تكوّن الأعاصير

التكوّن الإعصاري هو العملية التي يتشكل من خلالها الإعصار . توجد أنواع عديدة من الأعاصير، تختلف في طرق تكوّنها. على الرغم من الدراسات العلمية المستمرة ومشاريع البحث البارزة مثل مشروع VORTEX ، لا يزال التكوّن الإعصاري عملية معقدة، ولا تزال تفاصيل العديد من آليات تكوّن الإعصار غير مفهومة بشكل كافٍ. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

الإعصار عبارة عن عمود هوائي يدور بعنف ويتصل بسطح الأرض وقاعدة سحابة ركامية . يتشكل الإعصار نتيجة تمدد وتجمع الدوامات البيئية أو تلك الناجمة عن العاصفة، مما يؤدي إلى تكثيفها وتكوين دوامة شديدة . تتعدد طرق حدوث ذلك، وبالتالي تتنوع أشكال وأنواع الأعاصير. ورغم أن كل إعصار فريد من نوعه، إلا أن معظم أنواع الأعاصير تمر بدورة حياة تتضمن التكوين والنضج والتلاشي. ^{[ 4 ]} وتُعد عملية تلاشي الإعصار، والتي تُعرف أحيانًا بتحلل الإعصار، ذات أهمية خاصة للدراسة، وكذلك عملية تكوين الإعصار، ومدة بقائه، وشدته .

الأعاصير الكلاسيكية هي أعاصير فائقة الخلايا ، ولها نمط تكوّن مميز. ^{[ 5 ]} تبدأ الدورة عندما تُشكّل عاصفة رعدية قوية إعصارًا متوسطًا دوّارًا على ارتفاع بضعة أميال في الغلاف الجوي. ومع ازدياد هطول الأمطار في العاصفة، تسحب معها منطقة من الهواء الهابط بسرعة تُعرف باسم تيار الهواء الهابط الخلفي (RFD). يتسارع هذا التيار الهابط مع اقترابه من الأرض، ويسحب معه الإعصار المتوسط ​​الدوّار نحو الأرض. وقد ثبت أن الحلزونية النسبية للعاصفة (SRH) تلعب دورًا في تكوّن الإعصار وقوته. الحلزونية النسبية للعاصفة هي دوامة أفقية موازية لتدفق العاصفة ، وتميل إلى الأعلى عندما يحملها التيار الصاعد، مما يُولّد دوامة رأسية.

مع انخفاض الإعصار المتوسطي أسفل قاعدة السحابة، يبدأ في سحب هواء بارد ورطب من منطقة التيار الهابط للعاصفة. ويؤدي التقاء هذا الهواء البارد مع الهواء الدافئ في التيار الصاعد إلى تكوّن سحابة جدارية دوّارة. كما يعمل تيار التكثيف الدوراني (RFD) على تركيز قاعدة الإعصار المتوسطي، مما يجعله يسحب الهواء من منطقة أصغر فأصغر على الأرض. ومع اشتداد التيار الصاعد، تتولد منطقة ضغط منخفض على السطح. وهذا بدوره يسحب الإعصار المتوسطي المركز إلى أسفل، على شكل قمع تكثيف مرئي. ومع هبوط القمع، يصل تيار التكثيف الدوراني (RFD) أيضًا إلى الأرض، مُحدثًا جبهة عاصفة قادرة على إحداث أضرار جسيمة على مسافة بعيدة من الإعصار. عادةً، تبدأ سحابة القمع في إحداث أضرار على الأرض (لتتحول إلى إعصار) في غضون دقائق قليلة من وصول تيار التكثيف الدوراني (RFD) إلى الأرض. ^{[ 6 ]}

أظهرت الدراسات الميدانية أنه لكي تُنتج خلية عاصفة فائقة إعصارًا، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة تيار الهواء الهابط الأمامي (RFD) بضع درجات كلفن أقل من درجة حرارة التيار الصاعد. ويبدو أيضًا أن تيار الهواء الهابط الأمامي (FFD) يكون أكثر دفئًا داخل الخلايا العاصفة الفائقة التي تُنتج إعصارًا مقارنةً بالخلايا العاصفة الفائقة التي لا تُنتج إعصارًا. ^{[ 7 ]}

يتصور الكثيرون عمليةً تنازليةً تتشكل فيها أولاً دوامة متوسطة الارتفاع، ثم تتحد مع دوامة منخفضة الارتفاع أو إعصار قمعي، لتتشكل بعدها دوامة أسفل قاعدة السحابة، وتصبح دوامة مركزة نتيجةً للتقارب عند وصولها إلى السطح. مع ذلك، تشير سجلات الرصد والأبحاث الحديثة إلى أن العديد من الأعاصير القمعية تتشكل أولاً بالقرب من السطح، أو في آنٍ واحد من السطح إلى المستويات المنخفضة والمتوسطة في طبقات الجو العليا. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

انظر إلى الديناميكيات والديناميكا الحرارية ومصدر الطاقة. ^{[ 10 ]}

معظم الزوابع الناتجة عن الحرائق أو الانفجارات البركانية ليست دوامات إعصارية. مع ذلك، في حالات نادرة، تصل الدوامات المصاحبة لحرائق الغابات الكبيرة أو الحرائق الهائلة أو المقذوفات إلى قاعدة السحب المحيطة. وفي حالات نادرة للغاية، لوحظت عواصف ركامية نارية مصحوبة بأعاصير متوسطة الحجم إعصارية.

• الكشف عن العواصف الرعدية
• تكوين الأعاصير

• ديفيز-جونز، روبرت (2015). "مراجعة لديناميكيات الخلايا الفائقة والأعاصير". أبحاث الغلاف الجوي 158-159 : 274-291 . Bibcode : 2015AtmRe.158..274D . doi : 10.1016/j.atmosres.2014.04.007 .
• ماركوفسكي، بول م.؛ وريتشاردسون، واي بي (يوليو 2009). "تكوّن الأعاصير: فهمنا الحالي، واعتبارات التنبؤ، وأسئلة لتوجيه البحوث المستقبلية" (ملف PDF) . أبحاث الغلاف الجوي 93 ( 1-3 ): 3-10 . Bibcode : 2009AtmRe..93....3M . doi : 10.1016/j.atmosres.2008.09.015 .
• ماركوفسكي، بول ؛ إيفيت ريتشاردسون (يوليو-أغسطس 2013). "كيفية صنع إعصار" (ملف PDF) . مجلة ويذر وايز . 66 (4): 12-19 . رمز Bibcode : 2013Weawi..66d..12M . doi : 10.1080/00431672.2013.800413 . S2CID 191649696 . 
• ماركوفسكي، بول ؛ واي. ريتشاردسون (2014). "ما نعرفه وما لا نعرفه عن تكوين الأعاصير" . مجلة الفيزياء اليوم . 67 (9): 26-31 . Bibcode : 2014PhT....67i..26M . doi : 10.1063/PT.3.2514 .
• راسموسن، إريك ؛ ج. ستراكا؛ ك. كاناك؛ وآخرون  (2009). "تكوّن الأعاصير: المجهول. ما الذي تبقى لنتعلمه عن الأعاصير؟" (عرض تقديمي) . أنظمة راسموسن . تاريخ الاسترجاع: 14 فبراير 2012 .

• تكوّن الأعاصير في الخلايا الفائقة: المكونات الرئيسية الثلاثة (NWS)
• أبحاث تكوين الأعاصير أجراها إريك راسموسن وآخرون وبول ماركوفسكي وآخرون ، وكذلك جوش وورمان وآخرون
• محاكاة وتصوير العواصف الرعدية والأعاصير والرياح الهابطة للدكتور لي أورف