كيف تعمل الدوامة القطبية والمحيط الدافئ على تكثيف عاصفة شتوية كبرى في الولايات المتحدة

تهدد عاصفة شتوية شديدة تجتاح وسط وشرق الولايات المتحدة في أواخر يناير 2026 الولايات من تكساس إلى نيو إنجلاند بأمطار متجمدة والصقيع والثلوج. أصدر العديد من حكام الولايات حالات الطوارئ حيث حذر خبراء الأرصاد الجوية من ظروف السفر الخطرة وقشعريرة الرياح الخطيرة وانقطاع التيار الكهربائي وسط برد قارس من المتوقع أن يستمر لعدة أيام.

قد يكون الانفجار المفاجئ بمثابة صدمة للعديد من الأميركيين بعد بداية فصل الشتاء المعتدلة في الغالب، لكن هذا الدفء قد يساهم جزئيًا في ضراوة هذه العاصفة.

باعتبارنا علماء في الغلاف الجوي والمناخ، فإننا نجري أبحاثًا تهدف إلى تحسين فهم الطقس المتطرف، بما في ذلك ما يزيد أو يقل احتمال حدوثه وكيف يمكن أن يلعب تغير المناخ دورًا أو لا يلعب.

لفهم ما يعيشه الأمريكيون مع هذا الانفجار الشتوي، نحتاج إلى النظر على ارتفاع أكثر من 20 ميلًا فوق سطح الأرض، إلى الدوامة القطبية الستراتوسفيرية.

تُظهر التوقعات ليوم 26 يناير 2026 أن خط التجميد باللون الأبيض يصل إلى مسافة بعيدة في تكساس. يشير الشريط الضوئي ذو الأسهم إلى التيار النفاث، ويشير الشريط الداكن إلى الدوامة القطبية الستراتوسفيرية. يظهر التيار النفاث على ارتفاع حوالي 3.5 ميل فوق السطح، وهو ارتفاع نموذجي لتتبع أنظمة العواصف. وترتفع الدوامة القطبية حوالي 20 ميلاً فوق السطح. ماثيو بارلو, CC BY

ما الذي يخلق عاصفة شتوية شديدة مثل هذه؟

يجب أن تجتمع عوامل الطقس المتعددة لإنتاج مثل هذه العاصفة الكبيرة والشديدة.

تتطور العواصف الشتوية عادةً عندما يكون هناك تباين حاد في درجات الحرارة بالقرب من السطح وانحدار جنوبًا في التيار النفاث، وهو النطاق الضيق من الهواء سريع الحركة الذي يوجه أنظمة الطقس. إذا كان هناك مصدر كبير للرطوبة، يمكن أن تنتج العواصف أمطارًا غزيرة أو ثلوجًا.

في أواخر شهر يناير، كانت كتلة هوائية قوية من القطب الشمالي قادمة من الشمال تخلق تباينًا في درجات الحرارة مع الهواء الأكثر دفئًا القادم من الجنوب. كانت الاضطرابات المتعددة داخل التيار النفاث تعمل معًا لخلق ظروف مناسبة لهطول الأمطار، وكان نظام العواصف قادرًا على سحب الرطوبة من خليج المكسيك الدافئ جدًا.

أصدرت هيئة الأرصاد الجوية الوطنية تحذيرات من العواصف الشديدة (اللون الوردي) في 24 يناير 2026، لمساحة كبيرة من الولايات المتحدة يمكن أن تشهد تساقط الثلوج وثلوجًا كثيفة خلال الأيام التالية، إلى جانب تحذيرات من العواصف الجليدية (الأرجواني الداكن) في عدة ولايات وتحذيرات من البرد الشديد (الأزرق الداكن). خدمة الطقس الوطنية

أين تأتي الدوامة القطبية؟

تحدث أسرع رياح التيار النفاث أسفل قمة طبقة التروبوسفير مباشرةً، وهو أدنى مستوى في الغلاف الجوي وينتهي على ارتفاع سبعة أميال تقريبًا فوق سطح الأرض. تقع أنظمة الطقس في الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير، لأن الغلاف الجوي فوقها يصبح مستقرًا جدًا.

طبقة الستراتوسفير هي الطبقة التالية للأعلى، من حوالي سبعة أميال إلى حوالي 30 ميلًا. وبينما تمتد طبقة الستراتوسفير عاليًا فوق أنظمة الطقس، إلا أنها لا تزال قادرة على التفاعل معها من خلال الموجات الجوية التي تتحرك لأعلى ولأسفل في الغلاف الجوي. وتشبه هذه الموجات موجات التيار النفاث التي تتسبب في انحداره جنوبًا، لكنها تتحرك عموديًا بدلًا من الأفقي.

يوضح الرسم البياني كيفية تغير درجات الحرارة في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي بين التروبوسفير والستراتوسفير. الأميال على اليمين، والكيلومترات على اليسار. نوا

من المحتمل أنك سمعت مصطلح “الدوامة القطبية” الذي يستخدم عندما تتحرك منطقة من هواء القطب الشمالي البارد بعيدًا بما يكفي باتجاه الجنوب للتأثير على الولايات المتحدة. يصف هذا المصطلح الهواء الذي يدور حول القطب، لكنه يمكن أن يشير إلى دورتين مختلفتين، واحدة في طبقة التروبوسفير والأخرى في الستراتوسفير.

الدوامة القطبية الستراتوسفيرية في نصف الكرة الشمالي عبارة عن حزام من الهواء سريع الحركة يدور حول القطب الشمالي. إنه يشبه التيار النفاث الثاني، مرتفعًا فوق التيار الذي قد تكون معتادًا عليه من خلال رسومات الطقس، وعادةً ما يكون أقل تموجًا وأقرب إلى القطب.

في بعض الأحيان يمكن أن تمتد الدوامة القطبية الستراتوسفيرية جنوبًا فوق الولايات المتحدة. وعندما يحدث ذلك، فإنه يخلق ظروفًا مثالية لحركة الأمواج صعودًا وهبوطًا التي تربط طبقة الستراتوسفير بالطقس الشتوي القاسي على السطح.

تعكس الدوامة القطبية الستراتوسفيرية الممتدة الموجات الصاعدة إلى الأسفل، على اليسار، مما يؤثر على التيار النفاث والطقس السطحي، على اليمين. ماثيو بارلو وجودا كوهين، CC BY

أظهرت توقعات عاصفة يناير تداخلًا وثيقًا بين الامتداد الجنوبي للدوامة القطبية الستراتوسفيرية والتيار النفاث فوق الولايات المتحدة، مما يشير إلى ظروف مثالية للبرد والثلوج.

ترتبط أكبر التقلبات في التيار النفاث بأكبر قدر من الطاقة. وفي ظل الظروف المناسبة، يمكن لهذه الطاقة أن ترتد من الدوامة القطبية عائدة إلى طبقة التروبوسفير، مما يؤدي إلى تفاقم تقلبات التيار النفاث بين الشمال والجنوب عبر أمريكا الشمالية ويجعل الطقس الشتوي القاسي أكثر احتمالا.

وهذا ما كان يحدث في أواخر يناير 2026 في وسط وشرق الولايات المتحدة

إذا كان المناخ يسخن، فلماذا لا نزال نواجه عواصف شتوية شديدة؟

ترتفع درجة حرارة الأرض بشكل لا لبس فيه حيث تطلق الأنشطة البشرية انبعاثات غازات الدفيئة التي تحبس الحرارة في الغلاف الجوي، وتتناقص كميات الثلوج بشكل عام. لكن هذا لا يعني أن طقس الشتاء القاسي لن يتكرر مرة أخرى.

تشير بعض الأبحاث إلى أنه حتى في البيئة الدافئة، فإن الأحداث الباردة، على الرغم من حدوثها بشكل أقل تكرارًا، قد تظل شديدة نسبيًا في بعض المواقع.

قد يكون أحد العوامل هو زيادة الاضطرابات في الدوامة القطبية الستراتوسفيرية، والتي يبدو أنها مرتبطة بالاحترار السريع في القطب الشمالي مع تغير المناخ.

الدوامة القطبية عبارة عن شريط قوي من الرياح في طبقة الستراتوسفير، وعادةً ما يحيط بالقطب الشمالي. عندما تضعف، يمكن أن تنقسم. يمكن للتيار النفاث القطبي أن يعكس هذا الاضطراب، فيصبح أضعف أو متموجًا. وعلى السطح، يندفع الهواء البارد نحو الجنوب في بعض المواقع. نوا

بالإضافة إلى ذلك، يؤدي المحيط الأكثر دفئًا إلى المزيد من التبخر، ولأن الجو الأكثر دفئًا يمكن أن يحمل المزيد من الرطوبة، فهذا يعني توفر المزيد من الرطوبة للعواصف. إن عملية تكثيف الرطوبة في المطر أو الثلج تنتج طاقة للعواصف أيضًا. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الاحترار أيضًا إلى تقليل قوة العواصف عن طريق تقليل التباين في درجات الحرارة.

التأثيرات المتعارضة تجعل من الصعب تقييم التغير المحتمل في متوسط ​​قوة العاصفة. ومع ذلك، فإن الأحداث المكثفة لا تتغير بالضرورة بنفس الطريقة التي تتغير بها الأحداث المتوسطة. وبشكل عام، يبدو أن العواصف الشتوية الأكثر شدة قد تصبح أكثر شدة.

كما تزيد البيئة الأكثر دفئًا من احتمال سقوط الأمطار التي كانت تهطل على شكل ثلوج في فصول الشتاء السابقة، والتي قد تصبح الآن أكثر عرضة للتساقط على شكل أمطار متجمدة ومتجمدة.

لا تزال هناك أسئلة كثيرة

ويعمل العلماء باستمرار على تحسين القدرة على التنبؤ بهذه الأحداث الجوية القاسية والاستجابة لها، ولكن لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي يتعين الإجابة عليها.

تعتمد الكثير من البيانات والأبحاث في هذا المجال على أساس العمل الذي يقوم به الموظفون الفيدراليون، بما في ذلك المختبرات الحكومية مثل المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي، المعروف باسم NCAR، والذي استهدفته إدارة ترامب لخفض التمويل. ويساعد هؤلاء العلماء في تطوير النماذج المهمة وأدوات القياس والبيانات التي يعتمد عليها العلماء والمتنبئون في كل مكان.

تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: ماثيو بارلو، يوماس لويل ويهوذا كوهين، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)

اقرأ المزيد:

حصل ماثيو بارلو على تمويل فيدرالي لإجراء أبحاث حول الأحداث المتطرفة ويقوم أيضًا بإجراء الاستشارات القانونية المتعلقة بتغير المناخ.

لا يعمل يهوذا كوهين في أي شركة أو مؤسسة أو يستشيرها أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينه الأكاديمي.

Exit mobile version