ما هو "العجلة الطائرة"؟

إن مجرى الطائرات المتحركة هو تيار ضيق سريع الحركة من الهواء الموجود في الغلاف الجوي العلوي، عادة ما يتراوح بين 9 و 16 كيلومتراً فوق سطح الأرض، ويمكن لهذه الرياح العالية الارتفاع أن تصل إلى سرعة تتجاوز 200 كيلومتر في الساعة، وتؤدي دوراً أساسياً في تشكيل أنماط الطقس في جميع أنحاء العالم، وخلافاً للرياح السطحية، فإن مسار الطائرات المتحركة يتجه أساساً إلى تناوب درجات الحرارة بين القطب والمستوَع.

وهناك مساران رئيسيان للطائرات في كل نصف الكرة الأرضية: تيار الطائرات القطبية ومجرى الطائرات شبه المدارية، والطائرة القطبية، والأقوى والأقوى والمتغيرة، تشكلان على الحدود بين الهواء القطبي البارد والهواء الأوسط درجة الحرارة، وتشكيل الطائرات العمودية شبه المدارية بالقرب من حافة دورة الهادلي المدارية، وهي بوجه عام أضعف، وإن كانت لا تزال في حالة من التداول العالمي.

ولا يتدفق مجرى الطائرات في خط مستقيم، بل يعني وجود نمط من الطيف، وخلق الطوارق (الغطاء الجنوبي) والجلد (الثعبان الجاف) وهذه الأمواج، المعروفة بموجات روسبي، مسؤولة عن حركة نظم الطقس، وعندما يتضخم تدفق الطائرات بدرجة كبيرة، يمكن أن يؤدي إلى إعاقة الظروف الجوية المتميزة مثل موجات الحرارة المطولة أو الباردة.

كيف شكل "جيت ستريم"

إن المحرك الأساسي لتدفق الطائرات هو تدرج درجة الحرارة بين خط الاستواء والأعمدة، وهواء الحرب من المناطق المدارية يرتفع ويتحرك على الأعمدة، في حين يغرق الهواء القطبي البارد ويتحرك على خط الاستواء، وارتطام كوريوليس، الذي تسبب فيه تناوب الأرض، يحلل هذه الكتلة الهوائية المتحركة، ويخلق رياحاً قوية في الغلاف الجوي العلوي.

في الشتاء، تناقض درجة الحرارة بين القطبين والأرضية أكبر، مما يعزز مسار الطائرات ويدفعه نحو الجنوب في الصيف، يتحول الضعفاء من الدرجة، وتدفق الطائرات إلى الشمال ويصبح أقل قوة، وتحولات السيرسونية في خط عرض الطائرات تؤثر مباشرة على الطقس الذي تشهده أعالي البحار، بما في ذلك أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا.

كيف لـ (جيت ستريم) أن يصيب الطقس

إن موقع وقوام مجرى الطائرات النفاثة له آثار مباشرة وفورية على الطقس السطحي، وهو يعمل كتيبة توجيهية للنظم العالية والخفيضة الضغط، ويتحكم فيها حيث تنمو العواصف، ومدى سرعة تحركها، وعندما يكون تيار الطائرات مائيا قويا وزاوية (تتدفق من الغرب إلى الشرق بأقل قدر ممكن من التحلل)، تتحرك النظم الجوية بسرعة، وتتحول درجات الحرارة إلى متوسطة (مع ظهور أنماط جوية كبيرة من الشمال والجنوب).

Storm Steering and Storm Tracks

تيار الطائرات يرشد الأعاصير و الأعاصير و أنظمة الضغط المنخفض تميل إلى التكوين على طول مسار تيار الطائرات و يتم نقلها من أسفل النهر لهذا تتوازى مسارات العواصف في خطوط العرض الوسطى مع موقع تيار الطائرات

فعلى سبيل المثال، كثيرا ما يجلب الغبار الجنوبي (السيارات) في مجرى الطائرات المتجهة جوا باردا من القطب الشمالي إلى خطوط العرض الوسطى، مما يؤدي إلى عواصف شتوية وقطعات باردة، وعلى العكس من ذلك، فإن الحافة الشمالية تسمح بالدفع إلى خطوط العرض الأعلى، مما يتسبب أحيانا في موجات حرارية، وترتبط هذه الأنماط أيضا بحجب المناطق المرتفعة - التي تتسم بالضغط العالي والتي يمكن أن تعطل نظم الطقس لأيام أو أسابيع.

درجة الحرارة

من أكثر الآثار الملحوظة لتدفق الطائرات على الحياة اليومية قدرتها على إحداث تغيرات في درجات الحرارة بسرعة، وعندما يتحول تيار الطائرات شمال المنطقة، تختبر المنطقة ظروفاً معتدلة أو دافئة، وعندما يتحول جنوباً، يمكن أن يتدفق الهواء البارد في فجأة، ولهذا السبب يرى بعض الشتاء درجات حرارة جامحة، تهجئة دافئة يعقبها تجمد عميق في المنطقة القادمة.

أنماط التأمل

ويؤثر تيار الطائرات النفاثة في سقوط الأمطار والثلوج، ويخلق مناطق من التقارب والاختلاف في الغلاف الجوي العلوي، مما يدفع حركة عمودية، حيث تهب المياه، وتهبط الضغوط السطحية، وتتطور نظم العواصف، حيث تزدهر المسافات الهوائية، وترتفع الضغط السطحي، مما يؤدي إلى سماء أكثر وضوحا، كما ينتقل مجرى الطائرات المتحرك عبر القارات، ويربط مصادر الطفرة الاستوائية بنظم النقل ذات العواصفة الكبيرة.

الطيران وخط الطين

إن مجرى الطائرات هو عامل حاسم في الطيران، فاللوحات تستخدم مجرى الطائرات لتعظيم طرق الطيران وكفاءة الوقود، فالطيران مع مجرى مائي قوي من مجرى الطائرات يمكن أن يقلل كثيرا من وقت الطيران واستهلاك الوقود، وعلى العكس من ذلك، فإن الطيران ضد مجرى الطائرات يزيد من وقت الطيران واستخدام الوقود، ويرصد الخطوط الجوية ومخططو الرحلات الجوية أنماطا من مسارات الطائرات في الوقت الحقيقي لضبط مسارات الطائرات.

أنواع المحركات

وفي حين أن مسارات الطائرات العمودية وشبه المدارية هي أكثر المعالم شهرة، فإن هناك مسارات أخرى للطائرات في الغلاف الجوي، ولكل منها خصائص وأدوار متميزة في التداول العالمي.

طائرة عمودية

إن مجرى الطائرات القطبية على الحدود بين كتل جوية القطبية والوسطى، حيث يتراوح عادة بين 45 درجة و65 درجة في نصفي الكرة الأرضية، وهو أقوى وأهم متغير في تيار الطائرات، حيث تتجاوز السرعة في كثير من الأحيان 150 كيلومتراً/ساعة، وأحياناً تصل إلى أكثر من 300 كيلومتر/ساعة، وترتبط الطائرات القطبية ارتباطاً وثيقاً بالواجهة القطبية وترتبط بتطورات موسم العرض الوسطى.

Subtropical Jet Stream

يقع مجرى الطائرات دون المدارية في الجنوب، حيث يتراوح طوله بين 30 و 45 درجة، ويرتبط بفرع العزلة في حركة هادلي، وهذا الطيف أضعف عموما من الطائرة القطبية، ولكنه يؤدي دورا رئيسيا في نقل الرطوبة من المناطق المدارية إلى المناطق الفرعية ووسط المحيط الهادئ، وخلال الشتاء، يمكن للطائرة التي تُنشأ في منطقة المحيط الهادئ دون المدارية أن تُدمج مع التدفقات.

سلسلة الطائرات ذات المستوى المنخفض

ولا توجد جميع مجرى الطائرات على ارتفاعات عالية، فالطائرات ذات المستوى المنخفض، مثل طائرة البلاستيك العالي ذات المستوى المنخفض في الولايات المتحدة، تشكل على ارتفاعات تتراوح بين كيلومتر واحد و ٣ كيلومترات، وهذه الطائرات مهمة لنقل الرطوبة من خليج المكسيك إلى وسط الولايات المتحدة، وتغذية العواصف الرعدية، والطقس المهيمن، وهي أكثر الآثار وضوحا في الليل والإمكانات.

سلسلة من الصواريخ

في الغلاف الجوي، هناك تيار للطائرات مصاحبة للدب القطبي، وشكل الطائرات الليلية القطبية خلال الشتاء في السترات القطبية، وينتشر حول القطب، وهذه الطائرة جزء من دوامة القطب، التي يمكن أن تؤثر على الطقس الشتوي في وسط خطوط العرض عندما تضعف أو تنهار، مما يتسبب في حدوث أحداث مفاجئة للاحترار في الغلاف الجوي يمكن أن تؤدي إلى تفشي الهواء البارد.

العوامل التي تؤثر على خط الجبت

إن سلوك مجرى الطائرات ليس عشوائيا، بل هو شكله عدة عوامل تفاعلية، من دورات موسمية إلى درجات حرارة المحيطات وظواهر المناخ، ويساعد فهم هذه التأثيرات التنبؤات على التنبؤ بأنماط الطقس قبل أسابيع.

التغييرات الموسمية

إن أكثر التأثيرات وضوحا على تيار الطائرات هو تغيير المواسم، فبينما تدور الأرض حول الشمس، فإن زاوية الإشعاع الشمسي، تغير درجة الحرارة بين خط الاستواء والعمود، وفي الصيف، يضعف التدرج، ويسبب تيار النفاثة في التحرك القطبي والضعف، وفي الشتاء، يضغط ارتفاع درجة الحرارة على موسم الاستواء المتطرف وتدفقات الحرارة إلى درجة الحرارة.

درجة الحرارة

قوة مجرى الطائرات تناسب بشكل مباشر مع الفرق في درجات الحرارة عبر الجبهة القطبية حيث يكون الهواء البارد والدافئ في اتصال وثيق يركب طائرة أقوى، وهذا يحدث في الشتاء أكثر من أي وقت من السنة أثناء تفشي الهواء البارد أو عندما يتدفق الهواء الدافئ شمالاً، تغير المناخ يضعف سلوك درجة حرارة التلال، خاصة في القطب الشمالي،

الاختلافات في الضغط الجوي

كما أن مواضع الضغط في الجو العلوي تدفع أيضاً مجرى الطائرات، حيث تخلق مناطق الضغط المنخفض تصاعق، بينما يخلق الضغط العالي التلال، وتتدفق مجرى الطائرات على طول الحدود بين هذه المعالم، وعندما تتضخم نظم الضغط، يصبح مجرى الطائرات مضاءاً، مما يؤدي إلى أنماط جوية أكثر تطرفاً، والتفاعل بين شبكات تيار الطائرات ونظم الضغط السطحي هو نظامان متحركان:

المحيطات والنينيو

وتؤثر درجات حرارة المحيطات على مجرى الطائرات المتحركة من خلال تبادل الحرارة مع الغلاف الجوي، ويمكن أن تزيد درجات الحرارة السطحية في البحر الحربي من الانتصاب وتغيير الرياح من المستوى الأعلى، كما أن أحداث النينيو ولانيا في المحيط الهادئ المداري لها آثار موثقة جيدا على مجرى الطائرات، وخلال النينيو، تتجه النيناتو إلى تيار الطائرات المتدفقة جنوبا، مما يجلب ظروفا أكثر إلى جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي جنوبي.

Climate Change and the Jet Stream

وهناك أدلة متزايدة على أن تغير المناخ يؤثر على تيار الطائرات، إذ أن تضخيم المنطقة القطبية الشمالية - وهو أسرع دفء في المنطقة القطبية الشمالية بالمقارنة مع بقية الكوكب - يقلل من درجة الحرارة بين القطب الشمالي وخط العرض المتوسط، وقد يؤدي ضعف هذا التدرج إلى زيادة التلويث وتباطؤ الحركة، مما يؤدي إلى استمرار تطرف الطقس مثل موجات الحرارة المطولة، والفيضانات، والجفاف،

كما أن المناخ المشتعل يغيّر موقع وقوام الطائرة الفرعية، التي يمكن أن تتحول إلى أحزام التهطال، ويمكن أن تكون لهذه التغييرات آثار كبيرة على الزراعة، والموارد المائية، وإدارة الكوارث في العقود المقبلة.

الآثار على الطقس اليومي

ويؤثر مسار الطائرات على عدة جوانب من الطقس اليومي التي يعاني منها الناس مباشرة، ويساعد فهم هذه الآثار الأفراد والمجتمعات المحلية على الاستعداد للظواهر الجوية.

  • Storm paths:] The jet stream guides the movement of storms. When the jet is strong and zonal,عاصفs move quickly and are less intense. When the jet is wavy,عاصفs can stall, leading to prolonged rain or snow.
  • Temperature temps:] Rapid shifts in the jet stream can cause temperature changes of 10 -20°C in just a day or two. These temps are common in spring and fall when the jet is most active.
  • () أنماط التأمل: ] The jet stream determines where moisture is transported and where it converges. This affects the location of rain, snow, and thunderstorms. A small shift in the jet can mean the difference between a drought and a flood.
  • Wind and turbulence:] The jet stream itself creates strong winds aloft that can affect aviation. It also generates clear-air turbulence, which can be hazardous to aircraft but is generally avoidable with modern forecasting.
  • Winter weather:] The polar jet is closely tied to winter storm development. When the jet dips south, it can bring Arctic air and snow to regions that rarely see it, such as the southern United States or western Europe.
  • Summer heatwaves:] During summer, a northward bulge in the jet stream can allow a heat dome to form, trapping hot air over a region for days or weeks. This pattern has been linked to deadly heatwaves in Europe and North America.

رصد وتوقع خط الجيت

ويعتمد علماء الأرصاد الجوية على شبكة من الملاحظات والنماذج الحاسوبية لتتبع وتنبأ مجرى الطائرات، كما تُطلق بالونات الطقسية، المعروفة باسم أجهزة الراديو، مرتين يوميا من مئات المواقع في جميع أنحاء العالم، وهي تقيس درجة الحرارة والضغط والرطوبة وسرعة الرياح على ارتفاعات مختلفة، بما في ذلك مستوى تيار الطائرات، كما توفر البيانات الساتلية معلومات هامة: يمكن للصور ذات الأشعة تحت الحمراء وأجهزة الصمامات المائية أن تكشف عن موقع المجرى.

نماذج التنبؤ بالطقس العديدة تستخدم هذه الملاحظات لتحفيز الغلاف الجوي والتنبؤ بتطور مسار الطائرات، وقد تحسنت هذه النماذج بشكل ملحوظ خلال العقود الأخيرة، مما سمح للتنبؤ بأنماط تيار الطائرات المتحركة قبل أسبوعين بمهارة معقولة، غير أن الطبيعة الفوضوية للغلاف الجوي تعني أن التنبؤات التي تتخطى 10-14 يوماً لا تزال غير مؤكدة، خاصة عندما يكون تدفق الطائرات عالي التصفيق في حالة تضخيم أو تحجب.

"الـ "جيت ستريم" في "لونج رانج فورستس"

إن التنبؤات الطويلة المدى، مثل النهايات الموسمية، تعتمد غالبا على فهم سلوك تيار الطائرات، والوصلات الهاتفية مثل النينيو - جنوبي التذبذب، وشمال المحيط الأطلسي، وتدفقات أطلنطي المتعددة الديكاليات، و التأثير على موقع ومحرك الطائرات، وهذه الأنماط الكبيرة تساعد على التنبؤ بما إذا كان الشتاء بارداً أو جافاً

أمثلة تاريخية على مُضمار " جِت سترام "

وقد ارتبطت عدة أحداث جوية بالغة في التاريخ الحديث بسلوك تيار الطائرات الشاذ.

(أ) أوروبية باردة لعام 2012

وفي شباط/فبراير 2012، أدى غطس جنوبي في مجرى الطائرات القطبية إلى حدوث تجمد شديد في البرد والثلوج إلى كثير من أوروبا، حيث انخفضت درجة الحرارة إلى 35 درجة مئوية في بعض أجزاء أوروبا الشرقية، ونسبت مئات الوفيات إلى البرد، وظل تدفق الطائرات في هذا النمط لمدة أسبوعين تقريبا، مما أدى إلى إعاقة التدفق الطبيعي للنظم الجوية من الغرب إلى الشرق.

"الموجة الأوروبية للدواء 2018"

خلال صيف عام 2018، تلال مستمر في مجرى الطائرات المقفل على الهواء الساخن فوق شمال أوروبا، مما أدى إلى تحطيم مدفأة الحرارة والجفاف، وتجاوزت الحرارة 30 درجة مئوية في (سكندينافيا)، وحدثت حرائق برية في السويد والمملكة المتحدة، وتسبب نفس النمط في فيضان شديد في اليابان، حيث هبطت مجرى الطائرات في المنطقة.

"الطوابق المُستحلة في أمريكا الشمالية"

وفي شباط/فبراير ٢٠٢١، حدث تعطيل كبير في دوامة الطوف القطبية ذات الصلة بالهواء المطاطي المسطح في أعماق الولايات المتحدة الجنوبية، وشهدت تكساس درجات حرارة أقل بكثير من التجميد، وتجاوزات في الطاقة، وفقدان الحياة، وارتباط هذا الحدث بحدث مفاجئ للاحترار في الغلاف الجوي أدى إلى إضعاف دوامة القطب وسمح بالهواء البارد بالهبوط الجنوبي.

"كيف أثرتِ "جات سترام

وفي حين أن مجرى الطائرات المتحركة ظاهرة عالية الارتفاع، فإن آثاره تُشعر على السطح بطرق ذات مغزى، وبالنسبة للمزارعين، فإن مجرى الطائرات يحدد الظروف المتزايدة الموسمية وخطر التجمد أو الجفاف أو الفيضانات، وبالنسبة لشركات الطاقة، يؤثر على الطلب على التدفئة والتبريد وتوافر الطاقة الريحية، ويوفر للمديرين في حالات الطوارئ معلومات حاسمة لتوقع العواصف والأحداث المتطرفة.

وفي ظل تغير المناخ، يزداد أهمية فهم مسار الطائرات النفاثة للتكيف والقدرة على التكيف، ومع استمرار دفء الجو، فإن التحولات في مجرى الطائرات يمكن أن تغير نظم التهطال، وتعقب العواصف، وأنماط درجات الحرارة بطرق تؤثر على النظم الإيكولوجية والزراعة والمجتمعات البشرية.

خاتمة

مجرى الطائرات هو سمة دينامية وقوية في الغلاف الجوي للأرض، وهُو يُشكلُ الطقسَ الذي يُعانيه مليارات الناس، بفهم ما يُوصلُ مجرى الطائرات، و كيف يتفاعل مع المكونات الأخرى للنظام المناخي، يمكننا أن نتوقع بشكل أفضل تطرفات الطقس والاستعداد لمستقبل قد تتغير فيه هذه الأنماط، سواء كنتُ مُحمساً جواً، أو طالباً في الطقس، أو ببساطة شخص يريد أن يفهم

For further reading on the jet stream and its role in weather and climate, the following resources provide authoritative information: the UK Met Office jet stream page, the NOA Jetream online school for weather, the ClimateSA