ولادة الإعصار:ما الذي يبحث عنه خبراء الأرصاد الجوية أثناء بحثهم عن العلامات المبكرة لتشكل الإعصار المداري

عندما ينظر خبراء الأرصاد الجوية الاستوائية إلى صور الأقمار الصناعية, غالبًا ما يرون تشكيلات سحابية خفية تشير إلى شيء أكثر خطورة.

يمكن الكشف عن العلامات الأولى للإعصار المحتمل قبل أيام من اكتساب العاصفة زخمها العنيف.السحب الرقيقة الرقيقة التي تشع نحو الخارج، وظهور السحب المنحنية ذات النطاقات المنخفضة وانخفاض الضغط الجوي، كلها أدلة.

تعتبر هذه القرائن المبكرة حاسمة للتنبؤ ببداية ما قد يتطور إلى إعصار كارثي.

أنا أ أستاذ الأرصاد الجوية في ولاية بنسلفانيا، ويستخدم فريقي البحثي الأقمار الصناعية ونماذج الكمبيوتر لتحسين التنبؤ بأنظمة الطقس الاستوائي.مع موسم العواصف الأطلسية الشرسة بشكل خاص ومع توقعاتنا لعام 2024، أصبحت القدرة على اكتشاف هذه الإشارات الأولية وتقديم إنذارات مبكرة أكثر أهمية من أي وقت مضى.إليك ما يبحث عنه المتنبئون.

الظروف مهيأة للإعصار

تبدأ الأعاصير عادة في الغلاف الجوي الموجات الاستوائية, مناطق الضغط المنخفض المصاحبة لمجموعات من العواصف الرعدية.ومع تحرك هذه الموجات الاستوائية غربًا عبر المحيطات الاستوائية، يمكن أن يتطور بعضها إلى أعاصير.

يتوقف تشكيل الإعصار عدة شروط محددة:

المسافة من خط الاستواء: عادة ما تتشكل الأعاصير المدارية على بعد 5 درجات على الأقل من خط الاستواء.وذلك لأن قوة كوريوليس, ، وهو أمر بالغ الأهمية للدوران الأولي للنظام الإعصاري، وهو أضعف بالقرب من خط الاستواء.تنجم قوة كوريوليس عن دوران الأرض، مما يجعل الهواء المتحرك يدور ويدور.

درجات حرارة سطح البحر الدافئة: يجب أن تكون درجة حرارة سطح البحر ما لا يقل عن 26.5 درجة مئوية (حوالي 80 فهرنهايت) ليتشكل الإعصار.يوفر الماء الدافئ الطاقة التي تدفع العاصفة حيث تمتص العاصفة الحرارة والرطوبة من المحيط.

عدم الاستقرار الجوي والرطوبة: لكي تتشكل الأعاصير المدارية، يجب أن يكون الغلاف الجوي غير مستقر.وهذا يعني أن الهواء السطحي الدافئ يرتفع ويظل أكثر دفئًا من الهواء المحيط، مما يسمح له بمواصلة الارتفاع وتشكيل العواصف الرعدية.يجب أيضًا أن يكون هناك الكثير من الرطوبة، لأن الهواء الجاف يمكن أن يتسبب في تبخر السحب وإضعاف الحركات الصعودية داخل العواصف الرعدية.هذه العوامل هي ضروري لتطوير العواصف الرعدية العنقودية داخل الأمواج الاستوائية.

قص الرياح العمودي المنخفض: يمكن لقص الرياح العمودي القوي أن يمزق الإعصار المتطور. قص الرياح العمودي هي التغيرات في اتجاه الرياح أو سرعتها على ارتفاعات مختلفة.إنه يعطل تكوين العاصفة ونموها ويجعل من الصعب على الإعصار الحفاظ على محاذاة دوامته.

يتطلب التنبؤ المبكر أكثر من مجرد الأقمار الصناعية

كان التعرف على المراحل المبكرة من دورة حياة الإعصار أمرًا صعبًا للغاية نظرًا لعدم وجود أعداد كبيرة من المحطات السطحية وبالونات الطقس لتوفير معلومات جوية مفصلة فوق المحيط المفتوح.

بمجرد أن تبدأ العاصفة في التشكل، فإن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي طائرات صياد الأعاصير غالبًا ما يطير عبرها، ويأخذ القياسات ويسقط أجهزة الاستشعار للحصول على المزيد من البيانات.لكن هذا لا يمكن أن يحدث لكل سحابة ضعيفة، خاصة عندما يكون النظام النامي بعيدًا عن الساحل.

إحدى الأدوات الأساسية التي يستخدمها خبراء الأرصاد الجوية حاليًا للتنبؤ بالتشكل المبكر للأعاصير هي صور الأقمار الصناعية، والتي توفر بيانات في الوقت الفعلي عن أنماط السحب ودرجات حرارة سطح البحر والظروف الجوية الأخرى.على سبيل المثال، الأقمار الصناعية GOES تساعد هذه الأداة التي تديرها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) خبراء الأرصاد الجوية على تتبع تطور الأعاصير بوضوح غير مسبوق.يمكن لهذه الأقمار الصناعية التقاط صور بأطوال موجية متعددة، مما يسمح للمتنبئين بتحليل جوانب مختلفة من العاصفة، مثل تشكيل السحابة, تساقط و نشاط البرق.

ومع ذلك، فإن عمليات رصد الأقمار الصناعية وحدها لا توفر معلومات كافية لأخصائيي الأرصاد الجوية لمعرفة الموجات الاستوائية التي من المحتمل أن تتطور إلى أعاصير.

لتعزيز دقة التنبؤ، تم تطوير مجموعتنا البحثية طرق دمج بيانات الأقمار الصناعية في الوقت الحقيقي, ، بما في ذلك مستويات الرطوبة وأنماط السحب، في نماذج التنبؤ الحاسوبية.تتيح هذه العملية، المعروفة باسم استيعاب البيانات، تصويرًا أكثر دقة واتساقًا للظروف الجوية.ونتيجة لذلك، يمكن للمتنبئين الاستفادة من القدرات التنبؤية المحسنة بشكل كبير، وخاصة في توقع تشكيل وتطور الأعاصير.

نحن حاليا العمل مع NOAA لتحسين هذه التقنيات واستخدامها على نطاق أوسع للتنبؤ بشكل أفضل بالأعاصير والإنذارات المبكرة حتى يتوفر للجمهور المزيد من الوقت للاستعداد.

بينما يستعد الناس في أمريكا الشمالية ومنطقة البحر الكاريبي لما يُتوقع أن يكون حدثًا خاصًا موسم الأعاصير الشديدة في عام 2024, ، أصبحت الحاجة إلى التنبؤ الدقيق المبكر بالعواصف أكبر من أي وقت مضى.