Table of Contents
الجغرافيا الفيزيائية المحددة لـ(تورنادو آلي)
إن منطقة تورنادو ألي ليست منطقة مزودة رسميا بالحدود الثابتة، بل هي عبارة جماعية للمنطقة الواقعة في وسط الولايات المتحدة حيث تحدث الإعصارات بأرفع تواتر وشدة، وتُعتبر الجغرافيا المادية للمنطقة السبب الرئيسي لهذا النشاط الجوي الحاد، أما الولايات الأساسية الأكثر شيوعا المرتبطة بمنطقة تورنادو ألي فتتمثل في تكساس وأوك اللهوما وكانساس وكولبراسكا وداكوتا الجنوبية.
وتتكون المشهد إلى حد كبير من الفصيلات الكبرى، وهي مساحات واسعة من البراري، والأراضي الزراعية، وبراعة تمتد من جبال الروك إلى الشرق نحو نهر ميسيسيبي، وتفتقر هذه المنطقة إلى نطاقات جبالية كبيرة، أو غابات كثيفة، أو أجسام كبيرة من المياه قد تعطل تدفق الهواء، وقد يسمح انفتاح أنماط الرياح الأرضية بأن تظل قوية ومتسقة، مما يشكل عاملا حاسما في تطوير نظم العواصف.
وتسهم السهول المسطحة أيضا في ظاهرة معروفة باسم طبقة مختلطة متصاعدة حيث ينحدر الهواء من الصواريخ ويدفئ ويجف كما يضغط، وهذه طبقة الهواء الساخن والجاف ترتفع فوق البرودة، وترمي الهواء الطلق بالقرب من السطح، وتخلق رأساً يمكن أن يوقف العواصف الأضعف بينما يسمح بسحب صيغ قوية لبناء تواتر متفجر للطاقة، وتكون النتيجة في كثير من الأحيان مواضعاًاًاً.
كيف تيران تيران تاورزب
إن منطقة تورنادو الزائيرية غير المهددة ليست مجرد مرحلة سلبية للأحداث الجوية، وهي تشارك بنشاط في تكوين العواصف بتيسير حركة ثلاث كتل جوية رئيسية دون انقطاع، الأولى هي الهواء الدافئ من خليج المكسيك الذي يتدفق شمالاً عبر ساحل الخليج ويقاوم مقاومة ضئيلة، أما الثانية فهي هواء جاف من كندا، الذي يمتد جنوباً إلى السهول الشمالية.
ويخلق هذا التقارب منطقة دائمة من عدم الاستقرار في الغلاف الجوي، ويقل كثافة الهواء الدافئ والرطوب في الجو عن الهواء المبرد فوقه، ويرتفع، ويبرد ويهدد ويطلق حرارة متأخّرة تغذي المكشوفات القوية، ولا تبطئ التضاريس الشقيقة الجبهات الباردة المتقدمة أو الجاذبية التي تعمل كآليات رفع.
كما أن المشهد المسطح يروج لفتح مسطحات الرياح القوية، وهو التغير في سرعة الرياح واتجاهها مع ارتفاعها، ويند شيتار حرج لتكوين الأعاصير، لأنه يؤدي إلى تناوب المسودات في السهول المفتوحة، وينقسم الريح السطحية من الجنوب الشرقي في كثير من الأحيان إلى شجار مع الرياح العليا من الجنوب الغربي، مما يؤدي إلى حركة أفقية متجددة في الجو.
دور الخط الدريني
إن الخط الجاف سمة خاصة في مجال الأرصاد الجوية، وهي نشطة بصفة خاصة في منطقة تورنادو، ولا سيما في تكساس وأوكلاهوما وكانساس، وهو الحدود بين الهواء الدافئ والرطوب من خليج المكسيك والهواء الجاف من جنوب غرب الصحراء، وهذا الحد ليس جبهة باردة أو واجهة دافئة، بل هو خط حراري حاد، وفي الجانب المرطوب، تكون الشروق بين الشمال مرتفعة، والجو غير مستقر.
فالمنطقة الشقيقة تسمح للجفاف بأن يظل محدداً ومستمراً، ففي المناطق التي بها تلال أو غابات، يكون مزيج الكتلة الهوائية أكثر فوضوية، ويصبح الخط الجاف موزعاً، وعلى السهول، والتناقض حاد، وآلية رفع الجدار على طول الخط الجاف، حيث أنه كثيراً ما يعمل كحائط غير مرئي، مما يرغم على ارتفاع الهواء الظاهري بسرعة فوق الهواء الجاف.
عدم الاستقرار في الغلاف الجوي وفول العاصفة
إن عدم الاستقرار في الغلاف الجوي هو مقياس لكيفية ارتفاع الطرود الهوائية بسهولة إذا أعطيت له حيلة، ففي تورنادو آلي، يصل عدم الاستقرار إلى مستويات قصوى خلال الربيع وأوائل الصيف، والوقود الرئيسي لهذا عدم الاستقرار هو مزيج من التدفئة السطحية الشديدة والرطوبة الوفيرة، وتستوعب السهول الشقيقة الإشعاع الشمسي بكفاءة، وعدم وجود طبقة شاسعة أو طبوغرافية تتحول إلى طبقة حرارية فوق الأرض.
ويورد منطقة خليج المكسيك التي تعمل كمستودع شاسع للمياه الدافئــة، وتنتقل الرياح الجنوبية هذه الرطوبة إلى الشمال عبر السهول، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى ارتفاع في نقاط سطح الأرض بما يتجاوز ٧٠ × )٢١( × في أجزاء من تكساس وأوكلاهوما وكانساس، وعندما يرتفع الجو الرطب عن طريق الهواء المبرد والمجففف عند ارتفاعات، يصبح الجو مختلطاً.
والنتيجة هي وجود مناخ حرج جدا قادر على دعم العواصف الرعدية الشديدة التي ترتفع فيها كميات كبيرة من الريح المدمرة والأعصار، حيث تقاس الطاقة المتاحة للعواصف بالطاقة الافتراضية المتاحة مجانا، وتزيد القيم في منطقة تورنادو آلي في كثير من الأحيان على 000 4 ي/كغ خلال حالات التفشي الشديد في الطقس، حيث تتجاوز القيم القصوى 000 6 يغم/كغم.
مركبة الريح: مهندس التناوب
وفي حين أن عدم الاستقرار يوفر الطاقة للعواصف الرعدية، فإن مقص الرياح يوفر التنظيم والتناوب، فالقذيفة الفائزة هي التغير في سرعة الرياح واتجاهها على ارتفاع، وفي تورنادو، ينتج مزيج من الرياح الجنوبية المنخفضة المستوى والرياح المتوسطة الرطبة مقصودا توجيهيا قويا، مما يخلق دوامة أفقية في الغلاف الجوي، عندما يتحول إلى مجرى عمودي.
فالأرض المسطحة للسيارات تعزز مقصف الرياح بطرق عدة، أولا، هناك احتكاك ضئيل من الأشجار أو التلال، مما يسمح للرياح بصيانة سرعتها واتجاهها بالقرب من السطح، وثانيا، فإن عدم وجود حواجز طوبوغرافية يتيح لتدفق الطائرات إلى الجنوب، مما يؤدي إلى ريح قوية من أعلى المستويات تزيد من الضباب، وثالثا، فإن التناقض بين السهول الدافئ وقيم جبال الصخرية يؤدي إلى تعزيز المجرى.
وعندما يترافق مع ذلك عدم الاستقرار الشديد وفتح مظلة الرياح القوية، تكون الظروف جاهزة للاعصار، وقد يكون العواصف الرعدية التي تشكل في ظل هذه الظروف قادرة على إنتاج أعاصير متعددة على مدى عدة ساعات، كما أن التضاريس المسطحة تتيح أيضا لهذه العواصف أن تتعقب لمئات الأميال دون إضعاف، وهذا هو السبب الذي يجعل الخراف الوحيد من الممكن أن ينتج الأعاصير العنيفة عبر ولايات متعددة في يوم واحد.
Seasonal Patterns and Peak Activity
كما أن السمات المادية لزقاق تورنادو تؤثر على توقيت نشاط الإعصار طوال العام، حيث إن موسم الأعاصير الذروة يمتد عادة من آذار/مارس إلى حزيران/يونيه، حيث يتحول أعلى نشاط إلى الشمال مع تقدم الربيع، وفي آذار/مارس ونيسان/أبريل، كثيرا ما يوجد أقوى قدر من عدم الاستقرار والذخير في الجزء الجنوبي من المنطقة، بما في ذلك تكساس وأوكلوما، وفي أيار/مايو وحزيران/يونيه، يتحول التركيز إلى منطقة كانساس، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمالي، وشمال
ويرتبط هذا التقدم الموسمي ارتباطا مباشرا بجغرافيا قارة أمريكا الشمالية، وتخلق جبال الروك إلى الغرب وخليج المكسيك إلى الجنوب أثرا شبيها بالقطع، حيث تتناقض القنوات مع الجماهير الجوية في السهول، وخلال الربيع المبكر، لا يزال تيار الطائرات المتجهة إلى الشمال قويا وموقعا على السهول الجنوبية، مما يوفر مقصفا واسعا، ومع تقدم الموسم، تتحول الطائرات إلى الشمال بشكل جيد.
كما أن التضاريس المسطحة تعني أنه لا توجد مهابط دقيقة أو أنماط مناخية محلية تغير هذا التقدم تغييراً كبيراً، كما أن نظام العواصف الذي ينتقل عبر السهول يتصرف بشكل متوقع لأن السطح الأساسي موحّد، وهذا القابل للتنبؤ هو مباركة ولعنة: فهو يتيح لأخصائيي النيازك التنبؤ بتفشيات الطقس الشديدة مع مرور أيام على بدء العمل، ولكن يعني أيضاً أن المنطقة بأكملها معرضة للخطر في نفس الوقت.
مقارنة مع المناطق الأخرى المعرضة للإعصار
وفي حين أن تورنادو آلي هو أشهر منطقة معرضة للإعصار في العالم، فإنه ليس المنطقة الوحيدة، كما أن مناطق أخرى، بما فيها أجزاء من الأرجنتين وبنغلاديش وأستراليا، تشهد أيضا نشاطا إعصاريا كبيرا، غير أن السمات المادية لهذه المناطق تختلف اختلافا ملحوظا عن السمات التي تتسم بها منطقة تورنادو آلي، وهذه الاختلافات تساعد على توضيح سبب كون الولايات المتحدة المركزية معرضة بشكل فريد للإعصارات العنيفة.
في الأرجنتين، تشاطر منطقة بامباس بعض أوجه التشابه مع منطقة تورنادو، بما في ذلك التضاريس المسطحة وتقريب الكتلة الجوية المتناقضة، غير أن الافتقار إلى مصدر كبير للمياه الدفيئة مقارنة بخليج المكسيك يحد من الرطوبة المتاحة لتنمية العواصف، وعادة ما تكون الأعاصير في أمريكا الجنوبية أقل كثافة وأقل تواتراً نتيجة لذلك، فأغلب الأعاصير الأسترالية تقتصر على المناطق الساحلية التي توجد فيها طوابق بحرية أكثر تنوعاً.
وما يفرق تورنادو زائير هو مزيج من الشقة الشديدة، ومصدر مياه دافئ واسع النطاق إلى الجنوب، وطائفة جبلية كبيرة إلى الغرب، والتدفق غير المعوق لهواء المنطقة القطبية الشمالية من الشمال، ولا يوجد موقع آخر على الأرض يجمع بين هذه العوامل على هذه المنطقة الكبيرة، كما أن الجغرافيا الطبيعية لتركندو آلي هي أساسا آلة عاصفة مثالية، ويفسر هذا السبب في أن المنطقة تشهد ظروفا بدنية أكثر عنفا من غيرها من البيئة الأوروبية.
Climate Change and the Future of Tornado Alley
وهناك اهتمام متزايد بكيفية تأثير تغير المناخ على السمات المادية لتركنادو آلي، وبالتوازي مع ذلك، نشاطها في مجال الإعصار، وفي حين يصعب إسناد أي تفشي إعصار واحد إلى تغير المناخ، فإن الاتجاهات الأوسع نطاقاً قد تتجلى في المؤلفات البحثية، ومن النتائج الرئيسية أن المركز الجغرافي لنشاط الإعصار في الولايات المتحدة قد ينتقل شرقاً بعيداً عن الجوهر التقليدي لدرجات تورنادو الشرقية ويتحول إلى قارة الجنوب الشرقي.
إن السمات المادية للمناظر الطبيعية لا تتغير، ولكن الظروف الجوية التي تتفاعل مع التضاريس المسطحة آخذة في التطور، إذ أن درجات الحرارة المرنة تسمح للغلاف الجوي بأن يكون أكثر رطبا، مما قد يزيد من كمية الطاقة الميسرة المتاحة للعواصف، وفي الوقت نفسه، قد تضعف أنماط الريح أو تتحول، حيث أن حرارة القطب الشمالي ترتفع بسرعة أكبر من تردداتها، مما يقلل من درجة الحرارة التي تزيد من تيار الجاذبية.
وقد تؤدي السهول المسطحة نفسها دوراً في كيفية تصرف العواصف في مناخ أكثر دفئاً، فالتدفئة والممارسات الزراعية، مثل التوسع في الأراضي الزراعية المروية، يمكن أن تزيد الرطوبة والحرارة محلياً، وربما تعزز تنمية العواصف، غير أن هذه التعديلات البشرية على المشهد هي طفيفة نسبياً مقارنة بالنفوذ الشامل للجغرافيا الطبيعية للمنطقة، وستستمر السمات المادية الأساسية في التكيف مع ظروف الطقس الشديدة.
السلامة والتأهب في مأهولة أرضية
كما أن السمات المادية لزقاق تورنادو لها آثار عملية على السلامة والتأهب، فالشقة والأرض المفتوحة تعني أن الأعاصير غالبا ما تكون مرئية من مسافات كبيرة، ولكنها تعني أيضا أن هناك عددا قليلا من المآوي الطبيعية مثل التلال أو الوديان التي يمكن أن يغطاها المرء، وفي المناطق الريفية، كثيرا ما تتعرض المنازل والمزارع مباشرة لطريق عاصفة متجهة إلى القاعدة، مما يجعل من الضروري أن يتاح للمساكن.
كما أن المشهد المفتوح يؤثر على كيفية إصدار وتلقي الإنذارات بالإعصارية، وشبكات السطوانات فعالة للغاية على السهول لأن أجهزة المراقبة يمكنها أن ترى العواصف تقترب من أميال، غير أن التضاريس المسطحة يمكن أن تخلق أيضا إحساسا زائفا بالأمن، كما أن الإعصار الذي يبدو صغيرا وفاريا يمكن أن ينمو بسرعة ويغطي الأرض بسرعة، وأن العواصف يمكن أن تسافر بسرعة تتراوح بين 40 و 60 مترا (من 64 إلى 97 كيلومترا/ساعة) يعني أن يكون سكانا في وقت متأخرا.
إن الاستعداد المجتمعي في منطقة تورنادو قد شكله الجغرافيا المادية للمنطقة، حيث تقوم مجتمعات كثيرة بحفر الإعصار بانتظام، وأجهزة الإنذار بالإنذار بالإنصاف في المدن والمدن، والمدارس والمباني العامة يجب أن تكون لديها خطط جوية شديدة، كما أن التضاريس المسطحة تسمح ببناء طرق سريعة طويلة ومباشرة توفر طرق الإجلاء، وإن كان الخبراء يصرون عموما على محاولة الخروج من ملامح البناء في مركبة تحت الأرض.
السلف المقدمة للبحث والتنبؤ
وقد جعلت الملامح المادية الفريدة لمؤسسة تورنادو آلي مركز تنسيق للبحوث المتعلقة بالأرصاد الجوية، حيث توجد في المنطقة عدة مبادرات بحثية رئيسية، بما في ذلك التحقق من هوية شركة " أوريغين " في معرض تورنادو (VORTEX) وخلفها VORTEX2، حيث أن هذه الحملات الميدانية قد نشرت أساطيل من الرادارات المتنقلة والبالونات الرادارية والمركبات المجهزة عبر السهيد لجمع البيانات باستمرار عن طريق اللبنات.
وقد أدت البيانات التي جمعت في منطقة تورنادو إلى تحسن كبير في التنبؤ بالإعصار، وقد زاد متوسط وقت توجيه الإنذارات بالإعصار في الولايات المتحدة من حوالي 5 دقائق في الثمانينات إلى حوالي 13 دقيقة اليوم، ويرجع هذا التحسن جزئيا إلى فهم أفضل لكيفية مساهمة السمات المادية للمنطقة في تنمية العواصف، ويدرك المفترسون الآن أن بعض التوقيعات الطوبوغرافية والأرصاد الجوية الشديدة، مثل موقع الجاذبية والتنبؤات المنخفضة.
التقدم في التكنولوجيا، بما في ذلك الرادار ذو الإقطاب المزدوج ونماذج الحاسوب عالية الاستبانة، قد زاد من تحسين القدرة على التنبؤ بمكان و متى ستشكل الأعاصير، لكن الجغرافيا المادية لـ(تورنادو) لا تزال الأساس الذي يقوم عليه كل التنبؤات، والسهول الشقيقة، وتقريب الجماهير الهوائية، وغياب الحواجز الطبيعية،
وبالنسبة لمن يعيشون في زقاق تورنادو أو يدرسون فيه، فإن العلاقة بين الأرض والسماء هي مسألة واقع يومي، فالملامح المادية التي تجعل المنطقة منتجة للزراعة وجميلة جدا في اتساعها هي نفس السمات التي تولد بعض أكثر العواصف قوة على الأرض، فهم هذه العلاقة هو الخطوة الأولى نحو العيش معها بأمان ومسؤولية.