التيار الكهربائي في كاليفورنيا

الموسوعة الحرة
التيارات الرئيسية في نظام تيار كاليفورنيا: تيار كاليفورنيا (الخط الأزرق الرأسي الأكثر سمكًا)، والتيار الساحلي، وتيار ديفيدسون والتيار السفلي لكاليفورنيا، والتيار الدوامي/المضاد لتيار جنوب كاليفورنيا.

تيار كاليفورنيا ( بالإسبانية : Corriente de California ) هو تيار مياه باردة في المحيط الهادئ يتحرك جنوبًا على طول الساحل الغربي لأمريكا الشمالية ، بدءًا من جنوب كولومبيا البريطانية وانتهاءً بجنوب باخا كاليفورنيا سور . يُعتبر تيارًا حدوديًا شرقيًا نظرًا لتأثير ساحل أمريكا الشمالية على مساره. وهو أيضًا أحد ستة تيارات ساحلية رئيسية مرتبطة بمناطق صعود المياه القوية ، إلى جانب تيارات هومبولت ، وجزر الكناري ، وبنغيلا ، وأوياشيو ، والصومال . يُعد تيار كاليفورنيا جزءًا من دوامة شمال المحيط الهادئ ، وهي تيار دوامي كبير يشغل الحوض الشمالي للمحيط الهادئ.

يُعدّ مجمع كاليفورنيا كارنت للحفظ مجموعة من المناطق البحرية المحمية المصنفة اتحادياً ، والتي أُدرجت على قائمة اليونسكو للمواقع المرشحة للتراث العالمي منذ عام 2017، وتشمل المناطق التالية الموجودة في جميع أنحاء التيار: شاطئ بوينت رييس الوطني ، ومنطقة غولدن غيت الوطنية الترفيهية ، وخليج مونتيري ، ومحميات غريتر فارالونيس وكورديل بانك البحرية الوطنية ، ومحمية جزر فارالون الوطنية للحياة البرية ، والنصب التذكاري الوطني الساحلي لكاليفورنيا . [ 1 ] [ 2 ]

الخصائص الفيزيائية

يرجع غياب السحب على طول الساحل (وكذلك على طول الوادي الأوسط في كاليفورنيا) إلى هبوب رياح بحرية تحمل هواءً أكثر جفافاً من اليابسة في عرض البحر.
عملية صعود المياه قبالة سواحل كاليفورنيا تجلب المياه الباردة والغنية بالمغذيات إلى السطح.

يؤدي تحرك تيارات المحيط الهادئ الشمالية والألاسكي جنوبًا على طول الساحل الغربي إلى انخفاض درجات حرارة المحيط بشكل ملحوظ مقارنةً بخطوط العرض المماثلة على الساحل الشرقي للولايات المتحدة، حيث تأتي تيارات المحيط من البحر الكاريبي والمحيط الأطلسي الاستوائي . كما أن برودة تيارات المحيط على طول الساحل الغربي تُسهم في انخفاض درجات حرارة الصيف على الساحل الغربي مقارنةً بالساحل الشرقي. فعلى سبيل المثال، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة العظمى في شهر يوليو في خليج هاف مون ، الواقع عند خط عرض 37° شمالًا، 19 درجة مئوية (67 درجة فهرنهايت)، بينما يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة العظمى في شهر يوليو في فرجينيا بيتش، بولاية فرجينيا ، القريبة من خط العرض نفسه، 32 درجة مئوية (89 درجة فهرنهايت) .    

بالإضافة إلى ذلك، يحدث صعود واسع النطاق للمياه الباردة من الأعماق على طول الساحل الغربي للولايات المتحدة، نتيجةً للرياح الشمالية الغربية السائدة التي تعمل من خلال تأثير إيكمان . تدفع هذه الرياح المياه السطحية إلى يمين اتجاه الرياح، أي باتجاه البحر، مما يؤدي إلى سحب المياه من الأعماق لتعويضها. ويزيد هذا الصعود من برودة تيار كاليفورنيا البارد أصلاً. هذه هي الآلية التي تُنتج الضباب الساحلي المميز لكاليفورنيا ومياه المحيط الباردة. ونتيجةً لذلك، تكون درجة حرارة أمواج المحيط أبرد بكثير في الصيف على طول ساحل المحيط الهادئ مقارنةً بساحل المحيط الأطلسي عند خط العرض نفسه. على سبيل المثال، يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح البحر في شهر يوليو في مدينة نيويورك عند خط عرض 40.7 درجة شمالاً 23 درجة مئوية ، بينما تبلغ 14 درجة مئوية عند خط العرض نفسه في يوريكا، كاليفورنيا . ولذلك، نادراً ما تتجاوز درجة حرارة أمواج المحيط 21 درجة مئوية خلال فصل الصيف على طول الساحل الجنوبي لكاليفورنيا، بينما غالباً ما تتجاوز 28 درجة مئوية على الساحل الشرقي من ولاية كارولينا الشمالية جنوباً. [ 3 ]      

تتميز المياه الباردة بإنتاجيتها العالية بفضل ظاهرة الصعود ، التي تجلب إلى السطح رواسب غنية بالمغذيات، مما يدعم أعدادًا كبيرة من الحيتان والطيور البحرية ومصائد الأسماك الهامة . وتكثر الرياح ذات الاتجاه والقوة المناسبين لتحفيز الصعود في وجود تيارات حدودية شرقية، مثل تيار كاليفورنيا. [ 3 ] ويزداد إنتاج العوالق النباتية بشكل ملحوظ في هذه المناطق لأن المياه الغنية بالمغذيات الموجودة أسفل طبقة التغير الحراري تكون قريبة نسبيًا من السطح، وبالتالي يسهل صعودها. [ 3 ] وقد ذكر علماء من معهد سكريبس لعلوم المحيطات في عام 2011 أن متوسط ​​درجة حرارة سطح المياه في رصيف سكريبس قد ارتفع بنحو 3 درجات مئوية منذ عام 1950. [ 4 ]

يعتمد "مؤشر باكون للتيارات الصاعدة" على متوسط ​​20 عامًا لمتوسط ​​نقل إيكمان الشهري لمناطق مختلفة قبالة سواحل كاليفورنيا منذ سبعينيات القرن الماضي. ويتراوح هذا المؤشر من 300 متر مكعب/ثانية (باتجاه البحر) إلى -212 متر مكعب/ثانية (باتجاه الساحل). وتشهد سواحل جنوب كاليفورنيا تيارات صاعدة على مدار العام، إلا أنها تكون في أوجها خلال أشهر الصيف. أما قبالة سواحل ولايتي أوريغون وواشنطن ، فتشهد المنطقة تيارات هابطة قوية خلال أشهر الشتاء، بينما يقتصر نشاط التيارات الصاعدة في المنطقة على الفترة من أبريل إلى سبتمبر. [ 5 ] وقد اقتُرحت مقاييس أخرى لهذا النظام البحري المهم، على الرغم من أن بعضها يعتمد على سلاسل بيانات أقصر. فعلى سبيل المثال، وباستخدام سلاسل البيانات المتاحة منذ عام 1988، يوفر كل من مؤشر نقل التيارات الصاعدة الساحلية ومؤشر نقل التيارات الصاعدة الفعال بيولوجيًا تقديرات محسّنة للنقل الرأسي وتدفق النترات الرأسي. [ 6 ]

لم تُجرَ قياسات ذات صلة بهذا التيار باستخدام الأجهزة إلا منذ عام 1946. قبل هذا التاريخ، كان لا بد من استنتاج العمليات، وخاصة حالة المغذيات في المياه، من مصادر البيانات التاريخية. ومن الأمثلة على ذلك نسب نظائر النيتروجين في الطحالب الكبيرة. [ 7 ]

الخصائص البيولوجية

يُعدّ الإنتاج الأولي موضوعًا ذا أهمية بالغة لدى الباحثين في تيار كاليفورنيا. في دراستهما، وجد هايوارد وفينريك (1982) تباينًا كبيرًا في كلٍّ من الكتلة الحيوية وإنتاجية العوالق النباتية في تيار كاليفورنيا.  تُظهر الاختلافات التي لاحظها هايوارد وفينريك في معدلات تثبيت الكربون (0.2-2.0 غرام كربون/(متر مربع × يوم)) الطبيعة غير المتجانسة لتيار كاليفورنيا، بمزيجه من المياه المنقولة (انظر: النقل ) والمياه الصاعدة. وقد بحثت العديد من الدراسات تدفق الكربون من الإنتاج الأولي إلى مخزونات الأسماك السطحية التي تعتمد على تيار كاليفورنيا. وصف لاسكر (1988) تيارات قوية تُعرف باسم "النفثات والرشقات" قبالة سواحل شمال ووسط كاليفورنيا. تنقل هذه التيارات كميات كبيرة من المياه الباردة الغنية بالمغذيات إلى عرض البحر. ثم يحملها تيار كاليفورنيا المتجه جنوبًا، مما يُضيف إنتاجًا أوليًا كبيرًا إلى أعداد سمك السردين. [ 3 ]

يُحرّك تيار ديفيدسون ، وهو تيار معاكس أضيق وأضعف، المياه الدافئة شمالًا بشكل متقطع خلال أشهر الشتاء. وخلال ظاهرة النينيو ، يتعطل تيار كاليفورنيا، مما يؤدي إلى انخفاض في العوالق النباتية ، مُسببًا آثارًا متسلسلة على طول السلسلة الغذائية، مثل تراجع مصائد الأسماك، وفشل تكاثر الطيور البحرية، ونفوق الثدييات البحرية (شوينغ وآخرون، 2003). وفي عام 2005، تسبب خلل في ظاهرة الصعود المائي، التي عادةً ما تكون متوقعة، وغير مرتبطة بظاهرة النينيو، في انهيار مخزون الكريل في التيار، مما أدى إلى آثار مماثلة (شوينغ وآخرون، 2003).

يتميز جزء من تيار كاليفورنيا، ضمن خليج جنوب كاليفورنيا  ، بخصائص فيزيائية فريدة. يُعدّ الصعود المائي ضعيفًا نسبيًا في خليج كاليفورنيا، وقد ذكر سميث وإيبلي (1982) أن متوسط ​​الإنتاج الأولي على مدى 16 عامًا بلغ 0.402 غرام من الكربون لكل متر مربع في اليوم، أو ما يقارب 150  غرامًا من الكربون لكل متر مربع في السنة. كما وجد سميث وإيبلي (1982) أن أعلى معدلات انخفاض درجة الحرارة اليومية ترتبط بأقصى قدر من الصعود المائي. [ 3 ] استخدم ديجياكومو وهولت (2001) صور الأقمار الصناعية لدراسة الدوامات المتوسطة والصغيرة في خليج جنوب كاليفورنيا. وأظهرت دراستهما أن جميع الدوامات يقل قطرها عن 50 كيلومترًا (31 ميلًا) ، وأن 70% منها يقل قطرها عن 10 كيلومترات (6.2 ميلًا) . [ 3 ] يبدو أن الدوامات ناتجة في الغالب عن التضاريس (وخاصة الجزر)، والرياح، وعدم استقرار التيار. تقع هذه الدوامات بشكل رئيسي بين تيار كاليفورنيا (المتجه نحو خط الاستواء) والساحل. [ 3 ] كانت غالبية هذه الدوامات إعصارية، ولها القدرة على إحداث صعود للمياه الغنية بالمغذيات. وقد تبين أن السمات الطبوغرافية الصغيرة، مثل الرؤوس الأرضية، تُحدث تأثيرات كبيرة على ديناميكيات تجمعات اللافقاريات القاعية، مثل تغيير أنماط استيطان السرطانات وقنافذ البحر. [ 3 ]  

في فيلم الرسوم المتحركة " البحث عن دوري" من إنتاج ديزني وبيكسار عام 2016 ، يُصوَّر تيار كاليفورنيا كطريق سريع تستخدمه الأسماك والسلاحف البحرية للوصول إلى كاليفورنيا . تنضم شخصيات مارلين ( ألبرت بروكس )، ونيمو ( هايدن رولنس )، ودوري ( إيلين دي جينيريس ) إلى كراش ( أندرو ستانتون )، وسكويرت (بينيت دامان)، ومجموعة من صغار السلاحف البحرية والبالغة، في استخدام تيار كاليفورنيا للوصول إلى خليج مورو في كاليفورنيا ، للعثور على والديها جيني وتشارلي.

مراجع

  1. ↑ مركز التراث العالمي لليونسكو. "مجمع كاليفورنيا كارنت للحفظ" . مركز التراث العالمي لليونسكو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2023 .
  2. ↑ شمالز، ديفيد. "ترشيح خليج مونتيري ليكون موقعًا للتراث العالمي لليونسكو" . مونتيري كاونتي ويكلي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2023 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 مان، ك.هـ؛ لازير، ج.ر.ن (2006). ديناميات النظم البيئية البحرية: التفاعلات البيولوجية والفيزيائية في المحيطات ( الطبعة الثالثة). دار بلاكويل للنشر. الصفحات 166-167 ، 194-204 . doi : 10.1002/9781118687901 . ISBN   978-1-4051-1118-8.
  4. ↑ لي، مايك (18 يونيو 2011). "هل يُغيّر الاحتباس الحراري تيار كاليفورنيا؟" . يو تي (سان دييغو يونيون تريبيون) . تم الاطلاع عليه في 20 يونيو 2011 .
  5. ↑ باكون، أندرو (1973). مؤشرات التيارات الصاعدة الساحلية، الساحل الغربي لأمريكا الشمالية، 1946-1971 . الخدمة الوطنية لمصايد الأسماك البحرية.
  6. ↑ جاكوكس، مايكل ج؛ إدواردز، كريستوفر أ؛ هازن، إليوت أ؛ بوغراد، ستيفن ج (2018). "إعادة النظر في ظاهرة الصعود الساحلي: مؤشرات إيكمان، وباكون، ومؤشرات الصعود المحسّنة للساحل الغربي للولايات المتحدة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطات . 123 (10): 7332-7350 . doi : 10.1029/2018JC014187 . S2CID 62777184 . 
  7. ↑ ميلر، إميلي أ؛ ليسين، سوزان إي؛ سميث، سيليا م؛ فان هوتان، كايل س (2020). " الطحالب الكبيرة من نوع Herbaria كمؤشر لاتجاهات التيارات الصاعدة التاريخية في وسط كاليفورنيا" . وقائع الجمعية الملكية ب . 287 (1929) 20200732. doi : 10.1098/rspb.2020.0732 . PMC 7329038. PMID 32546101 .