قد يرجع انتشار الطقس المتطرف في جميع أنحاء العالم إلى تغيرات في التيارات النفاثة، لكن لا يزال الجدل قائمًا حول هذا الأمر.

نظرًا لأن واسابورو أوويشي كان يعمل نائبًا لرئيس رابطة متحدثي لغة الإسبرانتو في اليابان، فقد اختار استخدام هذه اللغة في نشر اكتشافه؛ مما تسبب للأسف في ألا يلاحظه أحد تقريبًا.

حقيقة : بفضل التيارات النفاثة، تستطيع رحلات الطيران العابرة للمحيط الأطلنطي اختصار ساعة من وقت الطيران.

في منتصف عشرينيات القرن الماضي، كان أوويشي — الذي كان يعمل عالمًا للأرصاد الجوية في دوامه النهاري — يرسل مناطيد بحثية بالقرب من جبل فوجي عندما لاحظ أمرًا غريبًا. فما إن صعدت المناطيد إلى أعلى في الغلاف الجوي فوق السحب حتى اندفعت فجأة ناحية الشرق فوق المحيط الهادي؛ إذ كانت هناك رياح عالية مستمرة — غالبًا أقوى من الإعصار — تهب من الغرب إلى الشرق فوق اليابان.

لاحظ آخرون أمرًا مشابهًا في أوروبا، لكن أوويشي كان أول من ربط بين الظاهرتين وأشار إلى وجود حزام ضيق وثابت من الرياح يدور حول الأرض عند دوائر العرض المتوسطة، قاطعًا مسافة تتراوح بين ١٠٠ إلى ٤٠٠ كيلومتر في الساعة.

وتدريجيًّا انتشرت المعلومات حول التيار النفاث في جميع أنحاء العالم أيضًا، وإن تحقق ذلك عبر وسائل غير تقليدية

(انظر اخر المقال بعنوان «فشل القنابل المنطادية»). 

واليوم أصبح ركوبه أمرًا شائعًا؛ فالاندفاع مع التيار النفاث ناحية الشرق قد يختصر نحو ساعة من زمن رحلات الطيران التي تعبر المحيط الأطلنطي. ومع ازدياد معرفتنا بالتيار النفاث اتضح أنه ليس بظاهرة عجيبة نادرة، فسرعته ومساره هما اليد الخفية التي توجه معظم الأنظمة الجوية في القارات بالأسفل. وعند تعرضه للاضطراب قد يترتب على ذلك أشكال متعددة من الطقس المتطرف، بدءًا من موجات التجمد وانتهاءً بموجات الجفاف والموجات الحارة والفيضانات الكارثية.

إن ما يبعث على القلق، خاصةً في الفترة الأخيرة، هو التغير الذي يشهده التيار النفاث. لكن هل يحدث ذلك حقًّا؟ وإذا كان كذلك، فكيف حدث إذن؟ ولماذا؟

يشتمل غلاف الأرض الجوي على العديد من التيارات النفاثة المختلفة في دوائر عرض مختلفة، أقواها هما التياران النفاثان القطبيان: واحد في نصف الكرة الشمالي والآخر في نصف الكرة الجنوبي. يبلغ عرض كل تيار منهما عدة مئات من الكيلومترات ويتبع كل منهما مسارًا متعرجًا في قمة طبقة التروبوسفير، وهي أدنى طبقات غلاف الأرض الجوي. يوجد التياران على ارتفاع يتراوح بين ٧ إلى ١٢ كيلومترًا، وبشكل عام بين دائرتي عرض ٥٠ و٧٠، على الرغم من أنهما قد ينحرفان بعيدًا عن مواقعهما بانتظام.

يرجع أصل هذين التيارين إلى عملية بسيطة جدًّا. فحيثما يلتقي الهواء القطبي الكثيف البارد مع الهواء الأخف والأكثر دفئًا القادم من المناطق القريبة من خط الاستواء؛ تندفع الرياح لمعادلة اختلاف الضغط. يتسبب دوران الأرض من الغرب إلى الشرق في تحويل مسار تلك الرياح عن مسارها المفترض من الشمال أو الجنوب إلى مسار يتجه نحو الشرق. في نصف الكرة الجنوبي، يحيط التيار النفاث القطبي بالمنطقة القطبية الجنوبية، غالبًا فوق المحيط المتجمد الجنوبي. وفي نصف الكرة الشمالي يمر التيار فوق أمريكا الشمالية وأوروبا واليابان، وهي بعض من أكثر المناطق كثافة سكانية على وجه الأرض.

وعلاوة على ذلك، نحن نشعر بتأثير التيار النفاث على الأرض. فالجبهات الهوائية وأنظمة الضغط المنخفض التي نألف وجودها في النشرات الجوية هي عبارة عن تجسيدات لتأثير التيار النفاث على الأرض عندما تسحب رياحه العالية الهواء بالأسفل حول الكوكب (انظر الشكل). يتحدد الطقس في معظم أنحاء أوروبا بفعل التيار النفاث القادم من المحيط الأطلنطي، في حين يتحدد على نحو مماثل الطقس في معظم أنحاء غرب الولايات المتحدة بفعل التيار النفاث القادم من المحيط الهادي. فإذا كان موقعك شمال التيار النفاث — وبالتالي أسفل الهواء القادم من القطبين — فسيكون الجو باردًا. أما إذا كان موقعك جنوب التيار، فسيكون الجو دافئًا. إذا كان موقعك تحت مسار التيار النفاث أثناء امتصاصه للهواء الرطب لأعلى، فسوف تتكثف المياه وستجلب الجبهات الهوائية طقسًا مطيرًا متقلبًا.

التحرك لأعلى
يحدد موقع التيار النفاث القطبي حالة الطقس عند دوائر العرض المتوسطة في نصف الكرة الشمالي.

إلا أن التيار النفاث لا يتبع مسارًا مستقيمًا، بل يتعرج كنهر في سهل مسطح معرض للانغمار بمياه الفيضان؛ إذ يتحرك في بعض الأحيان شمالًا وفي أحيان أخرى جنوبًا. وفي أغلب الأحيان تنتج تلك التعرجات عن تمدد الهواء وانسحاقه أثناء مرور التيار النفاث فوق الجبال. وهي الظاهرة التي تعرف باسم أمواج روسبي، وترتحل هذه الأمواج ببطء ناحية الشرق وتستغرق عادةً أسبوعًا للعبور فوق أمريكا الشمالية، على سبيل المثال.

أحيانًا تتوقف تلك الأمواج عن الحركة عادةً عندما يبطئ التيار النفاث سرعته؛ نتيجةً للتقلبات العشوائية في اختلاف درجة الحرارة بين الهواء القطبي والهواء غير القطبي، وهو ما ينتج عنه «مرتفعات جوية حاجزة» داخل حلقات التعرجات. تعلق أجزاء من العالم إما تحت مظلة عريضة من الهواء الساخن الجاف الذي يتمدد شمالًا من المناطق الاستوائية في الصيف أو تحت هواء بارد جدًّا يصل إلى الجنوب قادمًا من القطب الشمالي في الشتاء.

معظم الناس لا يهتمون كثيرًا ببضعة أيام من الطقس الحار أو البارد، المطير أو الجاف. لكنَّ طقسًا يستمر بضعة أسابيع قد يكون له أهمية كبيرة، إذ تسببت موجة الحر الطويلة في أوروبا عام ٢٠٠٣ — وهي أحد النماذج التقليدية للطقس عالي الرطوبة بمعنى الكلمة — في مصرع ٧٠ ألف شخص تقريبًا. ويُلقي الآن علماء الأرصاد الجوية باللائمة في حدوث الجفاف في وسط غرب الولايات المتحدة في ثلاثينيات القرن الماضي على التيار النفاث المتقلب، الذي شق طريقه جنوبًا محولًا مسار الأمطار المعتادة ومتسببًا في موجة جفاف في المنطقة الحاجزة.

الموجة الحارة القطبية الشمالية
كان التيار النفاث ضعيفًا أثناء عدد كبير من فصول الشتاء الشمالية الأخيرة، إذ أخذ في التعرج على نحو غير منتظم؛ مما أدى إلى وصول الهواء القطبي إلى مناطق جنوبية مثل ولاية فلوريدا — حيث سقطت سحالي الإجوانا المتجمدة من فوق الأشجار. ومعاناة غرب أوروبا من فصول شتاء باردة طويلة؛ جعلت البعض يستهزئ بفكرة الاحترار العالمي.

وقد نشأت كذلك الموجة الحارة الصيفية الضخمة عام ٢٠١٠ — التي أشعلت حرائق الغابات في أنحاء روسيا — نتيجةً لمرتفع جوي حاجز استمر فترة طويلة جدًّا، وجلب معه هواءً جافًّا حارًّا من أفريقيا طوال أسابيع متتالية دون انقطاع. وفي نفس الوقت، وفي أقصى الشرق دفعت حلقة طويلة أخرى في التيار النفاث الهواءَ الرطب إلى أسفل من الشمال ناحية جبال الهيمالايا، حيث تفاعل مع الرياح الموسمية الآسيوية متسببًا في فيضانات ضخمة اندفعت عبر نهر السند، حتى إن المياه غمرت خُمس باكستان في إحدى الفترات.

لطالما شكل التيار النفاث المتقلب والمرتفعات الجوية الحاجزة المتقطعة جزءًا من الطقس عند دوائر العرض المتوسطة. لكن بعض الباحثين لاحظوا اتجاهًا باعثًا للقلق، ففي عام ٢٠٠٨ حلل كل من كريستينا آرتشر — التي تعمل الآن في جامعة ديلاوير بمدينة نيوآرك — وكين كالديرا — من جامعة ستانفورد بولاية كاليفورنيا — بيانات التيارات النفاثة من عام ١٩٧٩ حتى عام ٢٠٠١، ووجدا أن التيار النفاث القطبي الشمالي أصبح أبطأ على نحو ضئيل وإن كان مؤثرًا خلال تلك الفترة. وفي أواخر عام ٢٠١٢ أشار جيمس أوفرلاند — الباحث بالإدارة الوطنية الأمريكية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي — إلى تعرج التيار النفاث خلال السنوات الخمس الماضية على نحو يزيد عن نسبة تعرجه أثناء العقود الثلاثة السابقة. وقد شهد العام الماضي كذلك اكتشاف الباحثة جينيفر فرانسيس — من جامعة روتجرز في مدينة نيو برونزويك بنيو جيرسي — لانخفاض متوسط سرعة التيار النفاث في الخريف بنسبة ١٤٪ فوق أمريكا الشمالية وشمال الأطلنطي منذ تسعينيات القرن الماضي، بينما أصبح مساره يتسم بالمزيد من الغرابة.

وأثناء جلسة استماع أمام مجلس الشيوخ الأمريكي في شهر يوليو لهذا العام، ذهبت فرانسيس في زعمها إلى حد القول بتسبب التيار النفاث الذي أصبح ضعيفًا في المسار العجيب الذي سلكته العاصفة المدارية ساندي، والذي تسبب في تدمير أجزاء من مانهاتن خلال العام الماضي. وقد صرحت بذلك عقب أيام من إعلان مدينتي أنكوراج في ألاسكا ونوريلسك في سيبيريا لدرجات حرارة تقترب كثيرًا من درجات الحرارة في البحر المتوسط، وقد أرجع ذلك كله إلى مرتفعات جوية حاجزة توجه الحرارة شمالًا.

في تلك الأثناء كان التيار القطبي في نصف الكرة الجنوبي قد بدأ يتحرك أيضًا منجرفًا ناحية القطب، لكنه اكتسب قوة في العقود الأخيرة. يوجد كذلك دليل قوي على أن كلتا الظاهرتين ترجعان إلى ثقب الأوزون في طبقة الستراتوسفير بالأعلى. وقد يرجع انخفاض تساقط الأمطار في جنوب أستراليا إلى هذا الانجراف ناحية الجنوب، بما أن هذه المنطقة أصبحت تقع الآن على غير المعتاد تحت التيار النفاث القطبي الجنوبي.

لكن فرانسيس تعتقد أن نصف الكرة الشمالي يشهد ظاهرة عجيبة لا علاقة لها بثقوب الأوزون. ففي شهر مارس خلال العام الماضي نشرت فرانسيس — بالاشتراك مع الباحث ستيفن فافرس من جامعة ويسكونسن-ماديسون — فكرتها التي تزعم كون المسئول عن ذلك هو الاحترار المتسارع للمنطقة القطبية الشمالية. فدرجة حرارة المنطقة القطبية الشمالية تزداد بمعدل أسرع مرتين أو ثلاث مرات من معظم أجزاء الكوكب الباقية؛ فالجليد والثلوج البيضاء التي تعكس الطاقة الشمسية في الاتجاه العكسي ناحية الفضاء آخذة في الاختفاء، ويحل محلها المحيط واليابسة الداكن لونهما الممتصان للطاقة. يؤدي هذا «التضخيم القطبي» إلى تضاؤل الاختلاف في درجة الحرارة بين المنطقة القطبية الشمالية والمناطق القريبة من خط الاستواء. وبما أن هذا الاختلاف هو المتسبب في تكون التيار النفاث؛ فسيصبح التيار ضعيفًا بدوره. تقول فرانسيس: «بالطبع الآليات معقدة، لكن ما نراه هو تأثير التضخيم القطبي على التيار النفاث. أنا واثقة من ذلك.»

مع ذلك فإن حجة فرانسيس لم تقنع الجميع بالطبع. فعلى سبيل المثال لا يتجاهل الباحث مايكل لوكوود بجامعة ريدينج بالمملكة المتحدة تأثيرات المنطقة القطبية الشمالية، لكنه يعتقد أن التغيرات التي تحدث في طبقة الستراتوسفير والناتجة عن نشاط شمسي منخفض قد تلعب كذلك دورًا في إبطاء حركة التيار النفاث: «لم يُحسم الأمر بعد، ومن ثم لن أستبعد أيًّا من العاملين، وقطعًا لن أستبعد تضافرها معًا.» وعلاوة على ذلك يشير الدور الواضح لفقدان أوزون طبقة الستراتوسفير في تسريع تيار نصف الكرة الجنوبي النفاث وتحوله ناحية القطب إلى أن تأثيرات طبقة الستراتوسفير قد تكون كبيرة أيضًا على التيارات النفاثة تحته.

على طرفي النقيض
ربما يرجع أقوى دعم لتصور فرانسيس حيال التيار النفاث الشمالي إلى حقيقة كونه يضعف ويتذبذب على أوضح نحو في فصل الخريف عقب ذروة ذوبان الجليد الموسمي في المحيط القطبي الشمالي خلال شهر سبتمبر، عندما يصل تدرج درجات الحرارة من الشمال إلى الجنوب إلى أقل معدلاته.

على الرغم من ذلك، يظل العديد من الباحثين حذرين حيال الوصول لاستنتاجات نهائية. تشير الدراسات القائمة على النماذج المناخية بالفعل إلى أنه في حالة اختفاء جليد البحر القطبي الشمالي بأكمله مع نهاية الصيف ستزيد احتمالية حدوث الفترات الحاجزة؛ مما يزيد كذلك من احتمال التعرض لفترات أبرد في الشتاء التالي، وذلك كما يذهب جوليان كاتيو الباحث بالمركز الفرنسي الوطني لأبحاث الأرصاد الجوية في تولوز الذي يضيف قائلًا: «لكن الفترات الحاجزة الأخيرة تعدُّ أحداثًا استثنائية منفردة، وتمنعنا ندرتها من التوصل إلى أي استنتاجات حيال التغيرات طويلة الأمد.»

على صعيد آخر يحتوي رأي الباحثة إليزابيث بارنز بجامعة كولورادو في فورت كولينز على مزيد من الانتقاد. إذ تزعم أن التيار النفاث الأكثر بطئًا وتذبذبًا الذي وصفته فرانسيس كان في الحقيقة «نتاج المنهجية» التي استخدمتها لقياس موجات روسبي. وقد أعادت تحليل أرقام فرانسيس زاعمةً أن تحرك التيار النفاث القطبي الشمالي تجاه القطب أفسد البيانات وأن الطقس لم يستمر فترة تزيد عن المعتاد، فتقول: «لم نجد أي زيادة مؤثرة في المرتفعات الجوية الحاجزة في أي من المواسم.»

تحول الجدال إلى خصومة شخصية مع اتهام فرانسيس العلني لبارنز بعدم اتباع «نهج متوازن» في أبحاثها. وعليه رفض أحد الشخصيات البارزة في هذا المجال التعليق على هذا العمل البحثي لبارنز عندما اتصلت به مجلة نيو ساينتيست؛ خشية أن يُتهم بالانحياز إلى أحد الجانبين. تعلق باحثة فيزياء الغلاف الجوي جوانا هيج من جامعة إمبريال كوليدج لندن في محاولة لتلطيف الأجواء قائلةً: «لا أعتقد أن بارنز تقصد أن هذا (النشاط الموجي الأكبر) لا يحدث، بل تعني فحسب أن فرانسيس لم تثبته على نحو دقيق.»

إن ما تبرهن عليه هذه الضجة حقًّا هو صعوبة التحدث بثقة كبيرة عما سيحدث للتيار النفاث في المستقبل. فمعظم نماذج الكمبيوتر الضخمة المصممة للتنبؤ بالتغير المناخي — بما في ذلك القيام بتحليل جديد لنماذج مختلفة صممت من أجل أحدث تقييم أجرته الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، الذي نُشر التقرير الخاص به على شبكة الإنترنت الشهر الماضي — تتنبأ في الحقيقة بتيارات قطبية نفاثة أسرع، وبعدد أقل من المرتفعات الجوية الحاجزة في الشتاء وعدد أكبر منها في الصيف بالرغم من هذا، وذلك كما يذهب كاتيو، بما يعني المزيد من موجات الصيف الحارة مع عدد أقل من فترات البرد الشتوية المتطرفة والمستمرة. إن عملية المراجعة المستفيضة الهادفة لإنتاج تقرير الهيئة سابقة الذكر لم تتناول نتائج فرانسيس الأخيرة بالتحليل. والتقرير يكتفي بالقول: إن «النزعات التي تشهدها سرعة التيار النفاث غير مؤكدة.»

يتوقف مستقبل الطقس الذي سيتحمل مليارات من البشر آثاره على معرفة من كان محقًّا، وهو أمر خطير بكل جوانبه. تزعم سيريا هاكينين — الباحثة في مركز جودار للرحلات الفضائية التابع لوكالة ناسا في مدينة جرينبيلت، بولاية ميريلاند — أن رياح التيار النفاث تساعد كذلك على الحفاظ على أنماط التيارات المحيطية في أقصى شمال الأطلنطي؛ حيث تنساق التيارات هناك بشكل مباشر بأنماط الرياح السطحية، وهي ذات الرياح التي يتحكم فيها التيار النفاث. تضمن تلك الأنماط التيار المتقلب — الذي يطلق عليه في بعض الأحيان حزام النقل العالمي — والذي يحافظ على تيار الخليج الذي يبقي شمال غرب أوروبا منطقة دافئة على غير العادة بالنظر إلى دائرة العرض التي تقع فيها.

يقول كاتيو: «إن أهم نقطة تتعلق بالتيار النفاث هو مدى فوضويته على جميع المقاييس الزمنية، بدءًا من التغييرات اليومية وانتهاءً بالتغيرات السنوية، بل وحتى على سياق التغير العقدي.» وتتزايد المخاوف من حدوث تغيرات ضخمة في الطقس، وذلك على الرغم من عدم قدرتنا على تقديم تنبؤ دقيق للكيفية التي ستسير عليها الأمور. ومن المتوقع أن توضح تلك التغيرات العميقة والمفاجئة في الطقس اليومي حقيقة التغير المناخي على نحو يفوق أي تغييرات تدريجية في متوسط درجة الحرارة. ففي بعض من أكثر المناطق كثافة سكانية على الكوكب، قد نكون عرضة لمناخ أكثر اضطرابًا مما تتنبأ به النماذج المناخية.

فشل القنابل المنطادية
لقي بحث واسابورو أوويشي الريادي حول التيار النفاث في عشرينيات القرن الماضي «تجاهلًا حقيقيًّا» لدى الغرب؛ لأنه نُشر بلغة الإسبرانتو، وذلك وفقًا لجون لويس الباحث في المختبر الوطني للعواصف العنيفة التابع للحكومة الأمريكية، الذي درس هذه المسألة.

لكن الحال تبدل أثناء الحرب العالمية الثانية؛ إذ وَضعت اليابان خطة لمفاجأة الولايات المتحدة — التي كانت تخوض صراعًا معها وقتها — عبر استخدام الرياح في النقل السريع للقنابل. فكانت مناطيد الهيدروجين تركب التيار النفاث من اليابان حاملةً قنابل حارقة تم ضبطها بحيث تسقط ما إن يصل المنطاد فوق اليابسة. وبمساعدة مخططات الرياح التي أعدها أوويشي، أطلقت اليابان ٩ آلاف قنبلة منطادية — المسماة فو-جو — في الفترة بين نوفمبر ١٩٤٤ وأبريل ١٩٤٥.

ولحسن حظ الولايات المتحدة، أخطأ علماء الأرصاد اليابانيون في حساب التوقيت؛ إذ كان التيار النفاث أضعف قليلًا مما قدر أوويشي، ومن ثم استغرقت المناطيد ٩٦ ساعة في المتوسط لعبور المحيط الهادي بدلًا من ٦٥ ساعة كما كان مقدرًا، وذلك كما ذكر لويس. ألقت جميع المناطيد قنابلها في المحيط الهادي دون حدوث أي أضرار باستثناء ٣٠٠ منطاد، وتمكن أحد المناطيد التي نجت من إصابة خط لتوصيل الكهرباء؛ مما أدى إلى انقطاع الكهرباء عن منشأة هانفورد للأسلحة النووية في واشنطن، التي كانت تجهز وقتها القنابل الذرية التي ستلقى على مدينتي هيروشيما وناجازاكي. كذلك سقطت قنبلة منطادية أخرى على نزهة كانت تنظمها إحدى مدارس الأحد في ولاية أوريجون متسببة في مصرع ٦ أفراد، وهم ضحايا القتال الوحيدين على أرض الولايات المتحدة طوال مدة الحرب. دفع ذلك الغرب إلى الانتباه أخيرًا إلى أهمية التيار النفاث؛ إذ كانت لغة القنابل المنطادية أبلغ من لغة الإسبرانتو.