حتى الأعاصير المدارية الضعيفة أصبحت أكثر شدة في جميع أنحاء العالم، وقد تتبعنا 30 عامًا منها باستخدام التيارات

لقد ازدادت قوة الأعاصير المدارية في جميع أنحاء العالم على مدى السنوات الثلاثين الماضية، وليس فقط الأعاصير الكبيرة التي تسمع عنها. بحثنا الجديد يجد أن الأعاصير المدارية الضعيفة قد حصلت على الأقل أكثر كثافة بنسبة 15% في أحواض المحيطات حيث تحدث في جميع أنحاء العالم.

وهذا يعني أن العواصف التي ربما تسببت في أضرار طفيفة قبل بضعة عقود أصبحت أكثر خطورة مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب.

توفر المحيطات الأكثر دفئًا المزيد من الطاقة لتكثيف العواصف، وتشير النماذج النظرية والمناخية إلى ذلك العواصف القوية تزداد قوة, لكن ليس من السهل توثيق شدته.لقد وجدنا طريقة لقياس الشدة باستخدام تيارات المحيط تحت العواصف - بمساعدة الآلاف من المعامل العائمة بحجم كرة الشاطئ، والتي تسمى المعامل المنجرفة، والتي ترسل القياسات من جميع أنحاء العالم.

لماذا كان من الصعب قياس الشدة؟

الأعاصير المدارية عبارة عن عواصف كبيرة ذات رياح دوارة وسحب تتشكل فوق مياه المحيط الدافئة.تُعرف باسم العواصف الاستوائية أو الأعاصير في المحيط الأطلسي والأعاصير في شمال غرب المحيط الهادئ.

تعد شدة الإعصار المداري أحد أهم العوامل لتحديد الضرر الذي من المحتمل أن تسببه العاصفة.ومع ذلك، فإنه من الصعب تقديرها بدقة شدة من رصدات الأقمار الصناعية وحدها.

وتعتمد شدة الرياح غالبًا على الحد الأقصى لسرعة الرياح السطحية المستمرة على ارتفاع حوالي 33 قدمًا (10 أمتار) فوق السطح خلال فترة تتراوح من دقيقة أو دقيقتين أو 10 دقائق، اعتمادًا على وكالة الأرصاد الجوية التي تقوم بالقياس.أثناء الإعصار، يكاد يكون من المستحيل الوصول إلى تلك المنطقة من العاصفة.

بالنسبة لبعض العواصف، سيطير خبراء الأرصاد الجوية في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) بطائرات متخصصة في الإعصار أجهزة قياس السقوط لجمع بيانات الكثافة التفصيلية عند سقوط الأجهزة.ولكن هناك العديد من العواصف التي لا يمكن قياسها بهذه الطريقة، خاصة في الأحواض النائية.

دراستنا, ، الذي نُشر في مجلة Nature في نوفمبر 2022، يصف طريقة جديدة لاستنتاج شدة الأعاصير المدارية من تيارات المحيط، والتي يتم قياسها بالفعل بواسطة جيش من الانجرافات.

كيف يعمل المتجولون

أ التائه هو كرة عائمة مع أجهزة استشعار وبطاريات بالداخل و"مخدر" متصل يشبه جوربًا رياحًا يتدحرج تحت الماء تحته للمساعدة في استقراره.يتحرك التائه مع التيارات وينقل البيانات بانتظام إلى القمر الصناعي، بما في ذلك درجة حرارة الماء وموقعه.يمكن استخدام بيانات الموقع لقياس سرعة التيارات.

منذ أن أطلقت NOAA برنامج الدريفر العالمي وفي عام 1979، تم نشر أكثر من 25000 طائر عائم في المحيطات العالمية.وقد قدمت هذه الأجهزة حوالي 36 مليون سجل مع مرور الوقت.ومن بين هذه السجلات، يرتبط أكثر من 85000 بأعاصير مدارية ضعيفة - تلك التي هي عواصف استوائية أو أعاصير أو أعاصير من الفئة 1 - وحوالي 5800 مرتبطة بأعاصير مدارية أقوى.

هذه ليست بيانات كافية لتحليل الأعاصير القوية على مستوى العالم، ولكن يمكننا العثور على اتجاهات في شدة الأعاصير المدارية الضعيفة.

وإليك الطريقة:تنقل الرياح الزخم إلى مياه المحيط السطحية من خلال قوة الاحتكاك، مما يؤدي إلى دفع التيارات المائية.العلاقة بين سرعة الرياح والتيار المحيطي المعروفة بنظرية إيكمان, يوفر الأساس النظري لطريقتنا في استخلاص سرعات الرياح من تيارات المحيط المقاسة بالانجراف.

تتوافق سرعات الرياح المشتقة لدينا مع سرعات الرياح التي يتم قياسها مباشرة بواسطة مصفوفات العوامات القريبة، مما يبرر الطريقة الجديدة لتقدير شدة الأعاصير المدارية من قياسات الانجراف.

الأدلة تحت العواصف

في تحليل تلك السجلات, وجدنا أن التيارات المحيطية الناجمة عن الأعاصير المدارية الضعيفة أصبحت أقوى على مستوى العالم خلال الفترة 1991-2020.وقد حسبنا أن الزيادة في تيارات المحيطات تتوافق مع زيادة بنسبة 15% إلى 21% في شدة الأعاصير المدارية الضعيفة، وأن هذا التكثيف حدث في جميع أحواض المحيطات.

وفي شمال غرب المحيط الهادئ، وهي منطقة تشمل الصين وكوريا واليابان، تُظهر كمية كبيرة نسبيًا من البيانات المتاحة عن الانجراف أيضًا اتجاهًا تصاعديًا ثابتًا في شدة الأعاصير المدارية القوية.

كما وجدنا أدلة على زيادة شدة التغيرات في درجات حرارة المياه التي تقاسها الأقمار الصناعية.عندما ينتقل الإعصار المداري عبر المحيط، فإنه يستمد الطاقة من المياه السطحية الدافئة ويقلب طبقات الماء بالأسفل، تاركًا أثرًا الماء البارد في أعقابه.تجلب الأعاصير المدارية الأقوى المزيد من المياه الباردة من باطن الأرض إلى سطح المحيط، مما يؤدي إلى تبريد أقوى في سطح المحيط.

ومن المهم أن نتذكر أنه حتى الأعاصير المدارية الضعيفة يمكن أن يكون لها آثار مدمرة. العاصفة الاستوائية ميجي, وتسببت منطقة تسمى أجاتون في الفلبين في حدوث انهيارات أرضية وتم إلقاء اللوم عليها فيها 214 حالة وفاة في الفلبين في أبريل 2022.تشير التقديرات المبكرة إلى أن إعصار نيكول هو السبب أكثر من 500 مليون دولار في الضرر (مقاطعة فولوسيا). وحدها عندما ضربت فلوريدا كعاصفة من الفئة الأولى في نوفمبر 2022.

انتهى موسم الأعاصير الأطلسية لعام 2022 رسميًا في نوفمبر.30 مع 14 عاصفة مسماة وثمانية أعاصير.ليس من الواضح كيف سيؤثر ارتفاع درجات الحرارة العالمية على عدد الأعاصير المدارية التي تتشكل، لكن النتائج التي توصلنا إليها تشير إلى أن المجتمعات الساحلية بحاجة إلى الاستعداد بشكل أفضل لزيادة شدة الأعاصير التي تتشكل والأعاصير المتزامنة. ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل.