امواج گرمای جوی (AHW) یک پدیده طبیعی فزاینده رایج است که هم انسان و هم اکوسیستم را تحت تأثیر قرار می دهد.1 امواج گرمای دریاچه (LHWs) دوره‌های مشابهی از تنش گرمایی را برای اکوسیستم‌های آبی ایجاد می‌کند، در حالی که دمای دریاچه و طبقه‌بندی در سطح جهانی افزایش می‌یابد.1
علیرغم تحقیقات محدود، LHW ها ممکن است به دلیل شیمی آب، آسیب پذیری در برابر فشارهای خارجی مانند باد و رواناب مواد مغذی و ماهیت محدود اکوسیستم های آبی مضرتر از AHW ها باشند.1
مطالعه‌ای در سال 2025 در Communications Earth & Environment به دنبال درک تفاوت‌های بین LHW و AHW با مقایسه سنجش از دور، یادگیری ماشین و اندازه‌گیری‌های درجا دریاچه‌ها در سراسر جهان بود.1
نویسندگان این فرضیه را مطرح کردند که دریاچه ها به دلیل ظرفیت گرمایی ویژه و ترکیب فیزیکوشیمیایی بالایی که دارند، امواج گرمای شدیدتری را نسبت به جو تجربه می کنند.1
دریاچه کینی و کوه وایتهورن در نزدیکی کوه رابسون، کانادا. (اعتبار: Florian Fuchs از طریق Wikimedia Commons CC By 3.0)
روش ها
دریاچه های جهانی بزرگتر از 100 کیلومتر مربع با یک ایستگاه سازمان جهانی هواشناسی در مجاورت و خوانش جوی ثابت انتخاب شدند و در نتیجه 265 دریاچه مورد مطالعه قرار گرفتند.1 دریاچه ها از نظر ویژگی های جغرافیایی و فیزیکی بسیار متفاوت هستند.1
شفافیت دریاچه و کلروفیل الف غلظت برای این دریاچه ها از منابع متعدد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.1 میانگین روزانه دمای آب سطحی از MOD11A1 استخراج شد و یک سری زمانی از سال 2000 تا 2022 ایجاد کرد و ناهنجاری‌های پوشش یخ از داده‌های دما حذف شدند.1
داده های آب و هوای از دست رفته توسط چندین مدل یادگیری ماشینی تخمین زده شد و نتایج دقت بالایی را نشان داد.1
مسیرهای آینده LHW و AHW نیز توسط مدل های آب و هوایی برآورد شد.1 آنها در یک خط پایه آب و هوای ثابت و چندین خط پایه آینده در فواصل زمانی بالاتر ارزیابی شدند.1
موج گرما به دوره‌هایی گفته می‌شود که دمای دریاچه و هوا برای حداقل سه روز از هنجار اقلیمی 30 ساله فراتر رود.1
برای ارزیابی شدت رویدادهای موج گرما، این مطالعه معیارهایی از جمله فرکانس، شدت متوسط، روزهای موج گرمای انباشته و تعداد روزهای بین دو موج گرما را انتخاب کرد.1
این تحلیل همچنین تأثیر اکولوژیکی امواج گرما و شدت امواج گرما را در رابطه با جغرافیا در نظر گرفت.1 این منجر به دو شاخص شد: شاخص گرمای تجمعی (CHI) و شاخص گرمای تجمعی در میان مناطق آب و هوایی (CHIP).
نویسندگان اهمیت آماری شاخص‌های مختلف موج گرما را در طول زمان برای LHW، AHW و امواج گرمایی مرتبط (CHW) ارزیابی کردند.1 این به مطالعه اجازه داد تا شدت امواج گرمای مختلف را تعیین کند و همچنین مشخص کند که چه متغیرهایی منجر به شدت آنها شده است.1
متغیرها به عوامل جغرافیایی، ویژگی‌های دریاچه، عوامل هواشناسی و سطوح تغذیه‌ای گروه‌بندی شدند.
نتایج
LHWها بیشتر، برای مدت طولانی‌تر و در فواصل عود کوتاه‌تر از AHW رخ می‌دهند.1 در حالی که AHW ها افزایش دمای بالاتری را در هر رویداد نشان می دهند، LHW ها به دلیل شاخص های CHI و CHIP بالاتر به احتمال زیاد به استرس طولانی مدت حساس تر هستند.1
71 درصد از دریاچه ها روند افزایشی در فراوانی و تعداد روزهای با LHW نشان دادند.1 در 74 درصد دریاچه ها، عود به طور متوسط 30 روز کاهش یافت.1 AHW ها روندهای مشابه اما کمتری را نشان می دهند.1
در همین حال، CHW ها شدیدتر از امواج گرمای ایزوله بودند و پیشنهاد کردند که AHWs و LHWs در آینده بیشتر همپوشانی خواهند داشت.1 AHWs زودتر از LHWs شروع شد، و مورفولوژی دریاچه به طور قابل توجهی بر CHWs تاثیر نمی گذارد.1
در طول دوره 22 ساله، دمای دریاچه و هوا به طور قابل توجهی افزایش یافت.1 افزایش دمای دریاچه محرک اصلی برای افزایش شدت LHW و عدم تطابق LHW-AHW بود.1 از دیگر معیارها، سرعت باد مهم ترین بود، زیرا اکثر LHW ها با کاهش سرعت باد همزمان بودند.1
جغرافیا نیز یک عامل کلیدی بود. آفریقا ضعیف ترین LHW را نشان داد، در حالی که اروپا رویدادهای شدیدتری داشت.1 به طور کلی، عرض جغرافیایی بزرگترین عامل تعیین کننده اختلاف LHW و AHW است.1
پیش بینی می شود که هر دو نوع موج گرما در قرن بیست و یکم افزایش یابد. در حالی که LHW ها هنوز هم شدیدتر هستند، مدل ها نشان می دهند که AHW ها سریع تر شتاب می گیرند و شکاف را تا سال 2100 کاهش می دهند.1
به طور کلی، LHW ها از سال 2000 فشرده تر از AHW ها بوده اند. این نشان دهنده افزایش خطر استرس حرارتی برای موجودات آبزی است، که همچنین توسط مورفولوژی دریاچه ها، به ویژه در دریاچه های کم عمق و با عرض جغرافیایی بالا، محدود می شوند.1
یک دلیل احتمالی برای LHW شدیدتر ظرفیت گرمایی ویژه آب است که بیش از سه برابر هوا است.1 بنابراین دریاچه‌ها گرما را بیشتر از هوا ذخیره می‌کنند و کمتر در معرض نیروهای خارجی هستند.1
LHW ها مستقل از AHW ها نیستند. آنها یک تاخیر پایدار نسبت به AHWs نشان دادند و هر دو رویداد به افزایش دمای جو نسبت داده شدند.1 با این حال، ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی دریاچه‌ها، آنها را در برابر افزایش دما مستعدتر می‌کند.1
بنابراین، نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که با افزایش دما و امواج گرما، توجه ویژه‌ای به اکوسیستم‌ها و موجودات آبزی شود.1
منابع
- Yang, Y., Deng, J., Woolway, RI و همکاران. دریاچه ها امواج گرمای شدیدتری را نسبت به جو تجربه می کنند. Commun Earth Environ 6, 959 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02907-9
