الأعاصير القمعية والأعاصير المدارية

• أتعرّف مفهوم الأعاصير القمعية، والأعاصير المدارية.
• أوضح كيف تنشأ كل من الأعاصير القمعية والأعاصير المدارية.
• أصف الآثار التدميرية لكل من الأعاصير القمعية والأعاصير المدارية.
• أقارن بين الأعاصير القمعية والأعاصير المدارية من حيث: سرعة الرياح المرافقة لكل منهما، والحجم، والامتداد، ومكان النشأة، وكيفية قياسها.
• أستقصي الأماكن الأكثر عُرضة لتكوّن الأعاصير المدارية.
• أستنتج أهمية تقنية الأقمار الصناعية في تقليل الخسائر الناجمة عن الأعاصير القمعية والأعاصير المدارية.

التورنادو: ما هو وكيف يدور؟

تتغيّر عناصر الطقس، مثل درجة الحرارة والضغط الجوي، وقد يؤدي هذا التغيّر الكبير إلى تكوين بعض ظواهر الطقس القاسية (الخطرة). مثل الأعاصير القمعية والأعاصير المدارية التي تُلحق آثارًا تدميرية كبيرة في المناطق التي تحدث فيها.

• اتجاه الدوران: تدور الرياح فيها بسبب قوة كوريوليس:
• نصف الكرة الشمالي: بعكس اتجاه عقارب الساعة.
• نصف الكرة الجنوبي: مع اتجاه عقارب الساعة.

أصفُ شكل الإعصار القِمْعي.

كيف تولد عاصفة فائقة تورنادو؟

• المكان: تنشأ الأعاصير القمعية بصورة رئيسة فوق اليابسة من العواصف الرعدية.
• رياح القص ⁦Wind Shear⁩: رياح دافئة تتحرك بالقرب من سطح الأرض، ورياح باردة في طبقات الجو العليا، تتحركان في اتجاهين مختلفين.
• النتيجة: تتشكّل دوامة هوائية أفقية بينهما (الشكل 5/أ).

• الدوامة العمودية: صعود الهواء الدافئ الرطب في العواصف الرعدية واصطدامه بالدوامة الأفقية يحوّلها إلى دوامة هوائية عمودية.
• العاصفة الفائقة ⁦(Supercell)⁩: الدوامة العمودية تعمل على دوران العاصفة الرعدية، فتتشكّل عواصف رعدية محددة تنشأ منها الأعاصير القمعية (الشكل 5/ب).
• شكل الإعصار: يصعد الهواء الدافئ الرطب في وسط الإعصار، يقابله هواء بارد جاف هابط حَوْل الإعصار.
• مع استمرار الدوران: يندفع الهواء البارد الهابط بعيدًا ويصبح الإعصار مخروطيًا.
• التورنادو: عند ملامسة قاعدة الإعصار الأرض، يصبح إعصارًا قمعيًا (الشكل 5/ج).

• الوقت: غالبًا ما تحدث هذه الأعاصير على اليابسة خلال فصلي الربيع والصيف في أوقات ما بعد الظهر من اليوم.

لماذا يدمّر التورنادو شارعًا ويترك المجاور؟

• المدّة والقُطر: يستمر حدوثها عادةً بضع دقائق فقط، وقُطرها نادرًا ما يتجاوز $200\ \text{m}$.
• شكل الدمار: يظهر على شكل خطّ طويل وضيّق، فتُدمَّر بعض البيوت وتُقطع الأشجار في شارع معيّن، ولا يلحق ضرر بالبيوت والأشجار في الشارع المجاور.
• سبب الوفيات: تُعزى معظم حالات الوفاة والأضرار الناجمة عنها إلى الحطام المتطاير مسافات قد تصل إلى مئات الأمتار (الشكل 6).

أصفُ الأضرار الناجمة عن الأعاصير القِمْعية.

• مقياس فوجيتا ⁦Fujita Scale (F-Scale)⁩: تُقاس به شدّة الإعصار القمعي، وهو مقياس يتكوّن من ستّ درجات.
• التصنيف: تُصنّف الأعاصير القمعية بناءً على شدّتها والضرر الذي يمكن أن تسبّبه (الجدول 2).

الهوريكان: ما الذي يميّزه عن التورنادو؟

• التشابه: تتشابه الأعاصير المدارية مع الأعاصير القمعية في أنها من ظواهر الطقس القاسية.
• الفرق: تتميز الأعاصير المدارية في قدرتها على تدمير مئات الكيلومترات من المناطق الساحلية.

ماذا سيحدث للأشجار الكبيرة المزروعة على أطراف طرق المدينة إذا تعرّضت هذه المدينة لإعصار شدّته ⁦(F1)⁩ وفق مقياس فوجيتا؟

كيف يولد الهوريكان فوق المحيط الدافئ؟

أصف شكل الأعاصير المدارية (الهوريكان).

• المكان والزمان: تنشأ في فصل الصيف فوق المحيطات الاستوائية، حيث تكون درجة حرارة الماء مرتفعة ⁦26.5°C⁩ أو أكثر.
• السُحب الركامية: نتيجة ارتفاع الهواء الرطب إلى أعلى وتكاثفه تتشكل السُحب الرُكامية، وتتحرر الطاقة الحرارية الكامنة في بخار الماء.
• ازدياد الصعود: باستمرار التبخّر والتكاثف تزداد كمية الطاقة الحرارية المتحررة من بخار الماء، وهذا يزيد سخونة الهواء في السُحب الركامية، فيدفعه بقوة إلى الصعود.
• انخفاض الضغط: تنشأ أعمدة أطول وأوسع من السُحب الركامية، ويؤدي ذلك إلى انخفاض الضغط الجوي في المنطقة (الشكل 8/أ).

• دوران الرياح: تبدأ الرياح بالاندفاع بسرعة نحو مركز المنخفض الجوي، والدوران عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الأرضية الشمالي بفعل تأثير كوريوليس (الشكل 8/ب).
• عين الإعصار: تزداد سرعة الرياح كلما اقتربت من مركز الإعصار، وهو العين التي تمتلك أقلّ ضغط جوّي (الشكل 8/ج).
• داخل العين: يمتاز بهدوء الرياح فيه، وخلوّه من الغيوم، وتسوده تيارات هوائية هابطة.

أين تضرب الأعاصير المدارية ولماذا؟

ما الأماكن الأكثر عُرضة لحدوث الأعاصير المدارية في العالم؟ ولماذا تحدث في محيطات دون سواها؟

• أماكن محدّدة: تجتاح الأعاصير المدارية مناطقَ محدّدة في العالم وفي أوقات محدّدة.

أحدّد مناطق حدوث الأعاصير المدارية وانتشارها على الخريطة.

أستنتج سبب حدوث الأعاصير المدارية في المناطق المحدّدة في السؤال السابق.

أستنتج سبب عدم نشأة الأعاصير المدارية فوق اليابسة.

أفسّر لماذا لا تنشأ الأعاصير المدارية بالقرب من المناطق القطبية.

أتوقع دوائر العرض التي ستكون الأعاصير المدارية أكثر قوة تدميرية عندها.

أتوقع ماذا سيحدث اذا ارتفعت درجة حرارة مياه المحيطات بمقدار ⁦3°C⁩ بشكل دائم على توسّع مناطق تشكّل الأعاصير.

أصف بعض المخاطر الناتجة من الأعاصير المدارية (الهوريكان).

أوضح كيف تنشأ الأعاصير القمعية.

أوضح المقصود بالأعاصير المدارية.

ما الذي يجعل الهوريكان بهذه الخطورة؟

• قوته: من أعنف الأعاصير وأكثرها تدميرًا على سطح الأرض.
• الموجات البحرية العاتية: تُسبّب فيضانات بحرية تمتد داخل اليابسة أحيانًا لمسافات تصل إلى $40\ \text{km}$.
• أضرار مادية في عرض البحر أو على الساحل، وفقدٌ للأرواح.
• الرياح الشديدة: تتغلغل إلى مئات الكيلومترات في اليابسة بسرعة قد تصل إلى أكثر من $200\ \text{km/h}$ أحيانًا.
• الأمطار الغزيرة: يهطل المطر خلال يوم أو يومين بمعدّل يُقارب كمّية الأمطار التي تسقط على مدار السنة، ما ينتج منه فيضانات جارفة ومدمّرة (الشكل 9).

• التلاشي: يضعف تأثير الإعصار المداري حين يتوغّل مسافات طويلة فوق اليابسة؛ إذ يقلّ تزويده ببخار الماء من المحيطات.
• يتضاءل مصدر الطاقة الكامنة، ومن ثمّ يبدأ الإعصار بالتلاشي.

أفسّر سبب خطورة الأعاصير المدارية.

كيف نقيس قوة الهوريكان ونتنبأ به؟

• مقياس سفير-سمبسون ⁦Saffir-Simpson Hurricane Scale⁩: تُقاس به قوّة الأعاصير المدارية (الشكل 10).

أُقارن بين الإعصار المداري من الفئة الأولى والإعصار المداري من الفئة الثانية من حيث حجمُ التدمير.

• الفئة الأولى: تُلحق الرياح أضرارًا خفيفة بالمنازل والأشجار وخطوط الكهرباء.
• الفئة الثانية: تزداد الأضرار، إذ تُلحق الرياح أضرارًا بالأبنية وينقطع التيار الكهربائي أيامًا عدة.
• من الفئة الثالثة: يُصبح الإعصار مدمّرًا ويتسبّب بأضرار شديدة، مثل الفيضانات بالقرب من المناطق الساحلية.
• الفئة الرابعة: يتسع نطاق الأضرار، فتُهدم المباني وتتكسر الأشجار، ويتطلب الأمر إجلاء مناطق على مسافة عشرات الكيلومترات من السواحل.
• الفئة الخامسة: الأعنف، إذ تُلحق دمارًا دائمًا بالبنى التحتية والمناطق السكنية.

• التقدّم في الرصد: بتطوّر وسائل رصد الأعاصير المدارية مع الزمن، أمكن التقليل من مخاطرها وآثارها التدميرية.
• الأقمار الصناعية: عن طريق المعطيات من أجهزة القياس المحمولة عليها، استطاع خبراء الرصد التنبّؤ بقوّة هذه الأعاصير، ومواقعها، والأماكن التي يمكن أن تصل إليها.
• التوعية: وفق هذه المعطيات تُقدَّم توعية للسكان لأخذ احتياطات السلامة المناسبة، وتُعطى الإرشادات لكيفية التعامل مع تلك الأعاصير في حال حدوثها.

اختبر نفسك: مراجعة الدرس

الفكرة الرئيسة: أُقارن بين الأعاصير المدارية والأعاصير القِمْعية من حيث: حجمها، ومدّةُ مكوثها، وأماكنُ نشأتها.

أُفسّر سبب عدم تكوُّن الأعاصير المدارية جنوب المحيط الهادي.

أذكر شروط حدوث إعصار مداري في منطقةٍ ما.

أستنتج سبب ظهور الأثر التدميري للأعاصير القِمْعية على شكل خطّ طويل وضيّق.

أتوقّع الأضرار التي يمكن أن تحدث إذا اجتاح إعصارٌ قِمْعي سرعة الرياح التي ترافقه ⁦(500 km/h)⁩ وشدته ⁦(F5)⁩ منطقةً ما.

أدرسُ الجدول المجاور الذي يوضّح المناطق (أ، ب، جـ) التي حدثت فيها أعاصير قِمْعية مختلفة الشدّة، ثم أُجيب عن الأسئلة التي تليه:

أ | ⁦F1⁩ ب | ⁦F5⁩

جـ | ⁦F3⁩ أُرتّب المناطق (أ، ب، جـ) تنازليًا بحسب سرعة الرياح فيها.

أُقارن بينَ المنطقة (ب) وبينَ المنطقة (جـ) من حيث آثارُها التدميرية على المباني والمنشآت.

أُفسّر سبب عدم حدوث أعاصير مَدارية في المناطق (أ، ب، جـ).

أفترض حدوث إعصارَين مَداريَّين: أحدهما من الفئة الثانية، والآخر من الفئة الرابعة وَفق مقياس سفير ـ سمبسون للأعاصير المدارية في منطقتَين مختلفتَين، ثم أُجيب عن السؤالين الآتيين:

أُقارن بين الإعصارين المدارِيَّين من حيث: سرعةُ الرياح، والقوّةُ التدميرية.

أُفسّر ماذا يحدث للإعصارين المدارِيَّين عند توغّلهما مسافة طويلة فوق اليابسة.

أضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة في ما يأتي:

شِدّةُ الإعصار القِمْعي عندما يحدث اقتلاع للأشجار الكبيرة وتطاير الأجسام الصغيرة وفق مقياس فوجيتا هي:

• أ. F1

• ب. F2

• جـ. F3

• د. F4

من خصائص الأعاصير القِمْعية:

• أ. يستمر حدوثها ساعات عدة.

• ب. تولد موجات بحرية عاتية تتسبب في حدوث فيضانات.

• جـ. تتوغل مئات الكيلومترات في اليابسة.

• د. قطرها نادرًا ما يتجاوز $200\ \text{m}$.

توصف الأضرار الناتجة من الإعصار المداري من الفئة الثالثة وفق مقياس سفير- سمبسون للأعاصير المدارية بأنها:

• أ. أضرار متوسطة.

• ب. أضرار شديدة.

• جـ. أضرار شديدة جدًّا.

• د. أضرار كارثية.

يسمى الإعصار المداري بالسايكلون عندما يتشكل فوق:

• أ. المحيط الهندي.

• ب. المحيط الهادي.

• جـ. المحيط الأطلسي.

• د. المحيط المتجمد الشمالي.

كل العبارات الآتية صحيحة في ما يتعلق بعين الإعصار في الأعاصير المدارية ما عدا:

• أ. يمتلك أعلى ضغط جوي.

• ب. يمتاز بهدوء الرياح فيه.

• جـ. يخلو من الغيوم.

• د. تسوده تيارات هوائية هابطة.