معلومات عامة

محيطات أكثر دفئا و أعاصير أكثر عنفا

محيطات أكثر دفئا و أعاصير أكثر عنفا : القرائن تتراكم: الاحترار العالمي يعزز الرياح المدمرة للأعاصير وسيولها.

بعد أيام من إعادة انتخابه ، خراب إعصار سانديكان الرئيس الأمريكي باراك أوباما لا يزال في ذاكرة الجميع ، ووعد بمناقشة “مع العلماء والمهندسين والمسؤولين المنتخبين لمعرفة ما يمكننا القيام به أكثر ، على المدى القصير ، للحد من انبعاثات الكربون.” قد تكون نقطة تحول في نظر الولايات المتحدة في ظاهرة الاحتباس الحراري وقد تطلب الأمر حدثًا استثنائيًا. ومع ذلك ، لم تكن هناك تنبيهات! على سبيل المثال ، في عام 2004 ، تم تدمير فلوريدا واليابان من قبل أربعة أعاصير وعشرة أعاصير على التوالي ، وكان هذا رقمًا قياسيًا! في ذلك الوقت ، قدم علماء الأرصاد الجوية تفسيرات متضاربة لهذا الارتفاع المفاجئ في الأعاصير المدارية .

وكانوا منقسمين بشكل خاص حول دور الاحتباس الحراري. في العام التالي ، في عام 2005 ، تم إصداركاترينا و ريتا . شهد العامان 2010 و 2011 أكبر عدد من الأعاصير (19) في المنطقة منذ عام 1995. وعلى العكس من ذلك ، في عام 2006 ، كان عدد العواصف في شمال المحيط الأطلسي أقل بكثير مما كان متوقعًا. إذا كان الاحتباس الحراري هو السبب بالفعل ، فلماذا كان هذا الموسم هادئًا جدًا؟ سنرى أن التحليلات المتعمقة تقدم تفسيراً لكل من الزيادات المذهلة في عامي 2004 و 2005 وفترة الهدوء في عام 2006.

إقرأ أيضا:اضرار التلفاز

مناقشة مع العلماء والمهندسين والمسؤولين المنتخبين لمعرفة ما يمكننا القيام به على المدى القصير للحد من انبعاثات الكربون

جدول المحتويات

دور الاحتباس الحراري

يبدأ الإعصار باضطراب استوائي يتطور إلى نظام منظم من العواصف الرعدية . عندما يبدأ النظام في الدوران وتكون سرعة الرياح أقل من 62 كيلومترًا في الساعة ، يطلق عليه اسم منخفض استوائي. حتى 117 كيلومترًا في الساعة ، يكون الاضطراب عاصفة استوائية ويُطلق عليها اسم. أبعد من ذلك ، نتحدث عن إعصار مداري. يستخدم المرادف “الإعصار” لهذا النوع من العواصف في المحيط الأطلسي وشمال شرق المحيط الهادئ ، و “الإعصار” في شمال غرب المحيط الهادئ ، في حين أن “الإعصار” هو المكافئ في شمال غرب المحيط الهادئ.المحيط الهندي.

لتحديد تأثير الاحتباس الحراري على عدد الأعاصير أو حجمها أو شدتها (سرعة الرياح) ، يجب على المرء أولاً أن يفهم كيف تتشكل هذه العواصف. الإعصار الذي يتطلب مياه دافئة ، يولد معظمه في المناطق الاستوائية. يمتص المحيط معظم هذه الطاقة العارضة ويرفض الحرارة الزائدة ، عن طريق التبخر بشكل أساسي ؛ عندما تتكثف الرطوبة المتزايدة في المطر ، فإنها تطلق حرارة كامنة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي. في الشتاء ، تحمل الرياح هذه الحرارة إلى خطوط العرض الأعلى ، حيث يمكن أن تشع في الفضاء. لكن في الصيف ، تظل الطاقة في المناطق الاستوائية حيث ترتفع في الارتفاع بشكل رئيسي عن طريق الحمل الحراري ، مما يؤدي إلى ظهور ظواهر مختلفة تتراوح من السحب الركامية إلى العواصف الرعدية.

إقرأ أيضا:ماذا يحدث في الجسم عندما ننام؟

محيطات أكثر دفئا و أعاصير أكثر عنفا : مكان ولادة أكثر دفئا

قبل هذه الدوامة ، من الضروري حدوث اضطراب في الغلاف الجوي. في شمال المحيط الأطلسي ، تأتي هذه الاضطرابات غالبًا من غرب إفريقيا ، فيما يتعلق بظاهرة الرياح الموسمية. هناك حاجة أيضًا إلى ظروف مواتية أخرى ، مثل درجة حرارة سطح البحر فوق 26 درجة مئوية ، وبخار الماء الوفير ، والضغط الجوي المنخفض على سطح المحيط وقص الرياح المنخفض بين الارتفاعات العالية والمنخفضة (يميل قص الرياح القوي إلى تعطيل الدوامات الأولية).

نظرًا لأن درجة حرارة سطح البحر هي أحد العوامل الرئيسية في تكوين الأعاصير ، فقد درس علماء المناخ تطور درجات حرارة سطح البحر وبحثوا عن علاقة محتملة بعدد الأعاصير وحجمها وشدتها. إذا كان الأمر كذلك ، فهل الاحتباس الحراري ، المعترف به الآن على أنه نتيجة للأنشطة البشرية ، عامل رئيسي؟

نحن نعلم أن غازات الدفيئة (ثاني أكسيد الكربون والميثان وما إلى ذلك) تعزز ارتفاع درجة حرارة سطح البحر وإنتاج بخار الماء ، وبالتالي زيادة إمكانية النشاط الحراري الذي يشكل الأعاصير. بعد عام 2005 ، أردنا معرفة ما إذا كانت درجات حرارة سطح البحر قد ارتفعت بالفعل ، وإلى أي مدى كان الاحترار العالمي هو السبب.

إقرأ أيضا:أوروبا تقليديًا

علماء المناخ لا يعرفون عدد الأعاصير التي ضربت الكوكب قبل عام 1970

علماء المناخ لا يعرفون عدد الأعاصير التي ضربت الكوكب قبل عام 1970 ، تاريخ أول عمليات رصد الأقمار الصناعية. لكنهم يعتبرون أن البيانات الأرشيفية موثوقة لشمال الأطلسي منذ عام 1944 ، عندما بدأت المراقبة الجوية للعواصف الاستوائية. يكشف فحص هذه البيانات أن عدد العواصف والأعاصير المذكورة في شمال المحيط الأطلسي قد ازداد منذ عام 1994 ، وأن هذه الزيادة تزامنت مع زيادة في درجة حرارة سطح البحر في نطاق يتراوح بين 10 درجات وحوالي 20 درجة شمالًا. ومع ذلك ، فإن هذا الشريط من المياه الاستوائية شمال خط الاستواء ، والذي يمتد من إفريقيا إلى أمريكا الوسطى ، هو المنطقة الحرجة لتكوين الأعاصير.

في عام 2012 ، تمكن فريق Aslak Grinsted من جامعة كوبنهاغن من العودة إلى عام 1923 بفضل مقاييس المد والجزر المثبتة على طول سواحل أمريكا الشرقية. في الواقع ، كل ارتفاع سريع في المستوى يتوافق مع نوبة إعصار. أظهرت الدراسة أن المواسم الإعصارية للسنوات الدافئة أكثر نشاطًا من السنوات الباردة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تواتر الأعاصير الشديدة يتزايد منذ ما يقرب من 90 عامًا. وهكذا ، فإن احتمالية وقوع أحداث بحجم إعصار كاترينا عام 2005 تضاعف في السنوات الدافئة.

محيطات أكثر دفئا و أعاصير أكثر عنفا : إثبات بمقاييس المد والجزر

ووفقًا للبعض ، فإن الزيادة في درجات حرارة سطح البحر في شمال المحيط الأطلسي منذ عام 1994 تعكس فقط “تذبذب المحيط الأطلسي لعدة عقود”. هذه دورة طبيعية حيث تظل درجات الحرارة في شمال المحيط الأطلسي منخفضة نسبيًا لعدة عقود ، ثم تمر بمرحلة أكثر دفئًا لبضعة عقود ، قبل أن تتناقص (يكون الحد الأقصى لفرق درجة الحرارة في حدود 0 ، 5 درجات مئوية). يُعتقد أن هذه الظاهرة ناتجة عن تغيير في التيارات البحرية (مثل تلك الناتجة عن تيار الخليج) وتدفق العودة على عمق أكبر.

من أوائل السبعينيات إلى التسعينيات ، كانت درجات الحرارة السطحية في شمال المحيط الأطلسي منخفضة. ومنذ ذلك الحين ، أدى تذبذب المحيط الأطلسي على مدى عدة عقود إلى عودة الظروف الأكثر دفئًا ، وتشكل المزيد من الأعاصير خلال المرحلة الأكثر برودة. ومع ذلك ، تشير النماذج العددية إلى أن التذبذب الأطلسي متعدد العقود وحده لا يمكن أن يفسر الاتجاه المتزايد الذي لوحظ منذ عام 1995 ، ولا ما حدث في عامي 2005 و 2006.

النماذج العددية ضرورية لفصل العوامل المختلفة التي تؤثر على درجات حرارة سطح البحر

هذه النماذج العددية ضرورية لفصل العوامل المختلفة التي تؤثر على درجات حرارة سطح البحر والأعاصير. في الواقع ، لا يملك علماء المناخ طريقة لإجراء تجارب مناخية. لذلك تحاول هذه النماذج إعادة إنتاج جميع العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تؤثر على المناخ. اليوم لدينا نماذج للمناخ العالمي التي تنتج بشكل جيد إلى حد ما درجات حرارة الهواء وسطح البحر المسجلة فعليًا في جميع أنحاء العالم خلال القرن الماضي. تأخذ عمليات المحاكاة في الاعتبار التغيرات في التركيب الكيميائي للغلاف الجوي ، والطاقة المتلقاة من الشمس وعوامل مثل الانفجارات البركانية الكبيرة ،

باستخدام هذه النماذج ، يمكننا عزل التغييرات التي يفرضها الإنسان ، مثل إطلاق الأبخرة والملوثات في الغلاف الجوي ، وتقييم تأثيرها. تُظهر هذه الدراسات أن ارتفاع درجة حرارة المحيط الأطلسي ، بخلاف أي شيء يمكن عزوه إلى تذبذب المحيط الأطلسي على مدى عدة عقود ، مرتبط بارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي الناجم عن الأنشطة البشرية.

محيطات أكثر دفئا و أعاصير أكثر عنفا : الاحترار في كل من المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ الاستوائي يمكن أن يعزى إلى زيادة تركيزات غازات الاحتباس الحراري

تذهب دراسة قام بها بن سانتر ، مختبر لورانس ليفرمور الوطني. وزملاؤه إلى أبعد من ذلك: خلصت إلى أن الاحترار في كل من المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ الاستوائي يمكن أن يعزى إلى زيادة .تركيزات غازات الاحتباس الحراري. وفقًا للتقديرات الرئيسية ، ارتفعت درجة حرارة سطح البحر على مستوى العالم بحوالي 0.7 درجة مئوية نتيجة للاحترار العالمي ، بشكل رئيسي منذ عام 1970. على الرغم من أن هذه القيمة قد تبدو منخفضة ، فإن الاختلافات الطفيفة كافية لتغيير قوة العاصفة بشكل كبير. لذا ، بحلول الوقت الذي كان فيه إعصار كاتريناعبر خليج المكسيك ، كانت درجة حرارة سطح البحر 1 درجة مئوية أعلى أو أقل كانت كافية لرفع شدة العاصفة إلى الفئة الأعلى أو الأدنى.

نظرًا لأن نشاط الأعاصير المدارية يعتمد بشدة على درجة .حرارة سطح البحر ، يمكننا أن نستنتج أن الاحترار العالمي قد أدى إلى عواصف أشد. يُظهر عملنا ، جنبًا إلى جنب مع عمل كيري إيمانويل من .معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أن الزيادات الملحوظة في كثافة ومدة الأعاصير حول العالم منذ عام 1970 ارتبطت ارتباطًا .وثيقًا بارتفاع درجة حرارة سطح البحار. أدت الاعتراضات التي أثارها خبراء آخرون إلى مراجعة بعض تفاصيل الدراسة ، لكن استنتاجها العام لا يزال صالحًا. في عام 2005 ، وجد بيتر ويبستر من معهد جورجيا للتكنولوجيا وزملاؤه زيادة كبيرة في عدد الأعاصير .من الفئة 4 و 5 منذ عام 1970 ، وكذلك نسبتها في العدد الإجمالي للأعاصير. وخلصوا إلى أن الزيادة كانت متوقعة ، بالنظر إلى الارتفاع الملحوظ في درجات حرارة سطح البحر.

هل الهدوء في عام 2006؟

هذا الاتجاه العام لا يتناسب بشكل جيد مع موسم 2006 الهادئ. فخلال صيف 2005 ، كانت درجات حرارة سطح البحر في شمال المحيط الأطلسي المداري في أعلى مستوى لها: 0.92 درجة مئوية فوق المتوسط. من 1901 إلى 1970. ما السبب في ذلك الذروة في درجة الحرارة؟ كان العامل الإضافي الرئيسي هو ظاهرة النينيو التي كانت تعمل خلال الشتاء والربيع السابقين. يحدث هذا الاحترار في المحيط الهادئ الاستوائي تحت تأثير الاقتران بين التدفقات المحيطية والجوية.

خلال شتاء 2004-2005 في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، كانت ظاهرة النينيو ضعيفة إلى معتدلة. ارتبطت بها سماء مشمسة ورياح خفيفة في المحيط الأطلسي الاستوائي ، مما يعني انخفاض التبريد التبخيري. لذلك كان المحيط قادرًا على الاحترار بمقدار عُشر درجة أكثر. ولكن من خلال التوقف في الصيف ، قلل النينيو من مقصورة الرياح في المحيط الأطلسي ، مما خلق حالة مواتية أخرى لتشكيل الأعاصير. بعبارة أخرى ، في عام 2005 . جاءت ظاهرة النينيو على رأس تذبذب المحيط الأطلسي والاحترار العالمي لعدة عقود: وقد تم استيفاء جميع الشروط لعدد قياسي من الأعاصير حتى تنبت وتنتشر على نطاق واسع.

محيطات أكثر دفئا و أعاصير أكثر عنفا : على العكس من ذلك

على العكس من ذلك ، تتميز ظاهرة النينيا بتبريد المحيط الهادئ الاستوائي. كان هذا التأثير هو الذي ساد خلال شتاء 2005-2006 ، وولد أقوى بكثير من الرياح التجارية العادية في شمال المحيط الأطلسي ، مما أدى إلى إخلاء جزء من الحرارة. من المحيط. ونتيجة لذلك ، كانت درجات حرارة سطح البحر أقل قليلاً أو قريبة من المعدل الطبيعي لموسم الأعاصير لعام 2006. بالإضافة إلى ذلك ، خلال صيف عام 2006 ، عززت ظاهرة النينيو من قوة القص في المنطقة الأطلسية. كانت درجات حرارة سطح البحر المنخفضة المرتبطة بمقص الرياح غير المواتية بمثابة تغيير لقواعد اللعبة في المحيط الأطلسي الاستوائي مقارنة بعام 2005 وتفسر موسم الهدوء لعام 2006.

تعتمد موثوقية هذه الاستنتاجات على الملاحظات والنماذج التي تنتجها. لمحاكاة الأعاصير والتنبؤ بها .نستخدم نموذجًا للبحث والتنبؤ يسمى Advanced Hurricane-Research WRF . والذي يمثل المتغيرات المناخية (درجة الحرارة والضغط وما إلى ذلك) في شبكة بدقة تصل إلى 1.33 كيلومترًا. تم إثبات موثوقية هذه المحاكاة. على سبيل المثال ، فهي تستنسخ بشكل جيد خصائص العواصف ، ولا سيما مسارات الأعاصير في عامي 2004 و 2005. علاوة على ذلك ، من بيانات درجة حرارة سطح .البحر المقابلة للأيام التي كاترينامرت فوق خليج المكسيك ، وتطابق مسار الإعصار النموذجي بشكل وثيق مع مسار كاترينا الفعال .

السابق
عين العاصفة
التالي
السيطرة على الأعاصير؟