الأضرار الناجمة عن الأحداث الجوية القاسية خلال 2017 رفعت أكبر فواتير على الإطلاق للولايات المتحدة تضمنت معظم هذه الأحداث ظروفًا تتوافق بشكل حدسي مع الاحترار العالمي: سجلات الحرارة والجفاف وحرائق الغابات والفيضانات الساحلية وأضرار الأعاصير والأمطار الغزيرة.

وعلى الرغم من ذلك ، من المفارقات وجود روابط محتملة بين تغير المناخ والموجة الأخيرة من الأسابيع الباردة في شرق أمريكا الشمالية. إن موضوعاً جديداً جداً و "ساخناً" في أبحاث تغير المناخ هو الفكرة القائلة بأن الاحترار السريع والصهر الشامل للقطب الشمالي قد يلعبان دوراً في التسبب في نوبات باردة مستمرة.

لا يتطلب الأمر خيالاً من الخيال لنفترض أن الخسارة نصف الغطاء الجليدي البحري في القطب الشمالي في سنوات 30 فقط قد تعيث فسادا بالطقس ، لكن بالضبط ليس واضحًا بعد. كعالم أبحاث في مجال الغلاف الجوي ، أنا دراسة كيف يؤثر الاحترار في القطب الشمالي على مناطق درجة الحرارة حول العالم. هل يمكن أن نقول إن التغييرات التي حدثت في القطب الشمالي بسبب الاحترار العالمي كان لها دور في طقس شتوي غريب شهدته أمريكا الشمالية؟

"ثنائي القطب" من درجات الحرارة غير الطبيعية

كان الطقس الغريب والمدمر في الأخبار بشكل مستمر تقريبا خلال 2017 ، ويبدو أن 2018 يتبع نفس السيناريو. معظم سكان شرق الولايات المتحدة تجمدت طريقهم من خلال نهاية 2017 في السنة الجديدة ، بينما كان الغربيون يتوقون للأمطار لتثبيط التربة الجافة وإطفاء حرائق الغابات. عصفت العواصف الثلجية الساحل الشرقي - لا سيما عاصفة "إعصار القنبلة" في يناير / كانون الثاني 4 ، 2018 - في حين أن سييرا نيفادا في كاليفورنيا تقف تقريبًا عارية من الثلج.

دراسة على التباين: الاحترار بالقرب من ألاسكا والمحيط الهادئ هي "مكونات" لنمط الطقس حيث يتدفق الهواء البارد من القطب الشمالي إلى أمريكا الشمالية. ناسا الأرض المرصد, CC BY

أصبحت هذه القصة قصة مألوفة ، مثلما حدث في ظروف مشابهة في أربعة من فصول الشتاء الخمسة الماضية. بعض السياسيين في واشنطن العاصمة ، بما في ذلك الرئيس ترامب، وقد استخدم البرد غير عادي لمساءلة الاحترار العالمي. ولكن إذا نظروا إلى الصورة الكبيرة ، فإنهم يرون أن نوبات البرد الشرقية هي نكس نسبي في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ككل وأن معظم المناطق أكثر دفئًا من المعتاد.

إن أمريكا الشمالية الغربية الحارة والجافة التي تحدث في تركيبة مع شرق بارد ثلجي ليست غريبة ، ولكن انتشار هذا النمط واستمراره في السنوات الأخيرة يثيران اهتمام الباحثين في مجال المناخ.

ويلعب التيار النفاث - وهو نهر سريع المستوى من الرياح يحيط بنصف الكرة الشمالي - دورا حاسما. عندما ينقلب التيار النفاث في الشمال والجنوب في موجة كبيرة ، يمكن أن تسفر الظروف القاسية. خلال الأسابيع القليلة الماضية ، استمرت موجة كبيرة باتجاه الشمال ، تشكل ما يسمى "سلسلة" من الضغط الجوي المستمر ، قبالة الساحل الغربي مع تراجع عميق جنوبًا أو "منخفض" فوق الشرق.

تم صياغة مصطلحات جديدة لوصف هذه الميزات العنيدة: "درجة الحرارة الشتوية لشمال أمريكا الشمالية" ال “Ridiculously Rilient Ridge” على الغرب ، و “الحوض رهيبة رهيبة” في الشرق.

في حين عانت الولايات المتحدة الشرقية من درجات حرارة شديدة البرودة في موجة البرد الأخيرة ، شهدت معظم أجزاء النصف الشمالي من الكرة الأرضية درجات حرارة أعلى من المتوسط. نوا, CC BY

وبغض النظر عما يطلق عليه ، فإن هذا النمط الثنائي القطب ـ درجات الحرارة العالية بشكل غير عادي على معظم أنحاء الغرب إلى جانب الظروف الباردة في الشرق ـ قد هيمن على طقس أمريكا الشمالية في أربعة من فصول الشتاء الخمسة الماضية. كان يناير / كانون الثاني 2017 استثناءً صارخًا ، عندما قلبت ظاهرة النينيو القوية نمط الحافة الصغيرة ، مما تسبب في سقوط أمطار قياسية وثلوج على كاليفورنيا بينما كان الشرق يتمتع بشهر معتدل.

وهناك جانبان مهمان آخران واضحان في نمط درجة حرارة ثنائي القطب: درجات حرارة دافئة للغاية في القطب الشمالي بالقرب من ألاسكا ودرجات حرارة المحيط الدافئة في شرق المحيط الهادئ. العديد من دراسات جديدة أشير إلى هذه "المكونات" كمفتاح للسنوات الأخيرة مع وجود ثنائي القطب المستمر.

يستغرق اثنين لرقص التانغو

ما الدور الذي تلعبه ظاهرة الاحتباس الحراري - خاصة ارتفاع درجة حرارة المحيطات ودرجات حرارة الهواء في القطب الشمالي - في نمط الطقس الشرقي البارد هذا؟ التفسير يذهب هكذا.

تتقلب درجات الحرارة في المحيط الهادئ بشكل طبيعي بسبب الظواهر القصيرة الأجل مثل ظاهرة النينيو والنينيا أطول ، وأنماط طول عقود. لقد أدرك العلماء ذلك منذ فترة طويلة هذه الاختلافات تؤثر على أنماط الطقس عبر أمريكا الشمالية وخارجها.

عندما تبقى منطقة مستمرة من الضغط الجوي في غرب الولايات المتحدة ، يصب الهواء من القطب الشمالي في الولايات المتحدة ، مما يتسبب في انقسام بين الغرب الجاف والجاف والبرد الشرقي. Mesocyclone2014 و David Swain, CC BY-SA

التواء جديد في هذه القصة هو أن القطب الشمالي قد تم تسخينه على الأقل مرتين من وتيرة بقية الكرة الأرضية ، مما يعني أن الفرق في درجة الحرارة بين القطب الشمالي والمناطق في أقصى الجنوب قد تقلص. هذا مهم لأن اختلاف درجة الحرارة بين الشمال والجنوب هو أحد المحركات الرئيسية للتيار النفاث. يخلق التيار النفاث أنظمة الضغط العالية والمنخفضة التي تملي سماواتنا الزرقاء وعواقبنا بينما نوجهها أيضًا. وأي شيء يؤثر على التيار النفاث سيؤثر أيضًا على الطقس.

عندما تكون درجات حرارة المحيط قبالة الساحل الغربي لأمريكا الشمالية أكثر دفئًا من المعتاد ، حيث أنها كانت في معظم الأوقات منذ فصل الشتاء 2013 ، يميل التيار النفاث إلى تشكيل سلسلة من الضغط العالي على طول الساحل الغربي ، مما تسبب في تحويل العواصف بعيدًا عن كاليفورنيا وترك الكثير من الغرب عالية وجافة.

إذا كانت درجات حرارة المحيط الدافئة هذه تحدث مع ظروف دافئة غير طبيعية بالقرب من ألاسكا ، يمكن للحرارة الزائدة من القطب الشمالي أن تزيد من التلال ، مما يجعلها تصل إلى أقصى الشمال ، وتصبح أكثر ثباتًا ، وتضخ المزيد من الحرارة إلى المنطقة بالقرب من ألاسكا. وفي السنوات الأخيرة ، شهدت ألاسكا فترات من درجات الحرارة الدافئة القياسية ، ويرجع ذلك جزئياً إلى انخفاض الجليد البحري.

وقد وصفتُ أنا وزملائي هذا المزيج من التأثيرات الطبيعية والمتعلقة بتغير المناخ "يأخذ اثنين إلى تانجو، وهو مفهوم قد يساعد في تفسير Ridiculously Rilient Ridge لوحظ بشكل متكرر منذ 2013. عدة جديد دراسات دعم هذه الزيادة التي يسببها الإنسان من نمط طبيعي ، على الرغم من الجدال لا يزال موجودا فيما يتعلق بالآليات التي تربط بين ظاهرة الاحتباس الحراري السريع في القطب الشمالي أنماط الطقس أبعد الجنوب في خطوط العرض الوسطى.

الطقس أكثر تطرفا في المستقبل؟

رداً على الحافة الغربية المعززة للضغط الجوي ، عادةً ما تشكل رياح التيار النفاث حوضًا أعمق وأقوى في اتجاه مجرى النهر. تعمل الأحواض العميقة مثل باب الثلاجة المفتوح ، مما يسمح للهواء القطبي الشمالي المتجمد بالغرق جنوبًا ، مما يجلب البؤس إلى مناطق غير مهيأة للتعامل معه. العواصف الثلجية في ولاية تكساس ، والعواصف الثلجية في جورجيا ، والثلوج الثلجية الباردة في ولاية فلوريدا ، يمكن إلقاء اللوم عليها في حوض Treetly Toughly Trough من ديسمبر 2017 و يناير 2018.

إن إضافة الجليد على الكعكة هو الميل لما يسمى بـ "نورستار" ، مثل "إعصار القنبلة" الذي ضرب يوم يناير / كانون الثاني 4 ، ليشكل على طول الساحل الشرقي عندما تسير الرياح الجنوبية الغربية على طول ساحل المحيط الأطلسي. التباين الشديد الناتج في درجة الحرارة بين الأرض الباردة والمحيط الذي يتميز بدفق الخليج يوفر الوقود لهذه العواصف الشرسة.

السؤال الكبير هو ما إذا كان التغيير المناخي سوف يجعل الأنماط ثنائية القطب - جنبا إلى جنب مع الميول المصاحبة لها لإنتاج طقس شديد - أكثر شيوعا في المستقبل. الجواب هو نعم ولا.

ومن المتوقع على نطاق واسع أن يؤدي الاحترار العالمي إلى انخفاض عدد درجات الحرارة المنخفضة ، وهو اتجاه تمت ملاحظته بالفعل. ولكن قد يكون صحيحًا أيضًا أن تعاويذ البرد ستصبح أكثر استمرارًا أنماط ثنائي القطب تكثيف، هذا الاتجاه أيضا يبدو أن تحدث.

من الصعب أن ندهن ما إذا كان نمط الطقس هذا - وهو الشتاء الأكثر دفئًا في أمريكا الشمالية ولكن فترات أطول من البرد - سيستمر. إن فهم الآليات الكامنة وراء هذه التفاعلات المعقدة بين التأثيرات الطبيعية والتغيرات التي يسببها الإنسان هو أمر صعب.

ومع ذلك ، فإن الأبحاث تتقدم بسرعة مع تطوير مقاييس جديدة مبتكرة. أفضل أدواتنا للنظر إلى المستقبل هي برامج حاسوب متطورة ، ولكنها أيضاً تكافح من أجل محاكاة هذه السلوكيات المعقدة لنظام المناخ. نظرًا لأهمية التنبؤ بالطقس المتطرف وتأثيراته على العديد من جوانب حياتنا ، يجب على الباحثين الاستمرار في حل الروابط بين تغير المناخ والطقس لمساعدتنا في الاستعداد لنوبات الغضب المحتملة من الطبيعة الأم.

نبذة عن الكاتب

جينيفر فرانسيس ، أستاذة البحوث ، جامعة روتجرز

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة:

at سوق InnerSelf و Amazon