تويت
كيف تحدث الأعاصير المدارية
الطبيعة قد تكون قاسيةً بعض الأحيان، وقد تحمل معها كوارث هائلة لا تكاد تميّز بين شجرٍ ولا حجرٍ ولا بشرٍ، وأحد أكثر الظواهر الطبيعيّة المدمّرة التي شهدتها وتشهدها البشريّة منذ آلاف السنين وحتى وقتنا الحاضر هي الأعاصير المدارية القوية.
فما هي الأعاصير المداريّة بالضبط؟ وكيف تتشكّل؟ وأين تحدث؟ وكيف تبدأ وتنتهي هذه الأعاصير؟
في مقالنا هذا سنجيب عن جميع هذه التساؤلات ونضيف شرحًا مفصّلًا حول طبيعة وكيفيّة تشكّل الأعاصير المدارية، وسنتطرّق إلى مكوّنات الأعاصير المدارية وكيفية تصنيفها تبعًا لشدّتها.
ما هي الأعاصير المدارية
مصطلح الأعاصير المدارية (بالإنجليزية Tropical cyclone) هو في الواقع مصطلح عام يشير إلى منطقةٍ ذات ضغطٍ منخفضٍ تتوضع فوق مياه منطقة استوائيّة أو شبه استوائيّة، وتترافق مع ظاهرة حمل حراري منتظم (كالعواصف الرعدية على سبيل المثال)، بالإضافة إلى تيّارات هوائيّة هادئة منخفضة وتتجه بعكس عقارب الساعة (في نصف الكرة الشمالية)، وبجهة عقارب الساعة (في نصف الكرة الجنوبية).
يصل ارتفاع الإعصار المداري ككلٍ حوالي 5-6 أميال وقطره 300-400 ميل. وتبلغ سرعة انتقال الإعصار حوالي 15 ميل بالساعة، وقد تصل في بعض الأعاصير السريعة إلى 40 ميل بالساعة. تتحوّل العواصف المداريّة إلى أعاصيرٍ مداريةٍ عندما تبلغ سرعة الرياح فيها ما يزيد على 74 ميل/ ساعة.
أين تحدث الأعاصير المدارية
يتطلّب حدوث الأعاصير المدارية وجود بقعةٌ واسعةٌ من المياه المحيطية ذات درجة حرارةٍ أكبر من 80 درجة فهرنهايت، ولهذا السبب فإن نشوء الاعاصير المدارية يقتصر على مناطقٍ تأخذ شكل حزامٍ ضيقٍ مجاورٍ لخط الاستواء (ولهذا يُطلق عليها اسم الاعاصير المدارية او الاستوائية) حيث يمكن أن تصل درجة حرارة مياه المحيطات إلى تلك الدرجة.
أجزاء الاعصار
المداري
عين الاعصار Eye
إن أحد المظاهر المميّزة والواسمة للأعاصير المدارية هي "العين"، وهي عبارةٌ عن نقطةٍ مركزيةٍ في الإعصار تكون خالية من السحب وذات درجة حرارةٍ مرتفعةٍ نسبيًّا (درجة الحرارة في عين الإعصار تزيد بحوالي 5.5 درجة مئوية عن باقي أجزاء الإعصار) وضغطٍ منخفض، فالضغط الطبيعي على سطح الأرض هو 1000 ميلي بار، في حين أن الضغط في مركز عين الإعصار يبلغ 960 ميلي بار وقد يصل في الأعاصير القوية إلى 880 ميلي بار.
جدران عين الإعصار Eyewall
قد يظنُّ الكثيرون أن أكثر الأجزاء خطورةً في الأعاصير المدارية هي عين الإعصار ولكن هذا ليس صحيحًا، فجدران العين هي الأكثر خطورةً وتدميرًا، ففيها تبلغ سرعة الرياح وغزارة الأمطار ذروتها المطلقة في الإعصار. وتبلغ الرياح في جدران العين أقصى شدّة لها على ارتفاع 300 متر عن سطح الأرض، حيث يغدو انخفاض الضغط المجاور لعين الإعصار كبيرًا، وكلّما انخفض الضغط أكثر كلما كانت الرياح أسرع وأكثر تدميرًا.
والجدير بالذكر أن الرياح عند جدران عين الإعصار لا تقتصر فقط على الرياح الأفقية، بل تظهر فيه تيّارات رياحٍ شاقوليّةٍ تتّجه إلى الطبقات العليا من الإعصار وبسرعة 18-36 كيلومتر في الساعة، وهي صغيرةٌ مقارنةً بسرعة الرياح الأفقية الهائلة عند جدران العين، والتي تتجاوز 100 كيلومتر/ ساعة.
الأطواق المطرية Rainbands
بالإضافة إلى جدران العين المحيطة بمركز الإعصار، هنالك حلقاتٌ إضافيةٌ ثانويةٌ من السحب والتي تنتظم على شكل أطواقٍ محيطةٍ بعين الإعصار. يمكن ملاحظة دوران هذه الأطواق السحابيّة حول العين، وسرعة الرياح الكبيرة فيها تسبّبُ أضرارًا جسيمةً على اليابسة، حتى قبل وصول مركز الإعصار المداري إليها.
دورة حياة الأعاصير المدارية
تمر جميع الأعاصير المدارية بغض النظر عن شدّتها أو تصنيفها بثلاث مراحلٍ أساسيةٍ هي كالتالي:
مرحلة تشكّل الإعصار المداري
يستمد الإعصار المداري وقوده الأساسي من عمليّة انتقال بخار الماء والحرارة المختزنة في سطح المحيط إلى الطبقات الهوائية المرتفعة بعمليّة التبخّر. سرعان ما تنتشر وتبرد كميّات البخار الكبيرة تِلك وتصبح مُشبعةً بالرطوبة مُطلقةً الحرارة المختزنة بداخلها أثناء عمليّة التكثّف.
وكنتيجةٍ لفرق الحرارة بين البخار الساخن المُتصاعد وطبقات الجو العليا، فإن دفعًا إضافيًا سيتولّد للتيار الساخن الصاعد. ولكن هذه التيارات الشاقولية للهواء الساخن وحدها ليست كافية لتوليد إعصارٍ مداريٍّ، وما سيدعمها ويساعدها على توليد الإعصار هو وجود اضطراباتٍ مناخيّةٍ سابقةٍ في الطبقات الجويّة، هذا الأمر سيقدّم عزمًا إضافيًا للتيارات الهوائية.
ومع استمرار تصاعد التيارات الهوائية الساخنة في مركز الاضطراب (مركز الإعصار لاحقًا) فإن الضغط الجوي في هذه المنطقة لا يلبث أن ينخفض بشكلٍ حادٍّ. وجود فرق الضغط بين المركز والمحيط سيولّد بدوره تيّارات هوائيّة أفقيّة قويّة، تلعب هي الأخرى دورًا في نقل الحرارة والبخار إلى مركز الإعصار، وبالتالي زيادة شدّة التيارات الشاقولية الصاعدة، بمعنى آخر إن التيارات الهوائية الشاقولية تولّد الأفقية ومن ثم الأفقية تزيد من قوّة الشاقولية، حتى تبلغ سُرعة كلٍّ منهما درجةً يُطلق معها على حالة الاضطراب المُناخي الحاصلة الإعصار المداري.
مرحلة التضخّم
إن الفكرة الأساسيّة من استمراريّة وتضخّم الأعاصير المدارية تكمن في بقاء الهواء المحيط بالاعصار أبرد من الهواء داخله، وهذا الفرق ضروري لبقاء محرّك الإعصار الأساسي، التيارات الشاقولية المركزية، في حركتها.
ومن العوامل الأخرى المساهمة في تضخيم الإعصار موقعه نسبةً لخط الاستواء، فوجود الإعصار على بعد 300 كيلومتر من خط الاستواء يُعتبر مثاليًّا. وفي حال اقترب الإعصار بشكل كبير من خط الاستواء فإن قوّة تُدعى بتأثير كوريورليس (وهي قوّة طردٍ مركزيّةٍ تنشأ عن دوران الأرض حول محورها المائل) ستكون ضعيفةً، وتأثير كوريوليس ضروري لإعطاء التيّارات الهوائيّة المحيطة سرعةً وحركةً دورانيّةً.
وتُعتبر سرعة الرياح المنخفضة المجاورة للإعصار أحد الشروط الأساسيّة الأخرى لبقاء الإعصار وازدياد قوّته. ففي حال كانت سرعة الرياح المجاورة كبيرة نسبيًّا فإنّها ستؤثّر على شاقوليّة التيارات المركزيّة وتؤدي في نهاية المطاف إلى خموده.
مرحلة التبدّد
تصل الأعاصير المدارية إلى نهاية مطافها عندما تعجز التيّارات الهوائية فيها عن امتصاص الحرارة والبخار الموجودين على سطح البحر، أو عندما يصل الإعصار إلى مناطق من المحيط تكون فيها الطبقات السطحية للماء باردة.
تصنيف الأعاصير المدارية
ocean tornado storm (3D used)
تُصنّف الأعاصير المدارية تِبعًا لسرعة الرياح الأفقية فيها، وفيما يلي تصنيف الاعاصير المدارية من الأضعف إلى الأكثر شدّةً وتدميرًا:
الطبيعة قد تكون قاسيةً بعض الأحيان، وقد تحمل معها كوارث هائلة لا تكاد تميّز بين شجرٍ ولا حجرٍ ولا بشرٍ، وأحد أكثر الظواهر الطبيعيّة المدمّرة التي شهدتها وتشهدها البشريّة منذ آلاف السنين وحتى وقتنا الحاضر هي الأعاصير المدارية القوية.
فما هي الأعاصير المداريّة بالضبط؟ وكيف تتشكّل؟ وأين تحدث؟ وكيف تبدأ وتنتهي هذه الأعاصير؟
في مقالنا هذا سنجيب عن جميع هذه التساؤلات ونضيف شرحًا مفصّلًا حول طبيعة وكيفيّة تشكّل الأعاصير المدارية، وسنتطرّق إلى مكوّنات الأعاصير المدارية وكيفية تصنيفها تبعًا لشدّتها.
ما هي الأعاصير المدارية
مصطلح الأعاصير المدارية (بالإنجليزية Tropical cyclone) هو في الواقع مصطلح عام يشير إلى منطقةٍ ذات ضغطٍ منخفضٍ تتوضع فوق مياه منطقة استوائيّة أو شبه استوائيّة، وتترافق مع ظاهرة حمل حراري منتظم (كالعواصف الرعدية على سبيل المثال)، بالإضافة إلى تيّارات هوائيّة هادئة منخفضة وتتجه بعكس عقارب الساعة (في نصف الكرة الشمالية)، وبجهة عقارب الساعة (في نصف الكرة الجنوبية).
يصل ارتفاع الإعصار المداري ككلٍ حوالي 5-6 أميال وقطره 300-400 ميل. وتبلغ سرعة انتقال الإعصار حوالي 15 ميل بالساعة، وقد تصل في بعض الأعاصير السريعة إلى 40 ميل بالساعة. تتحوّل العواصف المداريّة إلى أعاصيرٍ مداريةٍ عندما تبلغ سرعة الرياح فيها ما يزيد على 74 ميل/ ساعة.
أين تحدث الأعاصير المدارية
يتطلّب حدوث الأعاصير المدارية وجود بقعةٌ واسعةٌ من المياه المحيطية ذات درجة حرارةٍ أكبر من 80 درجة فهرنهايت، ولهذا السبب فإن نشوء الاعاصير المدارية يقتصر على مناطقٍ تأخذ شكل حزامٍ ضيقٍ مجاورٍ لخط الاستواء (ولهذا يُطلق عليها اسم الاعاصير المدارية او الاستوائية) حيث يمكن أن تصل درجة حرارة مياه المحيطات إلى تلك الدرجة.
أجزاء الاعصار
المداري
عين الاعصار Eye
إن أحد المظاهر المميّزة والواسمة للأعاصير المدارية هي "العين"، وهي عبارةٌ عن نقطةٍ مركزيةٍ في الإعصار تكون خالية من السحب وذات درجة حرارةٍ مرتفعةٍ نسبيًّا (درجة الحرارة في عين الإعصار تزيد بحوالي 5.5 درجة مئوية عن باقي أجزاء الإعصار) وضغطٍ منخفض، فالضغط الطبيعي على سطح الأرض هو 1000 ميلي بار، في حين أن الضغط في مركز عين الإعصار يبلغ 960 ميلي بار وقد يصل في الأعاصير القوية إلى 880 ميلي بار.
جدران عين الإعصار Eyewall
قد يظنُّ الكثيرون أن أكثر الأجزاء خطورةً في الأعاصير المدارية هي عين الإعصار ولكن هذا ليس صحيحًا، فجدران العين هي الأكثر خطورةً وتدميرًا، ففيها تبلغ سرعة الرياح وغزارة الأمطار ذروتها المطلقة في الإعصار. وتبلغ الرياح في جدران العين أقصى شدّة لها على ارتفاع 300 متر عن سطح الأرض، حيث يغدو انخفاض الضغط المجاور لعين الإعصار كبيرًا، وكلّما انخفض الضغط أكثر كلما كانت الرياح أسرع وأكثر تدميرًا.
والجدير بالذكر أن الرياح عند جدران عين الإعصار لا تقتصر فقط على الرياح الأفقية، بل تظهر فيه تيّارات رياحٍ شاقوليّةٍ تتّجه إلى الطبقات العليا من الإعصار وبسرعة 18-36 كيلومتر في الساعة، وهي صغيرةٌ مقارنةً بسرعة الرياح الأفقية الهائلة عند جدران العين، والتي تتجاوز 100 كيلومتر/ ساعة.
الأطواق المطرية Rainbands
بالإضافة إلى جدران العين المحيطة بمركز الإعصار، هنالك حلقاتٌ إضافيةٌ ثانويةٌ من السحب والتي تنتظم على شكل أطواقٍ محيطةٍ بعين الإعصار. يمكن ملاحظة دوران هذه الأطواق السحابيّة حول العين، وسرعة الرياح الكبيرة فيها تسبّبُ أضرارًا جسيمةً على اليابسة، حتى قبل وصول مركز الإعصار المداري إليها.
دورة حياة الأعاصير المدارية
تمر جميع الأعاصير المدارية بغض النظر عن شدّتها أو تصنيفها بثلاث مراحلٍ أساسيةٍ هي كالتالي:
مرحلة تشكّل الإعصار المداري
يستمد الإعصار المداري وقوده الأساسي من عمليّة انتقال بخار الماء والحرارة المختزنة في سطح المحيط إلى الطبقات الهوائية المرتفعة بعمليّة التبخّر. سرعان ما تنتشر وتبرد كميّات البخار الكبيرة تِلك وتصبح مُشبعةً بالرطوبة مُطلقةً الحرارة المختزنة بداخلها أثناء عمليّة التكثّف.
وكنتيجةٍ لفرق الحرارة بين البخار الساخن المُتصاعد وطبقات الجو العليا، فإن دفعًا إضافيًا سيتولّد للتيار الساخن الصاعد. ولكن هذه التيارات الشاقولية للهواء الساخن وحدها ليست كافية لتوليد إعصارٍ مداريٍّ، وما سيدعمها ويساعدها على توليد الإعصار هو وجود اضطراباتٍ مناخيّةٍ سابقةٍ في الطبقات الجويّة، هذا الأمر سيقدّم عزمًا إضافيًا للتيارات الهوائية.
ومع استمرار تصاعد التيارات الهوائية الساخنة في مركز الاضطراب (مركز الإعصار لاحقًا) فإن الضغط الجوي في هذه المنطقة لا يلبث أن ينخفض بشكلٍ حادٍّ. وجود فرق الضغط بين المركز والمحيط سيولّد بدوره تيّارات هوائيّة أفقيّة قويّة، تلعب هي الأخرى دورًا في نقل الحرارة والبخار إلى مركز الإعصار، وبالتالي زيادة شدّة التيارات الشاقولية الصاعدة، بمعنى آخر إن التيارات الهوائية الشاقولية تولّد الأفقية ومن ثم الأفقية تزيد من قوّة الشاقولية، حتى تبلغ سُرعة كلٍّ منهما درجةً يُطلق معها على حالة الاضطراب المُناخي الحاصلة الإعصار المداري.
مرحلة التضخّم
إن الفكرة الأساسيّة من استمراريّة وتضخّم الأعاصير المدارية تكمن في بقاء الهواء المحيط بالاعصار أبرد من الهواء داخله، وهذا الفرق ضروري لبقاء محرّك الإعصار الأساسي، التيارات الشاقولية المركزية، في حركتها.
ومن العوامل الأخرى المساهمة في تضخيم الإعصار موقعه نسبةً لخط الاستواء، فوجود الإعصار على بعد 300 كيلومتر من خط الاستواء يُعتبر مثاليًّا. وفي حال اقترب الإعصار بشكل كبير من خط الاستواء فإن قوّة تُدعى بتأثير كوريورليس (وهي قوّة طردٍ مركزيّةٍ تنشأ عن دوران الأرض حول محورها المائل) ستكون ضعيفةً، وتأثير كوريوليس ضروري لإعطاء التيّارات الهوائيّة المحيطة سرعةً وحركةً دورانيّةً.
وتُعتبر سرعة الرياح المنخفضة المجاورة للإعصار أحد الشروط الأساسيّة الأخرى لبقاء الإعصار وازدياد قوّته. ففي حال كانت سرعة الرياح المجاورة كبيرة نسبيًّا فإنّها ستؤثّر على شاقوليّة التيارات المركزيّة وتؤدي في نهاية المطاف إلى خموده.
مرحلة التبدّد
تصل الأعاصير المدارية إلى نهاية مطافها عندما تعجز التيّارات الهوائية فيها عن امتصاص الحرارة والبخار الموجودين على سطح البحر، أو عندما يصل الإعصار إلى مناطق من المحيط تكون فيها الطبقات السطحية للماء باردة.
تصنيف الأعاصير المدارية
ocean tornado storm (3D used)
تُصنّف الأعاصير المدارية تِبعًا لسرعة الرياح الأفقية فيها، وفيما يلي تصنيف الاعاصير المدارية من الأضعف إلى الأكثر شدّةً وتدميرًا:
- الانخفاض المداري: وهو حالة الاضطراب الأولية وتبلغ فيها سرعة الرياح 17 م/ ثا أو 62كم/ سا.
- العاصفة المدارية: وهي المرحلة ما قبل الاعصار، وتبلغ فيها سرعة الرياح 18-32 م/ ثا أو 63-118 كم/ سا.
- إعصار الدرجة الأولى: أول مراحل الإعصار الحقيقي، تبلغ سرعة الرياح 33-42 م/ ثا أو 119-153 كم/ سا.
- إعصار الدرجة الثانية: تصل سرعة الرياح في هذه المرحلة 43-49 م/ ثا أو 154-177 كم/ سا.
- إعصار الدرجة الثالثة: تبلغ سرعة الرياح في الدرجة الثالثة 50-58 م/ ثا أو 178-208 كم/ سا.
- إعصار الدرجة الرابعة: الدرجة قبل الأخيرة، وفيها يكون تدمير الإعصار كارثيًّا، تبلغ فيه سرعة الرياح 58-70 م/ ثا أو 209-251 كم/ سا.
- إعصار الدرجة الخامسة: ويبلغ عندها الإعصار ذروة تدميره وقوّته، وتصل فيه سرعة الرياح إلى ما يزيد على 70م/ ثا أو 252 كم/ سا.