حقائق أساسية
- قد يتأثر أكثر من 230 مليون شخص، أي ثلثي سكان البلاد، بالنظام الجوي الحالي.
- من المتوقع أن تشهد السهول الشمالية هبات رياح تقل عن -50 درجة فهرنهايت.
- منطقة القطب الشمالي تشهد ارتفاعاً في درجات الحرارة أسرع بأربع مرات من بقية كوكب الأرض، وهي ظاهرة تُعرف بتضخيم القطب الشمالي.
- تساهم المياه الدافئة بشكل استثنائي في خليج المكسيك وقرب كاليفورنيا السفلى بكميات كبيرة من الرطوبة في نظام العاصفة.
- استخدم باحثون في كلية دارتموث تعلم الآلة لتحليل السجلات المناخية التي تعود إلى عام 1901 لدراسة أنماط التيار النفاث.
ملخص سريع
تتشكل عاصفة ضخمة وقاسية حالياً عبر الولايات المتحدة، تمتد من الجنوب الغربي إلى الشمال الشرقي. وهذا النظام يضع معظم البلاد في جمود حراري عميق سيستمر حتى أوائل الأسبوع المقبل.
إن حجم هذا الحدث الجوي هو أمر مذهل، حيث حذرت القناة الجوية (The Weather Channel) من أن أكثر من 230 مليون شخص قد يتأثرون. ومع تراكم الثقيل الثلج وتراكم الجليد الكارثي على المنطقة، تتوقع خدمة الطقس الوطنية هبات رياح تقل عن -50 درجة فهرنهايت في السهول الشمالية. وهذا يخلق موقفاً خطيراً للسفر، والبنية التحتية للطاقة، والسكان الضعفاء.
الدوامة القطبية 🌀
إذا شعرت وكأنك تقف عند القطب الشمالي الآن، فهناك سبب علمي لذلك. فوق القطب الشمالي، تدور كتلة هوائية ضخمة وباردة جداً تُعرف باسم الدوامة القطبية. عادةً ما يبقى هذا الهواء البارد في مكانه بواسطة نمط رياح قوي يُسمى التيار النفاث ومع ذلك، هذا الحاجز يضعف حالياً. أصبح التيار النفاث متعرجاً وأكثر اضطراباً، مما يسمح للدوامة القطبية بالتحرر والانخفاض جنوباً إلى الولايات المتحدة. هذا التغيير في ديناميكيات الغلاف الجوي هو ما يجلب البرودة الشديدة مباشرة إلى الولايات المتحدة الـ 48 السفلى، مما يسبب الجمود الحراري الواسع النطاق الذي يتم تجربته حالياً.
"عندما يحدث ذلك، يميل التيار النفاث إلى التعرج كثيراً، وهذا يسمح للهواء البارد جداً بالهبوط إلى الجنوب."
— أيومي فوجيساكي-مانوم، عالمة الأرض، جامعة ميشيغان
تضخيم القطب الشمالي
لماذا أصبح التيار النفاث أقل استقراراً؟ يشير العلماء إلى تضخيم القطب الشمالي وفقاً لـ أيومي فوجيساكي-مانوم"عندما يحدث ذلك، يميل التيار النفاث إلى التعرج كثيراً، وهذا يسمح للهواء البارد جداً بالهبوط إلى الجنوب." هذا التباين المقلل في درجات الحرارة هو المشتبه الرئيسي في جعل التيار النفاث أكثر تعرجاً وأكثر عرضة لهذه التحولات الدرامية.
عامل الرطوبة
بينما يأتي الهواء البارد من القطب الشمالي، فإن قوة العاصفة تغذيها شيء أكثر دفئاً: المحيطات. تلاحظ مجموعة البحث المناخ المركزي (Climate Central) أن مياه خليج المكسيك والمحيط الهادئ قرب كاليفورنيا السفلى دافئة بشكل استثنائي الآن. هذه درجات حرارة قياسية أصبحت أكثر احتمالية بكثير بسبب انبعاثات الكربون البشرية.
يقوم هذا الحر المحيطي بتحميل الغلاف الجوي برطوبة إضافية. عندما تتصادم هذه الرطوبة مع النظام المندفع من القطب الشمالي، فإنها تُعزز العاصفة. ومع ارتفاع حرارة الغلاف الجوي، تزداد قدرته على حبس الرطوبة، مما يؤدي إلى تساقط أكثر كثافة. ولهذا السبب تنتج العاصفة الحالية ليس فقط البرودة، ولكن أيضاً ثلوجاً ثقيلة وتراكمات جليدية كارثية عبر شريط ضخم من البلاد.
النقاش العلمي
الارتباط بين تغير المناخ والتيار النفاث الأكثر تعرجاً هو موضوع بحث ونقاش نشط داخل المجتمع العلمي. يشير جاكوب تشاليف"المشكلة أنه من الصعب جداً إظهار ما إذا كان ذلك يحدث أم لا," قال تشاليف، مشيراً إلى أن السجلات الموثقة للتيار النفاث لا تعود إلا إلى عام 1979.
لتخطي هذا القيد، قاد تشاليف دراسة باستخدام تعلم الآلة لتحليل السجلات المناخية التي تعود إلى عام 1901. كشفت النتائج أن التيار النفاث كان متعرجاً في كثير من الأحيان حتى قبل عام 1979، وأحياناً أكثر مما هو عليه اليوم.
"بعبارة أخرى، تأثير تغير المناخ على التيار النفاث، أعتقد أنه لا يزال غير واضح,"ذكر تشاليف.
"أعتقد أنه ليس لدينا دليل قاطع على أننا نجعل التيار النفاث أكثر تعرجاً حتى الآن."
نظرة مستقبلية
على الرغم من النقاش حول سلوك التيار النفاث، فإن تأثير تغير المناخ على شدة العاصفة لا يوضع تحت علامة استفهام. الغلاف الجوي الأكثر دفئاً والمحيطات المشتعلة هي عوامل لا يمكن إنكارها في حدة الطقس. كما أشارت كايتن ترودو"حكم تغير المناخ من خلال عاصفة باردة هو مثل حكم موسم بيسبول من خلال جولة واحدة. ولكن، لتغير المناخ تأثير ملموس على هذه العاصفة."
ومع استمرار تطور العاصفة، مما يجلب ظروفاً خطيرة لملايين الأشخاص، فهي تخدم كمثال معقد على مناخنا المتغير. بينما آليات الدوامة القطبية والتيار النفاث معقدة، فإن النتيجة واضحة: حدث شتوي معزز يؤثر على أكثر من 230 مليون شخص.
"المشكلة أنه من الصعب جداً إظهار ما إذا كان ذلك يحدث أم لا. أعتقد أنه ليس لدينا دليل قاطع على أننا نجعل التيار النفاث أكثر تعرجاً حتى الآن."
— جاكوب تشاليف، باحث في كلية دارتموث
"حكم تغير المناخ من خلال عاصفة باردة هو مثل حكم موسم بيسبول من خلال جولة واحدة. ولكن، لتغير المناخ تأثير ملموس على هذه العاصفة."
— كايتن ترودو، باحثة أولى، Climate Central
الأسئلة الشائعة
كيف يؤثر تغير المناخ على العاصفة الشتوية الحالية؟
يعزز تغير المناخ العاصفة بطريقتين رئيسيتين. أولاً، المياه الدافئة بشكل استثنائي في المحيطات تُحمّل الغلاف الجوي برطوبة إضافية، والتي تسقط كثلوج ثقيلة أو جليد. ثانياً، الارتفاع السريع في درجات الحرارة في القطب الشمالي (تضخيم القطب الشمالي) قد يُزعزع استقرار التيار النفاث، مما يسمح للدوامة القطبية بالانسكاب جنوباً.
ما هي الدوامة القطبية؟
الدوامة القطبية هي منطقة واسعة من الضغط المنخفض والهواء البارد تحيط بالقطب الشمالي للأرض. يتم عادةً احتجازها بواسطة التيار النفاث، ولكن عندما يضعف التيار النفاث أو يتجول، يمكن للدوامة أن تتوسع جنوباً، مما يجلب الهواء البارد جداً من القطب الشمالي إلى خطوط العرض الدنيا.
هل تم إثبات الارتباط بين ارتفاع حرارة القطب الشمالي والتيار النفاث؟
إنه حالياً موضوع بحث ونقاش نشط. بينما يعتقد العديد من العلماء أن تضخيم القطب الشمالي يضعف التيار النفاث ويجعله أكثر تعرجاً، فإن الإثبات الحاسم يصعب الحصول عليه بسبب قلة البيانات التاريخية. تشير بعض الدراسات إلى أن أنماط متعرجة مماثلة حدثت بشكل طبيعي في الماضي، مما يجعل التأثير المحدد لتغير المناخ غير واضح.
من يتأثر بهذه العاصفة؟
تؤثر العاصفة على جزء هائل من الولايات المتحدة، حيث يوجد أكثر من 230 مليون شخص في مسارها المحتمل. يمتد النظام من الجنوب الغربي إلى الشمال الشرقي، مما يجلب ثلوجاً ثقيلة، وجليداً، وخطورة على درجات الحرارة، خاصة في السهول الشمالية.
