بدأ خبراء الأرصاد الجوية يحذرون من أن العواصف الخطرة للغاية كانت قادمة قبل أيام من مزق الأعاصير عبر وسط وشرق الولايات المتحدة في مارس وأبريل 2025. لكن تحديد المكان الذي سيسقط فيه إعصاره بشكل كبير على رؤية العواصف التي تتطور على الرادار. يشرح كريس نوفارسسكي ، عالم في الغلاف الجوي ، السبب ، وكيف تتحسن التكنولوجيا المتوقعة.
لماذا لا تزال الأعاصير صعبة للغاية للتنبؤ بها؟
لقد تحسن خبراء الأرصاد في التنبؤ بالظروف التي تجعل الأعاصير أكثر احتمالًا. لكن التنبؤ بالضبط بالملاحقة الرعدية التي ستنتج إعصارًا ومتى تكون أصعب ، وهذا هو المكان الذي تركز عليه الكثير من أبحاث الطقس القاسية اليوم.
في كثير من الأحيان ، سيكون لديك مجموعة من العواصف الرعدية في بيئة تبدو مواتية للأعاصير ، وقد تنتج إحدى العاصفة إعصارًا ولكن الآخرين لا يفعلون ذلك.
يمكن أن تكون الاختلافات بينهما بسبب الاختلافات الصغيرة في متغيرات الأرصاد الجوية التي لا يتم حلها بواسطة شبكات المراقبة الحالية أو نماذج الكمبيوتر. حتى التغييرات في ظروف سطح الأرض – الحقول أو المناطق الغابات أو البيئات الحضرية – يمكن أن تؤثر على ما إذا كان عدد الإعصار. يمكن أن يكون لهذه التغييرات الصغيرة في بيئة العاصفة تأثيرات كبيرة على العمليات داخل العواصف التي يمكن أن تصنع أو كسر إعصار.
واحدة من أقوى المتنبئين بما إذا كانت العاصفة الرعدية تنتج إعصارًا تتعلق بقص الرياح العمودي ، وهو كيف تتغير الرياح من الاتجاه أو السرعة مع الارتفاع في الغلاف الجوي.
كيف يتفاعل قص الرياح مع الهواء المبرد بالأمطار داخل العواصف ، والذي نسميه “التدفق الخارجي” ، وكم يمكن أن يؤثر كمية هطول الأمطار على ما إذا كان أحد الأعاصير يتشكل. إذا كنت في أي وقت مضى في عاصفة رعدية ، فأنت تعلم ذلك قبل أن تبدأ في المطر ، فغالبًا ما تحصل على مجموعة من الهواء البارد الذي يرتفع من العاصفة. تعتبر خصائص تدفق الهواء البارد مهمًا لما إذا كان يمكن أن يتشكل الإعصار ، لأن الأعاصير تتشكل عادةً في هذا الجزء الأكثر برودة من العاصفة.
إلى أي مدى يمكن أن تعرف ما إذا كان من المحتمل أن يكون الإعصار كبيرًا وقويًا؟
تتشكل الغالبية العظمى من الأعاصير العنيفة من Supercells ، العواصف الرعدية مع updraft الدوارة العميقة ، تسمى “mesocyclone”. يمكن لقص الرياح العمودي أن يمكّن المستويات المتوسطة من العاصفة من الدوران ، ويمكن أن يزيد الشفط الصاعد من هذا الميزوسيكلون من التناوب داخل تدفق العاصفة إلى إعصار.
إذا كان لديك Supercell على الرادار ولديه دوران قوي فوق الأرض ، فغالبًا ما يكون هذا مقدمة لإعصار. تشير بعض الأبحاث إلى أن mesocyclone أوسع من المرجح أن يخلق إعصارًا أقوى وأطول من العواصف الأخرى.
ينظر المتنبئون أيضًا إلى الظروف البيئية للعاصفة – درجة الحرارة والرطوبة وقص الرياح. هؤلاء يقدمون المزيد من القرائن بأن العاصفة من المحتمل أن تنتج إعصارًا كبيرًا.
زادت النسبة المئوية للأعاصير التي تؤدي إلى تحذير على مدار العقود الأخيرة ، بسبب رادار دوبلر ، وتحسين النمذجة وفهم أفضل لبيئة العاصفة. حوالي 87 ٪ من الأعاصير المميتة من 2003 إلى 2017 كان لديهم تحذير مسبق.
لقد تحسنت مهلة التحذيرات. بشكل عام ، حوالي 10 إلى 15 دقيقة الآن. هذا ما يكفي للوصول إلى الطابق السفلي الخاص بك ، أو ، إذا كنت في حديقة مقطورة أو خارج ، لإيجاد منشأة آمنة. لن يكون لكل عاصفة الكثير من المهلة ، لذلك من المهم الوصول إلى المأوى بسرعة.
ما الذي يتعلمه الباحثون عن الأعاصير التي يمكن أن تساعد في حماية الحياة في المستقبل؟
إذا كنت تفكر في العودة إلى فيلم “Twister” ، في أوائل التسعينيات ، بدأنا في القيام بمزيد من العمل الميداني على Tornadoes. كنا نأخذ الرادار في الشاحنات والسيارات ذات القيادة بأدوات مثبتة على السقف في عواصف. وذلك عندما بدأنا حقًا في تقدير ما نسميه العمليات على نطاق العواصف-الظروف الموجودة داخل العاصفة نفسها ، وكيف يمكن أن تؤثر الاختلافات في درجة الحرارة والرطوبة في التدفق الخارجي على إمكانات الأعاصير.
لا يمكن للعلماء إطلاق بالون الطقس أو إرسال أدوات إلى كل عاصفة. لذلك ، نستخدم أيضًا أجهزة الكمبيوتر لنمذجة العواصف لفهم ما يحدث في الداخل. في كثير من الأحيان ، سنقوم بتشغيل عدة نماذج ، يشار إليها باسم المجموعات. على سبيل المثال ، إذا أنتج تسعة من أصل 10 طرز إعصار ، فإننا نعلم أن هناك فرصة جيدة لأن العاصفة ستنتج الأعاصير.
قام مختبر العواصف الوطنية الوطنية مؤخرًا بتجربة تحذيرات الإعصار بناءً على هذه النماذج ، والتي تسمى Warn-On-Forecast ، لزيادة المهلة المهنية لتحذيرات الإعصار.
هناك الكثير من مجالات البحث الأخرى. على سبيل المثال ، لفهم كيفية تشكيل العواصف بشكل أفضل ، أقوم بالكثير من نمذجة الكمبيوتر المثالية. لذلك ، أستخدم نموذجًا له بيئة عاصفة مبسطة وإجراء تغييرات صغيرة على البيئة لمعرفة كيف يغير ذلك الفيزياء داخل العاصفة نفسها.
هناك أيضا أدوات جديدة في مطاردة العاصفة. كان هناك انفجار في استخدام الطائرات بدون طيار – يضع العلماء أجهزة الاستشعار في المركبات الجوية غير المأهولة ويطيرونها بالقرب من العاصفة وأحيانًا في العاصفة.
لقد تحول تركيز أبحاث Tornado أيضًا من السهول الكبرى – “زقاق الإعصار” التقليدي – إلى الجنوب الشرقي.
ما الذي يختلف عن الأعاصير في الجنوب الشرقي؟
في الجنوب الشرقي ، هناك بعض التأثيرات المختلفة على العواصف مقارنة بالسهول الكبرى. يحتوي الجنوب الشرقي على المزيد من الأشجار وتضاريس أكثر تنوعًا ، وأيضًا المزيد من الرطوبة في الجو لأنها قريبة من خليج المكسيك. تميل إلى أن يكون هناك المزيد من الوفيات في الجنوب الشرقي ، أيضًا ، لأن المزيد من الأعاصير تتشكل في الليل.
نميل إلى رؤية المزيد من الأعاصير في الجنوب الشرقي والتي هي في خطوط العواصف الرعدية التي تسمى “أنظمة الحمل الحراري شبه الخطي”. يمكن أن تختلف العمليات التي تؤدي إلى الأعاصير في هذه العواصف ، ويتعلم العلماء المزيد عن ذلك.
وقد اقترحت بعض الأبحاث أيضًا بدء تحول مناخي في الأعاصير باتجاه الجنوب الشرقي. قد يكون من الصعب فصل زيادة العواصف من تقنية أفضل تكتشف المزيد من الأعاصير. لذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث.
تم تحديث هذا المقال ، الذي نُشر في الأصل في 28 مارس 2023 ، بالأعاصير عبر الغرب الأوسط والجنوب في مارس وأبريل 2025.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: كريس نوفارسكي ، جامعة تكساس إيه آند إم
اقرأ المزيد:
يتلقى كريس نوفارسكي التمويل من NSF و NOAA و DOE و NASA.