لماذا لم يقضِ الاحتباس الحراري على البرد القارس؟ العلماء يجيبون

يتوقع الكثيرون أن يُخفف ارتفاع درجات الحرارة في الشتاء من موجات البرد، لكن هذا ليس واقع الحال. تكشف دراسة جديدة أن الدوامة القطبية، التي تحدث في طبقة الستراتوسفير العليا، لا تزال تُسيطر على معظم ما يحدث على مستوى الأرض.

في هذه الدراسة، نظر العلماء في كيفية تأثير التغيرات في تلك الدوامة القطبية، خصوصًا في طبقة الستراتوسفير، على الطقس الشتوي في الولايات المتحدة.

اكتشف الباحثون أن شكل وقوة الدوامة على ارتفاعين مختلفين يمكن أن يبدوا مختلفين تمامًا، وهو أمر شديد الأهمية. وقد أجرى الدراسة فريق من جامعة ماساتشوستس لويل، والجامعة العبرية في القدس، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT).

قال فريق البحث: “غالبًا ما يسمع الجمهور عن ‘الدوامة القطبية’ عندما يتحول الشتاء إلى قارس البرودة، لكننا أردنا أن نغوص أعمق لفهم كيف تؤثر الاختلافات داخل هذه الدوامة على توقيت ومكان حدوث البرد القارس”.

فهم الدوامة القطبية

تخيّل الغلاف الجوي فوق القطب الشمالي كقبة دوّامية من الهواء الجليدي — هذه هي الدوامة القطبية، وتُعرف رسميًا بالدوامة القطبية الستراتوسفيرية (SPV). عندما تكون هذه الدوامة قوية ومستقرة، يسود طقس أكثر هدوءًا. أما إذا تمددت أو تكسّرت، فقد يندفع الهواء البارد جنوبًا، مسببًا طقسًا قاسيًا في مختلف أنحاء الولايات المتحدة.

ركزت الدراسة على كيفية تأثير الأشكال والسلوكيات المختلفة للدوامة القطبية — على مستويين من الغلاف الجوي — على العواصف الشتوية.

الأنماط المختلفة وأثر النينيا والنينيو

خلال العقد الماضي، تكررت موجات البرد القارس في مناطق غربية أكثر من السابق. ويتزامن هذا التحول مع ازدياد وتيرة ظاهرة “النينيا”، وهي فترات يبرد فيها المحيط الهادئ.

بينما ظاهرة “النينيو”، وهي النسخة الدافئة، تميل لتأثير أكبر على المناطق الشرقية من البلاد.

أنواع الدوامات القطبية المكتشفة

باستخدام تقنية “التجميع المتوسط K”، حدد الباحثون خمسة أنماط من سلوك الستراتوسفير. تميّز نمطان منها — يُعرفان بـ(P2) و(P3) — بارتباطهما الدائم بالبرد الشديد والثلوج.

• P2: يتميّز بدوامة قوية فوق القطب الشمالي ودوامة سفلية ممتدة، ويؤدي إلى برد شديد في شمال غرب الولايات المتحدة.

• P3: يتمثل في دوامة أضعف وأكثر نزوحًا باتجاه شمال الأطلسي، ويوجّه البرد إلى وسط وشرق البلاد.

تعتمد هذه الفروقات ليس فقط على الموقع الجغرافي للدوامة، بل على تفاعل الموجات الجوية معها — سواء بامتصاصها أو انعكاسها، مما يؤثر على تدفق الهواء البارد.

تحليل بيانات الطقس والثلوج

اعتمد الباحثون على مؤشر (rAWSSI) الذي يقيس درجة الحرارة وعمق وتساقط الثلوج. ووجدوا أن نمط P3 يرتبط بأحوال شتوية أشد في الوسط والشرق، بينما P2 يهيمن على شمال الغرب.

يساعد هذا التفسير في فهم موجات برد سابقة، مثل العاصفة التي اجتاحت تكساس عام 2021.

كيف تتحرك موجات البرد؟

يُظهر تدفق النشاط الموجي (WAF) أن:

• P2 يرتبط بانعكاسات فوق سيبيريا وألاسكا.

• P3 يرتبط بانعكاسات أقوى فوق آسيا والمحيط الهادئ، تستمر خلال موجة البرد نفسها.

يبدأ الهواء البارد في P3 من الشرق، يعبر الغرب الأوسط، ثم يستقر في الشمال الغربي.

العلاقة بالدورات المناخية العالمية

يحدث P2 غالبًا أثناء “النينيا”، بينما P3 يظهر مع “النينيو”. كما تؤثر أنماط مناخية أخرى مثل التذبذب شبه الثنائي (QBO) والتذبذب القطبي الشمالي (AO)، على سلوك الدوامة.

في الختام

يميز هذا البحث نفسه عن الدراسات الأخرى بتركيزه على عناصر مثل الغطاء الثلجي وتساقط الثلوج، وليس فقط درجات حرارة السطح. ويؤكد أنه رغم الاحترار العالمي، فإن البرد القارس سيبقى حاضراً، وإن تغيّر موقعه.

إن فهم ديناميكيات الستراتوسفير والمحيطات الاستوائية يُعزز من قدرة خبراء الأرصاد على التنبؤ بالعواصف الشتوية مسبقًا، ويُمهّد الطريق لتحسين الاستعدادات لموجات البرد في المستقبل.