The Tropical Stratospheric Temperature Effect : Relationship Between QBO and MJO - Chemistry and Dynamics

​​​آثار علاقة وارتباط تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان في التروبوسفير المدارية بتذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات في الستراتوسفير وحركة أوزون الستراتوسفير المدارية السفلى والعلاقة بين درجات حرارة طبقة الستراتوسفير الدنيا وبين درجات الحرارة التروبوسفير الدنيا هي آثار واضحة وجلية وعلاقة شديدة الارتباط
​
​ وهي ملخص الأثر الذي أسميه كغيري من الباحثين بالتغير الحراري الناتج عن العمليات الحركية والكيمياء إشعاعية في الغلاف الجوي

وهي التي تعتمد على كمية الأوزون وكمية الإشعاع الوارد إلى السطح والحركة الخاصة بتذبذب الرياح المدارية مادن جوليان
​
التي تستجيب لذلك استجابة متنوعة ومعروفة وتقاس في حركة تذبذب الرياح المدارية بين المحيط الهندي والقارة البحرية
​​
وهو محصلة العلاقة الكبرى التي أسميها : بالتناوب الحراري بين طبقات الستراتوسفير وبين طبقات التروبوسفير

ولأهمية مناخ المنطقة الاستوائية ، لأنه مسرح عمليات تذبذب مادن جوليان ؛ العمليات الإشعاعية والكيميائية والحركية
​
لابد من تبسيط كيف يقوم هذا التدفق الضخم في الرياح بتغيير الكتلة الحرارية في الغلاف الجوي العلوي والسفلي في المنطقة الاستوائية بمشيئة الله

وكيف تقوم هذه العملية الضخمة بالمساهمة في بناء دورة نسيم البر والبحر الاستوائية الكبرى وظهور موجة كلفن الاستوائية التي تشترك في صياغتها ظروف مناخية كبيرة نظرا لاتساع رقعة مساحتها

---

الملخص والمختصر لتلك العلاقة في هذه الأسطر
​
إن تزايد الأوزون في الستراتوسفير الاستوائية
بين مستويات 10 حتى 100 هكتوباسكال
يؤدي إلى نقص المزيد من الإشعاع الشمسي فوق البنفسجي الوارد إلى الطبقات الدنيا من التروبوسفير الاستوائية
​
هذه العملية تؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة المستويات بين 10 حتى 100 هكتوباسكال
​وانخفاض درجات حرارة الطبقات الدنيا من التروبوسفير الاستوائية حتى السطحية
​
::::
::::
​
والعكس يحدث حينما تتناقص كتلة الأوزون في الستراتوسفير الاستوائية
​بين مستويات 10 حتى 100 هكتوباسكال 
حيث يؤدي ذلك إلى عبور المزيد من الإشعاع الشمسي فوق البنفسجي الوارد إلى الطبقات الدنيا من التروبوسفير

هذه العملية تؤدي إلى انخفاض درجات حرارة الستراتوسفير الاستوائية
وبالتالي ينعكس الأمر على الطبقات الدنيا والسطحية من التروبوسفير الاستوائية حيث ترتفع درجات حرارتها


كل هذا الأمر يحدث كعلاقة ديناميكية ضخمة بين تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان
MJO
وتذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات
QBO
​
تأثير تذبذب الرياح شبه ثنائية السنوات من ناحية قيادته لكتلة الأوزون في الستراتوسفير ، هو تأثير كبير في مناخ المنطقة الاستوائية وخاصة مدار بحثنا هنا : القارة البحرية

وتأثير تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان من ناحية المساهمة في بناء تذبذب الرياح المدارية شبه ثنائي السنوات وتغيير حركة تيارات مياه المنطقة المدارية ودرجات الحرارة فيها والمضخة الملحية ، هو تأثير ضخم وواسع ويصل معظم مناطق كوكب الأرض
​​
::​:::
:::::
​

ما الذي تُسببه هذه العملية الكيميائية الإشعاعية والديناميكية في المنطقة الاستوائية والعالمية ؟
​
يحدث هناك تغيرات كبيرة تشترك في التأثير على عدة معطيات ، منها ما يتصل بحرارة المنطقة الاستوائية خاصة في المنطقة المعروفة عند باحثي تذبذب مادن جوليان بالقارة البحرية وتنتشر هذه التغيرات في معظم مناطق كوكب الأرض مع حركة تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان

ومنها ما يتعلق ببناء موجة كلفن الاستوائية والهبات الريحية النشطة كالمتفجرة التي تحدث بين المحيط الهندي والقارة البحرية من جهة وبين القارة البحرية وغربي المحيط الهادئ من جهة فيما أسميه بظاهرة

​Zonal Wind Burst Phenomenon​

وهي أهم أشكال تذبذب مادن جوليان هناك
​​
::::

كمعظم قراء هذه المدونة ، يبدون دوما تساؤلا من نحو : كيف نقرأ مناخ شبه الجزيرة العربية في ضوء هذه العملية الكيمياء إشعاعية والحركية المتصلة بين تذبذب مادن جوليان وتذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائية السنوات ؟

​سأستعرض ذلك بمشيئة الله وفق نظرية الفواصل المدارية الموسمية بدرجة الدورة المدارية المحددة
بـ 90 يوما
​
وليس فيما يتعلق بالرياح الشرقية والغربية في مستويات الستراتوسفير ، بل فيما يتعلق بدرجات الحرارة في مستويات الستراتوسفير لأهميتها من ناحية الإشعاع ؛ المورد الحراري الكبير للمنطقة الاستوائية
​
بين مستويات 10 حتى 100 هكتوباسكال وهي محصلة الستراتوسفير الاستوائية التي يدور
فيها ويتحرك تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات
​
أهتم هنا بالدورة الموسمية لتذبذب الرياح المدارية مادن جوليان ونموذجه الموسمي مطبقا رؤاه على معطيات تذبذب الرياح المدارية الاستوائية شبه ثنائي السنوات المعروف بـ

QBO


:::

أنا هنا سأهتم بالكتلة الحرارية التي يتركها خلفه غاز الأوزون في طبقات الستراتوسفير الاستوائية
​لذلك أرجو الانتباه لهذه النقطة ، لأننا هنا نناقش الإشعاع العامل المهم جدا لوجود الحمل الحراري في حالتيه النشطة والضعيفة

---

ما هي أبرز مميزات الكتلة الحرارية لتذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات في مستويات الستراتوسفير  ؟

هناك مرحلتان حراريتان في الستراتوسفير الاستوائية يتركهما خلفه تذبذب الرياح المدارية شبه ثنائي السنوات

المرحلة الأولى : مرحلة برودة الستراتوسفير الاستوائية
QBO 1 - Temperature in the Stratosphere at 10hpa To 100hpa Level : Less Ozone = Cold Stratosphere

المرحلة الثانية : مرحلة دفء الستراتوسفير الاستوائية
QBO 2 - Temperature in the Stratosphere at 10hpa To 100hpa Level : More Ozone = Warm Stratosphere

سآخذهما بالتفصيل ثم نذهب لهبات الرياح الغربية والشرقية التي تتقلب في النشاط والاتجاهات في المحيط الهندي أو في القارة البحرية أو غربي المحيط الهادي تأثرا وتأثيرا مشتركا بهاتين المرحلتين​
وهي ظاهرة تذبذب مادن جوليان في المحيط الهندي والقارة البحرية وغربي المحيط الهادئ
​
Zonal Wind Burst Phenomenon

---

QBO 1 PHASE
​المرحلة الأولى

​تم تصميم هذا العمل الرسومي بواسطتي موضحا كامل العمليات التي تتم بين الستراتوسفير
وبين التروبوسفير خلال المرحلة الأولى
​
:::

في هذه المرحلة الأولى وهي غالبا تأتي حينما يكون تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات شرقيا
ولا يمكن الاعتماد على الرياح في تلك المستويات بل المهم هنا هو درجات الحرارة لأنها تسبق أو تتأخر عن حركة الرياح ، لذلك تم الاهتمام بقيمة درجات الحرارة

حيث يحدث نقص حراري كبير في الستراتوسفير الاستوائية وتبريد كبير نظرا لقلة الأوزون
بسبب الرياح الشرقية ، وحينها لا يحدث تفاعل كيمياء إشعاعي في الستراتوسفير الاستوائية مع الأشعة فوق البنفسجية وتمر عملية إنتاج الأوزون بضعف شديد
ثم تنهار الستراتوسفير حراريا​

​
وهذا الأمر ينعكس بشكل كبير على التروبوسفير الاستوائية حول القارة البحرية حيث ترتفع درجات الحرارة
السطحية تدريجيا هناك نظرا لعبور المزيد من الأشعة فوق البنفسجية إلى السطح
فتزداد كميات كتلة الرطوبة النوعية ، ويزداد هطول الأمطار هناك
​ويبدأ الخصب طويل التأثير على القارة البحرية ، وهو الفاصل المداري الخصب
​
وفي هذه المرحلة ينشط الوجه الأول من ظاهرة تذبذب مادن جوليان في القارة البحرية
​
​Zonal Wind Burst Phenomenon​

​ تذبذب الرياح العرضية بين المحيط الهندي والقارة البحرية وغربي المحيط الهادئ وهو وجه 

رياح غربية في المحيط الهندي ورياح شرقية في المحيط الهادئ
Westerly Wind Burst Phase 1

​حالة مناخ شبه الجزيرة العربية خلال هذه المرحلة

هذه المرحلة هي التي يتحول فيها مناخ شبه الجزيرة العربية  - موسميا - لمرحلة الجفاف
​لارتباط منطقة شبه الجزيرة العربية الشديد بهذه الدورة ديناميكا كونها مصدر كبير من مصادر الكتل الشمالية الجافة
​
حيث يغلب في هذه المرحلة تدفق رياح الشمال الجافة من وإلى منطقة شبه الجزيرة العربية والصومال
على الرياح البحرية الرطبة ويتجه الخصب حينها ناحية القارة البحرية

---

QBO 2 PHASE
​المرحلة الثانية

​
​تم تصميم هذا العمل الرسومي بواسطتي موضحا كامل العمليات التي تتم بين الستراتوسفير
وبين التروبوسفير خلال المرحلة الثانية
​
​::::

في هذه المرحلة الثانية وهي غالبا تأتي حينما يكون تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات غربيا
ولا يمكن الاعتماد على الرياح في تلك المستويات بل المهم هنا هو درجات الحرارة لأنها تسبق أو تتأخر عن حركة الرياح ، لذلك تم الاهتمام بقيمة درجات الحرارة 
​
​وبسبب نشاط الرياح الغربية في مستويات الستراتوسفير الاستوائية فإن غاز الأوزون سيزداد 
وسيكون التفاعل بين الأشعة فوق البنفسجية وبين كتلة هواء الرياح الغربية تفاعلا منتجا للأوزون ، هذا التفاعل الكيمياء إشعاعي  المنتج للأوزون سيرفع درجات حرارة الستراتوسفير الاستوائية وبالتالي هناك نقص في كميات الأشعة فوق البنفسجية الواردة إلى السطح ، ثم تتسبب هذه العملية بنقص حراري في كتلة الهواء السطحي ودرجات الحرارة السطحية وتتناقص كميات الرطوبة النوعية فوق القارة البحرية وينقص هطول الأمطار بشكل كبير هناك
​
وبالتالي يعرف هذا الموسم بالموسم الجاف ، أو الفاصل المداري الجاف

​
وفي هذه المرحلة الثانية ينشط الوجه الثاني من ظاهرة تذبذب مادن جوليان في القارة البحرية
​
​Zonal Wind Burst Phenomenon​

​ تذبذب الرياح العرضية بين المحيط الهندي والقارة البحرية وغربي المحيط الهادئ وهو وجه 

رياح شرقية في المحيط الهندي ورياح غربية في غربي المحيط الهادئ
Easterly Wind Burst Phase 2

​حالة مناخ شبه الجزيرة العربية​
هذه المرحلة هي التي يتحول فيها مناخ شبه الجزيرة العربية  - موسميا - لمرحلة الخصب
​بمشيئة الله
​لارتباط منطقة شبه الجزيرة العربية الشديد بهذه الدورة ديناميكا
تتدفق رياح الخصب من المحيط الهندي إلى شبه الجزيرة العربية والقرن الأفريقي​

---

مظاهر الارتباط بين تذبذب مادن جوليان وتذبذب الرياح المدارية شبه ثنائي السنوات ؟


تذبذب مادن جوليان وتذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات ؟

يقوم تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان بتنظيم هذه الدورة من التغيرات حينما تصل الآثار للتروبوسفير
المدارية ، لذلك ، كل هذا الطرح يتعلق بهذه الجزئية
ينشط تذبذب مادن جوليان لعدة أسباب ، لأنه ظاهرة ضخمة الاتجاهات والتنوع والاتساع ، هنا ناقشنا جزءا من أنشطته المتصلة بتذبذب حرارة الستراتوسفير ، تذبذب شبه ثنائي السنوات

​لذا ، ينبغي التنبيه على أمرين ، هما : تذبذب مادن جوليان يأتي مقترنا بآثار تذبذب رياح الستراتوسفير الاستوائية شبه ثنائي السنوات ، ويأتي غير مقترن ، والغالب فيه الاقتران


كتلة الأوزون في الستراتوسفير الاستوائية وعلاقتها بالحمل الحراري ؟

لنشاط الحمل الحراري في المنطقة الاستوائية في القارة البحرية لابد من نقص الأوزون في الستراتوسفير الاستوائية

وهذا عادة يأتي مع ظروف الرياح الشرقية في تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات

بينما لضعف نشاط الحمل الحراري في المنطقة الاستوائية في القارة البحرية فلابد من تزايد كميات الأوزون في الستراتوسفير الاستوائية

​وهذا يأتي عادة مع ظروف الرياح الغربية في تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات

​:::::::::::::
​

كتلة الأوزون في الستراتوسفير الاستوائية وعلاقتها بموجة كلفن الاستوائية ؟

تنشط الرياح الشرقية في المحيط الهندي وتنشط الرياح الغربية غربي المحيط الهادئ عادة مع المرحلة الغربية من تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات

بينما تنشط الرياح الغربية في المحيط الهندي وتنشط الرياح الشرقية غربي المحيط الهادئ عادة مع المرحلة الشرقية من تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات

موجة كلفن الاستوائية تتبدل من مجموع هذا النشاط ، ونشاط وتبدل تذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات يعود أيضا لنفس الحالة التي تحدث في التربوبوسفير الاستوائية التي تشكلت منها موجة كلفن ، فهو أيضا عبارة عن موجة كلفن تشترك في التأثر والتأثير مع موجة كلفن الاستوائية في التروبوسفير

​:::::::::::::
​
النشاط الكبير في تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان ؟

يسبق ويرافق النشاط الكبير المائل للمرحلة الغربية
MJO-WEST1
MJO-WEST2
​
بالنسبة لتذبذب الرياح المدارية مادن جوليان بارتفاع كبير في درجات حرارة مستويات الستراتوسفير الاستوائية
​
إما بشكل كلي لمستويات الستراتوسفير الاستوائية أو بشكل تنازلي = من أعالي الستراتوسفير حتى أدناها

::

ويسبق ويرافق النشاط الكبير المائل للمرحلة الشرقية
MJO-EAST1
MJO-EAST2

بالنسبة لتذبذب الرياح المدارية مادن جوليان بانخفاض كبير في درجات حرارة مستويات الستراتوسفير الاستوائية
​
إما بشكل كلي لمستويات الستراتوسفير الاستوائية أو بشكل تنازلي = من أعالي الستراتوسفير حتى أدناها

​:::::::::::::

تطرف حركة تيارات مياه المنطقة المدارية ؟

​تتحرك تيارات مياه المحيط الهندي ومياه غربي المحيط الهادئ العرضية على خط الاستواء الحركة الموسمية الطويلة بسبب حركة تذبذب الرياح المدارية مادن جوليان المؤثر المباشر في حركتها المتطرفة موسميا
بمشيئة الله

هناك الكثير من المعطيات .. أكتفي بهذا القدر

---

أمثلة

متغير الفواصل المدارية الموسمية الخاص بتذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات : تطرف درجات الحرارة في مستويات الستراتوسفير الاستوائية حول القارة البحرية
خلال الفترة من 10 أغسطس 1995 حتى 10 أغسطس 1997

أمامنا الآن مثال مبسط على العمليات والشروحات السابقة

تذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات من حيث درجات حرارة الستراتوسفير الاستوائية
للمستويات بين 10 حتى 100 هكتوباسكال
من أعالي الستراتوسفير حتى أدناها

يوضح المخطط الدفء الذي كان بين نهاية خريف 1995 حتى بدايات فصل الربيع 1996
ثم البرودة في الستراتوسفير التي غمرت الفترة الصيفية من عام 1996 حتى بداية الخريف

النشاط الصيفي لتذبذب الرياح المدارية مادن جوليان في القارة البحرية كان مائلا بشدة
​صيف 1996 في مرحلته الشرقية الثانية وهي مرحلة القارة البحرية

الموجة الحرارية التنازلية التي ظهرت نهايات الخريف من 1996 حتى الفترة الربيعية
من العام 1996 لم تنتهي بل استمرت حتى بدايات الخريف في 1997

​بدأت استجابة تذبذب الرياح المدارية في منطقة المحيط الهندي والقارة البحرية لهذا التغير الحراري
الكبير بداية من خريف 1996 وقد استمر هذا الأمر حتى خريف 1997 تقريبا

---

​
تذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات من حيث درجات حرارة الستراتوسفير الاستوائية
للمستويات بين 10 حتى 100 هكتوباسكال
من أعالي الستراتوسفير حتى أدناها

للفترة من 10 أغسطس 2009 حتى 10 أغسطس 2011

يوضح المخطط لدرجات الحرارة الرأسية فوق منطقة القارة البحرية البرودة التي تشكلت 
منذ صيف 2009 ولم تهبط إلا صيف 2010 وقد كان خريف 2009 دافئا في الستراتوسفير الدنيا
ومع ذلك كان النشاط في مجمل موسم ضحلا وفي مستوى 100 هكتوباسكال حيث استمر الدفء من خريف 2009 حتى ربيع 2010
​
بينما كان الارتفاع الأكبر والذي ظل تنازليا وازداد في شتاء 2011 حتى فصل الربيع

---

​​
تذبذب الرياح شبه ثنائي السنوات من حيث درجات حرارة الستراتوسفير الاستوائية
للمستويات بين 10 حتى 100 هكتوباسكال
من أعالي الستراتوسفير حتى أدناها

للفترة من 11 أغسطس 2016 حتى 11 أغسطس 2018

يوضح المخطط الدفء الشديد الذي عبر أواخر شتاء 2017 وقد كان بادئا منذ صيف 2016 بشكل يسير قبل أن يتطور في شتاء وربيع 2017

تلاه التبريد الشديد في الستراتوسفير نتيجة نقص الأوزون والذي استمر من صيف 2017 حتى الآن

في هذه الأثناء وفي صيف 2018 بدأت موجة حرارية تنازلية الهبوط ناحية المستويات الأدنى من الستراتوسفير الاستوائية فوق القارة البحرية ، آثارها واضحة على منطقة القارة البحرية
منذ نهاية الشتاء ، وهي الآن تصل مستوى 30 هكتوباسكال
وصولها للمستويات 50 حتى 100 يرافقه موجة خصب فوق شبه الجزيرة العربية بمشيئة الله

خلال الأشهر المقبلة بمشيئة الله ستبلغ ذروة هذه العملية الحرارية التنازلية جزءا من فصل الخريف وجزءا من فصل الشتاء

استجابة مناخ شبه الجزيرة العربية ومناخ المنطقة الاستوائية في القارة البحرية في طرح آخر إن شاء الله

:::
:::

كان هذا الطرح مخصصا لجزء يسير من العمليات التي تنطوي عليها الستراتوسفير الاستوائية وتأثيرها الكبير على المورد الإشعاعي للمنطقة الاستوائية ، حساسية المنطقة الاستوائية لطبقة الستراتوسفير جدا عالية
وهي فوق ما كنت أعتقد
​
وكما أن هناك في القطب الشمالي ظاهرة تدعى بالاحترار القطبي المفاجئ في ستراتوسفير القطب الشمالي
ففي المنطقة الاستوائية أيضا احترار في الستراتوسفير ، مسؤول عنه غاز الأوزون

هذه الجزئية هي التي كنت أود إضافتها أثناء مراقبة تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات
مستخدما الفواصل المدارية

حيث أن الكثير من الخبراء الغربيين والشرقيين يهتمون دوما باتجاهات الرياح في الستراتوسفير الاستوائية
ولكنهم لا يُعيرون اهتماما جيدا بأهم قيمة معرفية تمدّنا بها الستراتوسفير الاستوائية وهي : الحرارة والإشعاع والأوزون

ينطوي تذبذب الرياح الاستوائية شبه ثنائي السنوات في الستراتوسفير على جملة من الأسرار البديعة
ولعل نقاشا آخر يتجدد ونناقش فيه ذلك بمشيئة الله
​
​وفق الله الجميع