العواصف الرعدية والمناخ التغيير: التغيرات في أنماط الطقس في الولايات المتحدة الوسطى

التغيرات الجغرافية عبر الغرب الأوسط

ولا توزع آثار تغير المناخ على العواصف الرعدية بالتساوي في جميع المناطق الغربية، إذ تشهد بعض المناطق تغيرات أكثر دراما من غيرها، فقد شهد وادي نهر أوهايو، على سبيل المثال، زيادات كبيرة في أحداث التهطال القصوى المرتبطة بالعواصف الرعدية، وفي الوقت نفسه، شهدت المناطق الواقعة في السهول الشمالية، مثل داكوتس، تغييرات أكثر اعتدالا في وتيرة العواصف الرعدية العامة، ولكن لا يمكن قياسها.

وتشهد المناطق الحضرية تغييرات أكثر وضوحا من المناطق الريفية بسبب تأثير جزيرة الحرارة الحضرية، وتولد مدن مثل شيكاغو، وانديانابوليس، وديترويت، وسانت لويس قدرا إضافيا من الحرارة من المباني والطرق والأنشطة البشرية، مما يمكن أن يعزز تنمية العواصف الرعدية المحلية، مما يخلق حلقة من التغذية المرتدة تضاعف فيها الحرارة الحضرية آثار تغير المناخ الأوسع نطاقا على أنماط العواصف.

The Connection Between Climate Change and Storm Intensity

وفي حين أن تواتر العواصف الرعدية آخذ في الازدياد، فإن الأدلة على التغيرات في كثافة العواصف أكثر قسوة، ويسهم تغير المناخ في تنمية العواصف التي تنتج المزيد من الأمطار، والهواء الأكبر، والرياح الأقوى، وربما أكثر من الأعاصير في بعض المناطق.

سوبر ثيرندرزتومات وتورنادو

وتتطلب العواصف الرعدية الخارقة، وهي أشد أنواع العواصف الرعدية والمنتج الرئيسي للزرنيع، ظروفاً معينة في الغلاف الجوي لتشكيلها، وتشمل هذه الظروف قذيفة رياح قوية، وقيم عالية في منطقة البحر الكاريبي والمحيط الهادئ، ورطوبة كبيرة، ويزيد تغير المناخ من عدد هذه الشروط الأساسية، وتزيد درجات الحرارة في منطقة البحر من حيث يمكن أن تتغير أنماط تدفق الطائرات.

وتشير البحوث إلى أنه في حين أن العدد الإجمالي للإعصارات قد لا يزداد بشكل كبير، فإن توزيع نشاط الإعصار يتحول، ويبدو أن زقاق تورنادو الذي كان مركزه تقليديا في البلان الكبرى يتوسع شرقا إلى أجزاء من الغرب الأوسط، وقد شهدت دول مثل إيلينوي، وأنديانا، وأوهايو عددا متزايدا من أحداث الإعصار في السنوات الأخيرة، بالإضافة إلى أن توقيت تفشي الإعصار يتحول في وقت سابق.

الرصيف العازل والفلاش

ومن بين النتائج الأكثر اتساقاً في مجال بحوث المناخ أن أحداث سقوط الأمطار المتطرفة تزداد حدة مع دفء الغلاف الجوي، وتنتج العواصف الرعدية في الوسط الغربي معدلات أعلى من معدلات سقوط الأمطار في العقود السابقة، وهذه الزيادة في كثافة الأمطار تترتب عليها آثار مباشرة في الفيضانات المفاجئة، لا سيما في المناطق الحضرية التي تمنع فيها الأسطح غير المزروعة المياه من الصمود إلى الأرض.

وحدثت أحداث الفيضانات التي اعتُبرت نادرة مرة واحدة بتواتر أكبر، وشهدت منطقة الغرب الأوسط عدة أحداث فيضانات محطمة للسجلات في السنوات الأخيرة، بما في ذلك الفيضانات المدمرة في عام 2019 التي تسببت في أضرار ببلايين الدولارات عبر ولايات متعددة.

Derechos and Widespread Wind Damage

وتُعدّ هذه الأحداث عواصف رياحية واسعة الانتشار وطويلة الأمد ترتبط بسلسلة من العواصف الرعدية السريعة الحركة، وتنتج عنها أضرار رياحية مباشرة عبر مناطق واسعة بمئات الأميال، وقد شهدت المنطقة الوسطى بعض أهم أحداث حقوق الإنسان في تاريخ الولايات المتحدة، بما في ذلك المجلة المدمرة التي وقعت في آب/أغسطس 2020 والتي تدور عبر إيوا وإيلينوي، وفي أجزاء من إنديانا وأوهايو.

وقد تزداد انتشارا في المناطق الوسطى من المناطق الحضرية، بينما يجري البحث في مجال العلاقات بين حقوق الإنسان والبلديات، فإن الزيادة الملحوظة في أحداث الرياح الشديدة التي تدور حول المخاطر التي تتعرض لها المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية في المستقبل، قد تثير القلق إزاء المخاطر التي تتعرض لها المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية.

العوامل التي تُدرّب هذه التغييرات في الغرب الأوسط

وهناك عوامل متعددة مترابطة تدفع التغيرات في أنماط العواصف الرعدية الملاحظة في جميع أنحاء الغرب الأوسط، ويعتبر فهم هذه العوامل أمراً أساسياً للتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية ووضع استراتيجيات فعالة للتكيف.

درجات الحرارة

إن العامل الأساسي في تغيير أنماط العواصف الرعدية هو زيادة متوسط درجات الحرارة في المنطقة، وقد دفأ متوسط الغرب بنحو 1.8 درجة فهرنهايت منذ أوائل القرن العشرين، حيث تحدث معظم هذه الحرارة منذ عام 1970، حيث يمكن أن تصمد درجات الحرارة المرتفعة وتزيد الطاقة المتاحة للعواصف، ونتيجة لذلك، فإن الجو أكثر تقلباً ينتج ظروفاً أكثر كثافة عندما تكون الرعدية.

Altered Jet Stream Patterns

إن مسار الطائرات، وهو مجموعة ضيقة من الرياح القوية في الغلاف الجوي العلوي، يؤدي دورا حاسما في نظم الطقس المتحركة ويوفر مصباح الرياح اللازم لتطوير العواصف الرعدية الشديدة، وتغير المناخ يغير سلوك تيار الطائرات بطرق معقدة، ويقلل الاحترار السريع في القطب الشمالي، المعروف بتوسع القطب الشمالي، من الفرق في درجات الحرارة بين القطبين وخط الاستواء، وقد يؤدي هذا الانخفاض إلى تباطؤ مسار الطائرات.

وعندما يعلق تيار الطائرات في تشكيلة معينة، يمكن أن يهيئ الظروف المواتية لتكرار تطور العواصف الرعدية على نفس المنطقة، مما يزيد من خطر الفيضانات والطقس الشديد، وقد ارتبطت هذه الأنماط المكبوتة ببعض أكثر الأحداث المناخية تطرفا في تاريخ منتصف الغرب الأخير.

التحضر وآثار جزيرة الهتاف

وتهيئ المناطق الحضرية في المناطق الحضرية في المناطق الوسطى الظروف المناخية المحلية التي يمكن أن تؤثر على تنمية العواصف الرعدية، مما يجعل المدن أكثر دفئا من المناطق الريفية المحيطة بها، ويزيد هذا الحرارة الخارجية من عدم الاستقرار في الغلاف الجوي على المدن وينخفضها، ويحتمل أن يزيد نشاط العواصف الرعدية، وقد أظهرت الدراسات أن المناطق الحضرية الكبرى في المناطق الوسطى الغربية تشهد نشاطا أكثر دفئا من المناطق الريفية المجاورة، ولا سيما خلال الموسم.

وقد تبين أن شيكاغو، على سبيل المثال، تشهد نشاطاً أكثر تواتراً من المناطق المحيطة بها، لا سيما خلال الأشهر الصيفية التي يكون فيها تأثير جزيرة الحرارة الحضرية أقوى.

التغيرات في استخدام الأراضي

وتخلق التغيرات في استخدام الأراضي في المناطق الوسطى الغربية ردودا إضافية تؤثر على أنماط الطقس المحلية والإقليمية، وقد زادت الممارسات الزراعية، بما في ذلك توسيع إنتاج الذرة والصويا، كمية الرطوبة التي تُطلق في الغلاف الجوي عن طريق التهرب، ويمكن أن تؤدي هذه الرطوبة الإضافية إلى إذكاء العواصف الرعدية، ولا سيما في الصيف المتوسط والأخير عندما تكون المحاصيل في مرحلة النمو القصوى.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن تحويل البرايا الطبيعية والغابات إلى الأراضي الزراعية قد غير خصائص الطلاء السطحي وميزان الطاقة، ويمكن أن تؤثر هذه التغيرات على درجات الحرارة المحلية وأنماط الرطوبة، التي يحتمل أن تؤثر على تكوين العواصف الرعدية وسلوكها.

الآثار على المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية

وتؤثر أنماط العواصف الرعدية المتغيرة في الغرب الأوسط تأثيرا حقيقيا وقابلا للقياس على المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية والنظم الطبيعية في جميع أنحاء المنطقة.

مخاطر الفيضانات

فالفيضانات هي أكثر التهديدات إلحاحا وانتشارا المرتبطة بتغيير أنماط العواصف الرعدية، حيث يمكن أن يطغى هطول الأمطار الغزيرة من العواصف الرعدية على شبكات الصرف، ويتسبب في ارتفاع الأنهار بسرعة، وينتج الفيضانات الفيضة في المناطق الحضرية والريفية على السواء، ويضع تواتر أحداث هطول الأمطار المتطرفة ضغوطا إضافية على الهياكل الأساسية للمياه العاصفة في منتصف الغرب، ويواجه العديد من المجتمعات المحلية حاجة إلى تحسين نظم الحماية من الفيضانات.

الآثار الزراعية

إن منطقة الوسط الغربي هي إحدى أكثر المناطق الزراعية إنتاجا في العالم، ولتغير أنماط العواصف الرعدية آثار كبيرة على الزراعة، وقد تتسبب أحداث سقوط الأمطار الشديدة في تآكل التربة، وضرر المحاصيل، والتأخير في الزراعة والحصاد، كما أن الأمطار الثقيلة يمكن أن تؤدي إلى طفح المغذيات، وحمل الأسمدة ومبيدات الآفات في المجاري المائية، والإسهام في مشاكل نوعية المياه.

Power Grid Vulnerabilities

وتشكل العواصف الرعدية المتينة تهديدا كبيرا لشبكة الطاقة الكهربائية في الغرب الأوسط، إذ يمكن للرياح العالية والبرق وسقوط الأشجار أن تلحق أضرارا بخطوط الكهرباء ومعدات التوزيع، مما يؤدي إلى انقطاع واسع النطاق، وقد أظهر مشروع القانون الصادر في آب/أغسطس 2020، الذي أثر على الملايين من العملاء في المناطق الوسطى، ضعف شبكة الكهرباء أمام أحداث العواصف الرعدية الشديدة، حيث تزداد حدة العواصف الرعدية وتزداد حدة المخاطرة.

وتستثمر المرافق في المنطقة في تدابير تصعيد الشبكات، بما في ذلك خطوط الكهرباء تحت الأرض، والأعمدة الأقوى، وبرامج إدارة النباتات، غير أن حجم التحدي كبير، وتكلفة تحسين الهياكل الأساسية لمعالجة أحوال الطقس الأكثر حدة هي تكلفة كبيرة.

التوقعات والتأهب في المستقبل

وفي المستقبل، توفر نماذج المناخ معلومات عن الكيفية التي يمكن أن تستمر بها أنماط العواصف الرعدية في الغرب الأوسط في التطور، وفي حين أن هناك أوجه عدم يقين في هذه الإسقاطات، فإن الاتجاه العام للتغيير واضح.

Climate Models and Storm Predictions

وتُظهر نماذج المناخ باستمرار أن الظروف المواتية للعواصف الرعدية الشديدة سوف تصبح أكثر شيوعا في الغرب الأوسط خلال العقود القادمة، وأن ارتفاع درجات الحرارة، وزيادة الرطوبة الجوية، والتغيرات في استقرار الغلاف الجوي، كلها تشير إلى زيادة تواتر وضخامة نشاط العواصف الرعدية، وأن النماذج تُقدِّم أن عدد الأيام التي تنطوي على إمكانات شديدة في مجال الرعد يمكن أن يزيد بنسبة تتراوح بين 10 و 30 في المائة في نهاية معظم أنحاء المنطقة.

وتزداد التوقعات المتعلقة بالتهطال الشديد قوة، وتشير معظم النماذج إلى أن كثافة أشد أحداث سقوط الأمطار ستستمر في الازدياد، مع بعض التوقعات التي تشير إلى زيادات بنسبة 20 في المائة أو أكثر في كمية الأمطار التي تسقط خلال أكثر العواصف حدة، وستزيد هذه التغيرات من مخاطر الفيضانات التي تواجهها المجتمعات المحلية في جميع أنحاء الغرب الأوسط.

استراتيجيات التكيف للمجتمعات المحلية الوسطى الغربية

وتقوم المجتمعات المحلية في جميع أنحاء الغرب الأوسط بوضع وتنفيذ استراتيجيات للتكيف للتصدي لتغيُّر خطر العواصف الرعدية، وتندرج هذه الاستراتيجيات عموماً في ثلاث فئات: تحسين الهياكل الأساسية، وتحسينات التأهب لحالات الطوارئ، والتغيرات في التخطيط لاستخدام الأراضي.

وتشمل التحسينات في الهياكل الأساسية تحسين نظم مياه الأمطار لمعالجة أحجام الأمطار المرتفعة، وتقوية شبكات الطاقة الكهربائية ضد الريح والإضاءة، وإعادة تجهيز المباني لتحمل حالات الطقس الشديدة، وتشمل التحسينات في التأهب لحالات الطوارئ تحسين نظم الإنذار المبكر، وتوسيع نطاق جهود التوعية المجتمعية والتثقيف، وتعزيز التنسيق بين الوكالات الحكومية ومنظمات الاستجابة، وتشمل التغييرات في تخطيط استخدام الأراضي تقييد التنمية في المناطق المعرضة للفيضانات، والحفاظ على شوارب الفيضانات الطبيعية، وإدراج حلول للهياكل الأساسية الخضراء التي يمكن أن تستوعبها وتدير بها بفعالية.

التأهب للطوارئ والسلامة العامة

ويعد التأهب الفردي عنصرا أساسيا في قدرة المجتمعات المحلية على مواجهة أنماط العواصف الرعدية المتغيرة، وينبغي أن يكون لسكان منطقة الوسط الغربي خطة للأحوال الجوية الشديدة، بما في ذلك تحديد المواقع الآمنة في منازلهم وأماكن عملهم، والحفاظ على مجموعة مواد للإمداد في حالات الطوارئ، والاستمرار في إطلاعهم على الظروف الجوية من خلال مصادر موثوقة مثل إذاعة الطقس التابعة للرابطة الوطنية للملاحة الجوية، والأخبار المحلية، والتطبيقات الجوية.

ويكتسي التعليم العام بشأن المخاطر المرتبطة بالعواصف الرعدية الشديدة أهمية خاصة مع تغير أنماط العواصف، وقد لا يكون الكثيرون على علم بأن موسم الطقس الحاد التقليدي آخذ في التوسع أو أن التوزيع الجغرافي لنشاط العواصف يتحول، ويمكن لجهود التوعية المجتمعية أن تساعد على ضمان فهم الجميع للمخاطر وأن يعرف كيف يستجيبوا عندما يهدد الطقس الشديد.

خاتمة

إن الأدلة على أن تغير المناخ يغيّر أنماط العواصف الرعدية في الولايات المتحدة الوسطى الغربية واضحة ومتنامية، وارتفاع درجات الحرارة، وارتفاع الرطوبة الجوية، والتغيرات في الديناميات الجوية، تتضافر لتهيئة الظروف التي تفضّل عواصف رعدية أكثر تواتراً وشدة، وتعاني المنطقة من عواصف أشد حدة، وتساقط الأمطار بدرجة أكبر، وتتحول في توقيت وموقع الرعد.

وهذه التغيرات لها عواقب حقيقية على المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية والزراعة والنظم الطبيعية في جميع أنحاء الغرب الأوسط، ومن الضروري فهم العلم وراء هذه التحولات لوضع استراتيجيات فعالة للتكيف وضمان استعداد المجتمعات المحلية لأنماط الطقس في المستقبل، وستؤدي البحوث المستمرة والاستثمار في الهياكل الأساسية الملائمة، وجهود التأهب على مستوى المجتمع المحلي جميعها أدوارا هامة في مساعدة المنطقة على التكيف مع التهديد الناشئ عن تغير المناخ.