النظام العالمي للمناخ والنشاط المداري

والأعاصير المدارية المعروفة بالأعاصير في المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادئ، والتايفون في غرب المحيط الهادئ، وببساطة الأعاصير في المحيط الهندي وجنوب المحيط الهادئ، بين أكثر الظواهر الطبيعية تدميرا في الأرض، وهذه النظم المتقلبة ذات الضغط المنخفض تستمد طاقتها من مياه المحيط الحارة، وتكثيفها وكثافتها وتتبعاتها مقترنة بشدة بأنماط المناخ الواسعة النطاق.

وتبحث هذه المادة المتغيرات المناخية الرئيسية التي تؤدي إلى حدوث الأعاصير والأعاصير، ودور الأنماط المناخية العالمية مثل النينيو - التذبذب الجنوبي، والتذبذب مادن - الجولي، والفوارق الإقليمية في نشاط العواصف، وكيف يمكن لتغير المناخ أن يغير سلوك العواصف في المستقبل.

Key Climate Factors that Govern Tropical Cyclone Formation

ولكي يتطور الإعصار المداري، يجب أن تكون هناك مجموعة محددة من الظروف البيئية، وهذه الظروف تتأثر بشدة بحالة المناخ الخلفية، وتشمل أهم العوامل ما يلي:

درجة حرارة سطح البحر

المياه البحرية الحرارية هي وقود الأعاصير المدارية، وتحتاج العواصف عادة إلى درجات حرارة سطح البحر من 26.5 درجة مئوية على الأقل (نحو 80 درجة شرقا) على عمق كبير، وتزيد الطاقة المتاحة لتوليد المكشوفات المحتوية على العواصف المكدسة ([التعاصير: صفر])

عدم الاستقرار في الغلاف الجوي وهضمه

فالعواصف المدارية تزدهر في جو غير مستقر بصورة مشروطة، وهو ما يعني أنه بمجرد أن يبدأ الهواء في الارتفاع، فإنها تواصل الاسترخاء والهدوء، وتطلق الحرارة المتوفية، والرطوبة العالية في منتصف الغلاف الجوي )الرطوبة النسبية التي تتراوح بين ٥٠ و٦٠ في المائة( تمنع الهواء الجاف من الدخول إلى قلب العاصفة، مما يؤدي إلى إضعاف التكتل المداري.

مجلة " شمار "

]Lowرأسي shear is a strict requirement for cyclone formation and maintenance.] Wind shear-the change in wind speed or direction with altitude-can disrupt the spiritual alignment of a storm’s circulation, tilting the vortex and ventilating heat away from the core and when shear is high, incipient storm strengths cannot organize, and cyclone.

The Coriolis Effect and Formation Latitude

ولا يمكن أن تشكل الأعاصير المدارية في حدود 5 درجات من خط الاستواء لأن قوة كوريوليس ضعيفة جداً أمام بدء التناوب، إذ تتطور معظم العواصف بين 10 درجات و 20 درجة، حيث يكون التناوب على الخلفية كافياً، ودرجة الحرارة السطحية البحرية منخفضة للغاية عموماً لدعم الأعاصير المدارية، رغم أن بعض النظم يمكن أن تمر بمرحلة انتقال خارج المدار عند خطوط العرض العليا.

الاضطرابات السابقة للوجود

وهناك حاجة إلى حدوث اضطراب في الغلاف الجوي، مثل موجة شرقية أفريقية أو سلسلة من الدير، لبدء عملية تطهير، حيث أن وجود هذه الاضطرابات وقوامها يُعَدّان في حد ذاته بأنماط مناخية أوسع نطاقا، فعلى سبيل المثال، يعتمد نشاط إعصار المحيط الأطلسي اعتمادا كبيرا على عدد وكمية الأمواج الشرقية التي تتحرك قبالة الساحل الغربي لأفريقيا.

Major Global Climate Patterns that Regulate Storm Activity

وتعمل عدة أوسيليات واسعة النطاق في نظام الغلاف الجوي المحيطي على نطاق زمني موسمي إلى داخلي، مما يخلق تفاوتات في تردد الأعاصير وكثافة وتتبعات عبر أحواض مختلفة.

El Niño-Southern Oscillation

ENSO is the dominant driver of year-to-year variability in global tropical cyclone activity. El Niño and La Niña episodes produce counter effects in different basins:]

  • Atlantic Basin:] During El Niño, increased upper-level westerly winds over the Caribbean and tropical Atlantic produce strong capital wind shear, which suppressesعاصير formation. La Niña reduces shear, leading to more active and intense Atlanticعاعاصير seasons.
  • Western North Pacific:] El Niño tends to shift typhoon genesis southeastward, increasing the number of powerful typhoons that can affect Japan and Korea. La Niña moves genesis westward, often benefiting the Philippines and Vietnam.
  • Eastern North Pacific:] Under El Niño, sea surface temperature and wind shear decreases east of Hawaii, sometimes leading to more tropical cyclones that can approach the U.S. West Coast or Hawaii.
  • South Pacific and Indian Ocean:] El Niño generally reduces cyclone frequency in the Australian region while increasing it in the South Pacific east of Australia. The ] International Research Institute for Climate and Society] provides real-time ENSO updates used by forecasters worldwide.

مادن - جوليان أوسيلي

The MJO is a large eastward-moving pulse of enhanced and suppressed rainfall that travels around the world in 30–60 days. When the MJO’s enhanced convective phase passes over a warm ocean region, it creates a favorable environment for tropical cyclogenes by increasing low-level convergence and reducing shear. Forecasters skills test the MOJ instance

المحيط الهندي

ويحدّد ديبول المحيط الهندي الفرق في درجة حرارة سطح البحر بين شرق وغرب المحيط الهندي، ويميل أيدي إيجابي (غرب المحيط الهندي، المبرد الشرقي) إلى زيادة نشاط الأعاصير في بحر العرب وخليج البنغال، بينما يكون للتخلّص من مادة الـ (إيد) سلبية، كما يمكن أن يؤثر الـ (أود) على سمك الريح الموسمي، الذي هو منطقة سمية رئيسية للأعاصير الأسترالية.

أطلنطي

وفي إطار المقاييس المتعددة المدخرات، يُعدّل تيار الميدالية في شمال الأطلسي (AMO) نظاماً للأفضليات العلمية المتعددة المدوية، وقد بدأ نشاطها في منتصف التسعينات وقد ينتهي، ويرتفع نشاط الإعصار في المحيط الأطلسي عموماً بسبب المياه الأكثر دفئاً من منطقة التنمية الرئيسية الممتدة إلى منطقة البحر الكاريبي، وقد أدى هذا التقلب الطبيعي إلى تحدٍ في عزل إشارات تغير المناخ.

التغير الإقليمي في منطقة سيكلون أوكورنس

وفي حين أن المتوسط العالمي للأعاصير المدارية يبلغ نحو ٨٠-٩٠ في السنة، فإن توزيعها غير متساو تماما، ولكل حوض خصائص متميزة تتشكل من أنماط المناخ المحلية.

حوض المحيط الأطلسي

(أ) الموسم الأول من شهري حزيران/يونيه إلى 30 تشرين الثاني/نوفمبر، مع ارتفاع ذروة النشاط من منتصف آب/أغسطس إلى تشرين الأول/أكتوبر، وتمتد منطقة التنمية من الساحل الغربي لأفريقيا إلى منطقة البحر الكاريبي وخليج المكسيك، وتستمر موجات شرقية أفريقية في إحداث اضطرابات في ما يتعلق بحوالي 60 إلى 70 في المائة من الأعاصير الأطلسية.

حوض غربي شمال المحيط الهادئ

إن منطقة غرب شمال المحيط الهادئ هي أكثر أحواضها نشاطا، إذ تنتج نحو 25-30 تيفون سنويا، ولا يوجد أي إعصار رسمي في هذا الحوض؛ ويمكن أن تشكل العواصف في جميع أنحاء البلد، على الرغم من أن فترة الذروة تمتد من تموز/يوليه إلى تشرين الثاني/نوفمبر، وقد أظهرت العواصف العليا مثل هايان (2013) وميرانتي (2016) الإمكانات التدميرية لهذه المنطقة، ويؤثر نمط النينسو تأثيرا قويا على مسارات الأيفوانية في آسيا.

شرق ووسط المحيط الهادئ

إن موسم الأعاصير في شرق المحيط الهادئ )٥١-٣/٢/٠٣( ينتج عادة ١٥-٢٠ عاصفة سنويا، وإن كان الكثير منها لا يزال بعيدا عن الأرض، ويمكن للعواصف التي تقترب من المكسيك أو جنوب غرب الولايات المتحدة أن تسبب فيضانات كبيرة، ويشهد وسط المحيط الهادئ )حول هاواي( عددا أقل من الأعاصير المدارية، ولكن يمكن أن تحدث أثناء أحداث النينيو القوية عندما تمتد المياه الدافئة شرقا.

شمال المحيط الهندي

إن خليج البنغال هو بؤرة ساخنة لتنمية الأعاصير، وخاصة أثناء فترة ما قبل الموسم (نيسان/أبريل - أيار/مايو) وفترات ما بعد مون (تشرين الأول/أكتوبر - كانون الأول/ديسمبر) حيث إن البحر العربي أقل نشاطاً، ولكنه شهد ارتفاعاً في الأعاصير الشديدة (مثلاً، سيكلون توكتا في عام 2021) بسبب وجود عاصفة إيجابية عالية من المواد المستنفدة للأوزون وتصاعدت نسبياً في المحيط الهندي.

جنوب المحيط الهادئ وجنوب المحيط الهندي

وتشهد المنطقة الأسترالية (جنوب المحيط الهادئ وجنوب المحيط الهندي) نحو 10-14 إعصاراً سنوياً، في معظم الأحيان من تشرين الثاني/نوفمبر إلى نيسان/أبريل، حيث يؤثر حجم القارة الأسترالية والشعاب المرجانية الكبرى على سلوك العواصف، حيث دمرت شركة سيكلون تريسي (1974) داروين، وتسببت شركة سيكلون ياسي (2011) في أضرار واسعة النطاق في كوينزلاند، حيث تشهد جنوب المحيط الهادئ شرق أستراليا عدداً أقل من الأعاصير 2015، ولكنها تأثرت بعواصفة قوية.

الفرضيات البحرية والتوقعات

ونظراً لأن أنماط المناخ يمكن التنبؤ بها جزئياً قبل حلول الأعاصير الموسمية، فإن هذه التوقعات تستند إلى نماذج إحصائية ونماذج مناخية دينامية تتضمن حالة الاندو، وتوقعات المحيط الأطلسي، وتوقعات أخرى، وبالنسبة إلى المحيط الأطلسي، فإن مشروع علم الأحياء المدارية التابع لجامعة دول أوروبا (FLT: 1) لا يزال يُتوقع أن يُنفذ في فصل من شهري حزيران/يونيه.

Climate Change and Tropical Cyclones

وتغير المناخ يغير البيئة التي تنمو فيها الأعاصير المدارية. The strongest influence is the rise in sea surface temperatures, which already have warmed by about 0.5-1°C in many tropical basins over the past century. According to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), it is likely that the proportion of Category 4-5عاصير has increased globally over the past consensus.

  • Increased intensity:] Storms are reaching higher maximum sustained winds, and the lifetime of the most intense storms may be lengthening.
  • Higher rainfall rates:] Warmer air holds more moisture, so tropical cyclones are producing heavier rainfall, increasing flood risks both inland and along coasts.
  • Slower movement:] Some studies suggest tropical cyclones are moving more slow over land, leading to prolonged rainfall exposure and greater damage.
  • Expansion of the tropics:] The regions favorable for cyclone formation may be shifting poleward, exposing mid-latitude communities to storms that historically were rare.

ومن المهم ملاحظة أن اكتشاف الاتجاهات الطويلة الأجل في تردد الأعاصير المدارية وتوزيعها لا يزالان تحديين بسبب البيانات التاريخية المحدودة، وأساليب المراقبة المتغيرة، والتباين الطبيعي المرتفع، غير أن المبادئ المادية والإسقاطات النموذجية تشير بقوة إلى زيادة المخاطرة من أكثر العواصف تضررا في ظل استمرار الاحترار، ويوفر تقرير التقييم السادس موجزا موثوقا به للتوقعات الحالية.

دور الأيروسولات والتلوث

كما أن الانبعاثات البشرية تؤثر على الأعاصير المدارية بشكل غير مباشر، ويمكن أن تعكس الأيروسول من النشاط الصناعي ضوء الشمس، وتبريد سطح المحيط، وقمع نشاط الأعاصير في بعض المناطق، وقد يكون " قناع الهباء " هذا قد قابل جزئيا إشارة الاحترار في حوض المحيط الأطلسي في منتصف القرن العشرين، وحيث أن مراقبة تلوث الهواء تقلل من مستويات الأيروسول، مما يؤدي إلى تقليل التأثيرات الخفية، مما قد يؤدي إلى إحداث تأثير دفء على الأعاصير الأطلسي.

الإعداد لمخاطر سيكلون في المستقبل

فهم أنماط المناخ هو الخطوة الأولى نحو الحد من الضعف: فالتنبؤات الموسمية تتيح للحكومات والمنظمات أن تسبق الموارد، وتنشط خطط الطوارئ، وتثقيف الجمهور، وتحسن التنبؤات الجوية المتوسطة المدى (5-10 أيام) إلى جانب التوقعات المناخية تساعد على صقل التوقيت. وبالنسبة للمجتمعات الساحلية، ] الاستثمار في الهياكل الأساسية المأهولة بالعواصف، والعناصر الطبيعية مثل غابات الأرض ونظم الإنذار المبكر هي نظم حاسمة الأهمية.

إن تعزيز القدرة على التكيف - خاصة في البلدان النامية التي تواجه أعلى الخسائر النسبية - ما زالت أولوية عالمية، ومع تطور أنماط المناخ، فإن التفاعل بين التقلبات الطبيعية والتغييرات البشرية المنشأ سيستمر في تحدي قدرتنا على التنبؤ بالأعاصير المدارية ومقاومتها، ومع ذلك، فإن المجتمعات، بتعميق فهمنا للآليات الأساسية والاستثمار في نظم مرنة، يمكنها أن تخفف من حدة العواصف المضطربة المقبلة.