الطقس القاسي: تكوّن الأعاصير وتتبعها - منظور عالمي

تُعد الأعاصير من بين أعنف الظواهر الجوية وأكثرها تدميرًا على وجه الأرض. ورغم أنها غالبًا ما ترتبط بمناطق محددة، إلا أنها يمكن أن تحدث في أجزاء كثيرة من العالم. يقدم هذا الدليل الشامل منظورًا عالميًا حول تكوّن الأعاصير وتصنيفها وتتبعها وإجراءات السلامة المتعلقة بها.

فهم تكوّن الأعاصير

الأعاصير هي أعمدة دوارة من الهواء تمتد من عاصفة رعدية إلى الأرض. ويعتبر تكوّنها عملية معقدة تتضمن عدة مكونات رئيسية:

1. عدم استقرار الغلاف الجوي

يشير عدم الاستقرار إلى ميل الهواء إلى الارتفاع بسرعة. يحدث هذا عندما تعلو كتلة هوائية باردة وجافة كتلة هوائية دافئة ورطبة بالقرب من السطح. كلما زاد الفرق في درجات الحرارة، زاد عدم استقرار الغلاف الجوي.

مثال: في سهول البامبا الأرجنتينية، يؤدي تصادم الهواء الدافئ الرطب القادم من الشمال مع الكتل الهوائية الباردة القادمة من جبال الأنديز إلى خلق ظروف مواتية لعدم الاستقرار.

2. الرطوبة

تُعد الرطوبة الوفيرة أمرًا حاسمًا لتطور العواصف الرعدية. يوفر بخار الماء الوقود للعواصف حيث يتكثف ويطلق الحرارة الكامنة، مما يعزز من عدم الاستقرار وقوة التيارات الهوائية الصاعدة.

مثال: يُعد خليج البنغال، الذي يغذي بنغلاديش بالرطوبة، منطقة معروفة بالعواصف الرعدية الشديدة ومخاطر الأعاصير المرتبطة بها.

3. الرفع

هناك حاجة إلى آلية رفع لبدء حركة الهواء الصاعدة. يمكن أن تكون هذه الآلية جبهة هوائية، أو خطًا جافًا، أو حتى تضاريس مثل الجبال.

مثال: في وادي بو بإيطاليا، يمكن لجبال الألب أن تعمل كآلية رفع، مما يؤدي إلى إثارة العواصف الرعدية حيث يُجبر الهواء على الارتفاع على طول سفوح الجبال.

4. قص الرياح

قص الرياح هو التغير في سرعة الرياح و/أو اتجاهها مع الارتفاع. ربما يكون هذا هو المكون الأكثر أهمية لتكوّن الأعاصير. على وجه التحديد، يخلق قص الرياح القوي دوامية أفقية (أنبوب دوار وغير مرئي من الهواء). عندما يميل هذا الدوام الأفقي رأسيًا بفعل تيار صاعد قوي، فإنه يخلق عمودًا دوارًا داخل العاصفة الرعدية يُعرف باسم "ميسوسيكلون".

مثال: السهول الشاسعة في الولايات المتحدة، وخاصة "ممر الأعاصير"، تشهد بشكل متكرر قصًا قويًا للرياح بين التيارات النفاثة منخفضة المستوى والرياح في المستويات العليا.

العاصفة الرعدية الخارقة (Supercell)

تنشأ معظم الأعاصير القوية إلى العنيفة من العواصف الرعدية الخارقة. الخلية الخارقة هي عاصفة رعدية ذات تيار صاعد دوار (ميسوسيكلون). يمكن أن يبلغ عرض الميسوسيكلون عدة كيلومترات ويمكن أن يستمر لساعات.

الخصائص الرئيسية للخلية الخارقة:

• تيار صاعد دوار (ميسوسيكلون): هذه هي السمة المميزة للخلية الخارقة والمقدمة لتكوّن الإعصار.
• سحابة جدارية: قاعدة سحابية منخفضة ودوارة تتشكل غالبًا تحت الميسوسيكلون. تتطور الأعاصير بشكل متكرر من السحابة الجدارية.
• تيار هابط في الجهة الخلفية (RFD): تدفق من الهواء البارد والجاف يلتف حول الميسوسيكلون، مما يساعد على إحكام الدوران وإنزال الإعصار إلى الأرض.
• تيار هابط في الجهة الأمامية (FFD): التدفق الخارجي الرئيسي من العاصفة، وغالبًا ما يحتوي على أمطار غزيرة وبرد.

تصنيف الأعاصير: مقياس فوجيتا المحسن (EF)

يُستخدم مقياس فوجيتا المحسن (EF) لتصنيف شدة الإعصار بناءً على الضرر الذي يسببه. وهو تحسين على مقياس فوجيتا الأصلي (F)، الذي كان يعتمد بشكل أساسي على تقديرات سرعة الرياح.

فئات مقياس EF هي:

• EF0: ضعيف (65-85 ميل/ساعة؛ 105-137 كم/ساعة) - أضرار خفيفة، مثل تكسر أغصان الأشجار وتلف اللافتات.
• EF1: ضعيف (86-110 ميل/ساعة؛ 138-177 كم/ساعة) - أضرار معتدلة، مثل تقشر أسطح الأسقف وانقلاب المنازل المتنقلة.
• EF2: قوي (111-135 ميل/ساعة؛ 178-217 كم/ساعة) - أضرار كبيرة، مثل تمزق أسقف المنازل جيدة البناء واقتلاع الأشجار.
• EF3: قوي (136-165 ميل/ساعة؛ 218-266 كم/ساعة) - أضرار جسيمة، مثل تدمير طوابق كاملة من المنازل جيدة البناء ورفع السيارات عن الأرض.
• EF4: عنيف (166-200 ميل/ساعة؛ 267-322 كم/ساعة) - أضرار مدمرة، مثل تسوية المنازل جيدة البناء بالأرض وقذف السيارات لمسافات طويلة.
• EF5: عنيف (أكثر من 200 ميل/ساعة؛ أكثر من 322 كم/ساعة) - أضرار لا تصدق، مثل جرف المنازل بالكامل وتناثر الحطام لعدة كيلومترات.

من المهم ملاحظة أن مقياس EF يعتمد على الأضرار المرصودة وليس مباشرة على سرعات الرياح المقاسة. تُستخدم مؤشرات الضرر (DIs) ودرجات الضرر (DODs) لتقدير سرعة الرياح المطلوبة لإحداث الضرر المرصود.

حدوث الأعاصير عالميًا: ما وراء ممر الأعاصير

بينما يُعرف وسط الولايات المتحدة باسم "ممر الأعاصير"، تحدث الأعاصير في كل قارة باستثناء القارة القطبية الجنوبية. يختلف التكرار والشدة بشكل كبير عبر المناطق المختلفة.

الولايات المتحدة

تشهد الولايات المتحدة أكبر عدد من الأعاصير على مستوى العالم، بمتوسط يزيد عن 1000 إعصار سنويًا. ممر الأعاصير، الذي يمتد عبر ولايات مثل تكساس وأوكلاهوما وكانساس ونبراسكا وداكوتا الجنوبية، معرض بشكل خاص لهذه العواصف بسبب التقاء فريد للظروف الجوية.

بنغلاديش

تُعد بنغلاديش منطقة أخرى ذات مخاطر عالية للأعاصير. موقعها الجغرافي، مع تفاعل الهواء الدافئ والرطب من خليج البنغال مع سفوح جبال الهيمالايا، يخلق ظروفًا جوية غير مستقرة للغاية. على الرغم من أن عدد الأعاصير قد يكون أقل من الولايات المتحدة، إلا أن الكثافة السكانية تعني أن التأثير يمكن أن يكون مدمرًا، حيث أودت بعض الأحداث بحياة الآلاف.

الأرجنتين

تشهد منطقة البامباس في الأرجنتين عواصف رعدية وأعاصير متكررة، تُعرف محليًا باسم "ترومباس". الظروف الجوية مشابهة لتلك الموجودة في السهول الكبرى بالولايات المتحدة، حيث يتصادم الهواء الدافئ الرطب مع الكتل الهوائية الباردة.

أوروبا

تشهد أوروبا عددًا كبيرًا من الأعاصير سنويًا، على الرغم من أنها غالبًا ما تكون أضعف مقارنة بتلك الموجودة في الولايات المتحدة. أبلغت مناطق مثل إيطاليا وفرنسا وألمانيا والمملكة المتحدة عن حوادث أعاصير. غالبًا ما ترتبط هذه الأعاصير بالعواصف الرعدية الخارقة أو الزوابع المائية التي تنتقل إلى اليابسة.

أستراليا

تشهد أستراليا أيضًا أعاصير، لا سيما في المناطق الجنوبية والشرقية. غالبًا ما ترتبط هذه الأحداث بالجبهات الباردة والعواصف الرعدية التي تتحرك عبر القارة.

مناطق أخرى

تم الإبلاغ عن أعاصير في بلدان أخرى حول العالم، بما في ذلك كندا وروسيا وجنوب إفريقيا وأجزاء من آسيا. يمكن أن يكون الوعي والإبلاغ عن الأعاصير في هذه المناطق محدودًا، لكن جهود البحث وجمع البيانات تعمل على تحسين فهمنا لحدوث الأعاصير على مستوى العالم.

تتبع الأعاصير والتنبؤ بها: التقنيات الحديثة

يُعد التتبع الدقيق للأعاصير والتنبؤ بها أمرًا بالغ الأهمية لإنقاذ الأرواح وتخفيف الأضرار. لقد حسنت التقنيات الحديثة بشكل كبير من قدرتنا على اكتشاف هذه العواصف الخطيرة والتحذير منها.

رادار دوبلر

رادار دوبلر هو الأداة الرئيسية المستخدمة للكشف عن الأعاصير. يمكنه قياس سرعة واتجاه الرياح داخل العاصفة الرعدية، مما يسمح لخبراء الأرصاد الجوية بتحديد الميسوسيكلونات الدوارة والتطور المحتمل للأعاصير. يمكن لرادار دوبلر أيضًا اكتشاف الحطام الذي يرفعه الإعصار في الهواء، وهو مؤشر قوي على وجود إعصار على الأرض.

كيف يعمل رادار دوبلر:

1. يصدر الرادار نبضة من الطاقة الكهرومغناطيسية.
2. تصطدم النبضة بالأجسام الموجودة في الغلاف الجوي (مطر، برد، حطام).
3. ينعكس جزء من الطاقة مرة أخرى إلى الرادار.
4. يقيس الرادار انزياح تردد الطاقة المنعكسة (تأثير دوبلر).
5. يُستخدم هذا الانزياح في التردد لتحديد سرعة واتجاه حركة الأجسام.

الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس

توفر الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس نظرة عامة واسعة على الظروف الجوية ويمكنها تتبع تطور أنظمة الطقس واسعة النطاق التي قد تؤدي إلى تفشي الأعاصير. توفر الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض مراقبة مستمرة، بينما توفر الأقمار الصناعية ذات المدار القطبي صورًا عالية الدقة لمناطق محددة.

الرصد السطحي

توفر محطات الطقس السطحية، وأنظمة رصد الطقس الآلية (AWOS)، ومراقبو الطقس المتطوعون بيانات قيمة على مستوى سطح الأرض حول درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح والمتغيرات الجوية الأخرى. تُستخدم هذه المعلومات لتحسين نماذج وتنبؤات الطقس.

نماذج التنبؤ العددي بالطقس (NWP)

نماذج التنبؤ العددي بالطقس هي محاكاة حاسوبية للغلاف الجوي تستخدم معادلات رياضية للتنبؤ بالظروف الجوية المستقبلية. تدمج هذه النماذج بيانات من مصادر مختلفة، بما في ذلك الرادار والأقمار الصناعية والرصد السطحي. يمكن للنماذج عالية الدقة محاكاة العواصف الرعدية وحتى توفير بعض المؤشرات على احتمالية حدوث إعصار.

القيود: على الرغم من تحسن نماذج التنبؤ العددي بالطقس بشكل كبير، إلا أنها لا تزال تعاني من قيود في التنبؤ بالموقع والتوقيت الدقيقين للأعاصير. إن تكوّن الإعصار عملية معقدة تحدث على نطاق صغير نسبيًا، مما يجعل من الصعب على النماذج محاكاتها بدقة.

مطاردو العواصف والراصدون

مطاردو العواصف هم خبراء أرصاد جوية وهواة طقس يسافرون إلى المناطق التي يُتوقع فيها حدوث طقس قاسٍ. يقدمون ملاحظات في الوقت الفعلي ولقطات فيديو للعواصف، والتي يمكن أن تكون ذات قيمة لا تقدر بثمن لتأكيد وصول الأعاصير إلى الأرض وتقييم الأضرار. أما راصدو الطقس فهم متطوعون مدربون يراقبون ويبلغون السلطات المحلية عن أحداث الطقس القاسي.

اعتبارات أخلاقية: يمكن أن تكون مطاردة العواصف خطيرة، ومن المهم إعطاء الأولوية للسلامة وتجنب تعريض النفس أو الآخرين للخطر. من الضروري الحفاظ على مسافة آمنة من الأعاصير واحترام الممتلكات الخاصة.

السلامة من الأعاصير: حماية نفسك ومجتمعك

إن معرفة ما يجب القيام به قبل وأثناء وبعد الإعصار يمكن أن يزيد بشكل كبير من فرصك في البقاء على قيد الحياة.

قبل الإعصار

• ضع خطة سلامة: حدد غرفة آمنة أو ملجأ في منزلك أو مدرستك أو مكان عملك. يجب أن تكون هذه غرفة داخلية في الطابق السفلي، بعيدًا عن النوافذ.
• ابق على اطلاع: راقب تنبؤات الطقس والتحذيرات من مصادر موثوقة، مثل خدمات الأرصاد الجوية الوطنية ووسائل الإعلام المحلية.
• جهز حقيبة طوارئ: قم بتضمين الإمدادات الأساسية مثل الماء والطعام ومصباح يدوي وراديو يعمل بالبطارية ومجموعة إسعافات أولية.
• تعرف على علامات التحذير: كن على دراية بالإشارات المرئية التي قد تشير إلى وجود إعصار، مثل سماء داكنة مخضرة، أو برد كبير، أو هدير عالٍ، أو سحابة قمعية مرئية.

أثناء الإعصار

• إذا كنت في الداخل: اذهب إلى غرفتك الآمنة أو الملجأ المخصص. احتمِ تحت قطعة أثاث متينة، مثل طاولة أو مكتب، واحمِ رأسك ورقبتك.
• إذا كنت في مركبة: اترك المركبة وابحث عن مأوى في مبنى متين. إذا لم يكن هناك مبنى متاح، استلقِ بشكل مسطح في خندق أو منطقة منخفضة واحمِ رأسك ورقبتك.
• إذا كنت في الخارج: استلقِ بشكل مسطح في خندق أو منطقة منخفضة واحمِ رأسك ورقبتك. ابتعد عن الأشجار وخطوط الكهرباء والمخاطر المحتملة الأخرى.

بعد الإعصار

• ابق على اطلاع: استمر في مراقبة تنبؤات الطقس والتحذيرات.
• قيّم الأضرار: افحص ممتلكاتك بعناية بحثًا عن الأضرار. كن على دراية بالمخاطر مثل خطوط الكهرباء الساقطة وعدم استقرار الهياكل.
• قدم المساعدة: ساعد الجيران والآخرين المحتاجين.
• أبلغ عن الأضرار: اتصل بالسلطات المحلية للإبلاغ عن الأضرار وطلب المساعدة.

استعداد المجتمع وقدرته على الصمود

يُعد بناء قدرة المجتمع على الصمود أمرًا ضروريًا لتقليل تأثير الأعاصير. وهذا يشمل:

• التثقيف والتوعية: تعزيز التثقيف العام حول السلامة من الأعاصير والاستعداد لها.
• تحسينات البنية التحتية: بناء ملاجئ للأعاصير وتعزيز المباني لتحمل الرياح القوية.
• تخطيط الاستجابة للطوارئ: وضع خطط شاملة للاستجابة للطوارئ تحدد إجراءات التحذير والإخلاء والإنقاذ.
• التعاون: تعزيز التعاون بين الوكالات الحكومية والمستجيبين للطوارئ والمنظمات المجتمعية.

مستقبل التنبؤ بالأعاصير

يُعد التنبؤ بالأعاصير مجالًا مستمرًا للبحث والتطوير. يعمل العلماء على تحسين دقة وزمن الإنذار المبكر للأعاصير من خلال:

• تحسين نماذج التنبؤ العددي بالطقس: تطوير نماذج عالية الدقة يمكنها محاكاة تطور العواصف الرعدية وتكوّن الأعاصير بشكل أفضل.
• تطوير تقنيات رادار جديدة: تطبيق رادار المصفوفة الطورية وأنظمة الرادار المتعددة لتوفير ملاحظات أكثر تفصيلاً وفي الوقت المناسب.
• استخدام الذكاء الاصطناعي: تطبيق تقنيات تعلم الآلة لتحليل بيانات الطقس وتحديد الأنماط المرتبطة بتكوّن الأعاصير.

الخاتمة

تُعد الأعاصير خطرًا جويًا كبيرًا يمكن أن يحدث في أجزاء كثيرة من العالم. من خلال فهم تكوين هذه العواصف وتصنيفها وتتبعها، ومن خلال اتخاذ تدابير السلامة المناسبة، يمكننا تقليل خطر الإصابة والوفاة بشكل كبير. إن استعداد المجتمع والبحث المستمر أمران حاسمان لبناء القدرة على الصمود وتحسين قدرتنا على التنبؤ بهذه الأحداث الخطيرة والتحذير منها. يهدف هذا الدليل "الشامل" إلى توفير أساس قوي من المعرفة للقراء في جميع أنحاء العالم.