سانجانا كاجبييه

 ترجمة: شيماء ميران

تمكنت دراسة حديثة استكشفت أنماط ندفات الثلج من تحسين توقعات الطقس بشكلٍ كبيرٍ، وذلك بملاحظة الباحثين الحركة الفيزيائيَّة لبلورات الجليد المتساقطة أو رقائق الثلج. من المقرر أنْ تعملَ الرؤى المستنبطة من الدراسة على تحسين التقديرات للوقت الذي تتحول فيه ندفات الثلج الى قطرات مطر، وهي المرحلة الحاسمة التي تكون فيها أنواع مختلفة من المطر.

الأنماط الثلجيَّة وهطول الأمطار

قادت "جينيفر ستاوت"، عالمة في جامعة ريدينغ بحثاً تضمن مراقبة العلماء لكيفيَّة سقوط ندفات الثلج ثلاثيَّة الأبعاد في مادة تحاكي الغلاف الجوي. تقول "ستاوت": "إنَّ مشاهدة الثلج يتساقط برفقٍ يمكن أنْ يكونَ ساحراً، لذلك كنتُ مسرورة من اكتشاف الطرق التي تدور بها أشكال بلورات الجليد المختلفة أثناء رحلتها الى الأسفل. وفهم حركة ندفات الثلج ليس جميلاً فحسب، بل يمكن أنْ يساعدنا في فهم انعكاسيَّة السحب، إذ تعمل كل بلورة ثلج في السحابة مثل مرآة صغيرة، تعكس الضوء الذي يمرُّ عبرها 

وتكسره".

تصميم سحابة كامل

تقول "ستاوت": "إنه من خلال التنبؤ بتصميمٍ كاملٍ للسحابة، يُمكن تحسين فهمنا للغلاف الجوي والعمليات التي تؤدي إلى تكوّن المطر والثلوج بشكلٍ أفضل. ويمكن أنْ يؤدي هذا التنسيق المعقد لندفات الثلج الى إحداث تأثيرٍ بصري كبير، ما يتسبب في ظواهر مذهلة مثل sun dogs (الشمس الكاذبة هي بقع ملونة من الضوء تنشأ بسبب انكسار الضوء عبر بلورات الجليد)، والهالات الجليديَّة (تفاعل الضوء مع بلورات الجليد المعلقة في الهواء)".

استخدم الفريق في هذه التجربة "ندفات ثلج" مطبوعة بأشكالٍ مختلفة ثلاثيَّة الأبعاد، تتباين من صفائح سداسيَّة إلى شجيراتٍ متعددة الأطراف، ثم تمَّ إسقاطها من خلال خزانٍ مملوءٍ بمزيجٍ من الماء والغلسرين، وهو تقليدٌ مبتكرٌ للظروف الجويَّة. التقطت ستاوت وفريقها تساقط ندفات الثلج باستخدام كاميرات عالية السرعة، وأعادوا بناء مساراتها واتجاهاتها ثلاثيَّة

الأبعاد.

السلوكيات المتعددة

كشفت هذه الدراسة عن أربعة أنواع رئيسة من حركة بلورات الجليد - المستقرة، والمتعرجة، والانتقاليَّة، واللولبيَّة. ومن المثير للاهتمام أنَّ الأشكال المعقدة مثل الشجيرات الشجريَّة حافظت على حركة سقوط مستقرة، في حين اهتزت الأشكال الأكثر بساطة في وقتٍ أبكر بكثير. تمتدُّ آثار هذا البحث الى ما هو أبعد من الفضول العلمي، من خلال فهم السلوكيات المتعددة لندفات الثلج وقطرات المطر أثناء نزولها، ويمكن لعلماء الأرصاد الجويَّة تحسين النماذج المستخدمة للتنبؤ بأنماط الطقس بشكلٍ أكثر دقة. يعتمد الكثير من التنبؤ في الوقت الحالي بالطقس على تقديراتٍ واسعة النطاق لا تأخذ بعين الاعتبار الاختلافات المجهريَّة داخل تشكيلات السحب.

أشكال ندفات الثلج والأمطار

مع الاكتشافات الحديثة عن كيفيَّة تأثير أشكال ندفات الثلج المختلفة على رحلتها وتحولها لاحقاً إلى قطرات مطر، أصبح من الممكن إجراء تنبؤات أكثر دقة، وخاصة في التنبؤ بأنواع وكميات الأمطار. وقد يكون لهذا فوائد كبيرة للزراعة والطيران والتخطيط للطوارئ، إذ تكون التنبؤات الجويَّة الدقيقة بالغة 

الأهميَّة.

بعيداً عن التنبؤ بالطقس الفوري، قد ترمي الدراسة بظلالها على علم المناخ بتداعيات كبيرة. وبما أنَّ ندفات الثلج والمطر تلعبُ دوراً حاسماً في العمليات الجويَّة مثل تكوين السحب وانعكاس الإشعاع الشمسي، فإنَّ فهم ديناميكياتها يوفر أدلة على أنظمة المناخ الأكبر.

يمكن أنْ يؤثر سلوك ندفات الثلج في كيفيَّة تشكل السحب وتبددها، ما يؤثر في توزيع درجات الحرارة العالميَّة وربما يغير أنماط الطقس بمرور الوقت.

كما يمكن أنْ تكون هذه الأفكار متكاملة في دراسة تأثيرات تغير المناخ، إذ من المرجح أنْ توفر النماذج التي تأخذ في الاعتبار هذه التفاصيل على المستوى الجزئي صورة أكثر دقة لديناميكيات المناخ على المدى

 الطويل. من خلال تقديم فهم أكثر دقة لهذه العمليات الأساسية، فإنَّ بحث "ستاوت" مهيأ ليكون قطعة محورية في اللغز الأوسع 

لفهم كوكبنا المتغير والاستجابة له.

ثورة في عالم التنبؤ بالطقس

هذه الاكتشافات لها آثارٌ كبيرة على التنبؤ بالطقس. إذ سيساعد الفهم الأفضل لكيفية تحرك أشكال بلورات الثلج المختلفة وتوجيه نفسها خبراء الأرصاد الجويَّة على تفسير إشارات الرادار الجويَّة بدقة أكبر. ما سيؤدي إلى تقديرٍ أفضل لمتى يتحول الجليد إلى مطر. ما يعني تحسين التنبؤات في بداية هطول الأمطار وموقعها وحجمها.

عن موقع earth.com