انقسام الدوامة القطبية: ما هو، ولماذا يحدث، وكيف يمكن ملاحظته في إسبانيا وأوروبا

  • يرتبط انقسام الدوامة القطبية بنوبات من الاحترار المفاجئ في طبقة الستراتوسفير مما يضعف هذا الدوران الكبير للرياح الباردة.
  • ظل الدوامة القطبية هذا الشتاء غير مستقرة للغاية وعلى وشك الانهيار، مع فترات من الانقسام إلى نواتين.
  • عندما تتفكك الدوامة، تزداد احتمالية هبوط الهواء البارد باتجاه خطوط العرض المتوسطة في أوروبا وإسبانيا، وكذلك احتمالية حدوث تغيرات مفاجئة في درجات الحرارة.
  • تتوقع نماذج GFS و ECMWF حدوث اضطراب في الدوامة في بداية فصل الربيع، وهو ما قد يترجم إلى موسم متقلب للغاية.

خريطة تقسيم الدوامة القطبية

La انقسام الدوامة القطبية يعود هذا الموضوع ليحتل الصدارة مجدداً في النقاشات المتعلقة بالأرصاد الجوية مع نهاية فصل الشتاء وبداية فصل الربيع. إن ما يحدث على ارتفاع عشرات الكيلومترات فوق سطح الأرض في طبقة الستراتوسفير ليس بالأمر الهين، إذ يمكن أن يؤثر على الطقس لأسابيع في معظم أنحاء نصف الكرة الشمالي، بما في ذلك أوروبا وشبه الجزيرة الأيبيرية.

هذه المرة، تشير النماذج العددية الرئيسية والمنظمات المرجعية إلى سيناريو تظهر فيه الدوامة القطبية الستراتوسفيرية ضعيف للغاية وعرضة للتفتتتفتح هذه الديناميكية الباب أمام موجات هواء بارد متأخرة وفترات معتدلة بشكل غير معتاد، مع بداية مضطربة للغاية محتملة لفصل الربيع.

ما هي الدوامة القطبية ولماذا يمكن أن تتفكك؟

الدوامة القطبية، بشكل عام، هي دوران هائل لرياح شديدة البرودة وهو مُنظّم حول القطب، ويظهر بوضوح في نصف الكرة الشمالي خلال فصل الشتاء. ويقع في طبقة الستراتوسفير، على ارتفاع يتراوح بين 16 و 48 كيلومترًا تقريبًا، ويعمل كنوع من "الجدار" الذي يساعد على حصر هواء القطب الشمالي في خطوط العرض العليا.

عندما تكون الدوامة القطبية قوي، ومدمج، ومتمركز بشكل جيد فوق القطب الشمالييميل الهواء البارد إلى البقاء قرب القطب، وتشهد خطوط العرض المتوسطة في أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا عادةً شتاءً أكثر استقرارًا نسبيًا. مع ذلك، إذا ضعف هذا الحاجز أو تشوّه، فإنه ينهار، وقد يندفع الهواء البارد جنوبًا في موجات قوية.

يُعد ما يسمى أحد أكثر أشكال اضطراب الدوامات تطرفاً الانقسام إلى نواتينفي هذه الحالة، يتوقف الهيكل الدائري عن كونه متناظرًا وينقسم إلى مركزين باردين كبيرين، يمكن أن يتحركا نحو قارات مثل أمريكا الشمالية أو أوراسيا، مما يؤدي إلى تغيير أنماط دوران الغلاف الجوي على نطاق واسع.

غالباً ما يرتبط هذا النوع من الانفصال بظاهرة تُعرف باسم ارتفاع مفاجئ في درجة حرارة طبقة الستراتوسفير (SSW)، حيث يمكن أن ترتفع درجة حرارة الستراتوسفير بسرعة كبيرة، حتى بأكثر من 25 درجة مئوية في غضون أيام. هذه الزيادة المفاجئة تعكس اتجاه الرياح السائدة، وتضعف الدوامة، وتجعلها أكثر عرضة للتشوه أو التفكك.

شتاء يتميز بضعف ملحوظ في الدوامة القطبية

خلال فصل الشتاء المناخي، أظهرت الدوامة القطبية الستراتوسفيرية سلوكًا شاذ وغير مستقر للغايةبدلاً من أن تبقى قوية ومتماسكة لأسابيع، كما يحدث في العديد من فصول الشتاء، فقد أمضت معظم الموسم على حافة الانهيار.

تشير التحليلات إلى أن الدوامة، في مراحل مختلفة، قد هددت بـ لاستعادة بنية أكثر قوةلكن دون أن يتمكن من التماسك بشكل مستدام. هذا الضعف المطوّل غير معتاد، وقد ساهم في حدوث موجات طقس متطرفة في عدة مناطق من نصف الكرة الشمالي، تتناوب بين موجات البرد وفترات معتدلة بشكل مفاجئ.

عملياً، تعني هذه الدوامة الهشة أن الغلاف الجوي يصبح أكثر عرضة لـ تغيرات مفاجئة في النمطقد يتحول نمط الطقس الذي يفضل حاليًا درجات حرارة أعلى من المعدل الطبيعي في غضون أيام قليلة إلى موجات برد شديدة، وهو أمر لوحظ بالفعل هذا الشتاء في مناطق مختلفة من شمال الولايات المتحدة وأجزاء من أوروبا.

يُعدّ هذا السياق من الضعف المستمر عاملاً أساسياً لفهم سبب مراقبة الخبراء عن كثب لـ تطور طبقة الستراتوسفير بالنظر إلى الأسابيع القادمة، تماماً كما يشير التقويم إلى نهاية فصل الشتاء وبداية فصل الربيع المناخي.

تقسيم الدوامة القطبية وفقًا لنموذجي GFS وECMWF

النماذج الرئيسية للتنبؤ العددي، بما في ذلك النموذج الأمريكي جي إف إس والأوروبيين ECMWFويتفقون في وصف تطور الدوامة القطبية الذي يصبح أكثر وضوحاً مع اقتراب الأيام الأخيرة من شهر فبراير والأيام الأولى من شهر مارس.

في خرائط الرياح عند مستويات الستراتوسفير العليا (حوالي 10 هكتوباسكال)، لا تزال بنية دائرية نسبياًعلى الرغم من أنها كانت منحرفة بعض الشيء وبنصف قطر أصغر من المعتاد في هذا الوقت من العام، إلا أن هذا الشكل بدأ يتشوه تدريجياً.

وفقًا لمخرجات نموذج GFS، تميل الدوامة إلى تمتد من أوراسيا باتجاه كندايتخذ شكلاً مستطيلاً وأقل تناسقاً. غالباً ما يكون هذا التمدد مقدمة لتمزق أكثر وضوحاً في النظام.

يأتي الجزء المهم حقًا في الأيام الأولى من فصل الربيع المناخي، عندما تشير الحسابات إلى أن الدوامة القطبية الستراتوسفيرية قد للانفصال والانقسام بوضوح إلى نواتين متميزتينسيكون هذا تحركاً لافتاً للغاية في ديناميكيات طبقة الستراتوسفير، مما يعزز فكرة أن نهاية الموسم ستكون بعيدة كل البعد عن المعتاد.

يشير سيناريو الانقسام هذا إلى أن المراكز الباردة ستنتقل، مما يؤدي إلى إعادة تنظيم توزيع الضغط ومسار... طائرة نفاثةهذا التغيير في التكوين، على الرغم من حدوثه على ارتفاعات عالية، ينتهي به الأمر إلى التأثير على دوران الغلاف الجوي على مستوى السطح بعد فترة زمنية معينة.

كيف يؤثر هذا التقسيم على التسلسل الزمني لإسبانيا وأوروبا؟

السؤال الأهم هو كيف تترجم كل هذه الحركة في طبقة الستراتوسفير إلى الوقت الذي يمكن تسجيله في إسبانيا وبقية أوروبا في الأسابيع القادمة. الإجابة ليست فورية ولا دقيقة، لكن الإحصاءات والتجربة تسمح لنا باستخلاص بعض الاستنتاجات المعقولة.

عندما تكون الدوامة القطبية يضعف وينهاريزيد هذا من احتمالية تحرك كتل هوائية شديدة البرودة نحو خطوط العرض المتوسطة. وفي حالة أوروبا، قد يعني هذا وصول موجات من الهواء البارد إلى وسط القارة، وأحيانًا إلى شبه الجزيرة الأيبيرية، خاصةً إذا ما اتجهت عبر أوروبا الغربية.

لكن انقسام الدوامة لا يؤدي بالضرورة إلى موجة برد مباشرة فوق إسبانيا. فالأمر يعتمد كثيراً على... أين يقع بالضبط النواتان الباردتانكيف يتم إعادة توزيع الضغوط العالية وما هو الشكل الذي يتخذه التيار النفاث فوق المحيط الأطلسي والقارة الأوروبية.

تشمل الأنماط الأكثر شيوعًا في هذه الأنواع من المواقف، من ناحية، فترات مع درجات الحرارة تتفوق على وسائل الإعلام في بعض المناطق، يسهل هذا دخول الهواء الدافئ من المحيط الأطلسي، ومن ناحية أخرى، هناك احتمال أن يحدث تغيير في النمط بعد هذه المرحلة المعتدلة، وأن يصل الهواء البارد من خطوط العرض العليا.

بالنسبة لإسبانيا، عادةً ما يترجم هذا المزيج إلى طقس ربيعي أكثر تقلباً من المعتاد، مع تناوب ملحوظ بين نوبات البرد الخفيفة ونوبات البرد الشديدةومع حدوث تغيرات سريعة في نظام هطول الأمطار اعتمادًا على ما إذا كان التدفق الأطلسي أو القاري أو المتوسطي هو السائد.

مؤشرات على اضطراب كبير في الدوامة خلال الأسابيع القادمة

تشير المعلومات المتاحة إلى أن الدوامة القطبية في طبقة الستراتوسفير ستستمر، بدلاً من أن تتعافى. يبدو عليه الانفعال والضعف خلال الفترة المتبقية من فصل الشتاء والمراحل الأولى من فصل الربيع.

الرسوم البيانية لتطور قوة الرياح المرتبطة بالدوامة، بناءً على النموذج ECMWFتُظهر هذه النتائج كيف أن متوسط ​​شدة العواصف المتوقعة يبقى أقل من القيم المناخية المعتادة لهذا الوقت من العام. وتتفق جميع السيناريوهات المختلفة التي يقدمها النموذج، والممثلة بمجموعة من التوقعات، على هذا السلوك الأضعف من المعتاد.

يُعد هذا الاستمرار عند القيم المنخفضة علامة واضحة على أن الغلاف الجوي العلوي سيبقى في حالة شديدة الحساسية للاضطرابات الجديدةبمعنى آخر، يمكن أن تحدث تغييرات في الأنماط بسهولة نسبية إذا تم تعزيز بعض التموجات في الدوران العام.

من منظور التنبؤات الموسمية، تشير هذه الخلفية إلى ربيع مع درجة عالية من الديناميكية: احتمالية حدوث توغلات هوائية باردة متأخرة، وفترات دافئة أطول من المعتاد، وتقلبات في أنماط هطول الأمطار، وهو أمر ذو أهمية خاصة لرصد الجفاف في مناطق مختلفة من أوروبا.

من الجدير بالذكر أنه على الرغم من أن النماذج تقدم أدلة مفيدة، إلا أن استجابة طبقة التروبوسفير - الطبقة التي يتطور فيها الطقس الذي نراه على السطح - للاضطرابات في طبقة الستراتوسفير يمكن أن تكون متغيرة للغاية وليست خطية دائمًاولهذا السبب تصر خدمات الأرصاد الجوية على ضرورة المراقبة المستمرة لتحديثات النماذج.

الآثار العملية لبداية فصل الربيع

وبعيدًا عن الاهتمام العلمي البحت، فإن انقسام الدوامة القطبية له العواقب العملية ويمكن ملاحظة ذلك في قطاعات مثل الزراعة والنقل وإدارة موارد المياه أو تخطيط الطاقة في أوروبا.

في القطاع الزراعي، يؤدي ضعف نمط الدوامة إلى زيادة خطر الصقيع المتأخر بعد فترات من الطقس المعتدل، تنشأ حالة بالغة الحساسية إذا نما الغطاء النباتي قبل أوانه نتيجة موجات حر غير معتادة في أواخر الشتاء أو أوائل الربيع. فقد يؤدي عودة الهواء البارد فجأة إلى إتلاف البراعم والمحاصيل خلال مراحل نموها الحساسة.

فيما يخص النقل والبنية التحتية، يرتبط نمط حركة المرور الأكثر تموجًا وتغيرًا عادةً بـ احتمالية أكبر لحدوث العواصف الرياح، ونوبات الأمطار الغزيرة أو تساقط الثلوج غير الموسمي في المناطق الجبلية، عوامل يمكن أن تعقد كلاً من التنقل والحفاظ على الخدمات الأساسية.

في مجال الطاقة، تُترجم هذه التقلبات الحرارية إلى تقلبات في الطلب على التدفئة وإلى حد أقل، التبريد، الأمر الذي يتطلب تعديل توقعات الاستهلاك ووضع هوامش أمان في إدارة الشبكات والاحتياطيات.

لهذه الأسباب مجتمعة، عادةً ما تولي وكالات الأرصاد الجوية الأوروبية اهتمامًا خاصًا لحالات الاحترار المفاجئ للستراتوسفير وانقسامات الدوامات المحتملة، وتدمج هذه المعلومات في تقاريرها. التوقعات متوسطة وطويلة الأجل لتوقع سيناريوهات المخاطر.

بشكل عام، فإن الوضع الحالي المتمثل في ضعف الدوامة القطبية بشكل كبير، واحتمالية انقسامها إلى نواتين متميزتين، يضع بداية فصل الربيع المناخي في سياق غير مستقر بشكل واضح، حيث قد تكون التغيرات في الأنماط سريعة وبعيدة المدى.سيكون الرصد الدقيق لتطور النماذج والتحذيرات الرسمية أمراً أساسياً لتفسير أي جزء من هذا الاحتمال سيتحقق فوق إسبانيا وبقية أوروبا في الأسابيع المقبلة.