تحولات ناشئة في الدورة الجوية قرب السطح خارج المناطق الاستوائية نتيجة تغير المناخ: تحليل عالمي قائم على تصنيف أنماط الطقس

لماذا تهم تغيرات الرياح الحياتنا اليومية

معظمنا يختبر تغير المناخ عبر موجات الحر والعواصف والجفاف والفصول غير المعتادة، وليس عبر ارتفاع بطيء في أرقام متوسط درجة الحرارة العالمية. يطرح هذا البحث سؤالاً عملياً: مع ارتفاع حرارة الكوكب، هل الأنماط الجوية واسعة النطاق المألوفة التي توجه طقسنا اليومي—مثل مسارات العواصف، والكتل العالية الحاجِزة، والكتل الهوائية الساكنة—تتغير بالفعل، وكيف ستتطور خلال هذا القرن؟ من خلال تتبع كيفية استجابة أنماط الدوران قرب السطح للاحتباس الحراري في العديد من نماذج المناخ، يبيّن المؤلفون أين ومتى من المرجح أن تصبح هذه التحولات لا لبس فيها، مع تداعيات مهمة على هطول الأمطار، وموجات الحر الشديدة، وجودة الهواء، ومخاطر المناخ الإقليمية.

فرز الأحوال الجوية إلى أنماط يمكن التعرف عليها

بدلاً من النظر فقط إلى المتوسطات العريضة مثل «الرياح المتوسطة» أو «حدة العواصف»، يقوم الباحثون بفرز الغلاف الجوي إلى أنماط جوية متكررة، أو «أنواع الطقس». تُعرَّف هذه الأنواع من خرائط ضغط سطح البحر، التي تصف المرتفعات والمنخفضات التي توجه الرياح قرب السطح. باستخدام تصنيف معروف باسم طريقة جينكينسون–كوليسون، يخصِّصون كل ست ساعات من مخرجات النموذج إلى إحدى الفئات: على سبيل المثال، نمط مضاد للاعصار (مهيمن عليه الضغط العالي والهواء الهابط)، نمط إعصاري (ضغط منخفض وهواء صاعد)، نمط غربي (تدفق قوي من الغرب إلى الشرق)، أو غير مصنف (تدرجات ضغط ضعيفة وظروف ساكنة). وبما أن هذه الأنماط تتوافق ارتباطًا وثيقًا بالطقس المألوف—فترات هدوء حارة، عواصف عابرة، أو رياح غربية ثابتة—فهي توفر جسرًا بديهيًا بين تغير المناخ العالمي وتجارب الطقس المحلية.

واحد وأربعون نموذج مناخي، مقياس تسخين مشترك

يطبق الفريق إطار عمل أنواع الطقس هذا على محاكاة من 41 نموذجاً عالمياً متطوراً للمناخ، مأخوذة من مشروعي CMIP5 وCMIP6 ومشغلة تحت سيناريوهات انبعاثات عالية. لمقارنة النماذج بشكل عادل، يستخدمون نهج مستوى الاحترار العالمي: بدلاً من ربط التغيرات بسنوات تقويمية أو سيناريوهات محددة، يربطون تحولات تواتر أنواع الطقس بعدد درجات الاحترار التي شهدها الكوكب مقارنة بفترة ما قبل الصناعة. لكل خلية شبكة بين 30° و70° خط عرض في كلا نصفَي الكرة، يحسبون عدد مرات حدوث كل نوع طقس في كل موسم وكيف يتغير هذا التواتر لكل درجة من الاحترار العالمي. ثم يطبقون اختبارات إحصائية صارمة، تشبه تلك المستخدمة من قبل IPCC، ليقرروا أين تتفق النماذج بقوة بما يكفي بحيث يكون من غير المحتمل أن يكون الإشارة مجرد تذبذب طبيعي.

تحولات ناشئة في مناطق ومواسم رئيسية

تكشف النتائج عن اتجاهات متينة ومهيكلة جغرافياً. في نصف الكرة الجنوبي، يظهر كل من الصيف والشتاء انزياحاً قطبيًا وتقوية في التيارات الغربية في حزام جنوب الأنتاركتيك، مصحوباً بتغيرات في الأنماط الإعصارية، وهو ما يتوافق مع نمط الحلقة القطبية الجنوبية الإيجابي أكثر. تزداد أيام النظم الضغطية شبه المدارية ذات الطابع المضاد للاعصار في بعض المواسم وخطوط العرض بينما تنقص في أخرى، مما يشير إلى أن حزام المرتفعات يعيد توزيع نفسه ويتحرك نحو القطبين. في قطاع شمال الأطلسي–أوروبا، تصبح الأنماط المضادة للاعصار أكثر شيوعاً فوق منطقة الأزور–أيسلندا في الصيف، مما يشير إلى مزيد من المراحل الإيجابية المتكررة لتذبذب شمال الأطلسي الصيفي، وهي مرتبطة بجفاف أرجاء من أوروبا. في الوقت نفسه، يبرز المتوسط: فالصيف هناك يشهد أياماً أقل من الأنماط التقليدية ذات الضغط العالي ولكن مزيداً من الحالات الساكنة ضعيفة التدرج، بينما تُظهر فصول الشتاء سلوكاً مضاداً للاعصار أقوى، مما يرتبط بتوقعات معروفة بانخفاض الهطول وببحر أبرد نسبياً مقارنة باليابسة المحيطة.

متى ترتفع إشارات المناخ فوق الضوضاء الطبيعية

التقلبات الطبيعية في الدورة الجوية كبيرة، لا سيما خارج المناطق الاستوائية، لذلك يسأل المؤلفون أيضاً: متى تصبح التغيرات المفروضة في تواتر أنواع الطقس مميزة بوضوح عن التباين التاريخي؟ باستخدام تحليل «زمن الظهور»، يحددون أول عقد تظهر فيه معظم النماذج تحولاً يتجاوز تقلباتها النموذجية من سنة إلى أخرى. في العديد من المناطق، خصوصاً للأنماط الغربية والإعصارية في صيف نصف الكرة الجنوبي، يظهر الإشارة أساساً في أواخر القرن الحادي والعشرين. لكن بعض المناطق تُظهر تغيراً أبكر. المتوسط يُعد بؤرة حرارة: فكل من الأنماط المضادة للاعصار والأنماط الساكنة هناك تتجاوز عتبة الظهور مبكراً، بدءاً من العقود الحالية والتالية. وتظهر إشارات مبكرة مماثلة على طول الساحل الهادئ لأمريكا الشمالية وأجزاء من آسيا الوسطى، ما يبرز أن المخاطر المناخية المدفوعة بالدورة لن تنتظر حتى المستقبل البعيد.

ماذا يعني هذا للطقس المستقبلي والتخطيط

بعبارات بسيطة، تستنتج الدراسة أن الاحترار العالمي لن يجعل الأنماط الجوية الحالية أكثر دفئاً فحسب؛ بل يعيد تشكيل الدورة واسعة النطاق قرب السطح التي تقوم عليها المناخات الإقليمية. من المتوقع أن تتحرك الأنظمة ذات الضغط العالي، ومسارات العواصف، والكتل الهوائية الساكنة في الموقع والقوة والتوقيت الموسمي، لا سيما في أحزمة خطوط العرض الوسطى وحول المحيط الجنوبي والمتوسط. ستؤثر هذه التغيرات على أماكن وأوقات حدوث موجات الحر، والأمطار الغزيرة، والجفاف، وتدهور جودة الهواء، وفي بعض المناطق أصبحت قابلة للكشف بالفعل. من خلال توفير فهرس عالمي متاح علناً لأنواع الطقس المستقبلية، يقدم العمل مجموعة أدوات عملية للباحثين في التأثيرات، والمصلحين، والمخططين الذين يحتاجون لربط أهداف درجة الحرارة المجردة بالأنماط الواقعية للطقس التي ستواجهها المجتمعات فعلاً.

الاستشهاد: Fernández-Granja, J.A., Bedia, J., Casanueva, A. et al. Emerging near-surface extratropical circulation changes due to climate change: a weather typing based global analysis. npj Clim Atmos Sci 9, 73 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01344-5

الكلمات المفتاحية: الدورة الجوية, أنماط الطقس, خطوط العرض الوسطى, تغير المناخ, مسارات العواصف