الباحثون يحاولون فك تشفير نمط تدفق الهواء الرئيسي المؤثر على المناخ العالمي

يعد دوران هادلي أحد أنماط الدوران الرئيسية في الغلاف الجوي في المناطق الاستوائية، فهو يساعد على موازنة درجة الحرارة بين خط الاستواء والقطبين عن طريق تحريك الطاقة والزخم نحو خطوط العرض الأعلى، ومع ذلك، تشير الدراسات الحديثة إلى أن خلايا الدورة الدموية هادلي توسعت باتجاه القطبين في القرن الحادي والعشرين، حيث زادت عدة درجات كل عام. يمكن أن يكون لهذا التوسع تأثير كبير على الطقس والمناخ العالمي، مما يؤدي إلى أحداث سلبية مثل موجات الحر والجفاف والأعاصير المدارية.

على الرغم من أن بعض الدراسات قد بحثت في العوامل التي تؤثر على الاختلافات بين الشمال والجنوب لخلية هادلي، إلا أن هناك نقصًا في فهم الآليات الديناميكية المسؤولة عن التحولات من سنة إلى أخرى.

الآن، في دراسة حديثة نشرت في مجلة npj Climate and Atmospheric Science بقيادة البروفيسور كيونج هوان سيو من جامعة بوسان الوطنية، اقترح الباحثون نموذجًا فيزيائيًا يشرح التحولات في خط عرض حافة خلية هادلي في نصف الكرة الشمالي.

وفقًا للبروفيسور سيو، “خلال المرحلة الموسعة لخلية هادلي، تواجه العديد من المناطق الواقعة على أطراف المناطق شبه الاستوائية ظروفًا مناخية غير مواتية، مثل فترات الجفاف الطويلة وحدوث موجات الحرارة بشكل متكرر، في دراستنا، العمليات الفيزيائية “تم توضيح سبب التباين بين السنوات لخط عرض حافة خلية هادلي (HCE) لأول مرة، التغيرات في النشاط الدوامي في المناطق شبه الاستوائية وخطوط العرض المتوسطة، وليس التغيير في موقع النفاث، هي التي تتحكم في تباين HCE.”

التحولات في نشاط دوامة الرياح

في هذه الدراسة، تم تحليل ما مجموعه 41 عامًا من بيانات إعادة تحليل المناخ ERA5 (التي جمعها المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى) وبيانات درجة حرارة سطح البحر، اكتشف الباحثون أن التغيرات في خط عرض خلية هادلي كانت ناجمة بشكل رئيسي عن التحولات في نشاط دوامة الرياح وانكسار الموجة من الموجات “الثابتة” و”العابرة”، علاوة على ذلك، كان جزء كبير من التغيرات من سنة إلى أخرى مرتبطًا بظاهرة النينيو، والنينيا، والتذبذب القطبي الشمالي.

تساهم هذه الظواهر في التحول القطبي في حافة خلية هادلي عن طريق تحفيز الحركة القطبية لنشاط الدوامة، علاوة على ذلك، لوحظ أن نتائج 28 نموذج محاكاة CMIP5 (المرحلة الخامسة من مشروع المقارنة النموذجية المقترنة) تتوافق مع الاختلافات الملحوظة في خلية هادلي، مما يؤكد صحة الآلية المقترحة.

معالجة التأثيرات الكبيرة على الطقس الإقليمي

من المتوقع أن تكون نتائج هذه الدراسة حيوية في معالجة التأثيرات الكبيرة على الطقس الإقليمي والمناخ في جميع أنحاء العالم الناتجة عن التوسع القطبي لخلية هادلي، وينطوي ذلك على تأثيرات مثل تفاقم الجفاف في جنوب غرب أمريكا، وأوروبا على البحر الأبيض المتوسط، وجنوب الصين في نصف الكرة الشمالي، فضلا عن انخفاض هطول الأمطار في جنوب أستراليا وجنوب الأمازون في نصف الكرة الجنوبي.

يقول البروفيسور سيو: “يمكن ربط ارتفاع موجات الحرارة في أوروبا الوسطى والغربية بتوسع خلية هادلي خلال الصيف الشمالي. كما يؤدي هذا التوسع إلى تحويل مسارات الأعاصير المدارية نحو القطب، بسبب الانتفاخ القطبي لمنطقة الضغط العالي شبه الاستوائية، تقدم دراستنا رؤى مهمة”، “في الأحداث المادية التي تقود هذا التوسع”.

بشكل عام، من المتوقع أن يكون لهذا البحث آثار كبيرة على فهمنا لأنماط الطقس الإقليمية والعالمية.