تربط دراسة جديدة بين التغيرات الجوية واستمرار ظروف الشتاء القاسية على المدى الطويل في أمريكا الشمالية وأوروبا، مع تضاعف هذه الأنماط المتطرفة منذ الستينيات. وكثيراً ما تحدث هذه الأنماط في وقت واحد في كلتا القارتين، مما يؤدي إلى إحداث الفوضى.
تغير المناخ وأنماط الطقس المتطرفة
الشتاء قادم، وأخيرًا، مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب، تشير دراسة جديدة إلى أن الغلاف الجوي يتعرض للضغط بطريقة ما، مما يتسبب في فترات طويلة من البرد القارس أو الطقس الرطب في بعض المناطق خلال فصل الشتاء.
يقول مؤلفو الدراسة إنهم اكتشفوا تعرجات ضخمة في التيار النفاث العالمي الذي يحمل الهواء القطبي جنوبًا، ويحبس الظروف المناخية الباردة أو الرطبة في معظم أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا في وقت واحد، غالبًا لأسابيع في كل مرة. ويقولون إن وتيرة مثل هذه الموجات الجوية تضاعفت منذ الستينيات. وفي السنوات القليلة الماضية فقط، قتلت هذه الهجمات مئات الأشخاص وأصابت أنظمة الطاقة والنقل بالشلل.
تظهر الورقة الجديدة هذا الأسبوع في نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية.
تعرف على التيارات النفاثة وشذوذ الطقس
وقال كاي كورنهوبر، العالم المساعد في مرصد لامونت دوهرتي للأرض بجامعة كولومبيا: "على الرغم من أن فصول الشتاء أصبحت أكثر اعتدالا في المتوسط، إلا أن ذلك يأتي على حساب الحرارة الشديدة الضارة بشكل متزايد في الموسم الدافئ". "بعد مائة عام من الآن، قد نكون أقل قلقا بشأن البرد القارس لأن كل شيء يصبح أكثر دفئا. لكن البرد لا يزال يشكل خطرا وثيقا للغاية اليوم وفي المستقبل."
التيار النفاث هو "نهر من الهواء" سريع الحركة يدور بشكل مستمر حول نصف الكرة الشمالي من الشرق إلى الغرب. ويتدفق عادةً ضمن حدود مستقيمة نسبيًا، ويعزل كتل الهواء الباردة القطبية عن خطوط العرض الوسطى، لكن في بعض الأحيان تحدث تقلبات كبيرة بشكل طبيعي. يعتقد بعض العلماء أن هذه التذبذبات تتزايد من حيث الحجم والتكرار بسبب الاحترار السريع في القطب الشمالي والذي لا يتناسب مع المناطق الواقعة جنوبًا؛ ويقولون إن هذا يزعزع استقرار النظام ويخلق رياحًا تكسر الحاجز بين الشمال والجنوب. في ظل الظروف المناسبة، يتم تضخيم بعض التذبذبات إلى موجات متناظرة والتي تستقر بعد ذلك في موضعها عالميًا، وهو ما يشبه إلى حد ما الاهتزازات التي تنتج طبقة صوت ثابتة. وتسمى هذه الموجات موجات روسبي.
موجات روسبي وتأثيرات الطقس
وفي دراسة أجريت عام 2019، وجد كورنهوبر وزملاؤه أن نمط موجة روسبي المتكرر المعروف باسم "الموجة 7" - سبع قمم عملاقة وسبعة قيعان متطابقة في جميع أنحاء العالم - يجذب الهواء الدافئ والجاف من المناطق شبه الاستوائية إلى خطوط العرض الوسطى، مما يؤدي إلى موجات حر صيفية وجفاف في مناطق يمكن التنبؤ بها في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا. وتشير الدراسة إلى أن هذا قد يتسبب في خسائر واسعة النطاق في المحاصيل في وقت واحد في مناطق سلة الخبز المهمة.
تظهر الصحف الأحدث بشكل أو بآخر الجانب الآخر من القضية. نمط شتوي يُعرف باسم "Wave-4" - أربع قمم للموجات وأربعة قيعان متطابقة تميل إلى التماسك معًا في جميع أنحاء العالم. ويقول الباحثون إنه عندما يحدث هذا، فإن فرص البرودة الشديدة أو الرطوبة في الأحواض تتضاعف ثلاث مرات. وفي الوقت نفسه، قد تواجه القمم ظروفًا دافئة أو جافة بشكل غير عادي.
جلبت أحدث نسخة رئيسية من Wave-4 موجة باردة في فبراير 2021 إلى معظم أنحاء كندا والولايات المتحدة وحتى شمال المكسيك. وكانت درجات الحرارة على طول ساحل الخليج الجنوبي للولايات المتحدة أقل بمقدار 50 درجة فهرنهايت عن المتوسط. وحدث تساقط نادر للثلوج في أجزاء من الجنوب. وكانت الولاية الأكثر تضررا هي ولاية تكساس، حيث أدت درجات الحرارة المنخفضة القياسية إلى شل خطوط أنابيب الغاز الطبيعي وغيرها من البنية التحتية للطاقة وشل جزء كبير من شبكة الكهرباء، مما تسبب في انقطاع التيار الكهربائي والجليد في المنازل والشركات. وفي المجمل، توفي ما لا يقل عن 278 شخصًا بشكل مباشر أو غير مباشر بسبب موجة البرد، مما تسبب في خسائر بلغت حوالي 200 مليار دولار أمريكي. وفي الفترة من يناير/كانون الثاني إلى فبراير/شباط 2019، حدثت موجة برد مماثلة في شرق الولايات المتحدة، لكنها كانت أقل تدميرا، وأدت إلى مقتل أكثر من 20 شخصا.
أحداث الطقس المتزامنة في أمريكا الشمالية وأوروبا
غالبًا ما يحدث نفس النمط في وقت واحد على الجانب الآخر من المحيط الأطلسي، وغالبًا ما يكون أكثر تطرفًا في جنوب غرب أوروبا والدول الاسكندنافية. جلبت الأحداث التي وقعت في الفترة من يناير إلى فبراير 2019 درجات حرارة شديدة البرودة في كل من جنوب فرنسا والسويد. وفي الوقت نفسه، تسبب اجتياح الهواء الرطب من المحيط الأطلسي في هطول أمطار غزيرة وفيضانات في العديد من مناطق أوروبا الوسطى والشرقية. ووقعت حوادث مماثلة في أوروبا في عامي 2013 و2018.
ويقول الباحثون إنه قبل 50 عامًا، كانت مثل هذه الموجات المتزامنة تحدث مرة واحدة فقط في فصل الشتاء في المتوسط. ويختلف عدد مرات حدوثه من عام إلى آخر، ولكنه يصل الآن في المتوسط إلى حالتين في السنة.
وقال مؤلف آخر للدراسة، غابرييل ميسوري من جامعة أوبسالا في السويد: "هذا يضيف إلى مجموعة متزايدة من الأدلة على أن الطقس القاسي في أمريكا الشمالية وأوروبا غالبا ما يكون متزامنا". ونشر ميسوري ورقة بحثية في وقت سابق من هذا العام أشار فيها إلى أن هذه الظاهرة تحدث بشكل متكرر وافترض أنها مرتبطة بأنماط دوران الغلاف الجوي واسعة النطاق.
التطلع إلى المستقبل
وقال كورنهوبر إن الآلية الدقيقة التي تتسبب في ظهور نمط الموجة 4 تتطلب المزيد من الدراسة، لكنه يشتبه في أنها تبدأ بتغيرات دورية في ظروف المحيط في أجزاء من المحيط الهادئ، والتي يمكن، في ظل الظروف المناسبة، أن تؤدي إلى تفاعل متسلسل عالمي. وقال إن تحديد هذه الآلية قد يسمح للعلماء بالتنبؤ بشكل أفضل بنوبات البرد أو الرطوبة.
هناك أدلة متزايدة على وجود صلة بين ظاهرة الاحتباس الحراري والتيارات الصيفية المتعرجة التي تجلب موجات الحر. ومع ذلك، تظل موجات الشتاء موضع نقاش علمي مكثف. يدرس العلماء حاليًا العديد من الآليات المحتملة المتعلقة بالمناخ وكيف يمكن أن يتغير ذلك في المستقبل.
وأظهرت دراسة شارك في تأليفها في وقت سابق من هذا العام أنه حتى في فصل الصيف، لا تزال النماذج المناخية تكافح من أجل إعادة إنتاج شذوذات الطقس الإقليمية الأكثر تطرفا المرتبطة بهذه الأنماط واسعة النطاق؛ وهذا يمكن أن يؤدي إلى التقليل من تقدير خسائر المحاصيل المحتملة المرتبطة بالطقس في مناطق محددة. وقال إن العمل القادم سيركز على التحقيق فيما إذا كانت أسوأ الظواهر الجوية المتطرفة مرتبطة بعوامل بشرية أم ببساطة بالتقلبات الطبيعية.