أنظمة الطقس المحيطية ترتبط بالمناخ العالمي

وتختلف الأنماط المناخية للمحيط عن نظيرتها الأرضية في أن نطاقاتها الزمنية أطول، وقد يستمر نمط الطقس على الأرض بضعة أيام ويبلغ عرضه حوالي 500 كيلومتر، في حين أن أنماط الطقس المحيطية -مثل الدوامات- تستمر من ثلاثة أسابيع إلى أربعة، ولكنها تبلغ حوالي خُمس حجمها.

ووفق دراسة نشرتها دورية "ساينس أدفانسز" (Science Advances)، فإن "أنظمة الطقس في المحيطات تنشط وتضعف عند تفاعُلها مع المقاييس المناخية، وبنمط يعكس دوران الغلاف الجوي العالمي".

 ووجد الباحثون أيضًا أن شريط الغلاف الجوي بالقرب من خط الاستواء يسمى "منطقة التقارب بين المدارية"، ويُنتج 30% من هطول الأمطار العالمي، ويسبب كميةً مكثفةً من نقل الطاقة، وينتج اضطرابًا في المحيطات.

يقول الباحث المشارك في الدراسة حسين علوي، الأستاذ المشارك في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة روتشستر الأمريكية: "تم افتراض مثل هذا الارتباط في السنوات الأخيرة، أما الدليل المباشر على وجوده فكان بعيد المنال بسبب صعوبة تفكيك هذا النظام المعقد لدراسة كيفية تفاعُل مكوناته المختلفة".

يضيف "علوي" في تصريحات لـ"نيتشر ميدل إيست": تمكنَّا أيضًا من تحديد كيف تعمل الاضطرابات المحيطية التي تبدو عشوائيةً على نطاقات عشرات الكيلومترات بشكل تآزري لبناء أنظمة الطقس في المحيطات على نطاقات بضع مئات من الكيلومترات، مثل الطيور التي تطير معًا في سرب.

من جهته، يقول بنيامين ستورر -الباحث في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة روتشستر الأمريكية- لـ"نيتشر ميدل إيست": هناك اهتمام كبير بكيفية تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري ومناخنا المتغير على الأحداث المناخية المتطرفة، ومن ثم تأتي أهمية النتائج التي تزودنا بآليةٍ لكيفية تطور أنظمة الطقس في المحيطات، والتي تتطور على فترات زمنية تتراوح من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع ولها نطاقات طولية تتراوح من 100 إلى 400 كيلومتر، ويمكن أن تؤثر أو تتأثر بشكل مباشر بالنظام المناخي للأرض.

استخدم المؤلفون طريقة رياضية جديدة طورها "علوي" في عام 2019، وتم تنفيذها لاحقًا في كود متقدم يُعرف باسم (FlowSieve) بواسطة مؤلفي الدراسة الحالية.

وتم تصميم هذا الكود للعمل على مجموعات أجهزة الكمبيوتر العملاقة، وهو متاحٌ للاستخدام العام من قِبل المجتمع العلمي.

وتُتيح هذه الطريقة دراسة كيفية انتقال الطاقة بين المعالم ذات الأحجام المختلفة، بدءًا من محيط الكرة الأرضية (حوالي 40 ألف كيلومتر) وصولًا إلى 10 كيلومترات.

يقول "علوي": المنهجية الجديدة التي طورها الفريق يمكن استخدامها لاستكشاف كيفية ارتباط الدوران المحيطي والجوي بالنظام المناخي للأرض على مستويات مختلفة، من النطاق الإقليمي إلى النطاق الكوكبي.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.