"العلم خلف "سيكلون روتشن" و "ويند باترن"

ومن المثير للاهتمام أن سرعة التناوب في الإعصار ليست ثابتة عبر العاصفة، فحفظ الزخم المنفرد يؤدي دورا: فمع أن الطرود الهوائية تدور نحو المركز، يجب أن تسرع في الحفاظ على زخمها الجزيئي - مثل مقلب الرأس الذي يسحب في ذراعيها، وهذا التأثير، بالإضافة إلى إطلاق الحرارة المتوفقة، يمكن أن ينتج تناوبا يتجاوز 300 كيلومتر/ساعة (185 مترا مربعا) في المنطقة المتجمدة.

الشتاء في داخل سيكلون: الهيكل والدينامي

إن ميدان الرياح الذي يكتنفه الإعصار الناضج بعيد عن الزي الرسمي، وهو منظم في مناطق متميزة: العين، وجداول العين، وسلاسل الأمطار الروحية، ويكشف فهم هذه المكونات عن كيفية استخراج العاصفة للطاقة والحفاظ على تداولها.

العين

فالعينة هي منطقة دائرية تقريباً من السماء الواضحة أو الرياح الخفيفة في وسط الإعصار، حيث يتراوح عادة بين 30 و65 كيلومتراً (20 إلى 40 ميلاً) في قطرها، وهنا، يُستخف الهواء ببطء (التفكير) من الغلاف الجوي العلوي، الذي يدفأ بالضغط والجوفان، ويُوقف التكوين الغيومي، ويُعد الضغط السطحي المتألق أدنى في العين.

العين والذات

إن مراقبة العين هي جدار العين: حلقة من الغيوم الغارقة التي تبثها الوحوش التي تدور فيها أكثر الوحوش حدة وأقوى رياح، وترتفع سرعة الهواء داخل جدار العين، وتطلق حرارة متأخرة هائلة، وتزداد سرعة الرياح السطحية ارتفاعا حادا حيث تتحول العينين إلى حافة العينين، وترتفع إلى أقصى حد ممكن في وسط الرياح القصوى.

Spiral Rainbands

فبعد الجدار العاصف، يمتد دوران العواصف إلى مئات الكيلومترات في شكل طوابع المطر العنيفة، التي تدور حول المركز، حيث لا تزال هذه العواصف الأمامية تتحول وتتطور، وتتحول أحيانا إلى جدران العين أو تفصل بين بعضها البعض، وتزداد سرعة الرياح في نطاقها انخفاضا عما كانت عليه في نطاقها.

التدفقات الخارجية من المستوى الأعلى

وفي قمة الإعصار )حوالي ١٢-١٥ كيلومترا( يطرد الهواء الذي يرتفع في جدار العين وسلاسل الأمطار إلى الخارج في تدفق معادي للتقلبات الدورية )يتدف َّق عكس التداول السطحي( وهذه الطبقة الخارجية حاسمة في تهوية العاصفة: فهي تزيل تدفقا جماعيا يساعد على الحفاظ على مركز الضغط المنخفض على السطح.

العوامل المؤثرة في كثافة السيكلون وصحته

وفي حين أن الفيزياء الأساسية لتناوب الأعاصير مفهومة جيدا، فإن كثافة وتتبع العواصف الفردية يتوقفان على تفاعل دقيق بين العوامل البيئية، وقد حدد علماء الأرصاد الجوية عدة متغيرات رئيسية يمكن أن تعزز أو تضعف الأعاصير أو تغير أنماط الرياح فيها.

درجة حرارة سطح البحر

الماء الدافئ هو مصدر الطاقة الرئيسي، عادة ما تتطلب (سيكلون) أكثر من 26.5 درجة مئوية من الجيني، لكن بمجرد أن يتم تكوينه، الماء الدافئ يمكن أن يغذي سرعة التكثيف، والمحتوى الحراري لطبقة المحيط المختلطة يهم أيضاً طبقة عميقة من الماء الدافئ (مثلاً، 28 درجة مئوية إلى 50-100 متر)

مجلة " شمار "

إن مشهد الرياح الرأسي - تغيير سرعة الرياح أو اتجاهها مع ارتفاعها - هو أحد أهم الحدود على كثافة الأعاصير، ويسمح تحديثه إلى قذيفة قوية )تبلغ سعة كل منها ٠١ مليون متر/م/ ٢٠ عقدة( بأن يُضفي هيكل العاصفة الرأسي، ويُزيل اللب الدافئ من التداول المنخفض المستوى، ويُحدث هذا تعطيلا على المحرك الحراري ويمكن أن يتسبب في ضعف سريع.

Atmospheric Moisture

ويمكن أن يُدرَّب الهواء في منتصف المستوى في دورة المياه التخديرية، وتبخر مياه الأمطار وتبريد الهواء، مما يزيد من كثافة الهواء في القاع، ويرفع الضغط المركزي ويضعف الرياح، كما أن العواصف التي تشكل في بيئات جافة، مثل طبقة الهواء الصحراوي (فوق المحيط الأطلسي)، كثيرا ما تكافح لتكثيفها.

خط العرض و تأثير بيتا

ويتفاوت مظلة كوريوليس مع خط العرض، مما يؤثر على حجم وحركة الإعصار، ويتسبب " الأثر الظاهر " (بسبب تغيير قوة كوريوليس بالخط العرض) في دواع ينجرف القطب والغرب بالإضافة إلى التدفق التوجيهي، ويحدث هذا التأثير أيضا أوجه عدم تماثل في ميدان الرياح: في الجانب القطبي من القوة المتغيرة، فإن أنماط الخلفية

التفاعل مع الأراضي والطبوغرافية

وعندما يهبط الإعصار، يفقد إمداده برطوبة المحيط الحارة، كما أن الاحتكاك السطحي على الأرض يبطئ الرياح المنخفضة المستوى، مما قد يجعل ميدان الرياح أكثر تماثلاً - وغالباً ما تتحول الرياح الأقوى إلى حق مسار العواصف (في نصف الكرة الشمالي) بسبب التقارب الحاد، بل يمكن للجبال أن تعطل التداول وتحفز الرياح المحلية أكثر من الريح.

أنواع المزلاجات وخصائص التناوب الخاصة بها

وفي حين أن هذه المادة تركز أساسا على الأعاصير المدارية )المعروفة أيضا بالأعاصير أو الأعاصير أو الأعاصير حسب الحوض(، فمن المهم الاعتراف بأن أنواعا أخرى من الأعاصير تظهر أنماطا مماثلة ولكنها لا تظهر أنماطا متطابقة للصدمات والريح.

Cyclones Tropical

هذه نظم حرارة تعمل بقوة من جراء إطلاق حرارة متأخرة، وتناوبها ضيق جداً بالقرب من المركز، مع أقوى رياح في جدار العين، وتتراوح قطرات الأعاصير المدارية بين 100 و 000 2 كيلومتر، وتتناقص سرعة التناوب إلى الخارج، ولكن العاصفة لا تزال تنتج رياحاً استوائية من قوة العاصفة بعيداً عن المركز.

Cyclones خارج المدار الأرضي

إن الأعاصير، أو الأعاصير التي تُستخدم في منتصف الأرض، هي نظم أساسية باردة تستمد الطاقة من درجات الحرارة الأفقية (الملحية البروكية) وهي عموما أكبر (حتى 000 3 كيلومتر) ولديها حقل ريح أكثر استنارة، مع واجهة باردة قوية ودفيئة، ولا يزال التناوب دائريا (الزاوية في نصف الكرة الشمالي) ولكن الرياح الأقوى هي:

Polar Lows and Medicanes

إن انخفاضات الطاقة القطبية هي أعاصير صغيرة وشديدة تشكل فوق مناطق المحيط القطبي عندما تتدفق الهواء البارد فوق المياه الدافئ نسبيا، ويمكن أن تنتج التناوب والرياح مقارنة بالأعاصير المدارية ولكنها قصيرة العمر، كما أن الميديكانيس (الأعاصير المتوسطية) هي نظم نادرة ذات أهمية حرارة تنمو على البحر الأبيض المتوسط، وتظهر خصائص شبيهة بالمدارات المدارية، وديناميات التناوب فيها مماثلة للأعاصير.

مراقبة وإثبات تناوب Cyclone و Wind Patterns

وأدت التطورات في تكنولوجيا المراقبة إلى ثورة قدرتنا على قياس رياح الأعاصير وهيكلها، مما أدى إلى التنبؤات الأفضل للكثافة والتتبع.

التصوير الساتلي

وتوفر السواتل الثابتة الأرضية صورا مستمرة لأنماط السحاب، مما يتيح لأخصائيي الأرصاد الجوية تقدير موقع العين، وتماثل العاصفة، والكثافة التي تستخدم تقنية الـ Dvorak ] (نظام تقدير نمطي لتقدير سرعة الرياح من سمات السحاب).

طائرات استطلاع

وفي أحواض المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادئ، تطير صيادون الأعاصير التابعين لاحتياطي القوات الجوية الأمريكية مباشرة إلى عواصف، وتطلقون سبوراديس (حزمة من المعدات) تقيس الضغط، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وسرعة الرياح عند سقوطها إلى سطح البحر، وتوفر هذه البيانات الحقيقة الأرضية لأشعة الرياح القصوى وموجز الرياح، وهي حاسمة بالنسبة للتنبؤ بالتغيرات الهيكلية.

Weather Radar

ويمكن للأجهزة الرادارية الساحلية التابعة لدوبلر أن تكتشف سرعة الجسيمات المتفشية، مما يمكّن علماء النيازك من رسم خريطة لهبوط الأعاصير في الوقت الحقيقي، كما يمكن للرادار المزدوج الاستقطاب أن يحدد الحطام والتمييز بين المطر والهش، مع المساعدة في تقييم الأضرار.

نماذج الإدمان على طقس النمر

فالنموذجان الحديثان للقوى العاملة الوطنية يحفزان فيزياء الغلاف الجوي على شبكات عالية الاستبانة، لأن تناوب الأعاصير والأنماط الريحية تتسمان بالحساسية إزاء التغيرات الصغيرة في الظروف الأولية، ويساعدان في تجميع التنبؤات )تجريب العديد من المحاكاة ببيانات بدء مختلفة اختلافا طفيفا( على استخلاص مجموعة النتائج الممكنة، وقد تحسنت النماذج كثيرا التنبؤات المتعلقة بالطرق على مدى السنوات الثلاثين الماضية، ولكن التنبؤات الكثيفة لا تزال صعبة، ولا سيما بالنسبة للظواهر السريعة في مجال تكثيفها.

السلامة والتأهب: ما تعنيه خطة الشتاء بالنسبة لك

إن فهم أنماط الرياح العاصفة ليس مجرد نظرة أكاديمية، بل له آثار على إنقاذ الحياة، بل إن الرياح في الحيز الأيمن (الصلابة على الحركة) هي أقوى الوسائل التي قد لا تزال حتى لو مرت العاصفة إلى شمالك، تواجه أخطر الرياح إذا كنت على الجانب الصحيح من الطريق، وبالمثل، فإن العين الهادئة يمكن أن تخدع الناس في التفكير بأن العاصفة قد مرت،

إن ارتفاع العواصف المائية التي تدفعها الرياح العاصفة على الشاطئ، غالبا ما يكون الخطر الأكثر فتكا، حيث تكون الرياح على الشاطئ أشد الصبر: عادة ما يكون ذلك في حق نقطة الانهيار في نصف الكرة الشمالي، فتكون أنماط التعاقب تسبب ارتفاعا في التراكم في الطين والمصابيح قبل وصول المركز إلى مرحلة التأهب، مع التركيز على معرفة اتجاه الرياح.

خاتمة

إن العلم الذي خلف تناوب الأعاصير والأنماط الريحية يكشف عن تفاعل معقد بشكل جميل بين حرارة المحيطات وتناوب الأرض وظواهر حرارة الغلاف الجوي التي تجعل من التوازن الدقيق بين القوى التي تسمح للهبوط المداري أن يتحول إلى إعصار وحشي، إلى الترتيب الدقيق للعين وجداول العين وسلاسل الأمطار، كل جانب من جوانب حقل الريح الذي يتحكمه عالم الأعاصير،

For further reading on cyclone dynamics, visit the National Hurricane Center], ]NASA’s Hurricanes page], and the World Meteorological Organization.]