ما هو "الخط المتحرك"؟

إن مجرى الطائرات المتحركة هو تيار ضيق سريع الحركة من الهواء الموجود في الغلاف الجوي العلوي، عادة ما يتراوح بين 9 و 16 كيلومترا فوق سطح الأرض، ويمكن لهذه الرياح العالية الارتفاع أن تصل إلى سرعة تتجاوز 200 كيلومتر في الساعة، وتؤدي دورا أساسيا في تشكيل أنماط الطقس في جميع أنحاء العالم، وخلافا للرياح السطحية، فإن مسار الطائرات المتجهة أساسا إلى تناوب الأرض بين القطب والمحيطات.

وهناك مساران رئيسيان للطائرات في كل نصف الكرة الأرضية: تيار الطائرات القطبية ومجرى الطائرات دون المدارية، والطائرة القطبية، والأقوى والأقوى والمتغيرة، تشكلان على الحدود بين الهواء القطبي البارد والهواء الأوسط درجة الحرارة، وتشكيل الطائرات العمودية شبه المدارية بالقرب من حافة دورة الهادلي المدارية، وهي بوجه عام أضعف، ولكنهما لا يزالان في حالة من التداول العالمي.

إن مجرى الطائرات لا يتدفق في خط مستقيم، بل يعني وجود نمط من الطلاء، وخلق الطوارق (الغطس الجنوبي) والجداول (الثعبان الجاوارد) وهذه الأمواج، المعروفة بموجات روسبي، مسؤولة عن حركة نظم الطقس، وعندما يتضخم تدفق الطائرات بدرجة كبيرة، يمكن أن يؤدي إلى إعاقة الظروف الجوية المتميزة مثل موجات الحرارة المطولة أو الباردة.

كيف شكل جات سترام

إن المحرك الأساسي لتدفق الطائرات هو تدرج درجة الحرارة بين خط الاستواء والأعمدة، ويرتفع الهواء الوارث من المدارات ويحرك القطب، بينما يغرق الهواء القطبي الباردة ويتحرك نحو خط الاستواء، ويدمر تأثير الكوريوليس، الذي تسببه تناوب الأرض، هذه الكتلة الهوائية المتحركة، ويخلق رياحاً قوية في الغلاف الجوي العلوي.

في الشتاء، تناقض درجة الحرارة بين القطبين والأرضية أكبر، مما يعزز تدفق الطائرات ويدفعه نحو الجنوب في الصيف، يتحول التدرج إلى الشمال ويصبح أقل قوة، وتؤثر التحولات الموسمية في خط العرض على متن الطائرات تأثيرا مباشرا على الطقس الذي تشهده وسط البطولة، بما في ذلك أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا.

كيف يصيب الطقس

إن موقع وقوام مجرى الطائرات له آثار مباشرة وفورية على الطقس السطحي، وهو يعمل كتيّب توجيهي لنظم الضغط العالية والخفيفة، ويتحكم في الأماكن التي تنمو فيها العواصف، ومدى سرعة تحركها، وعندما يكون تيار الطائرات مائيا قويا ومزدوجا )يتدفق من الغرب إلى الشرق بأقل قدر ممكن من الضم(، تتحرك النظم الجوية بسرعة، وتتحول درجات الحرارة إلى متوسطة )مع وجود ثغرات كبيرة في الشمال والجنوب(.

Storm Steering and Storm Tracks

تيار الطائرات يرشد الأعاصير و الأعاصير و أنظمة الضغط المنخفض تميل إلى التكوين على طول مسار تيار الطائرات و يتم نقلها من أسفل النهر لهذا تتوازى مسارات العواصف في خطوط العرض الوسطى مع موقع تيار الطائرات

فعلى سبيل المثال، كثيرا ما يجلب الغبار الجنوبي (السيارات) في مجرى الطائرات الجو البارد من القطب الشمالي إلى خطوط العرض الوسطى، مما يؤدي إلى عواصف شتوية وقطعات باردة، وعلى العكس من ذلك، فإن الحافة الشمالية تسمح بالدفع إلى خطوط العرض الأعلى، مما يتسبب أحيانا في موجات حرارية، وترتبط هذه الأنماط أيضا بحجب المناطق المرتفعة - التي تتسم بالضغط العالي والتي يمكن أن تعطل نظم الطقس لأيام أو أسابيع.

درجة الحرارة

من أكثر الآثار الملحوظة لتدفق الطائرات على الحياة اليومية قدرتها على إحداث تغيرات سريعة في درجة الحرارة عندما يتحول مسار الطائرة شمال المنطقة، تختبر المنطقة ظروفاً معتدلة أو دافئة، وعندما يتحول جنوباً، يمكن أن يتدفق الهواء البارد في فراش، ولهذا السبب يرى بعض الشتاء درجات حرارة جامحة: تعويذة دافئة يعقبها تجمد عميق في المنطقة القادمة.

أنماط التأمل

ويؤثر تيار الطائرات النفاثة في سقوط الأمطار والثلوج، ويخلق مناطق من التقارب والاختلاف في الغلاف الجوي العلوي، مما يدفع حركة عمودية، حيث تتباعد الهواء في القاع، وتهبط الضغوط السطحية، وتتطور نظم العواصف، حيث يرتفع الازدحام الجوي، ويرتفع الضغط السطحي، مما يؤدي إلى سماء أكثر وضوحا، كما ينتقل مجرى الطائرات المتحرك عبر القارات، ويربط بين مصادر الرطوبة الاستوائية وبين خطوط النقل ذات العواصفة الوسطى.

الطيران وخط الطين

إن مجرى الطائرات هو عامل حاسم في الطيران، فاللوحات تستخدم مجرى الطائرات لتعظيم طرق الطيران وكفاءة الوقود، فالطيران مع مجرى مائي قوي من مجرى الطائرات يمكن أن يقلل كثيرا من وقت الطيران واستهلاك الوقود، وعلى العكس من ذلك، فإن الطيران ضد مجرى الطائرات يزيد من وقت الطيران واستخدام الوقود، ويرصد الخطوط الجوية ومخططو الرحلات الجوية أنماطا من مسارات الطائرات في الوقت الحقيقي لتكييف مسارات الطائرات.

أنواع أطقم الطائرات

وفي حين أن مسارات الطائرات العمودية وشبه المدارية هي أكثر الطرق المعروفة، فإن هناك مسارات متنقلة أخرى موجودة في الغلاف الجوي، ولكل منها خصائص وأدوار متميزة في التداول العالمي.

طائرة نفاثة القطب

إن مجرى الطائرات القطبية على الحدود بين كتل الطائرات القطبية والمتوسطة، التي تتراوح عادة بين 45 درجة و65 درجة في نصفي الكرة الأرضية، وهي أقوى وأهم تيار للطائرات، حيث تتجاوز السرعة في كثير من الأحيان 150 كيلومترا/ساعة، وأحيانا تصل إلى أكثر من 300 كيلومتر/ساعة، وترتبط الطائرات القطبية ارتباطا وثيقا بالواجهة القطبية وترتبط بتطورات موسم العرض المتوسط.

Subtropical Jet Stream

وتقع مجرى الطائرات دون المدارية في الجنوب، حيث يتراوح طوله بين 30 و 45 درجة، وهي مرتبطة بفرع العزلة في حركة هادلي، وهذه الطائرة أضعف عموما من الطائرة القطبية، ولكنها تؤدي دورا رئيسيا في نقل الرطوبة من المناطق المدارية إلى المناطق الفرعية ووسط المحيط الهادئ، وخلال الشتاء، يمكن للطائرة التي تُنشأ في المحيط الهادي أن تُدمج مع المحيط الأطلسي.

سلسلة الطائرات ذات المستوى المنخفض

ولا توجد جميع مجرى الطائرات على ارتفاعات عالية، فالطائرات ذات المستوى المنخفض، مثل طائرة البلاستيك العالي ذات المستوى المنخفض في الولايات المتحدة، تشكل على ارتفاعات تتراوح بين كيلومتر واحد و ٣ كيلومترات، وهذه الطائرات مهمة لنقل الرطوبة من خليج المكسيك إلى وسط الولايات المتحدة، وتغذي العواصف الرعدية والطقس المسبق، وهي أكثر الآثار وضوحا في الليل ويمكن أن تسببها.

سلسلة من الصواريخ

في الغلاف الجوي العلوي، هناك موجات نفاثة مرتبطة بالدب القطبي، وتشكيلات النفاثة الليلية القطبية خلال الشتاء في السترات القطبية، وتعمم حول القطب، وهذه الطائرة جزء من دوامة القطب، التي يمكن أن تؤثر على الطقس الشتوي في وسط خطوط العرض عندما تضعف أو تنهار، مما يتسبب في حدوث أحداث مفاجئة في الاحترار في الغلاف الجوي البارد.

العوامل التي تؤثر على خط الجبت

سلوك مجرى الطائرات ليس عشوائياً، بل هو شكله عدة عوامل تفاعلية، من دورات موسمية إلى درجات حرارة المحيطات وظواهر المناخ، ويساعد فهم هذه التأثيرات التنبؤات على التنبؤ بأنماط الطقس قبل أسابيع.

التغييرات الموسمية

إن أكثر التأثيرات وضوحا على تيار الطائرات هو تغيير المواسم، فبينما تدور الأرض حول الشمس، فإن زاوية الإشعاع الشمسي تتغير، وتتغير درجة الحرارة بين خط الاستواء والعمدة، وفي الصيف، يضعف التدرج، ويتسبب في تيار الطائرات المتحركة في التحرك القطبي والضعف، وفي الشتاء، يُحدث ارتفاع درجة الحرارة في موسم الاستواء المتطرف وتدفقات الحرارة.

درجة الحرارة

قوة مجرى الطائرات تناسب بشكل مباشر مع الفرق في درجات الحرارة عبر الجبهة القطبية حيث يكون الهواء البارد والدافئ في اتصال وثيق يركب طائرة أقوى، يحدث هذا في الشتاء أكثر تواتراً، ولكن يمكن أن يحدث في أي وقت من السنة أثناء تفشي الهواء البارد أو عندما يطفو الهواء الدافئ شمالاً، تغير المناخ يضعف سلوك درجة الحرارة الدائبة، خاصة في القطب الشمالي.

الاختلافات في الضغط الجوي

كما أن مواضع الضغط في الجو العلوي تدفع أيضاً مجرى الطائرات، حيث تخلق مناطق الضغط المنخفض طوارق، بينما يخلق الضغط العالي التلال، وتتدفق الطائرات على طول الحدود بين هذه السمات، وعندما تتضخم نظم الضغط، يصبح مجرى الطائرات مخففاً، مما يؤدي إلى أنماط جوية أكثر تطرفاً، والتفاعل بين شبكات تيار الطائرات ونظم الضغط السطحي هو نظامان متحركان:

المحيطات والنينيو

وتؤثر درجات حرارة المحيطات على مجرى الطائرات المتحركة عبر تبادل الحرارة مع الغلاف الجوي، ويمكن أن تؤدي درجات الحرارة السطحية في البحر إلى تعزيز الانتصاب وتغيير الرياح من المستوى الأعلى، كما أن أحداث النينيو ولانيا في المحيط الهادئ المداري لها آثار موثقة جيدا على مجرى الطائرات، وخلال النينيو، تتجه النفاثة الجنوبية إلى تيار الطائرات المتدفقة جنوبا، مما يؤدي إلى تيار شمالي جنوبي.

Climate Change and the Jet Stream

وهناك أدلة متزايدة على أن تغير المناخ يؤثر على تيار الطائرات، إذ أن تضخيم المنطقة القطبية الشمالية - وهو أسرع دفء في المنطقة القطبية الشمالية بالمقارنة مع بقية الكوكب - يقلل من درجة الحرارة بين القطب الشمالي وخط العرض المتوسط، وهذا الضعف في التدرج قد يؤدي إلى زيادة التلويث وتباطؤ الحركة، مما يؤدي إلى استمرار تطرف الطقس مثل موجات الحرارة المطولة، والفيضانات، والجفاف،

كما أن المناخ المشتعل يغيّر موقع وقوام الطائرة الفرعية، التي يحتمل أن تتحول إلى أحزام التهطال، ويمكن أن تترتب على هذه التغييرات آثار كبيرة على الزراعة والموارد المائية وإدارة الكوارث في العقود المقبلة.

الآثار على الطقس اليومي

ويؤثر مسار الطائرات على عدة جوانب من الطقس اليومي التي يعاني منها الناس مباشرة، ويساعد فهم هذه الآثار الأفراد والمجتمعات المحلية على الاستعداد للظواهر الجوية.

  • Storm paths:] The jet stream guides the movement ofعاصفs. When the jet is strong and zonal, storms move quickly and are less intense. When the jet is wavy,عاصفs can stall, leading to prolonged rain or snow.
  • Temperature temps:] Rapid shifts in the jet stream can cause temperature changes of 10 -20°C in just a day or two. These temps are common in spring and fall when the jet is most active.
  • أنماط التأمل: ] The jet stream determines where moisture is transported and where it converges. This affects the location of rain, snow, and thunderstorms. A small shift in the jet can mean the difference between a drought and a flood.
  • Wind and turbulence:] The jet stream itself creates strong winds aloft that can affect aviation. It also generates clear-air turbulence, which can be hazardous to aircraft but is generally avoidable with modern forecasting.
  • Winter weather:] The polar jet is closely tied to winter storm development. When the jet dips south, it can bring Arctic air and snow to regions that rarely see it, such as the southern United States or western Europe.
  • Summer heatwaves:] During summer, a northward bulge in the jet stream can allow a heat dome to form, trapping hot air over a region for days or weeks. This pattern has been linked to deadly heatwaves in Europe and North America.

رصد وتوقع خط الجيت

ويعتمد علماء الأرصاد الجوية على شبكة من الملاحظات والنماذج الحاسوبية لتتبع وتنبأ مجرى الطائرات، كما تُطلق بالونات الطقسية، المعروفة باسم أجهزة الراديو، مرتين يوميا من مئات المواقع في جميع أنحاء العالم، وهي تقيس درجة الحرارة والضغط والرطوبة وسرعة الرياح على ارتفاعات مختلفة، بما في ذلك مستوى تدفق الطائرات، كما توفر البيانات الساتلية معلومات هامة: يمكن للصور ذات الأشعة تحت الحمراء وأجهزة الصمامات المائية أن تكشف عن موقع الطائرات.

نماذج التنبؤ بالطقس العديدة تستخدم هذه الملاحظات لتحفيز الغلاف الجوي والتنبؤ بتطور مسار الطائرات، هذه النماذج تحسنت بشكل كبير خلال العقود الأخيرة، مما سمح للتنبؤ بأنواع تدفق الطائرات المتحركة قبل أسبوعين بمهارة معقولة، غير أن الطبيعة الفوضوية للغلاف الجوي تعني أن التنبؤات التي تتجاوز 10-14 يوماً لا تزال غير مؤكدة، خاصة عندما يكون تدفق الطائرات عالي التطاير في حالة تضخيم أو تحجب.

"الـ "جيت ستريم" في "لونج رانج فورستس"

التنبؤات الطويلة المدى، مثل النهايات الموسمية، غالباً ما تعتمد على فهم سلوك تيار الطائرات، والوصلات الهاتفية مثل النينيو - جنوبي التذبذب، وشمال المحيط الأطلسي، وتدفقات أطلنطي المتعددة الدكادلات، و التأثير على موقع وقوام تيار الطائرات، وهذه الأنماط الكبيرة تساعد على التنبؤ بما إذا كان الشتاء بارداً أو جافاً

أمثلة تاريخية على موجات الجراثيم

وقد ارتبطت عدة أحداث جوية بالغة في التاريخ الحديث بسلوك مجرى الطائرات الشاذ.

(البول الأوروبي المُحتَل لعام 2012)

وفي شباط/فبراير 2012، أدى غطس جنوبي في مجرى الطائرات القطبية إلى حدوث ارتفاع حاد في البرد والثلوج إلى كثير من أوروبا، حيث انخفضت درجة الحرارة إلى 35 درجة مئوية في بعض أجزاء أوروبا الشرقية، ونسبت مئات الوفيات إلى البرد، وظل تدفق الطائرات في هذا النمط لمدة أسبوعين تقريبا، مما أدى إلى إعاقة التدفق الطبيعي للنظم الجوية من الغرب إلى الشرق.

الموجة الأوروبية للهواء 2018

خلال صيف عام 2018، تلال مستمر في مجرى الطائرات المقفل على الهواء الساخن فوق شمال أوروبا، مما أدى إلى تحطيم موجة الحرارة والجفاف، وتجاوزت الحرارة 30 درجة مئوية في سكاندينافيا، وحدثت حرائق برية في السويد والمملكة المتحدة، وتسبب نفس النمط في فيضان شديد في اليابان، حيث هبطت مجرى الطائرات في المنطقة.

"الطوابق المُستحلة في أمريكا الشمالية"

وفي شباط/فبراير ٢٠٢١، حدث تعطيل كبير في دوامة الطوف القطبية يتصل بشكل مكثف بالهواء المطاطي المطاطي المقلي في عمق الولايات المتحدة الجنوبية، وشهدت تكساس درجات حرارة أقل بكثير من التجميد، وتجاوزات في الطاقة، وفقدان الحياة، وارتباط هذا الحدث بحدث مفاجئ للاحترار في الغلاف الجوي أدى إلى إضعاف دوامة القطب وسمح بالهواء البارد ليمتد جنوبا.

كيف أثرت على جت ستريم

وفي حين أن مجرى الطائرات هو ظاهرة عالية الارتفاع، فإن آثاره تُشعر على السطح بطرق مجدية، وبالنسبة للمزارعين، فإن مجرى الطائرات يحدد الظروف الموسمية المتزايدة وخطر التجمد أو الجفاف أو الفيضانات، وبالنسبة لشركات الطاقة، يؤثر على الطلب على التدفئة والتبريد وتوافر الطاقة الريحية، ويوفر للمديرين في حالات الطوارئ معلومات حاسمة لتوقع العواصف والأحداث القصوى.

وفي ظل تغير المناخ، يزداد أهمية فهم مسار الطائرات النفاثة للتكيف والقدرة على التكيف، ومع استمرار دفء الجو، يمكن أن تؤدي التحولات في مجرى الطائرات إلى تغيير نظم التهطال، وطرق العواصف، وأنماط درجات الحرارة بطرق تؤثر على النظم الإيكولوجية والزراعة والمجتمعات البشرية.

خاتمة

مسار الطائرة هو سمة دينامية وقوية في الغلاف الجوي للأرض، وهى تتحول إلى شكل الطقس الذي يعيشه مليارات الناس، بفهم ما يقود تيار الطائرة، وكيف يتفاعل مع المكونات الأخرى للنظام المناخي، يمكننا أن نتوقع بشكل أفضل تطرف الطقس والاستعداد لمستقبل قد تتغير فيه هذه الأنماط، سواء كنت متحمساً للطقس، أو طالباً، أو ببساطة شخص يريد أن يفهم

For further reading on the jet stream and its role in weather and climate, the following resources provide authoritative information: the UK Met Office jet stream page, the NOA Jetream online school for weather, the ClimateSA