تويت
عاصفه
Storm - Orage/ Tempête
العاصفة
العاصفة storm هي الحالة الجوية التي تشتد فيها سرعة الرياح إلى الحد الذي تعرف عنده بالرياح العاصفة، وتمتد لفترة زمنية قد تصل إلى أكثر من 24 ساعة، وذلك طبقاً لسبب تشكلها. قد يرافق هذه الرياح الشديدة العاصفة تدمير المنشآت وكسر الأشجار واقتلاعها، وانهيار الأبراج المعدنية وخطوط نقل الطاقة. وقد يرافق هذه الرياح أحياناً هَطْل مطر شديد يؤدي إلى حدوث فيضانات، وانزلاق في الأراضي الجبلية، وارتفاع الأمواج في البحر وعلى الشواطئ، مع امتداد مياه البحر على السواحل بما يطلق عليه اسم المد البحري العاصفي. وقد تترافق هذه الرياح الشديدة مع إثارة الأتربة، إذا ترافقت مع الجفاف، وحدوث ما يسمى بالعواصف الرملية والترابية التي تؤدي إلى خفض الرؤية لتصل إلى أمتار عدة مع إحداث أضرار كبيرة زراعية وصحية. وتعد الرياح عاصفة في أدنى درجاتها عندما تبلغ سرعة الرياح 21ـ24م/ثا. وعند ازدياد سرعة الرياح أكثر من ذلك يطلق عليها اسم العاصفة الشديدة إذ تكون سرعة الرياح بين 24ـ28م/ثا. والعاصفة القاسية بين 28ـ32م/ثا، الرياح الإعصارية[ر: الإعصار] عندما تزيد سرعة الرياح على 32م/ثا.
وقد يطلق اسم العاصفة على المنخفض الجوي المداري ويسمى عندئذ بالعاصفة المدارية وهو المنخفض الجوي الذي يتشكل في المحيطات والبحار المدارية المفتوحة عند تلقيها كمية كبيرة جداً من الإشعاع الشمسي. كما أن هنالك أنواع أخرى من العواصف المتعلقة بالظواهر الجوية كالعاصفة الرعدية[ر] والعاصفة المطرية وهبات الرياح القوية جداً المرتبطة بنظام الجبهات الهوائية الباردة، وكذلك مع الغيوم الحملية المطرية المتطورة المتعارف عليها بالاسم اللاتينيcumulonimbus التي يرمز لها اختصاراً Cb.
ـ الظروف الجوية المسببة للعواصف
تعدّ العواصف أحد أهم مظاهر تحولات الطاقة في الجو، وأحد سبل التخفيف من حدة الفروق الكامنة في أشكال الطاقة، وقد تكون نتاجاً لتبادل الطاقة بين نظامي المحيط العالمي والغلاف الجوي.
ويعدّ تدرج الضغط الشديد وعدم الاستقرار الجوي السبب المباشر في تشكل التيارات الهوائية العاصفة. ويحصل مثل هذا التدرج ضمن نطاق المنخفضات الجوية العميقة؛ أي ذات الضغط الجوي المنخفض فيها بما فيه الكفاية. في مثل هذه الحالة يحدث تراص كثيف لخطوط تساوي الضغط الجوي مما يولد رياحاً عاصفة تدوم أكثر من 24 ساعة في مكان محدد يعبره المنخفض الجوي. ولابد من التمييز بين هذه الرياح العاصفة وتلك الهبات الريحية التي تمتد عشرات الثواني إلى دقائق عدة وتحدث آثاراً مدمرة أيضاً. مثل هذه العواصف القصيرة الأمد قد يحدثها الخط الإعصاري الذي يسبق الجبهات الباردة ببضع مئات الأمتار. وقد تحدث مثل هذه الهبات أيضاً مع مرور بعض الغيوم الحملية النامية.
ـ الأعاصير المدارية
تعدّ الأعاصير المدارية typhoons, hurricanesأحد أهم أشكال مظاهر العواصف والرياح الإعصارية الشديدة التي تشاهد على سطح الأرض. يُطلق اسم منخفض جوي depression أو cycloneعلى البؤرة النشطة في منطقة الضغط الجوي المنخفض، الذي تسود فيها رياح تكون حركتها لولبية عكس اتجاه حركة عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، ومع عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي، مع نزوع نحو مركز هذه الكتلة. والمنخفضات المدارية tropical cyclones هي نوع خاص من المنخفضات الجوية يتشكل معظمها بين خطي العرض 10ْ و20 ْ شمال خط الاستواء وجنوبه، وتكون بداية المنخفض المداري تشوه واضطراب في حقل الرياح على جانبي الاستواء في المناطق المدارية حيث لاتزيد سرعة الرياح على 55كم/ساعة. وعندما يتطور المنخفض ليدخل مرحلة الإعصار المداري تزداد سرعة الرياح فيه إلى ما لا يقل عن 125كم/ساعة. وتتجلى أحوال الطقس عند سيطرة المنخفض المداري أو الإعصار المداري بالعواصف الرعدية والبرد والرياح والهَطْل الإعصاري. وتعدّ الأعاصير المدارية شكلاً عنيفاً من أشكال التحولات الطاقية وتبادلها بين المحيط المائي والغلاف الجوي.
ـ آلية تشكل الأعاصير المدارية
تتشكل معظم الأعاصير المدارية في المناطق المدارية الساخنة من المحيطين الهادئ والأطلسي، ولا تتشكل فوق مناطق المحيط الباردة. ويطلق اسم hurricane على هذا الإعصار في المحيط الأطلسي وشرقي المحيط الهادئ ومناطق أخرى، واسم typhoon في غربي المحيط الهادئ وبحر الصين.
لاتتوفر تفسيرات دقيقة حول تشكل الإعصار المداري، ولكن هناك جملة من القرائن التي يمكن أن تستخدم للتنبؤ بتشكل مثل هذه الأعاصير. وتعدّ مياه المحيط الدافئة (أعلى من 25درجة مئوية) في مناطق تصل إلى 20 ْ شمال خط الاستواء وجنوبه من العوامل المساعدة على تشكلها. كما أنه لا توجد إمكانية لتشكل المنخفض عند خط الاستواء لانعدام القوة المسماة قوة كوريوليس الناتجة من دوران الأرض. ويعدّ عدم الاستقرار والاضطراب في التيار في تلك المناطق المدارية من العوامل المهمة المساعدة على تشكل المنخفضات المدارية. وتشير المعلومات الحالية بشأن آلية تشكل هذه المنخفضات إلى أن الهواء الساخن في الجو المضطرب فوق مياه المحيط الدافئة يؤدي إلى تبخر كمية كبيرة من المياه في منطقة تشوه التيار ورفعها نحو الأعلى في الجو لتبرد ويتكاثف بخار الماء، ومن ثم تنطلق كمية كبيرة من الطاقة، مما يدفع بالتيارات الحملية نحو الأعلى في تلك البؤرة. هذه التيارات الصاعدة تشكل الغيوم الحملية. وتساعد قوة كوريوليس الدورانية على إغلاق الدورة الهوائية الأفقية في منطقة التشوه وبدء تشكل المنخفض الجوي. يتعمق الضغط الجوي في المنخفض المتشكل مع تزايد الطاقة الحرارية المتحولة وتراكمها إلى حركة مقارنة مع ما تفقده الكتلة من الطاقة المفقودة من خلال الاحتكاك. وفي المراحل الأولى من تكون المنخفض لاتزيد سرعة الرياح الأفقية على 15م/ثا. وعندما تصل سرعة الرياح إلى20م/ثا يكون المنخفض الجوي قد تشكل. ثم يتحول إلى عاصفة مدارية عندما تصبح سرعة الرياح بين 21و32م/ثا، وقد تزيد على هذا الحد عند تطور العاصفة إلى إعصار مداري. ومع تطور المنخفض وتعمقه يمكن أن ينخفض الضغط الجوي في مركزه ليصل إلى 900هيكتوباسكال، وقد ينخفض إلى أدنى من ذلك؛ إذ سجلت قيمة للضغط الجوي في أحد هذه الأعاصير بلغت نحو 877هكتوباسكال. وقد وصلت قيم التدرج في حقل الضغط الجوي الأفقي إلى 14ـ100هكتوباسكال/100كم. أما سرعة الرياح الحقيقية في قلب الإعصار فيصعب قياسها بدقة بسبب تحطم أجهزة قياس سرعة الرياح كافة. وقد قدرت السرعة القصوى لسرعة الرياح نحو400كم/ساعة وقد يكون أكثر من ذلك. وتتأثر بالعاصفة منطقة يصل نصف قطرها إلى 1000كم أحياناً، ولكن المساحة الأكثر تأثراً تراوح بين 300و350كم. يتوقف ذلك على مرحلة عمر الإعصار في أثناء مروره فوق المنطقة المعنية. هذا وتقدر كمية الهطل المطري الناتجة من مرور الإعصار فوق نقطة محددة على سطح الأرض بنحو 500مم. وهنالك تقديرات لحالات أخرى تصل فيها الكمية إلى 2500مم.
ـ تطبيقات الاستشعار عن بعد في التنبؤ عن الأعاصير
نظراً للمخاطر الجسيمة التي تنتج من الأعاصير المدارية سواءً من حيث الخطورة على الحياة البشرية أو على الممتلكات المادية فقد أُعطيت هذه الأعاصير أهمية استثنائية وخاصة فيما يتعلق بتطوير النماذج الرياضية لنشوء هذه المنخفضات الإعصارية وتطورها وحركتها. ومع بداية استثمار الفضاء تطورت تطبيقات الاستشعار عن بعد في مجال مراقبة حركة هذه الأعاصير من حيث السرعة والاتجاه لتتخذ الإجراءات الممكنة للتخفيف من الأضرار الناجمة عنها. وقد تم تطوير هذه الطرق في الوقت الذي كانت فيه التنبؤات العددية للطقس والنمذجة الرياضية عاجزة عن اكتشاف هذه الأعاصير والتنبؤ بتشكلها وذلك لصغر حجمها؛ إذ لايتجاوز قطرها ألف كيلومتر. في الوقت الذي كانت فيه النماذج العددية البدائية تتعامل مع شبكة من النقاط تزيد المسافة بينها على ألف كيلومتر. وعلى الرغم من التطور الكبير في مجال استثمار الحواسيب الأكثر تطوراً التي تسمح باستخدام شبكات حساب عددية صغيرة تقل عن كيلومتر. إلا أن استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد سواء من خلال السواتل أو التجهيزات الرادارية مازالت تستخدم على أوسع نطاق في متابعة حركة هذه المنخفضات والتنبؤ بسرعتها واتجاه تقدمها. ومن ثمَّ فإن هذه التقنيات الاستشعارية تتيح التعويض عن التنبؤات العددية الناتجة من ضعف كثافة المعلومات الرصدية في عرض المحيطات المائية المفتوحة.
ـ الآثار الناتجة عن الأعاصير وسبل التكيف معها
تؤدي الأعاصير والعواصف، المدارية منها أو العواصف الرملية والترابية، إلى حدوث كوارث مادية وبشرية واقتصادية، ناهيك عن النتائج النفسية التي تتركها هذه العواصف على سكان المناطق المتأثرة. وهناك سبل شتى للتعامل مع هذه العواصف بحسب شدتها ونوعها ومكان حدوثها. والتنبؤ عن هذه الظاهرة هو العامل الأهم في اتخاذ إجراءات الحيطة التي قد تصل إلى حد الترحيل حفاظاً على حياة البشر. وقد يُكتفى باتخاذ إجراءات وقائية مثل إغلاق النوافذ والأبواب بإحكام وترك الخروج إلى الشارع وتوفير الاحتياطات التموينية الكافية للسكان في الفترة الحرجة لمرور العاصفة. ويصعب اليوم التكهن بوجود طرائق للحد من عنف ظاهرة الإعصار المداري للطاقة الهائلة المرافقة له، وقد تكون هناك إمكانية محددة للتخفيف من حدة العواصف الرعدية والثلجية والمطرية ذات التأثيرات المحلية ضمن إطار برامج تحوير الطقس weather modification المعروفة عالمياً.
إبراهيم عيد
Storm - Orage/ Tempête
العاصفة
العاصفة storm هي الحالة الجوية التي تشتد فيها سرعة الرياح إلى الحد الذي تعرف عنده بالرياح العاصفة، وتمتد لفترة زمنية قد تصل إلى أكثر من 24 ساعة، وذلك طبقاً لسبب تشكلها. قد يرافق هذه الرياح الشديدة العاصفة تدمير المنشآت وكسر الأشجار واقتلاعها، وانهيار الأبراج المعدنية وخطوط نقل الطاقة. وقد يرافق هذه الرياح أحياناً هَطْل مطر شديد يؤدي إلى حدوث فيضانات، وانزلاق في الأراضي الجبلية، وارتفاع الأمواج في البحر وعلى الشواطئ، مع امتداد مياه البحر على السواحل بما يطلق عليه اسم المد البحري العاصفي. وقد تترافق هذه الرياح الشديدة مع إثارة الأتربة، إذا ترافقت مع الجفاف، وحدوث ما يسمى بالعواصف الرملية والترابية التي تؤدي إلى خفض الرؤية لتصل إلى أمتار عدة مع إحداث أضرار كبيرة زراعية وصحية. وتعد الرياح عاصفة في أدنى درجاتها عندما تبلغ سرعة الرياح 21ـ24م/ثا. وعند ازدياد سرعة الرياح أكثر من ذلك يطلق عليها اسم العاصفة الشديدة إذ تكون سرعة الرياح بين 24ـ28م/ثا. والعاصفة القاسية بين 28ـ32م/ثا، الرياح الإعصارية[ر: الإعصار] عندما تزيد سرعة الرياح على 32م/ثا.
وقد يطلق اسم العاصفة على المنخفض الجوي المداري ويسمى عندئذ بالعاصفة المدارية وهو المنخفض الجوي الذي يتشكل في المحيطات والبحار المدارية المفتوحة عند تلقيها كمية كبيرة جداً من الإشعاع الشمسي. كما أن هنالك أنواع أخرى من العواصف المتعلقة بالظواهر الجوية كالعاصفة الرعدية[ر] والعاصفة المطرية وهبات الرياح القوية جداً المرتبطة بنظام الجبهات الهوائية الباردة، وكذلك مع الغيوم الحملية المطرية المتطورة المتعارف عليها بالاسم اللاتينيcumulonimbus التي يرمز لها اختصاراً Cb.
ـ الظروف الجوية المسببة للعواصف
تعدّ العواصف أحد أهم مظاهر تحولات الطاقة في الجو، وأحد سبل التخفيف من حدة الفروق الكامنة في أشكال الطاقة، وقد تكون نتاجاً لتبادل الطاقة بين نظامي المحيط العالمي والغلاف الجوي.
ويعدّ تدرج الضغط الشديد وعدم الاستقرار الجوي السبب المباشر في تشكل التيارات الهوائية العاصفة. ويحصل مثل هذا التدرج ضمن نطاق المنخفضات الجوية العميقة؛ أي ذات الضغط الجوي المنخفض فيها بما فيه الكفاية. في مثل هذه الحالة يحدث تراص كثيف لخطوط تساوي الضغط الجوي مما يولد رياحاً عاصفة تدوم أكثر من 24 ساعة في مكان محدد يعبره المنخفض الجوي. ولابد من التمييز بين هذه الرياح العاصفة وتلك الهبات الريحية التي تمتد عشرات الثواني إلى دقائق عدة وتحدث آثاراً مدمرة أيضاً. مثل هذه العواصف القصيرة الأمد قد يحدثها الخط الإعصاري الذي يسبق الجبهات الباردة ببضع مئات الأمتار. وقد تحدث مثل هذه الهبات أيضاً مع مرور بعض الغيوم الحملية النامية.
ـ الأعاصير المدارية
 |
| صورة باالأقمار الصناعية للإعصار المداري «هوريكان ميتش» الذي ضرب أمريكا الوسطى من 22 تشرين الأول 1998حتى 5 تشرين الثاني 1998 |
 |
| صورة باالأقمار الصناعية للإعصار المداري«تايفونتوكيج Tokage»، التقطت في 19/10/2004 حين التقاط هذه الصورة كان الإعصاريتمركز على بعد 23ميلاً إلى الجنوب والجنوب الشرقي من مدينة أوكيناوا في اليابان، ويتحرك نحو الشمال والشمال الشرقي بسرعة 27كم/سا. |
ـ آلية تشكل الأعاصير المدارية
تتشكل معظم الأعاصير المدارية في المناطق المدارية الساخنة من المحيطين الهادئ والأطلسي، ولا تتشكل فوق مناطق المحيط الباردة. ويطلق اسم hurricane على هذا الإعصار في المحيط الأطلسي وشرقي المحيط الهادئ ومناطق أخرى، واسم typhoon في غربي المحيط الهادئ وبحر الصين.
لاتتوفر تفسيرات دقيقة حول تشكل الإعصار المداري، ولكن هناك جملة من القرائن التي يمكن أن تستخدم للتنبؤ بتشكل مثل هذه الأعاصير. وتعدّ مياه المحيط الدافئة (أعلى من 25درجة مئوية) في مناطق تصل إلى 20 ْ شمال خط الاستواء وجنوبه من العوامل المساعدة على تشكلها. كما أنه لا توجد إمكانية لتشكل المنخفض عند خط الاستواء لانعدام القوة المسماة قوة كوريوليس الناتجة من دوران الأرض. ويعدّ عدم الاستقرار والاضطراب في التيار في تلك المناطق المدارية من العوامل المهمة المساعدة على تشكل المنخفضات المدارية. وتشير المعلومات الحالية بشأن آلية تشكل هذه المنخفضات إلى أن الهواء الساخن في الجو المضطرب فوق مياه المحيط الدافئة يؤدي إلى تبخر كمية كبيرة من المياه في منطقة تشوه التيار ورفعها نحو الأعلى في الجو لتبرد ويتكاثف بخار الماء، ومن ثم تنطلق كمية كبيرة من الطاقة، مما يدفع بالتيارات الحملية نحو الأعلى في تلك البؤرة. هذه التيارات الصاعدة تشكل الغيوم الحملية. وتساعد قوة كوريوليس الدورانية على إغلاق الدورة الهوائية الأفقية في منطقة التشوه وبدء تشكل المنخفض الجوي. يتعمق الضغط الجوي في المنخفض المتشكل مع تزايد الطاقة الحرارية المتحولة وتراكمها إلى حركة مقارنة مع ما تفقده الكتلة من الطاقة المفقودة من خلال الاحتكاك. وفي المراحل الأولى من تكون المنخفض لاتزيد سرعة الرياح الأفقية على 15م/ثا. وعندما تصل سرعة الرياح إلى20م/ثا يكون المنخفض الجوي قد تشكل. ثم يتحول إلى عاصفة مدارية عندما تصبح سرعة الرياح بين 21و32م/ثا، وقد تزيد على هذا الحد عند تطور العاصفة إلى إعصار مداري. ومع تطور المنخفض وتعمقه يمكن أن ينخفض الضغط الجوي في مركزه ليصل إلى 900هيكتوباسكال، وقد ينخفض إلى أدنى من ذلك؛ إذ سجلت قيمة للضغط الجوي في أحد هذه الأعاصير بلغت نحو 877هكتوباسكال. وقد وصلت قيم التدرج في حقل الضغط الجوي الأفقي إلى 14ـ100هكتوباسكال/100كم. أما سرعة الرياح الحقيقية في قلب الإعصار فيصعب قياسها بدقة بسبب تحطم أجهزة قياس سرعة الرياح كافة. وقد قدرت السرعة القصوى لسرعة الرياح نحو400كم/ساعة وقد يكون أكثر من ذلك. وتتأثر بالعاصفة منطقة يصل نصف قطرها إلى 1000كم أحياناً، ولكن المساحة الأكثر تأثراً تراوح بين 300و350كم. يتوقف ذلك على مرحلة عمر الإعصار في أثناء مروره فوق المنطقة المعنية. هذا وتقدر كمية الهطل المطري الناتجة من مرور الإعصار فوق نقطة محددة على سطح الأرض بنحو 500مم. وهنالك تقديرات لحالات أخرى تصل فيها الكمية إلى 2500مم.
ـ تطبيقات الاستشعار عن بعد في التنبؤ عن الأعاصير
نظراً للمخاطر الجسيمة التي تنتج من الأعاصير المدارية سواءً من حيث الخطورة على الحياة البشرية أو على الممتلكات المادية فقد أُعطيت هذه الأعاصير أهمية استثنائية وخاصة فيما يتعلق بتطوير النماذج الرياضية لنشوء هذه المنخفضات الإعصارية وتطورها وحركتها. ومع بداية استثمار الفضاء تطورت تطبيقات الاستشعار عن بعد في مجال مراقبة حركة هذه الأعاصير من حيث السرعة والاتجاه لتتخذ الإجراءات الممكنة للتخفيف من الأضرار الناجمة عنها. وقد تم تطوير هذه الطرق في الوقت الذي كانت فيه التنبؤات العددية للطقس والنمذجة الرياضية عاجزة عن اكتشاف هذه الأعاصير والتنبؤ بتشكلها وذلك لصغر حجمها؛ إذ لايتجاوز قطرها ألف كيلومتر. في الوقت الذي كانت فيه النماذج العددية البدائية تتعامل مع شبكة من النقاط تزيد المسافة بينها على ألف كيلومتر. وعلى الرغم من التطور الكبير في مجال استثمار الحواسيب الأكثر تطوراً التي تسمح باستخدام شبكات حساب عددية صغيرة تقل عن كيلومتر. إلا أن استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد سواء من خلال السواتل أو التجهيزات الرادارية مازالت تستخدم على أوسع نطاق في متابعة حركة هذه المنخفضات والتنبؤ بسرعتها واتجاه تقدمها. ومن ثمَّ فإن هذه التقنيات الاستشعارية تتيح التعويض عن التنبؤات العددية الناتجة من ضعف كثافة المعلومات الرصدية في عرض المحيطات المائية المفتوحة.
ـ الآثار الناتجة عن الأعاصير وسبل التكيف معها
تؤدي الأعاصير والعواصف، المدارية منها أو العواصف الرملية والترابية، إلى حدوث كوارث مادية وبشرية واقتصادية، ناهيك عن النتائج النفسية التي تتركها هذه العواصف على سكان المناطق المتأثرة. وهناك سبل شتى للتعامل مع هذه العواصف بحسب شدتها ونوعها ومكان حدوثها. والتنبؤ عن هذه الظاهرة هو العامل الأهم في اتخاذ إجراءات الحيطة التي قد تصل إلى حد الترحيل حفاظاً على حياة البشر. وقد يُكتفى باتخاذ إجراءات وقائية مثل إغلاق النوافذ والأبواب بإحكام وترك الخروج إلى الشارع وتوفير الاحتياطات التموينية الكافية للسكان في الفترة الحرجة لمرور العاصفة. ويصعب اليوم التكهن بوجود طرائق للحد من عنف ظاهرة الإعصار المداري للطاقة الهائلة المرافقة له، وقد تكون هناك إمكانية محددة للتخفيف من حدة العواصف الرعدية والثلجية والمطرية ذات التأثيرات المحلية ضمن إطار برامج تحوير الطقس weather modification المعروفة عالمياً.
إبراهيم عيد