#العلم خلف النياسو # # # # # # # # # #

Understanding El Niño and La Niña

وتمثل النينيو ولا نينيا المرحلتين المتعارضتين من نمط مناخي طبيعي يحدث في المحيط الهادئ المداري، وهما يشكلان معا دورة النينيو - الجنوب للتذبذب، التي هي المحرك الغالب لتقلب المناخ على الكوكب من سنة إلى أخرى، وهذه الأحداث ليست مجرد تغييرات محلية في درجة حرارة المحيطات؛ بل هي ظواهر مقترنة في المحيط يمكن أن تتحول أنماط الطقس العالمية، وتؤثر على النظم الإيكولوجية البحرية، والاقتصادات الأساسية في العالم.

وقد أشار مصطلح " النينيو " في الأصل إلى تيار جنوبي دافئ ظهر قبالة ساحل بيرو حول عيد الميلاد، ومع مرور الوقت، اعترف العلماء بأن هذا الاحترار المحلي كان جزءا من تقلبات أكبر بكثير على نطاق الأحواض في درجات حرارة سطح البحر والضغط الجوي، وقد تم تحديد المرحلة المقابلة، لا نينيا، فيما بعد، على أنها نظير التبريد، وهذه الدورة الكاملة، بما فيها الظروف المحايدة، تشكل الآن أساس التنبؤات المناخية الحديثة.

ما هو النينيو؟

وتتميز النينيو بحرارة سطح البحر غير عادية في المحيطين الأوسط والشرقي للمحيط الهادئ، ويستمر هذا الاحترار عادة لمدة تتراوح بين 9 و 12 شهرا، وإن كان يمكن أن يدوم في بعض الأحيان أكثر من سنة، وخلال حدث النينيو، فإن الرياح التجارية القوية التي تنبعث عادة من الشرق إلى الغرب عبر المحيط الهادئ الاستوائية، أو حتى تتقلب في بعض المناطق، وهذا التحول في أنماط الرياح يسمح عادة بأن تكون المياه دافئة على نحو غير عادي.

إن النتائج بعيدة المدى، حيث أن حوض المياه الدافئ يتحول شرقاً، وكذلك المنطقة الرئيسية من الانتصاب الجوي وسقوط الأمطار، وهذا التشريد يغير دائرة والكر - وهي حلقة كبيرة من ارتفاع وهبوط الهواء على المناطق المدارية.

• Increased rainfall] and flooding to the southern tier of the United States, particularly California and the Gulf Coast, as the jet stream is displaced southward.
• Drought conditions] in Indonesia, Australia, and parts of Southeast Asia, as the primary rain belt moves away.
• Suppressedعاً لنشاط الأعاصير في حوض المحيط الأطلسي بسبب ارتفاع مقصف الرياح وارتفاع درجات الحرارة السطحية في المحيط الأطلسي.
• Marine ecosystem disruption] off the west coast of South America, where nutrient-rich cold water upwelling is replaced by warm, nutrient-poor water, leading to declines in fish stocks such as anchovies.

وقد حدث أحد أقوى أحداث النينيو المسجلة في الفترة 2015-2016، حيث تجاوزت شذوذات درجة حرارة سطح البحر 2.5 درجة مئوية في أجزاء من المحيط الاستوائي، وقد أدى هذا الحدث إلى حدوث طقس بالغ في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك حالات الجفاف الشديد في أفريقيا وأجزاء من آسيا، والأمطار الغزيرة في أنحاء الأمريكتين، ولقيامه على نحو مفصل بقياس وتتبع ظروف النينيو، [FT:0]

ما هو لا نينيا؟

أما بالنسبة لنينيا، التي كثيرا ما تعتبر الأخت المقابلة للنينيو، فهي محددة بتبريد مستمر لدرجات حرارة سطح البحر في وسط وشرق المحيط الهادئ، وفي حلقة لا نينيا، تكثف الرياح التجارية، وتدفع المياه أكثر دفئا نحو غرب المحيط الهادئ، مما يسمح بزيادة المياه الباردة العميقة إلى أعلى درجة من قوة على طول خط الاستواء وسواحل أمريكا الجنوبية، وتميل أحداث لانينا إلى أن تكون أقل تواترا قليلا من النينيو، ولكنها يمكن أن تستمر لفترات أطول.

والآثار العالمية التي تترتب على " لا نينيا " هي، من نواح كثيرة، صورة متطابقة للنينيو، وإن كانت الآثار لا تتماثل دائما في القوة أو النطاق الجغرافي.

• Wetter-than-average conditions] in Indonesia, northern Australia, and the western Pacific islands, including increased risk of flooding and landslides.
• Drier and warmer conditions] in the southwestern United States and parts of the Horn of Africa, often leading to drought.
• Enhanced Atlanticعاصير activity], as reduced wind shear and warmer Atlantic sea surface temperatures create a more favorable environment for storm formation and intensification.
• Improved upwelling and marine productivity] off the coast of Peru and Ecuador, benefiting fisheries in the short term.

وقد ساهم حدث لا نينيا للفترة 2020-2022 الذي امتد فعلاً إلى شتاءين متتاليين (أداة نينيا المزدوجة) في اختراق موسم الأعاصير الأطلسية، بما في ذلك الضرر الواسع النطاق الذي لحق بـ(هيركان إيدا) في عام 2021، كما فاقم الجفاف في أجزاء من جنوب غرب الولايات المتحدة، ويتطلب فهم هذه الاستجابات غير المتماثلة نظرة أعمق في الميكانيكيين الأوقيانوغرافية والغلافية التي تحكم الشبكة.

The ENSO Cycle: Ocean-Atmosphere Interactions

إن المنظمة ليست مناسبة واحدة، بل دورة تُنَفَّس بين ثلاث مراحل، هي النينيو، ولا نينيا، ومحايدة، والمحرك وراء هذه الدورة هو حلقة التغذية المرتدة بين المحيط والغلاف الجوي فوق المحيط الهادئ الاستوائية، والعنصران الرئيسيان يقودان المنظمة العالمية لتوحيد المقاييس: سلوك الرياح التجارية وهيكل المحيط العلوي.

"الرياح التجارية" "و"والكر"

في ظل ظروف طبيعية، تهب الرياح التجارية القوية من الشرق عبر المحيط الهادئ، وتدفع المياه السطحية الدافئ نحو غرب المحيط الهادئ، ويخلق هذا التدفق حرارة في جنوب المحيط الهادئ، حيث ترتفع درجات الحرارة في المحيط الهادئ فوق 28 درجة مئوية (82 درجة شرقا).

دور الرمل

وفي ظل السطح، تُميز منطقة المحيط الهادئ الاستوائية طبقة من التغير الحاد في درجة الحرارة - خط الحرارة - التي تفصل المياه السطحية الدافئ عن المياه العميقة، وفي الغرب، تُحدث الكائنات الحرارية في أعماقها (100-200 متر) نتيجة لتفشي المياه الحارة؛ وفي الشرق، تُعد المياه الضحلية (20-50 مترا) بسبب ارتفاع مستوى المياه.

بدء العمل وإنهاء الخدمة

أحداث (إن تو) تبدأ عادة في الربيع ونضج خلال الشتاء الشمالي في نصف الكرة الأرضية عندما تكون الإنقلابات المحيطية أقوى، وهي تُحدث بواسطة مجموعة من الضوضاء الجوية العشوائية (مثل انفجارات الرياح في غرب المحيط) والمحتوى التراكمي لحرارة المحيط، وحالما تبدأ، فإن التغذية المرتدة بين المحيط والغلاف الجوي تُضخم الشذوذ.

Global Impacts on Weather and Climate

ولا تقتصر التحولات في سقوط الأمطار المدارية والتداول الجوي التي يسببها الجهاز الوطني للتوحيد القياسي على المحيط الهادئ، ومن خلال الاتصالات الهاتفية في الغلاف الجوي البعيدة المدى في أنماط الطقس - إل نينيو ولا نينيا على درجة الحرارة، والتهطال، وطرق العواصف في جميع أنحاء العالم.

أنماط الطقس الإقليمية

وخلال النينيو، يجلب تيار الطائرات المتغير عواصف شتوية أكثر عبر الولايات المتحدة الجنوبية، مما يؤدي إلى تهيج أعلى من المتوسط في كاليفورنيا، والجنوب الغربي، وعلى طول ساحل الخليج، وعلى العكس من ذلك، فإن وادي أوهايو وأجزاء من الغرب الأوسط تميل إلى الجفاف، وفي المناطق المدارية، كثيرا ما يؤدي اتجاه النينيو إلى انخفاض الأمطار الموسمية في الهند وأجزاء من غرب أفريقيا، بينما قد تشهد شرق أفريقيا تقدما.

Cyclones and Severe Storms

ويؤثر النينيو تأثيرا قويا على نشاط الأعاصير، ويمنع تكوين الأعاصير في المحيط الأطلسي بزيادة مجرى الرياح العمودية على المحيط الأطلسي ويعزز الهواء الغار، ويقلل النينيا من مقصف الرياح ويعزز الهواء، ويهيئ الظروف المواتية لأعاصير أكثر وأقوى، ويميل موسم الأعاصير في المحيط الأطلسي لعام 2020، الذي يتسم بثلاثين عواصف مسمومة خلال لا نينيا، إلى أن يشاهد حوض المحيط الهادئ على النقيض.

النظم الإيكولوجية والآثار البيولوجية

فالنظم الإيكولوجية البحرية تستجيب بشكل كبير للشبكة البيئية، وقد يؤدي انهيار الارتفاع خلال النينيو إلى الحد من توافر المغذيات، مما يتسبب في انخفاض حجم البستون؛ كما أن هذه الاضطرابات تؤدي إلى زيادة سلسلة الأغذية، مما يؤثر على الأسماك والطيور البحرية والثدييات البحرية، كما أن النينيو قد تسبب في حدوث حالات غذائية هائلة من الأيغوانا البحرية في جفاف غالاباغو وفي انهيار نظم إيطالية ضارة.

وقد أدى الحدث التاريخي الموثق جيدا إلى حدوث كارثة النينيو في الفترة 1997-1998، وهي واحدة من أقوى القرن العشرين، إلى أضرار تقدر قيمتها بـ 35 بليون دولار على الصعيد العالمي، بما في ذلك الفيضانات المدمرة في كاليفورنيا، والانهيالات الطينية في بيرو، والنيران الناجمة عن الجفاف في إندونيسيا. ] مرصد الأرض التابع للناسا ] يقدم دراسات حالة مفصلة عن هذه الأحداث وغيرها من أحداث المنظمة.

Predicting El Niño and La Niña

وقد تحسنت التنبؤات ببدء أحداث المنظمة وتطورها وكثافة هذه الأحداث بشكل كبير على مدى العقود القليلة الماضية، بفضل مجموعة من شبكات المراقبة ونماذج الحاسوب، ويمكن للتنبؤات الدقيقة أن توفر أشهرا من وقت القيادة للمزارعين ومديري المياه ومخططي الطوارئ والحكومات للتحضير.

رصد المحيطات والغلاف الجوي

ويعتمد الرصد في الوقت الحقيقي على شبكة من الطوافات المتحركة في المحيط الاستوائي )صفيفة TAO/TRITON(، وقياسات السواتل لدرجات حرارة سطح البحر، وارتفاع سطح البحر، وتقديرات درجة حرارة سطح البحر من الطوافات العائمة، ومؤشر أوقيانوسيانينيو، استنادا إلى شذوذ درجات الحرارة السطحية في منطقة نينيو ٣,٤ )٥ درجات مئوية(

Climate Models

وتستخدم الجهات المعنية بالتنبؤ نماذج دينامية تحفيز فيزياء المحيط والغلاف الجوي، وكذلك نماذج إحصائية تستند إلى العلاقات التاريخية، وتدير المراكز الوطنية للتنبؤ البيئي نظام التنبؤ بالمناخ، وتساهم مراكز دولية عديدة في تشكيل نماذج المنظمة، وتصبح التنبؤات الماهرة ممكنة عادة في أواخر الربيع بالنسبة للفصل التالي، ولكنها تتوقّع بدقة التوقيت والحجم اللذين يعترضان الأحداث.

] "التكهن ببداية النينيو هو مثل محاولة للقبض على كرة منصة في الإعصار." - الدكتور مايكل ماكهادن، كبير العلماء في NAA PMEL.

]

ورغم هذه الصعوبات، فإن التنبؤات الموحدة للنموذج الإحصائي والدينامي قد تنبؤت بشكل صحيح بمعظم الأحداث الرئيسية منذ أوائل العقد الأول من القرن الماضي، رغم أن الإنذارات الزائفة والأحداث المفقودة لا تزال تحدث.

الزراعة والموارد المائية والآثار الاجتماعية الاقتصادية

الزراعة هي أحد القطاعات الأكثر تأثراً مباشرةً من قبل منظمة إنزو، حيث يمكن أن تتأرجح المحاصيل من أجل الفول مثل الذرة، والفول الصويا، والقمح، والأرز، تبعاً للمرحلة، وخلال النينيو، جنوب أفريقيا، وأجزاء من أستراليا تواجه الجفاف، وتخفض المحاصيل؛ وخلال برنامج لا نينيا، قد تشهد شرق أفريقيا فيضانات تدمر الزراعة، وعلى العكس من ذلك، قد تستفيد مناطق مثل توقعات أمريكا الجنوبية.

وتعتمد إدارة موارد المياه أيضا اعتمادا كبيرا على توقعات المنظمة، فعلى سبيل المثال، تدار الخزانات في كاليفورنيا بتوقعات زيادة تدفقها إلى الداخل خلال شتاء النينيو، بينما تنشط خطط الطوارئ المتعلقة بالجفاف خلال لا نينيا، وتستفيد إدارة مصائد الأسماك من فهم كيفية تحول المنظمة إلى الأرصدة السمكية؛ فعلى سبيل المثال، فقد انهارت مصائد الأسماك التي تعيش في بيرو تاريخيا خلال النينيوس القوية، مما يتطلب تخفيضات في حصص الصيد.

إن الخسائر الاقتصادية التي لحقت بشركة إنسو قد تكون هائلة، فقد ساهمت النينيو وحدها في خسائر زراعية تقدر بـ 5 بلايين دولار في الفلبين، في حين تسببت نفس الحدث في أضرار جفافية بلغت بليون دولار في إثيوبيا، ومن الناحية المقابلة، فإن تعزيز لا نينيا للأعاصير الأطلسية يدفع بلايين الدولارات في تكاليف الأضرار التي تلحق بالممتلكات والانتعاش في الولايات المتحدة ومنطقة البحر الكاريبي، وتدمج الحكومات والصناعات الآن في استراتيجيات إدارة الكوارث.

Climate Change and Future ENSO Behavior

ومن أكثر المسائل المفتوحة إلحاحا في مجال علوم المناخ كيف سيؤثر الاحترار العالمي الذي يسببه الإنسان على دورة الشبكة العالمية للتلوث البيئي، وبينما توافق النماذج على أن الكوكب يدفئ، فإن مستقبل قدرة الشبكة على الازدهار والتواتر لا يزال غير مؤكد، وتشير بعض الدراسات إلى أن أحداث النينيو قد تصبح أكثر تطرفا، مع وجود شذوذات في درجة حرارة سطح البحر تنجم عن درجات حرارة محيطية أكثر حرارة، وتشير بحوث أخرى إلى أن متوسط درجة الحرارة في المحيط الهادئ قد يتحول إلى نمط أكثر دفئا.

ومن الواضح أن العديد من آثار النينيو ولا نينيا ستتعرض لمناخ أكثر دفئا، فعلى سبيل المثال، سيجلب حدث النينيو في عالم أكثر دفئا موجات حرارية أكثر حدة وموجات جفاف إلى مناطق معينة لأن درجة حرارة خط الأساس أعلى بالفعل، وبالمثل، يمكن أن تؤدي أحداث لانينا إلى حدوث المزيد من الأمطار والفيضانات كلما كان الجو أكثر دفئاً يرتفع مستوى سطح البحر.

ويواصل العلماء تحسين المحاكاة الطويلة الأجل للحد من هذه الشكوك، ويتمثل التحدي في أن المنظمة الوطنية للتوحيد القياسي هي نظام معقد وفوضوي، والتمييز بين التقلبات الطبيعية والتغير القسري يتطلب العديد من العقود من الملاحظات العالية الجودة والنماذج المتقدمة، ومع ذلك، فإن البحث الجاري يهدف إلى توفير معلومات عملية للمجتمعات التي تتكيف بالفعل مع تغير المناخ.

خاتمة

إن النينيو ولا نينيا عنصران أساسيان في نظام المناخ في الأرض، يمثلان تقلبات طبيعية في المحيط والغلاف الجوي التي تصل إلى العالم، ومن التسبب في الفيضانات الكارثة وحالات الجفاف التي تؤثر على مواسم الأعاصير ومصائد الأسماك البحرية، فإن هذه الظواهر تدل على الانقسام العميق بين المحيط والهواء فوقه، وتزيد من حدة التقدم في نظم مراقبة المحيطات، وتكنولوجيا السواتل، ونموذج المناخ، وقدرتفاع كبير في قدرة البحث على التنبؤ والاستعداد