تخطَّ إلى المحتوى
EN
العالم الطبيعي

الإعصار

علم الإعصار وتاريخه: كيف تتشكل الأعاصير المدارية فوق المحيطات الدافئة، والعين والجدار السحابي والأشرطة المطرية، ومقياس Saffir-Simpson لسرعة الرياح، والتسمية وتقاعد الأسماء، واندفاع العاصفة والتنبؤ، والعواصف من Galveston عام 1900 ثم Katrina عام 2005 إلى Maria وأطلسي يزداد دفئاً.

الإعصار إعصار مداري ذو نواة دافئة ودورة مغلقة ورياح مستمرة لا تقل عن 74 ميلاً في الساعة، ينشأ فوق مياه محيط تبلغ حرارتها نحو 27 درجة مئوية، وتقوده الموجات الشرقية غرباً قبل أن ينحرف نحو القطب. بنيته عين هادئة داخل حلقة من عواصف الجدار السحابي العنيفة يلتف حولها أشرطة مطرية حلزونية، وأشد مخاطره فتكاً هي المياه عادة لا الرياح: فاندفاع العاصفة ثم فيضانات الأمطار الداخلية يحصدان أرواحاً أكثر بكثير من الرياح نفسها. ويقيّم مقياس Saffir-Simpson العواصف من 1 إلى 5 بالرياح وحدها، بينما تُعدّل ست قوائم أسماء متناوبة يشرف عليها World Meteorological Organization فقط عند تقاعد اسم بسبب كارثة. ويتنبأ National Hurricane Center بهذه العواصف بالأقمار الاصطناعية والاستطلاع الجوي والنماذج العددية، ويُظهر السجل التاريخي من Galveston عام 1900 عبر Katrina عام 2005 ثم Maria عام 2017 أن قدراً كبيراً من الحصيلة يحسمه التعرض والسدود ووقت التحذير.

إعصار إيزابيل كما رُصد من محطة الفضاء الدولية في 13 سبتمبر 2003: عين صافية يحيط بها جدار السحاب وأشرطة مطرية حلزونية وأفق الأرض
إعصار إيزابيل من محطة الفضاء الدولية في 13 سبتمبر 2003 قرب ذروة شدته فوق المحيط الأطلسي. · ناسا / مايك ترينتشارد، مختبر علوم الأرض وتحليل الصور، مركز جونسون للفضاء · Public domain
عتبة سرعة رياح الإعصار74 ميلاً في الساعة (64 عقدة)
عتبة سرعة رياح الإعصار الكبير111 ميلاً في الساعة (96 عقدة)
في هذا المقال
  1. 1نظرة عامة
  2. 2التشكل والبنية
  3. 3مقياس سفير-سمبسون والتصنيف
  4. 4الموسم والأسماء
  5. 5المخاطر: اندفاع العاصفة والفيضانات والرياح
  6. 6أعاصير بارزة
  7. 7كارثة Galveston
  8. 8الرصد والاستطلاع الجوي
  9. 9تغير المناخ والأعاصير
  10. 10الخط الزمني
  11. 11الخط الزمني: من Galveston إلى عصر الأقمار الاصطناعية
  12. 12الرسم البياني للمعرفة

نظرة عامة

الإعصار إعصار مداري ذو نواة دافئة ودورة مغلقة، غير مرتبط بأي جبهة، ورياحه المستمرة لا تقل عن 74 ميلاً في الساعة (64 عقدة) 1Tropical Cyclone Introduction · NOAA JetStream ↗2What are hurricanes? · Met Office ↗. وهو عاصفة سريعة الدوران تنشأ فوق المحيطات المدارية وتتفاوت في سرعتها وحجمها وشدتها 3Tropical cyclone · World Meteorological Organization ↗.

يُعرَّف الإعصار المداري كذلك بأنه نظام دوّار منظم من السحب والعواصف الرعدية، ذو دورة مغلقة في المستوى المنخفض 4Tropical Cyclone Climatology · NOAA National Hurricane Center ↗. وتنشأ الأعاصير من اضطرابات في الغلاف الجوي فوق مياه المحيطات المدارية الدافئة، وتخبو حين تتحرك فوق اليابسة أو تخرج من المداريات إلى خطوط عرض أبرد 5Hurricanes · UCAR Center for Science Education ↗. وتتوزع بنية الإعصار المداري على الأشرطة المطرية والعين والجدار السحابي 6Tropical Cyclone Structure · NOAA JetStream ↗.

1. التشكل والبنية

لا يقوم للإعصار قيام إلا حيث تسخن مياه المحيط إلى ما لا يقل عن 27 درجة Celsius حتى عمق يقارب 150 قدماً، فذلك الشرط الحراري هو وقود الدورة التي تولدها 1. ويضاف إليه شرط مكاني لا يقل عنه حزماً: فالعواصف هذه لا تتشكل، إلا في حالات نادرة جداً، على مسافة تقل عن 5 درجات عرض، أي نحو 300 ميل (480 كم)، من خط الاستواء، لأن قوة Coriolis هناك غير كافية لإعطاء الكتلة الهوائية دورانها المميز 1. أما المنشأ الغالب لهذه الأنظمة فهو الموجات الشرقية التي تنطلق عبر نطاق التقارب بين المدارين Intertropical Convergence Zone، وهي المنطقة التي تلتقي فيها الرياح التجارية وتطلق عواصف رعدية يومية 7Hurricanes: The Greatest Storms on Earth · NASA Science ↗. وإذا تساوت المؤثرات الأخرى، أنتجت المياه الأدفأ أعاصير أقوى بأمطار أغزر، وهو ما يربط بنية العاصفة مباشرة بحرارة سطح البحر التي نشأت فوقه 8Could climate change make Atlantic hurricanes worse? · NOAA Climate.gov ↗.

تنتظم العاصفة الناضجة في أجزاء متمايزة تتبدى فيها فيزياء الدوران والتدفق معاً. ففي القلب تقع العين، وهي منطقة هادئة صافية عموماً من الهواء الهابط والرياح الخفيفة، ويتراوح عرضها عادة بين 20 و 40 ميلاً 6. ويحيط بها الجدار السحابي حيث يتوازن الدوران مع التدفق الداخل، فيصعد الهواء على بعد 10 إلى 20 ميلاً من المركز مكوّناً ذلك الجدار 6. وقد يتبدل هذا البناء تبدلاً حاداً أثناء حياة العاصفة، كما جرى في Maria حين رفع استبدال الجدار السحابي قطر العين إلى ثلاثة أمثاله تقريباً، من 9 إلى نحو 28 ميلاً بحرياً، قبل بلوغ Puerto Rico 9Tropical Cyclone Report: Hurricane Maria, 16-30 September 2017 · NOAA National Hurricane Center ↗.

ويزداد البناء تعقيداً في الأعاصير الشديدة، حيث تنشأ حلقة خارجية من السحب إلى جانب الجدار الداخلي، فتتوزع قوى الصعود على نطاق أوسع.

2. مقياس سفير-سمبسون والتصنيف

صُمّم مقياس سفير-سمبسون في مطلع سبعينيات القرن العشرين على يد المهندس هربرت سفير ومدير المركز الوطني للأعاصير روبرت سمبسون، وقد جمع في تصميمه بين خبرة الهندسة الإنشائية وعلم الأرصاد الجوية 7. ويقوم تصنيفه على سرعة الرياح القصوى المستمرة وحدها، فيوزّع العواصف على فئات من 1 إلى 5، مع عتبتين فاصلتين: عتبة بلوغ مرتبة الإعصار، وعتبة الإعصار الكبير. ولا يدخل في هذا المقياس اندفاع العاصفة ولا الأمطار ولا القمعيات، لأنها جميعاً خارج نطاق ما يقيسه. وبهذا يظل المقياس أداة لتقدير شدة الريح لا لقياس ما تجره العاصفة من دمار مائي.

غير أن المقياس لا يحيط بكل ما يحدد خطر العاصفة، إذ يتأثر ارتفاع اندفاع العاصفة بشدة العاصفة وسرعتها الأمامية وحجمها وزاوية اقترابها، فضلاً عن شكل الساحل وخصائصه 10Storm Surge Overview · NOAA National Hurricane Center ↗. ومن هنا فإن عاصفتين متساويتين في الفئة قد تختلفان اختلافاً بعيداً في أثرهما على السواحل التي تضربانها.

ويُعدّ الإعصار كبيراً (Major Hurricane) عندما تبلغ سرعة رياحه القصوى المستمرة 111 ميلاً في الساعة (96 عقدة)، أي الفئة 3 أو ما فوقها 4.

ويُسمى النظام عند بلوغه عتبة الإعصار تايفوناً في شمال غرب المحيط الهادئ وإعصاراً مدارياً في المحيطين الهندي والجنوبي 2.

3. الموسم والأسماء

يبلغ النشاط في حوض الأطلسي ذروته في 10 سبتمبر، ثم تتشكل معظم العواصف بين منتصف أغسطس ومنتصف أكتوبر 4. وتُسمى العواصف الاستوائية في هذا الحوض من قوائم أعدّها National Hurricane Center منذ 1953، ولا تزال تلك القوائم مستخدمة حتى اليوم 11Tropical Cyclone Names · NOAA National Hurricane Center ↗. وتُستخدم ست قوائم أسماء بالتناوب وتُعاد كل ست سنوات، فتعود قائمة 2026 في 2032 ويستمر التناوب على هذا النحو 11. وإذا حدث في موسم الأطلسي أكثر من واحد وعشرين عاصفة مسمّاة، أخذت العواصف الإضافية أسماءها من قائمة بديلة معتمدة 11.

عُرفت العواصف قديماً بأسماء القديسين، ثم جرى اعتماد الأسماء النسائية في 1953 ضمن قوائم التسمية المعتمدة 11. وفي 1979 أُدرجت الأسماء الرجالية والنسائية معاً في قوائم Atlantic وخليج Mexico المسمى Gulf 12Tropical Cyclone Names · NOAA JetStream ↗. وتُستبعد الحروف Q و U و X و Y و Z لندرة الأسماء التي تبدأ بها ولصعوبة فهمها في جميع اللغات التي تستعمل القوائم 12. ولا يُسحب اسم عاصفة من القوائم إلا إذا كانت فتّاكة أو باهظة الكلفة إلى حد يجعل إعادة استخدامه في عاصفة أخرى أمراً غير لائق 11.

يبدأ موسم الأطلسي رسمياً في 1 يونيو وينتهي في 30 نوفمبر من كل سنة 4. وشهد الموسم المتوسط في الفترة 1991-2020 نحو 14 عاصفة مسمّاة و7 أعاصير و3 أعاصير كبرى 4.

4. المخاطر: اندفاع العاصفة والفيضانات والرياح

اندفاع العاصفة هو ارتفاع غير طبيعي لمستوى البحر تدفعه رياح الإعصار إلى الساحل، وتتوقعه وحدة Storm Surge Unit في National Hurricane Center باستخدام نموذج SLOSH الحاسوبي 13About the National Hurricane Center · NOAA National Hurricane Center ↗. وهو أخطر ما يصاحب الإعصار على السواحل، إذ يغرق الأرض المنخفضة قبل أن تبلغ العين اليابسة. وتأتي فيضانات الأمطار في المرتبة التالية من حيث الفتك، بينما يقع معظم ما يُحصى من أضرار ساحلية في باب الفيضان لا في باب الريح. ولهذا كان إنقاذ الأرواح وتخفيف خسائر الممتلكات جوهر مهمة National Hurricane Center، وهي المهمة التي تُبنى عليها توقعاته وتحذيراته 13.

وتتضافر مع الاندفاع مخاطر أخرى: فيضانات داخلية تغمر ما لا تبلغه مياه البحر، ورياح عاتية، وقمعيات، وموجات، وتيارات ساحبة. وقد بلغ Katrina الفئة 5 برياح قصوى مستمرة بلغت 175 ميلاً في الساعة فوق Gulf قبالة خليج Mexico 14Hurricane Katrina - August 2005 · NOAA National Weather Service Mobile/Pensacola ↗. وزادت الخسائر في الأرواح والممتلكات في New Orleans بسبب تصدعات السدود التي تفصل المدينة عن Lake Pontchartrain 14.

وعلى المستوى العالمي نُسبت 1,945 كارثة إلى الأعاصير المدارية خلال 50 سنة ماضية، أوقعت 779,324 قتيلاً وخسائر بلغت 1.4 تريليون دولار أمريكي 3، وهي ثاني أخطر المخاطر الطبيعية في العالم بعد الزلازل 3.

5. أعاصير بارزة

يُعدّ إعصار Katrina أكثر الأعاصير كلفةً في تاريخ United States، وأحد خمسة أعاصير هي الأفتك التي ضربت البلاد 15Tropical Cyclone Report: Hurricane Katrina, 23-30 August 2005 · NOAA National Hurricane Center ↗. وقد خلّف وراءه خسائر مادية بلغت 125 مليار دولار بدولارات 2005 15.

الإعصارأبرز سماته الشدةالوفياتالأضرارملاحظة موجزة
Katrina1,392 وفاة في الحصيلة المنقّحةاندفاع 27.8 قدم في Pass Christian—أكثر الأعاصير كلفة في تاريخ United States
Maria2,975 وفاة في Puerto Ricoذروة 150 عقدة و908 mb90 مليار دولاردمّرت Dominica وPuerto Rico
Wilma—882 mb—أدنى ضغط مركزي في تاريخ الأطلسي
أعاصير بارزة: الوفيات والأضرار حيث تتوفر بياناتها في قاعدة الحقائق

6. كارثة Galveston

ضربت كارثة Galveston ساحلها عام 1900 حين رفعت موجة عاصفة منسوب المياه أربعة أقدام 16Galveston Hurricane of 1900 · Texas State Historical Association ↗5، وكانت المدينة يومها تضم 38,000 نسمة. وقد قتل بين 6,000 و8,000 شخص في المدينة، وقُدّرت وفيات الجزيرة بما بين 10,000 و12,000 16. وبلغ أعلى منسوب للمياه 15.7 قدم، فدمّرت الرياح العاتية 2,636 منزلاً وثلث المدينة 16. وسرعان ما غطت المياه المدينة بأكملها تحت ما يصل إلى خمسة عشر قدماً من الماء 16. وبعد الكارثة بنت Galveston سداً بحرياً طوله ستة أميال يرتفع سبعة عشر قدماً فوق أدنى مستوى للمد، ومُدّ هذا الحاجز منذ ذلك الحين 16.

7. الرصد والاستطلاع الجوي

تُواصل وحدة Hurricane Specialist Unit المراقبة المتواصلة للأعاصير المدارية ومناطق الطقس المضطرب في North Atlantic وشرق North Pacific 13. ويستعين الرصد الجوي في هذا المضمار بأقمار GOES الاصطناعية التي تدور على ارتفاع 22,236 ميلاً فوق خط الاستواء بسرعات تعادل دوران الأرض 17Geostationary Satellites (GOES-R Series) · NOAA NESDIS ↗.

تُنفّذ طائرتا «دبليو بي-3 دي أوريون» التابعتان للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي مهمات تستغرق من 8 إلى 10 ساعات عبر جدار عين الإعصار وعينه، وترسل مجسّات الإسقاط اللاسلكية العاملة بنظام التموضع العالمي قياسات الضغط والرطوبة ودرجة الحرارة والرياح أثناء سقوطها نحو البحر 18NOAA Hurricane Hunters · NOAA Office of Marine and Aviation Operations ↗. وتطير طائرة «جي-4» على ارتفاع 45,000 قدم بمدى 4,000 ميل بحري حول العواصف النامية 18.

وتنسّق وحدة CARCAH جميع متطلبات الاستطلاع الجوي للأعاصير المدارية لدى المركز الوطني للأعاصير 13.

8. تغير المناخ والأعاصير

تُشير المعطيات المتاحة إلى أن ارتفاع مستوى البحر سيزيد تهديد فيضانات اندفاع العاصفة أثناء الأعاصير، بصرف النظر عن أي تغير بشري في تكرار العواصف أو شدتها 8.

تتفق معظم النماذج على أن تغير المناخ سيزيد متوسط شدة الأعاصير ومعدلات هطول الأمطار فيها 8.

وتشير التقديرات إلى أن شدة الأعاصير المدارية عالمياً سترتفع بنسبة تتراوح بين 1 و10 في المئة عند ارتفاع الحرارة درجتين مئويتين 19Global Warming and Hurricanes · NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ↗. وتتوقع النماذج زيادة نحو 14 في المئة في معدلات هطول الأمطار قرب العواصف عند ارتفاع درجتين مئويتين، بمدى يتراوح بين 6 و22 في المئة 19.

ويُتوقّع أن ترتفع حصة الأعاصير المدارية التي تبلغ الفئتين 4 أو 5 خلال القرن الحادي والعشرين 19.

9. الخط الزمني

  • 1960s
    بدء الرصد بالأقمار الاصطناعية
    لم تتح قدرة حقيقية على إحصاء هذه الأنظمة وتتبعها ورصدها عبر المحيطات الواسعة إلا منذ ظهور صور الأقمار الاصطناعية في 1960s. 1
  • 1935
    إعصار عيد العمال
    ضرب إعصار عيد العمال جزر Florida Keys بضغط مركزي بلغ 892 mb، وهو أدنى ضغط يسجّله إعصار في تاريخ United States. 14
  • 1969
    كاميل يسجّل رقماً قياسياً للضغط
    وصل إعصار Camille إلى ساحل خليج Mexico بضغط مركزي بلغ 900 mb، وهو ثاني أدنى ضغط يسجّله إعصار في تاريخ United States. 14
  • 1992
    أندرو ودورة العين المزدوجة
    ضعف إعصار Andrew خلال دورة عين مزدوجة ثم عاد فاشتد قبل بلوغ اليابسة قرب Miami. 20What are concentric eyewall cycles? · NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory ↗
  • 1998
    ميتش يغرق أمريكا الوسطى
    أغرق إعصار Mitch نيكاراغوا وهندوراس وصار واحداً من أكثر الأعاصير تدميراً في القرن العشرين. 7
  • 2020
    التخلي عن الأبجدية اليونانية
    استُغني عن الأبجدية اليونانية لصالح قائمة تكميلية بعد أن وجد المتنبئون أنها مربكة. 12
  • 2022
    إيان وضحايا اندفاع العاصفة
    قتل اندفاع العاصفة من إعصار Ian 41 شخصاً في Florida، وأظهر كيف يبلغ أثر هذا الخطر مناطق بعيدة عن الساحل. 10

10. الخط الزمني: من Galveston إلى عصر الأقمار الاصطناعية

  • 8 سبتمبر 1900
    إعصار Galveston
    أغرق اندفاع موجي جزيرة Galveston فقُتل بين 6,000 و8,000 شخص في المدينة ونحو 10,000 إلى 12,000 على مستوى الجزيرة كلها.
  • 2 سبتمبر 1935
    إعصار عيد العمال
    ضرب إعصار عيد العمال جزر Florida Keys بضغط مركزي بلغ 892 mb وهو لا يزال الأدنى المسجل عند بلوغ اليابسة في الولايات المتحدة.
  • 1953
    العواصف الأطلسية تحصل على أسماء
    بدأت دوائر الأرصاد في الولايات المتحدة استخدام الأسماء النسائية للعواصف عام 1953 بعد أن ثبت إرباك الأبجدية الصوتية.
  • 17 أغسطس 1969
    Camille يسجل رقماً قياسياً في الضغط
    بلغ إعصار Camille ساحل الخليج بضغط مركزي 900 mb وهو ثاني أدنى ضغط مسجل عند بلوغ اليابسة في الولايات المتحدة بعد إعصار عيد العمال عام 1935.
  • أوائل عقد 1970
    مقياس Saffir-Simpson
    صمم Herbert Saffir مقياساً للرياح من خمس فئات مع Robert Simpson ولا يزال National Hurricane Center يستخدمه.
  • 1979
    أسماء الرجال تنضم إلى القوائم
    استُخدمت الأسماء الرجالية والنسائية معاً في قوائم عواصف الأطلسي وخليج المكسيك للمرة الأولى.
  • 1980
    Allen يمر بحلقات الجدار السحابي
    مر إعصار Allen بحلقات متكررة لاستبدال الجدار السحابي، وتأرجح بين الفئة 5 والفئة 3 مرات عدة.
  • أغسطس 1992
    Andrew وحلقة الجدار السحابي
    ضعف إعصار Andrew خلال حلقة جدار سحابي متراكز ثم عاد فاشتد قبل بلوغ اليابسة قرب Miami.
  • 1997
    G-IV ينضم إلى المطاردة
    بدأت طائرة Gulfstream IV التابعة لـ NOAA بالتحليق حول أعاصير الأطلسي، وبرسم التيارات الموجِّهة التي تحدد مسار العاصفة.
  • أكتوبر 1998
    Mitch يتوقف فوق أمريكا الوسطى
    أغرق إعصار Mitch نيكاراغوا وهندوراس وأصبح واحداً من أكثر العواصف تدميراً في القرن العشرين.
  • 29 أغسطس 2005
    Katrina وسدود New Orleans
    ضعف Katrina إلى الفئة 3 عند بلوغ اليابسة، لكن اندفاعه اخترق السدود وأغرق معظم New Orleans فتسبب في 1,392 وفاة و125 مليار دولار من الأضرار.
  • 19 أكتوبر 2005
    Wilma يسجل رقم الضغط القياسي في الأطلسي
    تعمق إعصار Wilma إلى 882 mb برياح مستمرة بلغت 184 ميلاً في الساعة، فصار أقوى إعصار أطلسي مسجل.
  • 20 سبتمبر 2017
    Maria يدمّر Puerto Rico
    ضرب Maria دومينيكا بقوة الفئة 5 وبورتوريكو كإعصار من الفئة 4 عالية الشدة، فأحدث دماراً كارثياً ورفع حصيلة الوفيات المنقحة على الجزيرة إلى 2,975.
  • 2020
    التخلي عن الأبجدية اليونانية
    استُغني عن الأبجدية اليونانية لصالح قائمة تكميلية بعد أن وجد المتنبئون أنها مربكة.
  • سبتمبر 2022
    Ian وحصيلة اندفاع العاصفة
    قتل اندفاع العاصفة في إعصار Ian 41 شخصاً في فلوريدا، وكشف كيف يبلغ هذا الخطر مناطق بعيدة داخل اليابسة.

المراجع (20)

20 مصادر · موقع 20

  1. 1Tropical Cyclone Introduction — NOAA JetStream موقع↩عرض المصدر
  2. 2What are hurricanes? — Met Office موقع↩عرض المصدر
  3. 3Tropical cyclone — World Meteorological Organization موقع↩عرض المصدر
  4. 4Tropical Cyclone Climatology — NOAA National Hurricane Center موقع↩عرض المصدر
  5. 5Hurricanes — UCAR Center for Science Education موقع↩عرض المصدر
  6. 6Tropical Cyclone Structure — NOAA JetStream موقع↩عرض المصدر
  7. 7Hurricanes: The Greatest Storms on Earth — NASA Science موقع↩عرض المصدر
  8. 8Could climate change make Atlantic hurricanes worse? — NOAA Climate.gov موقع↩عرض المصدر
  9. 9Tropical Cyclone Report: Hurricane Maria, 16-30 September 2017 — NOAA National Hurricane Center 2017 موقع↩عرض المصدر
  10. 10Storm Surge Overview — NOAA National Hurricane Center موقع↩عرض المصدر
  11. 11Tropical Cyclone Names — NOAA National Hurricane Center موقع↩عرض المصدر
  12. 12Tropical Cyclone Names — NOAA JetStream موقع↩عرض المصدر
  13. 13About the National Hurricane Center — NOAA National Hurricane Center موقع↩عرض المصدر
  14. 14Hurricane Katrina - August 2005 — NOAA National Weather Service Mobile/Pensacola 2005 موقع↩عرض المصدر
  15. 15Tropical Cyclone Report: Hurricane Katrina, 23-30 August 2005 — NOAA National Hurricane Center 2005 موقع↩عرض المصدر
  16. 16Galveston Hurricane of 1900 — Texas State Historical Association 1900 موقع↩عرض المصدر
  17. 17Geostationary Satellites (GOES-R Series) — NOAA NESDIS موقع↩عرض المصدر
  18. 18NOAA Hurricane Hunters — NOAA Office of Marine and Aviation Operations موقع↩عرض المصدر
  19. 19Global Warming and Hurricanes — NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory موقع↩عرض المصدر
  20. 20What are concentric eyewall cycles? — NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory موقع↩عرض المصدر