الصلة الحاسمة بين درجات حرارة المحيطات وطقس المحيط

إن الصلة بين درجات حرارة المحيطات والمتطرفات الجوية تمثل أحد أهم المجالات التي تتطور بسرعة في مجال علوم المناخ، حيث أن حرارة المناخ العالمية، والتحولات في درجات حرارة سطح البحر، تؤدي دورا محوريا في التأثير على تواتر الأحداث المناخية المتطرفة في العالم وكثافتها واستمرارها، وتمتد هذه الآثار إلى أبعد من الاهتمام الأكاديمي؛ وهي حيوية لتحسين التأهب للكوارث، وتوجيه تنمية الهياكل الأساسية، ورسم توقعات السياسات العامة التي تؤثر على بلايين المواد.

ما الذي يقود "مُؤقت المحيط"؟

(أ) إن درجة حرارة المحيطات تتشكل من تفاعل دينامي للعمليات الطبيعية والتأثيرات البشرية، والمصدر الرئيسي للطاقة بالنسبة للمحيطات هو الإشعاع الشمسي الذي يدفئ الطبقات السطحية، غير أن توزيع هذه الحرارة في جميع أنحاء المحيط يحكمه عدة عوامل منها تيارات المحيطات، والظروف الجوية، ووجود أو غياب الجليد البحري.

وتشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على درجات حرارة المحيطات ما يلي:

  • Solar Insolation:] The amount and angle of incoming sunlight vary with latitude, season, and cloud cover, creating temperature gradients that influence both local and global ocean temperatures.
  • Ocean Currents:] Large-scale circulations such as the Gulf Stream in the Atlantic and the Pacific Gyre redistribute heat by moving warm tropical waters toward higher latitudes and vice versa, shaping regional climates.
  • Atmospheric Forcing:] Wind patterns, pressure systems, andعاصفة تَأثّرُ على مزيج طبقات المحيطات وفقدان الحرارة التناظرية، مما يؤثر على توزيع درجات الحرارة السطحية.
  • Sea Ice Extent:] Ice-covered areas reflect a significant portion of solar radiation (high albedo), while open water absorbs more heat, creating feedback cycles that can accelerateing when ice melts.
  • ] Anthropogenic Warming: ] Emissions of greenhouse gases increase the atmosphere's capacity to comp heat, leading to rising SSTs globally and altering energy exchanges between the ocean and atmosphere.

بل إن الزيادات الصغيرة في معدلات الإصابة بمرض السكرتارية - حسب ترتيب 1-2 درجة مئوية فوق المتوسطات التاريخية - يمكن أن تؤثر تأثيراً كبيراً على الطاقة المتاحة للعمليات الجوية، مما يزيد من حدة الأحداث الجوية البالغة الشدة ووقوعها.

الآليات التي تربط المحيطات الحربية بالمناسبات الجوية القصوى

ويستخدم المحيط والغلاف الجوي كنظام مقترن بشدة، حيث تؤثر التغيرات في واحد بشكل ثابت على الآخر، وتتسارع سطح المحيط المشتعل من التهرب، وتزيد من الرطوبة في الغلاف الجوي، وهذا الشعار بدوره هو غاز حرفي قوي يكثف الاحترار الجوي من خلال حلقة إيجابية من التغذية المرتدة، ويرتكز هذا التفاعل على مدى اتساع نطاق الظواهر الجوية الشديدة الخطورة.

الهوريات والعواصف الاستوائية

وهذه الأعاصير المدارية - الهوراكينات والأعاصير والعواصف المدارية - هي أساسا محركات حرارية تعمل بالطاقة المخزنة في مياه البحر الحارة، وتزيد معدلات التبخر التي ترتفع فيها العواصف، وتغذي هذه العواصف بمزيد من الرطوبة والحرارة المتأخرة، مما يزيد من حدة الاضطرابات ويعزز الرياح، وتشير البحوث العلمية إلى أن سرعة ارتفاع العواصف في السلسلة " SST " تبلغ نحو ٧ " .

ومن الأمثلة البارزة على ذلك: Hurricane Harvey (2017) ]، الذي توقف على تكساس وتسبب في سقوط الأمطار والفيضانات على نحو غير مسبوق، وقد أدت الدراسات، بما فيها دراسة نشرت في ] ]] ، إلى زيادة كثافة الأمطار في المكسيك بنسبة 30٪

الأنهار الجوية والتمهيد المفرط

وتزيد أجهزة الإنذار المتطورة من قدرة الرطوبة في الجو الأدنى بنسبة 7 في المائة تقريباً في كل درجة كليسوس، بعد العلاقة بين كلوسوس وكلابيرون، وعندما تتحول ظروف الأرصاد الجوية إلى ممرات ضيقة تسمى الأنهار الجوية، يمكن أن تؤدي إلى أحداث تهطالية مكثفة وطويلة، وتعاني مناطق مثل الساحل الغربي للولايات المتحدة وأجزاء من أوروبا ونيوزيلندا بانتظام من ظواهر الفيضانات.

كما أن الموجات الحرارية البحرية، مثل الـ () البلوب الشهير ] في شمال شرق المحيط الهادئ (2013-2016)، تزيد من تعزيز الرطوبة الجوية والتأثير على تنمية العواصف، وقد أدى استمرار بلوب إلى تغيير أنماط الطقس وزيادة المخاطر التي تتعرض لها النظم الإيكولوجية البحرية وتعطيلها، مما يدل على العواقب البعيدة المدى لظروف المحيط الحارة بشكل كبير.

مدافع الأشعة والجفاف

ويمكن أن تؤدي الأجهزة المتطورة إلى تعطيل التداول الجوي بإضعاف مسارات الطائرات أو تعزيز الحواف العالية الضغط، التي كثيرا ما تحشر كتل هوائية وتؤدي إلى موجات حرارية طويلة، كما أن دفء أسطح المحيطات يزيد من مستويات الرطوبة، ويزيد من قيم مؤشر الحرارة، ويفاقم ظروف الإجهاد الحراري على الأرض، وعلى العكس من ذلك، قد تتعرض بعض المناطق للجفاف مع تغير أنماط الحرارة في المحيطات.

فعلى سبيل المثال، فإن التغيرات التي طرأت على " ديبول المحيط الهندي " و " دورة والكر " في المحيط الهادئ، والتي تأثرت بها شذوذات " SST " ، قد ارتبطت بجفاف شديد في شرق أفريقيا وأستراليا، ولتلك الجفاف آثار إيكولوجية واجتماعية واقتصادية مدمرة، تؤثر على الزراعة وأمن المياه والتنوع البيولوجي.

المدافع البحرية وتأثيراتها الأرضية

إن الموجات الحرارية البحرية هي فترات طويلة من درجات الحرارة المرتفعة بشكل غير عادي في المحيطات يمكن أن تستمر أسابيع إلى أشهر، وتضر هذه الأحداث النظم الإيكولوجية البحرية بشدة من خلال تبيض المرجان، ووفيات الأسماك، وتدهور الموائل، كما أن لها آثارا متتالية على الطقس والمناخ البريين.

إن 2019-2020 من الموجات الحرارية البحرية الأسترالية ] تقدم مثالا صارخا، وتصادفت مع ارتفاع حرارة الأراضي وتكثيف ظروف إطلاق النار في جميع أنحاء القارة، كما أن الموجات الحرارية قد أخلت أيضا أنماط سقوط الأمطار، مما يوضح كيف يمكن للمتطرفات الحرارية البحرية أن تؤثر مباشرة على المناخ الأرضي المتطرف، ومن المتوقع أن تصبح هذه الموجات الحرارية أكثر تواترا.

Ocean Currents and Large-Scale Climate Modes Influencing Weather Extremes

وبالإضافة إلى الزيادات المحلية في معدلات الإصابة بمرض السل، فإن سلوكيات التيارات الرئيسية للمحيطات وذبذبات المناخ تشكل بشكل عميق أنماط الطقس القصوى في جميع أنحاء العالم، وهذه الوسائط الواسعة النطاق تؤثر على التداول الجوي ويمكن أن تخفف أو تزيد من حدة الأحداث الجوية المتطرفة.

El Niño and La Niña

The El Niño-Southern Oscillation (ENSO)] is one of the most influential climate phenomena, characterized by cyclical warming (El Niño) and cooling (La Niña) of SSTs in the central and eastern tropical Pacific Ocean. El Niño events disrupt global atmospheric circulation by shifting jet

وتشمل الآثار النموذجية للنينيو زيادة سقوط الأمطار والفيضانات في جنوب الولايات المتحدة وبيرو، إلى جانب ظروف الجفاف في إندونيسيا وأستراليا، وتنتج لا نينيا عموما آثاراً معاكسة، مثل الظروف السائدة في جنوب شرق آسيا والطقس الجاف في أجزاء من أمريكا الجنوبية، ويكثف تغير المناخ خطوط الأساس التي يمكن أن تؤدي إلى أحداث أكثر تواتراً وشدة بين منظمات المجتمع المحلي، مع زيادة الاتصالات عن بعد عبر العالم.

The IPCC Sixth Assessment Report (2022)] highlights projections suggests increased variability and intensity of ENSO-driven rainfall under higher warming scenarios, with significant implications for global climate extremes.

The Gulf Stream and Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC)

The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC)] acts as a vast conveyor belt, transporting warm surface waters northward and cold deep waters southward. This circulation influences weather patterns across the North Atlantic and Europe. A slowdown or potential collapse of the AMOC could lead to substantial regional cooling in the North Atlantic while increasing concur the frequency and Europe.

وعلاوة على ذلك، قد يغير ضعف لجنة الرصد والتحقق والتفتيش مسارات الأعاصير وكثافاتها في المحيط الأطلسي الاستوائية، وتشير الملاحظات الأخيرة إلى أن اللجنة الاستشارية في أضعف نقطة في أكثر من ألفية، مما يثير القلق بشأن أنماط الطقس المتطرفة في المستقبل وآثارها الاجتماعية، لا سيما في أوروبا وعلى امتداد الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية.

دراسات حالة عن أحداث الطقس القصوى للمحيطات

Hurricane Maria (2017)

وقد دمر إعصار ماريا دومينيكا وبورتوريكو كعاصفة من الفئة ٥، حيث ارتفعت الأمطار في المحيط الأطلسي المداري من ١ إلى ٢ درجة مئوية فوق المتوسطات الطويلة الأجل، وقد ساهم هذا الارتفاع في تكثيف سريع، وهو ظاهرة لوحظت بصورة متزايدة في العقود الأخيرة بسبب دفء المحيطات، كما تفاقمت الأمطار الغزيرة التي أصابت ماريا بسبب الرطوبة الشديدة للغلاف المداري الدافئ، مما أدى إلى انتشار الفيضانات والضرر الكارث.

الموجة الأوروبية من الماء المميت في عام 2003

وقد أسفرت الموجة الحرارية الأوروبية لعام 2003 عن عشرات الآلاف من الوفيات، وكانت واحدة من أخطر المناخ المتطرف في التاريخ الحديث، وفي حين أسهمت عوامل متعددة في هذا الحدث، أدت الأجهزة ذات الدودة المطلقة في البحر الأبيض المتوسط وشمال المحيط الأطلسي دورا حاسما في الحفاظ على ارتفاع مستوى الضغط الذي يحاصر هواء ساخن على معظم بلدان أوروبا منذ أسابيع، وقد كثف هذا النمط المانع للغلاف الجوي وطوال نطاق العجلات الحرارية الأوروبية، مما أدى إلى تغيير أساسي في كيفية حدوثه.

Pacific Northwest Heat Dome (2021)

وفي حزيران/يونيه 2021، استقرت قبعة حرارية مستمرة على شمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة وكندا، وحطمت سجلات درجات الحرارة بدرجات عدة، وتخصص البحوث هذا الحدث إلى مزيج من العوامل، بما في ذلك تدفق طائرات ثقيلة الارتطام تأثرا بالعجلات الحرارية في شمال شرق المحيط الهادئ، وعززت المياه الساحلية الحارة بشكل غير عادي نظام الضغط العالي الجوي، مما أسفر عن وقوع مئات من الخسائر الزراعية.

كاليفورنيا الجفاف وسادس مياه البحر (2012-2016)

وقد ارتبط الجفاف الشديد الذي أصاب كاليفورنيا في الفترة من عام 2012 إلى عام 2016، جزئيا، بـ " ريسيلنت ريدج " ، وهو نظام ثابت من نظام الضغط العالي في شرق المحيط الهادئ، وقد ارتبط هذا الارتفاع بشذوذات حادة في المنطقة الواقعة على طول ساحل كاليفورنيا، مما أدى إلى تغيير التداول في الغلاف الجوي ووقف التهطال، وفي حين أن احتمال الجفاف الدقيق لا يزال قيد الدراسة، فإن هناك أدلة قوية على تزايد الجفاف

التوقعات المستقبلية: ما يعنيه ارتفاع معدلات الإصابة بمرض الديدان

ويعتزم الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ أن تستمر درجات الحرارة السطحية البحرية العالمية في الارتفاع في جميع سيناريوهات انبعاثات غازات الدفيئة، وفي إطار مسارات عالية الانبعاثات (مثلا SSP5-8.5)، يمكن أن تدفأ المحيطات بنسبة 2-3 درجة مئوية بحلول عام 2100، ومن المتوقع أن يكون لهذا الاحترار تأثير عميق على طبيعة وتوزيع الأحداث الجوية البالغة الشدة في جميع أنحاء العالم.

  • More Intense Hurricanes:] The frequency of category 4 and 5 tropical cyclones is projected to increase, with higher storm flsion high leading to greater coastal flooding risks.
  • Increased Precipitation Extremes:] Heavy rainfall events will become more frequent and intense, elevating flood hazards, especially in regions influenced by atmospheric rivers and monsoonal systems.
  • Longer and Hotter Heatwaves:] Marine heatwaves will occur more often, contributing to intensified and extended terrestrial heatwaves, with severe implications for human health and agriculture.
  • Greater Drought Variability:] Changes in large-scale circulation patterns may increase the frequency and duration of droughts in many subtropical and semi-arid regions.

ومن المهم، حتى لو استقرت انبعاثات غازات الدفيئة على الفور، فإن عدم استقرار المحيط الحراري يعني أن المناطق المدارية ستستمر في التكيف لقرون، مما يؤثر على أنماط الطقس القصوى إلى حد بعيد في المستقبل، وهذا الإرث يؤكد الحاجة الملحة لاستراتيجيات التخفيف والتكيف على حد سواء.

استراتيجيات التكيف والتخفيف

إن فهم العلاقة المعقدة بين درجات حرارة المحيطات والطقس المتطرف أمر أساسي ليس فقط للتنبؤ به بل أيضا للتكييف الفعال والتخفيف من آثاره، وتواجه المجتمعات الساحلية والجزرية مخاطر متزايدة من العواصف القوية، ومستويات البحر، والنظم الإيكولوجية البحرية المتغيرة، ويمكن أن توفر نظم الإنذار المبكر التي تتضمن شذوذات العواصف في المناطق الساحلية والجزرية وقتاً حاسماً للإجلاء والتصدي للكوارث.

ويجب على مديري موارد المياه أن ينظروا في زيادة التقلبات في التهطال المرتبط بطرائق المناخ المحيطية مثل الاندو عند التخطيط لحالات الجفاف والفيضانات، وفي الوقت نفسه، يظل الحد من انبعاثات غازات الدفيئة هو أكثر الطرق فعالية لتباطؤ احترار المحيطات والحد من تضخيم الطقس المتطرف، والاستثمارات في الطاقة المتجددة، وكفاءة الطاقة، والحلول القائمة على الطبيعة، مثل استعادة زراعة المانغروف، والعناق البحرية الشاملة، والشعاب المرجانية التي تحمي القدرة على التكيف.

خاتمة

والعلاقة بين درجات حرارة المحيطات والمتطرفات الجوية هي سمة حاسمة في النظام المناخي الحالي والمستقبلي، إذ من خلال تكثيف الأعاصير في المحيط الأطلسي إلى موجات حرارية غير مسبوقة في أوروبا، والفيضانات المأساوية في آسيا، فإن دفء المحيطات هو بمثابة مضخمات تحول الاضطرابات الجوية المعتدلة إلى كوارث تهدد الحياة، وبما أن الفهم العلمي لا يزال يمضي قدما من خلال تحسين نماذج المناخ ودراسات السمات، فإن الرسالة العامة لا تزال واضحة بالنسبة لصانعي،

وتتطلب مواجهة هذه التحديات إجراء تخفيضات هائلة في الانبعاثات للحد من الاحترار المتزايد والاستثمارات الاستباقية في التكيف لبناء مجتمعات قادرة على التكيف، فالمحيط، بعيدا عن كونه خلفية سلبية، هو المحرك الدافع لتطرفات الطقس والمناخ، وهو يدفأ بسرعة أكبر من ذي قبل.