معلومات عامة

هل شدة الأعاصير تزداد؟

هل شدة الأعاصير تزداد؟ من المغري إقامة صلة بين النشاط الإعصاري في السنوات الأخيرة والاحتباس الحراري. ومع ذلك ، فإن أحدث نتائج النماذج المناخية لا تدعم هذه النقطة.

خلال موسم الأعاصير لعام 2005 ، حطم عدد أعنف الأعاصير جميع الأرقام القياسية في حوض المحيط الأطلسي. يتم رفع المزيد والمزيد من الأصوات لإلقاء اللوم على ظاهرة الاحتباس الحراري. لكن هل نحن على يقين من ذلك؟ هل هناك علاقة مباشرة بين الاحتباس الحراري والأعاصير المدارية القياسية؟ يبدو التوازي سهلاً ، لكن تفاعلات الغلاف الجوي وبيئة المحيطات ، وهي حجر الأساس لولادة الأعاصير وتطورها ، تظل معقدة ويصعب وصفها. هذا الموضوع ، الذي يثير الكثير من المشاعر ، يستحق أن نتعمق في الحقائق.

أولاً ، تجاوز عدد الأعاصير التي تشكلت في عام 2005 الرقم القياسي السابق لعام 1933 إلى حد كبير ، حيث تم تخصيص 27 نظامًا لـ 21 نظامًا فقط سابقًا. يتم تحديد قائمة من 21 اسمًا بالترتيب الأبجدي مقدمًا ويتم إرجاعها بشكل دوري كل ست سنوات. عندما يتجاوز عدد الأنظمة 21 ، يتم استخدام الأبجدية اليونانية. تم استخدام هذا لأول مرة في عام 2005. كان موسم الأعاصير لعام 2005 استثنائيًا بالنسبة لجوانب أخرى: أحدث إعصار في يناير 2006 ، وهو الموقع الأقرب للساحل البرتغالي ، وأدنى ضغط مسجل بلغ 864 هيكتوباسكال.

إقرأ أيضا:علاج جديد لمرض التصلب المتعدد

ومع ذلك ، يعد عام 2005 جزءًا من عقد من النشاط الإعصاري القوي مقارنة بالعقدين السابقين ، ويبدو أن نشاطه ، الأضعف ، مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالجفاف في منطقة الساحل (انظر الشكل 3). من أجل فهم ديناميكيات الأعاصير بشكل أفضل ، يقوم العديد من فرق علماء المناخ بتطوير نماذج عددية تحاول وصفها. قبل تقديم أدوات المحاكاة المختلفة التي يمتلكها المجتمع العلمي والنتائج التي يقترحونها ، من الضروري الكشف عن طريقة تصنيع الأعاصير.

جدول المحتويات

من الاكتئاب إلى الأعاصير المدارية

تتميز الأعاصير المدارية ، التي تسمى “الأعاصير” في المحيط الأطلسي والجزء الشرقي من المحيط الهادئ ، و “الأعاصير” في غرب المحيط الهادئ و “الأعاصير المدارية” بشكل عام في أماكن أخرى ، بتنظيمها الحلزوني (وتسمى أيضًا الدوامة).) و شدتها. بالنسبة للناطقين بالفرنسية ، فإن المصطلح الإنجليزي “cyclone” صديق مزيف ، لأنه يشير إلى نظام دوامة ، دون أن يلبي بالضرورة خصائص الإعصار المداري. بخلاف تلك الموجودة في مناطق خطوط العرض المتوسطة ، تتحرك أنظمة الضغط المنخفض الناشئة في المناطق الاستوائية من الشرق إلى الغرب على جانبي خط الاستواء ، متبعةًا اتجاه الرياح التجارية. من أجل التمييز بين النظم الاستوائية ، ثلاثة مستويات من

تم تصنيفها وفقًا لمقياس Saffir-Simpson ، الذي سمي على اسم مصمميها ، ولها خمس درجات تتعلق بأقصى كثافة للرياح. يتم تصنيف الأعاصير من الفئة 3 إلى 5 على أنها “كبرى” (انظر الإطار في الصفحة التالية). عندما يكون النظام لا يزال منخفضًا استوائيًا فقط ، فإنه يرتبط عمومًا بسحب الحمل الحراري (مثل طبقة ركامية أو ركامية أو ركامية) أكثر أو أقل تنظيماً ، بدون بنية ملحوظة. عندما يتم تنظيم النظام ، بالإضافة إلى الإزاحة المستحقة غربًا وتحت تأثير قوة كوريوليس (قوة القصور الذاتي بسبب دوران الأرض والتي تحمل اسم مكتشفها ، جاسبارد كوريوليس ، عالم الرياضيات التاسع عشر.القرن) ، تظهر دوامة. يحدث هذا الدوران في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي وفي الاتجاه المعاكس في نصف الكرة الشمالي.

إقرأ أيضا:15 نصيحة لإنفاق أموال أقل

هل شدة الأعاصير تزداد : من خلال التأثيرات المشتركة للاحتكاك السطحي وقوة كوريوليس

من خلال التأثيرات المشتركة للاحتكاك السطحي وقوة كوريوليس ، تميل الرياح الدائرية إلى توجيه نفسها نحو مركز الإعصار ، مما يولد دورانًا ثانويًا يتقارب في الطبقة المنخفضة ويتباعد عند الجزء العلوي من الإعصار (انظر الشكل 2). يبرز هذا الدوران الثانوي تبخر المياه من المحيط ويزود الإعصار بالطاقة بشكل أكبر. في الواقع ، عندما يتكثف بخار الماء على ارتفاع ، فإنه يتحول إلى ماء سائل ويطلق الحرارة إلى الهواء المحيط. تحافظ الحرارة الكامنة المنبعثة على النظام عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة بيئتها ، حتى ارتفاع يزيد عن عشرة كيلومترات (بالنسبة لخطوط العرض الاستوائية). تعتبر الحرارة الزائدة في الارتفاع إحدى الخصائص الرئيسية للإعصار. بدون آلية دوران الهواء الثانوية هذه ، لن يكون النظام موجودًا بعد بضع ساعات ، لأنه سينقطع عن مصدر الحرارة الكامن. على المرء فقط أن يلاحظ السرعة التي تنهار بها الأعاصير عند وصولها إلى القارة لفهم أهمية مساهمة الحرارة الكامنة في ديناميكيات النظام.

في قلب الدوامة ، تكون عين العاصفة منطقة رياح هادئة وخالية من السحب. تشكيل جدار حول العين ، يتكون من سحب ركامية منظمة في شرائط لولبية ، يحميها من التبادل مع الجزء الخارجي من النظام. ينخفض ​​الهواء داخل العين ويجف. بمجرد أن تضعف الرياح أو يصبح إمداد بخار الماء غير كافٍ ، ينزعج التوازن الديناميكي الحراري بين العين وبيئتها. على الرغم من قوتها ، فإن الأعاصير عبارة عن عمالقة بأقدام من الطين تتطلب ظروفًا مواتية لتطويرها وصيانتها.

إقرأ أيضا:المرارة

شروط الرحلة

الشرط الأول هو درجة حرارة سطح البحر ، ولا يحدث تكوين الأعاصير إلا فوق المحيطات ذات درجة الحرارة المرتفعة بدرجة كافية ، على الأقل 26 درجة مئوية (على الرغم من أنها بمجرد تشكلها ، فإنها تعيش في المياه الباردة). ومع ذلك ، لا تمثل هذه العتبة حدًا ماديًا لا مفر منه ، لأنها مجرد ترجمة ، من حيث درجة حرارة السطح ، لملف درجة الحرارة الرأسية في طبقة التروبوسفير. لكي يكون هناك “تكوّن حلقي” ، يجب أن تتطور السحب الحملية رأسياً حتى ارتفاع لا يقل عن عشرة كيلومترات. داخل سحابة الحمل الحراري ، تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع. مع مراعاة درجات الحرارة المقاسة عند الارتفاع ،

هذه هي الطريقة التي حدد بها إريك بالمين ، عالم الأرصاد الجوية الفنلندي ، في عام 1948 عتبة 26 درجة مئوية والتي تحدد منطقة المحيط في توافق جيد مع مناطق تطور الأعاصير في البحار. أيضًا ، من المستحسن توخي الحذر في استخدام هذه العتبة ، لا سيما في تصميم الخوارزميات للكشف عن الأعاصير. هذا صحيح بشكل خاص في دراسات الاحترار العالمي لأنه لا يوجد سبب لتبقى حد 26 درجة مئوية ساري المفعول في مناخ دافئ حيث سترتفع درجات الحرارة أيضًا عند الارتفاع. تبقى الحقيقة أن درجة حرارة سطح البحر عنصر أساسي في تشغيل الأنظمة. بتعبير أدق ، المحتوى الحراري للمحيط ، والذي يعتبر على عمق 60 مترًا الأولى ،

هل شدة الأعاصير تزداد : من ناحية أخرى

فإن بيئة الغلاف الجوي المواتية ضرورية للتكوين الحلقي. من الواضح أن الإعصار الحلزوني لا يتطور في بيئة تختلف فيها شدة الرياح واتجاهها اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الارتفاع. هذا النوع من البيئة لا يفضي إلى الحركات الرأسية وبالتالي تطوير عمود الهواء الساخن فوق مركز الضغط المنخفض. بالإضافة إلى ذلك ، تؤدي هذه الاختلافات إلى التبادلات بين النظام وبيئته ، والتي تميل إلى تجانس الكل وتقليل انعزال النظام.

هناك حاجة إلى عنصر آخر لتحويل السحب الحملية إلى إعصار. هذه هي الطبيعة الدوامة للبيئة ، أي ميل النظام للدوران في سائل الغلاف الجوي. أخيرًا ، ستؤثر الضغوط الميكانيكية على التكوُّن الحلقي من خلال قوة كوريوليس ، والتي يتمثل تأثيرها في انحراف السوائل المتحركة إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي. بدون تدخل هذه القوة المنبثقة من دوران الأرض ، لا يمكن تحقيق أي تطور. هذا هو السبب في عدم حدوث أي إعصار بالقرب من خط الاستواء حيث يكون تأثير هذه القوة على الرياح صفرًا.

الخلافات في المناطق الاستوائية

لقد وصفنا للتو الظروف المختلفة اللازمة لولادة الأعاصير وتطورها. تلعب درجة حرارة المحيطات دورًا خاصًا في هذا ، لأنها تلعب دورًا في التحفيز ، ولكن أيضًا في توفير الطاقة للإعصار. وبالتالي ، يُطرح سؤال: هل الزيادة في النشاط الإعصاري الملحوظ منذ عام 1995 في المحيط الأطلسي شذوذًا مؤقتًا ، أم أحد العواقب العديدة للاحتباس الحراري؟ ينقسم العلماء ويوجد جدل يعارض المدافعين عن التقلبات العقدية لأتباع التيار الأنثروبي. ومن بين هؤلاء ، بيتر ويبستر ، من معهد جورجيا للتكنولوجيا ، الذي نُشر عام 2005 ، في المجلة الأمريكية ساينس ، دراسة عن الزيادة في عدد الأعاصير من الفئة 4 و 5 على مدى السنوات الـ 35 الماضية. وفي الوقت نفسه ، أظهر كيري إيمانويل من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أحد أبرز المتخصصين في مجال الأعاصير في العالم ، أن القدرة التدميرية للأعاصير قد زادت خلال الثلاثين عامًا الماضية.

هل شدة الأعاصير تزداد : وفقًا لروجر بيلك جونيور

وفقًا لروجر بيلك جونيور ، من جامعة كولورادو ، فإن الزيادة الحقيقية في القوة التدميرية للأعاصير يجب أن تُترجم إلى تطور الضرر الناجم عن الأعاصير ، لكن هذا الاتجاه لا ينعكس في البيانات التي يدرسها. أما بالنسبة لكريس لاندسي ، من مختبر الأرصاد الجوية والمحيط الأطلسي ، فقد تساءل عن التصحيح الأولي للبيانات الأولية التي قدمها ك. إيمانويل. تتمتع نزاعات الخبراء هذه ، على الأقل ، بميزة طرح أسئلة حول الأعاصير وتأثيراتها. ليس هناك شك في أن السنوات القليلة القادمة يجب أن تقدم بعض الإجابات على الزيادة المحتملة في النشاط الإعصاري.

تم بالفعل استخدام العديد من النماذج المناخية للتنبؤ بالتطور طويل الأمد لنشاط الإعصار. هل هذه النماذج موثوقة مع العلم أنه لا حاجة إلى إجماع حول البيانات الحالية؟ من الواضح بشكل متزايد أن الأساليب الإحصائية القائمة على استقراء الاتجاهات المرصودة لا تعطي نتائج موثوقة. ومع ذلك ، يبدو أن هناك طريقًا واعدًا: المحاكاة العددية قادرة على إعادة إنتاج الظواهر الرئيسية لدوران الغلاف الجوي والمحيطات ، وعلى وجه الخصوص محاكاة المنخفضات المتنقلة ، سواء في خطوط العرض الوسطى أو في المناطق الاستوائية. من أجل البقاء أقرب ما يمكن إلى التطورات المستقبلية ، تدمج عمليات المحاكاةIPCC ( الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ).

مطمئنة المحاكاة

هل شدة الأعاصير تزداد : في عمليات المحاكاة ، تتمثل الطريقة الأكثر مباشرة لدراسة الأعاصير في تحديد موقع في سلسلة متتالية من خرائط الضغط والرياح ودرجة الحرارة على ارتفاعات مختلفة ، والتكوينات الإعصارية التي لها الخصائص المناسبة ، ثم بناء مساراتها. للتحقق من واقعية النماذج ، تتم مقارنة نتائج هذه المحاكاة بالمسارات التي تمت ملاحظتها بالفعل. بالإضافة إلى التحقق البسيط ، تتيح هذه الخطوة إمكانية “إصلاح” الطريقة على البيانات الحالية وتطبيقها كما هي لتحديد الأعاصير واتباعها في محاكاة المناخ المستقبلي (على سبيل المثال ، في نهاية القرن الحادي والعشرين. القرن العاشر ). وبالتالي ، نحدد الخصائص التي من المحتمل أن تتغير على المدى الطويل.

هذه الطريقة بسيطة وصارمة من الناحية المفاهيمية ، لكن تطبيقها يواجه عددًا من الصعوبات العملية. ترتبط المشكلة الأولى باستبانة النماذج التي ، لأسباب تتعلق بسرعة الحساب ، لا تزال خشنة للغاية بحيث لا يمكن تفصيل الهيكل الدقيق للأعاصير المدارية. المنخفضات المدارية التي يمثلها النموذج لا تعيد إنتاج جميع خصائص الأعاصير ، وخاصة أقوى الرياح حول عين الإعصار. ومع ذلك ، من خلال الجمع بين المعايير الأكثر تحديدًا للأعاصير وتكييف عتبات الكشف مع الدقة التي يسمح بها النموذج ، نحصل على مسارات محاكاة مماثلة لتلك الخاصة بالأعاصير المرصودة.

هل شدة الأعاصير تزداد : حدثت أول التطبيقات غير المقنعة في أوائل الثمانينيات

حدثت أول التطبيقات غير المقنعة في أوائل الثمانينيات عندما كان دقة النماذج عدة مئات من الكيلومترات. لم يكن حتى عام 1996 أن قام فريق من العلماء من هامبورغ بألمانيا بإنتاج نموذج .أكثر واقعية بدقة تصل إلى مائة كيلومتر. على عكس الفكرة الشائعة آنذاك ، أظهرت هذه المحاكاة انخفاضًا في عدد الأعاصير المدارية وتغيرًا طفيفًا في مناطق نشاطها . على الرغم من الاحتباس الحراري. منذ ذلك الحين ، أكدت عمليات محاكاة أخرى بدقة مكانية دقيقة هذه النتائج.

في عام 2006 . أجرى فريقنا من المركز الوطني .لبحوث الأرصاد الجوية ( CNRM ) عمليات محاكاة عددية بدقة تصل إلى 50 كيلومترًا فوق المحيط الأطلسي. باستخدام السيناريو الاقتصادي أواخر التاسع عشرفي القرن الماضي ، لم نشهد سوى تغيير طفيف في عدد الأعاصير ومساراتها في المحيط الأطلسي ، بالإضافة إلى زيادة طفيفة. في هطول الأمطار المرتبطة بالأعاصير. خلال نفس العام ، أجرى فريق ياباني على Earth Simulator ، أقوى جهاز كمبيوتر متاح حاليًا لمحاكاة المناخ. أفضل عمليات المحاكاة ، بدقة تصل إلى 20 كيلومترًا في جميع أنحاء العالم. تمثل هذه المحاكاة بشكل أفضل الهياكل المركزية .للأعاصير وتؤكد انخفاض عدد الأعاصير المدارية في جميع أحواض المحيطات . باستثناء شمال المحيط الأطلسي حيث يزداد هذا العدد قليلاً.

السابق
تكوين الأعاصير
التالي
عين العاصفة