بيانات جوية ومحيطية من شبكة راسية على شكل مثلث في شمال بحر الصين الجنوبي خلال 2016

مراقبة العواصف وهي تشكّل البحر

عندما يجتاح إعصار قوي المحيط، فإنه لا يقتصر على إثارة أمواج عالية فحسب. تصل الرياح وتغيرات الضغط والتيارات الدوامية إلى مئات أو حتى آلاف الأمتار تحت السطح، مؤثرة في المناخ والحياة البحرية والمجتمعات الساحلية. ومع ذلك، فهذه الحركات الخفية صعبة القياس لأنها تحدث بعيدًا عن اليابسة وعلى أعماق متعددة. تصف هذه الدراسة مجموعة بيانات نادرة وقيمة: شهور من الملاحظات المستمرة من «منصة استماع» تحت الماء في شمال بحر الصين الجنوبي، مصممة لتتبع كيفية تواصل الهواء والمحيط أثناء سنة عاصفة.

مثلث من المراقبين العائمين

لالتقاط هذا المشهد المخفي، نشر العلماء شبكة على شكل مثلث مؤلفة من ثلاث عوامات سطحية ومراسي عميقة اثنتين في شمال بحر الصين الجنوبي خلال صيف وخريف 2016. حملت كل عوامة أجهزة أرصاد جوية بضعة أمتار فوق سطح البحر لقياس الرياح والضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة والأمطار. حملت كابلات طويلة تحت العوامات والمراسي عشرات الحساسات التي قاست حرارة الماء وملوحته والضغط والتيارات من قرب السطح نحو قاع البحر، على أعماق تصل إلى نحو 3000 متر تقريبًا. معًا، راقبت هذه الشبكة نفس بقعة المحيط باستمرار، ليلاً ونهارًا، على مدى عدة أشهر.

مختبر طبيعي لعواصف المحيط

يعد بحر الصين الجنوبي ركنًا نشطًا بشكل خاص من محيط العالم. إنه عميق، ويشهد رياحًا موسمية قوية، ويقع في مسار العديد من الأعاصير المدارية. تجعل هذه الخصائص منه مختبرًا طبيعيًا لدراسة الأمواج والدوامات والمد والجزر والتدفقات العميقة التي تمتد من السطح إلى الهاوية. خلال عام 2016، مرت أو تأثرت شبكة الرصد بعدة عواصف مسماة، منها ديانمو ومرانتي وآيري وساريكا وهايما. وفي الوقت نفسه، كانت المنطقة تتحول من ظروف الصيف إلى الخريف، ما أتاح للأجهزة تسجيل كيف تتغير التيارات الخلفية وطبقات المياه مع الفصول وأيضًا مع مرور العواصف.

ما رصدته الحساسات

تُظهِر قياسات الهواء والماء المجمعة أن الأجهزة التقطت طيفًا واسعًا من سلوك المحيط. عند السطح، كانت الرياح عادةً هادئة، لكن أثناء الإعصار المداري ديانمو قفزت إلى نحو ثلاثة إلى أربعة أضعاف قوتها المعتادة، بينما انخفض الضغط الجوي بشكل حاد وسقطت أمطار غزيرة. في المئات العلوية القليلة من أمتار المحيط، سجلت مقاييس التيار حركات مدية وتيارات خلفية بطيئة وموجات «قريبة من القصور الذاتي» خاصة أثارتها رياح العاصفة. ظهرت هذه الموجات عدة أيام بعد مرور ديانمو، وبوضوح أكبر بعد عواصف لاحقة مثل ساريكا وهايما، ثم انتشرت تدريجيًا من السطح إلى داخل المحيط. قرب القاع، أظهرت أجهزة إضافية أن الأعاصير يمكن أن تهز التيارات العميقة على نحو شبه فوري، رغم أن الماء هناك ظل شبه ثابت في درجة الحرارة والملوحة.

طبقات من الماء الدافئ والبارد

كشفت حساسات الحرارة والملوحة على طول الكابلات كيف أعادت رياح العواصف ترتيب البنية الطبقية للمحيط. قرب السطح، خلطت الرياح القوية الماء الدافئ إلى الأسفل وأحيانًا دفعت طبقات كاملة من الماء عموديًا، مثل سجادة سميكة تُقذف لأعلى ولأسفل. بعد ديانمو، على سبيل المثال، دفعت خطوط درجة الحرارة والملوحة الثابتة إلى الأسفل تحت نحو 200 متر، وهو علامة على الغور المدفوع بالعاصفة. على مدار الموسم، التقطت البيانات أيضًا التعمق الطبيعي للطبقات الأبرد والأكثر ملوحة والتغيرات الطفيفة في خصائص قرب القاع، مما يُظهر أنه بينما يمكن للتيارات القريبة من قاع البحر أن تستجيب بسرعة للعواصف، يبقى الماء العميق نفسه مستقراً نسبيًا.

مصدر دائم لعلوم المناخ والطقس

بدلاً من التركيز على اكتشاف محدد واحد، يوفر هذا العمل مجموعة بيانات موثقة بعناية يمكن للباحثين الآخرين استخدامها بحرية. السجلات، المخزنة في ملفات netCDF معيارية، تتضمن أوصافًا تفصيلية لكل جهاز وعمقه ودقته، لكن البيانات نفسها محفوظة كما تم قياسها أصلًا. يمكن للعلماء الآن الاعتماد على هذه الملاحظات لدراسة تبادل الحرارة بين الهواء والبحر، واختبار نماذج الحاسوب لتفاعل الأعاصير مع المحيط، وتحسين تقديرات الفيض السطحي، واستكشاف كيفية انتقال طاقة العواصف والمد من السطح إلى أعماق البحر. ببساطة، يحول مثلث العوامات والمراسي هذا الجزء الذي كان مرئيًا سابقًا بصعوبة من المحيط المبعثر بالعواصف إلى نافذة مشتركة تساعدنا على فهم أفضل لكيفية ارتباط الطقس فوق وباطن الماء ارتباطًا وثيقًا.

الاستشهاد: Zhang, H., Li, Q., Chen, D. et al. Atmospheric and oceanic data from a triangle-shaped moored array in the northern South China Sea during 2016. Sci Data 13, 467 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06801-7

الكلمات المفتاحية: بحر الصين الجنوبي, الأعاصير المدارية, تفاعل الهواء والبحر, المراسي المحيطية, تيارات المحيط