الدوامة القطبية هي نظام كبير من الرياح العاتية والهواء البارد يتحرك حول القطب الشمالي والقطب الجنوبي. تلعب الدوامة القطبية دورًا حاسمًا في تحديد مناخ العروض العليا والتوزيع العالمي للحرارة والطاقة في الغلاف الجوي.
هيكل الدوامة القطبية:
- التيار النفاث القطبي (Polar Jet Stream): في الطبقة الستراتوسفيرية، هناك تيار نفاث قطبي يسير حول القطب الشمالي عكس اتجاه عقارب الساعة. يتكون هذا التيار النفاث من رياح عاتية ويفصل الهواء البارد في الستراتوسفير (الطبقة العليا من الغلاف الجوي) عن الهواء الدافئ في العروض الأدنى.
- الرياح القطبية السطحية: في الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي (التروبوسفير)، هناك رياح سطحية تتحرك من القطب إلى العروض الأدنى. هذه الرياح تحمل معها الهواء البارد من القطب.
- الهواء البارد والدافئ: الدوامة القطبية تحفز تدفق الهواء البارد جنوبًا من القطب، في حين يتم تحريك الهواء الدافئ نحو القطب. هذا يخلق توازنًا حراريًا ويساعد في توزيع الحرارة حول الكوكب.
كيف تعمل الدوامة القطبية:
- تأثير الأرض الجليدية: وجود الثلوج والجليد في المناطق القطبية يعزز تكوين الدوامة القطبية. يعكس الثلج والجليد الأشعة الشمسية الواردة، مما يحافظ على برودة الهواء في هذه المناطق ويعزز انخراطها في الدوامة القطبية.
- حركة الأرض: تأثير حركة الأرض الدورانية يلعب دورًا كبيرًا. الأرض تدور حول محورها، وهذا يؤدي إلى ظاهرة كوريوليس، التي تؤثر على حركة الرياح وتساعد في تشكيل الدوامة القطبية.
- فقدان الحرارة: في الطبقة العليا من الغلاف الجوي، يفقد الهواء القطبي الحرارة إلى الفضاء. هذا يجعل الهواء أكثر كثافة ويسبب تدفقًا دائمًا للهواء البارد من القطب إلى العروض الأدنى.
- تغييرات الموسم: الدوامة القطبية تعرض لتغييرات موسمية، حيث يزيد تأثيرها خلال فصل الشتاء بسبب زيادة الليالي الطويلة والبرودة الشديدة في المناطق القطبية.
أثر الدوامة القطبية على الطقس:
- تحديد الأنظمة الجوية: الدوامة القطبية تؤثر على تشكيل الأنظمة الجوية وتحديد نمط الطقس في العروض العليا.
- تأثير على الرياح القطبية: يمكن أن يؤدي ضعف أو تغيير في الدوامة القطبية إلى تأثيرات على الرياح القطبية والتيارات النفاثة، مما يؤثر على الطقس في العديد من المناطق.
- تأثيرات على الضغط الجوي: قد يؤدي الضغط المنخفض في الستراتوسفير (مثل حدوث الاحترار الستراتوسفيري المفاجئ) إلى تغييرات في الطقس في العروض الأدنى.
تُعتبر الدوامة القطبية عنصرًا أساسيًا في فهم عمليات الطقس والمناخ والتغييرات في الغلاف الجوي.
