هل تمثل الأعاصير الاستوائية المتكاثفة بسرعة وغير المتكاثفة بسرعة نظامين ديناميكيين مختلفين

لماذا تتفجر قوة بعض العواصف بسرعة

الأعاصير الاستوائية — المسماة أعاصير (هوريكان) أو أعاصير مدارية (تيفون) اعتمادًا على موطن تشكلها — لا تنمو جميعها بنفس الطريقة. بعضها يزداد قوة تدريجيًا، في حين يتصاعد قوة البعض الآخر فجأة خلال يوم واحد فقط، مما يفاجئ المتنبئين والمجتمعات الساحلية. تطرح هذه الورقة سؤالًا بسيطًا لكنه محوري: هل تتبع هذه العواصف ذات التكاثف السريع قواعد سلوكية أساسية مختلفة عن نظيراتها التي تزداد قوة ببطء؟

نوعان من العواصف في عالم دافئ

يبدأ المؤلفون بوضع السياق ضمن نطاق تغير المناخ. تشير مجموعة متزايدة من الأبحاث إلى أنه بينما قد ينخفض العدد الإجمالي للأعاصير الاستوائية عالميًا في مناخ أكثر دفئًا، فمن المرجح أن حصة أكبر من العواصف تصل إلى سرعات رياح ذروية عالية جدًا. المقياس الرئيسي هو «أقصى شدة خلال العمر» للعاصفة، أي أقوى رياح مستمرة تصل إليها على الإطلاق. عند فحص السجلات التاريخية من 1990 إلى 2021، لا تتجمع هذه الشدة الذروية حول قيمة نموذجية واحدة؛ بل تظهر ذروتين مميزتين، مما يوحي بوجود نوعين مختلفين من العواصف. أظهرت أعمال سابقة أن إحدى القمتين تنبع من العواصف التي تمر بمرحلة تكاثف سريع (RI) — المعرفة هنا بأنها تكتسب ما لا يقل عن 30 عقدة من سرعة الرياح خلال 24 ساعة — في حين أن القمة الأخرى تنبع من العواصف التي لا تمر بهذا التحول.

دليل على أن العواصف السريعة تتصرف بشكل مختلف

باستخدام بيانات المسار الأفضل العالمية من ستة أحواض محيطية، تؤكد الدراسة أولًا مدى شيوع التكاثف السريع فعليًا. نحو 40 في المائة من جميع الأعاصير الاستوائية تمر بتجربة RI واحدة على الأقل، وتقريبًا كل عاصفة تبلغ قوة «تيفون فائق» تمر بها. ومع ذلك، فإن معظم نماذج المناخ لا تستطيع بعد محاكاة النواة الداخلية للعواصف الشديدة بشكل واقعي، وبالتالي تغفل عملية RI تمامًا. ثم يفحص المؤلفون الزمن الذي تستغرقه العواصف للوصول إلى ذروتها ومدى قوتها النهائية. بالنسبة للعواصف التي لا تمر بمرحلة RI، توجد علاقة ضيقة، شبه خطية: كلما طال زمن التمركز والتكاثف، زادت قوتها، كما لو أنها تتبع معدل نمو ثابتًا تقريبًا يشبه الساعة بنحو 5–10 عقد لكل يوم. أما العواصف التي تمر بمرحلة RI، فينهار هذا النمط المنتظم. فشدتها النهائية لم تعد تعتمد بقوة على المدة المتاحة للتكاثف، مما يوحي بأن معدل نموها يتسارع ويتباطأ بطريقة أكثر تقلبًا.

استكشاف سلوك العواصف بخريطة التأخر الزمني

لتفحص هذا السلوك بعمق أكبر، يستعير المؤلفون أداة من الديناميات غير الخطية تُعرف بمخطط التأخر (lag plot) أو مخطط الطور. بدلاً من رسم سرعة الرياح مقابل الزمن، يرسمون كل قياس مقابل القيمة بعد عدة ساعات — 6 أو 12 أو 24 ساعة في المستقبل — ويربطون النقاط بالتتابع. بالنسبة لإعصارين سابقين وصلا إلى اليابسة في الصين، ياجي (الذي تكاثف سريعًا) وبيبينكا (الذي لم يفعل)، يكون التباين لافتًا. يتتبع مسار بيبينكا على هذه المخططات خطًا ناعمًا قريبًا من القطر، مما يدل على أن الشدة «لاحقًا» تتتبع الشدة «الآن» عن كثب، مع معدل تقوية شبه ثابت حتى وصولها إلى اليابسة. في المقابل، ينبت مسار ياجي عموديًا وأفقيًا فجأة مع بدء RI، مشيرًا إلى قفزات حادة وتباطؤات في النمو. عند تكرار نفس التحليل لمئات ثم آلاف العواصف حول العالم، يظل المشهد كما هو: تتجمع العواصف غير المتكاثفة سريعًا حول مسارات ضيقة ومنظمة، بينما تتسع سُبل العواصف المتكاثفة سريعًا بشكل واسع، خصوصًا عند تأخر 24 ساعة.

تحولات خفية وتحديات التنبؤ

ثم يتساءل المؤلفون عما إذا كانت العواصف المحتمل أن تتكاثف بسرعة مختلفة من البداية، أم أنها تمر بانتقال مفاجئ. من خلال تلوين مخططات التأخر لمئة عاصفة RI، يوضحون أنه قبل بدء RI تبدو مساراتها شبيهة بمسارات العواصف غير RI، متتبعة خطوطًا شبه مستقيمة توحي بنمو ثابت. فقط عند بدء RI تتسع المخططات فجأة إلى النمط الفوضوي مع أجزاء عمودية وأفقية. في نموذج تشخيصي بسيط يفترض أن تغير الشدة المستقبلية سيتبع الاتجاه الحديث، تتوافق هذه الانعطافات الحادة مع أخطاء توقعية كبيرة. أي أنه قبل وخلال RI، يؤدي التنبؤ القائم على «الاستمرارية» أداءً سيئًا جدًا، مما يبرز فترة من عدم القدرة على التنبؤ بطبيعتها — فترة لا تزال نماذج التنبؤ التشغيلية تكافح معها اليوم.

ماذا يعني هذا للعواصف والمجتمع

بعبارات يومية، تقترح الدراسة أن العديد من الأعاصير الاستوائية تقضي معظم حياتها كـ«نمّائين ثابتين»، تتكاثف بطريقة قابلة للتنبؤ نوعًا ما وخطوة بخطوة. ومع ذلك، يخضع بعضها لتحول سريع إلى نمط مختلف، تصبح فيه عملية التقوية متقطعة وأكثر صعوبة في التنبؤ. لا يمثل نظام التكاثف السريع مجرد نسخة أقوى من النمو الطبيعي؛ بل يتصرف بشكل مختلف زمنيًا ويسيطر على أشد العواصف تدميرًا. قد يساعد الاعتراف بهذين النظامين — وبالتحولات المفاجئة بينهما — العلماء على تصميم أدوات تحذير ونماذج مناخية أفضل، مما يحسن في نهاية المطاف قدرتنا على توقع أي العواصف من المرجح أن تصبح الأكثر خطورة.

الاستشهاد: McBride, J.L., Tang, L., Yu, Z. et al. Do rapidly and non-rapidly intensifying tropical cyclones represent two different dynamical regimes. npj Clim Atmos Sci 9, 57 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01329-4

الكلمات المفتاحية: الأعاصير الاستوائية, التكاثف السريع, الأعاصير, تغير المناخ, تنبؤ العواصف