تيار إيدي وحشي يتشكل قبالة سيدني. ما هو، وهل سيجلب موجة حر بحرية جديدة؟ | أستراليا الطقس

في الوقت الحالي، هناك شيء كبير يدور قبالة الساحل من سيدني – دوامة دوارة عملاقة من مياه البحر، قوية بما يكفي للسيطرة على تيارات المحيط قبالة جنوب شرق أستراليا.

يصف علماء المحيطات هذه المسطحات المائية الدوارة بأنها “دوامات” – ولكنها ليست تيارات دوامية صغيرة تراها في الجداول أو الأنهار. دوامات المحيط هائلة. ويبلغ عرضها عادةً مئات الكيلومترات (100 إلى 300 كيلومتر)، ويصل عمقها إلى 2 كيلومتر، ويمكن رؤيتها من الفضاء.

اتضح أن هذه الدوامات تؤدي إلى التغيير تحت الماء عن طريق توليد موجات الحر البحرية. يوضح بحثنا الجديد العلاقة بين الدوامة المحيطية الدافئة وموجة الحر البحرية القياسية التي ضربت سيدني في الفترة من ديسمبر 2021 إلى فبراير 2022.

الآن يحدث مرة أخرى. وتتشكل دوامة أكبر على بعد حوالي 50 كيلومترًا قبالة سيدني. لقد عدنا للتو من رحلة بحثية استغرقت 24 يومًا على متن سفينة الأبحاث RV Investigator التابعة لـ CSIRO لاستكشاف هذه الدوامة الوحشية.

تشير تقديراتنا إلى أن هذا الوحش الذي يبلغ عرضه 400 كيلومتر يحمل حرارة أكثر بنسبة 30% من المعتاد في هذا الجزء من المحيط. وتدور تياراتها بسرعة 8 كم/ساعة. وتصل درجات الحرارة العميقة تحت الماء إلى 3 درجات مئوية فوق المعدل الطبيعي. وإذا تحركت بالقرب من الشاطئ، فقد تؤدي إلى موجة حارة بحرية ساحلية أخرى.

كيف يمكن للتيار الدوامي أن يسبب موجة حارة؟

الدوامات هي المعادل المحيطي للعواصف في الغلاف الجوي. مثل أنماط الطقس، يمكن أن تكون دافئة أو باردة. لكن دوامات المحيط يمكن أن تشكل أنماط الحياة في المحيط.

الدوامات الدافئة تشبه صحارى المحيط مع القليل من الحياة، في حين أن الدوامات الباردة عادة ما تكون أكثر إنتاجية. وذلك لأنها تسحب العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور من أعماق البحار، والتي تصبح غذاءً للعوالق.

مثلما تفعل العواصف في الغلاف الجوي، يمكن لدوامات المحيطات أن تؤدي إلى “طقس محيطي” متطرف. وذلك لأن الدوامات الدافئة يمكن أن تجلب كميات كبيرة من الماء الدافئ وتحتفظ بها هناك لعدة أشهر. غالبًا ما تكون الحياة البحرية متناغمة بشكل جيد مع درجة الحرارة، لذا فإن موجة الحر المفاجئة مثل هذه يمكن أن تؤثر بشدة على النظم البيئية.

من المهم أن نفهم بشكل أفضل كيف تنمو التيارات الدوامة وتتحرك وتتحلل بشكل أفضل. وذلك لأنها تستطيع تخزين كميات كبيرة من الحرارة ويمكن أن تزيد مؤقتًا من مستويات سطح البحر الساحلي.

ما نعرفه هو أن الدوامات الدافئة على طول الساحل الشرقي لأستراليا يمكن أن تغذيها تيارات شرق أستراليا عندما تصبح غير مستقرة. يتأرجح التيار ذهابًا وإيابًا حتى يشكل التذبذب في النهاية دائرة متماسكة – دوامة – أو إضافة إلى دائرة موجودة. إنه مثل خرطوم الحديقة الذي يتطاير على العشب عندما يكون التدفق كبيرًا جدًا. يمكن أن تكون هذه التيارات غير المستقرة صغيرة على مقياس الكيلومتر أو ضخمة.

حدد بحثنا السبب الجذري لموجة الحر البحرية لعام 2021 قبالة سيدني. تشكلت دوامة دافئة كبيرة. لكنه لم يكن من الممكن أن يبتعد إلى المياه العميقة، لأن هناك دوامات باردة في الشمال والجنوب تمنعه. وهذا مشابه جدًا لما يمكن أن يحدث في الغلاف الجوي، حيث يمكن تثبيت نظام الضغط العالي في مكانه بواسطة أنظمة الطقس الأخرى.

والآن يبدو وكأن التاريخ يعيد نفسه.

خلال الشهر الماضي، كانت هناك دوامة هائلة – يبلغ عرضها 400 كيلومتر وعمقها 3 كيلومترات – تدور قبالة جنوب شرق أستراليا. ويتغذى من تيار شرق أستراليا الدافئ، الذي يجلب المياه الدافئة من المناطق الاستوائية إلى المياه الأكثر اعتدالا. وهذه الدوامة أكبر وأكثر دفئًا من معظم الدوامات في المنطقة، خاصة في هذا الوقت من العام. لقد كان ينمو خلال الشهر الماضي، ويدفع نحو المياه الباردة في الجنوب. وحيثما يلتقي النظامان، توجد اختلافات قوية في درجات الحرارة – تصل إلى 5 درجات مئوية على مسافة 4 كيلومترات فقط.

يمكنك الحصول على فكرة عن كيفية تصرف التيارات الدوامية من الأقمار الصناعية.

لقد أتاحت لنا رحلتنا على متن سفينة الأبحاث RV Investigator فهم كيفية تصرف هذا التيار القوي – في ثلاثة أبعاد.

أطلقنا أيضًا عوامات متتبعة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تطفو حول مركز الدوامة في دائرة ضخمة. وقد تم نقل بعضها لمسافة تزيد عن 2000 كيلومتر في الشهر الماضي، مروراً بالمكان الذي بدأت فيه في الأصل. وقد نجا آخرون من الدوامة واتجهوا شرقا إلى المحيط الهادئ.

لقد أعطتنا هذه المستشعرات والأدوات معلومات حيوية. الآن نحن نعلم أن الماء في الدوامة يتدفق بوتيرة سريعة، حوالي 8 كم/ساعة. ونحن نعلم أنه على الرغم من أن التيارات داخل الدوامة تدور بسرعة، إلا أن الدوامة نفسها ظلت ثابتة إلى حد ما قبالة ساحل نيو ساوث ويلز، وتنمو بالمياه الدافئة من أقصى الشمال.

قمنا أيضًا بنشر خمس عوامات غوص من طراز Argo. تظهر بيانات الأقمار الصناعية أن درجات الحرارة السطحية في الدوامة وصلت إلى 23 درجة مئوية، أي درجتين فوق المتوسط ​​لمدة شهر. لكن عوامات آرغو تظهر لنا أن درجات الحرارة تكون أكثر تطرفًا على عمق 500 متر تحت السطح، أي أكثر من 3 درجات مئوية فوق المتوسط.

ماذا يحدث للدوامات؟ مثل الأنظمة الجوية، هذه في الواقع محركات حرارية. إنها تنقل الحرارة إلى مناطق جديدة أثناء دورانها في المحيط. وبينما تحتفظ بالحرارة لفترة طويلة، فإنها تفقد في النهاية إلى الغلاف الجوي ومن خلال الاختلاط عند حواف التيار. وفي النهاية يختفون.

ولكن مع اقترابنا من فصل الصيف، فمن غير المرجح أن تذهب الدوامة العملاقة إلى أي مكان. وإذا تحركت نحو الساحل، حيث تتركز الحياة البحرية، فسنشهد ارتفاعًا في درجات حرارة المياه – وربما كارثة تحت الماء للعديد من الأنواع.

• تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة المحادثة. مونينيا روغان أستاذة علم المحيطات بجامعة نيو ساوث ويلز. أماندين شيفر هي محاضرة أولى في جامعة نيو ساوث ويلز. جوندي لي هو باحث مشارك في مرحلة ما بعد الدكتوراه. شين كيتنغ هو أستاذ مشارك في جامعة نيو ساوث ويلز.