الدور الكبير للدوران الجوي في وصول الأنهار الهوائية إلى الساحل الغربي للولايات المتحدة

لماذا تهم الأنهار في السماء

يتكرر سماع المقيمين على طول الساحل الغربي للولايات المتحدة عن "الأنهار الهوائية" عندما تتصدر الأخبار فيضانات أو انزلاقات أرضية أو عواصف ثلجية شديدة. هذه الممرات الطويلة والضيقة من الرطوبة في السماء توفر مياهاً حيوية وفي الوقت نفسه قد تسبب فيضانات عنيفة. تُظهر هذه الدراسة أن العديد من أهم الأنهار الهوائية التي تضرب غرب الولايات المتحدة لا تقودها فقط الأنظمة العاصفة المعروفة، بل تغذيها أيضاً نمط رياح أبطأ واسع النطاق يمتد عبر شمال المحيط الهادئ ويقود الرطوبة بهدوء نحو الساحل.

طرق غير مرئية للمياه

تشبه الأنهار الهوائية أحزمة ناقلة جوية تنقل كميات هائلة من بخار الماء من المناطق المدارية نحو القطبين. في الشتاء، تشكل مصدرًا رئيسيًا للمطر وثلوج الجبال في كاليفورنيا وشمال غرب المحيط الهادئ، مما يساعد على إعادة ملء الخزانات وغطاء الثلوج. وفي الوقت نفسه، عندما تتوقف فوق منطقة ما أو تصل على التوالي بسرعة، يمكن أن تتسبب في فيضانات وانزلاقات أرضية شديدة. تقليدياً، صور العلماء هذه الأنهار في السماء على أنها أعمدة ضيقة تقع أمام العواصف البحرية القوية المسماة الأعاصير خارج المدارية، معاملين إياها في المقام الأول كنتاج ثانوي لتلك الأنظمة الجوية سريعة الحركة.

نظرة جديدة: العاصفة مقابل التيار الخلفي

أعاد المؤلفون النظر في هذه الصورة باستخدام "مؤشر متعدد المقاييس" يفصل الحركات السريعة على مقياس العاصفة عن أنماط سريان الهواء الأبطأ واسعة النطاق في بيانات إعادة التحليل منذ عام 1979 فصاعدًا. فوق شمال المحيط الهادئ المفتوح، تناغمت معظم الأنهار الهوائية جيدًا مع العواصف النشطة، وهو ما يتوافق مع الرؤية الكلاسيكية. لكن مع اقتراب هذه الأعمدة الرطبة من الساحل الغربي للولايات المتحدة، ضعفت هذه العلاقة. كشفت التحليلات أن الأنهار الهوائية التي تصل إلى اليابسة هناك غالبًا ما تستمد جزءًا مفاجئًا وكبيرًا من نقل الرطوبة من ميزات دوران عريضة وبطيئة التغير تعمل على مقياس زمني لأسابيع عدة، وليس أيامًا فقط.

نمط حلقي حول شمال المحيط الهادئ

بالتعمق أكثر، حددت الدراسة نمطًا متكرراً واسع النطاق في الرياح والضغط على المستويات العليا يلتف حول شمال المحيط الهادئ مثل حلقة جوية عملاقة. يسمي المؤلفون هذا النمط "حولي شمال المحيط الهادئ" أو CNP. في طوره "الإيجابي"، ينشئ هذا النمط ممرًا شبه ثابت من رياح جنوب غربية يستمد الهواء الرطب شبه الاستوائي ويقوده نحو غرب الولايات المتحدة. عندما يتداخل هذا الممر البطيء الحركة مع العواصف الاعتيادية المتنقلة، تتراكم تأثيراتهما. النتيجة هي نوع "متوسط" من الأنهار الهوائية تغذيه كل من العواصف السريعة وتدفق الخلفية واسع النطاق. تميل هذه الأنهار الهجينة إلى أن تكون أطول وأعرض، وتخترق إلى الداخل لمسافات أبعد مما تقدمه الحالات المدفوعة بالعواصف وحدها.

لماذا تكون بعض الأحداث مدمرة بشكل خاص

من خلال مقارنة أنواع مختلفة من الأنهار الهوائية الواصلة إلى اليابسة، وجد المؤلفون أن الأحداث المتوسطة، المدعومة بنمط CNP، توصل ما يصل إلى ضعفي هطول الأمطار الشتوي إلى أجزاء من غرب الولايات المتحدة مقارنةً بالأنهار الهوائية المدفوعة بالعواصف فقط. كما أن احتمال تصنيفها ضمن أعلى فئات التأثير المستخدمة من قبل خبراء التنبؤ أكبر، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أنها تستمر فوق نفس المنطقة لفترة أطول بدلاً من أن تكون ذروتها أقوى بدرجة كبيرة. مثال بارز هو حدث أواخر ديسمبر 2022 في كاليفورنيا: على الرغم من مرور سلسلة من العواصف الاعتيادية، ظل التدفق الشديد المطول للرطوبة مدعومًا أساسًا بممر واسع مستمر مرتبط بنمط CNP، مما ساعد على دفع العديد من المواقع إلى الفئة الأكثر خطورة.

ماذا يعني ذلك للتنبؤات والمستقبل

بالنسبة للسكان ومديري المياه ومخططي الطوارئ، الرسالة الأساسية هي أن أكثر الأنهار الهوائية تأثيرًا على ساحل غرب الولايات المتحدة تعود قوتها غالبًا إلى شراكة بين العواصف المحلية ونمط رياح واسع وبطيء التطور فوق شمال المحيط الهادئ. هذا يعني أن مراقبة هذه الأنماط واسعة النطاق والتنبؤ بها، وليس مجرد مراقبة العواصف الفردية، ستكون حاسمة لتحسين التحذيرات قبل أسابيع. كما يشير إلى أنه لفهم كيف سيغير تغير المناخ مخاطر الفيضانات وإمدادات المياه، يجب على العلماء تتبع استجابة هذه الأنماط الدوارة الواسعة، وليس فقط كمية الرطوبة الإضافية التي يمكن أن يحملها جو أكثر دفئًا.

الاستشهاد: Park, C., Ming, Y. Large-scale circulation drives atmospheric river landfall in the western United States. Commun Earth Environ 7, 378 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03281-w

الكلمات المفتاحية: الأنهار الهوائية, دوران شمال المحيط الهادئ, فيضانات ساحل غرب الولايات المتحدة, التنبؤ تحت الموسمي, تغير المناخ والتذبذب المناخي