شهدت الساعات القليلة الماضية سؤالاً يتردد صداه في وسائل الإعلام وفي أحاديث الناس اليومية: ما هو بالضبط الاهتزاز الجوي المُستحث، ولماذا تصدّر هذا الموضوع عناوين الأخبار؟ يعود السبب في ذلك إلى انقطاع التيار الكهربائي الهائل الذي ترك ملايين الأشخاص بدون كهرباء في إسبانيا والبرتغال في 28 أبريل 2025، وهو حدث غير مسبوق حيّر الخبراء وعامة الناس على حد سواء.
أثارت فرضية الاهتزازات الجوية المُستحثة كسبب للانهيار الكهربائي نقاشًا واسعًا على الإنترنت. ولكن، إلى أي مدى يُمكن ترجيح هذه الفرضية؟ ما هي طبيعة هذه الظاهرة الفيزيائية؟ وما رأي المجتمع العلمي فيها؟ فيما يلي، سنُحلل بدقةٍ وشمولية كل ما هو معروف - وما زال غير واضح - حول هذا المفهوم وعلاقته المُحتملة بانقطاع التيار الكهربائي في شبه الجزيرة الأيبيرية.
سياق انقطاع التيار الكهربائي: رواية مشغلي الكهرباء
في 28 أبريل 2025، تسبب انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي في غرق معظم شبه الجزيرة الأيبيرية في ظلام دامس. وعلى الفور، فعّلت شركتا الكهرباء في كلا البلدين، وهما شركة REN في البرتغال وشركة Red Eléctrica Española (REE) في إسبانيا، بروتوكولات الطوارئ لمحاولة تحديد السبب وإعادة الخدمة بأسرع وقت ممكن.
أشارت شركة REN، وهي شركة برتغالية مملوكة للدولة مسؤولة عن شبكة نقل الكهرباء، في البداية لوسائل إعلام مثل رويترز وبي بي سي إلى وجود صلة محتملة بين هذه الظاهرة وظاهرة جوية نادرة حدثت في إسبانيا. ووفقًا لهم، ربما تكون التغيرات الشديدة في درجات الحرارة قد تسببت في تذبذبات غير طبيعية في خطوط الجهد العالي جدًا (400 كيلوفولت) ، وهي عملية تُعرف تقنيًا باسم الاهتزاز الجوي المستحث.
في غضون ذلك، تجنبت الحكومة الإسبانية الإدلاء بأي تصريحات قاطعة في انتظار نتائج التحقيق. وقد ذُكرت نظرية الهجوم الإلكتروني، ولكن دون أدلة تدعمها. أما رئيس الوزراء البرتغالي لويس مونتينيغرو نفسه فقد استبعد وجود نية خبيثة، وأكد على فكرة وجود عامل طبيعي وغير مألوف للغاية.
ما هو الاهتزاز الناجم عن الغلاف الجوي؟
يصف مصطلح الاهتزازات الناجمة عن الغلاف الجوي ظاهرة فيزيائية تؤثر بشكل أساسي على خطوط نقل الطاقة ذات الجهد العالي والجهد العالي جدًا. وتتمثل هذه الظاهرة في ظهور حركات تذبذبية في الموصلات الكهربائية (الكابلات العلوية التي نراها على الأبراج العالية)، والناتجة عن التفاعل بين العوامل الكهربائية والظروف الجوية الخارجية.
تبدأ هذه العملية عند حدوث ظروف جوية معينة، مثل الرياح المستمرة، أو التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة، أو الرطوبة العالية. وقد يؤدي ذلك إلى ما يُعرف في الهندسة الكهربائية بتفريغ الهالة، الذي يؤين الهواء المحيط بالموصل وينتج تيارات صغيرة بين المعدن والغلاف الجوي.
تتفاعل الجسيمات المشحونة المتولدة بهذه الطريقة مع المجال الكهربائي المكثف لخطوط نقل الطاقة ذات الجهد العالي ، مما يُولّد قوى كهروهيدروديناميكية دورية. هذه القوى ليست ميكانيكية بالمعنى الدقيق، بل هي نتاج التفاعل بين الكهرباء والغلاف الجوي.
ونتيجة لذلك، تتولد موجات ضغط في الهواء المحيط تؤثر بشكل مباشر على الكابل نفسه . وعندما يقترب تردد هذه القوى المتناوبة من تردد الاهتزاز الطبيعي للموصل أو يتطابق معه، تحدث ظاهرة الرنين.
يمكن أن تؤدي حالة الرنين هذه إلى تضخيم تذبذبات الكابل بشكل كبير ، مما يتسبب في اهتزازات ذات سعة كبيرة على الرغم من أن ظروف الرياح أو درجة الحرارة تبدو طبيعية للوهلة الأولى.
كيف تؤثر الرياح ودرجات الحرارة العالية على هذه الظاهرة؟
من المرجح بشكل خاص أن تحدث الاهتزازات الجوية المستحثة عندما يجتمع عنصران معًا: الرياح المستمرة (بدون هبات مفاجئة أو اضطرابات شديدة) ودرجات الحرارة غير العادية (عالية ومنخفضة جدًا).
يمكن للرياح أن تولد دوامات ضغط حول الكابل، مما يجبره على التحرك من جانب إلى آخر. إذا توافقت سرعة هذه الدوامات مع تردد الاهتزاز الطبيعي للكابل (الذي يعتمد على طوله وكتلته وتوتره)، فقد تحدث اهتزازات شديدة.
تؤثر درجات الحرارة القصوى على الخصائص الميكانيكية للموصلات . فالحرارة تتسبب في تمدد الكابلات وارتخائها، بينما البرودة تتسبب في انكماشها وشدها. ويؤثر كلا التأثيرين على تردد الرنين، مما يجعلها في كثير من الحالات أكثر عرضة للاهتزازات الناتجة عن الرياح.
بالإضافة إلى ذلك، يحدث التفريغ الإكليلي في حالات الرطوبة العالية أو وجود جزيئات معلقة ، مما يسهل حدوث قوى EHD المذكورة أعلاه.
الاختلافات مع أنواع أخرى من الاهتزازات في خطوط الطاقة
في عالم الهندسة الكهربائية، تتعرض خطوط نقل الطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي العلوية لاهتزازات متنوعة للغاية من حيث النوع والمصدر. ومن الضروري التمييز بين الاهتزازات الجوية المستحثة وغيرها من الظواهر المشابهة التي تُدرس عادةً.
- اهتزازات الرياح الكلاسيكية: تنتج تذبذبات ذات تردد متوسط بسبب مرور الرياح. عادة ما يكون أكثر قابلية للتنبؤ ويؤثر بشكل خاص على الموصلات الأطول والمنخفضة الجهد.
- العدو: ظاهرة تنتج عن تراكم الجليد أو الثلج على الكابل مصحوبة بالرياح. فهو يؤدي إلى نشوء اهتزازات عالية السعة ومنخفضة التردد.
- الاهتزاز الجوي المستحث: وتتميز بالتذبذب بترددات تتراوح بين 0,1 و10 هرتز، ومحفزها الرئيسي هو مزيج من الظروف الكهربائية الخاصة والعوامل الجوية، وليس الرياح فقط.
يُعد هذا الاختلاف في الأصل والآلية مفتاحًا لفهم سبب صعوبة التنبؤ بالاهتزازات الجوية المستحثة والتخفيف من آثارها.
العواقب المباشرة وغير المباشرة على النظام الكهربائي
تتفاوت تداعيات الاهتزازات الجوية المُستحثة بشكل كبير، وتعتمد على شدة الظاهرة ومدتها. ورغم أن آثارها في كثير من الحالات تقتصر على الضوضاء المسموعة أو تحركات طفيفة في الكابلات، إلا أن الظروف القاسية قد تُسبب مشاكل كبيرة وواسعة النطاق.
على المدى الطويل، يؤدي التعرض المتكرر للاهتزازات - حتى ذات السعة المنخفضة - إلى إجهاد المواد التي تشكل الموصلات والعوازل وكذلك الأجهزة التي تحافظ على النظام بأكمله في وضع مستقيم.
وهذا يترجم إلى احتمالية أكبر لظهور الشقوق، وتفكك الوصلات، وتسارع التآكل عند نقاط التلامس بين العناصر المختلفة.
في بعض حالات الاهتزازات الجوية الشديدة بشكل خاص ، قد تفسر أنظمة الحماية التلقائية وجود خلل خطير وتشرع في فصل الخطوط بأكملها لمنع حدوث المزيد من الضرر.
علاوة على ذلك، إذا أدى الاهتزاز إلى تعطيل تزامن الأنظمة الكهربائية المترابطة ، فإنه يمكن أن يؤدي إلى سلسلة من الانقطاعات أو انقطاعات متتالية، كما حدث في انقطاع التيار الكهربائي الكبير في أبريل 2025، حيث انتشر العطل إلى ما وراء النقطة الأولية.
لماذا كان التفسير الرسمي مثيرا للجدل إلى هذا الحد؟
لم يخلُ تفسير انقطاع التيار الكهربائي في أبريل 2025 بأنه ناجم عن اهتزازات جوية من الجدل. فمنذ البداية، أبدى خبراء في الفيزياء والأرصاد الجوية وشبكات الكهرباء حذرهم من احتمال أن تتسبب ظاهرة نادرة كهذه في مثل هذا التأثير المدمر.
أكد بعض العلماء، مثل الفيزيائي ماريو بيكازو، أن هبوب رياح قوية أو تغيرات حادة في درجات الحرارة ضروريان لإحداث رنين في الشبكة الكهربائية بهذا الحجم الملحوظ. ورغم وجود تقلبات ملحوظة في درجات الحرارة (ليالٍ تقارب فيها درجات الحرارة الصفر المئوي تلتها فترات ارتفاع تتراوح بين 20 و25 درجة مئوية)، إلا أن معظمهم يستبعد أن يكون هذا العامل وحده كافياً لإحداث الانهيار.
ذهب خبراء آخرون، مثل خوسيه ماريا ماديدو، عالم الفيزياء الفلكية في معهد الفيزياء الفلكية بالأندلس، إلى أبعد من ذلك، مستبعدين الاهتزازات الجوية المُستحثة، الناجمة عن ظاهرة جوية نادرة، كتفسير كافٍ . واقترح ماديدو التأثير المحتمل لحدث شمسي (مثل حدث كارينغتون) كبديل، على الرغم من أن غياب العواصف الشمسية الحديثة أو التأثير العالمي المتزامن استبعد هذه الفرضية.
في غضون ذلك، التزمت شركات تشغيل الشبكات والسلطات الحذر : فبينما أقرت بتعقيد الحادث وطبيعته الاستثنائية، إلا أنها أكدت أنه لا يوجد حتى الآن دليل قاطع بشأن السبب الدقيق. ولا تزال التحقيقات جارية، وكانت الشفافية عاملاً أساسياً في منع الشائعات والتكهنات.
عملية التعافي والصعوبات المصاحبة لها
لم يكن استعادة التيار الكهربائي بعد انقطاعه في 28 أبريل 2025 بالأمر السهل أو الفوري . تكمن الصعوبة الرئيسية في أن الشبكة مترابطة دوليًا (إسبانيا، البرتغال، فرنسا، والمغرب)، لذا يجب أن تكون أي محاولة لإعادة التيار تدريجية ومنسقة للغاية.
تضمنت الإجراءات المتبعة تفعيل المولدات الرئيسية تدريجياً في كل دولة لمواءمة إنتاج الكهرباء مع استهلاك المستخدمين الفعلي. ويُعدّ هذا "الربط التدريجي" ضرورياً لتجنب المزيد من الأحمال الزائدة أو حالات عدم التزامن التي قد تعرقل عملية إعادة التيار الكهربائي.
فعلى سبيل المثال، تعاونت فرنسا بتزويد الشبكة الإسبانية بالطاقة عبر الحدود الشمالية . وفي الوقت نفسه، فصلت البرتغال شبكتها عن الشبكة الإسبانية لاستعادة العمليات الطبيعية باستخدام مواردها الخاصة وتجنب حدوث تأثير متسلسل آخر.
في هذا السيناريو، تعتبر دراسة الصوت في الفضاء وكيفية تأثير الاهتزازات على الأنظمة المختلفة ذات صلة بفهم الأسباب المحتملة لانقطاع التيار الكهربائي.
في هذا السيناريو، تلعب المرونة والتنسيق بين المشغلين والحكومات دورًا أساسيًا في استعادة الاستقرار لنظام الطاقة الأوروبي بعد حدث متطرف.
الدروس المستفادة والتحديات الجديدة للمستقبل
أبرز الحادث العديد من نقاط الضعف الكامنة في شبكات الطاقة الحالية . وقد أدى السعي لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة من خلال ربط العديد من الدول والأنظمة إلى تعقيد إدارة الأزمات والتعافي بعد الحوادث الكبرى.
علاوة على ذلك، يبدو دور الظواهر الجوية المتطرفة - سواء أكانت تغيرات في درجات الحرارة، أو رياحًا، أو حتى تأثيرات شمسية - ذا أهمية متزايدة في سياق تغير المناخ . ويحذر الخبراء من أن أحداثًا مثل انقطاع التيار الكهربائي الكبير الأخير في شبه الجزيرة الأيبيرية قد تتكرر إذا لم يتم تحديث بروتوكولات السلامة، وصيانة البنية التحتية، وأنظمة الرصد والإنذار المبكر.
تسعى التحقيقات التي بدأتها REN و Red Eléctrica Española إلى فهم ما إذا كان الاهتزاز الجوي الناجم هو بالفعل "السبب" لانقطاع التيار الكهربائي أم مجرد ظرف متفاقم في سياق شبكة حساسة بشكل خاص.
