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 الأنماط العالمية للأحوال الجوية، 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 هي النينيو؟

وتتميز النينيو بحرارة سطح البحر غير عادية في وسط وشرق المحيط الهادئ الاستوائية، 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 تهب عادة من الشرق إلى الغرب عبر المحيط الهادئ الاستوائية، بل وتتراجع في بعض المناطق، وهذا التحول في أنماط الرياح يسمح عادة بأن تكون المياه دافئة على نحو غير عادي بالقرب من الساحل الشرقي.

إن النتائج بعيدة المدى، حيث أن مسبح 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 زيادة قذيفة الرياح من أعلى مستوى ودرجات الحرارة السطحية في المحيط الأطلسي المبردة.
  • 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 تجاوز شذوذ درجة حرارة سطح البحر 2.5 درجة مئوية في أجزاء من المحيط الاستوائي، ونتج عن ذلك ظواهر جوية بالغة في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك حالات الجفاف الشديد في أفريقيا وأجزاء من آسيا، والأمطار الغزيرة في أنحاء الأمريكتين، ولقياماً مفصّلاً 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 من مستوى المياه 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 ترتبها 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 forعاصيرة وتكثيف.
  • Improved upwelling and marine productivity] off the coast of Peru and Ecuador, benefiting fisheries in the short term.

وقد ساهم حدث لانينا 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 البيئة.

The ENSO Cycle: Ocean-Atmosphere Interactions

إن المنظمة ليست حدثاً واحداً، بل دورة تُنَفَّس بين ثلاث مراحل، هي النينيو، ولا نينيا، ومحايد، والمحرك وراء هذه الدورة هو حلقة التغذية المرتدة بين المحيط والغلاف الجوي فوق المحيط الهادئ الاستوائية، والعنصران الرئيسيان يقودان الشبكة العالمية للتوحيد القياسي، وهما 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 إلى غرب المحيط الهادئ، ويخلق هذا مسبحاً بحرياً بالقرب من إندونيسيا، ويزيد حرارة سطح البحر في معظم الأحيان على 28 درجة مئوية (82 درجة ف).

دور الترموكلين

وفي ظل السطح، تُميز منطقة المحيط الهادئ الاستوائية طبقة من التغير الحاد في درجة الحرارة - الترموكلين - التي تفصل المياه السطحية الدافئ عن المياه العميقة، وفي الغرب، تُعمق الحرارة في منطقة نهر النينوير (100-200 متر) بسبب تباطؤ المياه الحارة؛ وفي الشرق، تُعد المياه الضحلة (20-50 مترا) بسبب ارتفاع مستوى النمو.

بدء العمل وإنهاء الخدمة

أحداث (إنسو) تبدأ عادة في الربيع ونضج خلال الشتاء الشمالي في نصف الكرة الأرضية عندما تكون الإنقلابات المحيطية أقوى، وهي تُحدث بمجموعات 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، مثلاً أثناء النينيو، تُضعف التجارة

Global Impacts on Weather and Climate

ولا تقتصر التحولات في سقوط الأمطار المدارية والتداول الجوي التي يسببها الانسو في المحيط الهادئ، ومن خلال الاتصالات الهاتفية في الغلاف الجوي البعيدة المدى في الأنماط الجوية - إل نينيو ولا نينيا على درجة الحرارة، والتهطال، وخطوط العواصف في جميع أنحاء العالم.

أنماط الطقس الإقليمية

وخلال النينيو، يجلب تيار النينيو 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 يميلان 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 النينيو تكوين الأعاصير في المحيط الأطلسي من خلال زيادة مقصف الرياح العمودية فوق المحيط الأطلسي، ويعزز الهواء الهابط، ويهيئ الظروف المواتية لأعاصير أكثر وأقوى، ويُعد موسم الأعاصير في المحيط الأطلسي، الذي يُسمّى بثلاثين عواصف مسمّاة أثناء لا نينيا، مثالا صارخا، وعلى النقيض من ذلك، يرى حوض المحيط الهادئ أن هناك تزايدا:

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 البونتون؛ كما أن هذه الاضطرابات تمزق سلسلة الأغذية، مما يؤثر على الأسماك والطيور البحرية والثدييات البحرية، كما أن النينيو الذي وقع في الفترة ١٩٨٢-٨٣ قد يتسبب في حدوث دمار هائل من الأيغوانا البحرية في جفاف غالاباغو، وانه، وهو ينهار في البيئة البيروية.

ومن الأحداث التاريخية الموثقة جيداً ما حدث في الفترة 1997-1998، وهو أحد أقوى القرن العشرين، وتسبب في 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 الأحداث التي وقعت في إنسو.

Predicting El Niño and La Niña

وقد تحسنت التنبؤات ببدء وتطور وكتثبة أحداث المنظمة على مدى العقود القليلة الماضية، بفضل مزيج 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

ويتوقف الرصد في الوقت الحقيقي على شبكة من الطوافات المتحركة في المحيط الاستوائي )صفيفة TAO/TON(، وقياسات السواتل لدرجات حرارة سطح البحر، وارتفاع سطح البحر، وتقديرات درجة حرارة سطح البحر من الطوافة العائمة، ومؤشر أوقيانوسيانينيو، استنادا إلى شذوذ درجات الحرارة السطحية في منطقة نينيو ٣,٤ )٥-١٢٠(

Climate Models

وتستخدم هذه المراكز نماذج دينامية تحفز فيزياء المحيط والغلاف الجوي، وكذلك نماذج إحصائية تستند إلى علاقات تاريخية، وتدير المراكز الوطنية للتنبؤ البيئي نظام التنبؤ بالمناخ، وتساهم مراكز دولية عديدة في تجميع نماذج " إنسو " ().

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

]

وعلى الرغم من 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 الكاذبة 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 تتحول المحاصيل إلى محاصيل مثل الذرة، والفول الصويا، والقمح، والأرز، إلى مناطق متأرجحة حسب المرحلة، وخلال النينيو، جنوب أفريقيا، وأجزاء من أستراليا تواجه الجفاف، وتخفض المحاصيل؛ وخلال لا نينيا، قد تشهد شرق أفريقيا فيضانات تدمر الزراعة، وعلى العكس من ذلك، قد تستفيد مناطق مثل توقعات أمريكا.

وتعتمد إدارة موارد المياه أيضا اعتمادا كبيرا على توقعات المنظمة، فعلى سبيل المثال، تدار المستودعات 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 تفصل بين 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 في إثيوبيا بأكثر من بليون دولار، وفي الجانب الآخر، 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، من التخطيط للطاقة.

Climate Change and Future ENSO Behavior

ومن أكثر المسائل المفتوحة إلحاحا في مجال علوم المناخ كيف أن الاحترار العالمي الذي يسببه الإنسان سيؤثر على دورة الشبكة العالمية للتلوث البيئي، وفي حين توافق النماذج على أن الكوكب يدفئ، فإن مستقبل الارتفاع والتواتر في الشبكة العالمية للنينيو قد يصبح أكثر تطرفا، مع وجود شذوذ في درجة حرارة سطح البحر يحركه ارتفاع درجات الحرارة المحيطة بالمحيطات، وتشير بحوث أخرى إلى أن متوسط درجة الحرارة في المحيط الهادئ الاستوائية قد يتحول إلى نمط أكثر إللاري.

والأكثر وضوحاً هو أن العديد من آثار النينيو ولا نينيا ستتعرض لمناخ أكثر دفئاً، فعلى سبيل المثال، سيجلب حدث النينيو في عالم أكثر دفئاً موجات حرارية أكثر حدة وجفافاً إلى مناطق معينة لأن درجة حرارة خط الأساس أعلى بالفعل، وبالمثل، يمكن أن تؤدي أحداث لانينا إلى حدوث المزيد من هطول الأمطار والفيضانات كلما كان الجو أكثر دفئاً إلى زيادة في الرطوبة.

ويواصل العلماء تحسين المحاكاة الطويلة الأجل للحد من هذه الشكوك، ويتمثل التحدي في أن المنظمة الوطنية للتوحيد القياسي هي نظام معقد وفوضوي، وتميز التقلب الطبيعي عن التغير 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 المحيطات والغلاف الجوي التي تصل إلى العالم، ومن التسبب في الفيضانات الكارثة وحالات الجفاف إلى التأثير 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 هذه البحوث على التنبؤ والاستعداد