مقدمة

فالإعصارات هي من أكثر الظواهر الجوية عنفاً ولا يمكن التنبؤ بها، وهي قادرة على إنتاج سرعات الرياح التي تتجاوز 300 ميل في الساعة، وتتسبب في أضرار كارثية في ثوان، وفي حين أن تراثها معقد ولا يزال غير مفهوم تماماً، فقد حددت عقود من البحوث مجموعة من العوامل المناخية التي تؤثر بشدة على حدوث الأعاصير وكثافة هذه العوامل الأساسية، ففهم هذه العوامل أساسي لتحسين التنبؤات، وإصدار إنذارات في الوقت المناسب، ومساعدة المجتمعات المحلية على الاستعداد لتهيئة ظروف شديدة.

درجة الحرارة والهضم: وقود العواصف الرعدية

دور الدير، الهواء الناموس

وتولد الأعاصير من عواصف الرعد الشديد، وتحتاج العواصف الأكثر طاقية إلى إمدادات وفرة من الهواء الدافئ بالقرب من سطح الأرض، وهذه الكتلة الجوية، التي كثيرا ما تنشأ من خليج المكسيك في الولايات المتحدة، تحمل مستويات عالية من بخار المياه، وعندما يضطر هذا الهواء الدافئ إلى الارتفاع جواً من قبل جبهة جوية أو جبال أو تكديس الرياح المبردة.

ويقاس مقدار الطاقة المتاحة لهذه المشاريع بالطاقة المحتملة المتاحة (CAPE]) وتُعد القيم العالية لمراكز العمل الاستشارية (التي تتجاوز في كثير من الأحيان 000 2 ي/كغ) عنصراً كلاسيكياً لتنمية العواصف الرعدية الشديدة، وفي المناطق المعرضة للإعصار، كثيراً ما يتجاوز العمود الصيفي للبحر الكاريبي 000 3 ي/كغ خلال الربيع.

Moisture and the Boundary Layer

ومحتويات الرطوبة السطحية حرجة، إذ إن درجات الحرارة التي تزيد على ٦٠ درجة ف )١٦ درجة مئوية( ترتبط عادة ببيئة مواتية للعواصف الرطبة، حيث أن طبقة الحدود العريقة - وهي أقل بضعة آلاف قدم من أجهزة الاستشعار الجوي التي تظل أدفأ من الطرود التي ترتفع فيها معدلات التقلبات السطحية التي ترتفع فيها، يمكن أن تؤدي إلى إعاقة تطور العواصف، بينما يؤدي الارتفاع المفرط في الهواء إلى التحلل " .

Cycles Seasonal and Diurnal

ويتبع التدرج والرطوبة دورات موسمية يمكن التنبؤ بها، ففي نصف الكرة الشمالي، تحدث ذروة نشاط الإعصار من آذار/مارس إلى حزيران/يونيه، عندما يبدأ تيار الطائرات المتدني المستوى بنقل الرطوبة إلى الشمال، ويصبح التدفئة النهارية قوية بما يكفي لخلق عدم استقرار عميق، أما دورة التقلبات فتتساوى في الأهمية: فأغلبها تحدث بين 3 درجات مئوية و 9 درجات مئوية، عندما تكون أعلى درجات الحرارة السطحية وبالتالي.

مركبة الريح: مهندس التناوب

تحديد شهاد الشتاء

وتشير مقص الرياح إلى التغير في سرعة الرياح و/أو الاتجاه مع ارتفاعها، وفي الأرصاد الجوية في إعصارو، فإن أهم نوع هو قذيفة الرياح العمودية - الفرق في ناقلات الرياح الأفقية من السطح إلى الغلاف الجوي العلوي، إذ أن وجود قذيفة عمودية قوية ضروري لكي يصبح الرعد خلية دوارة، وبدون مقص كاف، تظل العواصف غير منظمة ونادرا ما تنتج الأعاصير.

Speed Shear vs. Directional Shear

ويسهم شكلان من أشكال الماشية في تناوب العواصف. ][ ]الإطار: صفر[ ]الإطار الافتراضي: ١[ يحدث عندما ترتفع سرعة الرياح بسرعة مع ارتفاعها، مما يؤدي إلى حركة أفقية متطاولة في الغلاف الجوي. ][تنتج القارورة الحشرية ]الإطار: ٣[[ عندما تولد موجات الريح )الساعة( أو التراجع )العلامات الريحية((

"العلاقة الخارقة"

وتختلف العواصف الرعدية الخارقة لأنها تحتوي على مسودة تناوبية مستمرة تعرف باسم " ميزودوريون متوسطة المستوى " ، وتسمح الشارة الفائزة بالسحب إلى المسار الأفقي )دور الهواء( في العمود الفقري، مما يؤدي إلى التناوب داخل العاصفة، وعندما يضيق هذا التناوب ويهبط بسبب تخلف تنازل قوي عن الركبة الخلفية، فإن قوة الإعصار قد تشكل.

Measuring Shear: The Storm-Relative Helicity

Storm-Relative Helicity (SRH) is a metric that quantifies the amount of streamwise vorticity available to a thunderstorm. Higher SRH values (above 300-400 m2/s2) indicate a highly shearado environment favorable for violent tornado maps.

عدم الاستقرار في الغلاف الجوي: المنصات المسودة

معدلات الإصابة بالمرض ونسبة مئوية

إن عدم الاستقرار هو مقياس لميل الغلاف الجوي إلى دعم الحركة الرأسية، وهو ما يحدده معدل الانهيار البيئي - المعدل الذي تنخفض فيه درجة الحرارة بالطول، ويعني ارتفاع معدل التقلبات (التبريد السريع بالارتفاع) ارتفاع حجم الهواء سيصبح بسرعة أدفأ من محيطه، ويتسارع إلى الارتفاع، غير أن كمية الطفرة الإيجابية المتزامنة هي كما ذكر سابقاً.

إعاقة إيجابية

وقبل أن تتطور العاصفة، فإن أي " غطاء " - طبقة من الهواء الدافئ التي تحجب الحركة - يمكن التغلب عليها، ويسمح التثبيط الاصطناعي () ) يقيس الطاقة اللازمة لكسر هذه القبعة، وعندما يضعف خط التليف أو الجبهة الحد الأقصى، يُطلق تفشّي CAPE بشكل متفجر، ويُنتج في كثير من الأحيان قمم مُرٍ مُرٍ.

الرقم القياسي المعلق و K-Index

ومن المؤشرات المشتركة الأخرى لعدم الاستقرار المؤشر المعلق الذي يقارن درجة حرارة ارتفاع الطرود بالهواء المحيط بـ 500 هبوا، وتشير القيم السلبية إلى عدم الاستقرار؛ والقيم دون - 8 غير مستقرة إلى حد بعيد، وتجمع المعارف بين الرطوبة المنخفضة المستوى، ومعدلات الانقطاع، والقيم المتوسطة المستوى فوق الثلاثين عادة ما تشير إلى وجود احتمال كبير بالنسبة للكشف عن الأورام الشعبية، وإن كانت هذه الأدوات الخفيضة بسيطة.

العوامل الجغرافية والسوية

تورنادو أليز

وتقع الإعصارات في كل قارة باستثناء أنتاركتيكا، ولكن بعض المناطق الجغرافية تتأثر بشكل غير متناسب، وتشتمل الولايات المتحدة الوسطى، المعروفة باسم تورنادو آلي، على أجزاء من تكساس وأولاوما وكانساس ونبراسكا وإيوا، وتزداد فيها المخاطرة التي تتهددها منطقة أوبرايس الثانية في الشتاء، حيث يرتفع الهواء القاري الجاف من جبال الروكية إلى أقصى حد، ويزيد من حدة العواصف الربيعية.

Seasonal Progression

وفي أواخر الشتاء وفي أوائل الربيع، أصبحت دول ساحل الخليج أكثر عرضة للخطر، حيث تتحول ذروة الزهرة إلى البلاستيك الجنوبي، وفي الصيف، تتحول أقصى درجاتها شمالا إلى البلاستيك الشمالي والبحيرات الكبرى، رغم أن الأعاصير أقل تواترا، وهذا النمط يعكس التراجع الشمالي لتدفق الطائرات القطبية الباردة وتوسع القاع الشرقي الدافئ.

التأثيرات الطبوغرافية

فالجبال والتلال والمناطق الحضرية يمكن أن تؤثر على سلوك الإعصار، فعلى سبيل المثال، تضعف الجبال الآباتية أحياناً العواصف بسبب الاحتكاك السطحي المتزايد وتعطل تدفقها المنخفض، ولكن الأعاصير يمكن أن تشكل في الوديان، وعلى العكس من ذلك، فإن البلاستيك الكبير المسطح نسبياً يسمح بتنظيم العواصف واستمرارها، كما أن الشبه السطحية تؤدي دوراً في بعض الأحيان: تباطؤ الغابات والمدن في الرياح المنخفضة.

عوامل المناخ الإضافية المساهمة

المحيطات والغلاف الجوي

كما أن أنماط المناخ الكبيرة مثل النينيو - جنوبي التذبذب تُعدل نشاط الإعصار، وخلال شتاء النينيو، تنحو الولايات المتحدة الجنوبية إلى أن تشهد أعاصير أكثر تواترا بسبب تيار طائرة نصف أرضي أقوى وازدياد النقل الرطب.

دور الطائرة ذات المستوى المنخفض

ويسبق العديد من حالات تفشي الأعاصير الكبرى طائرة نفاثة قوية منخفضة المستوى جنوبا قادرة على نقل كميات كبيرة من الهواء الدافئ والرطي، كما أن جيش التحرير والعدالة ينشئ أيضا قذيفة منخفضة المستوى، ولا سيما في الليل، وفي البلان، يشكل جيش التحرير والعدالة النوبوي عنصرا كلاسيكيا للأحداث الجوية الشديدة التي تدوم ليلا وصباحا مبكرا.

كما أن هناك أدلة على أن البيئة المواتية للعواصف الرعدية الشديدة أصبحت أكثر شيوعاً، لا سيما في جنوب شرق الولايات المتحدة، تشير درجات الحرارة إلى انخفاض درجة الحرارة في الغلاف الجوي، غير أن هذه التغيرات قد تؤدي إلى حدوث تغيرات في نوعية العرض.

"الاستقامة لـ "تورنادو

ويستخدم المفترسون مزيجا من جميع العوامل المذكورة أعلاه لتحديد معايير " مراقبة الإعصار " ، وتشمل مجموعة تفشي الأمراض التقليدية ما يلي:

  • نقاط السطح فوق 60 درجة ف (يرجح أنها فوق 65 درجة ف) في منطقة واسعة.
  • وتقدر قيمة هذه الفئة بما يتجاوز 000 2 ي/كغ، وغالباً ما تبلغ 000 3 ي/كغ أو أعلى.
  • - مدفع يتراوح بين صفر و6 كيلومترات فوق 40 و60 عقدة، مع مدفع منخفض (0 إلى 1 كيلومترا) فوق 15 مترا/م.
  • التذبذب العاصفة في طبقة طولها 0-3 كيلومترات تتجاوز 300 متر مربع/ثانية.
  • وجود آلية إطلاق مثل واجهة باردة أو خط جاف أو حدود خارجية.

وعندما تتلاقى هذه المكونات، لا سيما في أواخر الربيع في البلاستيك المركزي، تهيأت الظروف لأجهزة خارقة متعددة قادرة على إنتاج أعاصير عنيفة، ويصدر مركز ستورم للتنبؤ فئات من المخاطر (مارجينال إلى الأعلى) استنادا إلى هذه البيانات، مما يعطي المجتمعات المحلية مهلة زمنية حاسمة.

الاتجاهات المستقبلية في علم كليما تورنادو

وما زالت التطورات في التنبؤات الجوية العددية والتعلم الآلي والشبكات الرادارية ذات الاستبانة العالية تصقل فهمنا لتشكيل الأعاصير، وقد وفر الرادار المتحرك والحملات الميدانية مثل VORTEX-USA تفاصيل غير مسبوقة عن البيئة القريبة من العاصفة، مما يكشف عن أهمية السمات الصغيرة مثل الارتفاعات في كثافة المكائد الخلفية وزيادات الدفترات التي ترتفع فيها الحدود.

خاتمة

فالإعصارات هي نتاج تفاعل دقيق بين درجة الحرارة والرطوبة وسقوط الرياح وعدم الاستقرار الذي يتأثر به كل العوامل المناخية الأوسع نطاقاً، وفي حين أنه لا يوجد عنصر واحد يضمن إعصاراً، وتقريب بين كبار أعضاء اللجنة، وضوء قذيفة منخفضة المستوى، ورطوبة كبيرة من خط الحدود في بيئة جغرافية موسمية مواتية، فإن من خلال دراسة هذه العوامل المناخية بالتفصيل، يمكن للعلماء والتنبؤات أن يتوقعوا حياة أفضل.

For further reading, see the NOAA Storm Prediction Center, the ]NSSL Severe Weather 101] guide on tornadoes, and the ]Climate.[FT overview of severe th6]