الدوامة القطبية

الدوامة القطبية هي منطقة كبيرة ذات ضغط منخفض وهواء بارد حول القطب الشمالي للأرض إنه نمط موثق منذ فترة طويلة ولا يلاحظه أحد منا من قبل أولئك الذين يعيشون في مناطق خطوط العرض المنخفضة باستثناء عندما يتغير ضغط الهواء والرياح بين الحين والآخر.

عند الاستقرار تظل الدوامة القطبية أقرب إلى القطب الشمالي ومقيدة بتيار نفاث قطبي قوي يمنع الهواء البارد من الانتقال إلى القارات كما يوضح بول أولريش الأستاذ المشارك في

النمذجة

المناخية الإقليمية في جامعة كاليفورنيا في ديفيس إن التيار النفاث القطبي يحافظ عليه بأمرين: فرق درجة الحرارة بين خطوط العرض الوسطى الأكثر دفئاً والمنطقة القطبية ودوران الأرض.

العوامل التي تؤثر على التيار النفاث القطبي:

الاختلاف في درجة الحرارة:

عندما يكون الاختلاف في درجة الحرارة عبر التيار النفاث كبيراً فإنه يميل إلى أن يكون قوياً ويحافظ على استقرار الدوامة القطبية ولكن عندما يكون الفارق صغيراً يميل التيار النفاث إلى أن يكون أضعف وأكثر عرضة للالتواء والانحناء وعندما تصبح غير مستقرة يمكن أن تنفجر الدوامة القطبية وتتوسع أحياناً جنوباً مثل فلوريدا.
نظام الضغط:

يخلق نظام

الضغط المنخفض

الرياح

والأعاصير وأشياء مثل الدوامة القطبية ويدفع نظام الضغط العالي الهواء بعيداً إلى مناطق الضغط المنخفض لتحقيق

التوازن

وعندما تتزعزع الدوامة القطبية يمكنها دفع الهواء القطبي للخارج وبعيداً.
ارتفاع درجة حرارة:

أدى ارتفاع درجة حرارة الأرض إلى فقدان الجليد البحري في القطب الشمالي مما أدى إلى تحويل سطح جليدي شديد الانعكاس إلى سطح ماص

داكن

ويؤدي التغيير إلى ارتفاع درجة حرارة خطوط العرض العليا وتقليل فرق درجات الحرارة بين مناطق خط العرض الوسطى والقطبية الأكثر دفئاً.
التيار النفاث القطبي:

يؤدي هذا إلى إضعاف وزعزعة استقرار التيار النفاث القطبي مما يؤدي إلى غطسه في خطوط العرض المنخفضة مما يؤدي إلى زيادة الهواء القطبي جنوباً.[3]

ما هي الدوامة القطبية التي جمدت أمريكا

إذا كنت قد تابعت الأخبار أو خرجت مؤخراً فأنت على دراية بالبرد القياسي الذي غطى الكثير من أمريكا الشمالية وفقاً لصحيفة واشنطن بوست فإن كتلة من الهواء تقشعر لها الأبدان فوق كندا “دوامة قطبية” انقسمت إلى ثلاثة أجزاء في بداية عام 2019 وواحد يشق طريقه إلى الدوامات القطبية في شرق الولايات المتحدة يمكن أن يدفع الهواء المتجمد مباشرة من القطب الشمالي ولكن ما هي ظاهرة الطقس هذه؟

الدوامات القطبية هي في الأساس أعاصير قطبية تُعرِّفهم وكالة ناسا بأنها منطقة كبيرة دائرية ومستمرة من الضغط المنخفض وتوجد عادةً فوق القطبين الشمالي والجنوبي وهي ظاهرة شتوية والدوامات تتطور مع غروب الشمس فوق القطب وتبرد درجات الحرارة وتحدث في الطبقة الوسطى والعليا من التروبوسفير والستراتوسفير (تقريباً ما بين ستة إلى 31 ميلاً فوق سطح الأرض).

أين ستضرب الدوامة القطبية؟

تتحرك الدوامات القطبية في نصف الكرة الأرضية الشمالي في اتجاه عكسي لاتجاه عقرب الساعة وعادةً ما تنخفض فوق دولة كندا ولكن وفقاً لـ NBC News يمكن أن تتحرك الدوامات القطبية إلى الولايات المتحدة بسبب الطقس الدافئ فوق جرينلاند أو ألاسكا مما يفرض كثافة الهواء البارد جنوباً أو أنماط الطقس الأخرى.

الدوامات القطبية ليست نادرة في الواقع حيث تهبط الرياح القطبية الشمالية في بعض الأحيان إلى شرق الولايات المتحدة ولكن في بعض الأحيان يكون الحجم الهائل للمنطقة المصابة أكبر بكثير من المعتاد.[1]

انقسام الدوامة القطبية

في بعض الأحيان قد يضعف نظام الضغط المنخفض هذا المليء بهواء القطب الشمالي وينتقل من موقعه المعتاد عندما يضعف هذا النظام يمكن أن ينفصل جزء من الدوامة القطبية ويهاجر جنوباً حاملاً معه الكثير من الهواء البارد وقد تتعرض مناطق في أقصى الجنوب مثل فلوريدا لطقس قطبي نتيجة لذلك.

أهمية نظام الضغط المنخفض القوي:

عندما يكون نظام الضغط المنخفض قوياً وصحياً فإنه يحافظ على انتقال التيار النفاث حول الأرض في مسار دائري والتيار النفاث عبارة عن مجموعة من الرياح القوية التي يمكن الاعتماد عليها والتي تلعب دوراً رئيسياً في الحفاظ على الهواء البارد شمالاً والهواء الأكثر دفئاً جنوباً ولكن عندما تضعف الدوامة يمكن أن ينقطع جزء من نظام الضغط المنخفض الضعيف عملية الانفصال هذه هي التي تسبب الدوامة القطبية.
بدون نظام الضغط المنخفض القوي هذا لا يمتلك التيار النفاث القوة الكافية للحفاظ على مساره المعتاد يصبح متموجاً ومتجولاً وعندما تعترض أنظمة الضغط العالي طريقها تندفع مجموعة من الهواء البارد جنوباً جنباً إلى جنب مع باقي نظام الدوامة القطبية.

هل كل طقس بارد بسبب دوامة قطبية؟

الدوامات القطبية ليست نادرة في الولايات المتحدة لكن من المهم أن تتذكر أنه ليس كل الطقس البارد هو نتيجة الدوامة القطبية على الرغم من إمكانية دفع الدوامة القطبية جنوباً إلا أنها تظل متوقفة في المناطق القطبية ويتطلب الأمر ظروفاً غير معتادة حتى تضعف الدوامة أو تهاجر إلى أقصى الجنوب ويمكن أن تتسبب ظروف الطقس الأخرى في انتقال الطقس البارد في القطب الشمالي جنوباً أيضاً.[2]

التضخيم القطبي

ترتفع درجة حرارة القطب الشمالي أسرع بمرتين من متوسط سطح الكرة الأرضية وتُعرف هذه الظاهرة باسم “تضخيم القطب الشمالي” حيث يرجع ذلك جزئياً إلى الفقدان السريع للغطاء الجليدي البحري في المنطقة وعندما يتضاءل الجليد البحري في القطب الشمالي فإن الطاقة من الشمس التي كان من الممكن أن تنعكس بعيداً عن طريق الجليد الأبيض اللامع تمتصها بدلاً من ذلك المحيط مما يتسبب في مزيد من الاحترار (انخفاض الغطاء الثلجي فوق مناطق القطب الشمالي له نفس التأثير).

حيث شهدت أواخر الصيف وأوائل الخريف أكبر انخفاض في الغطاء الجليدي للبحر في القطب الشمالي على سبيل المثال انخفض متوسط مساحة الجليد البحري في شهر سبتمبر بحوالي 13٪ لكل عقد منذ عام 1979.

أسباب التغييرات السريعة في القطب الشمالي:

درجة الحرارة:

يحدث تضخيم القطب الشمالي أيضاً بسبب ردود الفعل في درجة الحرارة مع ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض حيث ينبعث المزيد من الطاقة مرة أخرى إلى الفضاء ولكن يتم إشعاع طاقة أقل من القطب الشمالي مقارنة بخطوط العرض المنخفضة مما يعني ارتفاع درجة حرارة المنطقة بسرعة أكبر.
أنماط الدوران في الغلاف الجوي:

أشارت الأبحاث الحديثة إلى أن هذه التغييرات السريعة في القطب الشمالي يمكن أن يكون لها تأثيرات غير مباشرة جنوباً في حين أن المحيط المتجمد الشمالي الأكثر دفئاً يمنع نمو الجليد البحري فإنه يولد أيضاً كتلاً هوائية أكثر دفئاً ورطوبة فوق القطب الشمالي والقارات القريبة حيث يؤدي ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي أيضاً إلى تقليل الاختلاف في درجات الحرارة مع خطوط العرض الوسطى مما له عواقب على أنماط الدوران في الغلاف الجوي.
زيادة الطقس غير العادي:

تذهب النظرية إلى أن هذه التغييرات تساهم في زيادة الطقس غير العادي والمتطرف عبر أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا وتميل الأبحاث إلى التركيز على اتصال القطب الشمالي بفصول الشتاء شديدة البرودة مثل مضاعفة احتمالية حدوث فصول شتاء شديدة في وسط أوراسيا وفترة طويلة من البرد الشديد خلال شتاء الولايات المتحدة 2013-2014 والذي شهد تجميد 91٪ من البحيرات العظمى ومع ذلك فقد تم ربط تأثير ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي أيضاً بموجات الحر في الصيف مثل

روسيا

في عام 2010 والجفاف الصيفي في الولايات المتحدة.[4]