إن التكوينات المدارية المعروفة إقليمياً كالعواصف أو الأعاصير أو مجرد العواصف بين أكثر الظواهر الطبيعية قوة وتدميراً على الأرض، كل عام، يتطور متوسطه 80 إلى 90 إعصار مداري في جميع أنحاء العالم، ويكشف عن الرياح المأساوية، و موجات العواصف، وسقوط الأمطار، وهذه النظم العواصف المتناوبة لا تشكل بشكل عشوائي.

The Unique Parameters of the Tropical Climate

أما المنطقة المناخية المدارية، التي ترتبط ارتباطا وثيقا بالسرطان المداري وبحر كابريكورن، فتحددها فائض ثابت في الطاقة، خلافا لخط العرض المتوسط، الذي يشهد تحولات موسمية هائلة في الحرارة والإشعاع الشمسي، فإن المناطق المدارية تصاب بضوء الشمس الشديد المباشر طوال العام، وهذا المدخل الشمسي المستمر يخلق الظروف الأساسية اللازمة لتشكيل الأعاصير.

الخصائص الحرارية والمواقف السطحية البحرية

وسرعان ما تهبط درجات الحرارة الشهرية من 18 درجة مئوية (64 درجة مئوية) وتقل فيها المناطق الساحلية والجزرية عن 26 درجة مئوية (79 درجة مئوية) وتصل درجة الحرارة الحرجة إلى درجة الحرارة القصوى إلى درجة الحرارة العالية، ودرجة الحرارة العالية من المياه السطحية إلى درجة الحرارة العالية، ودرجة كبيرة من المياه الدافئة إلى درجة الحرارة، حيث يُحدد عمق سطحي يبلغ حوالي 26.5 درجة مئوية.

الحركة الجوية ودور الحرارة

الجو المداري يتكون من كثرة الحرارة و سرعة الحرارة و ارتفاع الحرارة

مُستبدّل (الثعبان)

وفي حين أن الهواء الدافئ يوفر الوقود، فإنه يتطلب أيضا هيكلا ثابتا في الغلاف الجوي لتنظيمه، ومن السمات الرئيسية للعديد من المناطق المدارية خلال موسم الأعاصير وجود قذيفة رياح عمودية منخفضة، وتُعرَّف قذيفة الرياح العمودية بأنها تغير في سرعة الرياح أو الاتجاه مع ارتفاعها، وكثيرا ما تقطع الخريف القوي بشكل فعال العواصف النامية عن طريق اختراق هيكلها العمودي وإخضاع المنظمة الدافية الدافية الشديدة، مما يعطل المحرك الحراري.

"جيل سيكلون" من الاضطرابات إلى العاصفة

ويتيح المناخ المداري بيئة المعلومات الأساسية، ولكن التشكيل الفعلي لعملية الإعصار - وهي عملية تسمى الإعصار - تتطلب سلسلة من المكونات المحددة التي تجمع معاً في وقت واحد على منطقة كبيرة.

مهندس المحيطات وعدم قابليتها للتحمل

فالمحيط هو قلب الإعصار المداري، إذ تؤدي أنواع المياه المزروعة إلى تهجير معزز، مما ينتقل الحرارة والرطوبة إلى طبقة الحدود الجوية، وهذا الهواء الضعيف في خلايا ملتوية مفصّلة، وإذا كانت البيئة المحيطة غير مستقرة ومرطوبة، فإن هذه الخلايا يمكن أن تستمر وتنمو، كما أن التقلب المستمر للحرارة المتطايرة من سطح المحيط

الاضطرابات السابقة للوجود: بذور العاصفة

ونادرا ما تكون هذه العواصف من لا شيء، فهي عادة تنشأ من مناطق متدنية التنظيم، تتسم بالضعف، وأكثر البذور شيوعا هي موجات شرقية أفريقية (أي دبليو) تتنقل قبالة ساحل أفريقيا إلى المحيط الأطلسي، وتشمل مصادر أخرى تراوغات من الدير في المحيط الهندي وغرب المحيط الهادئ، فضلا عن انخفاضات مستوى مادسي التي تتجه نحو السطح.

The Coriolis Effect: Providing the Essential Spin

إنّ التكوينات المتحركة والاضطرابات التي كانت موجودة سابقاً لا تكفي، فالنظام يحتاج إلى مصدر للتناوب، وهذا ما يوفره تأثير كوريوليس، نتيجة لتناوب الأرض، وينعكس تأثير قوة كوريوليس على اليمين في نصف الكرة الشمالي، ونحو اليسار في نصف الكرة الجنوبي، وهذا التفكك يسبب تدفقاً جوياً نحو الثور

أقل من شظايا النوافذ العمودية: السماح للمنظمة

وبالنسبة للعواصف الرعدية داخل الاضطرابات التي تُنظم في دوامة مركزية واحدة، يجب أن تظل مقصف الرياح العمودية منخفضا، وإذا كانت الرياح العليا هادئة أو تنطلق في نفس الاتجاه وسرعة الرياح المنخفضة المستوى، فإن الحرارة المطاطية المفرج عنها يمكن أن تدفئ طبقة التروبوسفير العليا بشكل موحد، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط على السطح، ويزيد الضغط الجوي ويكثف حلقة الرياح السطحية.

مراحل التنمية ودراجة حياة أحد العواصف

وبعد استيفاء الشروط اللازمة، يحرز إعصار استوائي تقدماً من خلال دورة حياة يمكن التنبؤ بها، من منطقة من العواصف الرعدية المفككة إلى دوامة قوية منظمة، وتقدم المنظمة العالمية للأرصاد الجوية تفاصيل عن التصنيفات والاتفاقيات العالمية المتعلقة بالتسمية المستخدمة في هذه العواصف.

الاكتئاب المداري: المنظمة الأولية

وبعد أن تظهر الاضطرابات المدارية تداولا سطحيا مغلقا ورياحا متواصلة تبلغ 38 ميلا (62 كيلومترا/ساعة) أو أقل، تصنف ككساد استوائي، وفي هذه المرحلة، لا ينظم النظام نسبيا، ولكن معدل الضغط قد بدأ يشدد، ويصبح نشاط العواصف الرعدية أكثر استمرارا قرب مركز التداول حيث يتدفق من الهواء الدافئ.

العاصفة الاستوائية: تكثيفها وحملها على تسميتها

ومع أن النظام ينظّم ويزيد من الرياح إلى ما بين 39 ملليغرام (63 كيلومتراً/ساعة) و73 ميلاً (18 كيلومتراً/ساعة)، فإنه يصبح عاصفة استوائية ويُعطى اسماً، ويصبح هيكل اللصوصية الاصطناعية أكثر وضوحاً، ويصبح التدفق العلوي خارجاً أكثر تحديداً، وفي هذه المرحلة، تبدأ العاصفة في التمسك بالمركز الكلاسيكي أو الشكل الرئوي الذي يُرى في صور السواتل.

Hurricane/Typhoon/Cyclone: The Mature Stage

وعندما تصل الرياح المستدامة إلى ٧٤ مترا )١١٩ كيلومترا/ساعة(، فإن العاصفة هي رسميا إعصار )المنطقة الأطلسية/شرق المحيط الهادئ(، أو إعصار المداري )المحيط الهندي/جنوب المحيط الهادئ(، وهي تشكل عادة شكلا من أشكال الحرارة في المركز، محاطة بجدار العين، حيث ترتفع كثافة الرياح وتفتت، وفي الهواء الغارق الذي يخلق سمات واضحة وظروف هادئة،

Eyewallاستبدال Cycles and Rapid Intensification

وفي هذه العملية، يمكن أن تخضع الأعاصير الشديدة الارتداد لدورات استبدال جدران العين، وفي شكل شكل جديد من أشكال الجدار العاقل الخارجية والعقود تدريجيا، وتخنق الجدار العازل الداخلية، وتحل محله، مما قد يؤدي إلى إضعاف العاصفة مؤقتا قبل إعادة التدقيق، كما أن بعض العواصف تتعرض لتكثيف سريع، ويعرف ذلك بأنه زيادة سرعة الرياح تبلغ 35 ميلا (56 كيلومترا/ساعة) في غضون 24 ساعة.

Regional Variations and Formation Basins

ويؤثر الموقع المحدد للتشكيل أو الحوض تأثيرا كبيرا على الموسمية وتواتر وشدة الأعاصير المدارية، ويجري مختبر الديناميات الجيوفيزيائية بحثا واسعا عن هذه الاختلافات الإقليمية.

حوض المحيط الأطلسي

30 - البذور الرئيسية هي موجات شرقية أفريقية، حيث إن المياه الحارة للمحيط الأطلسي والبحر الكاريبي وخليج المكسيك توفر الوقود اللازم، فوجود الطائرة الصحراوية، وهي كتلة جوية جافة وغبارة تتحرك قبالة ساحل أفريقيا، يمكن أن يعرقل التنمية أحيانا عن طريق إدخال الهواء الجاف والخرف القوي.

حوض المحيط الهادئ

وحوض شرق المحيط الهادئ، الذي يشمل المياه قبالة ساحل المكسيك وأمريكا الوسطى، له أعلى كثافة من العواصف لكل منطقة من مناطق الوحدة في أي حوض، وكثيرا ما تكون هذه العواصف من تراوغات مونسون وغالي أمريكا الوسطى، وحوض غرب المحيط الهادئ هو الأكثر نشاطا في العالم، حيث يُقدَّر بحرارة السنة ومساحات شاسعة من المياه الدافئة، مما يتيح لأقوى الأعاصير، المعروفة باسم " الريح " 195 كيلومترا.

المحيط الهندي

إن شمال المحيط الهندي (بحر البنغال وبحر العرب) له موسم ثنائي الوسائط فريد يمتد قبل وبعد موسم المونسون (أيار/مايو - حزيران/يونيه وتشرين الأول/أكتوبر - تشرين الثاني/نوفمبر) ويعرض خليج البنغال بشكل خاص للأعاصير المدمرة بسبب المياه الضحلة والمدفأة والشكل المضحك للساحل الذي يولد عواصف مدمرة، كما أن حوض المحيط الهندي الجنوبي، قرب مدغشقر وأستراليا، يدعم أيضاً تروباً مكثفة.

The Impact of Climate Variability and Change on Cyclone Formation

والعلاقة الأساسية بين المناخ المداري وتكوين الأعاصير تعني أن أي تغير في المناخ المداري سيؤثر على سلوك الأعاصير، وأن تقلب المناخ، الذي تحركه الدورات الطبيعية، وتغير المناخ الذي يسببه الإنسان في الأجل الطويل، هما عاملان هامان في آن معا.

The El Niño-Southern Oscillation (ENSO)

إن المنظمة هي المحرك المهيمن للتغير من سنة إلى أخرى في نشاط الأعاصير على الصعيد العالمي، وخلال النينيو، حدثت مياه أدفأ في منطقة شرق المحيط الهادئ للنوبات النوبية شرقا، مما يزيد من حجم الماشية الأمامية على المحيط الأطلسي، ويكبح في كثير من الأحيان تكوين الأعاصير هناك ويعزز النشاط في شرق المحيط الهادئ ووسط المحيط الهادئ، وقد أحدثت ظروف لانينا أثرا عكس ذلك؛ وحدثت المياه المبردة في شرق المحيط الهادئ تقلل من الماشية على موسم المحيط الأطلسي، مما أدى إلى حدوثه في كثير من عام 2020.

The Role of Human-Caused Climate Change

كما أن تغير المناخ يؤثر تأثيرا مباشرا على البارامترات الأساسية لتشكيل الأعاصير، فالمحيط يستوعب الغالبية العظمى من الحرارة الزائدة من الاحترار العالمي، ونتيجة لذلك، ارتفعت العواصف العالمية بدرجة كبيرة، وتقضي علاقة كلوزيوس - كلابون بأن الغلاف الجوي يمكن أن يكون أكثر كثافة بالنسبة لكل 1 درجة مئوية من الأعاصير الدافئة، مما يؤدي إلى زيادة نسبة الأمطار في المستقبل.

التوقعات والتأهب في المستقبل

ويُتوقع أن يُستخدم هذا الاتجاه في استخدام نماذج المناخ اتجاهاً مستمراً للاحترار في المياه المدارية للمحيطات، وهذا يشير بقوة إلى أن المخاطر الرئيسية في عالم أكثر دفئاً ليست بالضرورة عواصف أكثر، بل هي ريح أقوى، وتدفقات عواصف أعلى، وسقوط كميات أكبر بكثير من الأمطار، وتعمل وكالات التنبؤ على تحسين قدرتها على التنبؤ بالتكثيف السريع وتتبع التغيرات في هيكل العواصف، وأن فهم هذه الروابط أمر حيوي بالنسبة لمرونة الساحلية والتأهب للكوارث.

العلاقة الأساسية بالقيمة العالمية

إن تشكيل الأعاصير المدارية هو تعبير رائع وقويا عن النظام المناخي المداري، ويتطلب وصفة دقيقة: المياه العميقة والدفيئة للمحيط المداري، والرطوبة الوفيرة في الغلاف الجوي المداري، وغطاء الرياح المتدني الذي يسمح بتنظيم هذه الأحداث، والدور الكوكبي الذي يوفره تأثير كوريوليس، والصلة بين المناخ وتشكيل الأعاصير ليست علاقة واضحة بل عملية متوقعة.