فهم أنماط الطقس الثابتة: سماسرة الجفاف والفيضانات

فطول فترات التهطال التي تتسم إما بانخفاض أو ارتفاع مستوى التهطال، هي أكثر التحديات أهمية للمجتمعات المحلية والاقتصادات والنظم الإيكولوجية في العالم، وخلافاً للأحداث العابرة مثل العواصف أو الموجات الحرارية القصيرة، يمكن أن تستمر هذه الظواهر المطولة لأسابيع أو أشهر أو حتى سنوات، مما يؤثر تأثيراً كبيراً على توافر المياه، والإنتاجية الزراعية، والقدرة على التكيف مع الهياكل الأساسية، مما يجعل الآليات المعقدة التي تغلق على إدارة الموارد بصورة دائمة أو فعالة.

وتتناول هذه المادة القوى الجوية والمحيطية التي تدفع إلى استمرار الجفاف والفيضانات، وتستكشف الطيف الواسع من آثارها، وتبرز التباينات الإقليمية التي تؤثر على الطريقة التي تظهر بها هذه الأحداث، وبالإضافة إلى ذلك، تحدد الاستراتيجيات العملية للتخفيف من آثار تغير المناخ والتكيف معها، التي تستند إلى آخر نظرة علمية ونُهج إدارية عملية، ويمكن للمجتمعات المحلية، من خلال الانتقال من الاستجابات التفاعلية إلى بناء القدرة على التكيف، أن تستعد على نحو أفضل للتحديات المتزايدة التي يفرضها تغير المناخ.

غرفة المهندسين: سائقو الجو والمحيطات

ولا تحدث أنماط الطقس المستمرة عشوائيا؛ فهي عادة ما تتواصل عن طريق التفاعلات الواسعة النطاق بين التداول الجوي والظروف المحيطية، ومن بين أكثر العوامل تأثيرا هي تيار الطائرات وأشعة الغلاف الجوي المحيطي مثل تذبذب النينيو - الجنوب.

مركب متحرك

إن مجرى الطائرات هو نهر سريع التدفق من الهواء في الجو يرشد النظم الجوية عبر خطوط العرض المتوسطة، وينتقل عموما من الغرب إلى الشرق، وفي ظل ظروف نموذجية، يُبطل موجات، ويسهل تقدم الجبهات الجوية، غير أن مسار الطائرات يمكن أن يصبح ثابتا أو " مقفلا " ، ويشكل نمطا عاليا يعطل نظم الطقس على امتداد منطقة.

وعندما تغلق الثلاجة ذات الكساد المرتفع، فإنها كثيرا ما تُحدث سماء واضحة مستمرة، وأشعة شمسية مكثفة، وتراكم حرارة، مما يؤدي إلى الجفاف، وعلى العكس من ذلك، عندما تعطل الطوابق ذات الكساد، فإنها يمكن أن تُعَد العواصف المتكررة على نفس المنطقة، مما يؤدي إلى سقوط الأمطار والفيضانات بلا هوادة، وقد كانت هذه الأحداث المعرقلة مسؤولة عن العديد من حالات الطقس الشديدة في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك موجة في عام 2010 من الجفاف والجفاف الروسي في كاليفورنيا، في كاليفورنيا، في عام 2014؛

El Niño-Southern Oscillation (ENSO)

إن ظاهرة النينيو - الجنوب الجنوبية هي ظاهرة مناخية شبه مؤقتة تنجم عن تقلبات في درجات حرارة سطح البحر عبر المحيط الهادئ الوسطى والشرقية، ويؤثر هذا التذبذب تأثيرا عميقا على أنماط الطقس العالمية عن طريق تغيير التداول في الغلاف الجوي وأحزمة التهطال.

وخلال مرحلة El Niño]، تتحول مياه المحيطات أكثر دفئاً من المتوسط إلى شرق البلد، وتتسبب في الجفاف في جنوب شرق آسيا وأستراليا وأجزاء من أفريقيا، بينما تزيد مخاطر الفيضانات على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية وجنوب الولايات المتحدة، وعلى العكس من ذلك، فإن أمريكا الجنوبية الغربية تجلب الجفاف في مرحلة جنوب شرق المحيط الهادئ.

ولا تؤثر هذه المراحل على التهطال الإقليمي فحسب، بل تؤثر أيضا على تواتر وشدة الأعاصير المدارية، والتقلبات الموسمية، بل وعلى مخاطر إطلاق النار البرية على الصعيد العالمي، مما يجعلها أدوات حاسمة للتنبؤ بالطقس الموسمي والتأهب للكوارث.

Key drivers of persistent weather patterns include:
  • Atmospheric blocking:] Stationary high or low-pressure systems that lock weather patterns in place for extended durations.
  • Ocean-atmosphere coupling:] Phenomena like El Niño and La Niña that shift global precipitation patterns and atmospheric circulation.
  • Sea surface temperature anomalies:] Persistent warm or cool patches in the ocean that modulate convection, rainfall, and storm development.
  • Land surface feedbacks:] Soil moisture conditions that amplify or suppress local temperatures and precipitation through evaporation and heat exchange processes, reinforcing drought or flood states.

فهم الجفاف: كارثة بطيئة الحركة

إن الجفاف يشكل خطرا طبيعيا تدريجيا، وكثيرا ما يكون غير مقصود، يتكشف على مدى أشهر أو سنوات، ولا يقتصر على انعدام سقوط الأمطار بل على مجرد تفاعل معقد بين حالات العجز في التهطال وارتفاع درجات الحرارة وزيادة معدلات التبخر والتحول، ويصعب الاعتراف بالجفاف في وقت مبكر لأن آثاره تتراكم ببطء، ولكنها يمكن أن تترتب عليها آثار مدمرة على النظم الإيكولوجية والزراعة والمجتمعات البشرية.

أنواع الجفاف

ويتجلى الجفاف في عدة أشكال مترابطة، لكل منها خصائص وآثار فريدة في البزوغ:

  • Meteorological drought:] Defined by a prolonged period of below-average precipitation. It serves as the initial trigger for subsequent drought types but does not always immediately impact ecosystems or human activities.
  • Agricultural drought:] Occurs when soil moisture is insufficient to meet crop water requirements, which can happen even if rainfall appears normal but temperatures and evaporation are elevated.
  • Hydrological drought:] Characterized by reduced stream flow, reservoir levels, and groundwater supplies. This lagging effect often emerges after meteorological and agricultural droughts and has direct consequences for water supply systems.
  • Socioeconomic drought:] When water shortages begin to impact human activities, such as agriculture, energy production, industry, and domestic consumption, leading to economic losses and social stress.

ويمكِّن فهم فئات الجفاف هذه من تحسين الرصد والاستجابة المستهدفة المصممة خصيصاً لمرحلة محددة والقطاع المتضرر.

فهم الفيضانات: التهديد السريع

إن الفيضانات هي أكثر الكوارث الطبيعية في العالم تواترا، وهي مسؤولة عن الخسائر الكبيرة في الأرواح، وضرر الممتلكات، والاضطرابات الاقتصادية، وهي ناجمة عن مجموعة متنوعة من الآليات، كثيرا ما تتفاقم بسبب استمرار أنماط الطقس الرطبة، وفي حين أن الفيضانات الوشيكة تنتج عن سقوط الأمطار في فترات زمنية قصيرة، فإن الفيضانات الواسعة النطاق تتطور عادة من أحداث تهطالية مستمرة واسعة النطاق.

أنواع الفيضانات

  • Riverine flooding:] Occurs when rivers and streams overflow their banks due to prolonged heavy rainfall or accelerated icemelt. This is the archetypal flood associated with persistent wet weather and can affect vast floodplains.
  • Coastal flooding:] Driven by storm flones from tropical cyclones or 'easters, where strong onshore winds push seawater inland. Sea-level rise and land subsidence are increasing the frequency and severity of such events.
  • Urban flooding:] Happens when impermeable surfaces like concrete prevent water infiltration, overwhelming drainage infrastructure, it can occur independently of river or coastal floods and is worsened by rapid Urban.
  • ][ فيضان الفيضان المحيط: ]FLT:1][ فيضان المياه السطحية الذي يسببه مباشرة هطول الأمطار الشديد الذي يتجاوز قدرة تصريف الأراضي، وهو أمر شائع في البيئات الحضرية والريفية على السواء، وكثيرا ما يحدث بدون أي أجساد مياه متدفقة قريبة.

ويقتضي كل نوع من أنواع الفيضانات استراتيجيات محددة للتأهب والاستجابة، مع التأكيد على أهمية تقييمات المخاطر المحلية.

التغيرات الإقليمية: منظور عالمي

وتتجلى حالات الجفاف والفيضانات المستمرة بشكل مختلف في جميع أنحاء العالم، وهي عوامل شكلتها الديناميات المناخية الإقليمية، والجغرافيا، والقدرة على التكيف مع الهياكل الأساسية، ويُعتبر فهم هذه الخصائص الإقليمية أمراً أساسياً لتصميم تدابير فعالة ومحددة لمواقع محددة للتكيف.

أمريكا الشمالية

وتواجه الولايات المتحدة الغربية " ميغادرات " متكررة متعددة السنوات تكثفت في ظل تغير المناخ وتزايد الطلب على المياه، وتعتمد مناطق مثل وادي كاليفورنيا المركزي اعتمادا كبيرا على علب الثلج وخزانات الري، مما يجعلها عرضة " للجفاف " حيث يتناقص تراكم الكواليس الجليدية المتناقصة في المياه في الربيع والصيف، وعلى العكس من ذلك، فإن سببي ساحل الخليج والبحر الأطلسي يشهدان أحداثاً وأعاصفار الثقيلة.

أوروبا

وتتأثر أوروبا الجنوبية، بما فيها إسبانيا والبرتغال وإيطاليا، بشكل متزايد بنواحي الجفاف الشديد التي تهدد الزراعة والطاقة الكهرمائية ولوازم المياه الحضرية، وقد شهدت أوروبا الوسطى وشمال أوروبا ارتفاعا في أحداث الفيضانات المستمرة المرتبطة بالأنهار الجوية المتباطئة والأنماط المعرقلة، حيث ترتبت الفيضانات الكبرى على نهري الدانوب والرين في السنوات الأخيرة، وكشفت موجة الحرارة والجفاف الأوروبية التي تبلغ 2022 عن تأثير الزراعة في الغلاف الجوي في آن واحد.

آسيا

إن نظام الدير الآسيوي هو المحرك المهيمن لكل من الجفاف والفيضانات في جميع أنحاء القارة، ويمكن أن يؤدي موسم الرياح الموسمية الضعيف إلى حدوث جفاف شديد يلحق بالملايين في الهند وجنوب شرق آسيا والصين، مما يقوض الأمن الغذائي وتوافر المياه، وعلى العكس من ذلك، فإن وجود مونسون قوي، كثيرا ما تتأثر به لانينا، قد يتسبب في فيضان مدمر في مجمع غانج - برامابوترا، وحوض ميكونغ، وفيضان نهر يانغا.

أفريقيا

وقد عانى القرن الأفريقي، بما في ذلك الصومال وإثيوبيا وكينيا، من أشد حالات الجفاف في العالم حدة في العقود الأخيرة، التي قادتها أحداث لا نينيا وارتفاع درجات الحرارة، وقد تهيأت هذه الجفاف المجاعة والتشريد والصراع على نطاق واسع، وفي الوقت نفسه، تتعرض مناطق مثل غرب أفريقيا لمخاطر الفيضانات الشديدة، التي كثيرا ما تنجم عن العواصف المدارية والأمطار الموسمية، حيث تتسم منطقة الساحل بأهمية خاصة للتقلب في مجمّع في الهياكل الأساسية الغربية.

أمريكا الجنوبية

وتواجه حوض الأمازون حالات الجفاف الشديد والفيضانات، حيث أن فترات الجفاف الطويلة تقلل من مستويات الأنهار، وعزل المجتمعات المحلية، وزيادة مخاطر إطلاق النار البرية التي تهدد التنوع البيولوجي وتخزين الكربون، وعلى العكس من ذلك، فإن استمرار هطول الأمطار الغزيرة يتسبب في فيضان واسع على امتداد الأمازون وثديثها، وتضر بالنظم الإيكولوجية والهياكل الأساسية، والمناطق الزراعية في الأرجنتين والبرازيل وأوروغواي معرضة للجفاف خلال مراحل لانينا، مما يؤثر على أسواق السلع الأساسية العالمية مثل السوبي.

الآثار الشاملة في مختلف القطاعات

وتمتد آثار الجفاف والفيضانات المستمرة إلى ما يتجاوز الأحداث الجوية الفورية، وتلاشيها من خلال نظم طبيعية وبشرية مترابطة ذات عواقب اجتماعية - اقتصادية وبيئية عميقة.

الزراعة والأمن الغذائي والاقتصاد

وما زال الجفاف يشكل أكبر خطر على الإنتاج العالمي للأغذية، إذ يمكن أن تؤدي حالات الفشل في المحاصيل خلال الجفاف الشديد إلى ارتفاع أسعار الأغذية، وإلى حدوث حالات نقص، وإلى أزمات الجوع، لا سيما في المناطق الضعيفة، وعلى سبيل المثال، فإن الجفاف الذي أصاب مناطق قناة بنما ونهر ميسيسيبي في عام 2023 قد أعاق طرق الشحن الرئيسية، مما يبرز كيف يمكن لندرة المياه أن تتحول إلى تجارة عالمية، ويدمر المحاصيل العشرة، ويلحق أضراراً بحجم الخسائر في التخزين والهياكل الأساسية للنقل.

الموارد المائية والهياكل الأساسية

وتزيد حالات الجفاف المستمرة من حجم الخزانات والأنهار ومياه المياه الجوفية، مما يستدعي فرض قيود على استخدام المياه، وكثيرا ما تشعل النزاعات بسبب التخصيص، ويجسد حوض نهر كولورادو هذه الأزمة، حيث تُهدد مستويات الخزان المنخفضة التاريخية إمدادات المياه لما يزيد على 40 مليون نسمة وولايات متعددة، وتضرّ الفيضانات بالهياكل الأساسية الحيوية مثل السدود، والليوف، والجسور، والطرق، ومحطات لمعالجة مياه الفيضانات.

النظم الإيكولوجية والتنوع البيولوجي

ويحول الجفاف المشهدات الطبيعية، ويزيد من قابلية التأثر بالنيران البرية التي تتدهور من الموئل ومن نوعية الهواء، وتتسبب فقدان الأراضي الرطبة والأنهار الجافة في دمار الأنواع المائية والطيور المهاجرة، وتتسبب حالات الجفاف في الأمازون في فقدان التنوع البيولوجي والغذاء البيولوجي، وتقوض أحد أغنى النظم الإيكولوجية في العالم، وفي حين أن الفيضانات هي تواتر طبيعي وحيوي بالنسبة للعديد من المغذيات النهرية التي تستنفد، وتحافظ على الخلل

Mitigation, Adaptation, and Resilience Strategies

Effectively addressing persistent droughts and floods requires a dual approach: mitigating underlying climate drivers through global greenhouse gas reductions and implementing adaptive measures to manage unavoidable impacts. A portfolio of strategies can significantly reduce risk and enhance resilience.

تحسين نظم التنبؤ والإنذار المبكر

وتوفّر التطورات في التنبؤات الموسمية ودون الموسمية للمناخ الآن فترات زمنية تجريبية تتراوح بين أسابيع وشهور، مما يتيح التنبؤ على نحو أفضل بمخاطر الجفاف والفيضانات، وتوفّر منظمات مثل المعهد الدولي للبحوث المناخية والمجتمعية، من بين أكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة، من أجل الحد من الأحداث الاقتصادية الشديدة التي تُقدّم معلومات عن إدارة المياه والتخطيط الزراعي والتأهب للكوارث.

إدارة المياه والهياكل الأساسية

ويجب أن تتضمن نظم المياه الحديثة والمرنة استراتيجيات متنوعة تتماشى مع التوقعات المناخية، وينبغي أن تكون عمليات المستودعات متكيفة مع النظم الهيدرولوجية المتغيرة، وأن تتوازن بين مراقبة الفيضانات وتخزين المياه، وأن تخزن المياه الجوفية الفائض من المياه السطحية في المياه الجوفية خلال فترات الرطبة، وذلك في ظل اعتمادها بصورة متزايدة في جميع أنحاء العالم فيما بعد.

إن الحلول القائمة على الطبيعة هي مكملات أساسية للهياكل الأساسية المصممة، إذ إن حماية واستعادة الأراضي الرطبة، والفيضانات، والغابات المزروعة، تعزز تخزين المياه الطبيعية، وتخفض ذروتها في الفيضانات، وتغذي طبقات المياه الجوفية، وتؤكد مبادرات الصندوق العالمي لحفظ المياه العذبة ] على الدور الحاسم للنظم الإيكولوجية النهرية السليمة في الحفاظ على أمن المياه والتنوع البيولوجي في ظل الظروف المناخية المتغيرة.

تخطيط استخدام الأراضي والتصميم الحضري

وفي المناطق المعرضة للفيضانات، ينبغي أن تثبط أنظمة تحديد المناطق ومدونات البناء التنمية في الفيضانات الشديدة الخطورة، وأن تشجع حلول البنية التحتية الخضراء مثل الرصفات القابلة للغطاء، والحدائق المطرية، والأماكن الخضراء الحضرية التي تستوعب وتبطؤ وتيرة الارتداد، ويجب أن يدمج التخطيط الحضري إدارة مخاطر الفيضانات للحد من الضعف، ولا سيما في المدن التي تنمو بسرعة والتي تتعرض للفيضانات البروفيهية والساحلية.

وبالمثل، يمكن إدارة المناظر الزراعية لتعزيز استبقاء رطوبة التربة والحد من التحات من خلال الحراثة الحفظية، وتغطية المحاصيل، والحراجة الزراعية، مما يخفف من آثار الجفاف ويحسن من القدرة على التكيف.

المشاركة المجتمعية ودعم السياسات

ويتطلب بناء القدرة على مواجهة الجفاف والفيضانات المستمرين مشاركة نشطة من جانب المجتمع المحلي، والتعليم، والتواصل الشفاف للمخاطر، ويجب على واضعي السياسات دعم الإدارة المتكاملة لموارد المياه، والاستثمار في تحسين الهياكل الأساسية، وتعزيز التوزيع المنصف للمياه، والتعاون الدولي حيوي، ولا سيما بالنسبة لأحواض الأنهار العابرة للحدود والمستودعات المائية المشتركة، لضمان الاستخدام المستدام للمياه ومنع نشوب النزاعات.

الاستنتاج: بناء القدرة على التكيف في مناخ متغير

إن الجفاف والفيضانات المستمرة هي من أكثر الظواهر المناخية تعقيداً وتأثراً بالعمليات الجوية والمحيطية، حيث إن تواترها وشدتها المتزايدين في ظل تغير المناخ يؤكدان الحاجة الملحة إلى فهم شامل، وتحسين التنبؤ، واستراتيجيات التكيف المتعددة الجوانب، ومن خلال إدماج الرؤى العلمية مع الإدارة الفعالة، وتحديث الهياكل الأساسية، وإشراك المجتمعات المحلية، يمكن أن تخفف بشكل أفضل من التحديات التي تشكلها هذه البطيئة والكوارث السريعة، والحفاظ على النظم الإيكولوجية، وكسب الرزق.