موج‌های طوفان در بریتانیا ارتباطات اقلیمی گسترده و جهانی دارد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

بر اساس تحقیقات جدید به رهبری دانشگاه کمبریج، جایی که یک موج طوفان در امتداد خط ساحلی بریتانیا رخ می دهد، با الگوهای آب و هوایی جهانی در اقیانوس اطلس، قطب شمال و حتی مناطق دورتر تعیین می شود.

با مطالعه ۷۰ سال داده‌های سطح دریا، محققان دریافتند که شرایط جوی جهانی در فاصله هزاران کیلومتری می‌تواند تعیین کند که کدام خطوط ساحلی بیشترین بار طوفان‌های شدید در اطراف دریای شمال، کانال انگلیسی و دریای ایرلند را متحمل می‌شوند.

دانشمندان مدت‌هاست که می‌دانند الگوهای آب و هوایی در مقیاس بزرگ، مسیرهای طوفان در شمال غربی اروپا را تعیین می‌کنند. اما مطالعه جدید نشان می‌دهد که الگوهای آب و هوایی یکسان تصمیم می‌گیرند که کدام بخش از ساحل ممکن است بیشتر تحت تأثیر طوفان قرار گیرد. این تحقیق در مجله تحقیقات ژئوفیزیکی: اقیانوس ها منتشر شده است.

پیش‌بینی موج‌های طوفان چالش برانگیز است که ناشی از تداخل پیچیده باد، فشار سطح پایین و جغرافیای ساحلی است. آگاهی از اینکه چرا طوفان‌ها در مکان‌های خاص رخ می‌دهند می‌تواند به پیش‌بینی‌کنندگان کمک کند تا هشدارهای سیل را از قبل به جوامع ساحلی ارائه دهند.

لیزان بلوک، نویسنده ارشد این تحقیق از علوم زمین کمبریج، گفت: «اگر بتوانیم شرایطی را شناسایی کنیم که مثلا در اقیانوس اطلس می‌تواند منجر به طوفان در شرق انگلیس شود، می‌توانیم قسمت‌هایی از ساحل را که باید برای سیل آماده شوند، مشخص کنیم.

موج‌های طوفان زمانی اتفاق می‌افتند که بادهای قوی و فشار کم با هم ترکیب می‌شوند و «برآمدگی» آب دریا را به داخل و بر روی سیل‌ها فشار می‌دهند. هنگامی که با جزر و مد بالا و شرایط موج شدید ترکیب می شود، سطح شدید دریا می تواند منجر به سیل و سیل در ساحل شود.

در اواخر ژانویه سال 1953، یک منطقه عمیق با فشار کم به سمت پایین دریای شمال حرکت کرد و حجم عظیمی از آب را در امتداد ساحل شرقی راند. همراه با جزر و مد بهاری، سطح دریا 3 متر (10 فوت) بالاتر از حد انتظار بود که منجر به سیل های ویرانگر در بریتانیا، هلند و بلژیک شد.

در سال 2013، طوفان دیگری به سواحل شرقی بریتانیا رسید - این بار با سطح آب بالاتر از سال 1953 - اگرچه سیستم‌های دفاعی مدرن در برابر سیل از فاجعه در همان مقیاس جلوگیری کرد.

دریای شمال به ویژه مستعد طوفان های شدید است. شکل قیف باریک آن، به ویژه بین شرق آنگلیا و هلند، آب را به داخل سوق می دهد و حوضه کم عمق آن ارتفاع موج را تقویت می کند.

بلوک گفت: موج های طوفان در این منطقه بسیار پویا و پیچیده هستند. "همچنین خطر بیشتری وجود دارد، زیرا افراد زیادی در امتداد مناطق ساحلی کم ارتفاع در مرز دریای شمال زندگی می کنند."

محققان سوابق داده های تاریخی بازسازی شده سطح دریا را از سراسر شمال غربی اروپا تجزیه و تحلیل کردند. آنها سپس مؤلفه موج طوفان سطح دریا را جدا کردند و تغییرات فصلی و سایر نوسانات پس زمینه را حذف کردند تا بر روی رویدادهای موجی غیرعادی بزرگ یا «شدید» تمرکز کنند.

آنها با استفاده از یادگیری ماشینی، بخش‌های مختلف خط ساحلی را در مناطقی دسته‌بندی کردند که سطوح افزایش شدید را به طور همزمان تجربه می‌کنند.

آنها سپس به دنبال روابط بین موج های طوفان در هر یک از این مناطق و الگوهای آب و هوایی در مقیاس بزرگتر بودند.

بلوک گفت: «ما می‌توانیم شدت طوفان‌های منطقه‌ای را به الگوهای اقلیمی بسیار متمایز مرتبط کنیم. من انتظار نداشتم چنین روابط روشنی وجود داشته باشد، به خصوص در فواصل طولانی.

بلوک دریافت که بیشترین تأثیر بر مکان موج طوفان، الگوی شرایط فشار اتمسفر در سراسر نیمکره شمالی و به ویژه اقیانوس اطلس شمالی است.

هنگامی که فشار اتمسفر در ایسلند نسبت به آزور پایین است، او دریافت که احتمال وقوع طوفان در خطوط ساحلی شمالی و مرکزی بریتانیا بیشتر است. در این پیکربندی، جریان جت به سمت عرض‌های جغرافیایی بالاتر حرکت می‌کند و طوفان‌ها را در مسیر شمالی‌تر در شمال بریتانیا حمل می‌کند. بلوک می‌گوید: «با تغییر طوفان‌ها به سمت شمال، دریاهای آزاد را نیز به سواحل شمالی‌تر منتقل می‌کنند.

زمانی که فشار به طور غیرعادی در ایسلند بالا باشد، شرایط معکوس می شود. با تضاد فشار کمتر مشخص نسبت به آزور، جریان جت کند می‌شود و به سمت جنوب حرکت می‌کند - طوفان‌ها را در مسیرهای جنوبی‌تر، به عنوان مثال به سمت جنوب بریتانیا، حرکت می‌دهد و به نوبه خود دریاهای آزاد را به سواحل جنوبی می‌آورد.

محققان دریافتند که طوفان‌هایی که موج‌های شدید در جنوب غربی انگلستان را به دنبال دارند، معمولا از اقیانوس اطلس باز، در سواحل شرق کانادا، هزاران کیلومتر دورتر سرچشمه می‌گیرند. در عوض، طوفان‌هایی که موج‌هایی را در دریای شمال و اسکاتلند ایجاد می‌کنند، معمولا از شمال دورتر، نزدیک سواحل گرینلند می‌آیند.

این یافته‌ها تأثیر گسترده‌تر الگوهای آب و هوایی نیمکره شمالی را در موج‌های طوفان‌های بریتانیا نشان می‌دهند که شرایط قطب شمال به ویژه کلیدی است. علی مشایک، نویسنده ارشد این مطالعه از علوم زمین کمبریج، گفت: «شرایط قطب شمال تأثیر زیادی بر آب و هوای بریتانیا دارد. این چیزی است که ما مدتی است می‌دانیم، اگرچه قبلا نتوانسته‌ایم آن را به توزیع موج طوفان مرتبط کنیم.»

مشایک توضیح داد که گرم شدن قطب شمال کنتراست فشاری را که جریان جت را نیرو می دهد، کاهش می دهد. مشایک گفت: «این بدان معناست که احتمالا در آینده شاهد تغییر در الگوهای طوفان در بریتانیا، از جمله مکان وقوع طوفان‌ها خواهیم بود». اما، او هشدار داد، "این چیزی است که ما هنوز در تلاش برای درک آن هستیم." مشایک در پروژه‌ای شرکت می‌کند که بررسی می‌کند چگونه گرم شدن قطب شمال، افزایش دما و از بین رفتن یخ‌های دریا باعث ایجاد رویدادهای شدید آب و هوایی در بریتانیا می‌شود.

بلوک گفت که دانستن اینکه چه شرایطی در محل وقوع طوفان تأثیر می گذارد، اطلاعات کلیدی برای پیش بینی کنندگان است. او توضیح داد: «مدل‌های رایانه‌ای که برای پیش‌بینی خطر سیل‌های ساحلی استفاده می‌شوند، همیشه حالت‌های آب و هوایی در مقیاس بزرگ را در نظر نمی‌گیرند، در عوض بر متغیرهای آب‌وهوای محلی تمرکز می‌کنند. اما آنچه یافته‌های ما به ما می‌گوید این است که حالت‌های آب و هوایی واقعا کلیدی هستند.»

مشایک گفت که زمان آن فرا رسیده است که تغییرات آب و هوایی محلی را در یک زمینه جهانی مشاهده کنیم. او گفت: «ما اکنون شواهد بیشتری داریم مبنی بر اینکه آب و هوای شدید در حیاط خلوت ما ممکن است ناشی از اتفاقاتی باشد که در نقاط بسیار دور دنیا روی می دهد. "این به این موضوع گسترده تر اشاره می کند که تغییرات آب و هوایی و افراط های ناشی از آن یک مشکل واقعا جهانی است که به راه حل های جهانی نیاز دارد."

لیزان بلوک و همکاران، تغییرپذیری فضایی و زمانی و محرک‌های مقیاس بزرگ امواج طوفان در قفسه شمال غربی اروپا، مجله تحقیقات ژئوفیزیک: اقیانوس‌ها (2026). DOI: 10.1029/2025jc023795

اطلاعات مجله: مجله تحقیقات ژئوفیزیک

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →