طبقة الستراتوسفير

  • استعدوا لشتاء قاسي | تبريد استراتوسفيري غير مسبوق يحدث في القطب الجنوبي سيؤثر على شتائنا المقبل

    المركز العربي للمناخ- المهندس احمد العربيد

    يعيش القطب الجنوبي حالياً شتاء شديد البرودة حطم العديد من الارقام القياسية في انخفاض درجات الحرارة , مؤخراً تم رصد تبريد كبير ورئيسي في القبة القطبية الستراتوسفيرية فوق نصف الأرض الجنوبي ، وكان هذا التبريد على نطاق لم نشهده من قبل في سجلات الأقمار الصناعية الحديثة التي تقيس درجات الحرارة في طبقات الجو المختلفة . والسبب يعود الى ثوران بركان هونغا تونغا في 15 يناير من هذا العام 2022 , والذي بدأت اثاره تنعكس بشكل ملحوظ خلال الفترة القليلة الماضية على الغلاف الجوي للكرة الأرضية.

    حمل تطبيق المركز العربي للمناخ لتصلك اخر اخبار الطقس ولمعرفة حالة الطقس في منطقتك ل 14 يوم مجاناً .. لتحميل تطبيق المركز العربي للمناخ اضغط هنا 

    تمتلك الانفجارات البركانية " القوية " القدرة على إطلاق غازات ومواد مختلفة مثل ثاني اكسيد الكبريت So2  في طبقة الستراتوسفير التي تقبع فوق طبقة التروبوسفير التي تحدث فيها المنخفضات والمرتفعات الجوية. بحيث انها تصبح قادرة على عكس اشعة الشمس خارج الكوكب ، مما يؤدي إلى حدوث تبريد في الغلاف الجوي وتأثيرات جوية إقليمية وعالمية مختلفة.

    Hunga Tonga هو بركان تحت سطح البحر يقع جنوب المحيط الهادئ. احدث انفجاراً عنيف ومفاجئ قبل عدة شهور في 15 يناير 2022 , نتج على اثر هذا الانفجار عمودًا بركانيًا ضخمًا يتكون من الكبريت وبخار الماء الذي امتزج مباشرة مع الغلاف الجوي. وصنف ثوران بركان هونغا تونغا بانه من اقوى الثورانات البركانية وصاحب اعلى ثوران بركاني تم تسجيله على الإطلاق , وبسبب بعده عن المناطق المأهوله بالسكان , لم يتلقى رواجاً وتغطية اعلامية كافية , خصوصاً انه يقبع تحت مياه المحيط , ومع ذلك ومن شدة الانفجار الذي حصل قبل عدة شهور رصدت الاقمار الصناعية السحابة الهائلة التي نتجت عن الثوران من الفضاء .

    84184176

    ثاني اكسيد الكبريت الذي يتم إرساله من الثورانات البركانية القوية والذي يخترق طبقات الغلاف الجوي المختلفة له تأثيرات تعمل على تبريد الكوكب بالكامل , مثل  ثوران بركان بيناتوبو عام 1991 والذي يعتبر احد اهم واحدث الادلة على تأثيرات البركانين على مناخ الأرض .ادى ثوران بركان بيناتوبو الى تبريد الكوكب بأكمله لمدة 3 سنوات تقريبًا ، ويبين الفيديو التالي الأثر الذي خلفه هذا البركان والذي انعكس عى مناخ بلاد الشام وما حولها بحيث انه تسبب ب 7 عواصف ثلجية قوية في موسم شتاء 1992 : 

    وكما هو الكبريت ، يكون لبخار الماء أيضًا تأثيرات تعمل على تبريد الكوكب ، خصوصا في طبقة الستراتوسفير - بحيث ان بخار الماء يقوم بعكس الإشعاع الشمسي القادم من الشمس خارج الكوكب .

    تظهر النتائج الاولية ان ثوران بركان هونغا تونغا قبل عدة شهور أدى إلى زيادة بنسبة 10 ٪ في إجمالي محتوى بخار الماء في طبقة الستراتوسفير (من 1560 تيراغرام إلى أكثر من 1700 تيليغرام) وهو رقم كبير للغاية وهائل مقارنة بما ينتجه ثوران بركاني واحد:

    561151

    وصل بخار الماء المحقون بفعل ثوران البركان إلى الجزء العلوي من الستراتوسفير كما تركز بشكل رئيسي في ارتفاع يقع بين 20-30 كم :

    stratosphere water vapor eruption vertical analysis

    تبين خرائط تحليل انحراف بخار الماء عن المعدلات الطبيعية على ارتفاع 25 كيلومترًا من وكالة ناسا , الزيادة الكبيرة التي تبعت الثوران البركاني ، والذي نلاحظ من خلاله ايضاً ان  انتشار بخار الماء شمل النصف الشمالي من الأرض كما هو النصف الجنوبي وهذا يدل على انتشاره السريع عالمياً :

    stratosphere water vapor 26mb nasa concentration analysis anomaly 2022

    يمكن ملاحظة التبريد الذي يحدث في الغلاف الجوي على اثر ثوران بركان هونغا تونغا بواسطة بيانات مختبر العلوم الفيزيائية التابع لـوكالة نوا , تبين الخريطة في الاسفل انحراف في درجة حرارةعن المعدلات الطبيعية على مستويات 10 هكيتاباسكال في منتصف طبقة الستراتوسفير في شهر مايو ( 5 ) من العام 2022 (أي بعد 4 أشهر تقريبًا من ثوران البركان) ويمكننا ملاحظة بداية حدوث التبريد الكبير  بشكل ملحوظ للغاية في نصف الارض الجنوبي بالاضافة الى بداية تشكل حزم من الهواء البارد في النصف الشمالي من الارض يتركز بالقرب من خط العرض 30 :

    stratosphere polar vortex cold air anomaly may 2022 analysis

    بحلول شهر (7) يوليو 2022 ، كان تأثير التبريد أقوى وبشكل واضح وتجاوز الانحراف في درجات الحرارة عن المعدلات العامة بالاتجاه الباردة ال (10 درجات أقل من المعتاد) : 

    stratosphere polar vortex cold air anomaly july 2022 10mb pressure level

    يوضح الرسم البياني التالي انخفاض درجات الحرارة في طبقة الستراتوسفير ووصولها الى مستويات غير مسبوقة :

    6584185

    انعكست نتائج هذا التبريد بشكل ملحوظ على شتاء الدول التي تقع في نصف الارض الجنوبي , وعاشت كل من استراليا والقارة الامريكية الجنوبية وجنوب افريقيا احد اقوى وابرد فصول الشتاء على الاطلاق , تزامنت مع موجات برد كبيرة وتساقط ثلوج كبير تجاوز المعدلات في مختلف المناطق .

    حمل تطبيق المركز العربي للمناخ لتصلك اخر اخبار الطقس ولمعرفة حالة الطقس في منطقتك ل 14 يوم مجاناً .. لتحميل تطبيق المركز العربي للمناخ اضغط هنا 

     كيف سيؤثر هذا التبريد على شتائنا المقبل في النصف الشمالي من الأرض ؟

    هل تعتقدون ان موجات الحر التي اجتاحت اوروبا منذ بداية هذا الصيف كانت طبيعية ؟ الجواب هو لا , فلطالما كان مناخ القارة الاوروبية حساس للغاية للاحداث التي تنتج عن الثورانات البركانية القوية , وفي الغالب وحسب البيانات الاحصائية التي قمنا بتحليلها في المركز العربي للمناخ , وجدنا ان القارة الاوروبية قد تعرضت لمرتفعات جوية قوية في الاوقات التي لحقت الثورانات البركانية العظيمة , والتي كان اخرها بركان بيناتوبو عام 1991 , والذي تبعه موسم مطري تخلله تشكل مرتفع جوي قوي وعنيد سيطر على القارة الاوربية , بالمقابل كانت الكتل الهوائية القطبية الباردة تتجه صوب بلاد الشام والشمال الافريقي على فترات , وضربت بلاد الشام 7 عواصف ثلجية متتالية حولت شتائها الى تاريخي وسجلت قيم هطول هي الاعلى في الارشيف المناخي للمنطقة منذ 100 عام في ذلك الموسم .

    ينتج عن التبريد الذي يحدث في طبقة الستراتوسفير جنوب الأرض نمط ضغط جوي سلبي شمال المحيط الاطلسي NAO ( ارتفاع الضغط الجوي ) .وهذا يعني نمو كبير للمرتفع الاوزوري بحيث يغطي اجزاء واسعة من شمال الاطلسي وبالتالي امتداده ليغطي غرب واجزاء من وسط القارة الاوروبية , ونتيجة هذه المنظومة يتموج التيار النفاث والذي يؤدي الى هبوط الكتل الباردة صوب شرق اوروبا وامتدادها نحو بلاد الشام ووسط المتوسط بشكل مستمر وطويل الامد نسبياً , بالاضافة الى تأثر دول المغرب العربي بنمط الرياح الشرقية شديدة البرودة والتي تلتف اسفل المرتفع الجوي . 

    stratospheric polar vortex cooling anomaly weather winter influence historical pattern analysis

    دورات الرياح العالمية والتيارات الناقلة التي تحدث في الغلاف الجوي ستعمل على نقل الكثير من البرودة من النصف الجنوبي من الأرض الى النصف الشمالي خلال الفترة المقبلة , وتزامناً مع بداية نمو الدوامة القطبية بفعل اقتراب فصل الشتاء في النصف الشمالي من الأرض , نتوقع ان ينتج نظام تبريد قوي للغاية مما ينتج شتاءً قارس البرودة وغير معتاد , وسيشمل هذا البلاد العربية بكل تأكيد . لذلك , استعدوا لشتاء قاسي ومتطرف .

    منذ رصد ثوران بركان هونغا تونغا , قمنا مباشرة بنشر تحذير عن تأثير هذا البركان على مناخ العالم بتاريخ 16-1-2022 : 

    68468

    وسنكمل معكم رصد هذا التأثير من خلال سلسلة من التقارير سيتم نشرها على على موقعنا الالكتروني وصفحاتنا على وسائل التواصل الاجتماي وعلى تطبيقنا على الهواتف الذكية... حمل تطبيق المركز العربي للمناخ لتصلك اشعاراتنا اولاً بأول ولمعرفة حالة الطقس لمنطقتك ل 14 مجاناً " اضغط هنا للتحميل

    والله تعالى اعلى واعلم

    المهندس احمد العربيد

    لا مانع من النقل والتداول شريطة ذكر المصدر " المركز العربي للمناخ " .

     

  • دراسة جديدة | الأعاصير اصبحت أكثر قوة وخطورة , ومعدلات الأمطار ارتفعت بشكل كبير

    المركز العربي للمناخ- المهندس احمد العربيد

    وجدت دراسة نُشرت في مجلة Nature Communications  يوم الثلاثاء 12- نيسان - 2022 ، أن التغير المناخي الذي حدث مؤخراً يتسبب في زيادة ونمو معدلات هطول الأمطار في الساعة الواحدة في العواصف الاستوائية والأعاصير بنسبة 5 إلى 10٪. وعندما نظروا إلى الأعاصير فقط والتي تعتبر اقوى انواع العواصف  - كانت الزيادة من 8 إلى 11٪.
    قال كيفن ريد ، عالم المناخ والأعاصير في جامعة ستوني بروك والمؤلف الرئيسي للدراسة ، لشبكة CNN: "ما يعنيه هذا ليس فقط تأثير تغير المناخ على موسم الأعاصير ، ولكنه يؤثر أيضًا على أكثر العواصف تطرفاً". . "لذا فإن هذا يعطي مؤشر خطير , حيث ان التأثير كان واضحاً بالفعل على مواسم الأعاصير لدينا."

    هل بالفعل اصبحت الأعاصير اخطر واقوى من السابق !!

    الأعاصير - تسمى أيضًا الأعاصير المدارية - هي محركات حرارية هائلة للرياح والأمطار بواسطة مركز ضغط جوي شديد الانخفاض ، تتغذى على مياه المحيط الدافئة والهواء 158861568726072الرطب (ما هي الاعاصير ؟ تعرف عليها الان) . مؤخراً اصبح المجتمع العلمي على ثقة بشكل متزايد وعلى مر السنين من أن التغيرات المناخية الاخيرة زادت من قوة هذه الاعاصير.

    تُعد الفيضانات الناجمة عن هطول الأمطار الغزيرة السبب في مقتل الملايين خلال السنوات الاخيرة . تشير الدراسة إلى أن التهديد قد تزايد بالفعل خلال العقود القليلة الماضية ، ومن المرجح أن يزداد أكثر مستقبلاً والسبب العلمي يوضح بان الهواء الدافئ يمكن أن يحمل المزيد من بخار الماء ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات هطول الأمطار خصوصا عند تصادمه مع الرياح الباردة التي بدأت مؤخراً بالوصول الى المناطق المدارية الدافئة بفعل تموج التيار النفاث بشكل غير طبيعي.
    كان موسم أعاصير المحيط الأطلسي لعام 2020 هو الأكثر نشاطًا على الإطلاق ، حيث سجل 30 عاصفة. حطم هذا الموسم السجلات المناخية بسرعة كبيرة ، واضطر المسؤولون إلى استخدام الأحرف اليونانية كأسماء ابتداء من سبتمبر. ضربت 12 عاصفة مسماة اليابسة على الساحل الأمريكي ، بما في ذلك لورا ودلتا ، التي دمرت أجزاء من ساحل الخليج.


    نستطيع ان نستخلص من هذه الدراسة عدة امور هامة يجب توضيحها خصوصا بموضوع التغيرات المناخية واثارها , مثل ان الهواء الدافئ يزيد من نسبة التبخر والرطوبة وبالتالي يزداد معدل الهطول نتيجة لحدوث تشبع في طبقات الجو البنائية المسؤولة عن تشكل الغيوم, بالاضافة الى ان الاعصار لا يمكن ان يتشكل دون وجود فرق حراري يؤدي الى اضطراب جوي جبهي ثم تشكل مركز ضغط منخفض ثم يحدث تعمق في مركز هذا المنخفض ليتحول الى عاصفة ثم الى اعصار وهذا كله لا يمكن ان يحدث دون وجود كتل هوائية باردة تصطدم بالدافئة ليحدث هذا الاضطراب الجوي , وكلما كان الفرق الحراري بين الكتلتين المتصادمتين اعلى كلما كان الاضطراب الجوي اقوى وادى الى حدوث انخفاض اكبر في الضغط الجوي مركز المنخفض , اي ان الكتل الهوائية المتشابهة والمتجانسة في الخواص ودرجات الحرارة لا يمكن ان تحدث اضطراب جوي بالتالي يجب هنا ذكر جانب عملي هام بعيداً عن اجواء الاعلام والسياسة وهو ان الكتل القطبية الباردة اصبحت تصل الى العروض الدنيا بسبب تموج التيار القطبي النفاث وذلك على اثر زيادة التبريد في القبة القطبية الناتج من وجهة نظرنا العلمية عن تأثر طبقات الجو العليا مثل الستراتوسفير بالثورانات البركانية الاخيرة والتي عملت على حجب وعكس جزء من اشعة الشمس المتجهة الى الارض , فثاني اكسيد الكبريت الناتج عن الثورانات البركانية يعمل كمرآة تعكس الاشعاع الشمسي , اضافة الى انخفاض النشاط الشمسي الذي حدث خلال الدورة الشمسية الماضية والتي تحمل الرقم 24 .

  • ما هو الاحترار الستراتوسفيري وكيف يؤدي الى انقسام الدوامة القطبية

    المركز العربي للمناخ- المهندس عماد كعابنة

    لا بد وانك قد سمعت يوماً عزيزي القارئ بمصطلح الاحترار الستراتوسفيري , والذي يتم تداوله بكثرة في كل موسم شتاء , والكثير منا لايعلم ماهية هذا المصطلح ولاحتى تأثيره على غلافنا الجوي .
    لابل يتعدى الامر ان يقوم الكثير من الهواة باصدار احكام مسبقة عن الغلاف الجوي دون اي دليل علمي ملموس.

    سنوضح في هذا المقال ماهية الاحترار الستراتوسفيري وتأثيره على الدوامة القطبية.

    ينقسم غلافنا الجوي الى عدة طبقات بداية من طبقة التروبوسفير وهي التي تحدث فيها العمليات الجوية الرئيسية مثل المنخفضات والمرتفعات الجوية والاعاصير وحالات عدم الاستقرار الجوي وخلافه . ثم تعلوها طبقة الستراتوسفير والتي يقبع في اسفلها طبقة الاوزون الشهيرة وتطير فيها الطائرات , ثم تليها طبقات اخرى يمكنك التعرف عليها من خلال مقال طبقات الغلاف الجوي ومكوناته

    ما هو الاحترار الستراتوسفيري ؟
    هو عملية تسخين كبيرة تتم في اجزاء من طبقة الستراتوسفير وتنتقل باتجاه الدوامة القطبية وله عدم انواع : 
    اولا : الاحترار المفاجىء

    وهو التسخين الذي يحدث في طبقة متفاوتة السماكة في الستراتوسفير من خلال رفع درجة حرارته الى 50 مئوية خلال ايام قصيرة.

    كيف يحصل الاحترار المفاجىء ؟

    ان العامل الاصل والرئيس في نشوء وتكون الاحترار المفاجىء الستراتوسفيري هو مايسمى ب "موجات روسبي" وعلى سبيل المثال لنأخذ سلسلة جبال الهيملايا وجبال روكي وجبال الالب حيث تعتبر هذه الجبال من انظمة الجبال الكبرى في نصف الكرة الارضية الشمالي
    وتعتبر هذه الجبال قادرة تماما على التسبب بتموج الرياح السائدة القريبة في منتصف خطوط العرض التروبوسفيرية ( طبقتنا الارضية ) لذلك تتموج الرياح كما ذكرنا سابقا و عند مواجهتها واصطدامها بالجبال وتشكل موجات تنتقل بدورها اما شرقا او غربا.
    فهذه التموجات الثابته او المتغيرة والتي في الاصل تعتمد على طول الموجة بطبيعة الحال تعمل على عدة تغيرات في الغلاف الجوي حيث انه ونتيجة تدفق هذه الرياح وامتلاكها القوة والقدرة الكافية على اختراق الستراتوسفير فإنها بالضرورة ستعمل على رفع درجة حرارته بعد عملية المرور والنفاذ اليه.

    نموذج توضيح تأثير Mjo  و النينو و QBO على الستراتوسفير وتشكل الاحترار الستراتوسفيري


    وهذه العملية ونواتجها الحرارية تسمى بمرحلة الشذوذ الايجابي.
    هذا الامر يكون انعكاسه مباشرا على تحويل وعكس مسار الرياح القطبية حول الدوامة الى شرقية بدلا من الغربية نتيجة تباطؤ حركتها حيث ينتج عن هذا الانعكاس انقسام في الدوامة القطبية او ازاحة لها او تدمير لها
    هذا الامر يكون خلال اسبوع او اسبوعين من الاحترار المفاجىء.
    وبعد ان يحصل ماسبق ذكره في جسد الدوامة القطبية نتيجة الاحترار المفاجىء تتحرك الاجزاء التي انقسمت من الدوامة القطبية خارج مكانها الطبيعي فوق القطب الشمالي ويكون على اثر ذلك ضعف واضح في التيار النفاث القطبي والذي بدوره سيتمدد وينزاح نحو خطوط العرض الدنيا وهذا الامر ايضا يسمح بتمدد الكتل القطبية.

    - يكون الاحترار المفاجىء في صفته الاكثر شيوعا خلال شهر ديسمبر بشكل متكرر

    خارطة توضح الموجة المدارية Mjo مادن وجوليان من نهاية الثلث الاول من ديسمبر الحالي وحتى الثلث الاخير من ديسمبر 


    من ابرز نواتج الاحترار المفاجىء :
    1- حصول موجات طويلة من البرد والثلج على بعض دول العالم

    2- حصول موجات طويلة من الامطار الغزيرة على بلدان اخرى

    3- كما ان بعض الدول ستشهد انحباس الامطار عنها نتيجة لذلك.

    -هنالك دراسة مقارنة ظهرت مؤخرا ومرفقة في هذا المنشور تشير الى تكرار نشوء الاحترار المفاجىء مرة واحدة كل عامين.

    -الاحترار المفاجىء ليس سلبيا بالمطلق بل على العكس يتيح الفرصة لدول العروض الدنيا ومنها بلاد الشام لوصول المنخفضات القطبية اليها.

    - انقسام وانزياح الدوامة القطبية وتحركها نتيجة الاحترار المفاجىء يوضحه المفهوم التالي...
    تفاعل تدفق متوسط الموجة.
    وهو تفاعل ناتج عن تدفق كبير جدا لموجة روسبي في النطاق الغربي في خطوط العرض الوسطى حيث ان هذا التدفق لموجة روسبي ينتشر عاموديا انطلاقا من طبقتنا التروبوسفير وصولا الى الستراتوسفير حيث يؤثر على عملية الدوران فيها ونتيجة لقوته وزخمه يكون قادرا على تعطيل منظومة تكدس الهواء البارد فيها عبر رفع درجة الحرارة كما اسلفنا.


    ثانيا: الاحترار النهائي

    وهو الاحترار الذي يتبع مايسمى الاحترار الطبيعي ويكون بعده بحوالي اسبوعين الى ثلاثة اسابيع ويكون عادة في بداية الربيع وهو مؤشر الى الانتقال من فصل الشتاء الى فصل الربيع حيث تنعكس في الرياح مرة اخرى ايذانا بانتهاء فصل الشتاء
    وعودة التيار النفاث القطبي الى الاعلى.

    نموذج تكرار الاحترار المفاجىء كل عامين .

    والله اعلى واعلم - م. عماد الكعابنة

    لمعرفة اخر الاخبار وحالة الطقس لمنطقتك بالتفصيل ل 14 يوم مجاناً 
    حمل الان تطبيق " طقس المركز العربي للمناخ "
    ✅يوفر حالة الطقس ل 14 (اسبوعين) مجاناً لمنطقتك بالتفصيل
    ✅يوفر كميات الامطار والثلوج المتوقعة
    ✅يوفر الطقس بالساعات واخر اخبار الطقس والمنخفضات الجوية والعواصف
    ✅يوفر رادارات الأمطار والبروق لكافة المناطق
    ✅يوفر ادوات المتنبئ الجوي يوجد فيها كافة خرائط الطقس
    ✅يوفر ارتفاع منطقتك عن سطح البحر والكثير
    ⬇️حمل التطبيق الان على هاتفك النقال اضغط هنا للتحميل .
    او ابحث عن المركز العربي للمناخ في متجر التطبيقات