تأثير التضاريس الساحلية على تنمية البليزارد على طول الساحل الشرقي

دور التضاريس الساحلية في الساحل الشرقي

وتؤثر الطبقات السطحية الساحلية تأثيراً قوياً على شكل البطيخات وتتبعها وتكثيفها على طول الساحل الشرقي، وفي حين أن الأنماط الجوية الواسعة النطاق مثل تيار الطائرات وتدرجات الضغط تدفع إلى تنمية العواصف الشتوية، فإن الشكل المادي للسواحل يتفاعل مع هذه النظم لإنتاج آثار محلية عالية، كما أن التفاعل بين كتلة الهواء القارية الباردة والرطوبة الأكثر دفئاً في المحيط الأطلسي يُعدّل باستمرار من خلال النطاقات الجبلية الطاجية، في منطقة الخليجية.

وتظهر البحوث باستمرار أن نفس نظام العواصف الاصطناعية يمكن أن ينتج مجاميع مختلفة عن شلالات الثلج وسرعة الرياح وتدفقات العواصف تبعاً لمساره المتعلق بالجغرافيا الساحلية، وعلى سبيل المثال، فإن " عاصفة القرن " في آذار/مارس 1993 قد تعقّبت الساحل الشرقي وأنتجت أكثر من قدمين من الثلج عبر الأوباك الجنوبية بينما تقطع مناطق قليلة من عشرة أميال إلى الشرق.

إن العملية الميكانيكية التي تؤثر على التضاريس في تنمية التوليد تبدأ بالتفاعل بين تصريف الهواء البارد قبالة القارة، والتدفقات الجوية الدافئة للطيور باتجاه الشمال من الخليج، وتتحول خط الساحل إلى طبقة حدودية تلتقي فيها هذه الكتلة الجوية، وتخلق المخالفات في ذلك الحدود مناطق تقارب واختلاف، وعندما يرتفع التجويف الملوّث على طول المنحدرات الشرقية من وقود التأشيرات الباردة، على سبيل المثال، في كثير من الأحيان، ارتفاع درجة الحرارة.

كيف يبدو (بايز) و (إنيرس) مُعدّد كثافة العاصفة

ويغير المساجين والسفارات الساحلية درجة الحرارة والرطوبة في الغلاف الجوي القريب من كوست، ويوفر خليج تشيسابيك وديلاوير ولونج آيلاند سطح الماء دافئ نسبيا مقارنة بالأرض المحيطة خلال أشهر الشتاء، وعندما ينتقل الهواء البارد عبر هذه الأجسام المائية، يؤدي تناقض درجات الحرارة إلى زيادة عدم الاستقرار على المستوى المنخفض، ويترجم عدم الاستقرار إلى ترابط أكثر تنظيما في منطقة رأس العواصف.

كما أن قياسات هذه الأجسام المائية تنتج أثراً مُذهلاً يُسرع سرعة الرياح مع مرور العواصف على رؤوسها، فجرار الضغط القوي وحده لا يمكن أن يفسر بشكل كامل أنماط الرياح الملاحظة أثناء ولا يُستقطع، والتصلب المادي للتدفق الجوي من خلال الحدود الساحلية لخليد المياه المغلقة، ويبدو أن سرعة الرياح تزيد من خلال مبدأ برينوللي، عندما تُفتح ظروف ضغط كيبارد الميدانية من خلال الاختصار الضئيق

هذا التنظيف كان موثقاً جيداً خلال الكتل الكبيرة مثل عاصفة عيد الرئيس في شهر شباط/فبراير 2003 في فم خليج تشيسابيك، وسرعات الرياح المستمرة تجاوزت 50 ميلاً في الساعة بينما كانت المواقع التي كانت على بعد 30 ميلاً في المنطقة الداخلية تُبلغ عن رياح لا تتعدى 30 ميلاً في الساعة، وتسببت جغرافية الخليج في حدوث رياح محلية تسوء بشكل كبير في تحطيم ثلج الجليد الغربي وتقلص الرؤية نحو الصفر لعدة ساعات.

شبه الجزيرة كأجهزة لتتبع العواصف

تقطع الترابات بين الجزر التقدم السلس للعواصف الساحلية، شبه جزيرة ديلمارفا، كيب كود، وشاطيء نيوجيرسي كل مسار من مسارات العاصفة من خلال التأثير على كيفية تفاعل حقل الضغط مع الساحل، وعندما يقترب مركز الضغط المنخفض من شبه الجزيرة، تعطل الكتلة الأرضية تدفق التعميم حول مركز العاصفة،

هذه العملية واضحة جداً في شبه جزيرة ديلمارفا حيث يُحدث قرب خليج تشيسابيك إلى المحيط الأطلسي جسراً أرضياً ضيقاً، وهناك عدة حالات مُنَتَبة من جمعية الأرصاد الجوية الأمريكية ، تُظهر أن العواصف التي تعبر منطقة ديلمارفا تميل إلى التعزيز بعد خروج الجانب الغربي من شبه الجزيرة.

كما أن شبه الجزيرة تعمل كحواجز طوبوغرافية تُوجّه موجات مياه جو باردة، وتشكيل كيب كود يُخيّر في كثير من الأحيان الهواء البارد الذي يتدفق جنوباً من خليج مين، وعندما يقترب من الجنوب عربون من هذا المستودع من الهواء البارد يتفاعل مع حزام النقل الدافئ للعاصفة لإنتاج مجاميع ثلجية متطرفة على طول الكب الخارجي، في شباط/فبراير 1978

مواجهات الجبال على طول الساحل

إن نظام جبل آبالاشي يمثل السمة الطبوغرافية السائدة التي تؤثر على كتلة الساحل الشرقي، وتسير الجبال على خط الساحل على مسافة تزيد على 500 1 ميل، مما يخلق حاجزا يغير بشكل أساسي هيكل الاقتراب من العواصف الشتوية، وتتلقى المنحدرات الشرقية من أهالي آبالاشيين بعض أعلى مجاميع الثلج خلال التكديسات الكبرى للثلوج، ولا سيما في مناطق مثل منطقة الريدج الأزرق في فرجينيا وشمالية.

إن الآلية الرئيسية في العمل هي رفع الأورام، وعندما يدفع نظام العواصف هواء الرطب على الجبال، يضطر الهواء إلى الارتفاع بسرعة، وهذا الحركة التصاعدية تبرد الهواء إلى نقطة انطلاقها، وتكثيف الرطوبة، وزيادة معدلات التهطال، وفي ظروف التفشي، يمكن أن تضاعف أو حتى تضاعف معدل تساقط الثلج مقارنة بالمواقع التي لا ترتفع فيها معدلات التلال المرتفعة من الجبال.

إنّ التجوّل المُلتويّ المُلتويّ يُمثّل عمليةً أخرى ذات صلة بالجبال، حيث إنّ المنحدرات الشرقية من الأوبلاشين قد تُخيّل الهواء البارد على قاعدة الجبال، و تمنعه من الإهدار، و هذا المسبح البارد يُعتبر حُبلاً يُحرّكُ من ارتفاعٍ عاليٍ في الحرارة، و يُحدّدُ الثلج في أعلى

ريح الصابون وآثار موجات الجبال

فثغرات الجبال ومرها تخلق مناطق محلية تتسارع فيها الرياح بشكل كبير خلال ظروف التزحلق، والفجوات في منطقة آبالاشيان، مثل غابة مياه ديلاوير والفجوات في جبال الرصيف الأزرق، تعمل كأنفاق رياح طبيعية، وعندما تتسارع مستويات الضغط القوية في الهواء عبر الجبال، فإن هذه الثغرات تركز على التدفق وتنتج سرعة الرياح أعلى بكثير من الأرض المحيطة، حيث تبلغ 80 ميلاً في الساعة الواحدة أو الشرقية،

وتنتج هذه الرياح العاتية ظروفاً ثلجية شديدة الهبوط وتخلق أنماطاً انجرافية واضحة يمكن أن تدفن الطرق في غضون ساعات، وحتى بعد انتهاء سقوط الثلوج، فإن استمرار ريح الثغرة يحافظ على ثلج متحرك عبر ممرات النقل، ويقصد من الجمع بين ثلج العائم وسرعة الرياح العالية أن الإنذارات التي تُعد في كثير من الأحيان إلى ما بعد فترة الثلوج النشطة عندما تكون هناك ثغرات في الجبال، وتدمج وكالات إدارة الطوارئ في الممر الآلامي، الآن،

"الإنزال إلى جانب (لي) في المنحدرات الغربية من "الأبلاك" ينتج أثراً متناقضاً، بينما ينحدر الهواء إلى الجانب السفلي من الجبال، يدفئ ويجففّر هذا الظلّ، حيث تُعطى مواقع مثل وادي الشيندوه أقل ثلجاً من المنحدرات الشرقية خلال نفس حدث التلال الجليديّة التي تُصدر عبر الثوابت الجبلية

المؤتمر الساحلي والثورة

إن الشكل العام للساحل يؤثر على ما إذا كانت العاصفة تمر بتكثيف سريع، ولا تشكل لوح البحر الشرقي حدوداً سلسة وموحدة للوصول إلى العواصف، كما أن منحنى الساحل يمتد بشكل حاد في كيب هاتيراس، وكاب كود، وعلى امتداد ساحل مين، مما يخلق مواقع محددة تتغير فيها ديناميات العواصف بشكل مفاجئ، كما أن تشكيلة الساحل القريب من مرحل الخليج توفر حدودا حرارية ثابتة تستغل فيها العواصفات الشتاء.

منطقة كيب هاتيراس في شمال كارولينا هي واحدة من أكثر المناطق دراسة لتنمية العواصف، وتدور خطوط السواحل غرباً تماماً مع تحول خط الخليج شرقاً، مما يخلق حطباً من المياه الدافئه يمتد إلى أقرب من أي مكان آخر على طول الساحل الشرقي، وعندما يتدفق الهواء البارد من القارة ويلبي هذه المياه الدافئه، تصبح درجة الحرارة شديدة.

وزاوية الساحل تؤثر أيضاً على كيفية تعقب العواصف بعد التكثيف، وخط ساحلي شمالي الجنوب، كما وجد من شمال كارولينا إلى نيوجيرسي، يميل إلى توجيه العواصف الموازية للساحل، وخط ساحل نيو إنجلاند، و مع ذلك، يُبقي الزوايا الشمالية الشرقية، و يُجبر على أن تُحدث عواصفاً من الثلج

العلامات البيانية وعلامات التطوبوغرافية

ويستخدم علماء الأرصاد الجوية عدة مواقع مرجعية على طول الساحل لتصنيف مسارات العواصف، وتميز هذه النقاط بخصائص طبوغرافية مختلفة، وينتج مسار يمر شرق المعيار 4070، الواقع جنوب شرق نانتوكيت، عادة شلالات ثلجية متوسطة للمناطق الساحلية، وكثيرا ما يؤدي مسار غرب المعيار إلى ثلج ثقيل في المواقع الداخلية لأن العاصفة لا تزال قريبة بما يكفي من الساحل لسحبها في الرطوبة، ولكنها بعيدة كل البعد عن الغرب للتفاعل مع الهوائيين البارزينين.

ويظهر التحليل التاريخي لهذه المسارات المرجعية أن التفاعلات الطبوغرافية أصبحت أكثر وضوحاً مع اقتراب مسار العواصف من الأرض، وقد ضاعفت الكتلة الجليدية في شباط/فبراير 2013 المعروفة باسم نيمو غرب المعياري، وأنتجت أكثر من 30 بوصة من الثلج في بورتلاند، ماين، حيث أن تحسين الطبوغرافية من التفاعل بين تداول العواصف وتشكيل خليج مين الساحلي من حيث الثلوج، مقارنة بالتوقعات التي لم تدمج تماماً في المقاييس.

مناطق تعزيز النوافذ المحلية

بعض المواقع الساحلية تستقبل باستمرار تساقط ثلج معزز خلال أحداث بيزارد بسبب بيئاتها الطبوغرافية المحددة، في المنطقة من بوسطن شمال شرقا إلى بورتسموث، تقع نيو هامبشير في متناول عدة سمات طبوغرافية، حيث أن خليج مين يوفر مصدرا ثابتا للهواء البارد، بينما يخلق خط الساحل غير النظامي الذي يحتوي على العديد من البذور والجزر مناطق متعددة من التقارب حيث تتصاعد قطع الثلج.

السواحل بين كيب آن و كيب إليزابيث تظهر أقوى آثار التعزيز هذه المنطقة تكمن في المسار المفضل لـ أو الوليسترات التي تعرضت لتكثيف من كيب كود

The downwind side of coastal inlets also experiences enhanced snowfall during blizzards. As wind moves from the open ocean onto land, it encounters friction that produces convergence at the coast. This convergence creates upward motion that enhances snowfall rates just inland from the shore. The effect is strongest where the coastline indents, as the converging air has anywhere to go but upward.

التضاريس الحضرية وتأثيرات البليزارد

وتخلق البيئة المبنية للمدن الساحلية آثارها الطبوغرافية الخاصة بها خلال فترات التوليد، حيث يمكن أن يؤدي تأثير جزيرة الحرارة الحضرية في مدن مثل بوسطن ونيويورك وفيلادلفيا إلى خفض كميات الثلج بنسبة تتراوح بين 10 و 15 في المائة مقارنة بالمناطق الحضرية والريفية المحيطة، وهذا الأثر هو الأقوى في فترة مبكرة من العاصفة التي لا تزال فيها الأسطح الحضرية دافئة، ومع انخفاض درجة الحرارة في المناطق الحضرية، فإن تأثيرات الجليدية في المناطق الحضرية تتناقص.

كما أن المباني المطلة في المدن الساحلية تعدل أنماط الرياح أثناء فترات التوليد، وتوجّه الريح في الشوارع وتنتج مناطق محلية ذات سرعة الرياح الشديدة والاضطرابات، ويمكن أن تخلق هذه الآثار الريحية الحضرية ظروفاً مزرية على مستوى الشوارع، حتى عندما لا تستوف الظروف الإقليمية المتشابكة تماماً التعريف الرسمي لبطولة تنموية، التي تتطلب ريحاً متواصلة تبلغ 35 ميلاً في الساعة أو أكثر بروزها على بعد ربع ميل واحد من ثلاث ساعات.

Predicting Topographical Effects in Operational Forecasting

وقد أدت نماذج التنبؤات الجوية الحديثة إلى تحسين تمثيلها في الطبوغرافية الساحلية بشكل مطرد، ولكن التحديات لا تزال قائمة، فالنماذج التنفيذية التي تتسم بأعلى درجة من الاستبانة تستخدم الآن المباعدات الأفقية للشبكات التي تبلغ 3 كيلومترات أو أقل، والتي تكفي لحل العوازل الرئيسية، وشبه الجزيرة، وثبات الجبال، إلا أن هذه النماذج لا تزال تكافح من أجل استخلاص التفاعلات الدقيقة بين ديناميات الطبوغرافية والعواصف التي تنتج أتطرف التباينات المحلية في الثلج والري.

إن نهج التنبؤات التي تُجرى في مراحل متعددة من مراحل النموذج، مع اختلاف طفيف في الظروف الأولية، توفر بعض أفضل الأدوات للتنبؤ بالآثار الطبوغرافية، ويمكن لأخصائيي الأرصاد الجوية، من خلال دراسة انتشار نتائج التنبؤات في جميع أنحاء المجموعة، أن يحددوا المواقع التي يكون فيها عدم اليقين الطوبوغرافية أعلى درجة، وعندما يظهر التجمع انتشارا واسعا في كميات الثلوج بالنسبة لوادي ساحلية معينة أو شبه جزيرة ساحلية، أن تصدر بيانات مُسرة تحذر من احتمال حدوث تفاعل بين هذه الآثار المحلية المتطرفة في كانون الثاني/يناير(22).

ويجري حاليا تطبيق تقنيات تعلم الآلات لتحسين التنبؤات بالتعديلات الطبوغرافية لظروف البليزر، ويمكن للشبكات العصبية التي تم تدريبها على بيانات العواصف التاريخية أن تحدد الأنماط التي قد تضيعها التنبؤات البشرية، وتظهر نماذج المعلومات المسبقة عن علم أن الطبوغرافية الساحلية تفسر نحو 30 في المائة من الفرق في مجاميع سقوط الثلج خلال أحداث بليزر، مع استمرار التباين في كثافة العواصف وتتبعها وحجمها في الغلاف الجوي.

وتمتد الآثار العملية لفهم الآثار الطبوغرافية الساحلية على تنمية البلياردو إلى السلامة العامة وإدارة الهياكل الأساسية، وتستخدم إدارات النقل على طول الساحل الشرقي خططاً مدروسة من الطوابق المستخرجة من الثلج تُخصص موارد تستند إلى النطاقات الجليدية المتوقعة بدلاً من التغطية الموحدة، وتستخدم المجتمعات الساحلية التحليل الطبوغرافية التاريخية لتحديد مواقع الملاجئ الطارئة ومواقع التخلص من الثلج، وتضع مرافق الطاقة أماكن احتياطية وتصلح أطقم في المناطق الأقل عرضة لأشد آثار تحسين الطوبوغرافية.