هذا، فلكي نضع التغيرات المستقبلية المحتملة في سياقها الطبيعي، يجب أولا التأكد من الفهم الجيدة للوضع الحالي فيما يتعلق بالظواهر الموسمية الشائعة الحدوث أو الظواهر الشديدة. 

ومن هنا، فالغرض من هذا الفصل يتمثل في تلخيص أحوال الطقس والمناخ منذ عام 1960 وحتى يومنا هذا. ويبدأ الفصل بتقديم نظرة عامة على المناخ، متضمنة تحليلاً أجري حديثاً للتغيرات الطارئة على متوسط درجة الحرارة عند السطح surface mean temperature. فمن المحتمل أن تكون هذه التغيرات ناتجة عن عدد من العوامل، ومنها تغير المناخ والتقلبية الطبيعية natural variability والتغيرات في استخدام الأراضي. ويتم التركيز بعد ذلك على الظواهر الشديدة في درجات الحرارة والتهاطل والعواصف التي يتم اختيارها منذ عام 2000 والأعوام التالية له والتي وردت في التقارير السنوية للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية. ويتبع هذا القسم بمناقشة التغيرات في الظواهر معتدلة الشدة moderate extremes من عام 1960 والأعوام التالية له باستخدام قاعدة بيانات HadEX للظواهر الشديدة (ألكسندر وآخرون، 2006) التي تضع الظواهر الشديدة لدرجات الحرارة والتهاطل في تصنيفات مختلفة. وتعد هذه الأمور من المتغيرات الأساسية في مجال المناخ والتي بذل بشأنها مجتمع البحوث المناخية جهوداً كبيرة في الحصول على البيانات ومعالجتها. وربما تتمخض هذه المتغيرات كذلك عن سجلات وافية عالية الجودة تستخدم في أعمال الرصد. ولا يتم تضمين أي تحليل جديد بالنسبة للعواصف (انظر ملحق المنهجية المتبعة للاطلاع على المعلومات الأساسية). وبالنسبة للظواهر الشديدة لدرجات الحرارة الموسمية، يضع تحليل العزو attribution analysis المواسم ذات الظواهر الشديدة البارزة في سياق حالة المناخ الحديثة في مقارنة مع حالة مناخية افتراضية تفترض غياب الانبعاثات البشرية المنشأ (كريستينديس وآخرون، 2011). وتجدر الملاحظة بأننا نقوم بإجراء تحليلات العزو على متوسط درجات الحرارة الموسمي في كافة أنحاء البلد. وبالتالي، فهذه التحليلات لا تهدف إلى عزو الاحتمالات المتغيرة للظواهر الشديدة الفردية، بل يرجح أن تكون العلاقة بين الظواهر الشديدة ومتوسط درجات الحرارة على نطاقات واسعة علاقة معقدة، وقد تكون متأثرة بتغيرات في الدوران circulation changes، من بين أمور أخرى، وهو ما يمثل انعكاساً أكبر للتقلبية الطبيعية الداخلية على نطاقات أصغر وللعمليات المحلية والتغذيات العكسية. وتعد عملية عزو الظواهر الشديدة الفردية أحد المجالات العلمية الآخذة في النمو. ومن هنا، فالعمل الذي بين أيدينا إنما هو بمثابة حجر الأساس للخطط المستقبلية الرامية إلى مناقشة حالة المناخ الحالية والمتوقعة مستقبلاً في الإقليم، والآثار المصاحبة لها. 

ويوفر ملحق المنهجية المتبعة تفاصيل البيانات الواردة في التقرير والتحليلات العلمية التي تشكل أساس المناقشات حول التغيرات في متوسط درجات الحرارة وفي الظواهر الشديدة لدرجات الحرارة والتهاطل. كما يشرح الطرق المستخدمة في عزو احتمالات حدوث متوسط درجات الحرارة الموسمي. 

نظرة عامة على المناخ

تتمثل العوامل الأساسية التي تؤثر في مناخ جمهورية مصر العربية في تواجدها في نطاق خط العرض شبه المداري 22 - 32 شمالاً، وموقعها بالقرب من نطاق خط العرض حول العالم الذي يتميز بارتفاع الضغط الجوي، وكذلك موقعها بين الكتل الأرضية القارية بين قارتي أفريقيا وآسيا. وتجعل هذه العوامل مصر من أكثر البلدان حرارةً وسطوعاً للشمس في العالم، وتنخفض فيها معدلات الرطوبة انخفاضاً كبيراً. ويقتصر حدوث الاضطرابات الإعصارية على المناطق الواقعة على طول الشريط الساحلي الشمالي والتي تتحرك شرقاً بمحاذاة البحر المتوسط متسببة في سقوط قدر غير قليل من الأمطار، ويبلغ إجمالي سقوط الأمطار سنوياً، حتى في مدينة الإسكندرية الساحلية، 196 ملم فقط. أما في القاهرة التي تقع على مسافة 160 كم داخل اليابس، ينخفض المتوسط السنوي لسقوط الأمطار ليصل إلى 25 ملم، ويستمر هذا الانخفاض كلما اتجهنا جنوباً ليصل إلى 5 ملم فقط عند مدينة الغردقة المطلة على ساحل البحر الأحمر وأقل من 2 ملم عند مدينة أسوان في جنوب وادي النيل.  وقد تمر سنوات عدة على مناطق وسط وجنوب مصر بلا سقوط لأي أمطار تذكر. وعندما تسقط الأمطار فإنها تكون عادة في صورة انهمار قصير الزمن ومدمر أحياناً.

ويزداد متوسط درجات الحرارة من حوالي 20 درجة مئوية على الشريط الساحلي للبحر المتوسط إلى 24 درجة مئوية على الشريط الساحلي للبحر الأحمر و25 درجة مئوية عند القاهرة و26 درجة مئوية عند أسوان جنوباً، مع تذبذب موسمي يزيد أو يقل 7 درجات مئوية تقريباً. وتتراوح الدرجات العظمى المعتادة لدرجات الحرارة نهاراً في منتصف الصيف من 30 درجة مئوية عند الإسكندرية إلى 41 درجة مئوية جنوباً عند أسوان؛ بينما تتراوح هذه الدرجات العظمى في منتصف الشتاء ما بين 18 درجة مئوية شمالاً و23 درجة مئوية جنوباً؛ وهو ما يجعل المناخ حتى في نهار فصل الشتاء في الجنوب دافئ ومشمس على نحو ممتع، ولكن يكون ذلك مصحوباً ببرودة أثناء الليل كلما اتجهنا شمالاً. 

أما الأخطار المناخية التي تتعرض لها البلاد فتشمل العواصف الترابية وموجات الحر والسيول محددة المواقع والتساقط غير المعتاد للثلوج في الشمال. ولكن الظاهرة المزعجة على وجه الخصوص، والخطرة أحياناً، هي هبوب رياح ترابية جافة في فصل الربيع ومطلع فصل الصيف فيما يعرف بظاهرة "رياح الخماسين" التي تهب من وقت لآخر حاملة معها تيارات هواء شمالية ساخنة للغاية إلى المناطق الشمالية في مصر قبيل حدوث موجة ضعيفة من الاضطرابات الإعصارية في البحر المتوسط.

تحليل الخصائص طويل الأمد في متوسط درجة الحرارة

استُخدِمت بيانات وحدة التغير المناخي CRUTEM3  (بروهان وآخرون، 2006) في توفير تحليل لمتوسط درجات الحرارة من عام 1960 إلى عام 2010 في مصر باستخدام طريقة متوسط الانحدارات المتزاوجة pair-wise slopes لكي تتناسب مع هذا الاتجاه (شين، 1968؛ لانزانت، 1996). ويتضمن الملحق الخاص بالمنهجية المتبعة شرحاً وافياً للطرق المستخدمة. واتساقاً مع التزايد في متوسطات درجات الحرارة العالمية (سانشيز- لوجو وآخرون، 2011)، توجد إشارة ذات اتساق مكاني على الاحترار بالنسبة لدرجات الحرارة بمصر كما يتضح من الجدول 2. ويتشابه النمط المكاني بالنسبة لفصلي الصيف (يونيو إلى أغسطس) والشتاء (ديسمبر إلى فبراير). ومع هذا، فبالنسبة لفصل الصيف، وهناك مزيد من المربعات الشبكية grid boxes التي تظهر إشارات على الاحترار بمعامل ثقة أعلى (من حيث أن المئينات percentiles الخامس إلى الخامس والتسعين من المنحنيات لها نفس الدلائل) بصورة أكبر منها في فصل الشتاء. وتشير المتوسطات الإقليمية للاتجاهات (على المربعات الشبكية الواردة في المربع المشروط الأحمر في الشكل 1) إلى حدوث الاحترار ولكن بمعامل ثقة مرتفع لفصل الصيف فقط. ويكون الاحترار أقوى في فصل الصيف حيث يبلغ 0,31 درجة مئوية لكل عِقد (المئينات الخامس إلى الخامس والتسعين على المنحنيات: 0,14 : 0,45 درجة مئوية لكل عِقد) منه في فصل الشتاء حيث يبلغ 0,07 درجة مئوية (المئينات  الخامس إلى الخامس والتسعين على المنحنيات: 0,15 إلى 0,28 درجة مئوية لكل عِقد من السنوات). 

يونيو- يوليو- أغسطس

ديسمبر- يناير- فبراير

الشكل 2: الاتجاهات بحسب العقود الزمنية للمتوسطات الموسمية لدرجات الحرارة في مصر والمناطق المحيطة خلال الفترة بين عامي 1960 و2010.  ويتم احتساب متوسط الانحرافات الشهرية من مجموعة بيانات وحدة البحوث المناخية CRUTEM3 (بروهان وآخرون، 2006) لكل موسم من ثلاثة أشهر (يونيو، يوليو، أغسطس - ديسمبر، يناير، فبراير). ويتم توفيق الاتجاهات باستخدام طريقة متوسط المنحنيات المتزاوجة (شين، 1968؛ لانزانت، 1996)، وتكون هناك ثقة أكبر في الاتجاهات الموضحة إذا كانت المئينات من 5 إلى 95 على المنحنيات المتزاوجة لا تتضمن الصفر، نظراً لأن الاتجاه هنا يعتبر يناقض تماماً مع الاتجاه الصفري (انعدام التغيير). ويوضح ذلك في صورة نقطة سوداء في منتصف المربع الشبكي المعني. 

ظواهر درجات الحرارة الشديدة

تضع ظواهر درجات الحرارة الشديدة، سواء الحارة أو الباردة، كثيراً من المطالب على عاتق المجتمع. فبينما تعد التغيرات الموسمية في درجات الحرارة أمراً طبيعيا بل مهماً لعدد من القطاعات المجتمعية (مثل السياحة والزراعة...الخ)، إلا أن الحرارة أو البرودة الشديدة قد تتسبب في آثار سلبية خطيرة. ولذلك فمن الأهمية بمكان أن ندرك أن درجة الحرارة "العادية" لإحدى المناطق قد تكون "شديدة" بالنسبة لمنطقة أخرى أقل تكيفاً مع هذه الدرجة. ويوضح الجدول 1 مجموعة مختارة من الظواهر الشديدة التي وقعت منذ عام 2000 والتي وردت في تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية. ويُسلَّط الضوء هنا على موجة الحر التي ضربت البلاد خلال شهر يوليو عام 2007 بوصفها مثال لظاهرة حديثة من ظواهر درجات الحرارة الشديدة.

السنة	الشهر	الظاهرة	التفاصيل
2007	الشتاء	نوبات البرد	6 نوبات برد مدة كل منها 3 - 6 أيام، انخفضت فيها درجات الحرارة 3 - 7 درجة مئوية عن المعتاد
2007	يوليو	موجة حر	على منطقة حوض المتوسط: تسببت موجات الحر خلال شهري يونيو ويوليو في حدوث مستويات قياسية في استهلاك الكهرباء.

الجدول 1: مجموعة مختارة من ظواهر درجات الحرارة الشديدة الواردة في تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية منذ عام 2000

ظواهر درجات الحرارة الشديدة الحديثة

  موجة الحر في يوليو 2007

شهدت منطقة حوض المتوسط موجات حارة في شهري يونيو ويوليو عام 2007، وهو ما تسبب في مستويات قياسية من الطلب على الكهرباء. وخلّفت هذه الموجات وراءها حوالي 40 قتيلاً (المنظمة العربية للأرصاد الجوية، 2008). وأفادت الأخبار الواردة من مصر بوصول درجات الحرارة إلى 45 درجة مئوية في أواخر شهر يوليو، مع زيادة قياسية في استهلاك الكهرباء أدت بدورها إلى انقطاع الكهرباء مرات عدة.

تحليل الخصائص طويل الأمد لظواهر درجات الحرارة الشديدة متوسطة الأثر

تستخدم مؤشرات HadEX للظواهر الشديدة (الكسندر وآخرون، 2006) في مصر منذ 1960 حتى 2003، عن طريق قياس درجات الحرارة العظمى والصغرى يومياً. ونناقش في هذا السياق التغيرات في تواتر الأيام والليالي الباردة والدافئة التي تعتبر من الظواهر الشديدة متوسطة الأثر. وتعرَّف الأيام/الليالي الباردة على أنها تلك التي تقل عن المئين العاشر  لدرجات الحرارة العظمى/الصغرى اليومية، بينما تعرَّف الأيام/الليالي الدافئة على أنها تلك التي تتجاوز المئين الخامس والتسعين لدرجات الحرارة العظمى/الصغرى اليومية. ويتضمن الملحق الخاص بالمنهجية المتبعة شرحاً وافياً للطرق المستخدمة.

بالتوافق مع المتوسط المتزايد لدرجة الحرارة، أصبحت الليالي الدافئة أكثر تواتراً بينما أصبحت الليالي الباردة أقل تواتراً عبر الإقليم مع ارتفاع معامل الثقة. أما بالنسبة للأيام الدافئة والباردة، فتكون إشارتها أكثر تداخلاً. ويقدم الجدول 3 الإجماليات السنوية، محتسبة في جميع المواسم، وبالتالي فلا يمكن عمل تفسير مباشر من حيث موجات الحر الصيفية وموجات البرد الشتوية. وكذلك، لا يوجد من البيانات ما يكفي لتوفير تقديرات للأعوام السابقة لعام 1999. ومع هذا، تشير الأبحاث السابقة إلى زيادة عدد الأيام الحارة والأيام شديدة الحرارة (الجهاز المصري لشؤون البيئة - وزارة الدولة لشؤون البيئة، 2010). 

وتشير درجات الحرارة الليلية (الدرجات الصغرى اليومية) إلى تحول إيجابي واسع النطاق في التوزيع، يصحبه انخفاض في الليالي الباردة وزيادة في الليالي الدافئة. ويكون معامل الثقة مرتفعاً في كل الحالات (الشكل 3: أ، ب، ج، د). وتشير المتوسطات الإقليمية إلى إشارات ذات معامل ثقة مرتفع لانخفاض الليالي الباردة وزيادة الليالي الدافئة.  

أما درجات الحرارة النهارية (الدرجات العظمى اليومية) فتشير إلى دلائل مختلطة تفتقر إلى الثبات الإقليمي وذات معامل ثقة منخفض (الشكل 3: هـ، و، ز، ح). وينخفض معامل الثقة في الإشارات الوسطية الإقليمية للانخفاضات الصغيرة في تواتر الأيام الباردة والدافئة. 

كما أن وجود أعداد صغيرة من المحطات في معظم المربعات الشبكية يعني أنه حتى إذا كان هناك معامل ثقة أعلى في الإشارات الموضحة، تكون نسبة عدم اليقين في الإشارة التي تمثل المربع الشبكي الأوسع نسبة كبيرة. 

الشكل 3 التغير في الليالي الباردة (أ، ب) والليالي الدافئة (ج، د)، والأيام الباردة (هـ، و) والأيام الدافئة (ز، ح) في مصر خلال الفترة من 1960- 2003 بالنسبة للفترة 1961 - 1990 من مجموعة بيانات HadEX  (ألكسندر وآخرون، 2006).  أ، ج، د، ز) المربعات الشبكية الممثلة باللون الأسود السادة تحتوي على ثلاث محطات، وبالتالي ُيرجَّح أن تكون أكثر تمثيلاً للمربع الشبكي الأوسع. ويتم التوفيق بين الاتجاهات باستخدام طريقة متوسط المنحنيات المتزاوجة (لانزانت 1996، شين 1968). ويمثل معامل الثقة العالي على المدى الأطول في صورة نقطة سوداء إذا كانت المنحنيات ذات المئين من الخامس إلى الخامس والتسعين لها نفس الدلائل. وتحدث الاختلافات في التغطية المكانية نظراً لأن لكل مؤشر مقياس طول فك الارتباط decorrelation length scale الخاص به (انظر ملحق المنهجية). ب، د، و، ح).السلسلة الزمنية السنوية الوسطية للمنطقة 24,375 إلى 35,625 شرقاً، 21,25 إلى 31,25 شمالاً ويتم التوفيق بين الاتجاهات بحسب الوصف السابق. ويتم عرض الاتجاه بحسب العقود الزمنية والمنحنيات المتزاوجة للمئين الخامس حتى الخامس والتسعين وكذلك التغير خلال الفترة الزمنية التي تتوافر البيانات حولها. وتم عرض الثقة العالية في الاتجاهات، كما هو موضح أعلاه، في صورة خط أسود سادة في مقابل الخط المنقوط. 

عزو التغيرات في أرجحية حدوث متوسط درجات الحرارة الموسمية

يغطي المناخ اليوم مجموعة من الظواهر الشديدة؛ فقد أشارت الأبحاث الحديثة إلى أن توزيع درجات الحرارة للمتوسطات الموسمية قد يتفاوت في غياب الانبعاثات البشرية المنشأ (كريستيديس وآخرون، 2011). ونناقش في هذا السياق المتوسطات الموسمية، التي تحدث خلالها ظواهر درجات الحرارة الشديدة، في سياق الظروف المناخية الحديثة وتأثير الانبعاثات البشرية المنشأ على تلك الظروف المناخية. ويتضمن الملحق الخاص بالمنهجية المتبعة شرحاً وافياً للطرق المستخدمة.

صيف عام 2007

يعرض الشكل 4 توزيعات لمتوسط درجة الحرارة الإقليمي الصيفي في السنوات الأخيرة في وجود المؤثرات البشرية المنشأة وفي غيابها. وتشير التحليلات الخاصة بكل من النموذجين إلى أن التأثيرات البشرية على المناخ قد تسببت في تغيير توزيع درجات الحرارة إلى درجات أعلى. وبدراسة المتوسط عبر منطقة بأكملها، يتضح أن صيف عام 2007 كان صيفاً دافئاً، حيث يقع بالقرب من الذيل الدافئ warm tail من توزيعات درجة الحرارة للمناخ المتأثر بالمؤثرات البشرية المنشأ (التوزيعات الحمراء)، ولكنه لم يكون بنفس درجة الشدة التي كان عليها صيف عام 2010، الذي كان هو الأكثر حرارة منذ عام 1900 بحسب مجموعة بيانات وحدة البحوث المناخية CRUTEM3. ففي غياب التأثيرات البشرية على المناخ، يقع الموسم في الذيل الدافئ من توزيعات درجات الحرارة (التوزيعات الخضراء)، ويكون الموسم عندئذ أكثر دفئاً على نحو غير مألوف. وتشير عملية عزو درجات الحرارة المشار إليها هنا إلى انحرافات درجات الحرارة عبر المنطقة بأكملها وعبر الموسم بأكمله ولا يُستبعد حدوث ظاهرة برد شديد ذات مدة أقصر وتؤثر على منطقة أصغر.

الشكل 4: توزيعات انحرافات متوسط درجة الحرارة لأشهر يونيو ويوليو وأغسطس (بالنسبة للفترة 1961 - 1990) محتسبة على منطقة مُركزة على مصر (18 - 40 شرقاً، 15 -35 شمالاً، كما يتضح من الشكل 1)، بحيث تتضمن (خطوط حمراء) وتستبعد (الخطوط الخضراء)، تأثير المؤثرات البشرية المنشأ.  وتصف التوزيعات متوسط درجات الحرارة الموسمية في السنوات الأخيرة (2000 - 2009) وتعتمد على التحليلات مع نماذج HadGEM1 (الخطوط السادة) ونماذج MIROC (الخطوط المنقوطة). ويشير الخط الأسود الرأسي إلى الانحراف الملاحظ عام 2007، بينما تشير الخطوط الرأسية البرتقالية والزرقاء إلى الانحراف الأكبر والأصغر في مجموعة بيانات وحدة البحوث المناخية CRUTEM3 منذ 1900 على التوالي.  

ظواهر التهاطل الشديدة                   

قد تكون ظواهر التهاطل الشديدة، سواء كانت في صورة زيادة مفرطة أو نقص شديد، خطرة على صحة الإنسان والبنية التحتية المجتمعية والمواشي والزراعة. فبينما تعد التقلبات الموسمية في التهاطل أمراً طبيعيا بل مهماً لعدد من القطاعات المجتمعية (مثل السياحة والزراعة...الخ)، إلا أن الفيضانات أو موجات الجفاف قد تتسبب في آثار سلبية خطيرة.  وهذه الظواهر تكون معقدة وغالباً تكون ناتجة عن تراكم زيادات مفرطة أو نقوصات شديدة أو غيرها من العوامل المركبة مثل التغيرات في استخدام الأراضي. ويناقش هذا القسم كميات التهاطل؛ ويعرض الجدول 2 مجموعة مختارة من الظواهر الشديدة منذ عام 2000 الواردة في تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية. وفيما يلي نسلط الضوء على السيول التي ضربت مصر خلال يناير 2010 كمثال لإحدى ظواهر التهاطل الشديدة التي وقعت حديثاً.

السنة	الشهر	الظاهرة	التفاصيل	المصدر
2010	يناير	السيول	أمطار غزيرة أدت إلى أسوء فيضانات على مدار عقد من الزمن	المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (2011)

الجدول 2: مجموعة مختارة من ظواهر التهاطل الشديدة الواردة في تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية منذ عام 2000. 

ظواهر تهاطل شديدة وقعت حديثاً

السيول، يناير 2010

أدت الأمطار الغزيرة التي تجاوزت شدتها 80 ملم/يوم خلال شهر يناير 2010 إلى أسوء سيول عارمة تضرب مصر منذ عام 1994 (الطاهر ومدني، 2011). وقد أضرت السيول بشبه جزيرة سيناء وساحل البحر الأحمر ومحافظة أسوان في صعيد مصر، وخلّفت وراءها 15 قتيلاً وشردت المئات. وتم إجلاء ما يقرب من 3500 شخص وقدرت الخسائر المادية بـ 25,3 مليون دولار  (الطاهر ومدني، 2011). وأفادت التقارير عن إغلاق المعابر الحدودية لإسرائيل مع مصر والأردن وخمسة مواني مصرية بصورة مؤقتة (بي.بي.سي، 2010).

تحليل الخصائص الطويلة الأمد للتهاطل

تستخدم مؤشرات قاعدة البيانات HadEX للظواهر الشديدة (ألكسندر وآخرون، 2006) في مصر منذ عام 1960 حتى عام 2003 بقياس درجات الحرارة العظمى والصغرى يومياً. ونناقش هنا التغيرات في إجمالي التهاطل السنوي. ويتضمن الملحق الخاص بالمنهجية المتبعة شرحاً وافياً للطرق المستخدمة.

وكما يتضح من الشكل 5، هناك بيانات محدودة عن التهاطل في مصر، وبالتالي فلا يمكن استنباط أي استنتاجات بها درجة من الثقة. ومع هذا، فهناك منطقة جفاف صغيرة في الشمال الشرقي، حيث تكون درجة الثقة في الإشارة عالية، ولكن يرجح أنها مستوفاة من المحطات الموجودة في إسرائيل. وتشير الأبحاث السابقة إلى دلائل تفيد أن شدة وتواتر السيول العارمة على مصر قد زادت بالفعل في الأعوام الأخيرة (الجهاز المصري لشؤون البيئة - وزارة الدولة لشؤون البيئة، 2010). وارتباطاً بهذه التغيرات وبالاتجاهات المسيطرة على الضغط الجوي، يلاحظ أن قد تم تسجيل زيادة في شدة وتواتر العواصف الرملية والغبار (الجهاز المصري لشؤون البيئة - وزارة الدولة لشؤون البيئة، 2010).

الشكل 5: إجمالي التهاطل السنوي على مصر خلال الفترة من 1960 إلى 2003 بالنسبة للفترة 1961 - 1990 من مجموعة البيانات HadEx  (ألكسندر وآخرون، 2006) أ) الاتجاهات بحسب العقود الزمنية بحسب وصفها في الشكل 3. ب) متوسط التسلسل الزمني السنوي للمنطقة 24,375 إلى 35,625 شرقاً ^o و21,25 إلى 31,25 ^o شمالاً كما يتضح من الشكل 3.‎ 

العواصف

قد تشكل العواصف خطورة بالغة على جميع قطاعات المجتمع؛ فقد تكون صغيرة الحجم مصحوبة بآثار على أماكن محددة أو منتشرة عبر مناطق واسعة النطاق. والحقيقة أنه لا يتوافر تحليل منتظم مستند إلى مشاهدات للعواصف لأنه، برغم التقدم المحرز حديثاً (بيترسون وآخرون 2011، كورنز وجونز، 2011)، لا تزال البيانات حول العواصف غير كافية لإجراء تحليل سليم على المستوى العالمي (انظر ملحق المنهجية المتبعة). ويظل إحراز مزيد من التقدم مرهوناً بإجراء دراسات مستندة إلى بيانات موثوقة حول الضغط الباروميتري من خلال المشروع الجديد الخاص بإعادة تحليل القرن العشرين 20^th Century Reanalysis (كومبو وآخرون، 2011) والنسخ اللاحقة منه. 

ويعرض الجدول 3 مجموعة مختارة من الظواهر الشديدة منذ عام 2000 الواردة في تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية، حيث تتعرض مصر لرياح قوية (تعرف باسم رياح الخماسين) وعواصف رملية عادة في الفترة من شهر فبراير إلى أبريل (الطاهر ومدني، 2008). وفيما يلي نسلط الضوء على إحدى العواصف الرملية القوية التي ارتبطت برياح الخماسين. 

السنة	الشهر	الظاهرة	التفاصيل	المصدر
2007	أبريل	عاصفة رملية	أقوى عاصفة رملية خلال الثلاثين سنة الماضية	(الطاهر ومدني، 2008)

الجدول 3: مجموعة مختارة من ظواهر درجات الحرارة الشديدة الواردة في تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ العالمي و/أو تقارير "حالة المناخ" التي تصدر مع نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية منذ عام 2000.

ظواهر العواصف الحديثة

‎عاصفة رملية، أبريل 2007: هبت عاصفة رملية مصحوبة برياح الخماسين على مصر في 17 أبريل، وهي الظاهرة التي وصفت بأنها أسوأ عاصفة تضرب البلاد خلال الثلاثين عاماً الماضية، حيث بلغت سرعة الرياح 17 م/ث، بينما وصلت درجة الحرارة إلى 36 درجة مئوية، وهي ما كانت تزيد عن درجة الحرارة الطبيعية بـ 8 درجات. وانخفضت القدرة على الرؤية الأفقية إلى 100 متر مما تسبب في إغلاق منظومة وسائل النقل بأكملها لمدة يوم ونصف (الطاهر ومدني، 2008).

الملخص

تتمثل الخصائص الرئيسية للظواهر المناخية التي خضعت للمشاهدة في مصر والمستنبطة من هذا التحليل فيما يلي: 

• سادت اتجاهات الاحترار الواسعة النطاق على مصر منذ عام 1960، مع ارتفاع درجات الحرارة في فصل الصيف عنها في فصل الشتاء.

• زاد تواتر الليالي الدافئة، بين عامي 1960 و 2003، صاحبها انخفاضاً في تواتر الليالي الباردة.  

• شهدت متوسطات درجة الحرارة بوجه عام ارتفاعات في فصل الصيف بالبلاد كنتيجة لتأثير الممارسات البشرية على المناخ، مما تسبب في حدوث زيادة في تواتر درجات الحرارة الصيفية الدافئة وانخفاض تواتر درجات الحرارة الصيفية الباردة.   

ملحق المنهجية المتبعة

الظواهر الشديدة البارزة الحديثة

استخدم المؤلفون الفترة بدء من عام 1994 لوصف الظواهر بأنها "حديثة"، حيث كانت تقارير المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن حالة المناخ قد أصبحت متاحة لهم بحلول تلك الفترة. ومع ذلك، وبقدر الإمكان، فقد تم اختيار الظواهر البارزة التي حدثت خلال العشر سنوات الأخيرة بوصفها أكثر الأحداث التي تداولتها وسائل الإعلام وبقيت حية في ذاكرة أبناء البلدان التي تضررت بها. كما أن هذه الظواهر توفر نموذجاً أكثر ارتباطاً بأي ظواهر قد يواجهها المجتمع في الوقت الحالي. ويقصد المؤلفون بكلمة "بارزة" أي ظاهرة كان لها أثر إما من حيث التكلفة التي تكبدها الاقتصاد أو الخسائر في الأرواح أو تشريد السكان أو تضررهم بآثارها طويلة الأمد. وفي أغلب الأحيان، اختيرت الظواهر ذات الأثر الأكبر على السكان، ومع ذلك فلم الحال هكذا دائماً. 

وهناك جدول لكل بلد يشتمل على الظواهر الشديدة البارزة الحديثة. وقد تم تجميع هذه الجداول باستخدام بيانات مستنبطة من التقارير السنوية للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية حول حالة المناخ. وهو تقرير سنوي مجمّع يتضمن مساهمات من البلدان الأعضاء، وبالتالي فهو يقدم نظرة عالمية شاملة على الظواهر ذات الأهمية التي حدثت على مستوى كل بلد. ولا يزعم القائمون على التقرير أنه يتضمن جميع الظواهر ذات الأهمية، كما أن عامل الثبات يتغير خلال سنوات التسجيلات المتاحة. غير أن قاعدة البيانات هذه توفر سجلاً موجزاً، وواسع النطاق في الوقت ذاته، للظواهر الشديدة بحسب كل بلد. ويتم بعد ذلك استيفاء البيانات من تقارير حالة المناخ الصادرة عن الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي NOAA التي تلخص الظواهر الشديدة على مستوى العالم والتي تكتسب أهمية من حيث الأرصاد الجوية. 

ونعطي هنا أمثلة تفصيلية توضح ظواهر الحرارة والتهاطل والعواصف لكل بلد تضرر بشكل ملحوظ من مثل هذه الظواهر. وظل تركيزنا منصب على أي بلد يتضرر بصورة أساسية بظواهر التهاطل أو الحرارة الشديدة. ويتضمن هذا التقرير سجل بالأثر المترتب على الحياة البشرية والممتلكات والاقتصاد، اعتماداً بصورة كبيرة على التقارير الإعلامية والتقارير الرسمية من الوكالات المعاونة والحكومات والمنظمات المعنية بالأرصاد الجوية. كما أخذت بعض البيانات كذلك عن قاعدة بيانات مركز بحوث الكوارث الوبائية CRED بشأن الظواهر الشديدة على الصعيد العالمي. وبرغم أنه من غير المرجح أن تكون التقارير الإعلامية على الدرجة المطلوبة من الدقة، إلا أنها تحمل دلالة حول الأثر المنظور للظواهر الشديدة، ومن ثم فهي تفيد في تسليط الضوء على الظواهر التي لا تزال حية في ذاكرة الوطن. 

وتجدر الإشارة إلى أن البحث عن البيانات لم يكن مستفيضاً، أخذاً في الاعتبار عدد البلدان والظواهر التي تغطيها هذه البيانات. وعلى الرغم من وجود مجموعة كبيرة من الموارد المتاحة حول كثير من الظواهر، فإنه لا يتوافر سجل رسمي بها. ومن هنا، فإن الأرقام المقدمة هي فقط أرقام إيضاحية لحجم الأثر (ويتضمن النص التنويه بأسماء المصادر لمزيد من المعلومات). ومن الواضح أيضاً أن الإبلاغ عن الظواهر الشديدة يتباين بصورة كبيرة بحسب المنطقة، وقد اشتركنا حيثما أمكن مع مجموعات من الباحثين المحليين للوصول لفهم أفضل لتأثير مثل هذه الظواهر. 

ويتمثل الهدف من الجزء السردي الخاص بكل بلد في تقديم صورة لقابلية التأثر الاجتماعية والاقتصادية بالأحوال المناخية الحالية. وقد توضح الأمثلة المذكورة التأثير الذي تخلفه أي ظاهرة شديدة على بلد معين، وسبل تعافي هذا البلد منها. ويكون هذا الأمر مهما عند دراسة الاتجاهات الحالية في الظواهر المناخية الشديدة وأيضا عند بحث الاتجاهات المتوقعة في المناخ على مدار القرن القادم.

سجل المشاهدات

نلخص في هذا القسم مصادر البيانات التي تم تضمينها في التحليل، والعملية المستخدمة في مراقبة الجودة، والاختيارات المتاحة في عرض البيانات. ويعد هذا التقرير تقريراً ذا نطاق عالمي، حيث يتضمن 24 بلداً، ومن ثم فمن الأهمية بمكان أن يتم الحفاظ على ثبات الأسلوب المنهجي المتبع في كافة أجزائه.  ولهذا السبب، فبرغم توافر مجموعات بيانات مفصلة عن ظواهر درجات الحرارة والتهاطل والعواصف الشديدة لمختلف البلدان، فلم يكن من الممكن الحفاظ على مثل هذا المزيج المتنوع من البيانات وتضمينها في الإطار الزمني للمشروع. وقد بذلك الجهود من أجل الحصول على بيانات يومية حول درجات الحرارة والتهاطل من جهات اتصال معروفة في مختلف البلدان بغرض استخدامها في تحديث مجموعات البيانات الحالية حول الظواهر العالمية الشديد. والتقرير لا يتضمن أي تحليل للتغيرات في هبوب العواصف في ظل عدم توافر أي تحليلات تاريخية سليمة للرياح على سطح اليابس أو لخاصية العاصفية أو هبوب العواصف حالياً على الصعيد العالمي. 

تحليل متوسط درجة الحرارة الموسمي

يأتي متوسط درجات الحرارة الذي تم تحليله من حصيلة البيانات العالمية الخاصة بدرجات الحرارة عند سطح الأرض الخاصة بمجموعة بيانات وحدة البحوث المناخية CRUTEM3 (بروهان وآخرون، 2006)، والتي اشترك في إنشائها مركز هادلي التابع لهيئة الأرصاد البريطانية ووحدة البحوث المناخية بجامعة إيست أنجليا. وتتألف مجموعة البيانات CRUTEM3 مما يزيد على 4000 تسجيل من محطات قياس الطقس حول العالم. وقد احتسبت متوسطاتها جميعا لإنشاء مجالات شبكية gridded fields مساحتها 5 ^o x 5 ^o بدون استيفاءinterpolation من المربعات الشبكية grid boxes التي لا تحتوي على محطات. وقد تم حساب المتوسطات الموسمية عن كل مربع شبكي للفترة من 1960 إلى 2010، وتم التوفيق بين الاتجاهات الخطية باستخدام متوسط المنحنيات المتزاوجة median of pair-wise slopes (شين 1968؛ لانزانت 1996). وتركز هذه الطريقة على إيجاد المنحنيات لكل الأزواج الممكنة في البيانات، وأخذ متوسطاتها. وتعد هذه الطريقة أداة جيدة لتقييم المنحنى غير المراعي للنقاط النائية outlying points. ويخصص معامل الثقة العالي إلى أي قيمة اتجاهtrend value يكون المئين الخامس إلى الخامس والتسعين للمنحنيات المتزاوجة الخاص بها لها نفس إشارة قيمة الاتجاه، وبالتالي لا يتفق مع أي اتجاه صفري zero trend.

تحليل ظواهر درجات الحرارة والتهاطل الشديدة باستخدام المؤشرات

حتى يتسنى دراسة الظواهر المناخية الشديدة، تم إنشاء عدد من المؤشرات التي توضح الجوانب المختلفة لأحوال الطقس القاسية. وتُستخدم هنا مجموعة المؤشرات الخاصة بفريق الخبراء المعني بكشف تغيرات المناخ ومؤشراته ETCCDI التابع لوحدة بحوث تقلبية المناخ والتنبؤ به CLIVAR بالبرنامج العالمي لبحوث المناخ WCRP. وهذه المؤشرات التي يبلغ عددها سبعة وعشرين مؤشراً تستفيد من بيانات سقوط الأمطار ودرجات الحرارة العظمى والصغرى لإيجاد القيم السنوية (والشهرية لبعض المجموعات الفرعية من المؤشرات) الخاصة بالأيام "الدافئة" مثلاً والتي تتجاوز فيها درجات الحرارة العظمى اليومية درجة حرارة المئين التسعين بحسب تعريفها خلال فترة الأساس base period من 1961 إلى 1990. وللاطلاع على قائمة المؤشرات كاملة، يرجى مراجعة الملحق والموقع الإلكتروني الخاصين بفريق الخبراء المعني بكشف تغيرات المناخ ومؤشراته http://cccma.seos.uvic.ca/ETCCDI/index.shtml .

المؤشر	الوصف	الاسم المختصر	ملاحظات
تواتر الليالي الباردة	درجات الحرارة الصغرى اليومية أقل من الدرجة الصغرى اليومية ذات المئين العاشر قياساً على الفترة المرجعية الأساس 1961 – 1990	TN10p	---
تواتر الليالي الدافئة	درجات الحرارة الصغرى اليومية أعلى من الدرجة الصغرى اليومية ذات المئين التسعين قياساً على الفترة المرجعية الأساس 1961 – 1990	TN90p	---
تواتر الأيام الباردة	درجات الحرارة العظمى اليومية أقل من الدرجة العظمى اليومية ذات المئين العاشر قياساً على الفترة المرجعية الأساس 1961 – 1990	TX10p	---
تواتر الأيام الدافئة	درجات الحرارة العظمى اليومية أعلى من الدرجة الصغرى اليومية ذات المئين التسعين قياساً على الفترة المرجعية الأساس 1961 – 1990	TX90p	---
مدة النوبات الجافة	أطول مدة لأيام متصلة في العام تشهد سقوط أمطار >1ملم	CDD	تغطية بيانات أقل نتيجة اشتراط أن تكون "النوبة الجافة" مدتها 6 أيام على الأقل مما يتسبب في حدوث تغطية مؤقتة متقطعة
مدة النوبات الممطرة	أطول مدة لأيام متصلة في أحد الأعوام تشهد سقوط أمطار< 1ملم	CWD	تغطية بيانات أقل نتيجة اشتراط أن تكون "النوبة الرطبة" مدتها 6 أيام على الأقل مما يتسبب في حدوث تغطية مؤقتة متقطعة
إجمالي التهاطل السنوي	إجمالي سقوط الأمطار كل عام	PRCPTOT	---

الجدول 4: وصف المؤشرات الخاصة بفريق الخبراء المعني بكشف تغيرات المناخ ومؤشراته ETCCDI. 

ويمكن الرجوع إلى دراسة عالمية سابقة أجريت حول التغيرات الطارئة على هذه المؤشرات، والتي تتضمن بيانات عن الفترة 1951 - 2003 في المصدر (ألكسندر وآخرون، 2006)، (قاعدة البيانات HadEx: أنظر الرابطhttp://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadex/ (. وقد هدفنا في هذا العمل إلى تحديث هذا التحليل حتى يومنا هذا قدر الإمكان، باستخدام أحدث البيانات المتاحة. وتستخدم هنا مجموعة فرعية من المؤشرات نظراً لأنها الأسهل ارتباطاً بالظواهر المناخية الشديدة (الجدول 4). 

استخدام قاعدة بيانات HadEx في تحليل الظواهر الشديدة  

تتألف مجموعة البيانات HadEx من 27 مؤشراً خاصة بفريق الخبراء المعني بكشف تغيرات المناخ ومؤشراته ETCCDI محتسبة من بيانات المحطات التي يتم التوفيق فيما بينها بعد ذلك وتقسيمها في صورة مربعات شبكية مساحة كل منها 2,5 ^o x 3,75 ^o، ويتم اختيارها بحيث تتلاءم مع المخرجات الناتجة عن تشكيلة النماذج الخاصة بمركز هادلي. ولتحديث مجموعات البيانات حتى اليوم، يتم حساب المؤشرات من بيانات المحطات الفردية باستخدام البرنامج الحاسوبي RClimDex/FClimDex، الذي يقوم بتطويره وصيانته فرع البحوث المناخية التابع لجهاز الأرصاد الكندي بالنيابة عن فريق الخبراء المعني بكشف تغيرات المناخ ومؤشراته. وأخذاً في الاعتبار الإطار الزمني للمشروع، فلم يكن ممكناً الحصول على بيانات محطات تكفي لإنشاء مؤشرات محدَّثة حتى اليوم لمجموعة البيانات HadEx لعدد من البلدان: البرازيل؛ مصر، إندونيسيا؛ اليابان (التهاطل فقط)؛ جنوب أفريقيا؛ المملكة العربية السعودية؛ بيرو؛ تركيا؛ كينيا. وتُستخدم المؤشرات المأخوذة من حاصل مجموعة البيانات HadEx الأصلية في عرض التغيرات في الظواهر الشديدة لدرجات الحرارة والتهاطل من عام 1960 وحتى عام 2003. وفي بعض الحالات، كانت تنتهي البيانات قبل عام 2003. ويلخص الجدول 2 البيانات المستخدمة لكل بلد. وفيما يلي نعرض ملخصاً قصيراً للطرق المستخدمة في إنشاء مجموعة البيانات HadEx (لمطالعة الوصف الكامل، انظر: ألكسندر وآخرون 2006)، ويتضمن القسم 2-2-2-3 وصفاً لإجراءات مراقبة جودة البيانات المحدّثة والتوفيق بينها وتقسيم إلى مربعات شبكية. 

ولتفسير التغطية المكانية غير المتساوية عند إنشاء مجموعة بيانات النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج HadCM3، تم تقسيم المؤشرات الخاصة بكل محطة إلى مربعات شبكية، مع تطبيق نسبة اليابس إلى المياه land-water mask من نموذج HadCM3. وتعتمد طريقة الاستيفاء interpolation المستخدمة في عملية إنشاء المربعات الشبكية على استخدام مقياس طول فك الارتباط decorrelation length scale لتحديد أي المحطات يمكنها أن تؤثر في قيمة أي مربع شبكي. ويحتسب هذا المقياس من مسافة الزيادة والنقصان في المعامل e-folding distance لارتباطات المحطة الفردية. كما تم حساب المقياس مستقلاً بالنسبة لخمس أشرطة عرضية latitude bands، ثم استيفاؤه خطياً بين الأشرطة. ويعد هذا تبايناً ملحوظاً في التغطية المكانية بين المؤشرات بسبب هذه الاختلافات في مقاييس طول فك الارتباط. ويعني ذلك أنه سيكون هناك بعض بيانات للمربعات الشبكية، ولكن لا توجد في الحقيقة محطات لتؤكدها مثل هذه البيانات. ولهذا، فنحن نطبق هنا الحدود السوداء على المربعات الشبكية عند النقاط التي يوجد بها 3 محطات على الأقل لكي تظهر معامل ثقة عالي في تمثيل منطقة أوسع للمربع الشبكي.  وتمكِّن نسبة اليابس إلى المياه من استخدام مجموعة البيانات استخداماً مباشراً في مقارنة النماذج مع مخرجات نموذج HadCM3، غير أن هذا يعني أن بعض المناطق الساحلية والجزر التي قد يتوقع البعض أن عليها مربع شبكي هي في الواقع خالية بسبب التعامل معها على أنها مسطحات مائية. 

مصادر البيانات المستخدمة في تحديث تحليل HadEx للظواهر الشديدة 

تم استخدام عدد من مصادر البيانات لتقدير التغطية الكافية التي تتيح تحديث أكبر عدد ممكن من البلدان حتى يومنا هذا، ويحتوي الجدول 5 على تلخيص لهذه المصادر. ففي سبيل بناء مجموعات بيانات جديدة، حاولنا أن نستخدم نفس المنهجية المستخدمة في عمل نموذج HadEx الأصلي (الموضح في القسم السابق) للاحتفاظ بنفس الثبات إلى جانب الناتج الذي تم إنشاؤه من خلال مجهود دولي كبير ويستخدم على نطاق واسع، ولكن ظهرت بعض الصعوبات التي سوف يلقى عليها الضوء في القسم التالي.

وحيثما تم استخدام بيانات جديدة، تمت مقارنة التوزيعات الجغرافية للتوجهات بتلك التي تم الحصول عليها من نموذج HadEx، باستخدام نفس مقاس الشبكة وزمنها وطريقة التوفيق fitting method. وفي حالة عدم ملاءمة نمط التوجهات في مؤشرات درجات الحرارة والتهاطل مع النمط الناتج عن نموذج HadEx، استخدمنا بيانات HadEx على الرغم من قصر مدتها الزمنية بوجه عام. ويمكن أن تنشأ الاختلافات في أنماط الاتجاهات في المؤشرات لأن المحطات الفردية المستخدمة في إنشاء نتائج شبكية تختلف عن تلك الناتجة عن نموذج HadEx، كما يُرجح كذلك، وبصور كبيرة، اختلاف إجراءات مراقبة الجودة. وكانت مصر وتركيا هما البلدان اللذين قررنا أن نستخدم فيهما نموذج بيانات HadEx برغم وجود بيانات أحدث منها. 

الشبكة العالمية التاريخية للمناخ – اليومية GHCND:

تتميز بيانات الشبكة العالمية التاريخية للمناخ – اليومية GHCND بأنها بيانات شبه عالمية، ولكن لضمان الاتساق مع قاعدة بيانات HadEx ، تمت مقارنة بيانات الشبكة العالمية التاريخية مع تلك المحطات المستخدمة في نموذج HadEx.  ووقع اختيارنا على المحطات التي تقع داخل 1500 متر من المحطات المستخدمة في قاعدة بيانات HadEx وذات ارتباط عالٍ مع محطات HadEx. ولم نأخذ سوى بيانات التهاطل في حالة ما إذا كان معامل الارتباط أكبر من 0,9 وبيانات درجة الحرارة إذا كان إحدى قيم معامل الارتباط r-value أكبر من 0,9. وإضافة إلى ذلك، نشترط توافر البيانات لخمس سنوات على الأقل قبل عام 2000. وتم بعد ذلك تحويل هذه البيانات اليومية إلى مؤشرات باستخدام البرنامج الحاسوبي fclimdex. 

نموذج دراسة تقييم المناخ الأوروبي ومجموعة البيانات الخاصة به ECA&D ودراسة تقييم المناخ لجنوب شرق أسيا ومجموعة البيانات الخاصة به SACAD

بيانات كل من دراسة تقييم المناخ الأوروبي ومجموعة البيانات الخاصة به ECA&D ودراسة تقييم المناخ لجنوب شرق أسيا  ومجموعة البيانات الخاصة به SACAD هي مؤشرات محسوبة مسبقاً تتألف من 27 مؤشراً أساسياً من فريق الخبراء المعني بكشف تغيرات المناخ ومؤشراته، فضلاً عن بعض المؤشرات الأخرى. وننظر بعين التقدير للعون الذي قدمه ألبرت تانك، وكذلك المعهد الملكي الهولندي للأرصاد الجوية والوكالة الإندونيسية للأرصاد والمناخ والجيوفيزيا على مساعدتهما لنا في الحصول على هذه البيانات. ‎ 

المكسيك:

وقد تكرم بتوفير البيانات الخاصة بالمحطة من المكسيك الجهاز الوطني الميكسيكي للأرصاد الجوية وجورج فازكيز. وتم بعد ذلك تحويل هذه البيانات اليومية إلى المؤشرات اللازمة باستخدام البرنامج الحاسوبي fclimdex. ويبلغ إجمالي عدد المحطات الميكسيكية في قاعدة البيانات 5298 محطة. وحتى يتسنى لنا اختيار المحطات التي بها تسجيلات طويلة الأمد وكافية للبيانات ويرجح أنها الأكثر موثوقية، فقد قمنا بعمل ارتباط متبادل بين جميع المحطات، اختارنا فيه تلك المحطات التي تتمتع بتاريخ يمتد عشرين عاماً على الأقل من البيانات بعد عام 1960 ولديها ارتباط مع محطة أخرى واحدة على الأقل تكون قيمة المقاومة الحرارية لها r-value أكبر من 0,95. ونتج عن ذلك اختيار 237 محطة لمزيد من المعالجة والتحليل. 

البيانات الشبكية الهندية Indian Gridded

قدمت الإدارة الهندية للأرصاد الجوية بيانات شبكية يومية (التهاطل من 1951 إلى 2007، درجات الحرارة من 1969 إلى 2009) على شبكة 1 ^o x 1 ^o، وهذه هي البيانات الشبكية اليومية الوحيدة في التحليل الذي أجريناه. وحتى يتسنى معالجة هذه البيانات بأسلوب متماثل بقدر الإمكان، تم افتراض أن القيم الخاصة بكل شبكة مماثلة لإحدى المحطات الموجودة في مركز الشبكة. ونحتفظ بهذه البيانات مستقلة عن باقي الدراسة، وهو أمر مهم عند حساب مقياس طول فك الارتباط، والذي يكون بشكل عام أكبر بالنسبة لهذه البيانات الشبكية.

البلد	مربع المنطقة (المربعات المشروطة الحمراء في الشكل 1 وعلى كل خريطة في بداية هذا الفصل)	مصدر البيانات ( T = درجات الحرارة) ( P = التهاطل)	مدة تغطية البيانات ( T = درجات الحرارة) ( P = التهاطل)	المؤشرات المتضمنة (انظر الجدول 1 للتفاصيل)	(الدقة الزمنية المتاحة)	ملاحظات
الأرجنتين	73,125 إلى 54,375 o غرباً 21,25 إلى 56,375 جنوباً	Matilde Rusticucci (T,P)	(T,P) 2010 - 1960	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	سنوية
أستراليا	114,375 إلى 155,625 oشرقاً 11,25 إلى 43,75 o جنوباً	GHCND (T,P)	(T,P) 2010 - 1960	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية	تم تكييف نسبة اليابس – الماء لتشمل تسمانيا والمناطق المحيطة بمنطقة بريسبان
بنغلاديش	88,125 إلى 91,875 o شرقاً 21,25 إلى 26,25 o شمالاً	Indian Gridded data (T,P)	(P) 2010 - 1960 1970 - 2009 (T)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية	مستوفى من البيانات الشبكية الهندية Indian Gridded
البرازيل	73,125 إلى 31,875 o غرباً 6,25 o شمالاً إلى 33,75 o جنوباً	HadEX (T,P)	1960 - 2000 (P) 2002 (T)	TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	سنوية	التغطية المكانية سيئة
كندا	140,625 إلى 54,375 o غرباً 41,25 إلى 71,25 o شمالاً	GHCND (T,P)	(T,P) 2010 - 1960	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CW	شهرية، وموسمية، وسنوية
الصين	73,125 إلى 133,125 o شرقاً 21,25 إلى 31,25 شمالاً	GHCND (T,P)	1960 - 1970 (P) 1960 - 2003 (T صغرى)  ( عظمىT) 2010 -1960	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية	تغطية التهاطل كانت سيئة للغاية بعد عام 1997 فيما عدا 2003- 2004، ولا توجد بيانات على الإطلاق في 2000- 2002 و2005- 2011
مصر	24,375 إلى 35,625 o شرقاً 21,25 إلى 31,25 o شمالاً	HadEX (T,P)	البيانات غير متوافرة	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT,	سنوية	لا توجد بيانات بالنسبة لمصر ولذلك تم استيفاء جميع قيم المربعات الشبكية من محطات الأردن وإسرائيل وليبيا والسودان
فرنسا	5,625 o غرباً إلى 9,375 o شرقاً 41,25 إلى 51,25 oشمالاً	ECA&D (T,P)	(T,P) 2010 - 1960	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية

ألمانيا	5,625 إلى 16,875o   شرقاً46,25 إلى 56,25 o شمالاً	ECA&D (T,P)	1960- 2010 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية
الهند	69,375 إلى 99,375 شرقاً6,25 إلى 36,25 o شمالاً	Indian Gridded data (T,P)	1960- 2003(P) 1970- 2009 (T)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية
إندونيسيا	95,625 إلى 140,625 oشرقاً6,25 شمالاً إلى 11,25 جنوباً	HadEX (T,P)	1968- 2003 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT,	سنوية	التغطية المكانية سيئة
إيطاليا	5,625 إلى 16,875 o شرقاً36,25 إلى 46,25 o شمالاً	ECA&D (T,P)	1960- 2010 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية	تم تكييف نسبة اليابس إلى الماء لتحسين تغطية إيطاليا
اليابان	1129,375 إلى 144,375 oشرقاً31,25 إلى 46,25 o شمالاً	HadEX (P) GHCND (T)	1960- 2003(P) 1960 – 2000 (T صغرى) ( عظمىT) 2010 - 1960	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT,	شهرية، وموسمية، وسنوية (T) سنوية (P)
كينيا	31,875 إلى 43,125 o شرقاً6,25 o  شمالاً إلى 6,25 oجنوباً	HadEX (T,P)	1960- 1999(P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT	سنوية	لا تتوافر بيانات عن دراجات الحرارة لكينيا، ولذلك استوفيت قيم المربعات الشبكية من جارتيها أوغندا وتنزانيا.وتتضمن المتوسطات الإقليمية مربعات شبكية من خارج كينيا للتمكين من استمرارية البيانات حتى عام 2003
المكسيك	118,125 إلى 88,125 oغرباً13,75 إلى 33,75 o شمالاً	Raw station data from the Servicio Meteorológico Nacional (SMN) (T,P)	1960- 2009 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية	تم اختيار 237/5298 محطة . لا توجد تغطية مكانية موحدة. هبوط في معدلات تغطية درجات الحرارة والتهاطل في عام 2009.
بيرو	84,735 إلى 65,625 o غرباً1,25 o شمالاً إلى 18,75 oجنوباً	HadEX (T,P)	1960- 2002 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	سنوية	تغطية متقطعة في TX90p، و CDD، وCWD

روسيا	غرب روسيا 28,125 إلى 106,875 o شرقاً 43,75 إلى 78,75 o شمالاً  شرق روسيا 103,125 إلى 189,375 o شرقاً 43,75 إلى 78,75 o شمالاً	ECA&D (T,P)	1960- 2010 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية	تقسيم البلد لأغراض العرض فقط
السعودية	31,875 إلى 54,375 o شرقاً 16,25 إلى 33,75 o شمالاً	HadEX (T,P)	1960- 2000 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT	سنوية	التغطية المكانية سيئة
جنوب أفريقيا	13,125 إلى 35,625 o غرباً 21,25 إلى 36,25 o جنوباً	HadEX (T,P)	1960- 2000 (T,P)	TN10p, TN90p,TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	سنوية	-----
كوريا الجنوبية	125,625 إلى 129,375 o شرقاً 33,75 إلى 38,75 o شمالاً	HadEX (T,P)	1960- 2003 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD	سنوية	هناك نقاط بيانات قليلة جداً حول CWD لحساب اتجاهات أو سلاسل زمنية
أسبانيا	9,375 o غرباً إلى 1,875 o شرقاً 36,25 إلى 43,75 o شمالاً	ECA&D (T,P)	1960- 2010 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية
تركيا	24,375 إلى 46,875 o شرقاً 36,25 إلى 43,75 o شمالاً	HadEX (T,P)	1960- 2003 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	سنوية	تغطية متقطعة في CWD وCDD مع عدم وجود متوسط إقليمي بعد عام 2000
المملكة المتحدة	9,375 o غرباً إلى 1,875 o شرقاً 51,25 إلى 58,75 o شمالاً	ECA&D (T,P)	1960- 2010 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية
الولايات المتحدة الأمريكية	125,625 إلى 65,625 o غرباً 23,75 إلى 48,75 o شمالاً	GHCND (T,P)	1960- 2010 (T,P)	TN10p, TN90p, TX10p, TX90p, PRCPTOT, CDD, CWD	شهرية، وموسمية، وسنوية
الجدول 5: ملخص البيانات المستخدمة لكل بلد

رقابة الجودة وإجراءات عمل الشبكات المستخدمة في تحديث تحليل HadEx للظواهر الشديدة 

حتى يتسنى لنا أداء بعض الاختبارات الأساسية لمراقبة الجودة على بيانات المؤشرات، فقد تم إجراء عملية من خطوتين على المؤشرات. أولاً، تم إجراء اختبارات داخلية لإزالة الحالات التي تقل قيمة سقوط المطر بها لخمسة أيام عن قيمة تساقط أمطار يوم واحد، وتكون أقل درجة حرارة صغرى أكبر من أقل درجة حرارة عظمى وتكون أكبر درجة حرارة صغرى أكبر من أكبر درجة حرارة عظمى. وبرغم أن هذا يعد مستحيلاً في الواقع المادي، فقد تنشأ هذه الحالات عن أخطاء النسخ عند إنشاء مجموعات البيانات اليومية، مثلاً، أو علامة ناقص في غير موضعها الصحيح، أو إضافة رقم في السجل أو تبديل موقع أحد الأعمدة خلال التحويل الرقمي. ونشترط، خلال هذه الاختبارات، أيضاً أن يكون هناك على الأقل 20 عاماً من البيانات في فترة التسجيل بالنسبة للمؤشر الخاص بتلك المحطة، وأن تتيح بعض البيانات المكتشفة في كل عقد زمني بين عامي 1961 و1990 تقديراً معقولاً للظروف المناخية عبر تلك الفترة. 

وتتشابه ظروف الطقس في الأغلب على طول عشرات الكيلومترات، وتتميز المؤشرات المحتسبة في هذا العمل بأنها أكثر اتساقاً. ويحتسب معامل الارتباط correlation coefficient بين كل مجموعة مزدوجة المحطات في كل البيانات التي تم الحصول عليها لكل مؤشر (وكل شهر إن أمكن)، ويرسم في صورة دالة انفصال function of separation. ويتم توفيق منحنى اضمحلال أسي exponential decay في البيانات، والمسافة التي انخفض بها هذا المنحى بعامل 1/e تعامل على أنها مقياس طول فك الارتباط. ويحتسب هذا المقياس لكل مجموعة بيانات على حدة. فبالنسبة للشبكة العالمية التاريخية للمناخ - اليومية GHCND، يتم حساب مقياس مستقل لكل من شطري الكرة الأرضية. ولا نقوم بإقحام منحنى الاضمحلال المقدر fitted decay curve لعرض ارتباط تام عند المسافة الصفرية، وهو ما يختلف عن الطريقة المستخدمة في إنشاء مجموعة البيانات HadEx. ولم يلاحظ في بعض المؤشرات في بعض البلدان استخدام أي نمط اضمحلال decay pattern واضح في بعض مجموعات البيانات أو أن الاضمحلال كان بطئ لدرجة يصعب معها تحديد قيمة لمقياس طول فك الارتباط. وفي هذه الحالات تم استخدام قيمة اعتيادية تبلغ 200 كم. 

وقمنا بعد ذلك بإجراء اختبارات خارجية لبيانات المؤشرات عن طريق مقارنة قيمة كل محطة بقيمة المحطات المجاورة لها. ونظراً لارتباط قيم المحطات، يُرجَّح أنه في حالة إظهار المحطة قيمة عالية لأحد المؤشرات في شهر ما، فإن المحطات المجاورة لها سوف تكون قياساتها عالية كذلك. وقد قمنا باستغلال هذا الارتباط في إيجاد مزيد من القيّم أو المحطات غير السليمة bad values على النحو التالي؛ على الرغم من البيانات الأولية للتهاطل تظهر درجة عالية تحديد المواقع localization، فإن استخدام مؤشرات ذات دقة resolution شهرية أو يومية يحسَّن من الترابط عبر مناطق واسعة، وبالتالي يكون أسلوب فحص المحطات المجاورة هو أسلوب سليم لإيجاد المحطات المخالفة. 

ونحتسب عوامل مناخية لكل محطة (وكل شهر إن أمكن) باستخدام متوسط القيمة mean value لكل مؤشر على مدار الفترة 1961 - 1990. ويتم بعد ذلك حساب مدى انحراف القيم لكل محطة باستخدام هذه العوامل المناخية عن طريق طرح متوسط القيمة من القيم الحقيقية، ومن ثم يتضح ما إذا كانت قيّم المحطة أعلى أو أقل من المعتاد. ويعني هذا أننا لا نحتاج لأن نأخذ في اعتبارنا الاختلافات في الارتفاع عن سطح الأرض أو طوبوغرافيا المكان عند مقارنة المحطة مع المحطات المجاورة لها، حيث إننا لا نقارن قيم فعلية، بل نقارن انحرافات عن متوسط القيمة.

وتخضع جميع المحطات التي تقع على حدود مسافة مقياس طول فك الارتباط للبحث وتؤخذ قيم الانحراف في الاعتبار. ونقوم بعد ذلك بحساب القيمة الوسطية المرجِّحة weighted median value من هذه المحطات لكي نأخذ في الاعتبار الاضمحلال في الترابط مع زيادة المسافة. ونستخدم هذه القيمة الوسطية في تقليل الحساسية للبيانات غير المألوفة outliners. 

وإذا كانت القيمة المسجلة للمحطة أكبر من 7,5 انحراف مطلق وسطي median absolute deviations من القيمة الوسطية المرجحة (وهذا يعادل حوالي 5 انحرافات قياسية إذا كان التوزيع المستخدم هو توزيع غاوسي Gaussian النظامي، غير أنه  يكون قياساً سليماً لانتشار التوزيع)، تقل الثقة في صحة هذه القيمة ومن ثم لا يتم إدراجها في البيانات. 

وحتى يتسنى عرض البيانات، يتم تقسيم المحطات الفردية على أساس مربعات شبكية من 3,75 ^o x 2,5 ^o، لتتلاءم مع مخرجات النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج HadCM3، ولتحديد قيمة كل مربع شبكي، يُستخدم مقياس طول فك الارتباط decorrelation length scale لحساب أي المحطات تساهم على نحو معقول في هذه القيمة. ثم يتم قياس قيمة كل محطة باستخدام مقياس فك الارتباط للحصول على القيمة النهائية للمربع الشبكي. ويشترط أن يكون هناك بيانات سليمة من ثلاث محطات على الأقل وأن تكون متقاربة (داخل أحد مقاييس طول فك الارتباط لمركز المربع الشبكي) بما يكفي للمساهمة في حساب نقطة التربيعة grid point. أما بالنسبة لنموذج HadEx الأصلي، فيتم استخدام نسبة اليابس إلى المياه land-sea mask. ومع هذا، فقد تم تعديل هذه النسبة في ثلاث حالات حتى يتم إدراج بعض البيانات؛ وهذه الحالات هي جزيرة تسمانيا، وشرق أستراليا، وإيطاليا (الشكل 6).

الشكل 6: نسبة اليابس إلى المياه المستخدمة في إنشاء شبكات لبيانات المحطات والمناطق الإقليمية المخصصة لكل بلد على الوصف الوارد بالجدول 5.

عرض الظواهر الشديدة لدرجات الحرارة والتهاطل

تُعرض المؤشرات في صورة خرائط شبكية إقليمية لاتجاهات العقود الزمنية والمتوسط الإقليمي للتسلسل الزمني إلى جانب الاتجاهات بحسب العقود الزمنية إن أمكن. ويتم توفيق الاتجاهات باستخدام طريقة الانحدارات الوسطية المتزاوجة median of pairwise slopes method   (شين 1968، لانزانت 1996). وتعتبر الاتجاهات مختلفة بصورة كبيرة عن الاتجاه الصفري إذا كانت المئينات من الخامس إلى الخامس والتسعين من الانحدارات المزدوجة لا تشتمل على الصفر. ويُمثل هذا الاتجاه على هيئة نقطة سوداء في مركز المربع الشبكي أو خط أصم على رسومات بيانية للتسلسل الزمني time-series plots.  ويفيد ذلك ضمناً وجود ثقة عالية في الدلائل (سلبية أو إيجابية). ويمكن الاستدلال على الثقة في قوة الاتجاه بتباين المئينات الخامس إلى الخامس والتسعين من الانحدارات المزدوجة التي تعطى للمتوسط الإقليمي للاتجاهات بحسب العقود الزمنية. ولا تحتسب الاتجاهات إلا عندما تتوافر بيانات لمدة لا تقل عن 50% من الأعوام بفترة التسجيل، وبالنسبة للبيانات المحدّثة (بخلاف HadEx)، يجب أن يكون هناك بيانات لعام واحد على الأقل من كل عقد. 

ونظراً لممارسة استيفاء البيانات خلال مرحلة إعداد الشبكات (باستخدام مقياس طول فك الارتباط)، تتوافر قيّم لبعض المربعات الشبكية عند عدم وجود أي محطة داخل المربع الشبكي. وهناك ثقة أكبر في المربعات الشبكة التي تتوافر البيانات المؤكِّدة لها. ولهذا السبب، نقوم بتحديد المربعات الشبكية التي تحتوي على الأقل على 3 محطات بخط كفافي أسود على الخرائط. ويختلف مقياس طول فك الارتباط باختلاف الإقليم والموسم والمؤشر، وهو ما يؤدي إلى ظهور اختلافات كبيرة في التغطية المكانية. والمؤشرات، نتيجة لطبيعتها التي تتأثر بالحدود بين الأقاليم، قد تكون متقطعة بمرور الوقت وهو ما قد يؤثر أيضاً على التغطية المكانية والزمنية (انظر الجدول 4).                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

ويكون لكل مؤشر (ولكل شهر من المؤشرات التي لها بيانات شهرية) مقياس طول فك ارتباط مختلف، وبالتالي قد تختلف التغطية بين المؤشرات ومجموعات البيانات المختلفة. كما أن اشتراط توافر بيانات لمدة 20 عاماً على الأقل لكل محطة ذات مدخلات، وعلى الأقل 50% من عدد سنوات التسجيل، وعلى الأقل عام واحد من كل عقد زمني لحساب الاتجاهات، كل ذلك مصحوباً بمقياس طول فك الارتباط، قد يجعل التغطية مقتصرة فقط على تلك الأقاليم ذات شبكة المحطات الكثيفة التي تبلغ ببياناتها على نحو موثوق. 

ويوجد بكل بلد منطقة على شكل مستطيل تتميز على الخريطة بمربع أحمر مشروط في الشكل 6 وموضحة في الجدول 5، وتستخدم في إنشاء المتوسط الإقليمي. ويكون ذلك أحياناً متطابقاً مع منطقة العزو على الخريطة في الشكل 6.  وتظهر هذه المنطقة مجدداً على الخرائط وهي تشغل التسلسل الزمني للمتوسطات الإقليمية كأداة للتذكير بالإقليم والمربعات الشبكية المستخدمة في عملية الحساب. ويتم إنشاء المتوسطات الإقليمية عن طريق حساب قيم المربعات الشبكية عن طريق جيب التمام لخط عرض مركز المربع الشبكي الخاص بها. ولضمان الثبات مع مرور الوقت، يتم حساب المتوسط الإقليمي فقط عند وجود عدد كافي من المربعات الشبكية. ويتم حساب العدد الوسطي للمربعات الشبكية في الفترة الكاملة. وبالنسبة للمناطق ذات العدد الوسطي الذي يتجاوز ستة مربعات شبكية، يجب أن يتوافر على الأقل 80% من عدد المربعات الشبكية الوسطي في أي سنة حتى يتسنى حساب المتوسط الإقليمي. وبالنسبة للمناطق التي يبلغ العدد الوسطي للمربعات الشبكية بها ستة مربعات شبكية أو أقل، يتم النزول بهذا الشرط إلى 50%. وتفيد هذه القيود في ضمان أن المحطة الواحدة أو المربع الشبكي الواحد الذي له فترة تسجيل أطول من المحطات أو المربعات المجاورة لن تتسبب في انحراف اتجاه التسلسل الزمني. ومن ثم فأحياناً قد توجد مربعات شبكية ولا يوجد متوسط إقليمي للتسلسل الزمني. وتحتسب اتجاهات المتوسطات الإقليمية بنفس الطريقة المستخدمة للمربعات الشبكية المفردة، أي باستخدام طريقة العدد الوسيط للانحدارات المزدوجة (شين 1968، لانزانت 1996). ويتم تحديد مدى الثقة في الاتجاه كذلك إذا كانت المئينات من الخامس إلى الخامس والتسعين للانحدارات المزدوجة لها نفس الدلائل وبالتالي لا تتوافق مع الاتجاه الصفري. وإضافة إلى اتجاه الكمية لكل عقد، نقوم كذلك بعرض التغير الكامل في الكمية من عام 1960 إلى 2010 التي يتضمنها هذا الاتجاه الخطي المقدر fitted linear trend. 

شهرياً: 2,20% لكل عقد (1,80 إلى 2,61)

تغير إجمالي بمعدل 11,02% من 1960 إلى 2011 (9% إلى 13,06%) 

سنوياً: 2,28% لكل عقد (1,69 إلى 2,86)

تغير إجمالي بمعدل 11,41% إلى 1960 إلى 2010 (8,43 إلى 14,28%) 

2,58% لكل عقد (1,77 إلى 3,40)

إجمالي تغير بمعدل 11,36 (%) (7,79 إلى 14,95)

الشكل 7: أمثلة على الرسومات البيانية المعروضة في قسم البيانات. اليسار: من بيانات دراسة تقييم المناخ الأوروبي ومجموعة البيانات الخاصة به ECA&D بين عامي 1960 و2010 لعدد من الليالي الدافئة، واليمين: من بيانات HadEx (1960 - 2003) لإجمالي التهاطل. ويتضمن النص أدناه شرحاً وافياً للرسومات البيانية.

وتعرض النتائج في صورة خريطة وتسلسل زمني لكل بلد ولكل مؤشر، وتظهر الخريطة الاتجاه العقدي للمربع الشبكي في المؤشر على مدار الفترة الزمنية التي تتوافر بيانات حولها. وتظهر الثقة العالية، كما تحدد أعلاه، في صورة نقطة سوداء في مركز المربع الشبكي. ولإظهار التغيير عبر الزمن، تُعرض القيم الخاصة بكل سنة (وشهر إن وُجِد) في تسلسل زمني لأي متوسط إقليمي. وقد تم تسوية وتطبيع قيم المؤشرات على فترة الأساس 1961 - 1990 (ما عدا البيانات الشبكية الهندية التي تستخدم الفترة 1971 - 1990)، سواء في مجموعة البيانات HadEx أو في البيانات الجديدة المكتسبة للمشروع. وبالتالي، على سبيل المثال، تصل النسبة المئوية لليالي التي تتجاوز المئين التسعين في درجة الحرارة الصغرى إلى 10% بالنسبة لهذه الفترة.  

هناك عاملان مؤثران على ما إذا كانت المربعات الشبكية تحتوي على قيمة أم لا، وهما نسبة اليابس إلى المياه، ومقياس طول فك الارتباط. ويوضح الشكل 6 نسبة اليابس إلى المياه. وهناك بعض المربعات الشبكية التي تحتوي على بعض اليابس ولكن تهيمن المياه على معظمها، وبالتالي لا تؤخذ في الاعتبار. أما مقياس طول فك الارتباط فيحدد المسافة القصوى التي قد يبعدها المربع الشبكي عن المحطات قبل تخصيص أي قيمة له.  وتظلل المربعات الشبكية التي تحتوي ثلاثة محطات أو أكثر بحد سميك. ويشير هذا إلى أن المناطق التي تُعرَض القيمة الخاصة بها يرجح أن تكون أكثر تمثيلاً لمتوسط مساحة المربع الشبكي في مقابل مواقع المحطات المفردة.  

ويوجد على الخرائط الخاصة بالبيانات الجديدة مربع يشير إلى أي مربع شبكي قد تم استخراجه لحساب متوسط المساحة للتسلسل الزمني. وهذا المربع هو نفس المربع الموضح في الشكل 6 في بداية وثيقة كل بلد. ويتم تجميع هذه المربعات الشبكية المختارة باستخدام وزن المساحة (جيب التمام) لحساب المتوسط الإقليمي (كل من السنوي [الخطوط السميكة] والشهري [الخطوط الرفيعة] حيثما توافر ذلك). ويتم توفيق الاتجاهات الشهرية (البرتقالية) والسنوية (الزرقاء) مع التسلسل الزمني باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه. ويظهر الاتجاه العقدي والتغير الإجمالي على مدار الفترة التي تتوافر حولها بيانات بين قوسين مع فواصل ثقة للمئينات من الخامس إلى الخامس والتسعين. ويتم عرض الثقة العالية، كما هو موضح أعلاه، في صورة خط أسود سادة في مقابل الخط المنقوط. وتوضح الخطوط الرأسية الخضراء تواريخ بعض الظواهر البارزة الملخصة في هذا القسم.

العزو

تحتسب التوزيعات الإقليمية لمتوسط درجات الحرارة الموسمية خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين مع تأثير الآثار البشرية المنشأ على المناخ. ويأخذ التحليل في الاعتبار متوسطات درجات الحرارة عبر المناطق الموضحة بالشكل 8. وهي ما تظهر كذلك في صورة مربعات رمادية اللون في الشكل 6، كما يوضح الجدول 6 إحداثيات هذه المناطق. وتضم المنهجية معلومات مستنبطة من المشاهدات ومحاكاة النماذج باستخدام المنهج المقدم أساساً في دراسة كريستيديس وآخرين 2010 التي اتسع نطاقها لاحقاً في دراسة كريستيديس وآخرين 2011 الأكثر تفصيلاً. ويتطلب التحليل مقاييس مكانية تزيد عن حولي 2,500 كم، ولهذا السبب تكون المناطق المختارة (الشكل 8 والجدول 6) في الأغلب أكبر من البلدان المفردة، أو تضم عدة بلدان أصغر في منطقة واحدة (فمثلا، تقع المملكة المتحدة وألمانيا وفرنسا في منطقة واحدة).

وترد مشاهدات درجة حرارة اليابس من مجموعة البيانات الشبكية 3CRUTEM (بروهان وأخرون 2006)، ومحاكاة النماذج من نموذجين مزدوجين من نماذج المناخ العالمي، وهما تحديداً نموذج 1HadGEM (مارتين وآخرون 2006)، والنسخة 3,2 من نموذج MIROC (مُعدّو K-1، 2004). ويساعد استخدام اثنين من نماذج المناخ العالمي في الوقوف على مدى حساسية النتائج للنموذج المستخدم في التحليل. وتستخدم مجموعات من أعمال محاكاة النماذج من نوعين من التجارب في تقسيم استجابة درجات الحرارة للمؤثرات الخارجية بين المكونات البشرية والأخرى الطبيعية. وتحاكي التجربة الأولى المسماة (ALL)  التأثير المشترك للمؤثرات الطبيعة والبشرية على النظام المناخي، بينما تنطوي التجربة الثانية (ANTRO) على عوامل التأثير البشرية فقط. ويعطي الفرق بين الاثنين تقديراً لتأثير المؤثرات الطبيعية NAT. وتم استنباط تقديرات تأثير تقلبية ظروف المناخ الداخلية من أعمال محاكاة طويلة للتحكم في الظروف المناخ غير الخاضع للتأثيرات. وتحتسب توزيعات المتوسط الإقليمي لدرجات الحرارة الصيفية لكل منطقة كما يلي: 

1. يُجرَى أولاً تحليل بصمة مثالي optimal fingerprinting على المستوى العالمي (ألين وتيت، 1999؛ ألين وستوت، 2003) يقيس الأنماط العالمية التي يتم محاكاتها (البصمات) للتغير المناخي الذي يعزى إلى مجموعات مختلفة من المؤثرات التي يتم توفيقها مع المشاهدات. وتؤدي حالة عدم اليقين في عملية القياس الناتجة عن التقلبية الداخلية إلى وجود عينات من البصمات fingerprints التي يتم قياسها، أي مدركات عديدة تتلاءم مع هذه المشاهدات بصورة مقبولة. ويستخرج بعد ذلك العقد 2000 - 2009 من الأنماط المقاسة ويتم حساب عينتين لمتوسط درجة الحرارة خلال العقد الزمني في المنطقة المرجعية في ظل المؤثرات البشرية وبدونها، وهو ما يوفر دوال كثافة الاحتمالية Probability Density Functions لمتوسط درجة الحرارة العقدية التي تعزو إلى مؤثرات تجربةALL وتجربة NAT.

2. وتضاف تقديرات التشويش noise إلى التوزيعات لنأخذ في الاعتبار حالة عدم اليقين في البصمات التي يجري محاكاتها.   
3. وعلى نفس المنوال، يتم إدخال التشويش الإضافي الناتج عن أعمال محاكاة التحكم في التوزيعات ليمثل تأثير التقلبية الداخلية في القيم السنوية لمتوسط درجة الحرارة الموسمية. ويكون الناتج عبارة عن زوج من التوزيعات التقديرية للقيم السنوية لمتوسط درجات الحرارة الموسمية في المنطقة في تأثير النشاط البشري على المناخ وبدونه. ويتم تمثيل درجات الحرارة خلال التحليل على هيئة انحرافات بالنسبة للفترة 1961 - 1990.

الشكل 8: المناطق المستخدمة في تحليل العزو. المناطق المميزة بالحدود البرتقالية المشروطة هي البلدان غير الأعضاء في مجموعة العشرين التي يشملها أيضا هذا التحليل.

المنطقة	إحداثيات المنطقة
الأرجنتين	74-58 غرباً، 55-23 جنوباً
أستراليا	110-160 شرقاً، 47-10 جنوباً
بنجلاديش	80-100 شرقاً، 10-35 شمالاً
البرازيل	73-35 غرباً، 30 جنوباً-5 شمالاً
كندا - ألاسكا	170-55 غرباً، 47-75 شمالاً
الصين	75-133 شرقاً، 18-50 شمالاً
مصر	18-40 شرقاً، 15-35 شمالاً
فرنسا - ألمانيا - المملكة المتحدة	10 غرباً، 20 شرقاً، 40-60 شمالاً
الهند	64-93 شرقاً، 14 جنوباً-13 شمالاً
إندونيسيا	90-143 شرقاً، 14 جنوباً - 13 شمالاً
إيطاليا - أسبانيا	9 غرباً - 20 شرقاً، 35-50 شمالاً
اليابان - كوريا	122-150 شرقاً، 30-48 شمالاً
كينيا	35-45 شرقاً، 10 جنوباً – 10 شمالاً
المكسيك	120-85 غرباً، 15-35 شمالاً
بيرو	85-65 غرباً، 20-0 جنوباً
روسيا	30-185 شرقاً، 45-78 شمالاً
السعودية	35-55 شرقاً، 15-31 شمالاً
جنوب أفريقيا	10-40 شرقاً، 35-20 جنوباً
تركيا	18-46 شرقاً، 32-45 شمالاً

الجدول 6: إحداثيات المناطق المستخدمة في تحليل العزو 

المصادر:

ALEXANDER, L. V., ZHANG. X., PETERSON, T. C., CAESAR, J., GLEASON, B., KLEIN TANK, A. M. G., HAYLOCK, M., COLLINS, D., TREWIN, B., RAHIMZADEH, F., TAGIPOUR, A., RUPA KUMAR, K., REVADEKAR, J., GRIFFITHS, G., VINCENT, L., STEPHENSON, D. B., BURN, J., AGUILAR, E., BRUNET, M., TAYLOR, M., NEW, M., ZHAI, P., RUSTICUCCI,M. AND VAZQUEZ-AGUIRRE, J. L. 2006. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. J. Geophys. Res. 111, D05109. doi:10.1029/2005JD006290.

ALLEN M. R., TETT, S. F. B. (1999) Checking for model consistency in optimal fingerprinting. Clim Dyn 15: 419-434ALLEN, M. R, STOTT, P. A., (2003) Estimating signal amplitudes in optimal fingerprinting, part I: theory. Clim Dyn 21: 477-491

ATTAHER, S. M. AND MEDANY, M. A. 2008. Egypt in State of the Climate in 2007.

LEVINSON, D. H. AND LAWRIMORE, J. H. eds. Bulletin of the American

Meteorological Society 89, S109

ATTAHER, S. M. AND MEDANY, M. A. 2011. Adverse weather in Egypt in State of the Climate in 2010. Bulletin of the American Meteorological Society 92 (6), S193 BBC NEWS. 2010. Flash floods in Egypt and Israel kill seven, http://news.bbc.co.uk/1/hi/8466546.stm 

BROHAN, P., KENNEDY, J.J., HARRIS, I., TETT, S.F.B. AND JONES, P.D. 2006.

Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: a new dataset from 1850. J. Geophys. Res. 111, D12106. doi:10.1029/2005JD006548.

CHRISTIDIS N., Stott, P. A., ZWIERS, F. W., SHIOGAMA, H., NOZAWA T. (2010)

Probabilistic estimates of recent changes in temperature: a multi-scale attribution analysis. Clim Dyn 34: 1139-1156

CHRISTIDIS, N., STOTT, P. A., ZWIERS, F. W., SHIOGAMA, H., NOZAWA, T. 2011. The contribution of anthropogenic forcings to regional changes in temperature during the last decade. Climate Dynamics in press.

COMPO, G. P., J.S. WHITAKER, P.D. SARDESHMUKH, N. MATSUI, R.J. ALLAN, X. YIN, B.E. GLEASON, R.S. VOSE, G. RUTLEDGE, P. BESSEMOULIN, S. BRÖNNIMANN, M. BRUNET, R.I. CROUTHAMEL, A.N. GRANT, P.Y. GROISMAN, P.D. JONES, M.C. KRUK, A.C. KRUGER, G.J. MARSHALL, M. MAUGERI, H.Y. MOK, Ø. NORDLI, T.F. ROSS, R.M.

TRIGO, X.L. WANG, S.D. WOODRUFF AND S.J. WORLEY. 2011. The Twentieth Century Reanalysis Project, Q. J. R.Met.S. 137, 1-28, doi: 10.1002/qj.776 

CORNES, R. C., AND P. D. JONES. 2011. An examination of storm activity in the northeast Atlantic region over the 1851–2003 period using the EMULATE gridded MSLP data series, J. Geophys. Res. 116, D16110, doi:10.1029/2011JD016007.

EEAA-MSEA - EGYPTIAN ENVIRONMENTAL AFFAIRS AGENCY. Ministry of State for Environmental Affairs. 2010. Egypt second national communication under the United Nations Framework Convention on Climate Change,

http://unfccc.int/essential_background/library/items/3599.php?such=j&symbol=%20EGY/CO

M/2%20E#beg

EGYPT NEWS. 2007. Saturday the peak of a heat wave in Egypt, http://news.egypt.com/en/20070730323/news/-egypt-news/saturday-the-peak-of-a-heatwave-in-egypt.html 

K-1 Model Developers (2004) K-1 coupled GCM (MIROC) description, K-1 Tech Rep, H Hasumi and S Emori (eds), Centre for Clim Sys Res, Univ of Tokyo

LANZANTE, J. R. 1996. Resistant, robust and non-parametric techniques for the analysis of climate data: theory and examples, including applications to historical radiosonde station data. Int. J. Clim. 16, 1197–226.

MARTIN, G. M. , RINGER, M. A., POPE, V. D., JONES, A ., DEARDEN, C., HINTON, T.(2006) The physical properties of the atmosphere in the new Hadley Centre Global Environmental Model (HadGEM1). Part I: Model description and global climatology. J Clim19: 1274-1301

PETERSON, T.C., VAUTARD, R., MCVICAR, T.R., THÉPAUT, J-N. AND BERRISFORD, P. 2011. [Global Climate] Surface Winds over Land in State of the Climate 2010. Bulletin of the American Meteorological Society, 92 (6), S57.

SANCHEZ-LUGO, A., KENNEDY, J.J. AND BERRISFORD, P. 2011. [Global Climate] Surface Temperatures in State of the Climate 2010. Bulletin of the American Meteorological Society, 92 (6), S36-S37.

SEN, P. K. 1968. Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau. J. Am. Stat. Assoc. 63, 1379–89.

WMO WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION. 2008. Statement on Status of the Global Climate in 2007, WMO-NO. 1031.

http://www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/statement/wmostatement_en.html 

WMO WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION. 2011. Statement on Status of the Global Climate in 2010, WMO-NO. 1074.

http://www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/statement/wmostatement_en.html

شكر وتقدير

نتقدم بخالص الشكر والامتنان إلى ليزا ألكسندر وماركوس دونات (بجامعة نيوساوث ويلز) على ما قدماه من مساعدة ومشورة، والشكر موصول كذلك إلى المراجعين من جمهورية مصر العربية على ما أبدوه من مدخلات ومشورة قيِّمة في سبيل إتمام هذا العمل.

الفصل الثاني – إسقاطات تغير المناخ

المقدمة

تُستخدَم النماذج المناخية في فهم كيفية تحول المناخ عبر الزمن، وتمثل عادةً الغلاف الجوي والمحيطات وسطح اليابس والغلاف الجليدي والعمليات البيوچيوكيميائي، كما تستخدم في حل المعادلات التي تحكُم تحولاتها على الشبكة الجغرافية التي تغطي الكرة الأرضية. ويتم تمثيل بعض العمليات صراحة في النماذج المناخية، مثل حالات الدوران واسعة النطاق large-scale circulations، بينما يتم تمثيل عمليات أخرى من خلال عمليات مبسطة لتحديد الباراميترات parameterisations.  واستخدام عمليات تحديد البارميترات يعود أحياناً إلى حدوث عمليات على نطاقات أصغر من حجم الشبكة المعتاد لأحد النماذج المناخية (نموذج مناخي عالمي) وتكون دقتها الأفقية horizontal resolution المعتادة تقع بين 250 و600 كم، أو أحياناً يعود إلى الفهم الحالي المحدود لهذه العمليات. وتستخدم مؤسسات وضع النماذج المختلفة تمثيلات مقبولة للنظام المناخي، وهو السبب في اختلاف الإسقاطات/التوقعات المناخية لأحد سيناريوهات انبعاثات غازات الدفيئة بين مؤسسات وضع النماذج. وهو ما يتسبب في "عدم اليقين الهيكلي للنموذج المناخي". 

واستجابة لأحد الأنشطة المقترحة للفريق العامل المعنية بوضع النماذج المزدوجة WGCM التابعة للبرنامج العالمي لبحوث المناخ (WCRP's؛ http://www.wcrp-climate.org)، تطوع برنامج تصميم ومقارنة النماذج المناخية (PCMD؛ http://www-pcmdi.llnl.gov) للقيام بجمع مخرجات النماذج التي أسهمت بها المراكز الرائدة في إعداد النماذج حول العالم. فتم جمع مخرجات النماذج المناخية الناتجة عن أعمال المحاكاة المناخية في الماضي والحاضر والمستقبل والتي أجراها برنامج تصميم ومقارنة النماذج المناخية في الأغلب خلال عامي 2005 و2006، وتمثل البيانات المحفوظة نتيجة هذه العملية المرحلة الثالثة من مشروع مقارنة النماذج المزدوجة CMIP3. وقد قام الفريق العامل المعني بوضع النماذج المزدوجة بتنظيم هذا النشاط لتمكين الأفراد خارج مراكز النمذجة/وضع النماذج الكبرى من إجراء الأبحاث حول مدى ملائمة الباحثين المختصين بالمناخ في إعدادهم لتقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC. ويعرف هذا المزيج غير المسبوق لمخرجات النماذج الحديثة بمجموعة البيانات المتعددة النماذج الخاصة بـCMIP3 . وتتم الإشارة هنا مراراً إلى النماذج المناخية العالمية الواردة في مجموعة البيانات هذه في مختلف أجزاء هذه الدراسة، دون الاقتصار عليها. 

وقد استخدمت مجموعة أعمال المحاكاة المتعددة النماذج الخاصة بالمرحلة لمشروع مقارنة النماذج المزدوجة CMIP3 على نطاق واسع في الدراسات التي أجريت على تغير المناخ والآثار المرتبطة به. وخضع كل من النماذج المؤلِّـفة للمجموعة إلى الاختبار بمعرفة المعهد المشارك، وتميزت هذه المجموعة بأنها تشكلت من مجموعة كبيرة من مكونات النماذج البديلة، وبالتالي تنشأ إمكانية أخذ عينات من افتراضات هيكلية بديلة حول كيفية التمثيل الأفضل للنظام المناخي المادي. ومع ذلك، فنتيجة لجمعها على أساس الفرص المتاحة، لم تصمم مجموعة أعمال المحاكاة الخاصة بـ CMIP3 على النحو الذي يتيح تمثيل أوجه عدم اليقين في النماذج بصورة منتظمة، ومن ثم فهي لا توفر بمفردها تقديرات سليمة لاحتمالات اختلاف مستويات التغير المناخي في المستقبل، ولاسيما على الصعيد الإقليمي. 

ومنذ إتمام المرحلة الثالثة من برنامج مقارنة النماذج المزدوجة CMIP3، تم إعداد جيل (وهو CMIP5) جديد من النماذج المزدوجة للمحيطات والغلاف الجوي، ولم يكن ذلك سوى بداية ويجري حالياً استخدامها في الإسقاطات الجديدة لتقرير التقييم الخامسAR5 للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC. 

ويعرض هذا الجيل الجديد من النماذج عادة دقة مكانية spatial resolution أعلى من نظرائها من نماذج CMIP3، متضمنة في بعض النماذج تمثيلاً واقعياً للتفاعلات بين طبقتي الستراتوسفير والتروبوسفير. وتستفيد نماذج CMIP5 أيضاً من سنوات عديدة من التطوير في تحديد باراميترات العمليات صغيرة النطاق التي من المتوقع أنها إلى جانب زيادة الدقة resolution ستؤدي إلى تحسن عام في إحكام أعمال محاكاة الظروف المناخية التاريخية وفي مصداقية إسقاطات التغيرات المستقبلية. ويتضمن برنامج CMIP5 أيضاً عدد من نماذج النظم الأرضية Earth Systems Models التي تحاكي بشكل صريح دورة الكربون على الأرض والملامح الرئيسية لكيمياء الغلاف الجوي، كما يحتوي على تمثيلات أكثر تطوراً من الهباء الجوي مقارنة بنماذج CMIP3. 

وينبغي تفسير نتائج المرحلة الثالثة لمشروع مقارنة النماذج المزدوجة CMIP3 على أنها مجموعة مفيدة مؤقتة من الحصائل المقبولة. ومع هذا، فتجاهل هذه النماذج لأوجه عدم اليقين، مثلاً في التغذية العكسية لدورة الكربون carob cycle feedbacks، تفيد ضمنا أنه لا يمكن استبعاد مستويات الاحترار الأعلى خارج  المنحنى envelope الخاص بنماذج CMIP3.  وفي المستقبل، قد يكون من المتوقع أن ينتُج عن إسقاطات النموذج المقترن ونموذج النظم الأرضية مشورة أفضل بشأن التغيرات الإقليمية في المستقبل. وعلى وجه الخصوص، سوف تمثل الحاجة إلى مجموعات إسقاطات نماذج النظم الأرضية من أجل توفير مسح أكثر شمولاً للتغيرات المناخية المحتملة والاحتمالات النسبية لحدوثها. ومن المرجح أن يحتاج ذلك إلى تحليل إسقاطات نموذج النظام الأرضي متعدد النماذج الخاص ببرنامج CMIP5، والتي تمت مضاعفتها بمجموعات أكبر لأعمال محاكاة نموذج النظم الأرضية الذي يمكن فيه عمل مزيد من الأبحاث حول أوجه عدم اليقين في عمليات التغذية العكسية المادية والبيوچيوكيميائية بصورة منتظمة، مثلاً من خلال مجموعات من تكرارات النماذج model runs التي تتضمن تعديلاً بسيطاً على الملامح الرئيسية للنموذج المناخي. ومع ملاحظة أن هذه الممارسة قد تؤدي إلى تحديد أوجه أوسع نطاقاً، وليس أضيق، من عدم اليقين مقارنة بنتائج CMIP3، في حالة ما إذا كانت تأثيرات تمثيل قطاع أوسع من عمليات النظام الأرضي تفوق تأثيرات أعمال التحسين في محاكاة عمليات الغلاف الجوي والمحيطات المدرجة بالفعل في نماذج CMIP3. 

الإسقاطات المناخية

ينتج مركز هادلي التابع لهيئة الأرصاد البريطانية حالياً مجموعات باراميترات مشوشة perturbed parameter ensembles من تشكيلة نماذج فردية تعرف باسم HadCM3C لبحث حالات عدم اليقين في عمليات التغذية العكسية المادية والبيوچيوكيميائية.  وستصبح نتائج هذا التحليل متاحة في العام القادم وسوف تكون مكمِّلة لإسقاطات المرحلة الخامسة لمشروع مقارنة النماذج المزدوجة CMIP5 متعدد النماذج، بما يوفر مجموعة بيانات شاملة للمساعدة في إحراز تقدم في فهم تغير المناخ المستقبلي. ومع هذا، فكثير من الدراسات التي يغطيها هذا الفصل حول الآثار المناخية استخدمت مخرجات نموذج CMIP3.  ولهذا السبب ونظراً لأنها لا تزال أكثر مجموعات الإسقاطات المتاحة استخداماً، فإن مخرجات مجموعة أعمال المحاكاة ـ ensemble CMIP3 الخاصة بدرجات الحرارة والتهاطل في إطار سيناريو الانبعاثات A1B لمصر والمنطقة المحيطة، تُعرض كما يلي. 

الشكل 1 نسبة التغير في متوسط درجات الحرارة السنوي بحلول عام  2100 من فترة المناخ الأساس 1960 - 1990، التي يحتسب متوسطها في 21 نموذجاً من نماذج CMIP3. ويمثل مقاس كل عنصر صورة (بيكسل) مستوى التوافق بين النماذج حول حجم التغير. 

الشكل 2: نسبة التغير في متوسط التهاطل السنوي بحلول عام  2100 من فترة المناخ الأساس 1960 - 1990، التي يحتسب متوسطها في 21 نموذجاً من نماذج CMIP3. ويمثل مقاس كل عنصر صورة (بيكسل) مستوى التوافق بين النماذج حول دلائل التغير. 

ملخص التغير في درجات الحرارة في مصر

يعرض الشكل 1 نسبة التغير في متوسط درجات الحرارة السنوي بحلول عام  2100 من فترة المناخ الأساس 1960 - 1990، التي يحتسب متوسطها في 21 نموذجاً من نماذج CMIP3، حيث تتوقع جميع النماذج في مجموعة أعمال المحاكاة الخاصة بـ CMIP3 ارتفاع درجات الحرارة في المستقبل، ولكن يشير مقاس كل بيكسل إلى مدى توافق النماذج من حيث حجم هذا الارتفاع. 

وتتراوح الارتفاعات في درجات الحرارة المتوقعة على مصر حول 3 - 3,5 درجة مئوية، مع استمرار التوافق الجيد بين النماذج الخاصة بمنطقة الشرق الأوسط بوجه عام. 

ملخص تغير التهاطل في مصر

يعرض الشكل 2 نسبة التغير في متوسط التهاطل السنوي بحلول عام  2100 من فترة المناخ الأساس 1960 - 1990، التي يحتسب متوسطها في 21 نموذجاً من نماذج CMIP3. وعلى عكس درجات الحرارة، تختلف النماذج أحياناً حول ما إذا كان التهاطل في تزايد أم في تناقص على منطقة ما، وبالتالي في هذه الحالة يشير مقاس كل بيكسل إلى النسبة المئوية للنماذج داخل مجموعة النماذج الواحدة التي تتفق على دلائل التغير في التهاطل. 

ومن المتوقع أن تشهد مصر بصورة أساسية انخفاضات في التهاطل، مشتركة في ذلك مع مناطق حوض البحر المتوسط وأغلب مناطق الشرق الأوسط، كما يُتوقع أن تتجاوز الانخفاضات 20% في غرب البلاد، مع توافق كبير في مجموعة النماذج، مع إسقاطات بحدوث تغيرات أقل على المناطق الجنوب شرقية للبلاد.

الفصل الثالث – إسقاطات آثار تغير المناخ

المقدمة

الأهداف والمنهج

يتناول هذا الفصل الأبحاث الجارية على مجموعة من الآثار المتوقعة للتغير المناخي، مع التركيز على النتائج الخاصة بمصر، ويتضمن الإسقاطات المأخوذة عن برنامج "التجنب - AVOID" حول بعض القطاعات محل التأثير. 

ويتمثل الهدف من هذا العمل في اتباع منهج "تنازلي" top-down approach في تقييم دراسات الأثر العالمية، سواء من النشريات الموجودة أو من الأبحاث الجديدة التي يتم إجراؤها في إطار برنامج AVOID. ويغطي المشروع 23 بلداً، وتقترن التغطية بملخصات لدراسات عالمية حول كل من هذه الدول. ويتيح المنهج المتبع دولياً قدراً من المقارنة بين البلدان، مع تقديم المعلومات بصورة مفيدة وذات مغزى يمكن للسياسات الدولية الاستنارة بها. 

وتركز النشريات التي يشملها هذا التقرير على الأبحاث المنشورة منذ تقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية المعنية بتغير المناخ IPCC، وينبغي أن تُقرأ جنباً إلى جنب مع تقرير الفريق العامل الأول WG1 وتقرير الفريق العامل الثاني WG2 المنبثقين عن التقرير الرابع المذكور. وبالنسبة لبعض القطاعات التي  خضعت للدراسة، فإن عدم وجود تطورات بحثية منذ التقرير الرابع AR4 يعني الاسترشاد بالأعمال السابقة حيث يساعد ذلك على توصيف المستوى الحالي للفهم العلمي. ويركز التقرير على تقييم الأبحاث العلمية حول آثار تغير المناخ داخل القطاعات؛ فهو لا يعرض تحليلاً متكاملاً لسياسات التكيف مع تغير المناخ. 

ويتم الإشارة إلى بعض النشريات الوطنية ودون الوطنية بصورة محدودة لإضفاء بعض الملامح الإقليمية. 

القطاعات محل التأثير المشمولة بالبحث والطرق المتبعة

يستعرض هذا التقرير الأدلة على تأثير تغير المناخ على عدد من القطاعات، بالنسبة لمصر. ويتم دراسة القطاعات التالية تباعاً في هذا التقرير: 

• غلال المحاصيل

• الأمن الغذائي  

• الإجهاد المائي والجفاف  

• فيضانات الأمطار وسقوط الأمطار  

• فيضانات الأنهار  

• الأعاصير المدارية (في المواقع الملائمة لذلك)

• المناطق الساحلية  

النشريات الداعمة

أجريت عمليات البحث في مجال النشريات بالنسبة لكل قطاع باستخدام محركي البحث الأكاديميين: شبكة العلوم لطومسون رويتر – Thomson Reuters Web of Science (WOS، 2011) والباحث العلمي من جوجل Google Scholar على التوالي. كما تم التواصل مع خبراء في مجال آثار التغير المناخي من جميع البلدان الـ 23 التي شملتها الدراسة. وقد تم اختيار هؤلاء الخبراء من خلال ترشيحات من الحكومات ومن الخبراء المعروفين لدى هيئة الأرصاد البريطانية. وطلب منهم تقديم نشريات يرون أنها ذات صلة بموضوع هذه الدراسة الاستعراضية. وتم تضمين هذه الأدلة كلما سمح السياق بذلك. وقد أخذ في الاعتبار طيف واسع من الأدلة تضمنت: الورقات البحثية التي راجعها الأقران بالمجلات الدولية؛ تقارير من الحكومات والمنظمات غير الحكومية والقطاع الخاص (مثل شركات إعادة التأمين)، والورقات البحثية المنشورة في المجلات الدولية. 

وبالنسبة لكل قطاع من القطاعات محل التأثير، يتم النظر في النتائج التي تتضمن رؤى عالمية أو إقليمية مستقلة عن النتائج التي أجريت على النطاق الوطني أو دون الوطني.  ويسهم النظر في الدراسات العالمية والإقليمية في تسهيل المقارنة بين الآثار الناشئة على مختلف البلدان، نظراً لأن مثل هذه الدراسات تتبع في إجرائها منهجية ثابتة لكل بلد من البلدان. وفي حين أن النتائج المستنبطة من الدراسات الوطنية ودون الوطنية لا يسهل مقارنتها بين البلدان، إلا أنها قد توفر بعض التفاصيل التي لا يمكن الحصول عليها من الدراسات الأوسع نطاقاً. ومع هذا، فالنشريات الوطنية ودون الوطنية المتضمنة في هذا المشروع لا تمثل تغطية شاملة للبحوث الإقليمية، ولا يمكن ولا ينبغي أن تحل محل دراسات الآثار الفردية والتفصيلية في البلدان. وتهدف الدراسة إلى توفير تقييم حديث لآثار تغير المناخ على كل قطاع من القطاعات محل الدراسة.

نتائج برنامج AVOID

اعتمد كثير من العمل في هذا التقرير على نتائج وضع النماذج والتحليلات المنبثقة عن برنامج AVOID، الذي يعد اتحاداً بحثياً ممولاً من وزارة شؤون الطاقة وتغير المناخ البريطانية DECCووزارة البيئة والغذاء والشؤون الريفية البريطانية Defra تحت قيادة هيئة الأرصاد البريطانية Met Office، وتألف هذا الاتحاد من معهد ووكر بجامعة ريدنج، ومركز تيندال الممثل من خلال جامعة إيست أنجليا، ومعهد جرانثام لتغير المناخ في إمبيريال كوليدج. وتشتمل الخبرات الفنية ببرنامج AVOID على بحوث تغير المناخ ووضع النماذج المناخية، وآثار تغير المناخ في الأنظمة الطبيعية والبشرية، والعلوم الاجتماعية الاقتصادية، وتخفيف الأثر والتكنولوجيا. وتمثلت نقطة التميز التي اختص بها هذا البرنامج في تجميع هذه المجالات البحثية في بوتقة واحدة للخروج بنتائج متكاملة متلائمة مع السياسات. وكان الخبراء الذين عملوا في البرنامج مؤهلين تماماً لمراجعة الجزء الخاص بتقييم النشريات في هذا التقرير. أما الجزء الخاص بوضع النماذج الخاصة بآثار ارتفاع منسوب سطح البحر، في هذا التقرير، فقد أجرتها لبرنامج AVOID جامعة ساوثهامبتون. 

ويستخدم برنامج AVOID نفس سيناريوهات الانبعاثات في مختلف القطاعات محل الدراسة، وهما سيناريو أساليب العمل المعتادة (IPCC SRES A1B) وسيناريو التخفيف الشديد للآثار (AVOID A1B-2016-5-L). وقد أُخذِت مخرجات النماذج لكلا السيناريوهين من أكثر من 20 نموذجاً من نماذج المناخ العالمي وتم احتساب متوسطها لاستخدامه في نماذج الآثار. وتختص نماذج الآثار بقطاعات بعينها، وعادة ما تستخدم مزيداً من الأساليب التحليلية مثل أسلوبي زيادة الأنماط pattern scaling وتقليص النطاقات downscaling في نماذج غلال المحاصيل. 

وتقدم البيانات والتحليل الناتج عن برنامج AVOID فيما يتعلق بالقطاعات محل التأثير التالية: 

• غلال المحاصيل

• الإجهاد المائي والجفاف  

• فيضانات الأنهار  

• المناطق الساحلية  

عدم اليقين في تقييم آثار تغير المناخ

هناك أوجه كثيرة لعدم اليقين في الإسقاطات المستقبلية لتغير المناخ والآثار المترتبة عليها. والعديد من هذه الأوجه معروفة تماماً، غير أن البعض لم يزل غير معروف. وينشأ أحد أوجه عدم اليقين بسبب عدم معرفتنا حتى الآن بالكيفية التي سوف يغير بها البشر المناخ في المستقبل. فعلى سبيل المثال، يتوقف عدم اليقين حول مستقبل انبعاثات غازات الدفيئة على مستقبل المسار الاجتماعي الاقتصادي الذي يعتمد بدوره على عوامل مثل السكان والنمو الاقتصادي والتطور التكنولوجي والطلب على الطاقة وطرق توفيرها واستخدام الأراضي. ومن ثم، فالمنهج المعتاد في التعامل مع هذا الأمر يكمن في دراسة عدد من السيناريوهات المستقبلية. 

وهناك وجه آخر من أوجه عدم اليقين يتعلق بفهمنا التام للنظام المناخي أو عدم قدرتنا على نمذجة بعض ملامح هذا النظام على نحو مناسب.  ويشتمل ذلك على: 

• ‎جوانب عدم اليقين في تحويل انبعاثات غازات الدفيئة إلى تركيزات في الغلاف الجوي وإلى تأثير إشعاعي؛ تتزايد تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي حالياً بمعدل يبلغ 50% تقريباً من معدل الانبعاثات بشرية المنشأ، مع معادلة الـ 50% المتبقية من خلال امتصاص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الحيوي للمحيطات واليابس. ومع هذا، فمعدل الامتصاص هذا ربما يتوقف على المناخ، وتشير الدلائل إلى أنه قد يقل تحت ظروف مناخ آخذ في الاحترار، مسبباً بقاء ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وهو ما يجعل المناخ بدوره أكثر احتراراً. ومدى هذا التأثير العكسي غير مؤكد بصورة كبيرة، ولكنه لا يؤخذ في اعتبار معظم الدراسات. وقد استخدمت المرحلة الثالثة من مشروع مقارنة النماذج المزدوجة CMIP3، التي وفرت الإسقاطات المناخية لتقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية IPCC، تقديراً واحداً لارتفاع تركيز ثاني أكسيد الكربون في كل سيناريو من سيناريوهات الانبعاثات، ومن ثم فإن إسقاطات مشروع CMIP3 (التي استُخدِمت في معظم الدراسات الواردة في هذا التقرير، بما في ذلك برنامج AVOID) لا تفسر هذا الوجه من أوجه عدم اليقين.

• عدم اليقين في استجابة المناخ لتأثير غازات الدفيئة greenhouse gases والهباء الجوي aerosols؛ يتمثل أحد أوجه عدم اليقين في مدى استجابة متوسط درجة الحرارة العالمية ("حساسية المناخ")، ولكن هناك وجه أكثر صلة بدراسات الأثر ويتمثل في استجابة الظروف المناخية الإقليمية، بما في ذلك درجات الحرارة والتهاطل وغيرها من المتغيرات الجوية. ويمكن للنماذج المناخية المختلفة أن تعطي نتائج مختلفة للغاية في بعض الأقاليم، ولكنها قد تعطي نتائج متشابهة في أقاليم أخرى. ولذا، فالثقة في الإسقاطات الإقليمية تتطلب ما هو أكثر من التوافق بين النماذج. ويعد الفهم الجيد للعمليات ذات الصلة الخاصة بالغلاف الجوي والمحيطات وسطح الأرض أمراً مهماً كذلك من أجل تأكيد واقعية تلك النماذج. 

• مؤثرات أخرى في المناخ الإقليمي؛ لا تعد تغيرات غازات الدفيئة ليست هي المُسبِب البشري الوحيد للتغير المناخي؛ فالهباء الجوي وتغير غطاء الأرض أمران مهمان كذلك. وعلى عكس غازات الدفيئة، فإن تأثيرهما يتفاوت بصورة كبيرة من مكان لآخر. وتفسر نماذج CMIP3 المستخدمة في معظم دراسات الأثر بشكل عام الهباء الجوي، وليس تغير غطاء الأرض. 

• عدم اليقين في عمليات التأثير؛ تعتمد عواقب التغيرات في ظروف الطقس أو الظروف المناخية فيما يتعلق بالآثار البيوفيزيائية مثل تدفقات مياه الأنهار والجفاف والفيضانات وغلال المحاصيل وتوزيع وعمل النظم البيئية على كثير من العمليات التي تكون غير مفهومة فهماً جيداً في الأغلب ولاسيما على النطاقات الأكبر. وعلى وجه الخصوص، لم تتم دراسة حدود تفاعل الآثار البيوفيزيائية المختلفة مع بعضها البعض دراسة كافية، ولكنها قد تكون غاية في الأهمية؛ فعلى سبيل المثال، قد تعتمد آثار تغير المناخ على غلال المحاصيل على التغيرات المناخية المحلية التي تؤثر في المحاصيل المعتمدة على مياه الأمطار، كما أنها تعتمد على التغيرات المناخية الطفيفة التي تؤثر في تدفقات مياه الأنهار التي توفر المياه اللازمة للري. 

• أوجه عدم اليقين في التأثيرات غير المناخية لبعض غازات الدفيئة؛ يكون لثاني أكسيد الكربون، بجانب كونه أحد غازات الدفيئة، تأثيرات فسيولوجية على النباتات، حيث تؤثر في عمليتي التمثيل الضوئي والنتح. وفي ظل التركيزات العالية لثاني أكسيد الكربون، ومع غياب أي عوامل مقيدة أخرى، يمكن أن يزداد التمثيل الضوئي، مع انخفاض الاحتياجات اللازمة من المياه لعملية النتح. ومع هذا، فمع خضوع هذا الأمر للدراسة الوافية في ظل الظروف التجريبية، بما في ذلك بعض الحالات التي جرت في الهواء الطلق، فإن مدى تأثير الارتفاع الحالي في ثاني أكسيد الكربون المحيط على أداء غلال المحاصيل والخضروات الطبيعية يظل غير مؤكد ومحل خلاف. ويفترض الكثير من الإسقاطات أن التأثيرات الفيسيولوجية لثاني أكسيد الكربون ستكون كبيرة، بينما تفترض إسقاطات أخرى عدم وجود هذه التأثيرات. ومن ثم ينبغي العناية بالدراسات التي تجرى على آثار تغير المناخ على المحاصيل والنظم البيئية من أجل تحديد الافتراضات التي بنيت على أساسها.

وبالإضافة إلى أوجه عدم اليقين سالفة الذكر، يتقلب المناخ كثيراً في العمليات الطبيعية من عام إلى عام ومن عقد إلى عقد، وقد تكون هذه التقلبية كبيرة إذا ما قورنت بالمؤثرات البشرية المنشأ على النطاقات الزمنية القصيرة (العقود القليلة القادمة) ولاسيما على النطاقات الإقليمية. وبينما يمكننا توصيف التقلبية الطبيعية، فإنه لن يكون من الممكن إعطاء تنبؤ دقيق حول سنوات أو عقود بعينها في المستقبل. 

وهناك صنف آخر من عدم اليقين في الإسقاطات يتزايد نتيجة استخدام طرق مختلفة في تصحيح أوجه عدم اليقين والقيود المتعلقة بالنماذج المناخية. وبالرغم من صعوبة إعداد نماذج المناخ الحالي لتكوين صورة دقيقة قدر الإمكان عن الظروف المناخية الحالية، فإن هذه النماذج عرضة للأخطاء المنهجية مثل محاكاة فرط زيادة سقوط الأمطار أو نقصها الشديد في بعض الأقاليم. وحتى يتم تقليل مثل هذه الآثار، يتم في الأغلب استخدام أساليب "التصحيح المتحيز" bias correction، التي يكون  النموذج المناخي بها مصدراً للمعلومات حول التغير في المناخ، وهو ما يطبق بعد ذلك على الحالة الحالية للمناخ (بدلاً من استخدام المحاكاة الذاتية للنموذج للحالة الحالية للمناخ". ومع هذا، فهذه التصحيحات المتحيزة تقدم عادة أوجه عدم اليقين والأخطاء الخاصة بها، ويمكنها أن تؤدي إلى عدم توافق بين الآثار المتوقعة والتغير المناخي المسبب لها (مثل تغير تدفقات الأنهار بكمية لا تتناسب مع التغير الأصلي الحادث في كمية التهاطل). وحالياً، لا يؤخذ هذا المصدر من مصادر عدم اليقين في الاعتبار إلا قليلاً. 

وعند تطبيق إسقاطات التغير المناخي من النماذج المناخية على نماذج أثر تغير المناخ (مثال؛ نموذج مائي عالمي)، فإن وجه عدم اليقين الهيكلي للنموذج المناخي سيؤدي إلى تقديرات الأثر. وتتضمن أوجه عدم اليقين الإضافية كل التغيرات في الانبعاثات المستقبلية وحجم السكان، إلى جانب عمليات تحديد الباراميترات parameterisations في نماذج الأثر (وهذا لا يؤخذ في الاعتبار سوى نادراً). كما يوضح الشكل 1 مدى أهمية مراعاة عدم اليقين الهيكلي لتغير المناخ في تقييم آثار تغير المناخ. ويوضح الشكل 1 أنه بالنسبة لمتوسط الدرجتين من الاحترار العالمي المتفق عليه، فإن قوة وإشارة التغير في متوسط الجريان السنوي runoff عن الوقت الحالي الذي تتم محاكاته باستخدام أحد نماذج محاكاة الآثار، قد يختلفا وفقاً لنموذج المناخ العالمي الذي يوفر إسقاطات التغير المناخي الموجهة لنموذج الأثر. ويوضح هذا المثال أيضاً أن اختيار نموذج الأثر، الذي يكون في هذه الحالة أحد النماذج المائية العالمية أو أحد النماذج المائية على نطاق مستجمع مياه الأمطار، قد يؤثر في قوة أثر ودلائل التغير عن الوقت الحالي (مثلاً، أنظر أعمال المحاكاة لكل من نموذج IPSL CM4، ونموذج MPI ECHAM5 فيما يتعلق بنهر Xiangxi). وحتى يتحقق ذلك، فخلال هذه الدراسة الاستعراضية، يؤخذ بعين الاعتبار عدد النماذج المناخية التي يتم تطبيقها في كل دراسة وسائر مصادر عدم اليقين (مثل، سيناريوهات الانبعاثات). ولا يراعي إلا عدد قليل جداً من الدراسات تطبيق النماذج متعددة الآثار، ويوصى بأن تتناول الدراسات المستقبلية هذا الموضوع. 

الشكل 1 التغير في متوسط الجريان السنوي حتى الوقت الحالي (محور عمودي؛ نسبة مئوية)، عندما يكون النموذج المائي العالمي والنموذج المائي على نطاق مستجمع مياه الأمطار متأثرين بإسقاطات التغير المناخي الناتجة عن 7 نماذج للمناخ العالمي. والشكل مأخوذ عن دراسة غوسلينغ وآخرين. (2011). 

ملخص نتائج كل قطاع

غلال المحاصيل

• تختلف الإسقاطات الخاصة بغلال المحاصيل في إطار سيناريوهات تغير المناخ بالنسبة لمصر اختلافاً كبيراً بسبب اختلاف ما يتم تطبيقه من نماذج وافتراضات وسيناريوهات الانبعاثات.  

• يحصل ما يزيد على 90% من إنتاج المحاصيل في مصر على المياه اللازمة لنموها عن طريق وسائل الري. ومن ثم فأحد الأمور غير المؤكدة فيما يتعلق بإسقاطات غلال المحاصيل يتمثل في حدوث تحوّل في مدى توافر المياه مستقبلاً مع تغير المناخ في مصر.  

• وتتوقع الدراسات العالمية والإقليمية المتضمنة هنا أن يتسبب تغير المناخ بوجه عام في حدوث عجز في غلال القمح والأرز والذرة، وهي ثلاثة من أهم المحاصيل بالنسبة لمصر. وتتأثر النتائج بشدة بما إذا كانت المحاصيل تحصل على المياه اللازمة لنموها من مياه الأمطار أو وسائل الري، كما يحدد التوازن بين تأثيرات الأوزون الضارة والتسميد بثاني أكسيد الكربون ما إذا كان تغير المناخ سوف يؤدي إلى خسائر أم إلى مكاسب.  

• تتفق الدراسات الوطنية الواردة هنا على أن غلال المحاصيل في مصر قد تنخفض مع تغير المناخ وأن وسائل التكيف والإدارة قد تقلل من حجم أي خسائر.  

• تتضمن الفجوات المعرفية ذات الأهمية وأوجه عدم اليقين الأساسية كل من قياس كمية الزيادات في الغلال بسبب التسميد بثاني أكسيد الكربون وقياس كمية الانخفاضات الناتجة عن تلف طبقة الأوزون ومدى التأثير الذي قد تتركه الأمراض  التي تصيب المحاصيل على غلال المحاصيل مع تغير المناخ.  

الأمن الغذائي

• تعد مصر حالياً بلداً ذا مستويات شديدة الانخفاض من نقص التغذية. وتتوقع الدراسات العالمية في هذا التقرير بوجه عام أن مصر قد تواجه ضغوطاً متزايدة فيما يتعلق بالأمن الغذائي كنتيجة لتغير المناخ. 

• ومع هذا، فقد أوضح أحد أنشطة برنامج AVOID أن تدابير التكيف قد تكون ضرورية من أجل الحفاظ على الأمن الغذائي في مصر في ظل تغير المناخ.  

• تقترح إحدى الدراسات أن الاقتصاد الوطني لمصر يبدي قابلية تأثر متوسطة بآثار تغير المناخ على مصائد الأسماك، برغم الحاجة إلى مزيد من الدراسات من أجل فهم إمكانية تأثر قطاع الصيد وخيارات التكيف مع تغير المناخ المتاحة أمام هذا القطاع.

الإجهاد المائي والجفاف

• أشارت غالبية الدراسات الوطنية والعالمية التي بحثت تأثيرات تغير المناخ على تدفق مياه الأنهار إلى أن الإجهاد المائي قد يزداد مع تغير المناخ في مصر.  

• تشير أنشطة المحاكاة التي أجريت مؤخراً في إطار برنامج AVOID إلى وجود درجة كبيرة من عدم اليقين في تقدير حجم الزيادة في الإجهاد المائي في ظل تغير المناخ بالنسبة لمصر، ويعود السبب في ذلك بصورة كبيرة إلى عدم اليقين في النماذج. وبرغم هذا، فإن معظم الإسقاطات لا تشير إلى أن كثير من السكان يعانون من انخفاض في الإجهاد المائي مع تغير المناخ.   

• تشير الدراسات الوطنية إلى أن تدفق نهر النيل قد ينخفض بصورة كبيرة في المستقبل وأن السكان سوف يبدون درجة عالية من قابلية التأثر بالإجهاد المائي مع تغير المناخ، برغم أن الإسقاطات لا تزال تعتمد بقوة على اختيار السيناريو المناخي ونموذج المناخ العالمي التابع له.  

فيضانات الأمطار وتساقط الأمطار

• خلص تقرير التقييم الرابع AR4 الصادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC إلى اتساق نماذج المناخ العالمي GCMs، وهو ما يعني أن التهاطل قد ينخفض مع تغير المناخ بالنسبة لمصر، ولكن قد تزيد معه ظواهر الأمطار الشديدة wet extremes.  
• ولم تنشر سوى مؤلفات قليلة منذ صدور تقرير التقييم الرابع AR4 حول أثر تغير المناخ على فيضانات الأمطار بالنسبة لمصر.

فيضانات الأنهار

• هناك حالة من عدم اليقين حول القدر الذي يتأثر به التدفق الموسمي للفيضانات في نهر النيل من جراء تغير المناخ، ولا يوجد تطابق بين نماذج المناخ العالمي في محاكاة نفس إشارة التغير.  

• وتوصلت عمليات المحاكاة التي أجريت في إطار برنامج AVOID، إلى أن الغالبية العظمى من النماذج تُظهر نزعة إلى تقليل مخاطر الفيضانات الناجمة عن تغير المناخ في مطلع القرن الحادي والعشرين. إلا أنه لا تزال غالبية النماذج - في وقت لاحق من القرن – تتفق على حدوث انخفاض مقارنةً بمتوسط مخاطر الفيضانات السنوي في الوقت الحالي، ولكن بصفة خاصة في سيناريوA1B ، بدأ عدد قليل من النماذج في إظهار مستويات أكبر من الزيادات في مخاطر الفيضانات بحلول هذا الوقت.  

الأعاصير المدارية

• مصر ليست عرضة للأعاصير المدارية. 

المناطق الساحلية

• تخلص دراسات عدة إلى أن مصر لديها قابلية تأثر عالية بارتفاع منسوب سطح البحر؛ 

• من بين هذه الدراسات تلك الدراسة التي بحثت الأثر المترتب على ارتفاع مقداره متر واحد في 84 بلداً من البلدان النامية،  

• حلت مصر في المرتبة الثانية من حيث أعلى سكان المناطق الساحلية تضرراً، وفي المرتبة الثالثة من حيث أعلى ناتج محلي إجمالي ساحلي تضرراً، وفي المرتبة الخامسة من حيث أكبر جزء من المناطق الحضرية تضرراً.  

• قد يتضرر ما يقرب من 15% (2,7 مليون نسمة) من سكان المناطق الساحلية في مصر بزيادة 10% في المعدل الحالي لتواتر عرام العواصف storm surge البالغ مرة كل 100 عام مصحوبة بارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار متر واحد.  

• تقترح أعمال المحاكاة التي يجريها معهد البحوث الساحلية أن إجمالي المساحات من دلتا النيل التي قد تتأثر في أعوام 2025 و2050 و2075 و2100 قل تبلغ 153 و256 و450 و761 كم² على التوالي وفقاً للسيناريو SRES A1F1. 

غلال المحاصيل

فكرة عامة

تختلف إسقاطات غلال المحاصيل المأخوذة من الدراسات العالمية وفق سيناريوهات تغير المناخ بالنسبة لمصر اختلافاً كبيراً بسبب اختلاف نماذج وافتراضات وسيناريوهات الانبعاثات المطبقة بخصوص المناخ والمحاصيل. وتلقي إحدى الدراسات التي يتناولها هذا التقرير الضوء على القدر الكبير من عدم اليقين الذي يكتنف إسقاطات غلال المحاصيل المترتبة على تطبيق نماذج المناخ العالمية المختلفة؛ حيث تختلف إشارة التغير في الغلال في ظل تغير المناخ باختلاف نماذج المناخ العالمية. وتعكس دراسات التقييم الجارية على المستوى الوطني توافقاً فيما بينها على أن غلال المحاصيل في مصر قد تشهد انخفاضاً مصاحباً لتغير المناخ. 

وتعتمد إنتاجية المحاصيل في مصر فيما يزيد عن 90% منها على الري؛ ولهذا فأحد أوجه عدم اليقين المهمة يتعلق بمدى استمرار توفر المياه بالنسبة لمصر في ظل تغير المناخ. وهناك فجوات معرفية وأوجه عدم يقين أخرى مهمة تنطبق على مصر كما تنطبق أيضاً على المستوى العالمي. وتشمل هذه الفجوات وأوجه عدم اليقين قياس كمية الزيادات الحادثة في المحاصيل بسبب التسميد بثاني أكسيد الكربون والانخفاضات الحادثة فيها بسبب تلف طبقة الأوزون (أينسوارث وماكغراث، 2010، إيغلاسياس وآخرون 2009، وأفيرني وآخرون 2011)، ومدى تأثير أمراض المحاصيل على غلال المحاصيل في ظل تغير المناخ (لاك وآخرون 2011). 

وتشير النتائج التي انتهى إليها برنامج AVOID فيما يتعلق بمصر إلى أن التغيرات المتوقعة في المناخ المحلي تؤدي إلى ظروف أقل ملائمةً للزراعة في معظم المساحات الحالية من الأرض الملائمة للزراعة. ولم يتضمن هذا التحليل التغيرات الحادثة في مدى توفر مياه نهر النيل لعملية الري.

النشريات الداعمة

مقدمة

يحيط قدر كبير من عدم اليقين بآثار التغير المناخي على إنتاجية المحاصيل، وذلك بسبب تعقيد العمليات الداخلة في هذا الإطار. ولقد كان لمعظم الدراسات الحالية قدرة محدودة على رصد عدم اليقين الذي يكتنف الإسقاطات المناخية الإقليمية، وتغفل هذه الدراسات في أغلب الأحيان جوانب قد تكون ذات أهمية مثل الظروف القاسية والتغيرات الحادثة في الآفات والأمراض. والمهم أن هناك عدم يقين فيما يتعلق بأفضل طريقة لحساب آثار التغير المناخي على الجفاف من منظور زراعي؛ حيث تعطي القياسات المختلفة انطباعات متباينة للغاية عن درجة المخاطر المستقبلية. ومما يضيف إلى التعقيد المشار إليه اعتماد بعض الزراعات الإقليمية على سقوط الأمطار وذوبان الثلوج والجبال الثلجية البعيدة؛ وهي عوامل قلما تؤخذ بعين الاعتبار. 

وتركز معظم الدراسات على آثار تغير المناخ المحلي على الزراعة البعلية rain-fed agriculture. ورغم ذلك، تنتج الأراضي الزراعية المروية بأساليب الري irrigated agricultural lands حوالي 40-45%  من الغذاء العالمي (دول وسيبرت، 2002). وتُستخرج مياه الري في أغلب الأحيان من أنهار قد تعتمد على ظروف مناخية تحدث بعيداً عن نقطة استخراجها. ومن ثم، فإن دراسة آثار التغير المناخي على إنتاجية المحاصيل تحتاج في أغلب الأحيان إلى أخذ التغيرات المناخية البعيدة بعين الاعتبار إلى جانب التغيرات المناخية المحلية. كذلك، لم يتم حساب الآثار غير المباشرة المترتبة على ارتفاع منسوب سطح البحر والعواصف والأمراض. ولعل الأكثر خطورة من ذلك هو درجة كبيرة من عدم اليقين في مدى التفاعل بين التأثيرات المباشرة لارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون على فسيولوجيا النباتات مع التغير المناخي وتأثيرهما على الإنتاجية. ولذلك، لا يمكن في الوقت الحالي إجراء حسابات يعتمد عليها فيما يتعلق بالآثار الإجمالية لتغير المناخ على الإنتاجية الزراعية واسعة النطاق. ويلخص هذا القسم النتائج التي توصلت إليها مجموعة من دراسات تقييم الأثر بتقرير التقييم الرابع AR4 لفريق العمل الحكومي المعني بتغير المناخ IPCC من أجل بلورة شكل التحليل الذي أجراه برنامج AVOID لهذا المشروع ووضع سياق لهذا التحليل. وتخضع النتائج المستخلصة من العمل الذي قام به برنامج AVOID للمناقشة في القسم التالي. 

ونتيجة لندرة التهاطل، تنحصر الأراضي الزراعية في مصر التي تمثل 3% فقط من مساحتها الكلية في وادي النيل الضيق الممتد من أسوان إلى القاهرة ودلتا النيل المسطحة شمال القاهرة (موجو وآخرون، 2008) ومع ذلك، فإن مصر تتميز بأن نسبة عالية جداً تصل إلى 95% من إنتاج المحاصيل فيها تعتمد على استخدام شكلاً من أشكال الري (الطاهر وآخرون 2010) مع زراعة الأرض أكثر من مرة في العام. ومن بين المحاصيل المهمة التي تزرع في مصر القمح والذرة والأرز والبطاطس والطماطم )انظر الجدول 1) (منظمة الفاو، 2008).

المساحة المحصولية		الكمية (بالطن المتري)		القيمة (بالألف دولار)
القمح	1220000	قصب السكر	16400000	الطماطم	2180000
الذرة	819000	الطماطم	9200000	أرز غير مقشور	1470000
أرز غير مقشور	745000	القمح	7970000	القمح	1010000
الطماطم	240000	أرز غير مقشور	7250000	العنب	710000
البرتقال	222000	الذرة	6540000	البطاطس	488000
الذرة الرفيعة	154000	بنجر السكر	5130000	البلح	415000
البطاطس	137000	البطاطس	3560000	البرتقال	375000

الجدول 1: أهم سبعة محاصيل في مصر حسب نسبتها من المساحة المحصولية وكميتها وقيمتها وفقاً لمنظمة الفاو (2008) . وتظلل المحاصيل التي تظهر في جميع القوائم باللون الأخضر بينما تظلل المحاصيل التي تظهر في قائمتين من قوائم أهم سبعة محاصيل باللون الأصفر. والأرقام مأخوذة عن تقرير منظمة الفاو (2008) ومقربة إلى أقرب ثلاثة أرقام معنوية.

وقد تم إجراء عدد من دراسات نماذج الأثر على غلال المحصول في مصر ومن بينها دراسات تضمنت نتائج لبعض المحاصيل الرئيسة في مصر. واستخدمت هذه الدراسات مجموعة متنوعة من الأساليب المنهجية التي تشمل استخدام مدخلات مختلفة لنماذج المناخ ومعالجة العوامل الأخرى التي قد تؤثر على غلة المحصول مثل أثر زيادة ثاني أكسيد الكربون في الجو على نمو النباتات وتكيف الممارسات الزراعية مع الأحوال المناخية المتغيرة. ويدل تباين النماذج والافتراضات وسيناريوهات الانبعاثات المشار إليها على وجود مجموعة من الحسابات الخاصة بغلال المحاصيل في مصر. 

هناك فجوات معرفية ونقاط عدم يقين أخرى هامة تنطبق على مصر كما تنطبق أيضاً على المستوى العالمي وتشمل هذه الفجوات والنقاط قياس كمية الزيادات الحادثة في المحاصيل بسبب التسميد باستخدام ثاني أكسيد الكربون والانخفاضات الحادثة فيها بسبب تلف طبقة الأوزون (أينسوارث وماكغراث، 2010، إيغلاسياس وآخرون 2009، وأفيرني وآخرون 2011)، ومدى تأثير أمراض المحاصيل على غلال المحاصيل في ظل تغير المناخ  (لاك وآخرون 2011). 

ولا تشمل معظم نماذج محاكاة المحاصيل التأثير المباشر لدرجات الحرارة الشديدة على تطور المحاصيل ونموها، ولهذا لم يلتفت في الدراسات الواردة هنا إلا إلى التغيرات في أحوال المناخ المتوسطة باعتبارها تؤثر على غلال المحاصيل.

دراسات التقييم المشتملة على منظور عالمي أو إقليمي

الماضي القريب 

قد تكون التغييرات الحادثة في غلال المحاصيل نتيجة لمجموعة متنوعة من العوامل التي قد تشمل تغيراً في المناخ ولكنها لا تقتصر عليه. ولتقييم أثر تغير المناخ الجديد (1980- 2008) على القمح والذرة والأرز وفول الصويا، بحث لوبل وآخرون (2011) في مدى تغير الاتجاه العام للغلال في هذه المحاصيل استجابة للتغيرات الحادثة في المناخ على مدار الفترة محل الدراسة. ورغم أن الدراسة أجريت على نطاق عالمي فقد تم أيضاً حساب التقديرات الوطنية لمصر. وقسم لوبل وزملاؤه اتجاه المحاصيل المتأثر بالمناخ على الاتجاه العام للغلال في الفترة بين 1980- 2008، بغرض إنتاج مقياس بسيط لأهمية المناخ بالنسبة لكل العوامل الأخرى. وتشير النسبة الناتجة إلى تأثير المناخ على اتجاه الإنتاجية بوجه عام. وعليه إذا كان الناتج يساوي – 0,1، على سبيل المثال، فهذه القيمة تمثل انخفاضاً بنسبة 10% في زيادة غلة المحصول بسبب تغير المناخ مقارنةً بالزيادة التي يمكن تحقيقها بدون تغير المناخ في ظل استخدام التكنولوجيا وغيرها من المكاسب. ويمكن التعبير عن ذلك بأن عشر سنوات من اتجاه المناخ تساوي خسارة حوالي عام واحد من المكاسب التكنولوجية. وفيما يخص مصر، رصدت التقديرات تأثيرات سلبية طفيفة على غلال الذرة وفول الصويا بالنسبة لما كان يمكن تحقيقه بدون اتجاهات المناخ غير أن هذه الاتجاهات كان لها أثر طفيف للغاية لدرجة لا تجعلها محل اهتمام (انظر الجدول 2). 

المحصول	الاتجاه
الذرة	من -0,2 إلى - 0,1
الأرز	من 0,0 إلى 0,1
القمح	من - 0,1 إلى 0,0
فول الصويا	من -0,2 إلى - 0,1

الجدول 2: تقدير لصافي أثر اتجاهات المناخ على غلال المحاصيل عن الفترة ما بين 1980- 2008. اتجاه الغلال المتأثر بالمناخ مقسم على اتجاه الغلال العام. والبيانات مأخوذة عن دراسة لوبل وآخرين لعام 2011.

تعتمد الدراسات العالمية، الواردة في هذا التقرير، حول التغيرات في غلال المحاصيل بسبب تغير المناخ أساساً على تطبيق مخرجات نموذج المناخ العالمي على نماذج المحاصيل. وتظهر في هذه الدراسات النتائج الخاصة بمصر. 

ويتضمن هذا التقرير دراسات حديثة طبقت إسقاطات مناخية مأخوذة عن نماذج المناخ العالمية على نماذج غلال المحاصيل بهدف تقييم الأثر العالمي لتغير المناخ على غلال المحاصيل، ومن بينها دراسات تقييم الأثر على المستوى الوطني في مصر (إيغلاسياس وروزينزويغ، 2009، جياناكوبولوس وآخرون، 2005). وعادة ما يتم تناول عملية تسميد بعض المحاصيل بثاني أكسيد الكربون في معظم دراسات غلال المحاصيل في ضوء أثر المناخ عليها. ومع ذلك، هناك غازات أخرى يمكنها التأثير على غلة المحاصيل ولا يتم إدراجها عادة في نماذج الأثر ومنها على سبيل المثال غاز الأوزون. ولذلك تم إدراج دراسة تحاول قياس الأثر المحتمل لتغيرات الأوزون في الغلاف الجوي على غلة المحاصيل (أفنيري وآخرون 2011). وبالإضافة إلى هذه الدراسات، حلل برنامج AVOID أنماط تغير المناخ الخاصة بـالواحد والعشرين نموذجاً من نماذج المناخ العالمية وذلك لتكوين مؤشر "للملائمة المناخية" الخاصة بالأرض الزراعية. ولا يعد مصطلح الملاءمة المناخية مرادفاً مباشراً لغلال المحاصيل ولكنه يمثل وسيلة للتطلع إلى مقياس موحد عبر كل الدول المتضمنة في هذا المشروع ولتقدير مستوى التوافق على المتغيرات التي تؤثر على إنتاجية المحاصيل بين جميع النماذج الواحد والعشرين. 

وأعاد إيغلاسياس وروزينزويغ (2009) دراسة سابقة قدمها باري وآخرون (2004)، حيث قاموا بتطبيق حسابات المناخ المأخوذة من نموذج المناخ العالمي المطبق في النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج HadCM3 (بدلاً من النسخة الثانية للنموذج هادلي المزدوجHadCM2 الذي استخدمه باري وزملاؤه (2004)) وذلك وفق سيناريوهات الانبعاثات الواردة في التقرير الخاص عن سيناريوهات الانبعاثات وفي ثلاث فترات زمنية مستقبلية. واستخدمت هذه الدراسة منهجية موحدة لمحاكاة المحاصيل وسيناريوهات تغير المناخ على المستوى العالمي، وقُيّمت نتائج المواقع النموذجية وفقاً لدرجة مساهمتها في الإنتاج الإقليمي والوطني البعلي rain-fed والمروي irrigated. واستخدمت الدراسة أيضاً تقديراً كمياً للتأثيرات الفسيولوجية التي يخلفها ثاني أكسيد الكربون على غلال المحاصيل وبحثت في الشعور بالتكيف وذلك بتقييم قدرة البلد أو المنطقة على الوصول لغلة المحصول المثالية. ويعرض الجدولان 3 و4 نتائج هذه الدراسة حيث توقعت 6 سيناريوهات من سيناريوهات الانبعاثات ارتفاع غلة القمح في عام 2020 عن مستويات خط الأساس في الفترة بين (1970- 2000)، بينما توقعت 5 سيناريوهات ارتفاعها في عام 2050. وفي عام 2080 جاءت غلة القمح تحت خط الأساس في جميع سيناريوهات الانبعاثات. وتمت محاكاة العجز في غلة الأرز من عام 2020 وحتى عام 2080. وتوقعت جميع سيناريوهات الانبعاثات زيادة العجز في غلة الذرة مع تغير المناخ في مصر. 

السيناريو	السنة	القمح	الأرز	الذرة
	2020	1,35	-0,65	-4,30
	2050	-1,59	-2,59	-10,76
A1F1	2080	-20,10	-21,10	-22,56
	2020	0,91	-1,09	-5,49
	2050	0,71	-1,29	-9,48
A2a	2080	-9,00	-10,00	-17,64
	2020	1,56	-0,44	-4,37
	2050	1,66	-0,34	-8,23
A2b	2080	-6,05	-7,05	-14,37
	2020	1,87	-0,13	-3,87
	2050	2,76	0,76	-8,00
A2c	2080	-7,10	-8,10	-16,86
	2020	0,35	-1,65	-5,06
	2050	0,71	-0,29	-7,61
B1a	2080	-0,65	-3,65	-10,12
	2020	-0,86	-2,86	-7,59
	2050	-2,62	-3,62	-10,80
B2a	2080	-4,79	-5,79	-13,62
	2020	0,25	-1,75	-5,74
	2050	0,14	-0,86	-8,12
B2b	2080	-10,27	-11,27	-19,91

الجدول 3: النسبة المئوية للتغيرات الحادثة في غلال محاصيل القمح والأرز والذرة وفق سيناريوهات مختلفة من سيناريوهات الانبعاثات وفي فترات زمنية مستقبلية بمصر ونسبة هذه التغيرات لسيناريو خط الأساس. أجريت بعض سيناريوهات الانبعاثات في محاكاة جماعية (مثال، تم إجراء السيناريوهات A2a, A2b, A2c معاً). البيانات مأخوذة من دراسة إيغلاسياس وروزينزويغ (2009).

	القمح		الأرز		الذرة
	ارتفاع	انخفاض	ارتفاع	انخفاض	ارتفاع	انخفاض
من خط الأساس إلى 2020	6	1	0	7	0	7
من خط الأساس إلى 2050	5	2	1	6	0	7
من خط الأساس إلى 2080	0	7	0	7	0	7
من 2020 إلى 2050	3	4	4	3	0	7
من 2050 إلى 2080	0	7	0	7	0	7

الجدول 4: عدد سيناريوهات الانبعاثات التي تتوقع حدوث زيادات "(ارتفاع)" أو خسائر "(انخفاض)" في غلال القمح والأرز والذرة في مصر بين نقطتين زمنيتين. والبيانات مأخوذة من دراسة إيغلاسياس وروزينزويغ (2009). 

واستخدمت دراسة جياناكوبولوس وآخرين (2005 و2009) الإسقاطات المناخية مع نموذج المناخ العالمي المطبق في النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج HadCM3 وفق سيناريوهي الانبعاث A2 و B2 لتقييم آثار تغير المناخ على حوض البحر المتوسط عن الفترة من 2031 إلى 2060 وفق سيناريوهي الانبعاثات A2 وB2 للفريق الخاص SRES. واستخدمت البيانات المناخية كمدخلات لنموذج محاكاة النظم المحصولية CROPSYST (ستوكل وآخرون 2003) لحساب التغيرات الحادثة في إنتاجية المحاصيل، (مقارنة بالفترة ما بين 1961- 1990) بالنسبة لمجموعة من أنواع المحاصيل المختلفة. وتنقسم أنواع المحاصيل إلى محصول صيفي C4 ومحصول صيفي C3 وبقوليات ومحاصيل درنية وحبوب؛ حيث يرمز بـ C4 و C3 إلى نوعين من الأنواع الفسيولوجية النباتية التي تؤثر على الطريقة التي تمتص بها النباتات ثاني أكسيد الكربون من الهواء. وتستطيع محاصيل الفئة C3 الاستفادة من سماد ثاني أكسيد الكربون المستخلص من الهواء بينما لا تستطيع محاصيل الفئة C4 ذلك. وهذه العملية تخضع للمحاكاة في نموذج محاكاة النظم المحصولية CROPSYST. وتكتسب هذه العملية أهميتها من حقيقة أن الاستفادة من سماد ثاني أكسيد الكربون يمكن أن تعادل بعض الآثار السلبية لتغير المناخ بالنسبة لهذا المحصول. وفيما يخص مصر، كان محصول الذرة المروية هو المحصول الصيفي الخاضع للدراسة من فئة C4، بينما كان محصول عباد الشمس البعلي هو المحصول الصيفي من فئة C3 وكان الفول البعلي هو محصول البقوليات فيما كان محصول البطاطس المروية هو المحصول الدرني وكان محصول القمح البعلي هو محصول الحبوب. وبينت المحاصيل الخاضعة للدراسة أن محاصيل الفول والبطاطس خصوصاً قد تتأثر سلبياً بتغير المناخ في غياب التكيف في مصر (انظر الشكل 2) 

الشكل 2: أثر تغير المناخ على إنتاجية المحاصيل في مصر بالنسبة لأنواع مختلفة من المحاصيل.  يعبر محور الصادات عن الفارق المئوي بين الغلال المستقبلية والحالية (وفق السيناريوهين A2 وB2 على التوالي). وهذه النتائج بعد دراسة جيانكوبولوس وآخرين في عامي 2005 و2009 

وفي أماكن أخرى، قيمت عدة دراسات حديثة أثر تغير المناخ على المستوى العالمي وشملت عمليات تقييم لهذا الأثر على شمال أفريقيا ككل (فيشر، 2009، نيلسون وآخرون، 2009، تاتسومي وآخرون، 2011). ورغم أن هذه الدراسات تعطي مؤشراً مفيداً على غلال المحاصيل في ظل تغير المناخ بالمنطقة، ينبغي ملاحظة أن غلال المحاصيل المقدمة في مثل هذه الحالات ليست مقدمة حسب عمليات تقييم وطنية دقيقة. ويرجع ذلك إلى أن متوسط الغلال محتسب على المنطقة بأسرها والتي تشمل دولاً أخرى بخلاف مصر. 

واستخدم نيلسون وآخرون (2009) نموذجين من نماذج المناخ العالمية في تشكيلة من النماذج ضمت معهما نموذج DASSAT للمحاصيل وفق السيناريو A2 لحساب الغلال المستقبلية من الأرز والذرة وفول الصويا والقمح والفستق في وجود سماد ثاني أكسيد الكربون وبدونه بالنسبة للأراضي البعلية والأراضي المروية في عدة مناطق في أنحاء العالم. ويعرض الجدول 5 النتائج المتعلقة بمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا والتجميع الإقليمي للبنك الدولي الذي يشمل مصر. وقد يرى البعض أن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون تعود بالفائدة على جميع المحاصيل الخاضعة للمحاكاة بعلية كانت أم مروية.  لكن الحسابات لم تتنبأ بمدى كون التسميد بثاني أكسيد الكربون في حالة القمح والذرة بصفة خاصة كبيراً بدرجة كافية لتعويض العوامل التي قد تؤدي إلى انخفاضات في الغلة مثل ارتفاع درجات الحرارة حتى عام 2050. 

نموذج المناخ والتسميد بثاني أكسيد الكربون	الأرز		الذرة		فول الصويا		القمح		الفستق
	بعلي	مروي	بعلي	مروي	بعلي	مروي	بعلي	مروي	بعلي	مروي
CSIRO بدون تسميد	0	-13,3	58,6	0.1	17.5	-4,2	-2,6	-12,8	-20,5	-11,6
NCAR بدون تسميد	0	-29,5	-46,7	- 1,0	- 82,2	-14,0	-8,1	- 19,7	23,6	-28,5
CSIRO بالتسميد	0	1,7	61.8	-0,4	26,0	5,6	8,8	05,8	-11,8	4,3
NCAR بالتسميد	0	-14,4	-46,3	-1,1	-76,4	-5,0	2,0	-13,4	23,6	-15,6

الجدول 5:  النسبة المئوية المتوقعة لتغيرات الغلال الزراعية بحلول عام 2050 مقارنة بالخط الأساس (الغلال في مناخ عام 2000) باستخدام نموذجين من نماذج المناخ العالمية مع تأثير تسميد ثاني أكسيد الكربون وبدونه.  وتم تقييم الأراضي المحصولية البعلية والمروية كل على حدة.  البيانات مأخوذة عن دراسة نيلسون وزملائه لعام (2009). 

وقام فيشر (2009) بدراسة أثر المناخ في المستقبل على غلال محاصيل الحبوب البعلية وتنبأ بالتغيرات المحتملة في الإنتاج العالمي لعام 2050 باستخدام نموذج المناطق الزراعية البيئية العالمية للمحاصيل GAEZ وفق سيناريوهات تغير المناخ المستمدة من النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج – HadCM3 ونموذج CSIRO ونماذج المناخ العالمية على الترتيب وفق سيناريو الانبعاثات A2. ويعرض الجدول 6 أثر المناخ في المستقبل على غلال محاصيل الحبوب البعلية (بالنسبة للغلة المتحققة في ظل المناخ الحالي) في منطقة شمال أفريقيا. لكن الجدير بالملاحظة أن الأراضي المروية تشكل قطاعاً كبيراً من الأرض المحصولية في شمال أفريقيا؛ حيث كشفت دراسة نيلسون وآخرين (2009) أن التسميد بثاني أكسيد الكربون يعادل الآثار المتوقعة لتغير المناخ لكنه لا يعوضه تعويضاً كاملاً. وتوقعت كلا الدراستين أن يأتي القمح على رأس قائمة المحاصيل التي تتأثر تأثراً سلبياً بتغير المناخ. 

	تسميد ثاني أكسيد الكربون	عشرينيات القرن 21		خمسينيات القرن 21		ثمانينيات القرن 21
		CSIRO	HadCM3	CSIRO	HadCM3	CSIRO	HadCM3
قمح بعلي	نعم	1	2	4	-9	-18	-28
	لا	-2	لا يوجد 1	-2	لا يوجد	-25	لا يوجد
ذرة بعلية	نعم	66	38	160	56	183	60
	لا	64	لا يوجد	153	لا يوجد	171	لا يوجد
حبوب بعلية	نعم	لا يوجد	2	لا يوجد	-8	لا يوجد	23
	لا	لا يوجد	لا يوجد	لا يوجد	لا يوجد	لا يوجد	لا يوجد
ذرة رفيعة بعلية	نعم	12	لا يوجد	31	لا يوجد	20	لا يوجد
	لا	10	لا يوجد	27	لا يوجد	15	لا يوجد

الجدول 6: آثار تغير المناخ على طاقة إنتاج الحبوب البعلية في الأرض المزروعة حاليًا (النسبة المئوية للتغير فيما يتعلق بالغلة المتحققة في ظل المناخ الحالي) باستخدام نموذجين من نماذج المناخ العالمية وباستخدام تسميد ثاني أكسيد الكربون وبدونه وفق سيناريو الانبعاثات A2 بالنسبة لشمال أفريقيا. البيانات مأخوذة من دراسة فيشر (2009).  

واستخدمت الدراسة التي أجراها تاتسومي وآخرون (2011) نسخة محسَّنة من نموذج GAEZ المحصولي (iGAEZ) لمحاكاة غلال المحاصيل على المستوى العالمي بالنسبة للقمح والبطاطس والمنيهوت (الكاسافا) وفول الصويا والأرز والبطاطا والذرة والفاصوليا الخضراء. وتم قياس أثر الاحترار العالمي على غلال المحاصيل من تسعينيات القرن العشرين إلى تسعينيات القرن الواحد والعشرين بحساب مخرجات خمسة نماذج من نماذج المناخ العالمي وفق السيناريو A1 B ومقارنة نتائج غلال المحاصيل كما تم حسابها باستخدام نموذج iGAEZعن الفترة بين 1990 و1999. ويعرض الجدول 7 النتائج الخاصة بمنطقة شمال أفريقيا.  

القمح	البطاطس	المنيهوت	فول الصويا	الأرز	البطاطا	الذرة	الفاصوليا الخضراء
-0,97	-3,2	-3,94	12,11	-	-4,05	-	16,49

الجدول 7: النسبة المئوية لمتوسط التغير في الغلة خلال تسعينيات القرنين العشرين والواحد والعشرين في شمال أفريقيا. البيانات مأخوذة عن دراسة تاتسومي وآخرين (2011).

وبالإضافة إلى الدراسات التي تتناول تأثير التغيرات في المناخ ونسب تركيز ثاني أكسيد الكربون على غلة المحاصيل، نظرت الدراسة التي أجراها أفنيري وآخرون (2011) في تأثيرات انكشاف سطح الأوزون على خسائر الغلال المحصولية مثل فول الصويا والذرة والقمح وفق السيناريوهين A2 و B1 على الترتيب. وتم إخضاع مقياسين من مقاييس انكشاف الأوزون للفحص وهما: متوسط الأوزون الموسمي خلال ساعات النهار (من 8 إلى 19:59)  والمعروف بـ (M12) وتراكم الأوزون فوق عتبة الأربعين جزء في المليار والمعروف بـ (AOT40) وفي الجدول 8 النتائج الخاصة بمصر.

	A2		B1
	M12	عتبة تراكم الأوزون 40	M12	عتبة تراكم الأوزون 40
فول الصويا	-	-	-	-
الذرة	-	-	-	-
القمح	10-15	30-45	6-8	20-25

الجدول 8: النسبة المئوية لخسائر غلال المحاصيل على النطاق الوطني في عام 2030 وفق السيناريوهين A2 وB2  حسب متوسط (M12) المتوسط الموسمي للأوزون خلال ساعات النهار (من 08 إلى 19:59) وعتبة تراكم الأوزون 40 ( تراكم الأوزون فوق عتبة 40 جزء في المليار) وهما مقياسان لقياس انكشاف طبقة الأوزون. والبيانات مأخوذة عن دراسة أفنيري وآخرين (2011). 

دراسات التقييم على النطاق الوطني ودون الوطني

دراسات تغير المناخ 

يشمل هذا القسم نتائج مأخوذة عن دراسات حديثة استخدمت نماذج محصولية إلى جانب نماذج الأرصاد الجوية ومعلومات عن نماذج المناخ العالمية للخروج بحسابات لغلال المحاصيل في المستقبل في مصر وذلك على النطاق الوطني أو النطاق دون الوطني. 

وانتهى الطاهر ومدني (2008) إلى أن المتطلبات المائية للمحاصيل الاستراتيجية المهمة في مصر قد ترتفع وفق جميع سيناريوهات تغير المناخ بنسبة تتراوح ما بين 5 إلى 13% بحلول عام 2100، على الرغم من أن دراستهما لا توضح ما تمثله القيمة الحالية لخط الأساس. وعلاوة على ذلك، فإن قابلية تأثر الري الحقلي في المناطق الزراعية المصرية وتدابير التكيف المقبولة تختلفان باختلاف الظروف المحلية بكل منطقة (جهاز شؤون البيئة 2010). كما إن قابلية التأثر العالية التي تبديها أنظمة الري الحقلي في مصر تعزى إلى قلة فاعلية نظم الري وأنماط إدارته (جهاز شؤون البيئة 2010). وهذا يشير إلى آثار ضمنية محتملة بالنسبة لإدارة الري في المستقبل. ولهذا تبنى الطاهر وآخرون في دراستهم لعام 2010 حسابات لتغير المناخ مستمدة من أحد نماذج المناخ العالمي المطبق في النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج HadCM3 وفق سيناريوهين من سيناريوهات الانبعاثات لتقييم أثر تغير المناخ على احتياج المحاصيل للمياه وكفاءة استخدام المياه وغلة المحاصيل وغيرها من المعايير في المستقبل القريب والمتوسط والبعيد بالنسبة لمجموعة من المحاصيل (القمح، والذرة، والطماطم، والبطاطس). وعند تمثيل الزراعة في ظل أنظمة الري السطحي التقليدية التي تبلغ كفاءتها 50% انخفضت الغلال التي يحتسب متوسطها عبر مجموعة من المحاصيل في ثلاث شرائح زمنية في المستقبل )عشرينيات القرن الواحد والعشرين، وخمسينياته وبداية القرن الثاني والعشرين) وفق جميع سيناريوهات الانبعاثات؛ انظر الجدول 9. إلا أن رفع كفاءة الري السطحي إلى 75% أو تحويله إلى ري بالتنقيط قد يعادل خسائر الغلال الناجمة عن تغير المناخ. 

ومن الملاحظ أن هذه الدراسة لم توضح ما إذا كانت المقارنة بين عامين مفردين أو بين فترتين زمنيتين مقسمتين بالتساوي وهو ما يؤدي إلى حد ما إلى تقليل قيمة هذه البيانات.

	حالياً	A1			B1
		عشرينيات القرن 21	خمسينيات القرن 21	مطلع القرن 22	عشرينيات القرن 21	خمسينيات القرن 21	مطلع القرن 22
إجمالي غلة المحصول (كيلوجرام/فدان)	7322	6948	6117	5322	6991	6455	6291
النسبة المئوية لتغير الغلة بالنسبة لخط الأساس (الحالي)	-	-5,1	-16,5	-27,3	-4,5	-11,8	-14,1

الجدول 9: إجمالي غلة المحصول (متوسطها محتسب عبر مجموعة من المحاصيل) والتغير في الغلال في إطار سيناريوهات المناخ الحالي والمستقبلي وتحيداً وفق سيناريوهي الانبعاثات A1 و B2. البيانات مأخوذة عن دراسة الطاهر وآخرين في عام 2010. 

واستخدم موجو وآخرون (2008) حسابات مناخية مستمدة من نموذج المناخ العالمي المطبق في النسخة الثالثة لنموذج هادلي المزدوج HadCM3 في إطار سيناريوهي الانبعاثات A1 و B2 لعمل محاكاة لغلة القمح البعلي والمروي في ظل إجراءات متنوعة للتكيف. ووصلت ارتفاعات درجات الحرارة الإقليمية المصاحبة للسيناريوهين A1 وB2  إلى 3,6 مئوية و1,5 مئوية على الترتيب رغم أن الدراسة لا تذكر الأفق الزمني لهذا الوضع. وجاءت جميع التغيرات المحسوبة في غلال بذور القمح المروية الثلاثة وفق السيناريوهين A1 وB2 سلبية (انظر الجدول 10). وفي إطار السيناريو B2، انخفضت غلة محصول القمح البعلي بنسبة تزيد عن 50% عند انخفاض معدل سقوط الأمطار بنسبة 20%، ولكن الغلة زادت بنسبة تقل عن 5% بفعل ارتفاع معدل سقوط الأمطار بنسبة 20%. 

القمح المروي	البذور	A1	B2
	جيزة -168	-37	-30
	ساخا -8	-26	-4
	ساخا-69	لا يوجد	-28
القمح البعلي	سيناريوهات معدل سقوط الأمطار	حالي	B2
	- 20%	- 49	- 55
	- 10%	- 26	- 37
	الحد الأساسي	0	0
	+ 10%	+ 9	+ 0,5
	+ 20%	+ 11	+ 3

الجدول 10: النسبة المئوية لتغير الغلال وفق سيناريوهات المناخ المستقبلية في مصر.  البيانات مأخوذة عن دراسة موجو وآخرين (2008). 

وتوصل عدد من دراسات الحالة الواردة في الإبلاغ الوطني الثاني لمصر الصادر بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (جهاز شؤون البيئة، 2010) إلى أن غلال المحاصيل قد تنخفض في مصر مع تغير المناخ، وهو ما يدعم بوجه عام النتائج المستنبطة من دراسات أخرى أجريت على النطاق الوطني (الطاهر، 2010، موجو وآخرون، 2008).

نتائج برنامج AVOID

لمزيد من قياس أثر تغير المناخ على المحاصيل، قدم برنامج AVOID محاكاة لتأثير تغير المناخ على ملاءمة الأرض لزراعة المحاصيل بالنسبة لجميع البلدان الخاضعة للدراسة في هذا التقييم للنشريات الذي يعتمد على أنماط تغير المناخ المأخوذة عن 21 نموذجًا من نماذج المناخ العالمية (وارين وآخرون، 2010). وهذا ما يضمن وحدة الأسلوب المنهجي في جميع البلدان ويأخذ بعين الاعتبار أوجه عدم اليقين المرتبطة بإعداد النماذج المناخية. 

المنهجية

يتميز تأثير تغير المناخ على ملاءمة الأرض لزراعة المحاصيل هنا بمؤشر يحدد النسبة المئوية للأراضي المحصولية في منطقة ما في ظل: 1) انخفاض في ملاءمة الأراضي أو 2) ارتفاع في ملاءمتها. وتطبق هنا عتبة تغير بنسبة 5% لتمييز الانخفاض أو الارتفاع في الملاءمة. ويحسب مؤشر الملاءمة المحصولية بدقة مكانية spatial resolution تصل إلى 0.5° ×0.5° ويعتمد على المناخ وخواص التربة (رامانكوتي وآخرون، 2001). ويعد مؤشر الملاءمة المحصولية الأساسي، الذي تقاس عليه التغيرات المستقبلية، ممثلاً للظروف الكائنة في الفترة المحيطة بعام 2000. وتكمن أهم خصائص المناخ بالنسبة لمؤشر الملاءمة المحصولية في درجة الحرارة وتوافر المياه للنباتات. وقد أتت التغيرات في تلك الخصائص من إسقاطات نماذج المناخ للتغيرات المستقبلية في درجة الحرارة والتهاطل، بالإضافة إلى بعض حسابات إضافية جرى استخدامها لاحقا لتقدير عملية البخر والنتح evapotranspiration الفعلية والمحتملة بوصفها مؤشراً على توفر المياه. وينبغي أيضاً ملاحظة أن التغيرات في تركيزات غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي قد تسهم في خفض عملية البخر والنتح وذلك عن طريق زيادة كفاءة النباتات في استخدام المياه (رامانكوتي وآخرون 2002)، غير أن هذا الجانب من جوانب المؤشر لم يتم إدراجه في التحليل الذي نورده هنا. كما يمكن لزيادة ثاني أكسيد الكربون أيضاً أن تزيد من عملية التمثيل الضوئي وتحسن غلة المحصول تحسناً ضئيلاً، غير أن هذه التأثيرات أيضاً لم يتم إدراجها في التحليل. وقد يؤدي استثناء هذه التأثيرات إلى المبالغة في تقدير الانخفاض في الملاءمة. 

ولا يحسب المؤشر هنا إلا بالنسبة للخلايا الشبكية التي تحتوي على أرض محصولية في الفترة المحيطة بعام 2000 كما عرفه رامانكوتي وزملائه في مجموعة بيانات خاصة بحجم المحصول العالمي (رامانكوتي وآخرون 2002). وهي المجموعة المستمدة من قياسات الأقمار الصناعية. ويفترض أن حجم المحصول لا يتغير بمرور الزمن. ويختلف مؤشر ملاءمة المحاصيل اختلافاً كبيراً بالنسبة للأراضي المحصولية الحالية عبر العالم (رامانكوتي وآخرون 2002)، مع انخفاض الملاءمة في بعض مناطق الأراضي المحصولية الحالية تبعاً لهذا المؤشر. ولذلك، فبرغم أن تغير المناخ يمكن له خفض ملاءمة الأراضي للزراعة إذا أصبحت نظم الحرارة والتهاطل أقل مواتاة، فهناك أيضاً نطاق لتغير المناخ لزيادة هذه الملاءمة في بعض مناطق الأراضي المحصولية القائمة إذا أصبحت الظروف أكثر مواتاة، وذلك في مناطق لا يبلغ فيها مؤشر الملاءمة أقصى قيمة له وهي 1. والجدير بالملاحظة أن بعض المناطق التي لا تعتبر حالياً أراضي محصولية قد تكون ملائمة بالفعل للزراعة، أو قد تصبح كذلك نتيجة لتغير المناخ في المستقبل، وقد تصبح مستخدمة كأراضي محصولية في المستقبل إما في إطار التكيف مع تغير المناخ أو عند ظهور تغيرات في استخدام الأرض لغير ذلك من الأسباب. وهذه المجالات ليست مطروحة في سياق هذا التقرير.

النتائج

لقد تم تقييم الملاءمة المحصولية في ظل نمط تغير المناخ المستنبط من نماذج المناخ العالمية الواحد والعشرين وفق سيناريوهين من سيناريوهات الانبعاثات 1) سيناريو SERS A1B، و2) سيناريو الصرامة في تخفيف الأثر حيث تتبع الانبعاثات سيناريو A1B حتى عام 2016 لكنها تنخفض بعدها بمعدل 5% كل عام وصولاً إلى أدنى مستوى من الانبعاثات (الذي يرمز له بالرمز A1B-2016-5-L). ويعد تطبيق نماذج المناخ العالمية الواحد والعشرين محاولة لقياس عدم اليقين الناتج عن إعداد نماذج المناخ، رغم وجود اتفاق على تطبيق نموذج واحد فقط من نماذج آثار الملاءمة المحصولية. وقد جرت عمليات المحاكاة للأعوام 2030، و2050،  و2080 و2100. ويعرض الشكل 3 النتائج الخاصة بمصر. 

ففي مصر، تعتمد معظم الأراضي المحصولية على مياه الري التي تأتي من نهر النيل، لا على الظروف المناخية المحلية. غير أنه وبغرض ضمان اتساق المعايير المستخدمة في حالة مصر والبلدان الأخرى التي يتم تناولها في هذا التحليل، تم تقييم التغيرات في المناخ المحلي وأثرها على الأراضي المحصولية المصرية في سياق مدى الملاءمة للزراعة. وقد يكون هناك بعض الارتباط بين هذا الأمر وبين قضية احتياجات الري.

وفي ظل الحسابات المناخية، يتوقع نموذج واحد فقط زيادة في ملاءمة الأراضي المحصولية المصرية الحالية للزراعة.  ووفق سيناريو الانبعاثات A1B، تظهر هذه الزيادة لأول مرة في عام 2050؛ حيث تزداد نسبة الأرض المحصولية الحالية من 3% إلى 8% بحلول عام 2100. 

وفي ظل سيناريو تخفيف الأثر، يتوقع هذا النموذج فقط أن تزيد ملاءمة 2%من الأراضي المحصولية المصرية الحالية بحلول 2100. ولا تتوقع النماذج الأخرى أي زيادة في مدى الملاءمة. وبحلول عام 2030،  ووفق السيناريوهين المذكورين، من المتوقع أن تعاني نسبة تتراوح ما بين 40% و67% من الأراضي المحصولية المصرية الحالية من انخفاض ملاءمتها للزراعة بسبب الظروف المناخية المحلية. وبحلول عام 2100، سوف ترتفع هذه النسبة لتتراوح بين 67% و87% بالنسبة للسيناريو A1B وبين 58% و77% بالنسبة لسيناريو التخفيف. 

والجدير بالذكر أن تأثيرات ارتفاع ثاني أكسيد الكربون على عملية البخر والنتح، التي لم تدرج في هذا التحليل، قد تكتسب أهمية خاصة في المناطق الجافة مثل مصر. وقد يخفف هذا التأثير من انخفاض ملاءمة الأراضي إلى حد ما. 

ومن ثم، تؤدي التغيرات المتوقعة في المناخ المحلي بالنسبة لمصر إلى ظروف أقل ملاءمة للزراعة في معظم المساحات الحالية من الأرض الملائمة للزراعة. ولم يدخل في هذا التحليل التغيرات الناشئة في مدى توافر مياه نهر النيل اللازمة للري.

الشكل 3: رسومات الصندوق والمؤشر البيانية توضح أثر تغير المناخ على تحسين الملاءمة المحصولية (الجزء العلوي) وتدنيها في (الجزء السفلي) بالنسبة لمصر، مستمدة من 21 نموذجاً من نماذج المناخ العالمية وفق سيناريوهين من سيناريوهات الانبعاثات ( A1B وA1B-2016-5-L ) في أربعة آفاق زمنية.  وتوضح الرسومات البيانية المئينات 25 و50 و75 (تمثلها الصناديق) و القيم العظمى والصغرى( (يمثلها حد المؤشرات).

الأمن الغذائي

فكرة عامة

يشير عدد من دراسات المحاكاة إلى أن مصر ربما تعاني من ضغوطٍ متزايدةٍ على الأمن الغذائي نتيجةً لتغير المناخ. ومع ذلك, يمكن أن تؤدي العوامل الاجتماعية الاقتصادية دوراً  مهماً في التخفيف من حدة هذا الأمر إلى حد ما. وتشير إحدى الدراسات إلى أن الاقتصاد الوطني المصري يبدي قابلية متوسطة للتأثر بتغير المناخ على مصائد الأسماك, غير أن هناك حاجة إلى المزيد من الدراسات لفهم مدى قابلية تأثر قطاع الصيد وخيارات التكيف المحتملة مع تغير المناخ. 

مقدمة

إن الأمن الغذائي هو مفهوم يحمل بين طياته ما يتجاوز مجرد إنتاج المحاصيل، بل يمثل أيضًا تفاعلاً معقداً بين إمكانية توافر الغذاء والعوامل الاجتماعية الاقتصادية والسياسية والصحية التي تؤثر على إمكانية الوصول إلى الغذاء واستغلال الإمدادات الغذائية واستقرارها. وفي عام 1996، عرّف مؤتمر القمة العالمي للأغذية الأمن الغذائي على أنه يتحقق "عندما يتمتع البشر كافة في جميع الأوقات بإمكانية، مادية واقتصادية، للحصول على أغذية كافية وسليمة ومغذية تلبي حاجاتهم الغذائية وتناسب أذواقهم الغذائية كي يعيشوا حياة نشيطة وصحية‘. 

ومن هذا المنطلق، لا يمكن أن يكون هذا القسم تحليلاً شاملاً لجميع العوامل المهمة في تحديد مستوى الأمن الغذائي, غير أنه يحاول تقييم مجموعة من النشريات المتاحة حول مدى تأثير تغير المناخ, إلى جانب الإسقاطات حول السكان والاستجابة للسياسات على المستويين العالمي والإقليمي، على الأمن الغذائي. 

دراسات التقييم المشتملة على منظور عالمي أو إقليمي

لا تعد مصر من البلدان شديدة القلق فيما يتعلق بالأمن الغذائي, خاصةً في السياق العالمي. فوفقًا لإحصائيات لمنظمة الفاو، تمتلك مصر مستويات منخفضة للغاية من نقص التغذية (أقل من 5% من السكان). ومع ذلك، يشير عدد من دراسات المحاكاة ضمنًا إلى أن مصر ربما تعاني من ضغوطٍ متزايدةٍ على الأمن الغذائي نتيجةً لتغير المناخ. 

وقد تناولت دراسة، قام بها فالكينمارك وآخرون (2009) إسقاطات المياه المتوافرة للمحاصيل، وتنبأت بأن مصر ستصبح دولة مستوردة للغذاء في عام 2050. وقد اعتمد هذا التنبؤ على تحليل عالمي للأمن الغذائي وفق سيناريوهات تغير المناخ خلال فترة الخمسينيات من القرن الحالي، والذي ينظر بعين الاعتبار إلى أهمية توفر المياه لضمان الأمن الغذائي العالمي. كما تقدم الدراسة تحليلاً للقيود المفروضة على المياه والفرص المتاحة للحصول عليها بالنسبة لإنتاج الغذاء العالمي على الأراضي الزراعية الحالية، وتقدم تقييماً لخمسة عوامل رئيسية هي:

1. إلى أي مدى يمكن أن يسهم تحسين إدارة المياه والأراضي في تحقيق الأمن الغذائي العالمي,

2. مشاكل نقص المياه التي ستظل قائمة في المناطق التي تعاني حاليًا من ندرة المياه والتي تهدف إلى الاكتفاء الذاتي من الغذاء، 

3. كيف يمكن مواجهة مشاكل نقص المياه المذكورة آنفًا عن طريق استيراد الغذاء, 

4. التوسع في الأراضي الزراعية التي تحتاج إليها البلدان محدودة الدخل التي لا تمتلك القوة الشرائية اللازمة لمثل هذه الواردات, 

5. نسبة الضغط المرتبط بعملية التوسع المذكورة والذي سيظل قائمًا بسبب النقص المحتمل للأراضي التي يسهل الوصول إليها.  

وتم إعداد دراسات المحاكاة حسب نموذج LPJml الخاص بالتوازن الديناميكي والعالمي للغطاء النباتي والمياه (غيرتن وآخرون 2004) مع الزيادة السكانية وتغير المناخ وفق سيناريو الانبعاثات SRES A2. وتلخص دراسة فالكينمارك وآخرين (2009) آثار التحسن المستقبلي (أو النقص المستقبلي) في إنتاجية المياه لكل بلد من بلدان أنحاء العالم حيث توضح أن ذلك يؤدي إما إلى عجز في المياه أو إلى فائض  بالنسبة لمتطلبات مياه الغذاء في كل بلد. ويمكن مواجهة ما سبق إما عن طريق التوسع في التجارة أو التوسع الأفقي (عن طريق تحويل النظم الإيكولوجية الأرضية terrestrial ecosystems الأخرى إلى أراضي محصولية). وتقدر الدراسة أنه في عام 2050 سوف يعيش حوالي ثلث سكان العالم في منطقة من ثلاث: منطقة تصدر الغذاء, منطقة تستورده, ومنطقة يتعين عليها التوسع في أراضيها الزراعية على حساب النظم الإيكولوجية الأخرى نظرًا لكونها لا تملك القوة الشرائية الكافية لاستيراد غذائها. وقد أظهرت دراسات المحاكاة أن مصر يمكن أن تكون دولة مستوردة للغذاء في عام 2050. 

وقد أعد المعهد الدولي لبحوث سياسات الأغذية (IFPRI) تقريرًا وأداة على الإنترنت تصف الأثر المحتمل لتغير المناخ على مؤشرين رئيسيين للأمن الغذائي هما: 1) عدد الأطفال الذين تتراوح أعمارهم  بين 0-5 سنوات، والذين يعانون من سوء التغذية, 2) متوسط توافر الكيلو سعر اليومي (نيلسون وآخرون,2010, IFPRI, 2010). وقد نظرت الدراسة إلى ثلاثة سيناريوهات اجتماعية اقتصادية عامة وهي: 1) السيناريو ’التشاؤمي‘ الذي يمثل السيناريو الأقل بين السيناريوهات الأربعة حول معدلات نمو الناتج المحلي الإجمالي المأخوذة من سيناريوهات الناتج المحلي الإجمالي لتقييم النظم الإيكولوجية في الألفية، والذي يكافئ متغير الأمم المتحدة المرتفع للتغير السكاني المستقبلي؛ 2) سيناريو ‘خط الأساس‘ المرتكز على معدلات الناتج المحلي الإجمالي المستقبلية حسب تقدير البنك الدولي وسيناريو التغير السكاني المكافئ لمتغير الأمم المتحدة المتوسط، 3) السيناريو ’التفاؤلي‘ الذي يمثل السيناريو الأعلى من بين السيناريوهات الأربعة لمعدلات نمو الناتج المحلي الإجمالي المأخوذة من سيناريوهات الناتج المحلي الإجمالي لتقييم النظم الإيكولوجية في الألفية والذي يكافئ متغير الأمم المتحدة المنخفض للتغير السكاني المستقبلي. وقد نظر نيلسون وآخرون (2010) بعين الاعتبار أيضًا إلى عدم اليقين المرتبط بالانبعاثات وإعداد النماذج المناخية، ومن ثم قاموا بتضمين عامل يمثل تسميد ثاني أكسيد الكربون في عملهم. وطبقت الدراسة اثنين من نماذج المناخ العالمي، هما: نموذج المناخ العالمي CSIRO (المشار إليه باسم CSI) ونموذج المناخ العالمي MIROC (المشار إليه باسم MRI), وطبقت على كل نموذج من نماذج المناخ العالمية اثنين من سيناريوهات الانبعاثات الخاصة بتقرير SRES (A1B وB1). كما درس هؤلاء الباحثين أيضًا سيناريو انبعاثات بدون أي تغير في المناخ، وهو ما أطلقوا عليه ’التخفيف المثالي‘ (لاحظ أنه في معظم دراسات آثار تغير المناخ الأخرى يشار إلى ذلك باسم خط الأساس). ويُعتبر سيناريو التخفيف المثالي مفيدًا في مقارنة تأثير تغير المناخ بما قد يحدث بدونه, إلا أنه ليس سيناريو حقيقيًا في حد ذاته. ويعرض الجدولان 11 و12 تقديرات كل من مؤشري الأمن الغذائي من عام 2010 إلى 2050 بالنسبة لمصر, كما يعرض الشكل 4 تأثير تغير المناخ, والمحسوب عن طريق مقارنة سيناريو ’التخفيف المثالي‘ بكل من سيناريو خط الأساس والسيناريو التفاؤلي والسيناريو التشاؤمي. وتوضح النتائج أنه بحلول عام 2050, حتى على الرغم من ارتفاع متوسط توافر الكيلو سُعْر اليومي عنه في عام 2010, فإنه يكون أعلى في غياب تغير المناخ (التخفيف المثالي) بمعدل 300  كيلو سُعْر عنه في ظل تغير المناخ. وفي حين أنه بحلول عام 2050 سوف يعزى تغير المناخ إلى انخفاض بمتوسط 9% في توفر الكيلو سُعر, فإن القيمة المطلقة لكمية الكيلو سُعْر المتوفرة في مصر ستظل مرتفعة (أعلى من 3000) وفق كل السيناريوهات. ومع ذلك, تتزايد أعداد الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية بمرور الوقت, سواء أكان مدفوعاً بتأثير تغير المناخ أو بدونه, رغم أن الزيادة تكون أعلى وفق سيناريوهات تغير المناخ. وبحلول عام 2050, سيكون هناك بوجه عام 50000 طفل ممن يعانون من سوء التغذية في ظل غياب تغير المناخ (نسبةً إلى ما يقرب من 450000 طفل في عام 2010)، ولكن في ظل تغير المناخ يرتفع هذا العدد ليصل إلى ما يقرب من 200000- 500000 (وفقا لكل سيناريو). وفي الحقيقة, يوضح الشكل 4 أن عدد الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية المنسوب إلى تغير المناخ في ظل السيناريو الاجتماعي الاقتصادي لخط الأساس يزيد عن 500% وفق  سيناريوهي الانبعاثات. وعلاوة على ذلك, يتأثر سوء التغذية في المقام الأول بالمسار المتبع في التنمية الاجتماعية الاقتصادية أكثر من تأثره بالانبعاثات المستقبلية. ويشير ذلك ضمنًا إلى أن مصر ذات قابلية تأثر عالية بمشكلات الأمن الغذائي بسبب تغير المناخ إلا أن العوامل الاجتماعية الاقتصادية تلعب دورًا مهماً في التخفيف من حدة هذا الأمر. ويوضح الشكلان 5 و6 إلى أي مدى تتشابه أو تختلف التغيرات المتوقعة لمصر مع الإسقاطات الخاصة بسائر بلدان العالم (معهد IFPR، 2010). 

السيناريو	2010	2050
خط الأساس CSI A1B	3147	3229
خط الأساس CSI B1	3153	3266
خط الأساس MIR A1B	3122	3119
خط الأساس MIR B1	3138	3199
التخفيف المثالي لخط الأساس	3209	3536
السيناريو التشاؤمي CSI A1B	3134	3001
السيناريو التشاؤمي CSI B1	3141	3035
السيناريو التشاؤمي MIR A1B	3109	2893
السيناريو التشاؤمي MIR B1	3120	2946
التخفيف المثالي للسيناريو التشاؤمي	3196	3287
السيناريو التفاؤلي CSI A1B	3084	3568
السيناريو التفاؤلي CSI B1	3089	3595
السيناريو التفاؤلي MIR A1B	3058	3433
السيناريو التفاؤلي MIR B1	3068	3489
التخفيف المثالي للسيناريو التفاؤلي	3143	3894

الجدول 11: محاكاة متوسط توفر  الكيلو سعر اليومي وفق السيناريوهات المناخية والاجتماعية الاقتصادية, بالنسبة لمصر (IFPRI, 2010). 

السيناريو	2010	2050
خط الأساس CSI A1B	0,43	0,22
خط الأساس CSI B1	0,43	0,19
خط الأساس MIR A1B	0,45	0,29
خط الأساس MIR B1	0,44	0,24
التخفيف المثالي لخط الأساس	0,39	0,03
السيناريو التشاؤمي CSI A1B	0,44	0,43
السيناريو التشاؤمي CSI B1	0,44	0,4
السيناريو التشاؤمي MIR A1B	0,46	0,52
السيناريو التشاؤمي MIR B1	0,45	0,47
التخفيف المثالي للسيناريو التشاؤمي	0,4	0,21
السيناريو التفاؤلي CSI A1B	0,48	0,01
السيناريو التفاؤلي CSI B1	0,48	لا توجد بيانات
السيناريو التفاؤلي MIR A1B	0,5	0,08
السيناريو التفاؤلي MIR B1	0,49	0,05
التخفيف المثالي للسيناريو التفاؤلي	0,44	لا توجد بيانات

الجدول 12: محاكاة عدد الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية (في الفئة العمرية 0-5 سنة؛ بالمليون) وفق السيناريوهات المناخية والاجتماعية الاقتصادية, بالنسبة لمصر (IFPRI, 2010).  

الشكل 4: أثر تغير المناخ على متوسط توفر  الكيلو سُعر اليومي (الصورة العلوية) وعدد الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية (الصورة السفلية) بالنسبة لمصر (IFPRI, 2010). 

الشكل 5: محاكاة متوسط توافر الكيلو سُعر اليومي بواسطة نموذج المناخ العالمي CSIRO (CSI) وفق سيناريو الانبعاثات A1B والسيناريو الاجتماعي الاقتصادي لخط الأساس، في عام 2010 (الصورة العلوية)، وعام 2030 (الصورة الوسطى) وعام 2050 (الصورة السفلية). الشكل مأخوذ من المعهد الدولي لبحوث سياسات الأغذية (IFPRI، 2010).والتغيرات المعروضة هي عبارة عن مزيج بين التغيرات الناجمة عن تغير المناخ والتغيرات الاجتماعية الاقتصادية. وعليك أن تلاحظ أنه لم يتم إجراء أي دراسات محاكاة للأطفال الذين يعانون من سوء التغذية في عام 2050 وفق السيناريو التفاؤلي

الشكل 6. محاكاة عدد الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية (أعمار من 0-5؛ بالمليون) حسب نموذج المناخ العالمي CSIRO (CSI) وفق سيناريو الانبعاثات A1B والسيناريو الاجتماعي الاقتصادي لخط الأساس, في عام 2010 (الصورة العلوية)، وعام 2030 (الصورة الوسطى) وعام 2050 (الصورة السفلية). الشكل مأخوذ من المعهد الدولي لبحوث سياسات الأغذية (IFPRI، 2010). والتغيرات المعروضة عبارة عن مزيج من التغيرات الناجمة عن تغير المناخ والتغيرات الاجتماعية الاقتصادية. 

ومن المهم ملاحظة أنه حتى عهد قريب، كانت إسقاطات آثار تغير المناخ على الإمدادات الغذائية العالمية تميل إلى التركيز فقط على الإنتاج من مناطق الوحدات الأحيائية الأرضية terrestrial biomes، مع تجاهل المساهمة الكبيرة للبروتين الحيواني المستمد من مصائد الأسماك البحرية في الغالب. ومع ذلك, فإن الدراسات الحديثة قد عالجت هذه الفجوة المعرفية (أليسون وآخرون، 2009، تشيونج وآخرون، 2010). وبالإضافة إلى التأثيرات المباشرة لتغير المناخ, نجد أن التغيرات في حموضة المحيطات, الناجمة عن زيادة معدلات ثاني أكسيد الكربون, قد يكون لها هي الأخرى أثرٌ على الأنظمة الإيكولوجية البحرية, وهو ما قد يؤثر بدوره على الثروة السمكية. غير أن هذه العلاقة معقدة ولا يمكن فهمها جيدًا, ولم تتمكن الدراسات حتى اليوم من البدء في قياس أثر تحميض/زيادة حموضة المحيطات acidification على الثروة السمكية. 

ويقدم أليسون وآخرون (2009) تحليلاً عالميًا يقارن بين قابلية تأثر 132 من الاقتصادات الوطنية وآثار تغير المناخ المحتملة على مصائد الأسماك بهذه الاقتصادات. وقد اعتبرت الدراسة أن قابلية تأثر أي بلد هي محصلة التأثير المجمَّع لكل من تغير المناخ المتوقع والأهمية النسبية لمصائد الأسماك بالاقتصادات الوطنية والنظم الغذائية والقدرة المجتمعية الوطنية على التكيف مع الآثار والفرص المحتملة. كما استخدم التحليل إسقاطات تغير المناخ من نموذج مناخ عالمي واحد وفق سيناريوهين من سيناريوهات الانبعاثات (سيناريو SRES A1FI وسيناريو B2). وقد خلص أليسون وآخرون (2009) إلى أن الاقتصاد الوطني المصري أبدى قابلية تأثر متوسطة بآثار تغير المناخ على مصائد الأسماك. وعلى النقيض من ذلك, فإن بلدان وسط وغرب أفريقيا (مثل ملاوي وغينيا والسنغال وأوغندا), وبيرو وكولومبيا في شمال غرب أمريكا الجنوبية, وأربع بلدان آسيوية استوائية (بنغلاديش وكمبوديا وباكستان واليمن) تم تحديدها على أنها الأكثر تأثرًا (انظر الشكل 7) في هذا الإطار. ومع ذلك، ينبغي ملاحظة أن نتائج الدراسات التي طبقت نموذج مناخ واحدًا أو سيناريو واحدًا فقط من سيناريوهات تغير المناخ ينبغي توخي الحذر في تفسيرها. ويرجع ذلك إلى أن هذه الدراسات لم تنظر بعين الاعتبار إلى سيناريوهات تغير المناخ المحتملة الأخرى والتي قد تسفر عن نتيجة أثر مختلفة, من حيث الحجم أو في بعض الحالات من حيث إشارة التغيير. 

الشكل 7: قابلية تأثر الاقتصادات الوطنية بآثار تغير المناخ المحتملة على مصائد الأسماك وفق السيناريو SRES B2 (أليسون وآخرون، 2009). وتمثل الألوان المختلفة الربيعات الإحصائية حيث يشير اللون البني الداكن إلى الربيع العلوي (أعلى قيمة للمؤشر), ويشير اللون الأصفر للربيع الأدنى, في حين يشير اللون الرمادي إلى الأماكن التي لا تتوفر عنها بيانات. 

دراسات التقييم على النطاق الوطني أو دون الوطني

خلص أليسون وآخرون (2009) إلى أن الاقتصاد الوطني المصري يبدي قابلية تأثر متوسطة بآثار تغير المناخ على مصائد الأسماك. ويسلط الإبلاغ الوطني الثاني لمصر الصادر بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ الضوء أيضًا على قابلية تأثر مصائد الأسماك المصرية بتغير المناخ (جهاز شؤون البيئة المصري, 2010). ويشير التقرير إلى أن ما يزيد عن 80% من إنتاج الأسماك في مصر يأتي من مشروعات الاستزراع السمكي في المناطق الشمالية من دلتا النيل وأن الدولة تنتج حاليًا ما يقرب من 93% من استهلاكها من الأسماك. ومن الممكن أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة درجة حرارة البحر، مما يتسبب في تحول توزيع الأسماك  البرية نحو الشمال، وانتقالها إلى المياه الأعمق (جهاز شؤون البيئة المصري، 2010). وعلاوة على ذلك, قد تعاني مشروعات  الاستزراع السمكي من نقص المياه بسبب ندرة إمدادات المياه العذبة التي قد تؤثر على الدولة بسبب تغير المناخ (بيان وآخرون, 2010)، كما قد تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على إنتاج بعض أنواع الأسماك. ومع ذلك, يلزم إجراء المزيد من الدراسات لفهم قابلية تأثر قطاع الصيد وخيارات تكيفه المحتملة مع تغير المناخ.

الإجهاد المائي والجفاف

فكرة عامة

تشير غالبية الدراسات التي أجريت على النطاق الوطني والنطاق العالمي والتي أخذت بعين الاعتبار تأثيرات تغير المناخ على تدفق الأنهار إلى أن الإجهاد المائي قد يتزايد مع تغير المناخ في مصر. وتوضح دراسات المحاكاة الحديثة التي أجريت في إطار برنامج AVOID حالة من عدم اليقين الشديد في تقدير حجم الإجهاد المائي المتزايد في ظل تغير المناخ في مصر, ويرجع ذلك بالدرجة الأولى إلى عدم اليقين المرتبط بإعداد النماذج المناخية؛ كما تم إلقاء الضوء على حالات مماثلة من عدم اليقين في الدراسات التي تمت على المستوى الوطني، حيث تشير هذه الدراسات إلى أن تدفق مياه النيل قد ينخفض  انخفاضًا كبيرًا مع تغير المناخ. 

النشريات الداعمة

مقدمة

بالنسبة لأغراض هذا التقرير، تُعتبر موجات الجفاف ظواهر شديدة للتقلبية المناخية؛ المتمثل في حلقات من الغياب الطويل للتهاطل أو النقص الملحوظ في معدلاته. والإجهاد المائي هو الحالة التي لا تتجدد فيها المخزونات والتدفقات المائية (مثل المياه الجوفية وتدفق الأنهار) بمعدل كافٍ لتلبية الطلب على المياه واستهلاكها. 

وقد أُجري عدد من دراسات نماذج الآثار التي تتناول الإجهاد المائي والجفاف في الوقت الحاضر (الماضي القريب) والمستقبل (سيناريو تغير المناخ). و هذه الدراسات تُجرى على المستوى العالمي أو الوطني، وتشمل تطبيق نماذج توافر المياه أو الإجهاد المائي العالمية التي تقوم على سيناريو واحد أو أكثر من سيناريوهات تغير المناخ المأخوذة من نموذج واحد أو أكثر من نماذج المناخ العالمية. وتشتمل المناهج، بأشكالها المختلفة، على عوامل وافتراضات أخرى قد تؤثر على توفر المياه, مثل أثر الخصائص الديموغرافية المتغيرة واستثمارات البنية التحتية وما شابه. أما اختلاف النماذج  (الهيدرولوجية والمناخية) والافتراضات وسيناريوهات الانبعاثات فيعني أن هناك مجموعة متنوعة من إسقاطات الإجهاد المائي بالنسبة لمصر. ويلخص هذا القسم نتائج هذه الدراسات لبلورة شكل التحليل الذي أجراه برنامج AVOID لهذا المشروع ووضع سياق له. ويناقش القسم التالي نتائج العمل الذي جرى في إطار برنامج AVOID. 

وتشتمل  الفجوات المعرفية المهمة وأوجه عدم اليقين الرئيسية المنطبقة على مصر، وكذلك على المستوى العالمي, على الربط المناسب بين المياه السطحية والمياه الجوفية في النماذج الهيدرولوجية, بما في ذلك عملية إعادة التغذية, وديناميكيات التبخر ورطوبة التربة المحسّنة, وتضمين جودة المياه, وتضمين إدارة المياه (وود وآخرون، 2011) والتنقيح الإضافي لمنهجيات تقليص النطاقات المستخدمة بشأن المتغيرات الموجِّهة للمناخ (هاردينج وآخرون، 2011). وينبغي أن تقوم الأبحاث الإضافية باستكشاف (1) الآثار الواقعة على إعادة تغذية مستودعات المياه الجوفية في دلتا النيل بسبب الانخفاضات المتوقعة في تدفق نهر النيل، و(2) الآثار الواقعة على استخراج المياه الجوفية باعتبارها مصدرًا رئيسيًا للري التكميلي في المناطق الساحلية من دلتا النيل.  

دراسات التقييم المشتملة على منظور عالمي أو إقليمي

الماضي القريب 

يوضح البحث الأخير الذي قدمه فوروسمارتي وآخرون (2010) عملية حساب "المؤشر المعدّل لتهديد أمن المياه للبشر (HWS) ‘. ويُعتبر هذا المؤشر دالة للآثار المتراكمة لـ 23 محرك من عوامل التوجيه البيوفيزيائية والكيميائية التي تمت محكاتها عالميًا عبر 46517 خلية شبكية تمثل 99,2 مليون كم². ومع وجود نموذج تضاريس رقمي في قاعدتها، فإن الحسابات الموجودة في كلٍ من مربعات الشبكة لهذا النموذج تراعي الضغوط المتعددة على البيئة, والطريقة التي يترابط بها بعضها  البعض, مع تدفق المياه في أحواض النهر. كما يوضع في الاعتبار مستوى الاستثمار في البنية التحتية المائية. ويعتمد مقياس هذه البنية التحتية (عامل فوائد الاستثمار) على  البنية التحتية المقامة والموجودة بالفعل, وليس على القيمة المالية للاستثمارات التي يتم ضخها في قطاع المياه, والتي تُعتبر مجموعة بيانات غير كاملة وغير موثوق بها للغاية. ويمثل التحليل الذي وصفه فوروسمارتي وآخرون (2010) أحدث ما تم التوصل إليه حتى الآن في تقييم موارد المياه المرتكز على السياسة المطبقة. وفيما يتعلق بهذا المقياس للأمن المائي, تكشف الطريقة عن مناطق تفتقر إلى هذا المقياس, وهو ما يمثل تجسيدًا للإجهاد المائي البشري. ومن بين عيوب هذه الطريقة أنه لا يتم تقديم أي تحليل في الأماكن التي لا يوجد فيها ’تدفق يمكن تقديره‘, أو الأماكن التي لا تتدفق فيها الأنهار، أو الأماكن التي تتدفق فيها الأنهار لفترات قصيرة لدرجة أنه لا يمكن قياسها بشكل موثوق خلال هذه الفترات. كما أن هذه الطريقة لا تتناول الأماكن التي تعتمد إمدادات المياه فيها كليةً على المياه الجوفية أو المياه المحلاة أو المياه المنقولة بالأنابيب أو التي تعتمد على إعادة استخدام المياه المستعملة. وتعتمد هذه الطريقة على ما هو معروف من جميع مصادر مراجعات الزملاء المؤكدة عن موارد المياه السطحية  بأنها تولدت عن عمليات الأنظمة الإيكولوجية الطبيعية وتغيرت بفعل البنية التحتية للأنهار وغيرها من أشكال البنية التحتية المائية (فوروسمارتي وآخرون, 2010). 

وهنا, يجري حالياً رسم خريطة لأمن المياه للبشر في مصر. ويعمل النموذج المطبق بدقة 50 كم, ومن ثم فإن الدول الأكبر تبدو وكأن لها تغطية أفضل من البلدان الأصغر حجمًا، غير أنه تم رسم خريطة لجميع البلدان وإجراء الحسابات عليها على نفس النطاق، وباستخدام نفس البيانات ونفس النموذج، ولذلك تُعتبر المقارنات بين الأماكن صحيحة ومقبولة. ومن المهم ملاحظة أن هذا التحليل هو تحليل مقارن, حيث يتم تقييم كل مكان نسبةً إلى سائر أنحاء الكرة الأرضية. وبهذه الطريقة، يقدم هذا التحليل مقارنة واقعية بين الظروف في جميع أنحاء العالم، لكن ربما تبدو بعض الأماكن نتيجة لذلك أقل إجهادًا مما كان يعتقد في الأساس.

وتعد أستراليا المشهورة بموجات الجفاف ونوبات الجفاف الطويلة مثالاً على ذلك, , فعلى الرغم من وجود بعض المدن كثيفة السكان في هذه الدولة التي يمثل الإجهاد المائي بها مشكلة حقيقية, يشير القياس إلى أن  الإجهاد المائي في معظم أنحاء الدولة, مقارنة ببقية بلدان العالم, (حسب قياسه بواسطة نموذج تهديد أمن المياه المعرّف بواسطة فوروسمارتي وآخرون، (2010)), لا يمثل مشكلة خطيرة. 

ويعرض الشكل 8 نتائج هذا التحليل بالنسبة لمصر، حيث يمثل النيل وروافده المسطحات المائية السطحية الوحيدة التي تضمنها هذا التحليل. ومصداقًا لذلك, توصف بقية أجزاء مصر بأنها "تدفقات غير قابلة للتقدير"، في الوقت الذي تحدث فيه معظم الأنشطة السكانية والاقتصادية بالقرب من النهر. وفي  أنحاء أخرى من البلاد, تتوفر مصادر المياه من الواحات والينابيع التي تعتمد على المياه الجوفية. وتستفيد مصر أيضًا من اتفاقيات تقاسم المياه التفضيلية التي تحصل بموجبها على أكبر حصة من موارد سقوط الأمطار بين كل بلدان حوض النيل العشرة. ومن ثم, وبناءً على هذا التحليل, فإن مستوى تهديد أمن المياه للبشر يتراوح ما بين متوسط إلى منخفض. ويعكس الشكل 8 بوجه عام هيمنة استخدام المياه السطحية عن طريق نهر النيل في مصر؛ وعلى أرض الواقع فإن نسبة  97,6% من إجمالي موارد المياه المتجددة في مصر تأتي من المياه السطحية, في حين تستمد نسبة 2,4% من تغذية المياه الجوفية (الأمم المتحدة, 2007). 

الشكل 8. التهديد المعدّل الحالي لأمن المياه للبشر (HWS) الخاص بمصر, محسوب باستخدام الطريقة الموضحة في دراسة فوروسمارتي وآخرين (2010).

يقدم سماختين وآخرون (2004) محاولة أولى لتقدير كمية المياه المطلوبة للحفاظ على الأنظمة الإيكولوجية المعتمدة على المياه العذبة على المستوى العالمي. ويتألف إجمالي هذا الاحتياج المائي البيئي (EWR) من عنصري التدفق المنخفض والتدفق المرتفع المرتبطين إيكولوجيًا. ويرجح المؤلفون أن العلاقة بين توفر المياه والاستخدام الإجمالي لها والاحتياج المائي البيئي يمكن وصفها عن طريق مؤشر الإجهاد المائي (WSI). فإذا تجاوز مؤشر الإجهاد المائي قيمة 1,0, حينئذ يتم تصنيف الحوض على أنه " شحيح مائيًا على المستوى البيئي". وفي مثل هذا الحوض ينخفض التدفق بالفعل بما يعادل إجمالي معدلات السحب ليصل لمستويات تقل عندها كمية المياه المتبقية فيه عن الاحتياج المائي البيئي. وتشير القيم الأصغر للمؤشر إلى استغلال أقل لموارد المياه يتم على نحو متدرج وكذلك وجود مخاطرة أقل لحدوث "ندرة المياه البيئية". وعلى نحو اعتباطي يتم تعريف الأحواض التي تشهد ازدياد قيمة مؤشر الإجهاد المائي عن 0,6 ولكنها أقل من 1,0 على أنها أحواض مستغلة بشدة أو "معرضة لإجهاد مائي شديد"، أما الأحواض التي تزيد فيها قيمة مؤشر الإجهاد المائي على 0,3 ولكنها تقل عن 0,6 فيتم تعريفها على أنها أحواض مستغلة على نحو متوسط. وفي تلك الأحواض لا تزال نسبة 0-40% و40-70% على التوالي من المياه القابلة للاستخدام متوفرة قبل أن تتعارض معدلات سحب المياه مع الاحتياج المائي البيئي. ويتم تعريف الأحواض"الآمنة" بيئيًا على أنها تلك التي يكون فيها مؤشر الإجهاد المائي أقل من 0.3. ويعرض الشكل 9 التوزيع العالمي لمؤشر الإجهاد المائي خلال الأفق الزمني الممتد من 1961 إلى 1990. 

وثمة نتائج مماثلة قدمها سكوول وآخرون (2008)؛ إذ استخدم المؤلفون أداة تقييم المياه والتربة (SWAT) في تحديد مكونات المياه العذبة من المياه الزرقاء (الناتج المائي) وتدفق المياه الخضراء (التبخر-النتح الكلي) وتخزين المياه الخضراء (مياه التربة) عبر قارة أفريقيا في المناخ الحالي. وأوضحت النتائج أن مصر تبدي إجهادًا مائيًا عاليًا للغاية على الرغم من أن التقييم لا يضع في اعتباره على نحو واقعي البنية التحتية الهائلة المتوافرة لإدارة المياه. 

الشكل 9: خريطة لأحواض الأنهار الكبرى في جميع أنحاء الكرة الأرضية ومؤشر الإجهاد المائي (WSI) للأفق الزمني الممتد من 1961- 1990. الشكل مأخوذ من دراسة سماختين وآخرين (2004).

دراسات تغير المناخ 

طبق  روكستروم وآخرون (2009) نموذج LPJml لتوازن الغطاء النباتي والمياه (غيرتن وآخرون، 2004) وذلك لتقييم مدى توفر المياه الخضراء - الزرقاء (مياه الري والمياه المرشَّحة) والاحتياجات منها. استخدم المؤلفون بيانات المناخ قيد المشاهدة من مجموعة البيانات الشبكية TS2.1 لوحدة البحوث المناخية (CRU) المرتبطة بمحاكاة حديثة، وكذلك إسقاطات تغير المناخ الواردة من نموذج المناخ العالمي الخاص بالنسخة الثانية لنموذج هادلي المزدوج (HadCM2 GCM) في إطار ضوء السيناريوSRES A2 ، بغرض تقديم سيناريو تغير المناخ لعام 2050. وافترضت الدراسة أنه لو كان مستوى توفر المياه أقل من 1300م³/فرد/سنة، تُعتبر الدولة حينئذ أنها تقدم مياه غير كافية للاكتفاء الذاتي من الغذاء. ومع ذلك لا يجب النظر لعمليات المحاكاة التي قدمها روكستروم وآخرون (2009) على أنها حاسمة؛ لأن الدراسة لم تطبق سوى نموذج مناخي واحد، وهو ما يعني أنها أغفلت عدم اليقين المرتبط بإعداد النماذج المناخية. ويعرض الشكل 10 نتائج عمليتي المحاكاة؛ حيث توصل روكستروم وآخرون (2009) إلى أن حوالي نسبة 59% من سكان العالم - على المستوى العالمي ووفق السيناريو SRES A2 - قد يتعرضون إلى "نقص المياه الزرقاء" (أي نقص مياه الري) في حين قد تتعرض نسبة 36% إلى "أشكال نقص المياه الخضراء" (أي نقص الأمطار التي تترشح في التربة). ولقد كشفت الدراسة عن أن مصر ستتعرض لإجهاد عالٍ فيما يتعلق بالمياه الخضراء والزرقاء بحلول عام 2050.

الشكل 10. محاكاة لتوفر المياه الخضراء والزرقاء (مقاسة بالمتر المكعب/للفرد/سنويًا) بالنسبة للمناخ الحالي (الصورة العلوية)، ويشمل كلاً من تغير المناخ والتغير الديموغرافي وفق السيناريو SRES A2 في عام 2050 (الصورة السفلية). ولقد افترضت الدراسة أنه لو قل معدل توفر المياه عن 1300 م³/ فرد/سنة، فإن البلد يعتبر وأنه يبدي حالة من عدم الاكتفاء الذاتي من الغذاء. الشكل مأخوذ من دراسة روكستروم وآخرين (2009).

وعلى نحو مماثل أوضح تقييم عالمي النطاق قدمه كل من مينزل وماتوفيل (2010) أن خمسًا من بين ست عمليات محاكاة تشمل التغيرات المناخية والاجتماعية الاقتصادية أشارت إلى أن مصر قد تتعرض لإجهاد مائي شديد بحلول عام 2050. وطبق كل من مينزل وماتوفيل (2010) نموذج WaterGAP العالمي الهيدرولوجي في دراستهما التي تشمل على وجه التحديد عامل تغذية المياه الجوفية. علاوة على ذلك قيَّم المؤلفان الإجهاد المائي بناء على عمليات محاكاة لتدفق المجرى النهري وتغذية المياه الجوفية groundwater recharge (توفر المياه الزرقاء).

ويقدم دول (2009) تقديرات محدَّثة لأثر تغير المناخ على موارد المياه الجوفية عن طريق تطبيق نسخة حديثة من نموذج WaterGAP الهيدرولوجي. وقدمت الدراسة تقديرًا لعدد الأفراد الذين تأثروا بالتغيرات التي شهدتها موارد المياه الجوفية بسبب تغير المناخ مقارنةً بالوقت الحالي (1961-1990). ومن أجل هذا الغرض تقدم الدراسة تقييمًا لمدى تأثر البشر بصور الانخفاض في موارد المياه الجوفية المتوفرة (GWR). وأطلق على هذا المؤشر مصطلح "مؤشر قابلية التأثر" (VI)؛ إذ تم تعريفه على أنه VI = -% من التغير في موارد المياه الجوفية المتوافرة * مؤشر الحساسية (SI). وبالنسبة لعنصر مؤشر الحساسية فكان عبارة عن دالة تضم ثلاثة مؤشرات أكثر تحديدًا تشمل مؤشرًا لندرة المياه (التي يتم حسابها وفقًا للنسبة بين الاستعمال المبذر للمياه والتدفقات المنخفضة) ومؤشرًا للاعتماد على إمدادات المياه الجوفية ومؤشرًا للقدرة الاستيعابية التكيفية للنظام البشري. وطبق دول (2009) إسقاطات المناخ المأخوذة من نموذجين من نماذج المناخ العالمي (ECHAM4 وHadCM3) على نموذج WaterGAP لاثنين من السيناريوهات (SRES A2 وSRES B2) من أجل تقييم الموارد في خمسينيات القرن الحادي والعشرين. ويقدم الشكل 11 كل واحدة من تلك العمليات الأربعة للمحاكاة على التوالي. وجدير بالذكر أن هناك تباينًا عبر السيناريوهات ونماذج المناخ العالمي. ولكن يوجد إجماع على ارتفاع معدل التأثر لدى دول شمال أفريقيا المطلة على البحر المتوسط. ومع ذلك، لم يتم إجراء عملية المحاكاة لانخفاض موارد المياه الجوفية في ظل تغير المناخ في مصر؛ وهو ما يشير ضمنًا إلى أن مصر ليست عرضة للإجهاد المائي في هذا التقييم، لكن يجب ملاحظة أن نسبة 97.6% من إجمالي مورد المياه المتجددة في مصر تأتي من المياه السطحية في حين لا يرد سوى نسبة 2,4% من تغذية المياه الجوفية (الأمم المتحدة، 2007) التي تشكل محور تركيز الدراسة التي قدمها دول (2009). لذا، فمن غير المحتمل أن تكون النتائج تمثيلية لموقف الأمن المائي في مصر ككل (المياه السطحية وتغذية المياه الجوفية). 

الشكل 11. يوضح مؤشر قابلية التأثر (VI) مدى تأثر البشر بصور انخفاض موارد المياه الجوفية المتجددة (GWR) الناتجة عن تغير المناخ بحلول خمسينيات القرن الحادي والعشرين وفق اثنين من سيناريوهات الانبعاثات في نموذجين للمناخ العالمي. ولم يتم تحديد مؤشر قابلية التأثر (VI) إلا للمناطق التي تعاني من انخفاض لموارد المياه الجوفية يبلغ على الأقل مقارنةً بالوقت الحالي (1961-1990).و الشكل مأخوذ عن دراسة دول (2009). 

دراسات التقييم على النطاق الوطني أو دون الوطني

يشير عدد من الدراسات التي تم إجراؤها على النطاق الوطني إلى التدفق المتناقص لمجرى النيل وارتفاع مدى قابلية التأثر بالإجهاد المائي في مصر في ظل تغير المناخ. ومع ذلك يشير الإبلاغ الوطني الثاني في مصر الصادر بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ إلى أن تلك الإسقاطات معتمدة بشدة على اختيار سيناريو المناخ ونموذج المناخ العالمي الأساسي (جهاز شؤون البيئة المصري، 2010). وهذا يؤيد على نحو واسع النتائج المستخلصة من الشكل 12. 

وتوصل أجراوالا وآخرون (2004) إلى أن السكان واستخدام الأراضي والزراعة والنشاط الاقتصادي في مصر جميعها تتركز على طول وادي النيل والدلتا؛ الأمر الذي يجعل مصر شديدة التأثر بأي آثار عكسية على مدى توافر مياه النيل. ويشير المؤلفون إلى أن توافر مياه النيل قد يتعرض على نحو متزايد للإجهاد بسبب ارتفاع الطلب وارتفاع فواقد التبخر في ظل تغير المناخ. وهذه القابلية للتأثر المحتملة في هذا السياق قد تزداد سوءًا بشدة إذا جاءت الآثار المناخية مصحوبة بأي انخفاض في الحصة المخصصة للبلد من مياه النيل أو استخدام مفرط غير مبرر للمياه من جانب دول المنبع. 

وأفاد الإبلاغ الوطني الثاني لمصر الصادر بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (جهاز شؤون البيئة المصري، 2010) أن آثار التشغيل المستقبلي المحتمل لسد الطاقة الكهرومائية في أعالي حوض النيل في ظل سيناريوهات المناخ قد يكون مرتبطاً بمناخ أكثر رطوبة ودفئًا في معظم بلدان أعلى حوض نهر النيل الأزرق وتفاقم الانخفاض في التدفقات بحلول عام 2050. وأشار الإبلاغ أيضًا إلى أن موجات الجفاف التي تتراوح بين كونها متوسطة وطويلة الأجل ستكون أقل تكرارًا. علاوةً على ذلك، فإن التشغيل المستقبلي المحتمل للسد ليس مرشحاً لترك أثر كبير على توفر المياه للسودان ومصر بناءً على التدفقات التي تمت محاكاتها من ستة نماذج للمناخ العالمي وعدة سيناريوهات للتشغيل (جهاز شؤون البيئة المصري، 2010). وعلى الرغم من ذلك، يذكر التقرير أن النتائج غير مؤكدة بسبب عدم اليقين المرتبط بإعداد النماذج المناخية. 

وقيّم باين وآخرون (2010) الآثار المحتملة لتغير المناخ على الهيدرولوجيا وموارد المياه لحوض نهر النيل باستخدام نموذج هيدرولوجي واسع النطاق. وطبق المؤلفون إسقاطات تغير المناخ من 11 نموذجًا من نماذج المناخ العالمي وفق اثنين من سيناريوهات الانبعاثات العالمية (A2 وB1). وكشفت دراسة باين وآخرين (2010) أنه في الوقت الذي اتفقت فيه جميع نماذج المناخ العالمي بشأن اتجاه تغيرات درجات الحرارة في القرن الحادي والعشرين، كان هناك تبايناً كبيراً تغيرات قوة واتجاه وموسمية التغيرات المتوقعة في التهاطل. وجرت محاكاة تدفق المجاري المائية لتكشف عن انخفاض في منتصف القرن (2040- 2069) وأواخره (2070- 2099) نتيجة لانخفاض معدلات التهاطل وازدياد معدلات التبخر. وفيما يلي القيم التي سجلها متوسط تدفق المجاري المائية متعدد النماذج في السد العالي بأسوان (HAD) في صورة نسبة مئوية من المتوسط السنوي عن فترات سابقة (1950-1999): 111 (114) و92 (93) و84 (87) سيناريوهي الانبعاثات A2 (B1). وتم تحليل تأثيرات تلك التغيرات التي شهدها تدفق المجاري المائية على موارد المياه لحوض نهر النيل عن طريق التقدير الكمي للإنتاج الكهرومائي السنوي وإطلاق مياه الري في  السد العالي بأسوان. وينخفض الإطلاق طويل الأجل لمياه الري من السد العالي بأسوان في الفترتين 2040 - 2069 و2070- 2099 إلى 87 (89)% و86 (84)% من الإطلاق في فترات سابقة على التوالي، وذلك وفق سيناريوهي الانبعاثات العالمية A2 (B1). وتوصل باين وآخرون (2010) إلى أن إمدادات المياه المخصصة للزراعة في مصر قد تتأثر سلبًا وخصوصًا في النصف الثاني من القرن.

نتائج برنامج AVOID

من أجل إجراء مزيد من التقدير الكمي لأثر تغير المناخ على الإجهاد المائي والعوامل غير المؤكدة الملازمة قام برنامج AVOID بحساب مؤشرات الإجهاد المائي لجميع البلدان التي تم استعراضها في هذا التقييم بناءً على أنماط تغير المناخ الواردة من 21 نموذجًا للمناخ العالمي (وارين وآخرون، 2010)، وذلك من خلال اتباع الطريقة التي وصفها غوسلين وآخرون (2010) وآرنيل (2004). وهذا يضمن أسلوبًا منهجيًا متناسقًا عبر جميع البلدان وكذلك يأخذ في اعتباره أشكال عدم اليقين المرتبطة بإعداد النماذج المناخية.

المنهجية

يتكون مؤشر تأثير تغير المناخ على التعرض لإجهاد الموارد المائية من عنصرين. الأول هو عدد الأشخاص في منطقة ذات معدل مرتفع من التعرض للإجهاد، ويتم حسابه كناتج جمع كل من 1) الأفراد الذين يعيشون في مستجمعات الأمطار التي تتعرض للإجهاد المائي في ظل انخفاض ملحوظ في مياه الأمطار بسبب تغير المناخ و2) الأفراد الذين يعيشون في مستجمعات الأمطار التي صارت تعاني من الإجهاد المائي بسبب انخفاض جريان مياه التهطال runoff. أما العنصر الثاني فهو عدد الأشخاص الموجودين ضمن إحدى المناطق في ظل انخفاض معدل التعرض للإجهاد، ويتم حسابه كمجموع 1) الأفراد الذين يعيشون في مستجمعات الأمطار التي تتعرض للإجهاد المائي في ظل ازدياد ملحوظ في جريان مياه التهاطل بسبب تغير المناخ و2) الأفراد الذين يعيشون في مستجمعات الأمطار التي توقفت عن التعرض للإجهاد المائي بسبب ازدياد جريان مياه التهاطل. وليس من الملائم حساب التأثير الصافي لعاملي "زيادة التعرض" و"انخفاض التعرض" لأن نتائج العاملين ليست متكافئة. ولمستجمع الأمطار الذي يتعرض للإجهاد المائي متوسط من مياه الأمطار السنوية يقل عن 1000 م³/للفرد/سنويًا، وهو مؤشر ندرة المياه المستخدم على نطاق واسع. وقد يقلل هذا المؤشر من قدر الإجهاد المائي في المستجمعات المائية حينما تكون معدلات السحب للفرد عالية كما في المستجمعات المائية ذات معدلات السحب الكبيرة لاستخدامات الري. 

وتتم محاكاة متوسط جريان مياه التهاطل السنوي بدقة مكانية تبلغ 0,5 ° x 0,5 ° باستخدام نموذج هيدرولوجي عالمي وهو MacPDM (غوسلين وآرنيل، 2011) ويتم إضافته إلى حجم مستجمع الأمطار. كما أن لتغير المناخ تأثير "ملحوظ" على متوسط جريان مياه التهاطل السنوي حينما يكون التغير عن الأساس أكبر من الانحراف المعياري المقدر لمتوسط جريان مياه التهاطل السنوي طيلة 30 عامًا، وهو ما يتراوح بين 5% و10%، مع تسجيله لقيم أعلى في المناطق الأكثر جفافًا. 

وتم تطبيق نمط تغير المناخ الوارد من 21 نموذجًا للمناخ العالمي على نموذج MacPDM وفق سيناريوهي الانبعاثات: 1) SRES A1B و2) سيناريو التخفيف الشديد حينما تتبع الانبعاثات سيناريو A1B حتى عام 2016 ولكنها تنخفض  بنسبة 5% سنويًا من ذلك الحين فصاعدًا إلى الحد الأدنى للانبعاثات المنخفضة (المشار إليها بـ A1B-2016-5-L). ويفترض كلا السيناريوهين أن عدد السكان يشهد تغيرًا خلال القرن الحادي والعشرين في ضوء سيناريو SRES A1 حسبما هو مطبق في IMAGE 2.3 (فان فورين وآخرون، 2007). ويعد تطبيق نماذج المناخ العالمي البالغ عددها 22 نموذجًا محاولة للتقدير الكمي للبيانات غير المؤكدة الناتجة عن إعداد النماذج المناخية على الرغم من أنه من المسلم به ألا يتم تطبيق سوى نموذج واحد للآثار (MacPDM). وتم إجراء عمليات المحاكاة للأعوام: 2030 و2050 و2080 و2100. وباتباع نهج وارين وآخرين (2010)، تمثل التغيرات في عدد السكان المتأثرين بزيادة الإجهاد المائي أو انخفاضه نسبة مئوية إضافية للسكان المتأثرين بتغير المناخ، وليس التغير المطلق في نسبة السكان المتأثرين مقارنةً بالوقت الحالي. 

النتائج

يعرض الشكل 12 النتائج المتعلقة بمصر والتي توضح أن معظم النماذج تشير إلى أن النسبة المئوية لسكان مصر المعرضين للإجهاد المائي يمكن أن تزيد بصورة جوهرية في ظل تغير المناخ، ولكن مع وجود درجة عالية من عدم اليقين. وتشير النتائج أيضًا إلى أن معظم النماذج لا توضح تعرض قسم كبير من السكان إلى انخفاض في الإجهاد المائي مع تغير المناخ.

الشكل 12. رسومات الصندوق والمؤشر البيانية لقياس تأثير تغير المناخ على الإجهاد المائي المتزايد (الجزء العلوي) والإجهاد المائي المتناقص (الجزء السفلي) بالنسبة لمصر، مستمدة من 21 نموذجًا من نماذج المناخ العالمي وفق سيناريوهين من سيناريوهات الانبعاثات (A1B و A1B-2016-5-L) في أربعة آفاق زمنية. وتوضح الرسومات البيانية المئينات 25 و50 و75 (تمثلها الصناديق) و القيم العظمى والصغرى (يمثلها حد المؤشرات). 

فيضانات الأمطار وتساقط الأمطار

فكرة عامة

توصل تقرير التقييم الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC إلى وجود تطابق بين نماذج المناخ العالمي GCMs يشير إلى أن معدل التهاطل قد يقل مع تغير المناخ بالنسبة لمصر، ولكن مع زيادات محتملة في ظواهر السقوط الشديد للأمطار ولم يتم نشر سوى القليل حول أثر التغيرات المناخية على فيضانات الأمطار بالنسبة لمصر، على الرغم من أن هناك دراسة واحدة أجريت على حوض النيل تؤكد النتائج التي توصلت إليها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. 

مقدمة

يمكن تعريف فيضانات الأمطار على أنها فيضانات تتكون مباشرةً من تساقط الأمطار الغزيرة، وهو ما يؤدي إلى تدفق المياه على الأرض بشكل يتعذر على الأرض تشرُّبها أو بشكل يزيد على سعة أنظمة التصريف الصناعية. ويختلف هذا النوع من الفيضانات عن فيضانات الأنهار، والتي تتضمن تدفق الماء في الأنهار سواء كان ذلك بشكل يزيد عن سعة استيعاب قناة النهر أو بشكل زائد بحيث يتخطى حاجز ضفتي النهر، ومن ثم يغمر السهل الفيضي. ويمكن أن تحدث فيضانات الأمطار بعيدًا عن قنوات النهر، وعادة ما يعود سببه إلى ظواهر تساقط الأمطار عالية الشدة قصيرة الأمد، كما يمكن أن يحدث نتيجة ظواهر تساقط الأمطار منخفضة الشدة طويلة الأمد، أو في بعض الأحيان بسبب ذوبان الثلوج. ولا يحتمل أن تُعبر التغيرات في المعدل السنوي أو الموسمي تساقط الأمطار عن مؤشرات جيدة للتغير في فيضانات الأمطار؛ بينما تعتبر التغيرات في التساقط الشديد للأمطار أكثر أهمية. ومع ذلك، لا تتسبب الزيادة في الحدود القصوى اليومية لتساقط الأمطار في زيادات فيضانات الأمطار؛ حيث يحتمل أن يعتمد ذلك على توزيع تساقط الأمطار على مدار اليوم بالإضافة إلى العوامل المحلية مثل نوع التربة، والنداوة السابقة للتربة، وغطاء الأرض (وخصوصاً التوسع العمراني) وقدرة أنظمة التصريف الصناعي وصيانتها ... إلخ. ويجب ملاحظة أنه من المحتمل أن تتكون فيضانات الأمطار وفيضانات الأنهار نتيجة نفس الظاهرة لسقوط الأمطار.

دراسات التقييم المشتملة على منظور عالمي أو إقليمي

أشار تقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC (2007a) إلى احتمالية انخفاض تساقط الأمطار السنوي في معظم البلدان الأفريقية المطلة على البحر المتوسط، فمن المحتمل أن ينخفض المتوسط السنوي لتساقط الأمطار بنسبة 20% على طول الساحل بحلول عام 2100 وفقًا للسيناريو A1B، مع شيوع الظروف الجافة في معظم أيام السنة (الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، 2007a، صفحة 868). ومع ذلك، يمكن أن تصل الزيادة في الحد الأقصى السنوي لسقوط الأمطار إلى ما يزيد عن 50% سنويًا، مع زيادة هذه النسبة في فصلي الصيف والخريف. كما يتوقع أيضًا أن تحدث زيادات في الربيع الإحصائي الأدنى (75% quartile) لتساقط الأمطار خلال هذين الفصلين. 

دراسات التقييم على النطاق الوطني ودون الوطني

لم تأتي النشريات البحثية بأي نتائج للدراسات التي يتم إجراؤها على النطاق الوطني أو دون الوطني بشأن هذا القطاع من القطاعات محل التأثير.

فيضانات الأنهار

فكرة عامة

هناك حالة من عدم اليقين حول القدر الذي يتأثر به التدفق الموسمي للفيضانات في نهر النيل من جراء تغير المناخ، ولا يوجد تطابق بين نماذج المناخ العالمي في محاكاة نفس دلائل التغير. وتوصلت عمليات المحاكاة المنفذة في إطار برنامج "AVOID"، بناءً على عمليات محاكاة مع 21 نموذجاً للمناخ، إلى أن الغالبية العظمى من النماذج تُظهر اتجاهاً إلى تقليل مخاطر الفيضانات الناجمة عن تغير المناخ في مطلع القرن الحادي والعشرين, إلا أنه لا تزال غالبية النماذج - في وقت لاحق من القرن العشرين – تتفق على الانخفاض مقارنةً بمتوسط مخاطر الفيضانات السنوي في الوقت الحالي، غير أن عدداً قليلاً من النماذج، وخصوصاً في السيناريو A1B، بدأ في إظهار مستويات أكبر من الزيادات. ومن المفترض أن تسعى الدراسات المستقبلية إلى تحديد مستويات عدم اليقين في الإسقاطات المناخية.

مقدمة

يلخص هذا القسم نتائج عدد من دراسات التقييم التي أعقبت صدور تقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC حول فيضانات الأنهار في مصر للوقوف على التحليل الذي أجراه برنامج AVOID لهذا لمشروع ووضعه في سياقه. وقد تمت مناقشة نتائج العمل المنجز في مشروع AVOID في القسم التالي. 

تنطوي فيضانات الأنهار على تدفق المياه في الأنهار سواء زاد عن قدرة استيعاب مجرى النهر أو فاض على ضفتيه بحيث تجازهما، ومن ثم يغمر السهل الفيضي. وتشترك مجموعة معقدة من العمليات في تحويل التهاطل إلى جريان مياه التهاطل ومن ثم إلى تدفق نهري (توجيه جريان مياه التهاطل عبر قوات النهر). وتتضمن بعض العوامل المشتركة في تلك العملية تقسيم ظاهرة التهاطل إلى تساقط أمطار وتساقط ثلوج، ونوع التربة، والنداوة السابقة للتربة، والترشيح والغطاء الأرضي والتبخر ونتح النباتات، وطبوغرافيا المكان، وتخزين المياه الجوفية. كما أن تحديد ما إذا كان تدفق نهر معين يتجاوز القدرة الاستيعابية للمجرى، وما إذا كان سيؤدي إلى زيادة تدفق النهر، ليس أمراً سهلاَ، بل ويزداد تعقيداً بوجود الحواجز الاصطناعية على النهر وغيرها من الهياكل التي هي من صنع الإنسان على سبيل المثال. وتحاول النماذج الهيدرولوجية تبسيط مفهوم هذه العوامل والعمليات بما يتيح إجراء أعمال المحاكاة لجريان مياه التهاطل و/أو تدفق النهر في الظروف المختلفة. ومع ذلك، يجب توخي الحذر عند تفسير نتائج النمذجة الهيدرولوجية على النطاق العالمي، وخاصة بالنسبة للمناطق الأصغر، وذلك بسبب انخفاض الدقة الملازم لهذه النماذج، فضلاً عن الافتراضات والتبسيطات التي تتطلبها (فعلى سبيل المثال، شبكة بمقدار 0,5 درجة تقابلها خصائص نسق طبيعي landscape features يحتسب متوسطها مكانياً بحوالي 50-55 كم بالنسبة لخطوط عرض متوسطة ومنخفضة). وتوفر مثل هذه النتائج صورة متسقة وعالية المستوى، ولكنها لن تقدم أي تفاصيل دقة أو تقلبية أفضل. وقد تسمح النماذج الهيدرولوجية المطبقة على نطاقات أصغر أو نطاقات بحجم مستجمعات المياه بمزيد من العوامل المحلية التي تؤثر على الموارد المالية. إلا أنها تنطوي أيضًا على بعض بواعث عدم اليقين، التي تتمثل على سبيل المثال في تقليص نطاقات بيانات نموذج المناخ العالمي إلى النطاق اللازم للنماذج الهيدرولوجية. وعلاوة على ذلك، فإن تطبيق النماذج الهيدرولوجية المختلفة وتقنيات التحليل تزيد عادة من صعوبة المقارنة بين النتائج الخاصة بالمستجمعات المائية المختلفة.

دراسات التقييم المشتملة على منظور عالمي أو إقليمي

منذ إصدار تقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC تم نشر عدة دراسات تنظر إلى التأثيرات المتوقعة لتغيّر المناخ على الموارد المائية لحوض النيل. ومع ذلك، فلم يبحث سوى القليل من هذه الدراسات في موضوعي ذروة جريان النهر وأخطار الفيضانات بصفة خاصة. وتقترح دراسة عالمية للنمذجة قدمها هيرابياشي وآخرون (2008) وطبقت إسقاطات تغير المناخ المستمدة من أحد نماذج المناخ العالمي، أنه بنهاية القرن الحادي والعشرين ووفقًا لسيناريو الانبعاثات A1B، سوف تنخفض فترة معاودة الفيضان التي كانت تحدث كل مائة عام في القرن العشرين في حوض النيل لتصبح كل 16 عاماً تقريباً. وهذا قد يعني أن الذروة القصوى للتدفقات قد يزيد تواتر حدوثها بمعدل يزيد على 6 مرات في المستقبل. ومع ذلك، ينبغي ملاحظة أن نتائج الدراسات التي طبقت نموذج مناخ واحدًا أو سيناريو واحدًا فقط من سيناريوهات تغير المناخ ينبغي توخي الحذر في تفسيرها.  ويرجع ذلك إلى أن هذه الدراسات لم تنظر بعين الاعتبار إلى سيناريوهات تغير المناخ المحتملة الأخرى والتي قد تسفر عن نتيجة أثر مختلفة, من حيث الحجم أو في بعض الحالات من حيث إشارة التغيير. 

دراسات التقييم على النطاق الوطني أو دون الوطني

لقد قام باين وآخرون (2010) بمحاكاة التغيرات الشهرية في تدفقات مجرى نهر النيل وفق سيناريوهين للانبعاث (A2 و B2) في 11 نموذجاً من نماذج المناخ العالمي. وتوقع النتائج في الأغلب زيادة (تصل إلى أكثر من 30%) في التدفق خلال موسم الفيضان (يوليو - سبتمبر) في بداية القرن (2010 - 2039). وبرغم ذلك، فمع نهاية القرن، تغير هذا الاتجاه وأظهرت معظم النماذج الخاضعة للمحاكاة انخفاضاً في تدفق المجرى النهري خلال موسم التدفق المرتفع، نتيجة لارتفاع درجات الحرارة ومن ثم زيادة البخر في أعالي حوض النيل. وقد شوهد تباين كبير بين نماذج المناخ العالمي، ولم يزل هناك 3 نماذج على الأقل توقعت زيادة تصل إلى أكثر من 20% في التدفق خلال موسم الفيضان أثناء هذه الفترة. 

واستخدمت دراستان حديثتان نظام التنبؤ بفيضانات النيل (NFS) من أجل توقُّع التغيرات الناشئة في النيل الأزرق، الذي يعتبر الرافد الرئيسي للتدفق خلال موسم التدفق المرتفع (الشامي وآخرون 2009، سليمان وآخرون 2009). وقد طبقت الدراستان مقاربات مختلفة لمحاكاة لتقليص نطاقات أعمال المحاكاة المستمدة من نماذج المناخ العالمي، حيث طبق سليمان وآخرون (2009) منهج تقليص النطاقات الديناميكية باستخدام أعمال محاكاة لنموذج مناخ إقليمي (RCM) مستمد من نماذج المناخ العالمي. وتوصل إلى أنه بحلول منتصف القرن (2034 - 2055) ووفق سيناريو الانبعاثات A1B، تزيد موسمية التدفق النهري في النيل الأزرق، مع زيادة تدفق مجرى النهر في بداية موسم الفيضان (يونيو – أغسطس) بمقدار 10%، وانخفاض لاحق في تدفقات النهر أثناء موسم الفيضان وأثناء موسم جفاف النيل. كما طبق الشامي وآخرون (2009) أسلوب إحصائي لتقليص نطاقات ثلاثة من أنظمة المناخ العالمي، ووجد اتجاهاً طفيفاً للزيادة في تدفق مجرى النيل الأزرق وفق سيناريو الانبعاثات A2، وتغيراً أقل وفق سيناريو الانبعاثات B2. ووفق هذه الدراسة، أظهر نموذج مناخ عالمي واحد زيادة في تدفق النهر خلال موسم الفيضان في مطلع القرن (حتى ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين)، يعقبها انخفاض في وقت لاحق. ومن المهم بالنسبة لجميع هذه الدراسات ملاحظة دور القرارات المعنية بإدارة المياه عبر الحدود في تحديد توافر موارد المياه وإدارة الفيضانات عبر حوض النيل (مثال، انظر كونواي 2005). 

نتائج برنامج AVOID

لتحديد القدر الذي يؤثر به تغير المناخ على فيضانات الأنهار وأوجه عدم اليقين الملازمة له، قام برنامج AVOID بحساب مؤشر لمخاطر الفيضانات لجميع البلدان التي شملتها هذه النشرية بناءً على أنماط تغير المناخ المستمدة من 21 نموذجاً من نماذج المناخ العالمي (وارين وآخرون، 2010). ويضمن هذا المؤشر وجود أسلوب منهجي ثابت في جميع البلدان ويأخذ في الاعتبار أوجه عدم اليقين في النماذج المناخية.

المنهجية

يعرض تأثير تغيّر المناخ على فيضانات الأنهار باستخدام مؤشر يمثل تغير النسبة المئوية لمتوسط مخاطر الفيضانات السنوية في بلد ما، ويتم حسابه من خلال افتراض علاقة معيارية بين قوة الفيضان ومقدار الفقد. ويستند المؤشر إلى التقدير الحالي (1961-1990) والمستقبلي لمنحنى تواتر الفيضانات، ويتم استنباطه من السلاسل الزمنية للجريان الخاضع للمحاكاة بدقة مكانية تبلغ 0.5^o × 0.5 ^oباستخدام نموذج هيدرولوجي عالمي MacPDM (غوسلينغ وآرنيل، 2011). وتم ضم منحنى تواتر الفيضان مع منحنى عام لقوة أو فقد الفيضان بهدف تقدير متوسط الضرر الناجم عن الفيضان سنوياً في كل خلية شبكية. وضُرب الناتج بعد ذلك في تعداد السكان بالخلية الشبكية، وجُمِع حاصل الجمع عبر الإقليم، ومن ثم ينتج مقدار الضرر السنوي مقاساً بحسب السكان. وهكذا يُفترض أن الضرر الناجم عن الفيضانات يكون متناسباً مع تعداد السكان في كل خلية شبكية، وليس بقيمة الأصول المعرّضة لهذه المخاطر، كما يُفترض أن تكون نسبة الأشخاص المعرّضين للفيضانات ثابتة عبر كل خلية شبكية (وارين وآخرون 2010). 

ويتم حساب القيّم الوطنية في السهول الفيضية الرئيسية استناداً إلى العرض العام للأمم المتحدة: منهاج بيانات المخاطر العالمية (preview.grid.unep.ch). وهذه القاعدة من البيانات تتضمن تقديرات شبكية، بدقة مكانية تبلغ 30 ثانية قوسية (0,00833 ^o × 0,00833 ^o)، من التواتر التقديري للفيضانات. وعليه، يتحدد من هذه القاعدة من البيانات نسبة كل خلية شبكية مقدارها 0,5 ^o × 0,5 ^oوتعرّف على أنها سهل فيضي، بالإضافة إلى أعداد الأشخاص الذين يعيشون في خلية شبكية مقدارها 0,5 ^o × 0,5 ^o في المناطق المعرضة للفيضانات. ولا تتضمن مجموعة بيانات السهل الفيضي السهول الفيضية "الصغيرة"، حتى تقلل من حجم التعرض الفعلي للفيضانات. وتم تطبيق نمط تغير المناخ من 21 نموذجاً من نماذج المناخ العالمي على نموذج MacPDM، وفق سيناريوهين للانبعاثات؛ 1) سيناريو SRES A1B و2) سيناريو التخفيف الشديد تتبع فيه الانبعاثات السيناريو A1B حتى 2016 ولكنها تنخفض بعد ذلك بمعدل 5% سنويًا إلى مستوى انبعاثات منخفض (يشار إليه بـ A1B-2016-5-L). ويفترض كلا السيناريوهين تغيّر تعداد السكان خلال القرن الحادي والعشرين وفق السيناريو SRES A1 كما هو مطبق في النموذج IMAGE 2.3 (فان فورين وآخرون، 2007). ويُعد تطبيق نماذج المناخ الـ21 محاولة لتحديد حجم عدم اليقين الناجم عن النمذجة المناخية، برغم الإقرار بتطبيق نموذج آثار واحد فقط (MacPDM). وقد أجريت أعمال المحاكاة للسنوات 2030 و2050 و2080 و2100. وتظهر النتيجة تغيّراً في مخاطر الفيضانات بسبب تغير المناخ، دون تغيّر مخاطر الفيضانات بالنسبة إلى الوقت الحالي (وارين وآخرين، 2010).

النتائج

يعرض الشكل 13 النتائج الخاصة بمصر؛ فبحلول ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، تتوقع النماذج بعضاً من التغييرات متوسط مخاطر فيضانات الأنهار على مصر في كلا السيناريوهين، حيث يتوقع بعض النماذج انخفاضات والبعض الآخر يتوقع زيادات، ولكن هناك توازن في اتجاه زيادة مخاطر الفيضانات. ويتوقع أن يأتي أكبر الانخفاضات في ثلاثينيات هذا القرن، ويكون بهبوط يبلغ 70% في معدل مخاطر الفيضانات سنوياً، بينما تكون أكبر زيادة متوقعة بنسبة 50%. 

وبحلول عام 2100، تصبح الإسقاطات النموذجية المستمدة من النماذج المختلفة أكبر مما هي عليه. ويكون ذلك أوضح فيما يتعلق بالسيناريو A1B عنه في سيناريو التخفيف. ففي إطار سيناريو التخفيف، لا يزال معظم النماذج تتوقع انخفاضاً في مخاطر الفيضانات (انخفاض يصل لأقل من 90%)، ولكن البعض الآخر يتوقع زيادة في هذه المخاطر. ويمثل المتوسط في جميع الإسقاطات انخفاضاً قدره 40%، بينما تبلغ أكبر زيادة 80% فأكثر تقريبًا. ووفقا للسيناريو A1B، تتوقع ثلاثة أرباع النماذج انخفاض الفيضانات، مع بلوغ أكبر زيادة متوقعة، 210% فأكثر تقريبًا، وغير أن متوسط الإسقاطات عبر جميع النماذج تذهب إلى انخفاض مخاطر الفيضانات بنسبة 50% تقريباً. 

ومن هنا، فبالنسبة لمصر، تظهر النماذج اتجاهًا أكبر لانخفاض مخاطر الفيضانات في البداية في كلا السيناريوهين، إلا أنه لا تزال غالبية النماذج - في وقت لاحق من القرن – تتفق على حدوث انخفاض مقارنةً بمتوسط مخاطر الفيضانات السنوي في الوقت الحالي، ولكن بصفة خاصة في سيناريوA1B ، بدأ عدد قليل من النماذج في إظهار مستويات أكبر من الزيادات في مخاطر الفيضانات. وتجدر الإشارة إلى أن الاختلافات بين إسقاطات النماذج تكون أكبر في فترات لاحقة من القرن وبخاصة بالنسبة للسيناريو A1B. 

الشكل 13: تشير رسومات الصندوق والمؤشر البيانية إلى التغير في النسبة المئوية لمتوسط مخاطر الفيضانات السنوي داخل مصر، من 21 نموذجاً من نماذج المناخ العالمي وفق سيناريوهين للانبعاثات (السيناريو A1B والسيناريو A1B-2016-5-L)، لأربعة آفاق زمنية. وتوضح الرسومات البيانية المئينات 25 و50 و75 (تمثلها الصناديق) و القيم العظمى والصغرى (يمثلها حد المؤشرات).





الأعاصير الاستوائية



مصر ليست عرضة للأعاصير المدارية. 

المناطق الساحلية




فكرة عامة





تنتهي دراسات عديدة إلى أن مصر لديها قابلية تأثر عالية بارتفاع منسوب سطح البحر (SLR). ففي إحدى الدراسات التي تناولت تأثير ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار متر واحد بالنسبة لأربع وثمانين بلداً نامياً، حلّت مصر في المرتبة الثانية من حيث أعلى سكان المناطق الساحلية تضرراً، وفي المرتبة الثالثة من حيث أعلى إجمالي ناتج محلي ساحلي تضرراً، وفي المرتبة الخامسة من حيث أكبر جزء من المناطق الحضرية تضرراً. وقد يتضرر ما يقرب من 15% (2,7 مليون نسمة) من سكان المناطق الساحلية في مصر بزيادة 10% في المعدل الحالي لتواتر عرام العواصف storm surge البالغ مرة كل 100 عام مصحوبة بارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار متر واحد. وتشير عمليات المحاكاة التي أجراها معهد البحوث الساحلية إلى أن المساحة الإجمالية المتضررة من دلتا النيل في أعوام 2025 و2050 و2075 و2100، قد تكون 153، 256، 450، و761 كم²، وخصوصًا، وفق السيناريو SRES A1FI. 



دراسات التقييم المشتملة على منظور عالمي أو إقليمي



انتهى تقرير التقييم الرابع AR4 للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCCإلى أنه في ذلك الوقت كان الفهم مقتصرًا للغاية على توفير أفضل تقدير أو حداً لأعلى ارتفاع لمنسوب سطح البحر العالمي في القرن الحادي والعشرين (IPCC،2007b). ومع ذلك، نُشِر نطاق لارتفاع منسوب سطح البحر، باستثناء تأثيرات الفقد المتسارع للجليد، متراوحة من 9,19 متر إلى 0,59 متر بحلول تسعينيات القرن الحادي والعشرين (بالنسبة إلى الفترة من 1980 إلى 2000) لنطاق من السيناريوهات (من السيناريو SRES A1FI إلى السيناريو B1). كما قدم التقرير تقديرًا توضيحيًا بتغيّر ارتفاع منسوب سطح البحر بما يصل إلى 17 سم من تسارع أنهار الصفائح الجليدية والجداول الجليدية، إلا أنه لم يشير إلى هذه القيمة على أنها أعلى قيمة ممكنة الحدوث. وعلى الرغم من أن هناك إسقاطات منشورة بزيادة ارتفاع منسوب سطح البحر عن القيم الواردة في تقرير التقييم الرابع (نيكولاس وآخرون، 2011)، إلا أن الكثير منها يستخدم عادة طرقاً شبه تجريبية ذات دقة مادية محدودة وتتطلب مزيداً من الأبحاث للحصول على تقدير أكثر موثوقية. كما يجب كذلك توخي الحذر عند ربط إسقاطات ارتفاع منسوب سطح البحر بدرجات الحرارة بسبب اختلاف أوقات الاستجابة لهذين المتغيرين المناخيين إلى تغير في التأثير الإشعاعي. 
وقد أشار نيكولاس ولوي (2004) في السابق إلى أن التخفيف وحده لن يؤدي إلى تجنب جميع الآثار الناجمة عن الارتفاعات في منسوب سطح البحر، ويرجح أن الأمر قد يتطلب التكيف أيضًا. وقد ذهبت تقديرات فان فورين في أحد أعماله البحثية التي أجراها حديثاً (2011)، إلى أنه في عالم يصل فيه المتوسط العالمي لدرجات حرارة قرب السطح لحوالي درجتين مئويتين بحلول عام 2100، قد يصل المتوسط العالمي لارتفاع منسوب سطح البحر إلى 0,49 متر عن المستويات الحالية مع نهاية القرن، أما تقديرهم لارتفاع منسوب سطح البحر في عالم يصل فيه المتوسط العالمي لدرجات الحرارة العالمية إلى 4 درجات مئوية في عام 2100 فقد بلغ 0,71 متر، مما يفيد أنه يمكن تجنب حوالي 40% من الزيادة المستقبلية في منسوب البحر حتى نهاية القرن الحادي والعشرين من خلال سياسات التخفيف. وقد توصلت دراسة أجراها باردينز وآخرون (2011) إلى نتيجة ممثلة من حيث الكيف، حيث تناولت إسقاطات تغيّر المناخ المأخوذة عن اثنين من نماذج المناخ العالمية. ووجد الباحثون أن حوالي ثلث المتوسط العالمي لارتفاع منسوب سطح البحر خلال القرن الحادي والعشرين يمكن تجنبه من خلال سيناريو للتخفيف، حيث يقترب المتوسط العالمي لدرجة حرارة هواء السطح وفق هذا السيناريو من الاستقرار عند درجتين مئويتين تقريباً مقارنة بحقبة ما قبل عصر الصناعة. ووفقًا لسيناريو خط الأساس "أساليب العمل المعتاد"، فإن الزيادة المتوقعة في درجة الحرارة على مدار القرن الحادي والعشرين تبلغ حوالي 4 درجات مئوية، ويبلغ نطاق ارتفاع منسوب سطح البحر من 0,29 حتى 0,51 متر (بحلول الفترة 2090 - 2099 بالنسبة إلى 1980 - 1999؛ ويتراوح عدم اليقين من 5% إلى 95% نتيجة معالجة ذوبان الجليد على الأرض واتباع المنهجية المستخدمة في تقرير التقييم الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ). ووفق سيناريو التخفيف، يبلغ المتوسط العالمي لارتفاع منسوب سطح البحر المتوقع في هذه الدراسة من 0,17 إلى 0,34 متر. 
اتبع التقدير الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCCa) نيكولاس ولوي (2004) في تقديراتهما لأعداد الأشخاص المتضررين بالفيضانات الساحلية الناشئة عن ارتفاع منسوب سطح البحر؛ حيث توقع نيكولاس ولوي (2004) بالنسبة لإقليم جنوب المتوسط أن يتضرر 1,6 مليون شخص سنويًا من جراء ارتفاع منسوب سطح البحر بحلول ثمانينيات القرن الحادي والعشرين قياساً على تسعينيات القرن العشرين بالنسبة للسيناريو SRES A2 (مع ملاحظة أن هذا الإقليم يتضمن أيضًا بلدانًا أخرى، مثل ليبيا والجزائر). ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه هذه الحسابات افترضت أن معايير الحماية قد ارتفعت مع تزايد الناتج المحلي الإجمالي، على الرغم من عدم وجود تكيف إضافي مع ارتفاع منسوب سطح البحر. وفي الآونة الأخيرة، قام نيكولاس وآخرون (2011) أيضًا بفحص الآثار المحتملة المترتبة على ارتفاع منسوب سطح البحر في أحد السيناريوهات الذي حدد ارتفاع درجة الحرارة بحلول عام 2100 عند 4 درجة مئوية تقريباً. وتشير القراءات من الشكل 3 المأخوذ عن دراسة نيكولاس وآخرين (2011) بالنسبة لإقليم جنوب المتوسط إلى غمر أقل من 5 مليون شخص إضافي تقريبًا بارتفاع 0,5 متر في منسوب سطح البحر (بافتراض عدم تنفيذ حماية إضافية). كما درس الشامي وآخرون (2011) نتيجة ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 2 متر بحلول عام 2100، ولكن لما كنا نعتبر هذا المعدل لارتفاع منسوب سطح البحر ذا احتمالية ضعيفة، فإننا لم ندرج هذه الأرقام هنا. 
ويقدم داسغوبتا وآخرون تحليلات مفيدة على النطاق العالمي لآثار ارتفاع منسوب سطح البحر على الأقاليم الساحلية للعديد من البلدان النامية (a2009، a2009، 2010). وقام داسغوبتا وزملاؤه (a2009) بالبحث في عواقب الارتفاع المفترض في منسوب سطح البحر (1- 5 متر بزيادات إضافية بمقدار 1 متر) من خلال رسم خرائط غمر الأرض في نظام المعلومات الجغرافية (GIS) ولكنهم لم يأخذوا في الاعتبار أي تأثيرات لتغيّر المناخ (مثل التقلبية في عرام العواصف). وفي الواقع، يشير المؤلفون إلى أن تقديراتهم للآثار كانت متحفظة لذلك السبب، كما يرون أن أي ارتفاع صغير في منسوب سطح البحر يمكن أن يفاقم من أثر ظواهر عرام العواصف، التي تحدث بصورة منتظمة وتخلف عواقب مدمرة في بعض المناطق الساحلية. وقد اقتصر التحليل على 84 بلداً نامياً، وتم افتراض أن مستوى حماية المناطق الساحلية تظل على مستوياتها الحالية بالنسبة لجميع سيناريوهات ارتفاع منسوب سطح البحر. ومن بين 84 بلداً شملتهم دراسة داسغوبتا وآخرين (2009a)، حلت مصر في المرتبة الثانية من حيث أعلى سكان المناطق الساحلية تضرراً، وفي المرتبة الثالثة من حيث أعلى ناتج محلي إجمالي ساحلي تضرراً، وفي المرتبة الخامسة من حيث أكبر جزء من المناطق الحضرية تضرراً نتيجة لارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر (انظر الجدول 14). ولاحظ داسغوبتا وزملاؤه (2009a) أن هذه الآثار مرتفعة بشكل متفاوت في دلتا النيل؛ فمثلاً، توضح مقارنة للصور الملتقطة بالأقمار الصناعية لدلتا النيل لعام 2000 والصورة المتوقعة للزيادة المفترضة في منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر أن 25% من الدلتا قد يكون مصيرها الغرق (الشكل 14).



المرتبة	منطقة الأرض	تعداد السكان	الناتج المحلي الإجمالي	المناطق الحضرية	الأراضي الزراعية	الأراضي الرطبة
1	جزر البهاما (11,57)	فيتنام (10,79)	فيتنام (10,21)	فيتنام (10,74)	مصر (13,09)	فيتنام (28,67)
2	فيتنام (5,17)	مصر (9,28)	موريتانيا (9,35)	غيانا (10,02)	فيتنام (7,14)	جامايكا (28,16)
3	قطر (2,70)	موريتانيا (7,95)	مصر (6,44)	غيانا الفرنسية (7,76)	سورينام (5,60)	بليز (27,76)
4	بليز (1,90)	سورينام (7,00)	سورينام (6,35)	موريتانيا (7,50)	جزر البهاما (4,49)	قطر (21,75)
5	بورتوريكو (1,64)	غيانا (6,30)	بنين (5,64)	مصر (5,52)	الأرجنتين (3,19)	جزر البهاما (17,75)
6	كوبا (1,59)	غيانا الفرنسية (5,42)	جزر البهاما (4,74)	ليبيا (5,39)	جامايكا (2,82)	ليبيا (15,83)
7	تايوان والصين (1,59)	تونس (4,898)	غيانا (4,64)	الإمارات العربية المتحدة (4,80)	المكسيك (1,60)	أوروجواي (15,14)
8	غامبيا (1,33)	الإمارات العربية المتحدة (4,59)	غوينا الفرنسية (3,02)	تونس (4,50)	ميانمار (1,48)	المكسيك (14,85)
9	جاميكا (1,27)	جزر البهاما (4,56)	تونس (2,93)	سورينام (4,20)	غيانا (1,16)	بنين (13,78)
10	بنغلاديش (1,12)	بنين (4,93)	الإكوادور (2,66)	جزر البهاما (3,99)	تايوان والصين (1,05)	تايوان والصين (11,70)



الجدول 14: أكثر 10 بلدان تضرراً بارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر وفقًا لدراسة على 84 بلداً نامياً. وتشير الأرقام بين الأقواس إلى النسبة المئوية للأثر الواقع على كل بلد؛ فمثلا، تمت محاكاة تضرر 13,09% من جميع الأراضي الزراعية في مصر بارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر. ويُسلَّط الضوء على البلدان المشمولة في هذه الدراسة. والجدول مأخوذ عن دراسة (داسغوبتا وآخرين، 2009a).




الشكل 14: المناطق المتأثر بالغمر نتيجة ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر في دلتا النيل ومدينة رشيد.و الشكل مأخوذ عن دراسة داسغوبتا وآخرين (2009a).




وفي دراسة مختلفة، بحث داسغوبتا وآخرون (2009b) نفس البلدان النامية الـ 84 التي شملتها دراسة داسغوبتا وآخرين (2009a)، ولكن بدلاً من بحث الآثار وفق عدة مستويات لشدة ارتفاع منسوب سطح البحر المفترض، بحثت دراسة داسغوبتا وزملاؤه (2009b)الزيادة بنسبة 10% في عرام العواصف الذي يحدث يحدث حاليًا مرة واحدة كل 100 سنة مصحوبًا بارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر. وقد تم تطبيق نماذج الغمر لنُظم المعلومات الجغرافية في التحليل، وهذه الطريقة تفيد أن عدم اليقين المرتبط بنظام المناخ قد تم التغاضي عنه. ومع ذلك، فالإسقاطات توفر مؤشرًا مفيدًا للأثر المحتمل المترتب على ارتفاع منسوب سطح البحر في مصر وتُستخدم لتأكيد ارتفاع قابلية التأثر لدى مصر والتي تم تحديدها في دراسة داسغوبتا وآخرين (2009a). ويوضح الجدول 15 إمكانية تضرر ما يقرب من 15% (2,7 مليون شخص) من سكان المناطق الساحلية في مصر. 





البلد	الأثر الإضافي: مساحة الأرض (كم2)	الأثر المتوقع كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي	الأثر الإضافي: تعداد السكان	لأثر المتوقع كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي	الأثر الإضافي: الناتج المحلي الإجمالي (مليون دولار أمريكي)	لأثر المتوقع كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي	الأثر الإضافي: منطقة زراعية (كم2)	الأثر المتوقع كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي	الأثر الإضافي: الامتداد الحضري (كم2)	لأثر المتوقع كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي	الأثر الإضافي: الأراضي الرطبة ( كم2)	لأثر المتوقع كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي
أفريقيا
جنوب أفريقيا	607	43,09	48 140	32,91	174	30,98	70	34,48	93	48,10	132	46,23
مصر	2 290	13,61	2 600 000	14,68	4 600	16,67	692	5,23	627	15,30	640	28,36
كينيا	274	41,93	27 400	40,23	10	32,05	40	22,13	9	38,89	177	52,51
الأمريكتين
الأرجنتين	2 400	28,03	278 000	19,52	2 240	16,42	157	9,93	313	27,47	459	11,30
البرازيل	6 280	15,08	1 100 000	30,37	4 880	28,48	275	16,47	960	33,67	2 590	11,48
المكسيك	9 130	29,04	463 000	20,56	2 570	21,22	310	10,89	701	18,35	1 760	52,25
بيرو	727	36,69	61 000	46,90	177	46,18	5	26,92	54	42,72	20	37,91
آسيا
الصين	11 800	17,52	10 800000	16,67	31 200	17,51	6 640	11,66	2 900	15,70	4 360	39,77
جمهورية كوريا	902	61,73	863 000	50,48	10 600	47,86	237	66,75	335	48,15	77	78,81
الهند	8 690	29.33	7 640 000	28.68	5 170	27.72	3 740	23,64	1 290	30,04	2 510	32,31
إندونيسيا	14 400	26.64	5 830 000	32.75	7 990	38,71	4110	26,12	1 280	33,25	2 680	26,97
المملكة العربية السعودية	1 360	41.58	243 000	42.92	2 420	40,60	0	0.00	390	45,85	715	51,04
بنغلاديش	4 450	23.45	4 840 000	16.01	2 220	19,00	2 710	17,52	433	18.30	3 890	24,29








الجدول 15: أثر ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر مصحوبًا بارتفاع بنسبة 10% من عرام العواصف الذي يحدث مرة واحدة كل 100 سنة. والآثار ممثلة في صورة آثار إضافية، بالنسبة لآثار ظواهر عرام العواصف الحالية.ويقدم كل أثر في صورة قيمة مطلقة، ثم كنسبة مئوية من الإجمالي الساحلي؛ مثل تضرر 9,93% من الأراضي الساحلية الزراعية في الأرجنتين. والجدول مأخوذ عن دراسة داسغوبتا وآخرين (2009b) التي بحثت الآثار الناشئة في 84 بلداً نامياً. ولم يعرض هنا سوى البلدان ذات الصلة بهذه الدراسة. وجميع الآثار الإضافية مقربة إلى أقرب ثلاثة أرقام معنوية.








الفئة	مساحة الأرض	تعداد السكان	الناتج المحلي الإجمالي	الحضر	الزراعة	الأراضي الرطبة
1	ساحل العاج 285,2	ساحل العاج (590,7)	ساحل العاج (1025,5)	ساحل العاج (500,0)	مصر (398,3)	الجزائر (400,5)
2	جمهورية الكونغو (266,6)	جمهورية الكونغو (285,8)	الغابون (282,5)	الغابون (300,0)	موزمبيق (237,8)	شيلي (400,0)
3	سري لانكا (234,0)	موريتانيا (270,2)	جمهورية الكونغو (252,7)	هندوراس (300,0)	سري لانكا (218,2)	أنغولا (398,8)
4	هندوراس (226,4)	الغابون (260,6)	غامبيا (232,7)	مصر (247,6)	باكستان (216,7)	نيجيريا (274,4)
5	نيجيريا (226,3)	غامبيا (204,3)	موريتانيا (221,3)	بنغلاديش (211,9)	المكسيك (210,5)	جمهورية الكونغو (220,0)
6	نيكاراغوا ((218,6)	مصر (190,3)	مصر (213,7)	الكاميرون (200,0)	بنغلاديش (209,5)	هايتي (211,1)
7	بنين (193,3)	سري لانكا (185,1)	بنغلاديش (193,6)	غامبيا ((198,7)	كوبا (200,0)	غينيا (200,0)
8	غامبيا (159,0)	هندوراس (164,4)	بليز (192,1)	الكونغو (197,8)	كولومبيا (200,0)	جمهورية الدومنيكان (198,4)
9	غواتيمالا (158,0)	نيكاراغوا (160,6)	نيكاراغوا (189,0)	بليز (195,2)	كمبوديا (191,7)	غواتيمالا (197,3)
10	هايتي (147,8)	بنغلاديش (154,8)	الكاميرون (179,2)	كوبا (194,3)	أوروغواي (175,0)	غامبيا (192,3)



وقد كرر داسغوبتا وآخرون (2010) هذا التحليل لكي يوضح أنه من بين 84 بلدًا خضعت للدراسة، جاءت مصر كسادس أعلى زيادة في النسبة المئوية عن النسبة الحالية في تعداد السكان المعرضين لارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر وزيادة 10% في ظواهر عرام العواصف؛ وكانت الزيادة 190,3% (انظر الجدول 16). وبالنسبة للناتج المحلي الإجمالي بالمناطق الساحلية، حلت مصر أيضًا في المرتبة السادسة بزيادة 213,7%، وحلت في المرتبة الرابعة بين البلدان التي لديها أكبر المساحات الحضرية تضرراً، بزيادة قدرها 247,6% عن النسبة الحالية، بينما جاءت مصر على رأس قائمة البلدان من حيث الأثر الأكبر على المناطق الزراعية الساحلية، بزيادة بلغت 400% تقريبًا. وختاماً، أوضحت النتائج أن مصر لديها قابلية تأثر عالية بارتفاع منسوب سطح البحر.
الجدول 16: أعلى 10 بلدان من بين 84 بلداً نامياً، التي بها أكبر زيادات في قيم المؤشرات المعرَّضة (قياساً على حالة عدم ارتفاع منسوب سطح البحر؛ القيم معروضة بين الأقواس)، نتيجة لزيادة مقدارها 1 متر في منسوب سطح البحر وزيادة بنسبة 10% في ظواهر عرام العواصف. ويُسلَّط الضوء على البلدان المشمولة في هذه الدراسة. والبيانات مأخوذ عن دراسة (داسغوبتا وآخرين (2010). 
ويقدم هانسون وآخرون (2011) تقديرات لتعرض مدن العالم الكبرى التي بها مواني (التي يزيد سكانها على 1 مليون نسمة في 2005) للفيضانات الساحلية بسبب ارتفاع منسوب سطح البحر وعرام العواصف حالياً وفي سبعينيات القرن الحادي والعشرين. وتؤيد النتائج بصفة عامة الإسقاطات التي قدمتها دراسات داسغوبتا وآخرين  (2009a، 2009b، 2010)، والتي تشير إلى أن مصر قد تتأثر تأثراً كبيراً بارتفاع منسوب سطح البحر. وقد تم حساب تعرض السكان كدالة ارتفاع function of elevation في مقابل مناسيب المياه المرتبطة بعرام العواصف الذي يحدث مرة واحدة في كل 100 سنة. ويفترض التحليل ارتفاعًا متناسقًا لمنسوب سطح البحر بمقدار 0,5 متر بحلول عام 2070. أما بالنسبة للعواصف المدارية، فيُفترض وجود زيادة بمقدار 10% في المناسيب القصوى للمياه، مع عدم اتساع رقعة المنطقة المتضررة؛ أما بالنسبة للعواصف فوق المدارية ، فتم افتراض وجود زيادة مقدارها 10% في المستويات القصوى للمياه. كما تم افتراض انخفاض متماثل في مستويات الأرض بمقدار 0,5 متر من عام 2005 إلى سبعينيات القرن الحادي والعشرين في هذه المدن المعروفة تاريخياً بقابلية تأثرها (وهي عادة مدن المواني الواقعة في أي دلتا). وقدمت هذه المقاربة تغيرًا متباينًا في المنسوب الأقصى للمياه تراوح من 0,5 متر تقريبًا في المدن المتضررة بارتفاع منسوب سطح البحر العالمي فقط إلى 1,5 متر على الأكثر بالنسبة للمدن المتأثرة بارتفاع منسوب سطح الماء العالمي، والزيادة في هبوب العواصف وهبوط /انخساف الأرض بفعل التأثيرات البشرية. وتستند الإسقاطات المتعلقة بالسكان على المتغير المتوسط للأمم المتحدة؛ حيث يستقر تعداد السكان العالمي عند حوالي 9 مليون نسمة بحلول عام 2050. ويوضح الشكل 15 أن مدن المواني في مصر كانت ضمن أعلى 10 بلدان من حيث تعرض السكان لإسقاطات ارتفاع منسوب سطح الماء في سبعينيات القرن الحادي والعشرين. وأخذاً في الاعتبار كل من تغير المناخ والهبوط/انخساف الأرض والعوامل الاقتصادية الاجتماعية، فإن عدد السكان المعرضين للخطر في مدن المواني يزيد من حوالي 2 مليون في الوقت الحالي إلى 5 مليون في سبعينيات القرن الحادي والعشرين. وبوجه عام، يتأثر تغير نسبة التعرض للمخاطر في مدن البلدان النامية بصورة أكثر بالتغيرات الاقتصادية الاجتماعية، بينما تتأثر مدن البلدان المتقدمة بصورة أكبر بتغير المناخ (هانسون وآخرون، 2011).




الشكل 15: أعلى 15 بلداً في سبعينيات القرن الحادي والعشرين من حيث تعرض مدن المواني لارتفاع منسوب سطح البحر، وفق تحليل عالمي لـ 136 مدينة بها ميناء (هانسون وآخرون، 2011). والشكل يوضح النسب التي تعكس مدى التعرض الحالي وتغير المناخ وهبوط الأرض والتغيرات الاقتصادية الاجتماعية. 
ولمزيد من تقييم أثر ارتفاع منسوب سطح البحر وبعض أوجه عدم اليقين الملازمة له، تم استخدام النموذج DIVA لحساب عدد الأشخاص الذين يتم غمرهم سنويًا بسبب الزيادات في المتوسط العالمي لارتفاع منسوب سطح البحر (براون وآخرون، 2011). ويُعد النموذج DIVA (DINAS-COAST، 2006) نموذجاً متكاملاً للأنظمة الساحلية ويضم سيناريوهات تغير منسوب سطح الماء، إلى جانب المعلومات الاقتصادية الاجتماعية، مثل زيادة السكان. وتستخدم الدراسة سيناريوهين للمناخ؛ 1) السيناريو SRES A1B و2) سيناريو التخفيف، RCP 2.6. وفي كلتا الحالتين، تم استخدام



	A1B		RCP
	منخفض	مرتفع	منخفض	مرتفع
الأشخاص الإضافيون المعرضين للغمر (آلاف)	205,90	2251,67	110,63	938,11
الفقد في مساحة الأراضي الرطبة (نسبة مئوية من إجمالي الأراضي الرطبة في البلد)	36,28%	50,85%	36,14%	42,68%



سيناريو للسكان هو SRES A1B. ونتائج الدراسة موضحة في الجدول 17.


الجدول 17: عدد الأشخاص الإضافيين المعرضين للغمر (آلاف)، والنسبة المئوية لإجمالي الأراضي الرطبة المفقودة بحلول ثمانينات القرن الحادي والعشرين وفق حالات الارتفاع والانخفاض في السيناريو SRES A1B وسيناريو التخفيف RCP 2.6 (براون وآخرون 2011). 



دراسات التقييم على النطاق الوطني أو دون الوطني



أكدت الدراسات الوطنية صرامة النتائج التي انتهت إليها دراسات تقييم الأثر العالمية بشأن الأثر الذي يتركه ارتفاع منسوب سطح البحر على مصر (داسغوبتا وآخرون، 2009a، داسغوبتا وآخرون، 2009b، داسغوبتا وآخرون، 2010، هانسون وآخرون، 2011). فمثلاً، أظهر برنامج الأمم المتحدة للبيئة (2008) أنه وفق الارتفاع المفترض لمنسوب سطح البحر بمقدار 0,5 متر، قد يتأثر 4 ملايين شخص وتُغمَر مساحة قدرها 1,800 كم² من الأرضي في مصر. وبارتفاع منسوب سطح البحر 1,5 متر، يرتفع هذا عدد الأشخاص المتضررين إلى 8 ملايين شخص، مع انغمار 5700 كم² من الأراضي. وفي تقييمهما لأثر ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر على الدلتا، انتهى النهري ودولوشيتز (2010) إلى إمكانية انغمار مساحة 6900 كم² من الأراضي المحصولية والأراضي الرطبة وبرك الأسماك بما يمثل 28,93% من إجمالي مساحة دلتا النيل وذلك نتيجة ارتفاع في منسوب سطح البحر بمقدار 1 متر، أما على فرض ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 1,5 متر، فقد ترتفع مساحة الأراضي المنغمرة إلى 8425 كم² بنسبة 35,33% من إجمالي مساحة الدلتا. وعند ارتفاع منسوب سطح البحر بمقدار 2 متر، يمكن أن تنغمر مساحة 12110 كم² بنسبة 50,78% من إجمالي مساحة الدلتا. وتعد هذه التقديرات أعلى من تقديرات دراسة داسغوبتا وآخرون، 2009b الخاصة بمصر (انظر الجدول 13). وبالفعل، فإن مقارنة التقديرات الوطنية الأخرى بدراسة تقييم الأثر لداسغوبتا وآخرين، (2009b) تفيد بأن هذه الأخيرة ربما تقلل من حجم آثار ارتفاع منسوب سطح البحر. ويمكن تبرير هذه الاختلافات بعدة أسباب منها أن الدراسات الوطنية تطبق نماذج ارتفاع رقمية digital elevation models أكثر دقة من تلك التي استخدمتها دراسة داسغوبتا وآخرين، 2009b، ومن ثم فهي تعطي تقديراً أكثر ملاءمة لمدى الانغمار المحتمل. 
ويسلط الإبلاغ الوطني الثاني لمصر الصادر بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (جهاز شؤون البيئة المصري، 2010)، الضوء على النتائج الأخيرة لمعهد البحوث الساحلية (CoRI) الذي يقدم نتائجه الخاصة بأعمال المحاكاة لكامل مساحة دلتا النيل المتضررة بارتفاع منسوب سطح البحر بالنسبة لأربعة آفاق زمنية في المستقبل وفق السيناريو A1FI SLR. وقد قام المعهد بدراسة الوضع الحالي لوسائل الدفاع الساحلي ضد ارتفاع منسوب المياه بالساحل، وهذا الوضع تحديداً يتمثل في أن حدود البحيرات تكون أعلى من مستوى الصفر والأراضي المنخفضة عند خليج أبي قير محمية بجدار محمد على البحري الذي تم إنشاؤه في عام 1830. ويمكن تقدير كامل المساحة المتضررة في الدلتا في الأعوام 2025 و2050 و2075 و2100 بمقدار 153 و256 و450 و761 كم²على التوالي. وفي غياب جدار محمد علي البحري وبقاء حدود البحيرة عند المستوى الصفري، فإن إجمالي المساحة المتضررة قد تبلغ 701 و1729 و3010 و3600 كم² على التوالي. وينتهي التقرير إلى أنه في "أسوأ الظروف" (أي وفق السيناريو A1Fl)، يمكن أن يكون لجدار محمد على البحري دورًا ملحوظًا في حماية مساحة الأراضي المنخفضة بعد عام 2025. وتجدر الإشارة إلى أن التقديرات التي قدمها معهد البحوث الساحلية (جهاز شؤون البيئة المصري، 2010) (أي تضرر 761 كم² بحلول عام 2100) تختلف عن التقديرات التي قدمها داسغوبتا وآخرون (2009b) (أي تضرر 2,290 كم² بالارتفاع المفترض لمنسوب سطح البحر بمقدار 1 متر مصحوبًا بزيادة 10% في عرام العواصف الذي يحدث مرة واحدة كل 100 عام). ويعزى السبب في ذلك إلى أن الدراستان طبقتا سيناريوهات مختلفة لارتفاع منسوب سطح البحر وأن تقديرات المعهد تخص دلتا النيل فقط (في مقابل تقديرات الخط الساحلي المصري بالكامل)

المصادر



ABOU-HADID, A. F. 2006. Assessment of Impacts, Adaptation and Vulnerability to Climate Change in North Africa: Food Production and Water Resources, Final Report, Assessments of Impacts and Adaptations to Climate Change (AIACC).
AGRAWALA, S., MOEHNER, A., EL RAEY, M., CONWAY, D., VAN AALST, M., HAGENSTAD, M. & SMITH, J. 2004. Development and Climate Change in Egypt, Focus on Coastal Resources and the Nile. Working Party on Global and Structural Policies.
AINSWORTH, E. A. & MCGRATH, J. M. 2010. Direct Effects of Rising Atmospheric Carbon Dioxide and Ozone on Crop Yields. In: LOBELL, D. & BURKE, M. (eds.) Climate Change and Food Security. Springer Netherlands.
ALLISON, E. H., PERRY, A. L., BADJECK, M.-C., NEIL ADGER, W., BROWN, K., CONWAY, D., HALLS, A. S., PILLING, G. M., REYNOLDS, J. D., ANDREW, N. L. & DULVY, N. K. 2009. Vulnerability of national economies to the impacts of climate change on fisheries. Fish and Fisheries, 10, 173-196.
ARAB REPUBLIC OF EGYPT, CABINET OF MINISTRIES, MINISTRY OF STATE FOR ENVIRONMENTAL AFFAIRS, EGYPTIAN ENVIRONMENTAL AFFAIRS AGENCY & CLIMATE CHANGE CENTRAL DEPARTMENT 2010. Egypt National Environmental, Economic and Development Study (NEEDS) for Climate Change. United Nations Framework Convention on Climate Change. Cairo, Egypt.
ARNELL, N. W. 2004. Climate change and global water resources: SRES emissions and socio-economic scenarios. Global Environmental Change, 14, 31-52.
ATTAHER, S. M., MEDANY, M. A. & EL-GINDY, A. 2010. Feasibility of some adaptation measures of on-farm irrigation in Egypt under water scarcity conditions. Options Mediterraneennes, 2010. 95, 307-312.
AVNERY, S., MAUZERALL, D. L., LIU, J. F. & HOROWITZ, L. W. 2011. Global crop yield reductions due to surface ozone exposure: 2. Year 2030 potential crop production losses and economic damage under two scenarios of O3 pollution. Atmospheric Environment, 45, 2297-2309
BETTS, R. A., BOUCHER, O., COLLINS, M., COX, P. M., FALLOON, P. D., GEDNEY, N., HEMMING, D. L., HUNTINGFORD, C., JONES, C. D., SEXTON, D. M. H. & WEBB, M. J. 2007. Projected increase in continental runoff due to plant responses to increasing carbon dioxide. Nature, 448, 1037-1041.
BEYENE, T., LETTENMAIER, D. P. & KABAT, P. 2010. Hydrologic impacts of climate change on the Nile River Basin: implications of the 2007 IPCC scenarios. Climatic Change, 100, 433-461.
BROWN, S., NICHOLLS, R., LOWE, J.A. and PARDAENS, A. (2011), Sea level rise impacts in 24 countries. Faculty of Engineering and the Environment and Tyndall Centre for Climate Change Research, University of Southampton.
BUSINESS MONITOR INTERNATIONAL 2011. Egypt Insurance Report Q2 2011. Business Monitor International.
CHAKRABORTY, S. & NEWTON, A. C. 2011. Climate change, plant diseases and food security: an overview. Plant Pathology, 60, 2-14.
CIA 2011. World Factbook. US Central Intelligence Agency.
CTF 2011. CTF Investment Plan for Egypt - Climate Investment Funds. Clean Technology Funds.
DASGUPTA, S., LAPLANTE, B., MEISNER, C., WHEELER, D. & YAN, J. 2009a. The impact of sea level rise on developing countries: a comparative analysis. Climatic Change, 93, 379-388.
DASGUPTA, S., LAPLANTE, B., MURRAY, S. & WHEELER, D. 2009b. Sea-level rise and storm surges: a comparative analysis of impacts in developing countries. Washington DC, USA: World Bank.
DASGUPTA, S., LAPLANTE, B., MURRAY, S. & WHEELER, D. 2010. Exposure of developing countries to sea-level rise and storm surges. Climatic Change, 1-13.
DINAS-COAST Consortium. 2006 DIVA 1.5.5. Potsdam, Germany: Potsdam Institute for Climate Impact Research (on CD-ROM)
DOLL, P. 2009. Vulnerability to the impact of climate change on renewable groundwater resources: a global-scale assessment. Environmental Research Letters, 4.
BETTS, R. A., BOUCHER, O., COLLINS, M., COX, P. M., FALLOON, P. D., GEDNEY, N., HEMMING, D. L., HUNTINGFORD, C., JONES, C. D., SEXTON, D. M. H. & WEBB, M. J. 2007. Projected increase in continental runoff due to plant responses to increasing carbon dioxide. Nature, 448, 1037-1041.
CONWAY, D. From headwater tributaries to international river: Observing and adapting to climate variability and change in the Nile basin. 2005. Global Environmental Change - Human and Policy Dimensions, 15, 2, 99-114 Doi: 10.1016/j.gloenvcha.2005.01.003
EEAA 2010. Egypt. Egypt second national communication under the United Nations Framework Convention on Climate Change. Cairo, Egypt: Egyptian Environmental Affairs Agency. Ministry of State for Environmental Affairs.
EID, H., ANTON, N. & TARRAD, A. 1994. Comparative study on Egyptian wheat varieties and their response to high temperatures. Agricultural Science Moshtohor (Egypt) 32, 143-154.
EL-AFANDI, G., KHALIL, F. A. & OUDA, S. A. 2010. Using irrigation scheduling to increase water productivity of wheat-maize rotation under climate change conditions. Chilean Journal of Agricultural Research, 70, 474-484.
EL-NAHRY, A. & DOLUSCHITZ, R. 2010. Climate change and its impacts on the coastal zone of the Nile Delta, Egypt. Environmental Earth Sciences, 59, 1497-1506.
ELSHAMY, M. E., SAYED, M. A.-A. & BADAWY, B. 2009. Impacts of climate change on Nile flows at Dongola using statistically downscaled GCM scenarios. Nile Water Science & Engineering Magazine, 2, 1-14.
FALKENMARK, M., ROCKSTRÖM, J. & KARLBERG, L. 2009. Present and future water requirements for feeding humanity. Food Security, 1, 59-69.
FAO. 2008. Food and Agricultural commodities production [Online]. Available: http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx [Accessed 1 June 2011].
FISCHER, G. 2009. World Food and Agriculture to 2030/50: How do climate change and bioenergy alter the long-term outlook for food, agriculture and resource availability? Expert Meeting on How to Feed the World in 2050. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Economic and Social Development Department.
FSF 2009. Financial Standards Report Egypt: Insurance Core Principles. Financial Standards Foundation.
FUNG, F., LOPEZ, A. & NEW, M. 2011. Water availability in +2°C and +4°C worlds. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 369, 99-116.
GERTEN D., SCHAPHOFF S., HABERLANDT U., LUCHT W., SITCH S. 2004 . Terrestrial vegetation and water balance: hydrological evaluation of a dynamic global vegetation model International Journal Water Resource Development 286:249–270
GIANNAKOPOULOS, C., BINDI, M., MORIONDO, M., LESAGER, P. & TIN, T. 2005. Climate change impacts in the Mediterranean resulting from a 2 °C global temperature rise. WWF Report. Gland, Switzerland: WWF.
GIANNAKOPOULOS, C., LE SAGER, P., BINDI, M., MORIONDO, M., KOSTOPOULOU, E. & GOODESS, C. M. 2009. Climatic changes and associated impacts in the Mediterranean resulting from a 2 °C global warming. Global and Planetary Change, 68, 209-224.
Gornall, J., Betts, R., Burke, E., Clark, R., Camp, J., Willett, K., Wiltshire, A. 2010. Implications of climate change for agricultural productivity in the early twenty-first century. Phil. Trans. R. Soc. B, DOI: 10.1098/rstb.2010.0158
GOSLING, S., TAYLOR, R., ARNELL, N. & TODD, M. 2011. A comparative analysis of projected impacts of climate change on river runoff from global and catchment-scale hydrological models. Hydrology and Earth System Sciences, 15, 279–294.
GOSLING, S. N. & ARNELL, N. W. 2011. Simulating current global river runoff with a global hydrological model: model revisions, validation, and sensitivity analysis. Hydrological Processes, 25, 1129-1145.
GOSLING, S. N., BRETHERTON, D., HAINES, K. & ARNELL, N. W. 2010. Global hydrology modelling and uncertainty: running multiple ensembles with a campus grid. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 368, 4005-4021.
HANSON, S., NICHOLLS, R., RANGER, N., HALLEGATTE, S., CORFEE-MORLOT, J., HERWEIJER, C. & CHATEAU, J. 2011. A global ranking of port cities with high exposure to climate extremes. Climatic Change, 104, 89-111.
HARDING, R., BEST, M., BLYTH, E., HAGEMANN, D., KABAT, P., TALLAKSEN, L.M., WARNAARS, T., WIBERG, D., WEEDON, G.P., van LANEN, H., LUDWIG, F., HADDELAND, I. 2011. Preface to the “Water and Global Change (WATCH)” special collection: Current knowledge of the terrestrial global water cycle. Journal of Hydrometeorology, DOI: 10.1175/JHM-D-11-024.1
HIRABAYASHI, Y., KANAE, S., EMORI, S., OKI, T. & KIMOTO, M. 2008. Global projections of changing risks of floods and droughts in a changing climate. Hydrological Sciences Journal-Journal Des Sciences Hydrologiques, 53, 754-772.
IFPRI. 2010. International Food Policy Research Institute (IFPRI) Food Security CASE maps. Generated by IFPRI in collaboration with StatPlanet. [Online]. Available: www.ifpri.org/climatechange/casemaps.html [Accessed 21 June 2010].
IGLESIAS, A., GARROTE, L., QUIROGA, S. & MONEO, M. 2009. Impacts of climate change in agriculture in Europe. PESETA-Agriculture study. JRC Scientific and Technical Reports.
IGLESIAS, A. & ROSENZWEIG, C. 2009. Effects of Climate Change on Global Food Production under Special Report on Emissions Scenarios (SRES) Emissions and Socioeconomic Scenarios: Data from a Crop Modeling Study. . Palisades, NY: Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC), Columbia University.
IPCC 2007a. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change In: SOLOMON, S., QIN, D., MANNING, M., CHEN, Z., MARQUIS, M., AVERYT, K. B., TIGNOR, M. & MILLER, H. L. (eds.). Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
IPCC 2007b. Summary for Policymakers. In: PARRY, M. L., CANZIANI, O. F., PALUTIKOF, J. P., VAN DER LINDEN, P. J. & HANSON, C. E. (eds.) Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press.
LOBELL, D. B., SCHLENKER, W. & COSTA-ROBERTS, J. 2011. Climate Trends and Global Crop Production Since 1980. Science.
LUCK, J., SPACKMAN, M., FREEMAN, A., TRE˛BICKI, P., GRIFFITHS, W., FINLAY, K. & CHAKRABORTY, S. 2011. Climate change and diseases of food crops. Plant Pathology, 60, 113-121.


MENZEL, L. & MATOVELLE, A. 2010. Current state and future development of blue water availability and blue water demand: A view at seven case studies. Journal of Hydrology, 384, 245-263.
MOUGOU, R., ABOU-HADID, A., IGLESIAS, A., MEDANY, M., NAFTI, A., CHETALI, R., MANSOUR, M. & EID, H. 2008. Adapting Dryland and Irrigated Cereal Farming to Climate Change in Tunisia and Egypt. In: LEARY, N., ADEJUWON, J., BARROS, V., BURTON, I., KULKARNI, J. & LASCO, R. (eds.) Climate change and adaptation. London: Earthscan.
NICHOLLS, R. J. and LOWE, J. A. (2004). "Benefits of mitigation of climate change for coastal areas." Global Environmental Change 14(3): 229-244.
NICHOLLS, R. J., MARINOVA, N., LOWE, J. A., BROWN, S., VELLINGA, P., DE GUSMÃO, G., HINKEL, J. and TOL, R. S. J. (2011). "Sea-level rise and its possible impacts given a ‘beyond 4◦C world’ in the twenty-first century." Philosophical Transactions of the Royal Society A 369: 1-21.
NELSON, G. C., ROSEGRANT, M. W., KOO, J., ROBERTSON, R., SULSER, T., ZHU, T., RINGLER, C., MSANGI, S., PALAZZO, A., BATKA, M., MAGALHAES, M., VALMONTE-SANTOS, R., EWING, M. & LEE, D. 2009. Climate change. Impact on Agriculture and Costs of Adaptation. Washington, D.C.: International Food Policy Research Institute.
NELSON, G. C., ROSEGRANT, M. W., PALAZZO, A., GRAY, I., INGERSOLL, C., ROBERTSON, R., TOKGOZ, S., ZHU, T., SULSER, T. & RINGLER, C. 2010. Food Security, Farming and Climate Change to 2050. Research Monograph, International Food Policy Research Institute. Washington, DC.
PARDAENS, A. K., LOWE, J., S, B., NICHOLLS, R. & DE GUSMÃO, D. 2011. Sea-level rise and impacts projections under a future scenario with large greenhouse gas emission reductions. Geophysical Research Letters, 38, L12604.
PARRY, M. L., ROSENZWEIG, C., IGLESIAS, A., LIVERMORE, M. & FISCHER, G. 2004. Effects of climate change on global food production under SRES emissions and socio-economic scenarios. Global Environmental Change-Human and Policy Dimensions, 14, 53-67.
RAMANKUTTY, N., EVAN, A. T., MONFREDA, C. & FOLEY, J. A. 2008. Farming the planet: 1. Geographic distribution of global agricultural lands in the year 2000. Global Biogeochemical Cycles, 22, GB1003.
RAMANKUTTY, N., FOLEY, J. A., NORMAN, J. & MCSWEENEY, K. 2002. The global distribution of cultivable lands: current patterns and sensitivity to possible climate change. Global Ecology and Biogeography, 11, 377-392.
ROCKSTRÖM, J., FALKENMARK, M., KARLBERG, L., HOFF, H., ROST, S. & GERTEN, D. 2009. Future water availability for global food production: The potential of green water for increasing resilience to global change. Water Resources Research, 45.
SCHUOL, J., ABBASPOUR, K. C., YANG, H., SRINIVASAN, R. & ZEHNDER, A. J. B. 2008. Modeling blue and green water availability in Africa. Water Resources Research, 44.
SMAKHTIN, V., REVENGA, C. & DOLL, P. 2004. A pilot global assessment of environmental water requirements and scarcity. Water International, 29, 307-317.
SOLIMAN, E. S. A., SAYED, M. A.-A. & JEULAND, M. 2009. Impact assessment of future climate change for the Blue Nile basin using a RCM nested in a GCM. Nile Water Science & Engineering Magazine, 2, 31-38.
STERMAN, D. 2009. Climate Change in Egypt: Rising Sea Level, Dwindling Water Supplies [Online]. [Accessed July 12 2011].
STOCKLE, C.O., DONATELLI, M., NELSON, R., 2003 CropSyst, a cropping systems simulation model. European Journal of Agronomy 18, 289-307.
STRZEPEK, K., YATES, D. & EL QUOSY, D. 1996. Vulnerability assessment of water resources in Egypt to climatic change in the Nile Basin. Climate Research, 06, 89-95.
STRZEPEK, K., YATES, D., YOHE, G., TOL, R. & MADER, N. 2001. Constructing “not Implausible” Climate and Economic Scenarios for Egypt. Integrated Assessment, 2, 139-157.
TATSUMI, K., YAMASHIKI, Y., VALMIR DA SILVA, R., TAKARA, K., MATSUOKA, Y., TAKAHASHI, K., MARUYAMA, K. & KAWAHARA, N. 2011. Estimation of potential changes in cereals production under climate change scenarios. Hydrological Processes,Special Issue: Japan Society of Hydrology and water resources, 25 (17), 2715-2725
UN 2007. State of Water Resources in the ESCWA Region. United Nations.
UNEP 2008. Vital water graphics: an overview of the state of the world's fresh and marine waters. 2nd Edition, Nairobi, Kenya, United Nations Environment Programme.
VAN VUUREN, D., DEN ELZEN, M., LUCAS, P., EICKHOUT, B., STRENGERS, B., VAN RUIJVEN, B., WONINK, S. & VAN HOUDT, R. 2007. Stabilizing greenhouse gas concentrations at low levels: an assessment of reduction strategies and costs. Climatic Change, 81, 119-159.
VAN VUUREN, D. P., ISAAC, M., KUNDZEWICZ, Z. W., ARNELL, N., BARKER, T., CRIQUI, P., BERKHOUT, F., HILDERINK, H., HINKEL, J., HOF, A., KITOUS, A., KRAM, T., MECHLER, R. & SCRIECIU, S. 2011. The use of scenarios as the basis for combined assessment of climate change mitigation and adaptation. Global Environmental Change, 21, 575-591.
VÖRÖSMARTY, C. J., MCINTYRE, P. B., GESSNER, M. O., DUDGEON, D., PRUSEVICH, A., GREEN, P., GLIDDEN, S., BUNN, S. E., SULLIVAN, C. A., LIERMANN, C. R. & DAVIES, P. M. 2010. Global threats to human water security and river biodiversity. Nature, 467, 555-561.
WARREN, R., ARNELL, N., BERRY, P., BROWN, S., DICKS, L., GOSLING, S., HANKIN, R., HOPE, C., LOWE, J., MATSUMOTO, K., MASUI, T., NICHOLLS, R., O’HANLEY, J., OSBORN, T., SCRIECRU, S. 2010 The Economics and Climate Change Impacts of Various Greenhouse Gas Emissions Pathways: A comparison between baseline and policy emissions scenarios, AVOID Report, AV/WS1/D3/R01. http://www.metoffice.gov.uk/avoid/files/resources-researchers/AVOID_ WS1_D3_01_20100122.pdf
WHO 2005. The Way Forward: Annual Report 2004.
WOOD, E.F., ROUNDY, J.K., TROY, T.J., van BEEK, L.P.H., BIERKENS, M.F.P., BLYTH, E., de ROO, A., DOLL, P., EK, M., FAMIGLIETTI, J., GOCHIS, D., van de GIESEN, N., HOUSER, P., JAFFE, P.R., KOLLET, S., LEHNER, B., LETTENMAIER, D.P., PETERS-LIDARD, C., SIVAPALAN, M., SHEFFIELD, J., WADE, A. & WHITEHEAD, P. 2011. Hyperresolution global land surface modelling: Meeting a grand challenge for monitoring Earth's terrestrial water. Water Resources Research, 47, W05301.
WOS. 2011. Web of Science [Online]. Available:
http://thomsonreuters.com/products_services/science/science_products/a-z/web_of_science [Accessed August 2011].


شكر وتقدير
تولى تمويل هذا العمل وزارة شؤون الطاقة وتغير المناخ البريطانية، إلى جانب توفير المعلومات حول ملاءمة النتائج الخاصة بالسياسات.  
وجرت الأبحاث تحت قيادة هيئة الأرصاد البريطانية بالتعاون مع مجموعة من الخبراء من جامعة نوتنجهام ومعهد ووكر بجامعة ريدنج، ومركز علوم البيئة والمياه بجامعة ليدز، ومركز تيندال بجامعة إيست أنجليا، ومركز تيندال بجامعة ساوثهامبتون. 
وقد أُخِذ بعض النتائج التي تناولها هذا التقرير بالوصف من العمل الذي تم إنجازه في إطار برنامج AVOID الذي قام على تنفيذه هيئة الأرصاد البريطانية ومعهد ووكر بجامعة ريدنج ومركز تيندال بجامعة إيست أنجليا ومركز تيندال بجامعة ساوثهامبتون. 
وتعتمد نتائج برنامج AVOID على مجموعة أوسع نطاقاً من الأبحاث التي أجراها خبراء في مجال المناخ ونماذج الأثر بالمؤسسات المذكورة، وفي الأساليب المساعدة مثل أسلوبي تقليص النطاقات وزيادة الأنماط الإحصائيين. 
وإذ ننظر بعين التقدير للمساعدة التي قدمها الخبراء من جميع البلدان، نتقدم لهم بالشكر على ما قدموه من معلومات مناخية ودراسات استعراضية أسهمت في إثراء محتوى هذه التقارير وسلامتها التقنية.  
كما نعرب عن تقديرنا للجهود التي بذلها المراجعين الخبراء المستقلين بمركز علوم البيئة والمياه بجامعة أكسفورد ومؤسسة فيونا ريد كايت للاستشارات المناخية. 
وأخيراً، نتقدم بالشكر إلى المصممين والمحررين ومديري المشروعات الذين أسهموا في إخراج هذه التقارير.

إنتاج هيئة الأرصاد البريطانيةحقوق النشر محفوظة © Crown copyright 2011 11/0209f اسم وشعار الهيئة ماركات مسجلة	هاتف: 0870 900 0100فاكس: 0870 900 5050 البريد الإلكتروني: enquiries@metoffice.gov.uk الموقع الإلكتروني: www.metoffice.gov.uk	هيئة الأرصاد البريطانيةفيتز روي روود، أكستر ديفون، EX1 3PB المملكة المتحدة







حمله من  هنا