حقبة جديدة من الأعاصير القوية .. عواصف أكبر وتنبؤات أفضل

بحلول الوقت الذي أدرك فيه الملازم شون كروس أنه كان في ورطة، كان قد فات الأوان للعودة. اصطدمت طائرة كروس بجدار إعصار مايكل، إعصار عنيف من الفئة الخامسة كان في تشرين الأول (أكتوبر) 2018 يتجه بسرعة نحو ساحل فلوريدا.
بينما كانت الطائرة تحاول جهدها لدفع نفسها إلى الأمام من خلال الفوضى، اقتلعت ريح شديدة الجناح الأيسر من الطائرة. انقلبت 90 درجة، ما دفع الركاب بعنف إلى الجانبين. اتجهت مقدمة الطائرة نحو الأرض. وبدأ المحرك بالتعطل عندما توقف نظام الطيار الآلي.
لمدة 15 ثانية بدت وكأنها طويلة، قذفت الطائرة وضربت بفعل القوة الهائلة للعاصفة. أطلقت أجهزة الإنذار إشارات تحذير للطاقم، وتحطمت الصناديق والمعدات حول المقصورة.
في النهاية، كروس، طيار متمرس في سلاح الجو الأمريكي، استعاد السيطرة وقاد الطائرة إلى بر الأمان. لكن الحدث سيبقى في ذهنه باعتباره بالكاد نجا من الكارثة.
يروي كروس، الذي حلق في كتيبة استطلاع الطقس 53 التابعة لسلاح الجو الأمريكي، المدعوين بصائدي الأعاصير، لعقدين من الزمان تقريبا: "لقد تضررنا بشكل سيء للغاية في تلك الرحلة. لم يكن يوما ممتعا في العمل".
كجزء من كتيبة مكونة من عشر طائرات مع 100 من أعضاء طاقم الطيارين و1.300 موظف في المجموع، يعد كروس جزءا من فريق يتم إرساله بشكل روتيني من قبل المركز الوطني للأعاصير في ميامي لتحديد أي عواصف خطرة محتملة تتشكل في البحر.
بدأ إرسال الطائرات إلى العواصف لجمع المعلومات لأول مرة في الحرب العالمية الثانية، ولا تزال الكتيبة جزءا لا يتجزأ من استراتيجية الولايات المتحدة لمراقبة الأعاصير. تعد هذه الوحدة الوحيدة من نوعها في العالم، وتغطي مساحة تمتد من هاواي إلى البحر الكاريبي.
أثناء مرور الطائرات مرات عديدة عبر جدران العاصفة، يتم جمع معلومات حول ضغط الهواء داخل الإعصار، إضافة إلى درجات الحرارة، وسرعة الرياح والرطوبة.
ترسل جميع البيانات مباشرة إلى ميامي عبر الأقمار الصناعية، حيث تدخل في أنظمة النمذجة لمساعدة المتنبئين على تتبع المكان الذي قد يتجه إليه الإعصار تاليا، ومدى سوء ما يمكن أن تؤول إليه الأمور.
عاد صائدو الأعاصير إلى العمل مرة أخرى هذا الأسبوع، حيث ضرب إعصار إيان ولاية فلوريدا. تم إدخال بياناتهم في عمل خبراء الأرصاد الجوية والمتنبئين من المركز الوطني للأعاصير، جزء من خدمة الأرصاد الجوية الوطنية في الولايات المتحدة، الذين يقومون بإطلاع العامة كل يوم حول المكان الذي يعتقدون أن العاصفة من الفئة الرابعة قد تتوجه نحوه تاليا، ومدى سرعتها وقوتها.
في إفادة للصحافيين، قال مدير هيئة الأرصاد الجوية الوطنية، كين جراهام، إن الإحصاءات حول الإعصار إيان تتغير بسرعة كبيرة، لدرجة أنه أحضر هاتفه إلى المنبر الصحافي للتأكد من أنه يمكنه تقديم أحدث المعلومات حتى اللحظة.
قال جراهام: إن الحكومة الأمريكية كانت "تلقي باللوم في كل شيء" على الإعصار إيان في حين كانت تقاتل لتعقبه، بما في ذلك عبر الأقمار الصناعية، والرادارات وصائدي الأعاصير. قال جراهام: إن جميع البيانات الإضافية تم وضعها مباشرة في نماذج التنبؤ الخاصة بخدمة الطقس.
أثبت مسار إعصار إيان صعوبة خاصة عند محاولة التنبؤ به، ففي الأسبوع الذي سبق وصوله إلى اليابسة، كان مساره المتوقع يتذبذب بمئات الأميال. استخدم المتنبئون ما يسمى بمخروط عدم اليقين لكي يوضحوا للعامة النطاق الواسع من المناطق التي يمكن أن تتأثر.
لكن شدته كانت واضحة. حيث توقع خبراء الأرصاد الفيدراليون هبوب عواصف من 12 قدما إلى 18 قدما أعلى وأسفل سواحل غرب فلوريدا، وأكثر من قدمين من الأمطار. أصدرت الولاية أوامر إخلاء إلزامي لأكثر من 2.5 مليون شخص يعيشون في المجتمعات الساحلية، ما قد ينقذ كثيرا من الأرواح.
تعكس توقعات مسار العاصفة إيان وشدتها عقودا من البحث والاستثمار من العلماء الأمريكيين، الذين رفعوا جودة تنبؤاتهم بشكل كبير مع تحسن الأقمار الصناعية وقوة الحوسبة.
يقول إريك بليك، القائم بأعمال رئيس الوحدة المختصة في الأعاصير في المركز الوطني للأعاصير، إن الأخطاء في توقعات المسار قد انخفضت 70 في المائة منذ 2000، في حين إن الأخطاء في التنبؤات حول مدى شدة العاصفة ستكون أقل بنسبة تراوح بين 40 و45 في المائة مما كانت عليه في 2010.
يقول بليك: إن التحسينات الكبيرة في دقة الصور الملتقطة بواسطة الأقمار الصناعية، وسرعة بثها إلى الأرض، والتطور المتزايد للنماذج العددية التي تديرها أجهزة الحاسوب، قد عززت جميعها من جودة التنبؤات. أضاف: "لا يتعلق الأمر بشيء واحد فقط، حيث إن حجم التحسينات التكنولوجية على مدى الـ30 عاما الماضية كان هائلا للغاية".
لكن مع تغير التكنولوجيا، تغيرت كذلك طبيعة العواصف نفسها. فوفقا لخبراء الأرصاد الجوية في وكالة ناسا، فإن ارتفاع درجة حرارة الأرض سبب حدوث عواصف كبرى مع هطول أمطار أكثر كثافة وهبوب عواصف أوسع نطاقا.
في الولايات المتحدة، التي تتحمل سواحلها الجنوبية الشرقية والشرقية وطأة الأعاصير التي تتشكل في المحيط الأطلسي، تستثمر السلطات الآن مليارات الدولارات في التكنولوجيا الجديدة التي لن تساعدهم فقط على التنبؤ بشكل أفضل بهذه العواصف، لكنها ستصمم دفاعات ساحلية قوية بما يكفي لتتناسب مع ضخامتها.
الحوسبة الفائقة للعاصفة
تحتاج الأعاصير المدارية أو الأعاصير عموما إلى مزيج من مياه المحيط الدافئة، والمستويات العالية من الرطوبة في الهواء وتباين منخفض بين سرعات الرياح على مستويات مختلفة من الغلاف الجوي عند قياسها على مستوى عمودي. ارتفاع درجات حرارة الهواء يعني احتباس مزيد من الرطوبة في الهواء، ما ينتج عنه هطول مزيد من الأمطار، كما سجلت وكالة ناسا أيضا زيادة في شدة الرياح المرتبطة بتغير المناخ.
والأهم من ذلك، أن هذه العواصف تستجمع قوتها بسرعة أكبر. اشتد الإعصار دوريان، الذي سوى أجزاء من سطح جزر البهاما في 2019، فجأة ليصبح عاصفة من الفئة الخامسة على مدى يومين بعد أن كان من المتوقع في البداية أن يكون عاصفة استوائية. كما فاجأ الإعصار ماريا، الذي دمر بورتوريكو في 2017، العلماء عندما تصاعد إلى عاصفة من الدرجة الخامسة في غضون 24 ساعة فقط.
في الولايات المتحدة في العام نفسه، كان الإعصار هارفي بمنزلة الرائد لعصر من العواصف الأكثر تدميرا. وعلى الرغم من أن سرعة الرياح المصاحبة له كانت أقل من الأرقام القياسية، إلا أنه كان أبرز حدث في الأعاصير المصحوبة بالأمطار منذ بدء التسجيلات في ثمانينيات القرن الـ19. وقد تعرضت أجزاء من ولاية تكساس لهطول أكثر من خمسة أقدام من الأمطار، ووصفت هيئة الأرصاد الجوية الوطنية لاحقا نطاق العاصفة بأنه "ساحق حقا، بالمعنى الحرفي والمجازي".
كان موسم الأعاصير في 2017 "مشحونا بشكل كبير" بسبب ارتفاع درجات حرارة المحيط، وفقا لدراسة قادها علماء في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي في كولورادو. ربطت الدراسة انخفاض درجة حرارة المحيط خلال الإعصار هارفي بهطول الأمطار اللاحق. وخلصت إلى أن "الإعصار هارفي لم يكن بإمكانه أن ينتج كثيرا من الأمطار دون تغير المناخ الناجم عن الإنسان".
كان الإعصار هارفي استثنائيا، لكن العواصف الكبرى بشكل عام أصبحت أكثر تواترا. ففي 2020، مثلا، ولاية لويزيانا تعرضت لأكبر عدد من العواصف المسماة التي قد تحدث في موسم واحد على الإطلاق، تلاها ثالث أكبر عدد من العواصف المسماة التي قد تحدث في موسم واحد في 2021. (تطلق أسماء على العواصف عندما تصل سرعة الرياح إلى 39 ميلا في الساعة على الأقل، وتصبح أعاصير عندما تصل سرعة الرياح إلى 74 ميلا في الساعة).
من بين أكبر المواسم الستة الأولى، وفقا لعدد العواصف المسماة، حدثت خمسة منها في العقد الأول من القرن الـ21. يقول باري كيم، عالم المناخ وخبير الأعاصير من باتون روج في ولاية لويزيانا: "كانت الأعوام القليلة الماضية مجنونة، على أقل تقدير. لقد أمضيت أعواما عديدة وأنا متشكك جدا من حقيقة التغيرات المناخية، لكن لا يمكنك إنكار البيانات. أعني، أن البيانات تقدم لنا كل هذه الإشارات".
كما تساعد البيانات العلماء على الاستعداد لمزيد من أحداث العواصف المهمة. في 2019، استخدم علماء من الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية إحصائيات عن الأعاصير المدارية فوق غرب المحيط الهادئ بين عامي 2004 و2016 لاقتراح خوارزمية جديدة، قالوا: إنها ستحسن دقة التنبؤ بشدة الأعاصير خلال 24 ساعة.
في 2020، استخدمت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، وهي جزء من وزارة التجارة التابعة لحكومة الولايات المتحدة، وموطن دائرة الأرصاد الجوية الوطنية، بيانات هطول الأمطار لإعصار هارفي لاختبار مدى قدرة نموذجها الإقليمي للأعاصير على التنبؤ بموقع وكمية هطول الأمطار.
تستثمر الحكومة الأمريكية الآن ملايين الدولارات في تعزيز قوتها الحاسوبية للأحداث المناخية والطقس. في وقت سابق من هذا العام، أعلنت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أنها ستضاعف قدرتها على الحوسبة الفائقة ثلاثة أضعاف، حيث أنفقت نصف مليار دولار على نظامين من نظم جينيرال دايناميكس بسعة 12 بيتافلوب.
يعمل علماء المناخ وعلماء الأرصاد الجوية التابعون للحكومة على ترميز نموذج جديد للتنبؤ بالأعاصير، الذي سيتم اختباره هذا العام ومن المقرر أن يبدأ تشغيله في بداية موسم الأعاصير لعام 2023.
يقول بريان جروس، مدير مركز النمذجة البيئية التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، إن الحواسيب العملاقة الجديدة ستمكن العلماء من الوصول إلى صور عالية الدقة للغلاف الجوي للأرض والمحيطات. وهذا من شأنه أن يمنحهم رؤية أكثر تفصيلا للأنماط والاتجاهات الأصغر الناشئة في العواصف التي تتم مراقبتها، إضافة إلى تعزيز محاكاة نماذج العواصف الأكثر تعقيدا.
يقول جروس: "يمكننا إضافة عمليات مختلفة، مثل تشكل الثلوج في الجزء العلوي من السحابة الرعدية، وكيف يذوب هذا الثلج في المطر أثناء سقوطه في الجو. لدينا خوارزميات أكثر تعقيدا تتطلب مزيدا من الحوسبة الفائقة".
يقول جروس: إنه مع هذه التفاصيل الإضافية، فإنه واثق من أنه بدءا من 2023، سيكون العلماء أكثر قدرة على مراقبة وتوقع الأماكن التي ستضربها أسوأ الأعاصير، وبالتالي مساعدة الناس على الابتعاد عن طريق الضرر. يقول جروس: "أعتقد أننا سنقوم بعمل أفضل".
صد الأمواج
ارتفاع حرارة الأرض وتزايد عدد الأعاصير الشديدة المتكررة دفع المدن والولايات إلى السعي لإيجاد طرق للتخفيف من الأضرار المحتملة، ولا سيما المزيج المدمر من هطول الأمطار القياسي والفيضانات الناجمة عن هبوب العواصف.
يتمثل العنصر الأساس في بناء دفاعات أفضل ضد الفيضانات في المناطق الساحلية. بعد أن دمر الإعصار كاترينا أجزاء كبيرة من مدينة نيو أورلينز في 2005، بدأ فيلق المهندسين في الجيش الأمريكي، الهيئة المكلفة بمشاريع الهندسة المدنية التي ترعاها الحكومة في الولايات المتحدة، عملية إعادة بناء السدود التي دمرها هبوب العواصف.
عبر نمذجة مسار الأعاصير التاريخية وشدتها لحساب الحد الأقصى من هبوب العواصف، قرر المهندسون أن السدود الترابية والخرسانية المبنية حول المدينة ينبغي أن يراوح ارتفاعها بين عشرة أقدام و32 قدما، اعتمادا على المكان الذي توجد فيه. يتم دمجها مع بعض أكبر مضخات الصرف في العالم.
موقع نيو أورلينز، عدة أقدام تحت مستوى سطح البحر يمثل تحديات خاصة لأولئك الذين يحاولون حمايتها من الفيضانات المرتبطة بالأعاصير. حيث يقول ريكي بوييت، من فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي في نيو أورلينز: "يقولون إنه في نيو أورلينز، إذا قمت بغسل سيارتك، يجب ضخ المياه التي استخدمتها خارج المدينة".
يقول بوييت: إن الارتفاعات النسبية في مستوى سطح البحر متوازنة مع الانخفاض المستمر للمدينة لحساب الارتفاع الذي يقول المهندسون إنه ينبغي أن يصد هبوب العواصف حتى 2057.
على طول ساحل الخليج في مدينة جالفستون المعرضة للأعاصير في ولاية تكساس، يخطط فيلق المهندسين في الجيش الأمريكي لأكبر مشروع هندسة مدنية في الولايات المتحدة حتى تاريخه، وهو جهد طموح للتخفيف من أضرار الأعاصير وحماية منطقة خليج جالفستون بحاجز ساحلي قائم على البحر تكلفته 31 مليار دولار.
إن الجزء الأكبر من المشروع، المعروف باسم" سد آيك"، بعد الإعصار الذي ضرب مدينة جالفستون في 2008، هو نظام بوابات خرسانية بطول ميلين يمتد على طول خط الساحل.
تم تصميم السد من قبل بيل ميريل، أستاذ في جامعة تكساس إيه آند إم في جالفستون، حيث يتصور أبراجا خرسانية بارتفاع 100 قدم تحمل بوابات يمكن أن تغلق لتحمل العواصف عندما تضرب الأعاصير. وإضافة إلى هياكل البوابات، ستتم تعلية الجدار البحري الحالي، وسيتم توسيع الشواطئ في شبه جزيرة بوليفار.
وافق الكونجرس الأمريكي على المشروع، على الرغم من أن الجهات التشريعية لم تأذن بعد بصرف أموال الحكومة الأمريكية اللازمة لبدء بناء المشروع. وسيتم توزيع التكلفة بين الحكومة الفيدرالية الأمريكية والهيئات التابعة للولاية والهيئات المحلية.
يقول بوب ميتشل، رئيس مجموعة بي إيريا هيوستن إيكونومك بارتنرشب، التي تمثل الشركات المحلية، إن المشروع ضروري للمساعدة على حماية التركيزات العالية للبتروكيماويات الأمريكية التي يتم إنتاجها في منطقة خليج جالفستون.
يقول ميتشل: "إن كل شيء بدءا من طلاء كبسولاتك إلى المطاط الموجود على إطارات مركبتك والبنزين ووقود الطائرات النفاثة وكل شيء بينها، وكل الأسمدة - يتم إنتاجها هنا. حماية هذا هي حقا مسألة أمن قومي".
لكن البعض، مثل بوب ستوكس، رئيس مجموعة جالفستون بي فاونديشن للحفاظ على الموارد الطبيعية، أثار مخاوف متعلقة بالتأثير البيئي لبناء هياكل المحيط الجديدة، من ضمنها تعطيل تجمعات السلطعونات وإلحاق الضرر بالأراضي الساحلية التي يمر فيها الماء العذب والمالح عن طريق تغيير أنماط المد والجزر والتدفقات.
يرى آخرون أن هذا الجهد هو معالجة للمشكلة الخاطئة. إذ يقول براندت مانشين، من مجموعة سييرا كلوب البيئية، إن الجدار البحري المخطط له هو "نصب تذكاري لحماقة منطقة هيوستن. فهي تعتمد على الإعانات الفيدرالية لحماية الصناعة التي تسبب تغير المناخ".
حقبة نشاط عال مستمر
حتى الأسبوع الماضي، كان موسم الأعاصير لعام 2022، الذي يمتد عادة من مايو إلى نوفمبر، هادئا نسبيا، مع وجود عدد قليل فقط من العواصف المسماة. ولكن كجزء من تحديث منتصف الموسم في أغسطس، استمر خبراء الأرصاد في تحذير الناس من عدم التخلي عن احتياطاتهم.
إن درجات حرارة المحيط الأطلسي التي تزيد على المعدل الطبيعي، فضلا عن ظاهرة النينيا التي تقوم بتبريد واسع النطاق لسطح المحيط الهادئ وتؤدي إلى تغيرات في أنماط الرياح وهطول الأمطار حول العالم، مهدتا الطريق لـ"حقبة النشاط العالي المستمر للأعاصير"، كما قالت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
تم إثبات حذرهم، عندما شق إعصار إيان طريقا للدمار عبر كوبا، ثم عبر فلوريدا ثم تجاه ساوث كارولينا وحتى الشمال عبر الساحل الشرقي. كان حجم الضرر غير محدد حتى وقت نشر هذا الخبر، لكن التسوية الافتراضية لمدينة فورت مايرز المطلة على الشاطئ تشير إلى أنه سيكون مكلفا، ماليا وبشريا.
قد يؤدي هذا الإعصار الأخير أيضا إلى تأجيج الجدل حول كيفية استجابة المجتمعات لهذه العواصف. يقول بيل ريد، مدير سابق للمركز القومي للأعاصير في الولايات المتحدة: "إن الأشخاص المثاليين في مجال عملي يقولون إنه ينبغي علينا ببساطة الابتعاد عن الساحل. لكن هذا الاقتراح ليس عمليا. فنقل كل شيء بعيدا عن الأذى يكلف مليارات عدة من الدولارات، ولن يحدث ذلك. لن يفعل الناس ذلك".
بدلا من ذلك، كما يقول ريد، الجمع بين قوة التنبؤ المتزايدة والجهود الرامية إلى تخفيف الآثار سيساعد على حماية الناس مع ظهور عواصف أقوى، فضلا عن جهود التوعية على نطاق واسع.
يقول ريد: "يتعلق الناس بأماكنهم. إنها مهمة بالنسبة إليهم. لكنني أعتقد أن زيادة وعي الناس بالمخاطر التي تواجههم سيساعد على المرونة".