Effect of summer mean SST anomalies on the interannual variability of the 10–25-day zonal oscillation of the Western Pacific Subtropical High
تُظهر هذه الدراسة أن شذوذ متوسط درجات حرارة سطح البحر في فصل الصيف، وتحديداً الاحترار في وسط وشرق المحيط الهادئ الاستوائي أثناء تطور ظاهرة النينيو والتبريد في المحيط الهندي الاستوائي أثناء اضمحلال ظاهرة لا نينيا، يعززان التباين بين السنوات للتذبذب النطاقي الممتد من 10 إلى 25 يوماً للمرتفع الجوي شبه المداري في غرب المحيط الهادئ عن طريق زيادة رطوبة طبقة التروبوسفير السفلى وتقوية الحمل الجاف الهابط، مع تسبب آلية تبريد المحيط الهندي في إحداث إزاحة شمالية متميزة في حركة التذبذب.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في كل صيف، يستقر نظام ضغط مرتفع ضخم يُعرف باسم المرتفع الجوي شبه الاستوائي في غرب المحيط الهادئ فوق المحيط شرق آسيا. فكر في الأمر كأنه قبة عملاقة غير مرئية من الهواء الهابط التي تهيمن على الطقس في المنطقة بأكملها. وعندما تستقر هذه القبة في مكان واحد، فإنها تجلب حرارة حارقة وسماءً صافية. لكنها نادراً ما تظل ساكنة؛ فهي تتنفس، تتمدد وتتقلص، وتدفع باتجاه الغرب نحو القارة الآسيوية ثم تتراجع عائدة إلى البحر. هذه الحركة الإيقاعية ذهاباً وإياباً، والتي تحدث تقريباً كل أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع، هي محرك حاسم لمناخ الصيف. فعندما تدفع هذه القبة بعيداً نحو الغرب، فإنها تسحب الرطوبة من المحيط وتصبها فوق الضفاف الجنوبية لنهر يانغتسي، مما يتسبب غالباً في أمطار غزيرة. وعندما تتراجع مبكراً أو لا تدفع بعيداً بما يكفي، يمكن لتلك المناطق نفسها أن تواجه جفافاً أو موجات حر شديدة. ولعقود من الزمن، فهم العلماء أن هذا النظام يتحرك، لكنهم كافحوا لتفسير سبب تغير قوة هذه الحركة بشكل كبير من سنة إلى أخرى. ففي بعض الصيفات، يتأرجح نظام الضغط المرتفع بجنون، مغطياً مسافة شاسعة تصل إلى ثلاثين درجة طولية، بينما في صيفات أخرى، يكاد لا يتحرك، مقتصراً على نطاق ضيق قدره عشرون درجة.
لقد كشف فريق من الباحثين من جامعة نانجينغ الآن عن المحفزات الخفية وراء هذه التحولات الدراماتيكية. فمن خلال تحليل عقود من البيانات الجوية، اكتشفوا أن شدة هذا التذبذب شبه الموسمي ليست عشوائية. بل إنها تُضبط مباشرة بواسطة درجة حرارة سطح المحيط في منطقتين محددتين: وسط وشرق المحيط الهادئ الاستوائي، والمحيط الهندي الاستوائي. وتكشف الدراسة أن نمطين متميزين من شذوذ درجات حرارة المحيط يمكن أن يعمل كـ "مفتاح"، يحول التذبذب من مجرد حركة ضعلة إلى تأرجح قوي وواسع النطاق. ويتضمن أحد الأنماط ارتفاع حرارة وسط وشرق المحيط الهادئ، وهي حالة تتطور عادةً مع بدء تشكل ظاهرة "النينيو". ويتضمن الآخر انخفاض حرارة المحيط الهندي الاستوائي، وهو ما يحدث غالباً مع تلاشي ظاهرة "اللا نينيا".
وجد الباحثون أن تغيرات درجات حرارة المحيط هذه لا تؤثر مباشرة على نظام الضغط المرتفع. بدلاً من ذلك، فهي تغير الغلاف الجوي الخلفي فوق غرب المحيط الهادى بطريقة تغذي حركة النظام. فعندما ترتفع حرارة وسط وشرق المحيط الهادئ، فإن ذلك يحفز استجابة في الغلاف الجوي تخلق دوامة هوائية ضخمة ودوارة فوق غرب المحيط الهادئ. تعمل هذه الدوامة مثل مضخة، حيث تسحب الهواء الرطب وتركز الرطوبة في الطبقات الدنيا من الغلاف الجوي. وبالمثل، عندما يبرد المحيط الهندي، فإنه يحفز آلية جوية مختلفة تؤدي أيضاً إلى دوامة هوائية دوارة، وإن كانت هذه الأخيرة تقع في موقع أبعد قليلاً نحو الشمال. وفي كلتا الحالتين، النتيجة واحدة: يصبح الهواء فوق غرب المحيط الهادئ أكثر رطوبة بشكل ملحوظ من المعتاد.
هذه الرطوبة الإضافية هي مفتاح قوة النظام. فاعتماد حركة نظام الضغط المرتفع يعتمد على دورة من تثبيط تشكل السحب والهواء الهابط. ولكن عندما يكون الهواء الخلفي غنياً بالرطوبة بالفعل، فإن أي تحول مؤقت في الغلاف الجوي يدفع الهواء للأسفل يخلق بيئة أكثر جفافاً وقوة. يعمل هذا الجفاف كمحرك قوي، مما يزيد من شدة الحركة الهابطة ومرتفع الضغط المرتبط بها. وكلما زادت قوة هذا المرتفع، تمكن من دفع نظام الضغط المرتفع بأكمله نحو الغرب لمسافة أبعد قبل أن يُجبر على التراجع. وقد أظهر الباحثون أنه في السنوات التي تشهد أنماط درجات حرارة المحيط هذه، يتحرك نظام الضغط المرتفع بمدى أوسع بكثير، مغطياً ثلاثين درجة طولية، بينما في السنوات التي تفتقر إلى هذه الأنماط، يظل محصوراً في نطاق أضيق قدره عشرون درجة.
كما أوضحت الدراسة فرقاً جوهرياً بين هذين المحفزين المحيطيين. فبينما يؤدي كل من دفء المحيط الهادي وبرودة المحيط الهندي إلى تذبذب أقوى، إلا أنهما يدفعان نظام الضغط المرتفع إلى خطوط عرض مختلفة. إذ يميل ارتفاع حرارة المحيط الهادئ إلى توجيه حركة النظام على مسار أقرب إلى خط الاستواء، مما يؤثر على وادي نهر اللؤلؤ والساحل الجنوبي للصين. وفي المقابل، يدفع تبريد المحيط الهندي العملية برمتها نحو الشمال، مما ينقل منطقة التأثير إلى جنوب نهر يانغتسي. وهذا التمييز يساعد في تفسير سبب جلب صيفات مختلفة للأمطار إلى أجزاء مختلفة من شرق آسيا، حتى عندما تكون القوة العامة للنظام الجوي متشابهة.
من خلال ربط درجات حرارة المحيط في المواسم السابقة بسلوك الغلاف الجوي الصيفي، يوفر هذا البحث صورة أوضح لما يحرك التقلبات الجوية المتطرفة. ويشير ذلك إلى أن شدة الأمطار الصيفية وموجات الحر فوق شرق آسيا ليست مجرد مسألة صدفة، بل هي مرتبطة بعمق بأنماط درجات حرارة المحيطات العالمية التي تتطور ببطء. وتقدم هذه النتائج طريقة أكثر دقة لفهم سبب رؤية بعض الصيفات لنظام الضغط المرتفع وهو يمتد بعيداً داخل اليابسة، جالباً أمطاراً غزيرة، بينما يرى البعض الآخر هذا النظام وهو يتراجع مبكراً، تاركاً الأرض جافة وحارة. ويعد هذا الفهم خطوة حيوية نحو التنبؤ بكيفية سلوك هذه الأنماط الجوية الحرجة في المستقبل، مع استمرار تغير المحيطات.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.