Table of Contents

Understanding El Niño and La Niña: The Engine of North American Weather Extremes

إن درجات الحرارة السطحية في المحيط الهادئ بعيدة عن الوطأة؛ وهي تتقلب في أنماط معقدة تؤثر تأثيرا عميقا على المناخ العالمي، ووسط هذه التقلبات هو ظاهرة النينيو - الجنوب - التذبذب، التي تتناوب بين مرحلتين مهيمنة هما: النينيو، التي تتسم بدرجة غير عادية من درجات الحرارة السطحية في المحيط المداري الأوسط والشرقي، ولانينا، التي تشهد تغيرا كبيرا في موجات الجفاف في المنطقة ذاتها.

ويمتد تأثير المنظمة إلى ما وراء حوض المحيط الهادئ، ويعدل موقع وقوة السمات الرئيسية في الغلاف الجوي مثل مسارات الطائرات والعواصف، وهذه التغييرات تُعدل أنماط الطقس الموسمية عبر المبادىء الكبيرة للقارة، ولأن أحداث المنظمة تتطور وتتطور على مدى أشهر، فإن توقعاتها توفر وقتاً رائداً حاسماً للمرافق، ومديري الطوارئ، والمزارعين، ومخططي الهياكل الأساسية لتوقع حدوث أضرار في الفيضانات وتخفيفها قبل فترة طويلة.

الآليات: How Pacific Temperature Anomalies Reshape the Jet Stream

وفي قلب تأثير المنظمة هو قدرتها على تغيير تيار مياه المحيط الهادئ المتحرك بسرعة، التي ترشد نظم العواصف عبر أمريكا الشمالية، وخلال حدث النينيو، تدفأ المياه من المتوسط في وسط وشرق المحيط الهادئ، وتسخن الغلاف الجوي المذكور أعلاه، وتعزز تيار الطائرات، وتدفعه جنوبا، وتدور هذه المياه جنوبية نحو الولايات المتحدة الجنوبية، وتنجم عن ذلك.

وعلى العكس من ذلك، فإن لا نينيا تُحدِّد درجات حرارة سطح البحر المبردة التي تكثف الرياح التجارية في المحيط الهادئ وتدفع بتدفق الطائرات المتجهة شمالاً، وهذا التشريد الشمالي يُفضِّل الظروف الرطبة في مناطق شمال غرب المحيط الهادئ وشمالي الروك والبحيرات الكبرى، بينما يُعمِل الطقس الجاف في كثير من الأحيان عبر الطرف الجنوبي من البلد، وهذه التشكيلات المتناقضة لخطوط الجوية هي محورية لفهم كيف تنتج مراحل الترسبات الجوية الإقليمية المتميزة.

وتقود مؤسسات مثل مكتب الاستخلاص ] و الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي باستمرار رصد المؤشرات المتغيرة للينسو - بما في ذلك مؤشر أوقيانوسيا للنينيو - لإنتاج مخارج موسمية من حيث الحرارة.

توقيع النينيو: زيادة مخاطر الفيضانات في جميع أنحاء الولايات المتحدة الجنوبية

فشتاء النينيو كثيرا ما يجلب زيادة كبيرة في نشاط العواصف على طول المد الجنوبي للولايات المتحدة، حيث يمكن أن يؤدي تعزيز وتحولات تيار الطائرات المتدفقة جنوبا إلى عواصف المحيط الهادئ الغنية بالرطوبة إلى كاليفورنيا، والصحراء الجنوبية الغربية، وولايات ساحل الخليج، إلى تهيج أعلى من المتوسط من أواخر الخريف وحتى الربيع المبكر، ويزيد هذا النقل الرطب المعزز من تواتر وشدة الممرات المائية الضيقة التي تمتد عبر الغلاف الجوي.

إن كاليفورنيا معرضة للخطر بوجه خاص خلال حلقات النينيو، حيث يمكن للأنهار في الغلاف الجوي أن تعثر على مستجمعات المياه الرئيسية، وترمي إلى إلقاء مجاميع الأمطار على مدار الساعة التي تتجاوز القدرة الطبيعية للأنهار والمجاري، وعندما يقترن ذلك بالهياكل الأساسية للمياه العواصفية التي كثيرا ما تكون كبيرة وغير كافية، يؤدي ذلك إلى انتشار الفيضانات، والتخلي عن المدن، وزيادة خطر الانحار الأرضي في المناطق الشديدة.

دراسة حالة: الفترة 2015-2016

إن حدث النينيو للفترة 2015-2016 يحتل مكانة من أقوى الأحداث المسجلة ويوضح بوضوح التحول السريع من الجفاف إلى خطر الفيضانات الذي يمكن أن يفرضه النينيو، وبعد أن استمرت فترة الجفاف المتعددة السنوات، شهدت كاليفورنيا سلسلة من العواصف الشديدة التي شبعت التربة، وتسببت في الفيضانات على نطاق واسع، وتسببت في حدوث انكماشات في الطين الكارثي، ولا سيما في المناطق المحترقة التي دمرتها النيران البرية السابقة.

وقد واجهت المراكز الحضرية مثل لوس أنجلوس وسان دييغو مصارف عواصف مغلفة، وشوارع مغمورة، واضطرابات حركة المرور، وأبرزت هذه المناسبة الحاجة إلى سياسات مرنة لإدارة المياه قادرة على الاستجابة الدينامية للتقلبات التي يقودها الجهاز الوطني للتلوث، فضلا عن أهمية الاستثمار في الهياكل الأساسية الملائمة والتأهب لحالات الطوارئ.

فروق الطوفان أثناء النينيو

  • California Coastal Communities:] Intense storm rises combined with high tides and heavy precipitation cause coastal flooding and accelerate shoreline erosion.
  • Southwestern Deserts:] Normally dry washes and arroyos can transform into dangerous flood flash channels within minutes, posing risks to outdoor recreationists.
  • Texas Gulf Coast:] Persistent rainfall events increase riverine flooding risk in major basins such as the Colorado, Brazos, and Trinity Rivers.
  • Southeast States (Georgia, Florida, Carolinas):] Enhanced moisture availability fuels thunderstorms and tropical cyclone activity, elevating flood threats even outside the top insolvency season.

وكثيرا ما يمتد تأثير النينيو إلى ما بعد الشتاء إلى الربيع والصيف، وكثيرا ما يؤدي تعزيزه لفتح مقصف الرياح على مستوى عال في حوض المحيط الأطلسي إلى قمع تكوين الأعاصير، ولكن في الوقت نفسه يكثف موسم الأعاصير في شرق المحيط الهادئ، وفي بعض الأحيان تتعقب عواصف المحيط الهادئ هذه الأراضي إلى جنوب غرب الولايات المتحدة، وتسلم أمطارا ثقيلة، وتفيضانات سريعة إلى المناطق القاحلة في أريزونا، ونيو مكسيكو، وكولورادو.

منطقة لا نينيا: كولدر، مناطق ويتر الشمالية، جنوب الجفاف

وكثيراً ما تعمل شركة لا نينيا كمرآة مناخية إلى النينيو، ولكن مع آثارها المتميزة، وخلال شتاء لا نينيا، تتحول مجرى طائرات المحيط الهادئ المتجهة شمالاً، وتعيد توجيه العواصف والرطوبة نحو الشمال الغربي في المحيط الهادئ، والشماليات من الروك، والبحيرات الكبرى، ووادي أوهايو، وتشهد هذه المناطق ظروفاً مروعة أكثر من المتوسط، بينما تهقّف جنوب الولايات المتحدة - بما فيها جنوب غربي كاليفورنيا، والصحراء جنوب غربي غربي، وغربي، وغربي، وغربي، وغربي، وغربي، وغربي، وغربي، وادي.

الديناميكية الأرضية تحت لا نينيا

وفي شمال غرب المحيط الهادئ، تترابط لا نينيا مع تزايد تواتر ]FLT:0[pineapple express[أحداث في الغلاف الجوي تسحب الهواء الدافئ والرطوب من قرب هاواي وتضربه في ساحل المحيط الهادئ، ويمكن أن تتسبب هذه العواصف المكثفة الطويلة في حدوث أنهار مثل بنية ويليامكا في الفيضانات.

ويميل تكديس حزمة الثلج خلال شتاء لا نينيا إلى أن يكون أعلى من المتوسط في المناطق الجبلية الشمالية، مثل السلاسل التعاقبية، في حين أن النطاقات الجنوبية مثل سييرا نيفادا كثيرا ما تتلقى تساقط ثلوج دون المتوسط، وعندما تسقط الأمطار الربيعية الدافئة على أكياس الثلج الثقيلة، فإن بطيخ الثلج السريع يمكن أن يتسبب في ارتفاع أحجام الأنهار التي تطغى على نظم الأنهار، مما يؤدي إلى الفيضانات، وهذه الظاهرة خطرة بوجه خاص في أحواضبة كريف كولومبيا.

لا نينيا وسبرينغ فلودينغ في حوض نهر ميسيسيبي

وتؤدي الظروف الشمالية الرطبة في لا نينيا إلى تربة مشبعة وارتفاع مستويات الأنهار عبر وادي ميسيسيبي العليا والميسوري وهادي أوهايو ريفر بحلول الربيع، وعندما تتابع الأمطار الربيعية الغزيرة هذه الشتاء الرطب، تتصاعد مخاطر الفيضانات الرئيسية بشكل كبير، والظواهر التاريخية التي وقعت في عام 1993 و2008 و2019 حالة لم تُطوَّر جميعها في ظل ظروف شبيهة بـ لانينا أو لانيا.

فعلى سبيل المثال، خلال الفيضانات التي اجتاحت نهر ميسوري في عام 2019، تضخمت أمطار الأمطار بشكل مستمر وسرعة من الجلود المكبّلة بالثلوج، والهياكل الأساسية لمراقبة الفيضانات في نبراسكا وإيوا وميسوري، مما أسفر عن تطهير ببلايين الدولارات من الأضرار، وعمليات الإجلاء الواسعة النطاق، وحالات انقطاع الزراعة والتجارة في الأجل الطويل.

  • Columbia River Basin:] Heavy icepack and rain-on-snow events frequently threaten urban centers such as Portland, Oregon, and Vancouver, Washington, with flooding.
  • Great Lakes Shoreline: Elevated precipitation contributes to rising lake levels, accelerating bluff erosion and coastal flooding, notably around Lake Michigan and Lake Erie.
  • Ohio River Valley:] Enhancedعاصف tracks during La Niña often produce prolonged rainfall episodes, pushing the Ohio River and tributaries into flood stages.

الفرق بين السنوات: لماذا كل حدث من أحداث المنظمة غير عادية

وفي حين أن النينيو ولا نينيا يتسمان عموماً بتشوهات في درجة الحرارة في المحيط المداري، فإن هناك حدثين متشابهين تماماً، حيث يمكن أن تتباين كثافة هذه الشذوذ ومدته ونمطه المكاني تفاوتاً كبيراً، مما يؤدي إلى تفاوت في آثار الطقس، فعلى سبيل المثال، يمكن أن ينتج عن ذلك التنويم التقليدي الذي يتركز في وسط المحيط الهادئ بدلاً من أن يحدثه في شرق المحيط الهادئ.

وعلاوة على ذلك، فإن آثار المنظمة لا تعمل بمعزل عن بعضها البعض، بل إن أنماطاً مناخية واسعة النطاق أخرى، مثل ] التذبذب الديكالي في منطقة المحيط الهادئ و] سمة الملاحة الجوية [AO]() تتفاعل مع المنظمة الوطنية لتوحيد المقاييس ويمكن أن تضفي عليها درجة الحرارة.

ومن الضروري، بالنسبة للتخطيط الفعال للفيضانات، تجاوز التصنيف الثنائي البسيط للنظم البيئية الوطنية والنظر في هذه العوامل الإضافية، وتوفر هذه المنافذ المختلطة إمكانية أن يكون هناك مسببات تنبؤات إقليمية في حالات الطوارئ، وأن يُعتمد مديرون في حالات الطوارئ، وأن يُمكنوا من الاستجابة، وأن يُمكنوا من ذلك، في هذا الصدد، من تحقيق نتائج ملموسة.

الاستعداد للفيضانات في عالم ENSO-Aware

وتتيح النمط الموسمي الذي يمكن التنبؤ به للشبكة فرصة قيمة للإدارة الاستباقية لمخاطر الفيضانات، ومن خلال مواءمة عمليات الهياكل الأساسية، والتخطيط المجتمعي، والاستجابة في حالات الطوارئ مع مرحلة التوحيد القياسي للأنثو وقوة التنبؤ، يمكن لأصحاب المصلحة أن يخففوا من آثار الفيضانات ويقللوا من تكاليف الأضرار.

تحسين الهياكل الأساسية وإدارتها

كما أن البنية التحتية الحرجة لمكافحة الفيضانات - مثل الليفيات والسدود والمستودعات ونظم مياه العواصف - ينبغي أن تخضع للتقييم والتعديل بانتظام تحسباً لحدوث الشذوذ الهرمي الذي تحركه المنظمة، مثلاً أثناء وجود النينيو القوي، قد يؤدي مشغلو السدود في كاليفورنيا إلى انخفاض مستويات المستودعات بصورة استباقية من أجل إيجاد قدرة تخزين للعواصف القادمة.

The U.S. Bureau of Reclamation] incorporates ENSO forecasts into operations at major dams such as Hoover and Glen Canyon, optimizing water storage and release schedules to balance flood control with water supply and hydropower generation.

نظم الإنذار المبكر المجتمعية والتوعية العامة

ومن الضروري أن تُتاح نظم الإنذار المبكر لتحقيق أقصى قدر من الوقت اللازم للاستجابة للفيضانات، وتستفيد المجتمعات المحلية في المناطق المتضررة من ظاهرة التقلبات المائية في الوقت الحقيقي، بما في ذلك قياسات المجاري، وقياسات الأمطار، ورادار دوبلر، وتدمج دائرة الطقس الوطنية [(FLT:0]) دائرة الفيزياء المائية المتطورة (AHPS) نماذج التنبؤ بالفيضانات

ويمكن أن تؤدي حملات التثقيف العام التي تُوقَّع بالتنبؤات التي تُنفَّذها المنظمة إلى زيادة الوعي بمخاطر الفيضانات، وتعزيز إجراءات التأهب مثل إعداد برامج التفاخر بالساندل والطوارئ، وتشجيع السكان على الاستجابة على الفور لأوامر الإجلاء.

تخطيط استخدام الأراضي وإدارة شؤون فيضان

وتتطلب القدرة على مواجهة الفيضانات على المدى الطويل سياسات حكيمة في استخدام الأراضي، إذ إن تنظيم التنمية في الفيضانات والحفاظ على مناطق تخزين الفيضانات الطبيعية مثل الأراضي الرطبة والحواجز المشاطئة لا يزالان يشكلان استراتيجيات فعالة من حيث التكلفة للحد من الأضرار الناجمة عن الفيضانات، ويعزز التباين الناجم عن ذلك الذي يسببه الاتحاد الحاجة إلى وضع أوامر تقسيم المناطق للنظر في ارتفاع معدلات الفيضانات الأساسية خلال مرحلتي النينيو ولا نينيا.

وباستمرار وظائف فيضان طبيعي، يمكن للمجتمعات المحلية أن تستوعب مياه الفيضانات على نحو أكثر فعالية، وأن تخفض ذروتها في الفيضانات في أسفل النهر، وأن تحسن المنافع التي تتسم بأهمية خاصة عندما تضخ أحداث المنظمة مستويات التهطال القصوى.

Climate Change and Future ENSO-Driven Flood Risks

وتغير المناخ يغير ظروف خط الأساس التي يعمل عليها المكتب الوطني للتوحيد القياسي، ويعقد التوقعات المستقبلية لمخاطر الفيضانات، ورغم أن تواتر أحداث النينيو ولا نينيا قد لا يتغير تغيرا كبيرا، فإن شدة هذه الأحداث وآثارها يمكن أن ترتفع بسبب تعزيز القدرة على تحمل الرطوبة - نحو ٧ في المائة من البخار المائي بدرجة أكبر من درجة حرارة سيليسوس.

وهذا التكثيف الرطوبة يعني أن حدثا قويا اليوم بين النينيو يمكن أن ينتج عنه سقوط الأمطار بدرجة أكبر والفيضانات الشديدة أكثر من حدث مماثل في القرن الماضي، بالإضافة إلى أن الاحترار يؤثر على ديناميات حقائب الثلج، مما يؤدي إلى حدوث صهر ثلجي في وقت سابق أسرع يمكن أن يزيد من حدة مخاطر الفيضانات في الربيع.

وعلاوة على ذلك، فإن التحولات الناجمة عن تغير المناخ في القطب الشمالي، بما في ذلك فقدان الجليد البحري واضطرابات الطوف القطبية، تزيد من انتشار أنماط التكتل الجوي، ويمكن لهذه القطع أن تعطل نظم العواصف فوق المناطق المعرضة للفيضانات، وتطيل الأحداث المهطلة بشدة وتزيد من حدة الفيضانات، على الرغم من عدم ربطها مباشرة بشبكة إنسو، فإن موجة الحرارة الشمالية الغربية في المحيط الهادئ 2021، وما تلاها من حالات فيضانية تنجم عنها، تُضِّعِر.

ومن الضروري إدماج سيناريوهات تغير المناخ في تقييمات مخاطر الفيضانات، وتوفر أدوات مثل شبكة المراجع المناخية U.S.] بيانات رصدية عالية الجودة لرياضة النماذج الهيدرولوجية وتنقيح الإسقاطات المتعلقة بكثافة الأنهار الجوية وتوقيت صهر الثلج في ظل المناخات المقبلة.

إدماج المنظمة في إدارة الفيضانات التشغيلية

النوافذ البحرية للفيضانات والتأهب للطوارئ

ويصدر كل خريف مركز التنبؤ بالمناخ التابع للرابطة الوطنية لشمال أفريقيا مناقشة تشخيصية مستكملة عن النينيو - الجنوب الغربي من العمليات والتوقعات الموسمية، تشمل احتمالات النينيو أو النينيا أو الظروف المحايدة للينيو أو النينيا طوال الشتاء والربوع القادمين، ويتزامن مديرو الطوارئ ووكالات المياه مع خطط استعدادهم للفيضانات مع هذه التنبؤات، ويبدأون حملات توعية عامة، ويفترضون وجود أكياس للرمل، ويضعون في مناطق الطوارئ، ويضخون في مناطق الطوارئ.

استراتيجيات تنظيم الأحواض المصممة على مراحل التوقيف الوطني للتوحيد القياسي

وينظم مشغلو المستودعات أهدافا متعددة تشمل إمدادات المياه، ومراقبة الفيضانات، والطاقة الكهرمائية، والاستجمام، وتسمح توقعات المنظمة بتكييف الأولويات بصورة دينامية، وعلى سبيل المثال، خلال شتاء لا نينيا، الذي كثيرا ما يجلب أكياس ثلجية ثقيلة وهروب الربيع، يمكن لفيلق الجيش الأمريكي للمهندسين أن يبدأ في تخفيض الخزانات في حوض نهر كولومبيا في وقت سابق من المعتاد لاستيعاب الفيضانات المتوقعة.

وعلى العكس من ذلك، يمكن إدارة خزانات منطقة جنوب كاليفورنيا، خلال أحداث النينيو، بطريقة أكثر عدلاً، لالتقاط الأمطار الغزيرة في الشتاء مع الحفاظ على القدرة على تخزين الفيضانات، وتعتمد هذه العمليات التكيّفية على التنسيق الوثيق مع تنبؤات الطقس والهيدرولوجيين لتحقيق النتائج المثلى.

التنسيق وتبادل البيانات فيما بين الوكالات

وتتطلب الإدارة الفعالة للفيضانات في عالم مؤثر على الشبكة العالمية للتوحيد القياسي التنسيق بين الوكالات الاتحادية والولايات والوكالات المحلية، وكذلك مرافق المياه الخاصة، وتكفل تبادل البيانات والتنبؤات في الوقت الحقيقي توحيد الرسائل والاستجابة في الوقت المناسب، وقد أدت التطورات في الاستشعار عن بعد، والنمذجة الهيدرولوجية، وتكنولوجيا الاتصالات إلى تعزيز هذه القدرة إلى حد كبير.

وتدمج البرامج التعاونية، مثل النظام الوطني المتكامل للمعلومات المتعلقة بالجفاف ونظم الإنذار بالفيضانات الإقليمية، منافذ الشبكة مع البيانات الهيدرولوجية المحلية، وتدعم اتخاذ قرارات مستنيرة تنقذ الأرواح وتخفض الخسائر الاقتصادية.