كان الإعصار إيرما بالتأكيد كبيرًا. خلال معظم فترة ذروتها ، امتد عرضه لما يقرب من 645 كيلومترًا (400 ميل). وصلت عاصفة سبتمبر 2017 لأول مرة إلى جزر ليوارد. تشكل الجزر جزءًا من سلسلة جبلية مغمورة بالمياه ، وهي تمثل الحافة الشمالية الشرقية للبحر الكاريبي. وكعاصفة من الفئة الخامسة ، قصفت إيرما هذه الجزر مع هبوب رياح تبلغ حوالي 300 كيلومتر (185 ميلاً) في الساعة.
الشرح:الأعاصير والأعاصير الحلزونية والأعاصير
والأكثر إثارة للإعجاب ، أن عام 2017 هو المرة الأولى التي يُسجل فيها أن إعصارين من الفئة الرابعة أو أكثر قد وصلوا إلى اليابسة في الولايات المتحدة في نفس العام. بعد سلسلة من مواسم الأعاصير الباهتة على مدار العقد الماضي ، يبدو أن أرض تكاثر الأعاصير في المحيط الأطلسي تستيقظ بالتأكيد. كان مشهد إيرما جميلًا ومرعبًا في نفس الوقت. وتوضح هذه الصور الخمس قوة الإعصار المداري.
في ذروتها الدرامية
إعصار هارفي ، الذي وصل إلى اليابسة قبل أسبوعين من إرما ، ألقى بأمطار أكثر من أي عاصفة أخرى ضرب الولايات المتحدة القارية. لكن إيرما هي أيضًا واحدة من كتب الأرقام القياسية. حافظت رياحها على ذروتها الشديدة لمدة 37 ساعة. كان ذلك أطول من أي إعصار استوائي آخر في التاريخ - في أي مكان في العالم.
تجاوزت هبوب إيرما 322 كيلومترًا (200 ميل) في الساعة بالقرب من العين. تخيل إعصارًا يجلس ويدور فوقك - لأكثر من ساعتين. هذا ما واجهه سكان بعض جزر الكاريبي الصغيرة عندما اقتحم إيرما في ذروة قوتها. كانت استراحتهم الوحيدة هي إذا مرت العين مباشرة فوقهم ، مما أدى إلى سماء هادئة وأشعة الشمس مؤقتًا. في الفيديو ، يمكنك أن ترى الهواء يتصاعد بشكل حلزوني إلى المركز ، ثم يرتفع ويخرج من المنتصف.
في الوقت نفسه ، يمكن رؤية الدوامات المصغرة تدور حول العين. تُعرف هذه باسم القشرة المتوسطة (MAY-zoh-VOR-tih-see) . كانت إيرما عبارة عن دوامة دوارة ضخمة. لكن تلك الدوامات الداخلية الأصغر تظهر عادة داخل أقوى الأعاصير. وعندما تدور عواصف مثل إيرما بسرعة كبيرة ، تتشكل دوامات أصغر أحيانًا داخل العين.
يحدث الاحتكاك في الدوامات. إنها تعكس انعطاف جدار عين العاصفة بسرعات أكبر بكثير من سرعة العين نفسها. التأثير مشابه لتحريك يدك عبر بركة ماء. نظرًا لأن يدك تتحرك أسرع من محيطها ، يمكن أن تتطور الدوامات الصغيرة على طول المكان الذي تلتقي فيه يدك بالماء. نفس الشيء كان صحيحا داخل إيرما. وكانت النتائج مذهلة.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن رؤية التموجات التي تشبه الموجة وهي تنتشر إلى الخارج على الغرب (على اليسار) من مركز إيرما في الفيديو أعلاه. تُعرف هذه باسم موجات الجاذبية . (لا ينبغي الخلط بين هذه وبين الجاذبية التي يحملها الفضاء أمواج. بدلا من ذلك ، هذه مثل الأمواج في بركة.) إنها اضطرابات عمودية في الكثافة تنتشر عبر الغلاف الجوي.
عندما هبت الرياح باتجاه منتصف إيرما وتلاقت تلك الكتل الهوائية ، اجتمعت معًا وارتفعت نحو السماء بسرعة لدرجة أن الهواء الصاعد اخترق التروبوبوز تقريبًا. هذا هو غطاء الهواء المستقر الذي يعمل كحدود بين أدنى طبقتين من الغلاف الجوي للأرض - طبقة التروبوسفير (حيث يحدث معظم الطقس) والستراتوسفير فوقه. أرسل هذا التأثير تموجات في جميع الاتجاهات عبر هذه البطانية.
كانت تلك الموجات قوية بما يكفي لتحريك طبقة السحب العلوية لإيرما لفترة وجيزة (في الفيديو). إنه يشبه إلى حد ما إلقاء حصاة في بركة أسماك. أينما تكسر الحصاة السطح ، تتحرك الأمواج عبر سطح الماء. ما يمكن رؤيته في صور الفيديو هو مجرد نسخة أكبر من ذلك. وبدلاً من أن تثير الصخور تلك الموجات ، يكون هذا هو الارتفاع السريع للهواء في الوسط الذي يصطدم بمنطقة التروبوبوز.
عين إيرما
إذا سبق لك أن أخذت حمامًا أو شاهدت تصريف المياه من المرحاض ، فقد رأيت دوامة تشبه الدوامة تتطور. ضع بطة مطاطية صغيرة في الحوض وستبدأ في الدوران حول البالوعة. سوف يتحرك ببطء في البداية ، ثم أسرع وأسرع عندما يقترب الحبيب من المركز ويبدأ الماء في الانحدار إلى الداخل. هذا هو بالضبط كيف يعمل الإعصار. حواف الرياح الدوارة الداخلية للعاصفة تعادل في الغلاف الجوي دوامة الماء التي يمكن أن يركبها الحبيب فوق مصرف حوض الاستحمام. ولكن نظرًا لحجمها ، يمكن أن يبلغ قطر العين الأنبوبية للعاصفة كيلومترات ، مع وجود سماء هادئة وواضحة فوقها مباشرة.
ترسل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي بانتظام طائرات لتحلق في الأعاصير وجمع البيانات. تمكن علماء الأرصاد الجوية على متن طائرات Hurricane Hunter من التقاط صورة مذهلة من هدوء عين إيرما.
يشبه إلى حد كبير تصريف المياه من الحوض ، يتدفق الهواء داخل هذه العواصف بسرعات متزايدة حيث يقترب من المركز. ثم ينهار تشبيه حوض الاستحمام لأنه في النهاية سيرتفع الهواء الدوار الداخلي لأعلى ويخرج من جدار العين.
داخل العين نفسها ، يغرق الهواء قليلاً. هذا يمنع نمو الغيوم في العين. هذا هو السبب في أن الأرض تحت العين يمكن أن تضيء لفترة وجيزة مع سماء زرقاء وضوء الشمس.
تمكنت قبة الرادار التي تبحث في العاصفة من بورتوريكو من بناء نموذج من نفس الشيء. استغرق الأمر شرائح من السحب العاصفة على ستة عشر مستوى. ثم قامت بتمديدهم جميعًا معًا في ثلاثة أبعاد. يتضح من هذه البيانات سبب تمكن الطائرات من رؤية سماء صافية في العين. بعد كل شيء ، ليست هناك عاصفة هناك.
جزر مكشوفة
ضرب إيرما جزيرتي فيرجن جوردا وتورتولا في شرق الكاريبي مع رياح بلغت سرعتها أكثر من 275 كيلومترًا (170 ميلاً) في الساعة. مقياس شدة الريح (AN-eh-MOM-eh-tur) هو جهاز يدور مع الرياح ويوفر قراءة لسرعته. في جزيرة باربودا ، سجلت إحدى هذه الأجهزة عاصفة رياح تبلغ 250 كيلومترًا (155 ميلًا) في الساعة قبل أن تنفجر وتنفجر بعيدًا. كانت هذه الرياح قوية بما يكفي لاقتلاع الأشجار وإتلاف النباتات.
وفي بعض الأماكن فعلوا ذلك.
( القصة تستمر أسفل الصورة )
جابت إرما المناظر الطبيعية للعديد من الجزر. مع عدم وجود أشجار أو شجيرات أو كروم ، تستضيف الجزر ذات اللون الأخضر الطبيعي الآن مساحات شاسعة من الأرض العارية. لهذا السبب تظهر هذه المناطق الآن بنية اللون من الفضاء. كل ما تبقى هو الأرض الممضجة حديثًا التي تُركت حيث حملت الرياح القوية والأمطار كل شيء بعيدًا.
بالإضافة إلى عاصفة من العواصف غسلت أطنانًا كثيرة من مياه المحيط على الأرض. هذا خلق مشكلة أخرى:رذاذ الملح. جلبت الرياح ما يكفي من رغوة البحر لتغطية جميع النباتات في عدة جزر بغشاء رقيق من ملح البحر. هذا ضار بالنباتات. إذا أعطيت كمية كافية من الملح ، يمكن أن تهلك أي نباتات باقية. لذلك حتى الأشجار أو الفرشاة التي لم تقطع إلى جزأين أو تمزقها الرياح العاتية يمكن أن تموت قريبًا من الملح ، كما يخشى العلماء الآن.
حدث جهد عالي
القليل من الأعاصير تنتج البرق. الكهربائية الشحن لا يحدث الفصل المطلوب لتوليد شرارة كهربائية إلا من خلال عمليات تحديث قوية في عاصفة رعدية. في الأعاصير ، لا يرتفع الهواء بشكل مستقيم كما هو الحال في العاصفة الرعدية العادية. وبدلاً من ذلك ، فإنه يسافر عدة كيلومترات جانبياً لأنه يرتفع ببطء أعلى. هذا يجعل من الصعب جدًا على صواعق البرق أن تتسبب في حدوث شرارة.
ومع ذلك ، تم رصد الكثير من البرق بينما كانت إيرما تحوم فوق جزيرة فيرجن جوردا. هذا سلوك نادر جدًا لمثل هذه العاصفة ، لذلك لا يزال العلماء في حيرة من أمرهم بشأن ما حدث. ومع ذلك ، فقد التقط رادار الطقس شيئًا رائعًا قد يساعد في تفسير تلك الانقباضات القوية.
استخدم العلماء برنامج كمبيوتر حقق في ما يُعرف باسم "مرحلة تفاضلية محددة" أو SDP. بينما يبدو الأمر معقدًا ، فإن المفهوم بسيط إلى حد ما.
عندما يقوم شعاع الرادار بمسح سحابة عاصفة ، فإنه يرسل اثنان نبضات من الإشعاع. ثم يستمع إلى "الأصداء" العائدة. تنطلق دفعة واحدة من الإشعاع في نبضات أفقية (جانبية). النبضة الأخرى تنطلق عموديًا (لأعلى). من خلال مقارنة كمية الطاقة المعادة ، اعتمادًا على اتجاه الإشارة ، يمكن للعلماء الحصول على معلومات قيمة حول محاذاة بلورات الجليد في السحب العاصفة.
تتسطح معظم قطرات المطر (والعالية في السحابة ، القطرات المجمدة) مثل القرص أثناء سقوطها. هذا يعكس الديناميكية الهوائية القوى التي تجعل المطر أو الجليد ينشر كتلته. ولكن عند وجود مجال كهربائي قوي ، يمكن للقوى الكهربائية التغلب على القوى الديناميكية الهوائية النموذجية. ويمكن أن يتسبب هذا في توجيه قطرات المطر أو الجليد إلى الاتجاه الرأسي (لأعلى ولأسفل) أثناء سقوطها.
يظهر هذا على صورة الرادار (أعلاه) بألوان زاهية على الجانب الغربي (الأيسر) من عين إيرما. هنا ، SDP للرادار هو سلبي ، مما يعني أن الاتجاه لأعلى / لأسفل هو المسيطر. في ظل الظروف العادية ، من الغريب ماديًا أن تسقط بلورات الجليد بهذه الطريقة. هذه هي الطريقة التي يعرف بها العلماء أن مجالًا كهربائيًا قويًا يجب أن يكون متحكمًا. يمكن للعلماء استخدام هذه المعلومات للتنبؤ بالبرق قبل أن يخرج أول صاعقة من السحب.
ضغط الهواء:ما مدى انخفاضه؟
تمتص الأعاصير - حرفيا. جزء مما جعل إيرما قوية للغاية هو ضغط الهواء لهذه العاصفة. يتدفق الهواء بشكل طبيعي من مناطق الضغط العالي إلى الضغط المنخفض. يشبه الأمر كيف ستتدحرج الكرة من تل (منطقة مرتفعة) إلى واد (منخفض). كان هناك الكثير من الهواء الذي يتصاعد بشكل حلزوني إلى داخل وخارج مركز إيرما مما أدى إلى خلق ما يُعرف باسم الفراغ الجوي. سمح هذا للرياح بالتسابق إلى إيرما بسرعة قياسية.
كما كان لها تأثير خاص آخر. يشير هذا الفراغ الجوي إلى منطقة بها أقل الهواء من المناطق المحيطة. هذا هو السبب في أن إبرة مخطط الضغط (موضحة هنا) انخفضت بشكل كبير عندما مرت العين فوق الرأس. كم الثمن؟ بنسبة 10 بالمائة تقريبًا. وهذه مشكلة كبيرة.
ببساطة ، هذا يعني أن عمود الهواء في العين - الذي يمتد من السطح إلى الجزء العلوي من الغلاف الجوي - كان وزنه أقل بنسبة 10 بالمائة تقريبًا من أي مكان آخر على الأرض. قد لا يبدو الأمر كثيرًا ، لكن الاختلاف الطبيعي من سماء صافية إلى طقس عاصف يختلف عادةً بأقل من نصف بالمائة.
يفسر هذا الانخفاض الكبير في ضغط الهواء سبب ظهور آذان بعض الأشخاص عند مرور العين فوق رؤوسهم ، على غرار ما يحدث عندما يكون الشخص في طائرة أثناء الإقلاع أو الهبوط. وقد يكون هذا الضغط المنخفض المجنون قد امتص الماء من مراحيضهم (كان أي شخص يتعب نفسه عناء البحث). عندما يكون ضغط الهواء منخفضًا ، يمكن أن تحدث أشياء مجنونة!
كان إعصار إيرما من قوى الطبيعة الجبارة. مع كل هذا الغضب تأتي بعض علامات الخطر على خرائط الطقس. يقوم العلماء الآن بدراستها على أمل اكتساب بعض الدروس العظيمة للمستقبل. سوف يدرس الباحثون البيانات التي تم جمعها خلال إيرما لبعض الوقت. بينما تواصل فلوريدا التقاط القطع ، هناك شيء واحد واضح: دائمًا انتبهوا للتحذيرات الصادرة أثناء الأعاصير. تعامل معهم على محمل الجد. قد ينقذ حياتك فقط.
