الأعاصير هى عواصف دائرية شديدة تنشأ فوق المحيطات الاستوائية الدافئة و تستمد طاقتها من سطح البحر و تستمر فى المحافظة على قوتها طالما بقيت فوق المياه الدافئة فى ظل وجود ضغط جوى منخفض حيث تولد رياحًا تتجاوز 119 كيلومترًا في الساعة و في الحالات الشديدة قد تتجاوز سرعة الرياح 240 كم و قد تصل فى بعض الأحيان إلى 320 كم و دائما ما يصاحب الأعاصير رياح عاتية و أمطار غزيرة و عواصف مدمرة و ارتفاع كبير فى مستوى سطح البحر تصل إلى 6 أمتار عن المعدلات الطبيعية و نظرا للرياح العاتية و الأمواج القوية المرافقة لتلك الظاهرة فتشكل الأعاصير خطرًا كبيرا على المناطق الساحلية في المناطق الاستوائية و شبه الاستوائية من العالم خلال أشهر الصيف بداية من يوليو و حتى سبتمبر في نصف الكرة الشمالي و من يناير إلى مارس في نصف الكرة الجنوبي حيث من المعتاد أن تضرب الأعاصير مناطق متباعدة مثل ساحل الخليج في أمريكا الشمالية و شمال غرب أستراليا و شرق الهند و بنجلاديش .

و يطلق على الأعاصير أسماء بحسب الموقع الجغرافى ففي شمال المحيط الأطلسي و شرق شمال المحيط الهادئ يطلق عليهم اسم ” هوريكانز ” و في غرب شمال المحيط الهادئ حول “الفلبين” و “اليابان” و “الصين” يشار إليها بـ ” تايفون ” و في غرب جنوب المحيط الهادئ و المحيط الهندي يشار إليها بأشكال مختلفة على أنها أعاصير مدارية شديدة أو ” سيكلونز ” أو ببساطة الأعاصير الحلزونية حيث تشير كل هذه الأسماء المختلفة إلى نفس نوع العاصفة .

تكوين الأعاصير

الأعاصير المدارية بالأساس هي عواصف دائرية مدمجة يبلغ قطرها حوالي 320 كيلومترًا و تدور رياحها حول منطقة مركزية ذات ضغط جوي منخفض و يتم دفع الرياح بواسطة مركز الضغط المنخفض و مع دوران الأرض يحدث انحراف فى مسارها من خلال ظاهرة تُعرف باسم قوة كوريوليس التى تؤثر على دوران الأعاصير و تجعلها في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي و عكس عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي .

و يمكن تقسيم مجال رياح الأعاصير المدارية إلى ثلاث مناطق الأول هو المنطقة الخارجية التى تكون على شكل حلقة و عادة ما يكون نصف قطرها الخارجي حوالي 160 كم و نصف قطر داخلي يتراوح بين 30 إلى 50 كم و في هذه المنطقة تزداد سرعة الرياح بشكل منتظم باتجاه المركز ثم تبلغ ذروتها في المنطقة الثانية و هي جدار العين التي تكون عادةً من 15 إلى 30 كم من مركز العاصفة ثم يحيط جدار العين المنطقة الداخلية التي تسمى العين و بداخلها تنخفض سرعة الرياح بشكل كبير و يكون الهواء بداخلها فى الغالب هادئًا .

العين

تعتبر العين واحدة من السمات المميزة للأعاصير و هي منطقة مركزية ذات سماء صافية و درجات حرارة دافئة و ضغط جوي منخفض حيث يبلغ الضغط الجوي الطبيعى على سطح كوكب الأرض حوالي 1000 مليبار الا انه داخل مراكز الأعاصير يكون عادةً حوالي 960 مليبار و في “الإعصار الفائق” القوى للغاية في غرب المحيط الهادئ قد يصل انخفاضه إلى 880 مليبار و مع الضغط المنخفض في المركز هناك أيضًا تباين سريع في الضغط و هو المسئول عن الرياح القوية الموجودة في جدار العين كما تكون درجات الحرارة في مركز الإعصار المداري أعلى بنحو 5.5 درجة مئوية مما هي عليه في مناطق أخرى و نظرًا لأن الهواء الأكثر دفئًا يمكن أن يحتفظ بمزيد من الرطوبة تمنع حدوث التكثيف فإن عين الإعصار تكون عمومًا خالية من السحب .

جدار العين

ينظر الى تلك المنطقة على أنها أخطر جزء فى الأعاصير المدارية نظرا لقدراتها التدميرية حيث فيها تكون الرياح أقوى و هطول الأمطار أغزر و ترتفع سحب الحمل الحراري العميقة من سطح الأرض إلى ارتفاع 15000 متر و فيها تنشأ الرياح العاتية نتيجة التغيرات السريعة في الضغط الجوي بالقرب من العين حيث تكون سرعتها القصوى على ارتفاع حوالي 300 متر فوق السطح و عندما تكون أقرب إلى السطح فإنها تكون أبطئ بسبب الاحتكاك و هو ما يجعلها تتحول الى الداخل كما يحتوى جدار العين على أكبر سرعات للرياح العمودية و التى تتراوح ما بين 5 إلى 10 أمتار في الثانية أو من 18 إلى 36 كم في الساعة و في حين أن هذه السرعات أقل بكثير من سرعات الرياح الأفقية الا أنه ترجع أهميتها الى أنها مسئولة عن وجود السحب الشاهقة الموجودة في جدار العين التى تحتوى على الكثير من الأمطار الغزيرة المرتبطة بالأعاصير المدارية كما أنها تعمل على أن تكون العين أوسع من السطح .

شرائط المطر

فى الاعاصير غالبًا ما توجد خلايا ثانوية مرتبة في مجموعات حول المركز يطلق عليها عادة شرائط المطر و التى تدور في وسط العاصفة و في بعض الحالات تكون شرائط المطر ثابتة بالنسبة لمركز العاصفة المتحركة و في حالات أخرى يبدو أنها تدور حول المركز .

حياة الأعاصير

للوصول الى ظاهرة الأعاصير تمر الرياح بسلسلة من المراحل و التى تبدء كإضطراب استوائي يحدث عادةً عندما تبدأ السحب التراكمية غير المحكمة التنظيم فى زيادة سرعتها إلى 36 كم في الساعة حيث يطلق عليها اسم منخفض استوائي و إذا استمر تكثيف السحب و تجاوزت سرعة رياحها 63 كم في الساعة فإنها تسمي عاصفة استوائية و لكن بمجرد أن تتجاوز سرعة الرياح القصوى 119 كم في الساعة يتم تصنيف العاصفة على أنها إعصار مداري و من أجل تكون الأعاصير لابد من توفر ستة شروط و هى :

• يجب أن تكون درجة حرارة الطبقة السطحية لمياه المحيط 26.5 درجة مئوية أو أكثر و يجب ألا تقل عمق هذه الطبقة الدافئة عن 50 مترًا .
• يجب أن يكون هناك دوران جوي موجود مسبقًا بالقرب من الطبقة الدافئة للسطح .
• يجب أن يبرد الغلاف الجوي بسرعة كافية مع الارتفاع لدعم تكوين غيوم الحمل الحراري العميقة .
• يجب أن يكون الغلاف الجوي الأوسط رطبًا نسبيًا على ارتفاع حوالي 5000 متر فوق السطح.
• يجب أن يكون نظام التطوير الى اعصار على بعد 500 كيلومتر على الأقل من خط الاستواء .
• يجب أن تتغير سرعة الرياح ببطء شديد مع الارتفاع عبر طبقة التروبوسفير اى ليس أكثر من 10 أمتار في الثانية بين السطح و ارتفاع يبلغ حوالي 10000 متر .

و يتم توفير وقود الأعاصير المدارية عن طريق نقل بخار الماء و الحرارة من المحيط الدافئ إلى الهواء الذي يعلوه عن طريق التبخر من المسطح المائى في المقام الأول و مع ارتفاع الهواء الرطب الدافئ يتمدد و يبرد و سرعان ما يصبح مشبعًا و يطلق الحرارة الكامنة من خلال تكثيف بخار الماء و يستمر تدفئة و ترطيب عمود الهواء الموجود في قلب الاضطراب النامي و نتيجة الاختلاف في درجة الحرارة بين الهواء الدافئ الصاعد و البيئة الأكثر برودة حوله يصبح الهواء الصاعد طافيًا مما يعزز حركته إلى أعلى و إذا كان الهواء الدافئ الرطب يتدفق إلى منطقة اضطراب جوي موجودة مسبقًا فسيحدث مزيد من التطور فعندما يتحرك الهواء الصاعد و الساخن لمنطقة الاضطراب يصبح الضغط الجوي في المركز أقل و يؤدي انخفاض الضغط إلى زيادة الرياح السطحية مما يؤدي إلى زيادة انتقال البخار و الحرارة و يساهم في زيادة ارتفاع الهواء و بالتالي فإن احترار القلب و الرياح السطحية المتزايدة يعززان بعضهما البعض فى حدوث الإعصار .

و تعتمد ديناميكيات الأعاصير على كون السطح الخارجي أكثر برودة من القلب لذلك يميل الهواء الدافئ المشبع و المتصاعد في مركز الدوران إلى الارتفاع طالما أن الهواء المحيط به أكثر برودة و تسمح هذه الحركة العمودية للسحب الحملية العميقة بالتطور و يسحب الهواء الصاعد في القلب أيضًا بعض الهواء من الغلاف الجوي المحيط على ارتفاعات تبلغ حوالي 5000 متر و إذا كان هذا الهواء الخارجي رطبًا نسبيًا فسيستمر الدوران في التكثيف و لتطوير خاصية الدوران السريع للأعاصير المدارية يجب أن يقع مركز الضغط المنخفض على بعد 500 كيلومتر على الأقل من خط الاستواء لانه إذا كان الاضطراب الأولي قريبًا جدًا من خط الاستواء فسيكون تأثير قوة كوريوليس صغيرًا جدًا لتوفير الدوران اللازم .

و تتبدد الأعاصير المدارية عندما لم يعد بإمكانها استخراج الطاقة الكافية من مياه المحيطات الدافئة لضمان استمرارها حيث من الممكن أن يساهم الإعصار المداري في زواله بنفسه عن طريق محاولته إثارة مياه المحيطات الأعمق و الأكثر برودة كما أن الأعاصير التى تصل الى اليابسة تخسر وقودها المستمد من المياه و تفقد شدتها بسرعة .

أضرار الأعاصير

الرياح الأفقية

تتسبب الرياح العاتية المرتبطة بالأعاصير المدارية فى ترك أثار مدمرة ففي حالة الأعاصير الشديدة قد تصل سرعة الرياح المستمرة إلى 240 كم في الساعة و يمكن أن تتجاوز 320 كم في الساعة و يعتمد طول الفترة الزمنية التي يتعرض فيها موقع معين للرياح الشديدة على حجم العاصفة و السرعة التي تتحرك بها و التى من الممكن أن تصل لعدة ساعات و خلال ذلك الوقت تبدء حتى المباني الأكثر صلابة في التلف و تزداد قوة الرياح مع زيادة سرعتها حيث تقوم الرياح المستمرة التي تبلغ سرعتها 100 كيلومتر في الساعة بالتسبب فى حدوث ضغطًا قدره 718 باسكال في حين أن مضاعفة سرعة الرياح تقريبًا إلى 200 كيلومتر في الساعة تعمل على زيادة الضغط بمقدار خمسة أضعاف تقريبًا لتصل إلى 3734 باسكال و هى قوة كافية لتدمير مبنى بمساحة سطحية كبيرة .

الزوابع

على الرغم من أن الرياح الشديدة المستمرة بالقرب من مركز الأعاصير المدارية هي المسؤولة عن إلحاق الأضرار الجسيمة لكن هناك خطر آخر و هى الزوابع فمعظم الاضطرابات الاستوائية التي تصل إلى درجة العاصفة تصحبها زوابع ترتبط بها عندما تصل إلى اليابسة و هى تحدث في أي مكان بالقرب من مركز العاصفة على مسافات تزيد عن 50 كم من المركز و تكون محصورة في الربع الشمالي الشرقي من عواصف نصف الكرة الشمالي و الربع الجنوبي الغربي من عواصف نصف الكرة الجنوبي و ليس من الواضح كيف تتولد الزوابع و لكن من المحتمل أن يلعب الاحتكاك السطحي دورًا من خلال التسبب في إبطاء الرياح مع وصول الإعصار المداري إلى اليابسة حيث تنخفض سرعة الرياح بالقرب من السطح بينما تظل سرعة الرياح الموجودة في المستويات الأعلى عالى حالها مما يؤدي إلى إنشاء دوران أفقي منخفض المستوى يميل إلى الوضع الرأسي عن طريق التيار الصاعد مما يوفر الدوران المطلوب للزوبعة .

العواصف و الانفجارات و الدوامات

بالإضافة إلى الزوابع تولد الأعاصير المدارية رياحًا مدمرة أخرى محلية فعندما يصل الإعصار المداري إلى اليابسة فإن الاحتكاك السطحي يقلل من سرعة الرياح و لكنه يزيد من الاضطراب و هذا يسمح بنقل الهواء سريع الحركة عالياً إلى سطحه و بالتالي زيادة قوة هبوب الرياح و هناك أيضًا أدلة على حدوث انفجارات في الأعاصير المدارية مدفوعة بالتبريد التبخيري للهواء تشبه الانفجارات الصغرى التي قد تحدث أثناء العواصف الرعدية الشديدة كما تحدث ظاهرة الدوامات و هى دوامات كثيفة و صغيرة و قصيرة العمر تحدث أسفل جدار العين و لا يتم تصنيفها على أنها أعاصير لأن ذروة رياحها لا تدوم سوى بضع ثوانٍ و قد تدور الدوامات إما في عكس اتجاه عقارب الساعة أو في اتجاه عقارب الساعة و تقدر رياحها القصوى بحوالي 320 كم في الساعة .

اندفاع العاصفة

في المناطق الساحلية غالبًا ما يكون ارتفاع مستوى سطح البحر من أخطر الظواهر المرتبطة بالأعاصير المدارية حيث يمكن أن يصل ارتفاع العاصفة المصاحبة للإعصار المداري الشديد إلى 6 أمتار و يكون معظم ذلك الارتفاع المفاجئ ناتج عن الاحتكاك بين الرياح القوية في جدار عين العاصفة و سطح المحيط بشكل يؤدى الى تراكم المياه في الاتجاه الذي تهب فيه الرياح و بالنسبة للأعاصير المدارية في نصف الكرة الشمالي يكون هذا التأثير أكبر في الربع الأيمن الأمامي للعاصفة لأن الرياح أقوى هناك و في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية يكون الربع الأيسر الأمامى و بطبيعة الحال نتيجة ارتفاع مستوى سطح البحر فإن ذلك يؤدى الى حدوث الفيضانات التي تكون هي المسؤولة عن معظم الوفيات المرتبطة بانهيارات الأعاصير المدارية.

هطول الأمطار

تجلب الأعاصير المدارية عادةً كميات كبيرة من المياه إلى المناطق التي تؤثر عليها و يرجع جزء كبير من تلك المياه نتيجة هطول الأمطار المرتبطة بالسحب الحملية العميقة لجدار العين و بشرائط المطر في الحواف الخارجية للعاصفة و عادة ما تكون معدلات هطول الأمطار في حدود عدة سنتيمترات في الساعة مما تؤدى الى حدوث فيضانات قد تكون شديدة بشكل خاص في المناطق المنخفضة مثل “بنجلاديش” و ساحل الخليج في “الولايات المتحدة” .

تقييم الأعاصير

مقاييس الشدة

هناك مجموعة واسعة من سرعات الرياح المتفاوتة الموجودة فى الأعاصير المدارية و التى تبدء من الأقل شدة الى القوى التدميرية حيث يمكن أن تسبب الأعاصير المدارية أضرارًا تتراوح من كسر أطراف الأشجار إلى تدمير المنازل المتنقلة و المباني الصغيرة و للمساعدة في إصدار تحذيرات للمناطق التي قد تتأثر بالعاصفة و للإشارة إلى شدة التهديد المحتمل تم تطوير أنظمة تصنيف رقمية بناءً على سرعة الرياح القصوى للعاصفة و اندفاعها المحتمل فبالنسبة للأنظمة الاستوائية الموجودة في المحيط الأطلسي و شرق المحيط الهادئ يتم استخدام مقياس ” سفير – سيمبسون ” للأعاصير حيث يقوم ذلك المقياس بتصنيف العواصف التي وصلت بالفعل إلى قوة الإعصار كما يتضمن مقياس مشابه يستخدم لتصنيف العواصف بالقرب من “أستراليا” و رغم أن كلا المقياسين لهما نقاط بداية مختلفة إلا أن التصنيف الأكثر شدة في كل فئة واحد و هو الفئة 5 اما بالنسبة الى الى احواض المحيطات الأخرى فلا يتم استخدام مقاييس الترتيب العددية .

نظام التسمية

ليس من المألوف وجود أكثر من نظام إعصاري استوائي واحد في حوض محيط معين و لكن لمساعدة المتنبئين في تحديد الأنظمة و إصدار التحذيرات يتم إعطاء أرقام للاضطرابات الاستوائية و عندما يشتد النظام لقوة العاصفة الاستوائية يتم إطلاق اسم عليه ففى ” الولايات المتحدة ” كان يتم تسمية الأعاصير خلال فترة الحرب العالمية الثانية على هيئة أسماء رموز الراديو لأحرف الأبجدية (مثل أبلى و باكير و تشارلى ) و لكن في عام 1953 بدأت خدمة الأرصاد الجوية الوطنية الأمريكية في تعريف الأعاصير بأسماء نسائية و في عام 1978 تم استخدام سلسلة من أسماء الذكور و الإناث بالتناوب و يتم إعادة تدوير قوائم الأسماء كل ست سنوات أي يتم استخدام قائمة 2003 مرة أخرى في عام 2009 و قائمة عام 2004 في عام 2010 و هكذا مع استبعاد أسماء العواصف الشديدة أو المدمرة حيث تم إستبعاد أسماء شملت “ميتش” و هو اسم إعصار من الفئة الخامسة توقف قبالة سواحل “هندوراس” لمدة يومين عام 1998 قبل أن يتحرك ببطء إلى الداخل و يغرق أمريكا الوسطى بأمطار غزيرة و يسبب انهيارات طينية و فيضانات أودت بحياة ما يقرب من 10000 شخص اضافة الى “إيفان” الذي وصل إلى الفئة الخامسة في ثلاث مناسبات منفصلة خلال دورة حياته الطويلة في سبتمبر 2004 و دمر بالكامل تقريبًا جميع البنية التحتية الزراعية في “جرينادا” و الكثير من محاصيل ذلك العام في “جامايكا ” و تسبب في وفاة ما يقرب من 100 على طول مساره .

اما بالنسبة الى عواصف حوض المحيط الهادئ و الهندي فيتم تسميتها وفقًا للأنظمة التي أنشأتها اللجان الإقليمية تحت رعاية المنظمة العالمية للأرصاد الجوية حيث تحتفظ كل منطقة بقائمة الأسماء الخاصة بها و يتم التصديق على التغييرات في القائمة (مثل تقاعد الاسم) في الاجتماعات الرسمية و يتم تبديل قائمتين أو أكثر من الأسماء كل عام لعدة مناطق بما في ذلك وسط شمال المحيط الهادئ (أي منطقة هاواي) و غرب شمال المحيط الهادئ وبحر الصين الجنوبي و جنوب المحيط الهندي غرب 90 درجة شرقًا و غرب جنوب المحيط الهادئ و مناطق المحيطات الشرقية و الوسطى و الشمالية لأستراليا أما فى بعض المناطق مثل شمال المحيط الهندي تُعطى للأعاصير المدارية أرقامًا بدلاً من الأسماء .

تتبع الأعاصير و التنبوء بها

في النصف الأول من القرن العشرين استند تحديد الأعاصير المدارية إلى التغيرات في الأحوال الجوية و حالة سطح البحر و التقارير الواردة من المناطق التي تأثرت بالفعل بالعاصفة و لكن لم تترك هذه الطريقة سوى القليل من الوقت للإنذار المسبق و ساهم بطئها في ارتفاع عدد القتلى و مع تحسين شبكات و تقنيات المراقبة بمرور الوقت خاصة مع ظهور الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس في الستينيات تم تحسين الاكتشافات المبكرة للأعاصير المدارية و تتبعها بشكل كبير حيث تقوم الأقمار الصناعية بتوفير عرضًا مستمرًا لسطح الأرض في الضوء المرئي و بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء التى تقوم بتتبع مراحل تطور الأعاصير المدارية من خلال إظهار درجات حرارة قمم السحب مما يسمح باكتشاف الحمل الحراري المنظم للأعاصير حيث لا تُظهر صور الأقمار الصناعية موقع العاصفة فحسب بل يمكن استخدامها أيضًا لتقدير شدتها لأن أنماطًا معينة للسحب تتميز بسرعات رياح معينة .

و على الرغم من أن صور الأقمار الصناعية توفر معلومات عامة عن موقع و شدة الأعاصير المدارية إلا أنه يجب الحصول على معلومات مفصلة عن قوة العاصفة و هيكلها مباشرةً باستخدام الطائرات حيث تكون هذه المعلومات ضرورية لتقديم التحذيرات بشكل أكثر دقة و يتم إجراء ذلك الاستطلاع من قبل “الولايات المتحدة” فقط للعواصف التي قد تؤثر على مساحة اليابسة القارية و لا توجد دولة أخرى تقوم بهذا النوع من الاستطلاع نتيجة أن الأعاصير المدارية تحدث في أحواض المحيطات الأخرى على مساحة أكبر كما لا تمتلك معظم البلدان الموارد المالية اللازمة لصيانة طائرات الأبحاث لذلك عندما يتم الكشف عن دليل على تطور ما في المحيط الأطلسي أو الكاريبي يتم إرسال طائرة تابعة للقوات الجوية الأمريكية من طراز C-130 لدارسة الظاهرة حيث يتم تشغيل مسبار من أسفل الطائرة لقياس درجة الحرارة و الرطوبة و الضغط الجوي و سرعة الرياح و في كثير من الحالات تعتمد تسمية العاصفة الاستوائية أو ترقيتها من عاصفة إلى إعصار مداري على ملاحظات تلك الطائرات .

و يتم تتبع العواصف المدارية التي تتطور في أحواض المحيطات في العالم من خلال خدمات الطقس الوطنية المختلفة التي تم تعيينها من قبل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (RSMCs) و التى لها مراكز إقليمية متخصصة في “الولايات المتحدة” و “اليابان” و “أستراليا” و “الهند” كما يتم إصدار تحذيرات لمناطق أكثر محدودية من قبل مراكز التحذير من الأعاصير المدارية في عدد من المواقع بما في ذلك “بابوا غينيا الجديدة” و “نيوزيلندا ” و “أستراليا” .