الجليد الأسود

يُعرّف معجم الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية الجليد الأسود بأنه "طبقة رقيقة من الجليد، داكنة اللون نسبيًا، قد تتشكل عند هطول أمطار خفيفة أو رذاذ على سطح طريق تقل درجة حرارته عن صفر درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) ". ^{[ 4 ]} ولأنه يُمثل طبقة رقيقة فقط، فإن الجليد الأسود شفاف للغاية، وبالتالي يصعب رؤيته مقارنةً بالثلج أو الطين المتجمد أو طبقات الجليد السميكة. إضافةً إلى ذلك، غالبًا ما يتداخل مع الرصيف المبلل، الذي يكاد يكون مطابقًا له في المظهر.  

تُشكل هذه الحالة خطراً بالغاً على القيادة أو ركوب الدراجات أو المشي على الأسطح المتأثرة. يُعدّ استخدام الملح ( كلوريد الصوديوم ) لإزالة الجليد فعالاً حتى درجات حرارة تصل إلى حوالي -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) . وقد استُخدمت مركبات أخرى، مثل كلوريد المغنيسيوم أو كلوريد الكالسيوم، في درجات الحرارة المنخفضة للغاية، نظراً لانخفاض درجة تجمد محاليلها.  

عند درجات حرارة منخفضة (أقل من -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) )، يمكن أن يتشكل الجليد الأسود على الطرق عندما تتكثف الرطوبة الناتجة عن عوادم السيارات، مثل الدراجات النارية والسيارات، على سطح الطريق. ^{[ 5 ]}  

تسببت هذه الظروف في وقوع حوادث متعددة في مينيسوتا عندما انخفضت درجات الحرارة إلى ما دون ذلك المستوى لفترة طويلة في منتصف ديسمبر 2008. ^{[ 6 ]} ويزيد من حدة المشكلة عدم فعالية الملح في إذابة الجليد عند هذه الدرجات. وقد يتشكل الجليد الأسود حتى عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أعلى بعدة درجات من درجة تجمد الماء (0 درجة مئوية/32 درجة فهرنهايت) ، إذا ارتفعت درجة حرارة الهواء فجأة بعد موجة برد طويلة تركت سطح الطريق أقل بكثير من درجة تجمد الماء.  

في الأول من ديسمبر/كانون الأول 2013، شهدت حركة المرور الكثيفة التي أعقبت عطلة عيد الشكر تراكمًا للجليد الأسود على الطريق السريع I-290 المتجه غربًا في مدينة ووستر بولاية ماساتشوستس . ونتج عن ذلك سلسلة من الحوادث المرورية، شملت ثلاث شاحنات نقل ثقيلة وأكثر من 60 مركبة أخرى. تشكل الجليد فجأة على منحدر طويل، مما فاجأ السائقين القادمين من قمة التل، والذين لم يتمكنوا من رؤية المركبات المحطمة أمامهم إلا بعد فوات الأوان للتوقف على الطريق الزلق. ^{[ 7 ]}

في 11 فبراير 2021، ساهم تراكم الجليد في دالاس وفورت وورث بولاية تكساس في وقوع حادث تصادم على الطريق السريع I-35W، والذي وصفته السلطات بأنه "حادث ذو إصابات جماعية". وشارك في الحادث أكثر من 100 سيارة، وأُبلغ عن وقوع العديد من الوفيات. ^{[ 8 ]}

قد تشكل الجسور والأنفاق خطراً بالغاً. يتشكل الجليد الأسود أولاً على الجسور والأنفاق لأن الهواء يدور فوق وتحت سطح الطريق المرتفع عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في درجة حرارة الرصيف على الجسر. ^{[ 9 ]}

دراسة حالة في مينيسوتا

كان جسر الطريق السريع I-35W فوق نهر المسيسيبي في مينيابوليس، مينيسوتا، معروفًا بجليده الأسود الكثيف قبل انهياره عام 2007 في نهر المسيسيبي . وقد تسبب في عدة حوادث تصادم جماعية خلال فترة تشغيله التي امتدت لأربعين عامًا. ساهم قرب الجسر من رذاذ شلالات سانت أنتوني بشكل كبير في مشكلة التجلد، واشتهر الموقع بكثرة انزلاق السيارات واصطدامها. ^{[ 10 ]} في 19 ديسمبر 1985، وصلت درجة الحرارة إلى -34 درجة مئوية (-29 درجة فهرنهايت) . واجهت السيارات التي تعبر الجسر جليدًا أسود كثيفًا، وحدثت سلسلة تصادمات ضخمة على الجسر في الاتجاه الشمالي. في عام 1996، صُنِّف الجسر على أنه أخطر نقطة في نظام الطرق السريعة المحلي خلال الطقس البارد، وذلك بسبب طبقة الجليد الأسود الرقيقة عديمة الاحتكاك تقريبًا التي تتشكل بانتظام عندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون الصفر. ^{[ 11 ]}  

في يناير 1999، بدأت وزارة النقل في مينيسوتا باختبار محاليل كلوريد المغنيسيوم ومزيج من كلوريد المغنيسيوم ومنتج ثانوي لمعالجة الذرة، لمعرفة ما إذا كان أي منهما سيقلل من الجليد الأسود الذي يظهر على الجسر خلال أشهر الشتاء. ^{[ 12 ]} وفي أكتوبر 1999، قامت الولاية بتركيب فوهات تعمل بالحرارة في سطح الجسر لرشه بمحلول أسيتات البوتاسيوم ، وذلك للحفاظ على المنطقة خالية من الجليد الأسود الشتوي. ^{[ 13 ] [ 14 ]} ودخل النظام حيز التشغيل في عام 2000. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر وتكون الرياح هادئة، كما هو الحال في ظل ضغط جوي مرتفع ليلاً في فصل الخريف، تتشكل طبقة رقيقة من الجليد فوق المياه المفتوحة للبحيرات. إذا كان عمق المسطح المائي كافياً، يصبح لونه أسوداً ويمكن رؤيته من خلال الجليد، ومن هنا جاءت تسميته بالجليد الأسود. في البحيرات، غالباً ما يُغطى الجليد الأسود بطبقة من الجليد الأبيض المتكون من الثلج المتجمد أو الطين الذائب مع حلول فصل الربيع. ^{[ 17 ]} ينقل الجليد الأسود ضوءاً أكثر من الجليد الأبيض ^{[ 18 ]} ، وهو أمر بالغ الأهمية للمنتجين الأوليين في البحيرات، مثل العوالق النباتية . يتمتع الجليد الأسود بقدرة تحمل أعلى من الجليد الأبيض ^{[ 17 ]} ، وهو أمر مهم يجب مراعاته لأسباب تتعلق بالسلامة عند ممارسة الأنشطة الترفيهية على البحيرات، مثل التزلج على الجليد وصيد الأسماك .

يمكن أن يتشكل الجليد أيضًا بفعل رذاذ مياه البحر وتجمد بخار الماء عند ملامسته لهيكل السفينة العلوي عندما تكون درجة الحرارة منخفضة بما يكفي. يُعرف الجليد المتشكل بهذه الطريقة باسم الصقيع . ^{[ 19 ]} مع تقدم عملية التشكل، يزداد وزن السفينة فوق سطح الماء، وقد يؤدي ذلك في النهاية إلى انقلابها . علاوة على ذلك، قد يعيق الصقيع عمل أجهزة الملاحة المهمة على متن السفينة، مثل أجهزة الرادار أو أجهزة الراديو. تُستخدم استراتيجيات مختلفة لإزالة هذا الجليد، منها تكسيره أو حتى استخدام خراطيم المياه في محاولة لإزالته.

يشكل الجليد الأسود خطراً كبيراً على المتسلقين . فالطقس البارد شائع في المرتفعات العالية، ويتشكل الجليد الأسود بسرعة على أسطح الصخور. ويكون فقدان التماسك مفاجئاً وغير متوقع كما هو الحال على الرصيف أو الطريق، ولكنه قد يكون خطيراً إذا كانت الصخرة في وضع مكشوف مع وجود منحدر أسفلها. ويُعدّ استخدام فأس الجليد وأحذية التسلق ذات المسامير ضرورياً في مثل هذه الظروف، إذ تساعد على منع السقوط، كما يساعد حبل الأمان على إيقاف السقوط.