مقدمة

فالأعصار هي من أكثر الظواهر الجوية عنفاً ولا يمكن التنبؤ بها، وهي قادرة على إنتاج سرعات الرياح التي تتجاوز 300 ميل في الساعة، وتتسبب في أضرار كارثية في ثوان، وفي حين أن تراثها معقد ولا يزال غير مفهوم تماماً، فقد حددت عقود من البحوث مجموعة من العوامل المناخية التي تؤثر بقوة على حدوث الأعاصير وكثافة هذه العوامل، وهي عوامل أساسية لتحسين التنبؤات التي تولدها في الوقت المناسب، وتساعد المجتمعات المحلية على الاستعداد لتهيئة ظروف شديدة.

درجة الحرارة والهضم: وقود العواصف الرعدية

دور الدير، الهواء الناموس

وتولد الأعاصير من عواصف الرعد الشديدة، وتحتاج العواصف الأكثر طاقية إلى إمدادات وفرة من الهواء الدافئ بالقرب من سطح الأرض، وهذه الكتلة الجوية، التي كثيرا ما تنشأ من خليج المكسيك في الولايات المتحدة، تحمل مستويات عالية من بخار المياه، وعندما يضطر هذا الجو الدافئ إلى الارتفاع جواً من خلال فتحات جوية مائية أو جبال أو تكسير الرياح المبردة.

ويقاس مقدار الطاقة المتاحة لهذه الصيغ بالطاقة المحتملة المتاحة (CAPE]) وتُعد القيم العالية لمراكز العمل الاستشارية (التي تتجاوز في كثير من الأحيان 000 2 ي/كغ) عنصراً كلاسيكياً لتطوير العواصف الرعدية الشديدة، وفي المناطق المعرضة للإعصار، كثيراً ما يتجاوز حجم الحركة الصيفية المكثفة 000 3 ي/كغ خلال الربيع.

القاموس و لاير الحدود

ومحتويات الرطوبة السطحية حرجة، إذ إن درجات الحرارة التي تزيد على ٦٠ درجة ف )١٦ درجة مئوية( ترتبط عادة ببيئة مواتية للعواصف الرطبة، حيث أن وجود طبقة حدودية عميقة ورطوبة - أقل بضعة آلاف قدم من أجهزة الاستشعار الجوي التي تظل الطرود المرتفعة أكثر دفئا من محيطها، مما يؤدي إلى استمرار الانهيار، ويمكن أن يؤدي التصفير في مستويات منخفضة إلى إعاقة تنمية العواصف، في حين أن يكون الارتفاع في الهواء أكثر جاف " .

دورات بحرية ودواعي

ويتبع التدرج والرطوبة دورات موسمية يمكن التنبؤ بها، ففي نصف الكرة الشمالي، تحدث ذروة نشاط الإعصار من آذار/مارس إلى حزيران/يونيه، عندما يبدأ تيار الطائرات المتدني المستوى بنقل الرطوبة إلى الشمال، ويصبح التدفئة النهارية قوية بما يكفي لخلق عدم استقرار عميق، وتظل الدورة الدوارة ذات أهمية مماثلة: فأغلب الأعاصير تحدث بين 3 ميغابايت و 9 ميم في الليل المحلي، عندما تكون أعلى درجات الحرارة السطحية وبالتالي.

محرك التناوب

تحديد شهاد الشتاء

وتشير مقص الرياح إلى التغير في سرعة الرياح و/أو الاتجاه مع ارتفاعها، وفي الأرصاد الجوية في إعصارو، فإن أهم نوع هو قذيفة الرياح العمودية - الفرق في ناقلات الرياح الأفقية من السطح إلى الغلاف الجوي العلوي، إذ أن من الضروري أن تصبح القذيفة العمودية القوية خامساً دواراً، وبدون مقصات كافية، تظل العواصف غير منظمة ونادراً ما تنتج الأعاصير.

Speed Shear vs. Directional Shear

ويسهم شكلان من أشكال الماشية في تناوب العواصف. ]تتنتج المقار السريعة ]FLT:1[ عندما ترتفع سرعة الرياح بسرعة مع ارتفاعها، مما يخلق حركة أفقية متطاولة في الغلاف الجوي. ][تنتج الزهرة الدوارة الحشرية ]FLT:3[[ عندما تولد موجات الريح )الساعة( أو التخلف )الفيضان(

"العلاقة الخارقة"

وتختلف العواصف الرعدية الخارقة لأنها تحتوي على مسودة تناوبية مستمرة تعرف باسم " ميزودورون متوسطة المستوى " ، وتسمح الشارة الفائزة بالسحب إلى الحرف الأفقي )دور الهواء( في العمود، مما يؤدي إلى التناوب داخل العاصفة، وعندما يضيق هذا التناوب ويهبط بسبب تخلف ركيزة قوية من العمود الفقري، فإن قوة من طراز " تورنادو " قد تشكل.

Measuring Shear: The Storm-Relative Helicity

Storm-Relative Helicity (SRH) is a metric that quantifies the amount of streamwise vorticity available to a thunderstorm. Higher SRH values (above 300-400 m2/s2)) indicate a highly shearado environment favorable for violent tornado maps.

عدم الاستقرار في الغلاف الجوي: المشغل فوق المنصات

معدلات الإصابة بالمرض ونسبة مئوية

إن عدم الاستقرار هو مقياس لميل الغلاف الجوي إلى دعم الحركة الرأسية، وهو ما يحدده معدل الانقطاع البيئي - المعدل الذي تنخفض فيه درجة الحرارة بالطول، ويعني ارتفاع معدل التقلبات (التبريد السريع بالارتفاع) ارتفاع بطن الهواء سيصبح بسرعة أدفأ من محيطه، ويتسارع إلى الارتفاع، غير أن كمية الطفرة الإيجابية المتكاملة هي متزامنة كما سبق ذكره.

إعاقة إيجابية

وقبل أن تتطور العاصفة، فإن أي " غطاء " - طبقة من الهواء الدافئ التي تحجب الحركة - تتغلب عليها، وتُطلق من التثبيط الاصطناعي (CIN ) الطاقة اللازمة لكسر هذه الغطاء، وعندما يُبطل خط الجاف أو الجبهة الحد الأقصى، يُطلق تفشّي CAPE بشكل متفجر، ويُنتج في كثير من الأحيان قمم مُرٍ مُرٍ مُّة.

مؤشر متنقل ودليل متطور

ومن المؤشرات المشتركة الأخرى لعدم الاستقرار المؤشر المعلق الذي يقارن درجة حرارة ارتفاع الطرود بالهواء المحيط بـ 500 هبـوا، وتشير القيم السلبية إلى عدم الاستقرار؛ والقيم التي تقل عن ثمانية غير مستقرة إلى حد بعيد، ويجمع بين الرطوبة المنخفضة المستوى، ومعدلات الانقطاع، والقيم المتوسطة المستوى فوق الثلاثين، عادة ما تشير إلى وجود احتمال كبير بالنسبة للكشف عن الأورام الشعبية الشديدة، وإن كانت هذه الأدوات البسيطة.

العوامل الجغرافية والسوية

تورنادو أليز

وتقع الإعصارات في كل قارة باستثناء أنتاركتيكا، ولكن بعض المناطق الجغرافية تتأثر بشكل غير متناسب، وتشتمل الولايات المتحدة، المعروفة باسم تورنادو آلي، على أجزاء من تكساس وأولاهوما وكانساس ونبراسكا وإيوا، وتزداد فيها هذه المنطقة بشكل فريد حيث يرتفع الهواء القاري الجاف من جبال الروكية إلى درجة حرارة، ويزيد من حدة الجو في الخليج، ويمتد ارتفاعه إلى أعلى.

Seasonal Progression

وتأتي حالات تفشي الإعصار في الولايات المتحدة في أواخر الشتاء وفي أوائل الربيع، حيث تتعرض دول ساحل الخليج إلى أعلى المخاطر، حيث تتحول ذروتها إلى البلاستيك الجنوبي، وفي الصيف، تتحول أقصى درجاتها شمالا إلى البلاستيك الشمالي والبحيرات الكبرى، رغم أن الأعاصير أقل تواترا، وهذا النمط يعكس التراجع الشمالي لتدفق الطائرات القطبية الباردة وتوسع القاع الشرقي الدافئ.

التأثيرات الطبوغرافية

فالجبال والتلال والمناطق الحضرية يمكن أن تؤثر على سلوك الإعصار، فعلى سبيل المثال، تضعف جبال أبالاشيان من حين لآخر العواصف بسبب زيادة الاحتكاك السطحي وتعطل تدفقها المنخفض، ولكن الأعاصير يمكن أن تشكل في الوديان، وعلى العكس من ذلك، فإن البلان العظيمة المسطحة نسبياً تسمح بالعواصف بتنظيمها وإدامتها، كما أن الشبه السطحية تؤدي دوراً في بعض الأحيان:

عوامل المناخ الإضافية المساهمة

المحيطات والغلاف الجوي

كما أن أنماط المناخ الكبيرة مثل النينيو - جنوبي التذبذب تُعدل نشاط الإعصار، وخلال شتاء النينيو، تنحو الولايات المتحدة الجنوبية إلى أن تشهد أعناد أكثر تواتراً بسبب تيار طائرة نصف أرضي أقوى وازدياد النقل الرطب.

دور الطائرة ذات المستوى المنخفض

ويسبق العديد من حالات تفشي الأعاصير الكبرى طائرة نفاثة قوية منخفضة المستوى من الجنوب قادرة على نقل كميات كبيرة من الهواء الدافئ والرطي، كما أن جيش التحرير الوطني يخلق أيضا قذيفة منخفضة المستوى، ولا سيما في الليل، وفي البلان، يشكل جيش التحرير والعدالة النوبوي عنصرا كلاسيكيا للأحداث الجوية الشديدة التي تدوم ليلا وصباحا مبكرا.

كما أن هناك أدلة على أن " التغيرات البيئية في التأثيرات على الأعاصير العالمية " ، بينما لا تظهر عمليات العد الاعصاري السنوية اتجاهاً واضحاً طويل الأجل، فإن هناك دلائل على أن " التغيرات الحكومية في المناخ " ، التي يمكن أن تؤثر على البيئة المواتية في العواصف الرعدية الشديدة، ]التغيرات في سرعة التقلب:[: 1]، قد تزداد شيوعاً في اتجاهات الحرارة في جنوب شرق الولايات المتحدة.

"الوصفة لـ "تورنادو

ويستخدم المفترسون مزيجا من جميع العوامل المذكورة أعلاه لتحديد معايير " مراقبة الإعصار " ، وتشمل مجموعة تفشي الأمراض التقليدية ما يلي:

  • (أ) نقاط السطح فوق 60 درجة شرقاً (يُرجح أنها فوق 65 درجة ف) في منطقة واسعة.
  • وتتجاوز قيم التصنيف المركزي للمنتجات 000 2 ي/كغ، وغالباً ما تبلغ 000 3 ي/كغ أو أعلى.
  • )٠-٦( كيلومترات فوق ٤٠-٦٠ عقدة، مع مقص منخفض )٠-١ كيلومترا( فوق ١٥ مترا/م.
  • التذبذب العاصفة في طبقة ٠-٣ كيلومترات تتجاوز ٣٠٠ متر مربع/ثانية.
  • وجود آلية للحفز مثل واجهة باردة أو خط جاف أو حدود خارجية.

وعندما تتجمع هذه المكونات، لا سيما في أواخر الربيع في البلاستيك المركزي، تهيأت الظروف لأجهزة خارقة متعددة قادرة على إنتاج أعاصير عنيفة، ويُصدر مركز ستورم للتنبؤ فئات من المخاطر (مارجينال إلى الأعلى) استنادا إلى هذه البيانات، مما يعطي المجتمعات المحلية مهلة زمنية حاسمة.

الاتجاهات المستقبلية في علم كليما تورنادو

وما زالت التطورات في التنبؤات الجوية العددية والتعلم الآلي والشبكات الرادارية ذات الاستبانة العالية تصقل فهمنا لتشكيل الأعاصير، وقد وفر الرادار المتحرك والحملات الميدانية مثل VORTEX-USA تفاصيل غير مسبوقة عن البيئة القريبة من العاصفة، مما يكشف عن أهمية السمات الصغيرة مثل الارتفاعات في كثافة المكائد الخلفية وازدياد التواتر الحاد في فصل الربيع.

خاتمة

فالإعصارات هي نتاج تفاعل دقيق بين درجة الحرارة والرطوبة وسقوط الرياح وعدم الاستقرار الذي يتأثر به كل العوامل المناخية الأوسع، وفي حين لا يوجد عنصر واحد يضمن إعصاراً، وتقريب بين كبار أعضاء اللجنة، وضوء قذيفة منخفضة المستوى، ورطوبة كبيرة من خط الحدود في بيئة جغرافية موسمية مواتية، فإن من خلال دراسة هذه العوامل المناخية بالتفصيل، يمكن للعلماء والتنبؤات أن يتوقعوا حياة أفضل.

For further reading, see the NOA A Storm Prediction Center, the ]NSSL Severe Weather 101] guide on tornadoes, and the ]Climate.gov overview of severe th6