كيف تحافظ الأعاصير على توازن طاقة الأرض

الأرض غير متوازنة بطبيعتها عندما يتعلق الأمر بتوزيع الطاقة على شكل حرارة. وقال كيم وود، الباحث في الأعاصير بجامعة أريزونا، إن الأعاصير المدارية توفر للكوكب طريقة واحدة لنقل الطاقة من المناطق الاستوائية إلى خطوط العرض الأعلى في الغلاف الجوي وفي المحيط.

وقال وود: “التوازن هو المفضل، وعندما تختل الأمور، تدخل القوى لمحاولة استعادة التوازن”. “إن وجود بقعة دافئة وأخرى باردة سيحفز القوى على إعادة توزيع الحرارة.”

عندما تشرق الشمس على الأرض، تتلقى خطوط العرض المنخفضة ضوء الشمس المباشر أكثر من خطوط العرض الأعلى بسبب ميل كوكبنا. تسخن الأرض أيضًا بشكل أسرع من الماء، مما يؤدي إلى تسخين غير متساوٍ بين المحيطات والقارات والهواء فوقها. يؤدي الفرق في درجة الحرارة إلى تحفيز الدورة الدموية والتحرك حول درجة الحرارة والرطوبة. يتفاعل الغلاف الجوي مع هذه الحركات، ويؤدي، على سبيل المثال، إلى تكوين موجة استوائية قبالة سواحل أفريقيا، والتي يمكن أن تتحرك بعد ذلك فوق المحيط ويحتمل أن تصبح إعصارًا.

وقال وود: “لدينا أعاصير جزئياً بسبب هذه الحرارة غير المتساوية التي تحدث وتوفر هذه الاضطرابات الضرورية لتشكل الأعاصير”.

لكن خلق إعصار ليس بهذه السهولة. تحتوي الأعاصير الكاملة على قائمة طويلة من المكونات التي يجب أن تتناسب معًا بشكل صحيح. يساعد الدوران في الهواء على خلق دوران في العاصفة. تساعد المياه الدافئة على توفير الطاقة للعاصفة. يسمح عدم الاستقرار في البيئة للهواء بمواصلة الارتفاع حتى تستمر العواصف الرعدية وتقوى. تساعد الرياح المتسقة في الغلاف الجوي العلوي والسفلي في الحفاظ على قلب الإعصار سليمًا. تساعد الرطوبة في الهواء أيضًا على تكوين السحب العاصفة.

وقال وود إنه في معظم الأحيان، لا تنتهي الأمواج الاستوائية بتشكيل الأعاصير. “عدد لا بأس به من هذه الاضطرابات يستمر في الحركة ولا يفعل الكثير. وقالت: “إننا نرى اضطرابات بحرية أكثر بكثير مما نرى الأعاصير الناتجة عن تلك الاضطرابات”.

ومع ذلك، فإن مسار العاصفة أقل اعتمادًا على قوة العاصفة، ولكنه يعتمد أكثر على ما يفعله الغلاف الجوي المحيط. الرياح، التي تنشأ أيضًا بسبب التسخين غير المتساوي للأرض، توجه العاصفة مثل الفلين في مجرى مائي.

ومع انتقال الأعاصير المدارية القوية عبر المحيط، يستطيع العلماء قياس التغير في الطاقة الحرارية في الماء. غالبًا ما تترك الأعاصير القوية وراءها “أثرًا باردًا”، حيث تكون درجات حرارة سطح البحر أكثر برودة بكثير من المياه المحيطة. إن التوقيع الأكثر برودة يرجع جزئيًا إلى الطاقة التي استخدمها الإعصار، والتي استخدمها للحفاظ على نفسه أو تكثيفه. يؤدي الإعصار أيضًا إلى إثارة مياه أكثر برودة وعمقًا في بعض الأحيان جلب الحياة أعمق في المحيط إلى السطح.

تقوم العواصف أيضًا بإعادة توزيع الحرارة من خلال هطول الأمطار. تقوم العواصف بسحب الماء من المحيط عن طريق التبخر، وهي عملية تبريد على سطح المحيط. عندما يهطل المطر، فإن التكثيف هو عملية تسخين، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة والتسبب في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي المحيط.

وقال وود: “يحدث هطول الأمطار في أماكن مختلفة بسبب إعادة توزيع الطاقة الحرارية”. وبعيدًا عن عنصر الحرارة، يمكن للأمطار في بعض الأحيان أن تخفف من حدة الجفاف في الأراضي الجافة، وتجديد البحيرات وتفتيت تكاثر الطحالب الضارة.

تتلاشى الأعاصير عندما تبدأ في فقدان مكوناتها. ويمكن أن تضعف عند اصطدامها بالأرض أو بعيدًا عن الحضارة الإنسانية في البحر، وهو ما يُعرف باسم عاصفة الأسماك.

بغض النظر عن مكان انحناءها وانتهاءها، فإن الأعاصير المدارية هي طريقة الطبيعة لإعادة توازن النظام على الأرض.