natural-disasters-and-their-effects
العلوم خلف الراكين: التكوين والتأثير
Table of Contents
ما هو الإعصار؟
إن الإعصار - الذي يسمى أيضا إعصارا استوائيا في المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادئ - هو نظام عواصف سريع التناوب مع مركز منخفض الكساد، وتداول جوي منخفض المستوى مغلق، ورياح قوية، وترتيبات دوامة من العواصف الرعدية، وهذه العواصف تستمد طاقتها من مياه المحيط الدافئ وتطلقها عن طريق التكثيف، وتنتج رياحا مدمرة، وتسترد الأمطار الخافتة من الفئتها.
المكونات الأساسية للتشكيل الإعصاري
ولا يظهر الراكون ببساطة من العدم؛ بل يحتاجون إلى مجموعة محددة من الظروف البيئية، وقد حدد علماء الأرصاد الجوية عدة مكونات رئيسية يجب أن تكون موجودة في إعصار استوائي لتطويرها:
مياه بحر دافئة
والوقود الرئيسي لإعصار هو المياه السطحية الدافئــة، إذ يجب أن تكون درجات حرارة سطح البحر على الأقل ٢٦,٥ درجة مئوية )٨٠ درجة شرقا( إلى عمق يناهز ٥٠ مترا، وهذا التدفأ يبخر كميات كبيرة من بخار المياه في الغلاف الجوي، ويوفر طاقة حرارية متخلفة تقوى على امتلاك العاصفة، وبدون مياه دافئة بدرجة كافية، لا يمكن أن تكثف العاصفة نفسها أو حتى تحافظ عليها.
عدم القدرة على العمل في الغلاف الجوي
إن الكتلة الهوائية الدافئة والرطوبة التي لا يمكن أن ترتفع الهواء بحرية، فمع ارتفاع الهواء، تبرد، وتثبيتات بخار الماء، وتُطلق الحرارة الراحلة، وتخلق هذه العملية حلقة إيجابية من التغذية المرتدة: يؤدي ارتفاع الهواء إلى المزيد من التكثيف، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الحرارة، مما يغذي المسودات الأقوى، ويحول عدم الاستقرار مجموعة من العواصف إلى نظام منظم.
أقل من شهارب النوافذ
ويمكن أن تمزق الماشية الفائزة - أي التغير في سرعة الرياح أو اتجاهها مع ارتفاعها - العاصفة النامية إلى بعضها البعض، وتحتاج الهراكين إلى قذيفة رياح منخفضة )أقل من ١٠ أمتار/فرق بين السطح وأعلى التروبوسفير( بحيث يمكن لتدفق العاصفة إلى الخارج أن يزدهر على الوجه الصحيح، ويمكن أن يظل التداول متماسكا رأسيا.
الاضطرابات القائمة سابقاً
ونادرا ما تكون الهراكات من لا شيء، فهي عادة تبدأ من اضطراب الطقس القائم من قبل، مثل موجة مدارية (منطقة متخلفة من الضغط المنخفض تتجه غربا إلى ساحل أفريقيا)، أو من مخلفات جبهة باردة، أو حتى مجموعة من العواصف الرعدية التي تُنظَّم، وهذا الاضطراب يوفر العمود الفقري الأولي ومجال التقارب اللازمين لتوطيد النظام.
قوة كوريوليس الكافية
إن قوة كوريوليس، التي تنتج عن تناوب الأرض، ضرورية لخلق تناوب الإعصار، وهذه القوة لا تذكر بالقرب من خط الاستواء، لذا فإن الأعاصير عادة ما تكون بين ٥ درجات و ٢٠ درجة في نصفي الكرة الأرضية، وبدون تأثير كوريوليس، فإن مركز الضغط المنخفض لن يطور العمود الفقري التقلبي المميز.
دورة حياة الإعصار
وبمجرد أن تتجمع العناصر، يمر الإعصار المداري عبر عدة مراحل متمايزة، ويرصد المفترسون هذه المراحل لإصدار إنذارات في الوقت المناسب.
الاضطرابات الاستوائية
وهذه هي المرحلة الأولى - وهي منطقة عواصف الرعد غير منظمة مع تلميحات التناوب، ولا يوجد تداول مغلق بعد، ولكن النظام يظهر إمكانية التنمية، وتكشف الصور الساتلية عن مجموعة من الالتقاءات العميقة.
الاكتئاب المداري
وعندما يتطور الاضطراب إلى مركز مغلق منخفض الكساد ورياح متواصلة تبلغ 38 ميلاً (62 كيلومتراً مربعاً) أو أقل، يصبح هذا الوضع بمثابة كساد استوائي، وفي هذه المرحلة، يخصص له المتوقّعون رقماً (مثلاً، الكساد المداري الخامس).
العاصفة الاستوائية
وتزداد الرياح المطهولة إلى ما بين ٣٩ و ٧٣ ميلا فــي الفرنــات )٦٣-١١٨ كيلومترا/ساعة( وتتلقى العاصفة اسما من قائمة محددة سلفا، وتزداد وضوحا لوحات السحاب الدوارة السمية، وتزداد الضغوط المركزية.
Hurricane
وعندما تصل الرياح المستدامة إلى ٧٤ مترا )١١٩ كيلومترا/ساعة( أو أعلى، يصنف النظام على أنه إعصار، وقد تشكل العينة ارتفاعا في العواصف، ويزيد تصنيف الهارويكان على نطاق سفير سيمبسون )١ إلى ٥( على أساس السرعة القصوى للريح المستدامة، ويصبح هيكل العاصفة منظما تنظيما عاليا، مع تحديد واضح للجدارين وسلاسل الأمطار.
Dissipation
وتضعف الراكون عندما ينتقلون إلى مياه أكثر برودة، ويواجهون قذيفة الرياح، أو يهبطون، ففوق الأرض، تفقد العاصفة مصدرها الرطب وزيادات الاحتكاك، مما يتسبب في تفكك التداول، غير أن مخلفات الإعصار يمكن أن تولد هطولاً شديداً وفيضانات في الداخل.
ذرة إعصار
إن الإعصار المتطور بالكامل له هيكل متميز يمكن رؤيته من السواتل والرادار، ففهم هذه التشريح يساعد على توضيح المكان الذي تحدث فيه أخطر الظروف.
العين
والعين هي مركز الهدأ في الإعصار، الذي يتراوح عادة بين ٢٠ و ٤٠ ميلا )٣٠-٦٥ كيلومترا( في قطره، وكثيرا ما تكون السماء واضحة أو غير مغمية جزئيا، والرياح خفيفة، والضغط الجوي أقل، وتطمح العينين إلى جدار العين، وهي منطقة تغرق الهواء وتمنع التكوين الغيومي.
العين والذات
إن حائط العين هو حلقة من العواصف الرعدية التي تجوب العين مباشرة، حيث توجد أقوى رياح العاصفة، وتساقط الأمطار أشدها، وأكثرها كثافة، ويمكن أن يجرب جدار العين " دورات استبدال " حيث يُشكل جدرانا داخلية جديدة ويخنق القديم، مما يتسبب في تقلبات في الكثافة.
النطاقات
إن الانطلاق من جدار العيون هو مجموعة من الغيوم والهطول يسمى بزوارق المطر، ويمكن أن تمتد هذه السحابات مئات الأميال من الوسط وتنتج أمطارا ثقيلة وريحا عاصفة بل وحتى أعواد، وكثيرا ما تتفاعل تداولات العواصف الخارجية مع البيئة.
خارج المخزن
وفي الجو المرتفع في التروبوسفير، يطرد الهواء الذي ارتفع في جدار العين إلى الخارج في تدفق معادي للتقلبات الدورية، ويوضح هذا التدفق الخارجي الطريق إلى مزيد من الهواء التصاعدي تحته ويساعد على الحفاظ على تداول العاصفة، كما أن التدفق الخارجي يمكن أن يخلق سحابات من السيروسفير تمتد إلى ما يبعد عن العاصفة.
Hurricane Categories and Destructive Potential
ويحتل زعلان ريح سيمبسون هوريكان ويند سكالي الأعاصير من ١ إلى ٥ على أساس سرعة الرياح المستمرة، غير أن الرياح لا تشكل سوى عنصر واحد من عناصر القوة التدميرية للأعاصير.
| Category | Wind Speed (mph) | Damage |
|---|---|---|
| 1 | 74–95 | Minimal — some roof damage, tree branches snapped, power outages possible |
| 2 | 96–110 | Moderate — major roof and siding damage, shallow‑rooted trees uprooted, near‑total power loss |
| 3 | 111–129 | Devastating — well‑built homes may have major damage, many trees uprooted, electricity and water unavailable for days or weeks |
| 4 | 130–156 | Catastrophic — severe damage to homes, most trees snapped or uprooted, power outages lasting months, area uninhabitable for weeks |
| 5 | 157+ | Catastrophic — high percentage of framed homes destroyed, total roof failure and wall collapse, widespread long‑term power loss |
ومن المهم ملاحظة أن الجدول لا يُعزى إلى ارتفاع عواصف الأمطار أو الفيضانات أو الأعاصير، وأن إعصاراً من الفئة 2 مع حقل رياح كبير يمكن أن يُنتج طفرة في العواصف مقارنة بالفئة 4 إذا كان الجغرافيا صالحة، وأن يتبع دائماً الإنذارات الرسمية، وليس فقط الفئة.
آثار الهراكين
إن آثار الأعاصير بعيدة المدى ويمكن الشعور بها لسنوات بعد مرور العاصفة، والأخطار الرئيسية الثلاثة هي عواصف وضرر الرياح والفيضانات الداخلية.
العاصفة
إن ارتفاع العواصف هو الارتفاع غير الطبيعي للمياه التي تولدها الرياح العاصفة التي تدفع المياه نحو الشاطئ، وهو في كثير من الأحيان أخطر تهديد، إذ يمثل نحو نصف جميع الوفيات المرتبطة بالأعاصير، ويتوقف ارتفاع الطفرة على كثافة العاصفة، والسرعة الأمامية، وزاوية النهج، وشكل الساحل، ويمكن أن يُحدث ارتفاعا في عدد السكان الساحلية يبلغ ٠٠٠ ١٩ قدم في حالة سقوطها في أعاليها.
الأضرار الناجمة عن الرياح
ويمكن أن تسبب الرياح المطهرة التي تبلغ ٧٤ ميلا أو أكثر ضررا هيكليا، ونوافذ كسر، وأسطح مسيل للدموع قبالة المباني، وتصبح الدفقة محمولة جوا ويمكن أن تسبب إصابات أو أضرارا إضافية، وتزداد حدة الضرر في جدار العيون وكمية العاصفة اليمنية )مما يتصل بحركة العاصفة(، حيث تكون سرعة الرياح أعلى، وترتفع الرياح على الشاطئ.
Inland Flooding from Heavy Rain
إن مجاميع الأمطار، عندما تهطل أو تتحرك ببطء، يمكن أن تتجاوز بين ٢٠ و ٣٠ بوصة في فترة قصيرة، والفيضانات الداخلية سبب رئيسي لوفاة الأعاصير في العصر الحديث، حيث أن الكثير من الناس يقللون من المسافة التي يمكن أن تقطعها العاصفة من الساحل، ويمكن أن يتسبب فيضان المياه العذبة في تدفق الأنهار، ويسبب الانهيالات الأرضية، ويغسل الطرق والجسور.
الإعصار
ويمكن للراكين أن يُصابوا بعواطف من الأعاصير، لا سيما في نطاقات الأمطار الخارجية، وهذه الأعاصير عادة ما تكون أضعف (EF0-EF2) ولكنها قد تلحق أضرارا كبيرة في وقت قصير، وتميل إلى حدوثها في الكم الأيمن من العاصفة بعد سقوطها، ومعظم الأعاصير المتصلة بالأعاصير قصيرة العمر ويصعب التنبؤ بها.
Long —Term Environmental and Economic Effects
فبعد التدمير الفوري للأعاصير لها عواقب طويلة الأجل، ويمكن أن يعيد التحات الساحلي تشكيل الشواطئ لسنوات، ويمكن أن يلوث تسرب المياه العذبة إمدادات المياه العذبة ويضر بخصوبة التربة، وتشمل الخسائر الاقتصادية أضرارا في الممتلكات، وضياع الدخل التجاري، وارتفاع أقساط التأمين، وتكاليف إعادة البناء، وتقدر الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي أن موسم الأعاصير يتسبب في أضرار بلغت قيمتها نحو بليون دولار.
Climate Change and Hurricanes
وقد أقامت البحوث العلمية روابط بين مناخ دافئ وسلوك إعصار، وفي حين أن العدد الإجمالي للأعاصير قد لا يرتفع، فإن النسبة التي تصبح كبيرة )الفئة ٣ أو أعلى( آخذة في الارتفاع، ودرجات حرارة المحيطات توفر طاقة أكبر للعواصف التي ترتفع بسرعة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون الجو أكثر دفئا، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات سقوط الأمطار، وتشير الدراسات أيضا إلى أن تغير المناخ يتسبب في حدوث أعاصير في كثير من الأحيان، مما يزيد من خطر حدوث فيضانات.
عدد المشاهدين الملحوظين في التاريخ
وقد تركت عدة أعاصير أثرا دائما على التاريخ، إما بسبب شدة هذه الأعاصير أو بسبب خسائرها أو بسبب تأثيرها المجتمعي.
غالفستون هوركين (1900)
عاصفة من الفئة 4 ضربت (غالفيستون) في (تكساس) مع ارتفاع في عواصفها 15 قدماً، وبدون نظم إنذار حديثة، مات أكثر من 000 6 شخص، وأدت هذه الكارثة إلى بناء الجدار البحري في (غالفيستون) وغيّرت الطريقة التي تُقارب بها الولايات المتحدة الاستعداد للأعاصير.
إعصار كاترينا (2005)
وقد بلغت كاترينا من الفئة 5 على خليج المكسيك، ولكنها أضعفت من فئة 3 في هبوط بالقرب من نيو أورليانز، وتسبب فشل نظام الليفي في فيضان كارثي، مما أدى إلى وفاة أكثر من 800 1 وإصابة 125 بليون دولار بأضرار، وكشفت عن أوجه قصور خطيرة في الاستجابة للطوارئ والهياكل الأساسية.
Hurricane Sandy (2012)
وعلى الرغم من أن فئة 1 فقط في مسدودات في نيو جيرسي، فإن ساندي كان لديها حقل ريح هائل وتسبب في حدوث ارتفاع في عدد العواصف في نيويورك ونيو جيرسي، حيث قتلت العاصفة 233 شخصا وتسببت في أضرار بلغت 65 بليون دولار، وأبرزت ساندي ضعف المناطق الساحلية الكثيفة السكان وحفزت التحسينات في حماية الفيضانات وقوانين البناء.
Hurricane Harvey (2017)
وتوقف هارفي على جنوب شرق تكساس لأيام، فلقي أكثر من ٦٠ بوصة من الأمطار في بعض المناطق - وهي أعلى نسبة من الأمطار من إعصار استوائي في تاريخ الولايات المتحدة، ودمرت الفيضانات الناجمة عن ذلك أكثر من ٠٠٠ ٢٠٠ منزل، وأظهرت العاصفة الأهمية المتزايدة للتنبؤ بهطول الأمطار وخطر تباطؤ العواصف في مناخ دافئ.
التوزيع العالمي للشبكات الاستوائية
وتُحدث الراكون (الأعاصير المدارية) في عدة أحواض حول العالم، وكل منها له اتفاقيات سمية خاصة به وعلم المناخ.
- Atlantic Basin:] Includes the North Atlantic Ocean, Caribbean Sea, and Gulf of Mexico. Season runs June 1 to November 30.
- East Pacific Basin:] East of 140°W, also runs May 15 to November 30. This basin often produces more storms than the Atlantic but many remain at sea.
- Western Pacific Basin:] The most active basin globally. Tropical cyclones here are called typhoons. Season is year‐round but tops in summer and early fall.
- Indian Ocean:] Both the North Indian Ocean (April-December) and South Indian Ocean (November-April) produce cyclones.
- South Pacific:] Cyclones occur from November to April, affecting islands and eastern Australia.
وعلى الرغم من اختلاف المصطلحات، فإن العلم هو نفسه: فجميعها نظم دفيئة ذات ضغط منخفض تستمد الطاقة من مياه المحيط الدافئ.
التأهب والاستجابة
إن إعداد هذه البرامج يمكن أن يعني الفرق بين الحياة والموت، كما أن الاستراتيجيات التالية توصي بها وكالات إدارة الطوارئ مثل اتحاد رابطات الموظفين الماليين والصليب الأحمر.
تعرف مخاطرتك
تحديد ما إذا كنت تعيش في منطقة معرضة للأعاصير، لا سيما بالقرب من الساحل أو في المناطق الفيضانية، والتحقق من مناطق الإجلاء، ومعرفة الطرق التي ينبغي اتخاذها.
وضع خطة طوارئ
وضع خطة اتصال عائلية تشمل أماكن الاجتماع، وكيفية الاتصال بين الدول، وما علاقة الحيوانات الأليفة، وضمان فهم الجميع للفرق بين ساعة الأعاصير (المحتملة في غضون 48 ساعة) والإنذار (المتوقع في غضون 36 ساعة).
تجمعوا مجموعة طوارئ
تخزين مجموعة لوازم مدتها 14 يوما على الأقل: غذاء غير قابل للتلف، ماء (غالون واحد للشخص في اليوم)، أدوية، مواد الإسعاف الأولي، مصابيح ومصابيح، بطاريات، نقدي، وثائق هامة في حاوية مائية، وراديو طقس.
حماية ممتلكاتك
تركيب مكوكات العواصف أو صعود النوافذ - أشجار الترام وتأمين أصناف من الهواء الطلق - تعزيز أبواب المرآب والأسطح - النظر في تأمين الفيضانات، لأن سياسات الملاك العادي لا تغطي الأضرار في الفيضانات، وبالنسبة للمزيد من المعلومات، انظر موارد الأمان الخاصة بعواصف الوكالة الجوية الآسيوية - الأفريقية .
إبقوا على علم
(أ) خلال موسم الأعاصير، رصد المركز الوطني لل إعصار ] للتنبؤات، وتقديم المشورة، ومشاهدة/تحذيرات، والوقوف على تنبيهات الطوارئ المحلية، وأجهزة لاسلكية تعمل بالبطارية من أجل الدعم.
الإجلاء إذا أمر
وإذا دعت السلطات المحلية إلى الإجلاء، فارحلوا فورا، ولا تنتظروا أن تكثف العاصفة، فاحتلال المرور وإغلاق الطرق يمكن أن يوقعوا بكم، وأن يكون لديهم خزان كامل من الغاز ومقصد محدد سلفا، مثل منزل صديق أو مأوى عام.
التكنولوجيا في تعقب إعصار وتنبؤه
وقد أحدثت التكنولوجيا الحديثة ثورة في التنبؤ بالأعاصير، مما أعطى المجتمعات المحلية وقتا أطول من أي وقت مضى، وتشمل الأدوات الرئيسية ما يلي:
السواتل
وتوفر السواتل الثابتة الأرضية مثل GoES‐16 و GOES -17 صوراً مرئية ومرئية باستمرار لتنمية العواصف، وتتيح للتنبؤات تتبع موقع العاصفة وكثافتها وحركتها على مدار الساعة.
طائرة هنتر إعصار
وتطير احتياطي القوات الجوية الأمريكية ووكالة الطيران الوطنية الأنغولية بطائرات مجهزة خصيصا )C-130هرقل وخليج المجرى الرابع( مباشرة إلى عواصف، وتخفض مجموعات الأدوات )الدوبسونديس( لقياس الضغط، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وسرعة الرياح في جميع أنحاء هيكل العاصفة، وتحسن هذه البيانات في الموقع دقة التنبؤات بالحدة.
دودلر
وتقدم شبكات رادار دوبلر التي توجد مقارها في الأراضي )WSR -88D( آراء مفصلة عن أنماط التهطال والرياح في عاصفة عندما تكون قريبة من الساحل، وتساعد تكنولوجيا التوليد المزدوجة في التمييز بين الأمطار والهواء والحطام - وهي حرجة لتحديد الأعاصير والتهديدات المفاجئة.
نماذج الحاسوب
وهناك نماذج عديدة للتنبؤ بالطقس مثل النظام العالمي للتنبؤات الجوية والمركز الأوروبي للتنبؤات المتوسطة الأجل بالطقس الطيّة، تحفّز الغلاف الجوي وتضع مساراً وشدة للعاصفة، وتستخدم التنبؤات المركبة استخدامات مختلفة قليلاً كثيرة لتقدير احتمال وجود مسار معين.
الاستخبارات الفنية
ويجري الآن استخدام التعلم في مجال الآلات لتحسين التنبؤات المتعلقة بالكثافة، والتنبؤات السريعة بتكثيف الأمطار، وتقديرات سقوط الأمطار، ويمكن للمبادرة تحليل مجموعات بيانات واسعة النطاق من السواتل والرادار لكشف أنماط غير متقنة جدا بالنسبة للخرفقيات التقليدية، ولا تزال التكنولوجيا آخذة في التطور ولكنها تظهر وعدا بتقليل عدم اليقين.
خاتمة
Hurricanes are complex, powerful systems that demand respect and understanding. From their formation over warm tropical waters to the catastrophic impacts of storm fl, wind, and flooding, eachعاصف presents unique challenges. Advances in meteorology and technology have greatly improved our ability to forecast and prepare, but personal and community readiness remains the most effective defense. By learning the science behindعاصير and taking proactive steps, we can reduce loss of life and property and build more resil