تعقب مسار خط الجيت: مواقع رئيسية في نصف الكرة الشمالي

ما هو "الخط المتحرك"؟

إن مجرى الطائرات المتحركة هو مجموعة ضيقة من الرياح القوية في الغلاف الجوي العلوي، التي عادة ما تجد على ارتفاع يتراوح بين 000 30 و 000 40 قدم، ويمكن أن تصل هذه الرياح إلى سرعة تتراوح بين 100 و 200 ميل في الساعة، وتتدفق من الغرب إلى الشرق عبر نصف الكرة الشمالي، ويتتبع علماء النقل الجوي باستمرار مسار الطائرات لأنه يشكل المحرك الرئيسي لنظم الطقس السطحي، ويمكن أن تؤدي التغيرات في موقعها أو كثافةها إلى تغيير مسارات الأمطار.

إن مجرى الطائرات على طول الحدود بين الهواء القطبي البارد والهواء تحت الأرضي الدافئ، وهذا التناقض في درجة الحرارة يخلق درجة ضغط حادة تعجل الرياح، ويزيد الفرق في درجة الحرارة، ويزيد من قوة تدفق الطائرات، ويغير التقلبات الحرارية في الإشعاع الشمسي موقع هذا الحد، مما يتسبب في انتقال تيار الطائرات إلى الشمال في الصيف وفي جنوب الشتاء.

ففي نصف الكرة الشمالي، يوجد عادة مجرىان رئيسيان للطائرات: الطائرة القطبية والطائرة الفرعية المدارية، والطائرة القطبية، التي هي أقوى من الاثنين، تسافر بالقرب من حدود الكتلة الجوية القطبية، وتقترب الطائرات العمودية شبه المدارية من خط الاستواء وترتبط بحدة الهواء المداري، وفي أوقات معينة من العام، يمكن لهذه الطائرات أن تدمج أكثر قوة.

Origins and General Path of the Northern Hemisphere Jet Stream

تيار الطائرات يأتي من المنطقة حيث الهواء البارد من القطب يلتقي هواء أدفأ من خط العرض في النصف الشمالي، هذا الحد يقع عادة بين 30 و 60 درجة شمالاً، مسار الطائرة لا يصلح، ويتحول يومياً أسبوعياً، وموسمية استجابة لتغيرات في درجة الحرارة والضغط وتناوب الأرض

مسار الطائرات يمكن أن يُعتبر نهراً مُتعجّلاً من الهواء، يتدفق في موجات حول العالم، يهبط في بعض الأحيان جنوباً، وفي أوقات أخرى يُندفع شمالاً،

وعلى مدار السنة، يسافر تيار الطائرات النفاثة عبر مجموعة واسعة من خطوط العرض، وفي الشتاء، يغرق في كثير من الأحيان جنوبا، ويجلب الهواء البارد والعواصف إلى جنوب الولايات المتحدة، ومنطقة البحر الأبيض المتوسط، وشرق آسيا، وفي الصيف، يتراجع شمالا، ويسمح بالاحترار والاستقرار في العديد من مناطق وسط خط العرض، كما أن مجرى الطائرات أقوى في الشتاء لأن الفرق في درجات الحرارة بين فصل المياه الأنهار والعمود.

مواقع رئيسية على طول خط الجبت

ألاسكا وغرب كندا

وينحدر تيار الطائرات في اتجاه الجنوب من ألاسكا وغرب كندا خلال أشهر الشتاء، ويسحب هذا النمط، المعروف باسم سمك الترو، هواء المنطقة القطبية الشمالية الباردة من الشمال ويوجهه إلى المنطقة، وكثيرا ما يكون ذلك هو الطقس الشتوي الشديد، بما في ذلك الثلوج الثقيل والعواصف الجليدية ودرجات الحرارة المتجمدة، كما أن موقع تيار الطائرات فوق هذه المنطقة يحدد مسار عواصف المحيط الهادئ.

إن نظام الضغط شبه الدائم في خليج ألاسكا يتفاعل بقوة مع مسار الطائرات، وعندما يمر مجرى الطائرات فوق هذه المنطقة المنخفضة الضغط، يمكن أن يعزز نظم العواصف المنخفضة والمتعمقة، ثم تنتقل هذه العواصف شرقا إلى غرب كندا وشمال الولايات المتحدة، وترتفع الطبوغرافيا في المنطقة، بما في ذلك الجبال الساحلية وجبال الصخرة، وتزيد من آثار مسار الطائرات.

جبال الروك

إن الجبال الصخرية تعمل كحاجز مادي يرغم مسار الطائرات على تعديل مسارها، وعندما يصادف تيار الطائرات ارتفاعا في ذروة جبال الروك، تضغط الرياح وتنفجر، ويتسبب ذلك في كثير من الأحيان في تيار الطائرات لتطوير جبال تيار يمكن أن تفجر نظم عواصف فوق وسط الولايات المتحدة.

كما أن التفاعل بين تيار الطائرات وصواريخ الصخور يخلق أيضا فجوة في درجات الحرارة، وفي الجانب الغربي من الجبال، يميل الهواء إلى التبريد والثبات، وفي الجانب الشرقي، يدفئ الهواء كما ينحدر، وينتج في كثير من الأحيان رياحا قوية من طراز شينوك يمكن أن ترفع درجات الحرارة بمقدار 30 أو 40 درجة فهرنهايت في غضون ساعات، وهذه تقلبات درجات الحرارة الدرامية هي علامة على طقس المنطقة.

منطقة جبل الروك بمثابة مختبر طبيعي لدراسة كيف تُحرّك الأرض الرياح على مستوى أعلى، ويراقب علماء الأرصاد الجوية عن كثب موقع تيار الطائرات على هذه المنطقة لأنها توفر مؤشرات مبكرة لأنماط الطقس المستقبلية في جميع أنحاء الولايات المتحدة الوسطى والشرقية.

البحيرات الكبرى وشرق كندا

ومع استمرار تيار الطائرات في الشرق، فإنه يعبر منطقة البحيرات الكبرى وشرق كندا، وهذه المنطقة حساسة بوجه خاص إزاء التحولات في مجرى الطائرات بسبب التأثير المعتدل للبحيرات الكبرى نفسها، وفي الشتاء، عندما يهب تيار الطائرات في الجنوب، تتدفق الطائرات المتجمدة الشمالية الباردة فوق البحيرات الدافئ نسبيا، مما يخلق فرقا من الثلج ذات التأثيرات الحية يمكن أن تُوصل أقدامها إلى المجتمعات المحلية في أسفل كل بحيرة،

وخلال الأشهر الصيفية، يتحول مجرى الطائرات عادة شمالا إلى شرق كندا، ويتيح هذا الترميم الهواء الدافئ المتواضع من خليج المكسيك التدفق إلى شمال شرق الولايات المتحدة، ويغذي العواصف الرعدية العرضية والموجات الحرارية، كما أن وضع تيار الطائرات فوق شرق كندا يؤثر أيضا على مسار العواصف المدارية والأعاصير التي تتحرك إلى الساحل الشرقي.

كما أن وادي نهر سانت لورانس والمقاطعات البحرية في كندا تتأثر بشدة، ويوجه تيار الطائرات النفاثة نظم الطقس من داخل القارة إلى المحيط الأطلسي، وتواجه المنطقة المحيطة بناوفا سكوتيا ونيوفاوندلاند في كثير من الأحيان مرور نظم شديدة منخفضة الضغط، التي توترت بسبب تناقض درجات الحرارة بين الأرض والبحر.

شمال المحيط الأطلسي

إن مجرى الطائرات المتجهة عبر شمال الأطلسي يؤدي دورا حاسما في تشكيل الطقس في جميع أنحاء أوروبا، ويعمل مجرى الطائرات النفاثة في شمال الأطلسي كحزام نقل للعواصف التي تحلق قبالة ساحل أمريكا الشمالية وتسافر شرقا، وكثيرا ما تكثف هذه العواصف أثناء تحركها فوق المياه الأكثر دفئا في الخليج، حيث تصل إلى ذروتها قرب أيسلندا والجزر البريطانية، ويقرر موقف المملكة المتحدة من مسار الطائرات أو الطائرات.

وعندما يكون تيار الطائرات في نمط قوي وقاسي (تتدفق مباشرة إلى الشرق)، تنتقل العواصف بسرعة عبر المحيط الأطلسي وتجلب طقساً مبللاً وريحياً إلى شمال أوروبا، وعندما يصبح تيار الطائرات المتجهة مضاءاً أو محاصراً، يمكن أن يتسبب في توقف أنماط الطقس، وقد يؤدي الارتفاع المستمر فوق أوروبا إلى موجات حرارية وجفاف، بينما يمكن أن يجلب سمك التلال الأوروبي في صيف عام 2003(14).

إن مجرى شمال الأطلسي، وهو مؤشر مناخي يقيس الفرق بين أيسلندا والأزوريس، يرتبط ارتباطا وثيقا بسلوك تيار الطائرات، وتقابل مرحلة إيجابية من المدار الثابت بالنسبة للأرض تدفقا قويا يجلب الشتاء البسيط والمبلل إلى شمال أوروبا، وتضعف مرحلة النترولية السلبية من مسار الطائرات، مما يسمح له بالتسوية في أوروبا، ويفضي في كثير من الأحيان إلى تيار أبرد وأبعد شتاء في قارات شمال أوروبا.

شرق آسيا

تأثير تيار الطائرات على شرق آسيا عميق، يؤثر على الطقس الصيني واليابان وكوريا والمناطق المحيطة بها، وفي الشتاء، يجلب تيار الطائرات الجو البارد من سيبيريا جنوبا، وينتج ظروفاً باردة وجافة عبر شمالي الصين واليابان، ويحدّد قوة تيار النفاثة الشتوية في هذه المنطقة مدى المسافة التي يمكن أن تخترقها جنوب الهواء البارد، عندما يكون تيار الطائرات المتدفق قوياً جداً،

في الربيع والصيف، يتفاعل مجرى الطائرات مع نظام المروحيات الآسيوي، كما أن مجرى الطائرات دون المدارية، الذي يقع في جنوب الطائرة القطبية، يساعد على توجيه الطفرة من المحيط الهندي وبحر الصين الجنوبي إلى شرق آسيا، حيث أن موقع تيار الطائرات يحدد توقيت وكثافة الأمطار الموسمية، عندما يتحول مسار الطائرات الأمامي المعروف شمالا في أواخر الربيع.

اليابان معرضة بشكل خاص لسلوك تيار الطائرات بسبب تضاريسها الجبلية وموقعها في بث الهواء البارد من سيبيريا والهواء الدافئ من المحيط الهادئ، كما أن تيار الطائرات النفاثة يؤثر على مسار الطغاة في غرب المحيط الهادئ، وتدفق الطائرات المتحركة من الشمال يمكن أن يوجّه نحو اليابان وكوريا، بينما يمكن للطائرات الصغيرة الضعيفة أو الأكثر جنوبا أن تُبقيها مفتوحة.

Seasonal Variations in the Jet Stream

إن الدورة الموسمية لتدفق الطائرات هي أحد أهم أنماط الأرصاد الجوية في نصف الكرة الشمالي، وخلال الخريف والشتاء، تضاءلت الشمس في السماء فوق القطب الشمالي، وتبرد المنطقة القطبية بشكل كبير، مما يخلق درجة حرارة كبيرة بين القطبين البارد والخط الدافئ نسبيا، ويعزز التناقض الحراري تدفق المياه الجوفية في الشتاء ويدفعه جنوب البحر الأبيض المتوسط.

وفي الصيف، تدفئ الشمس القطب الشمالي، وتخفض درجة الحرارة بين القطبين وخط الاستواء، وتضعف وتتحول مسار الطائرات النفاثة إلى الشمال، وتستقر في كثير من الأحيان بالقرب من الحدود الكندية في أمريكا الشمالية أو عبر بحر البلطيق في أوروبا، وتسمح المجرى الصيفي الأضعف بأن تتحرك نظم الطقس ببطء أكبر، مما يمكن أن يؤدي إلى فترات طويلة من الحرارة، أو الطقس الجاف، أو الأمطار البديلة، والمستمرة.

إن مواسم الانتقال في الربيع والخريف هي فترات التغير السريع، ففي الربيع يبدأ تيار الطائرات النفاثة في الضعف والانجراف شمالاً مع دفء القطب الشمالي، وتتحول مسارات العاصفة تبعا لذلك، وتزداد مخاطر حدوث ارتفاعات جوية حادة في الولايات المتحدة الوسطى كهواء دافئ ومتحرك من مواجهات خليج المكسيك مع وجود هواء بارد متدفق من الشمال، وفي الخريف، يحدث عكس ذلك: تيار الطائرات النفاثة يقوى ويتحرك جنوباً وثاً.

تأثير (جيت سترام) على الطقس والمناخ

ويؤثر تدفق الطائرات النفاثة على كل جانب تقريبا من جوانب الطقس اليومي في نصف الكرة الشمالي، ويتحكم في شكل العواصف، ومدى سرعة سفرها، والمناطق التي تتهيأ، وينتج تدفق طائرات قوي ومكتمل الزواحف نمطا تدريجيا تتنقل فيه العواصف بسرعة وتتغيرات الطقس في كثير من الأحيان، وينتج عن تيار طائرة ضعيف أو شديد الاتساع نمطا متوقفا حيث تعطل نظم الطقس، مما يؤدي إلى إطالة فترات الطقس، أو جافة.

ومن أهم آثار تيار الطائرات على الطيران، وتخطط الخطوط الجوية للطيران لاستغلال الريح من مجرى الطائرات على ارتفاعات مفجع، مما يمكن أن يقلل أوقات الطيران وينقذ الوقود، ويمكن أن تتفاوت رحلة ذهابا وإيابا من نيويورك إلى لوس أنجلوس لمدة تزيد على ساعة تبعا لموقع وقوام مجرى الطائرات، وعلى العكس من ذلك، يجب أن تتجنب الرحلات الجوية التي تتجه غربا مسارات قوية للارتفاع.

كما أن تدفق الطائرات يؤثر على التخطيط الزراعي، إذ يشاهد المزارعون في البلاستيك الكبير وأوروبا أنماط تيار الطائرات في الربيع لتوقع الظروف المتزايدة، ويمكن أن يؤدي التقويم المستمر إلى تأخير زراعة المحاصيل والحد منها، بينما يمكن أن يجلب التلال في وقت مبكر الدفء والإجهاد الناجم عن الجفاف، ويعتمد مديرو موارد المياه أيضا على التنبؤات بالتدفقات الجوية للتنبؤ بحزمة الثلجية والهروب في المناطق الجبلية، التي تعتبر حيوية للري ولإمدادات مياه الشرب.

وكثيرا ما ترتبط أحداث الطقس المتفشية بسلوك غير عادي في مسار الطائرات، وقد ارتبطت موجة الحرارة الشمالية الغربية في المحيط الهادئ، التي تحطمت سجلات درجات الحرارة في أوريغون، وواشنطن، وكولومبيا البريطانية، بجمود قوي ثابت في مجرى الطائرات الذي علق هواء ساخن فوق المنطقة، وارتبطت الفيضانات الواسعة النطاق في ألمانيا وبلجيكا في تموز/يوليه 2021 بانخفاض في اتجاه منخفض توقف في غرب أوروبا، اتغذى على مجرى متوسط.

The Jet Stream and Climate Change

وتغير المناخ يغير سلوك مجرى الطائرات بطرق لا يزال العلماء يعملون على فهمها بالكامل، ومن الافتراضات الرئيسية أن تضخم القطب الشمالي، والاحترار السريع في القطب الشمالي مقارنة ببقية العالم، يقلل من درجة الحرارة بين القطب وخط الاستواء، وأن تباطؤ درجة الحرارة ينبغي أن ينتج تيارا أضعف في الهواء، وهناك أدلة على أن تباطؤ مسار الطائرات الصيفية في الآونة الأخيرة قد أدى بالفعل إلى تباطؤ.

(د) تميل موجة الطائرات المبطنة البطيئة والضعيفة إلى أن تكون أكثر تواتراً، حيث يمكن أن تؤدي إلى أنماط جوية أكثر استمراراً، مما يزيد من احتمال إطالة موجات الحرارة، وحالات الجفاف، والفيضانات، وتشير بعض الدراسات إلى أن مسار الطائرات قد أصبح أكثر تواتراً، وأن هذه الموجات تُغلغل بشكل أكثر تواتراً، وتغلق المناخ المتطرف لفترات طويلة.

غير أن نماذج المناخ لا تتفق جميعها على حجم أو اتجاه هذه التغيرات، إذ أن تدفق الطائرات يتأثر بعوامل عديدة، منها درجات حرارة سطح البحر، والغطاء الجليدي، والغطاء الجليدي، والظروف التي تتدفق في الغلاف الجوي، وكلها تتغير بطرق معقدة، ومن الواضح أن المجتمعات في نصف الكرة الشمالي تحتاج إلى الاستعداد لمستقبل قد تصبح فيه المتطرفات التي تحركها الطائرات أكثر شيوعا وأكثر كثافة.

رصد وتوقع خط الجيت

يقوم عالمو الأرصاد الجوية بمراقبة مجرى الطائرات باستخدام البالونات الجوية والبيانات الساتلية وتقارير الطائرات شبكة اطلاقات الصوت اللاسلكي من مئات المحطات حول العالم بتقديم قياسات نصف يوم لسرعة الرياح، اتجاه الرياح، درجة الحرارة، الضغط على المستويات العليا، الصور الساتلية تلتقط موقع السحب التي تشكل على امتداد مجرى الطائرات، ومراقبات الأشعة المتحركة العالمية على مدار السواتل

The Global Forecast System (GFS)] run by the National Weather Service and the ]European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)[F] are two of the most widely motion used for jet stream forecasting comp. These models divide the atmosphere into a

التطبيقات العملية والأفكار النهائية

وبالنسبة لأي شخص يعيش أو يسافر في نصف الكرة الشمالي، فإن مسار الطائرات هو جزء أساسي من الطقس اليومي، إذ أن معرفة موقعها العام وقوامها يمكن أن تساعد في التخطيط لرحلات، والإعداد للعواصف، وفهم الاتجاهات المناخية الطويلة الأجل، ولا يعتبر مسار الطائرات مفهوماً مختصاً بعلماء النيازك، بل هو المحرك الذي يقود الطقس الذي نشهده على السطح.

من تجربة رحلة عبر المحيط الأطلسي إلى تحديد متى يزرع المحاصيل، تأثير تيار الطائرات يصل إلى العديد من جوانب الحياة الحديثة، المناطق الخمس الرئيسية المشمولة بهذا الموسم المسمّى، (ألاسكا) وغرب كندا، جبال الروك، البحيرات الكبرى وشرق كندا، شمال المحيط الأطلسي، شرق آسيا، وجيميدوس المحيط، تمثل أهم المناطق التي يتفاعل فيها مجرى الطائرات على نطاق فريد.

ومع استمرار المناخ في الدفء، فإن سلوك مجرى الطائرات سيظل محور تركيز رئيسي للبحث والاهتمام العام، فالتقدم في النماذج والمراقبة يحسن باستمرار قدرتنا على التنبؤ بلوياتها وتحولاتها، ويعطي المجتمعات مزيدا من الوقت للتحضير للأحداث المتطرفة، وطريق تيار الطائرات ليس عشوائيا، بل هو تعبير مادي عن توازن الطاقة في الأرض، وبتعقب ذلك الطريق عبر نصف الكرة الشمالي، نكتسب الآن صورة أوضح.