تعرف على اقوى العواصف النارية..الظاهرة الجوية التي تفجر النيران في حرائق الغابات
طقس العرب - عندما يصل نطاق حرائق الغابات إلى مستويات هائلة، يتغير كل شيء في المناطق المحيطة بها، إلى حد أنها تخلق "طقسها الخاص". لذا يسابق العلماء في مختلف أنحاء العالم الزمن، لفهم طبيعة هذه الحرائق، وما يترتب عليها.
النوع الغريب من السحب الركامية الرعدية في حريق البرتغال الذي أودى بحياة العشرات
بعد ظهيرة أحد أيام شهر يونيو/حزيران 2017، رأى سكان بيدروجاو غراندي، وهي منطقة صغيرة المساحة تقع بوسط البرتغال، عمودا من الدخان يصل عرضه إلى نحو متر واحد، كان مقبلا عليهم من على بعد عدة أميال. وفي غضون دقائق، وصل رجال الإطفاء إلى المكان، لكن سرعة انتشار الرياح والنيران كانت قد تسارعت، وهو ما جعل عرض هذا العمود يصل إلى قرابة كيلومتر.
تزايدت قوة الرياح والنيران بإيقاع متسارع مع مرور الساعات، وبات عمود الدخان أشبه بسحابة رعدية داكنة بدأت في التكون على ارتفاع عالٍ في الغلاف الجوي. لكن ذلك لم يمثل إشارة مُرحبا بها تبشر بهطول الأمطار، وإنما علامة منذرة بتكون نوع غريب من السحب الرعدية.
تبين بعد تحليل بيانات وصور مأخوذة من بعض الأقمار الاصطناعية أن السحابة الكبيرة التي تتشكل في البرتغال، ربما تنتمي إلى فئة السحب الركامية الرعدية التي تتكون بفعل مصادر للحرارة مثل حرائق الغابات أو ثوران البراكين، وتُحدِث مجموعة ظواهر جوية مثل الرياح والبرق، بل وتسبب كذلك تيارات هوائية منخفضة، تقود إلى اتساع رقعة النيران على نحو مميت.
(صورة نادرة التقطت من طائرة حلقت وسط واحدة من هذا النوع من السحب الركامية الرعدية)
كانت هذه الحادثة هي المرة الأولى التي يُرصد فيها هذا النوع من السحب فوق غرب أوروبا، منذ بدء تسجيل مثل هذه الظواهر الجوية. وشكل وجود تلك السحابة الركامية الرعدية عَرَضا لشيء خطير للغاية يحدث على الأرض، فحتى تتكون سحب على هذه الشاكلة، يتطلب الأمر وجود حرائق تستشري بشكل مكثف ومجنون.
كما تتسم السحب المنتمية لهذا النوع، بأنها أكثر ارتفاعا وغموضا وبرودة بين مختلف أنواع السحب، وهو ما يعني أن نيران الحرائق التي تسببت في تشكلها، هي في حدها الأقصى من الكثافة، ويصعب كذلك توقع مساراتها، مقارنة بأي حرائق أخرى، أقل منها احتداما.
زيادة حدة حريق البرتغال وخطورته
في الساعات الأولى من مساء ذلك اليوم المشهود من أيام عام 2017، حجبت سحب الدخان الكثيف أشعة الشمس، وهو ما جعل من العسير على السكان الرؤية أو حتى التنفس. كما اجتذب الحريق الهواء باتجاهه، وهو ما أدى إلى هبوب رياح بسرعة تصل إلى 117 كيلومترا/ساعة، واهتزاز السيارات في مناطق مجاورة. بالتوازي مع ذلك، واصلت ألسنة النيران اشتعالها، لتلتهم كل ما تمر به، بمعدل بلغ - في تلك المرحلة - 4460 هكتارا من الغابات في الساعة.
"العاصفة النارية" جعلت المشهد أكثر دراماتيكية وخطورة
في الساعة الثامنة تقريبا من مساء ذلك اليوم، "انهارت" سحابة الدخان القاتم التي ولّدتها الحرائق، وبلغ ارتفاعها وقتذاك 13 كيلومترا، مما أدى إلى توليد رياح باردة انطلقت إلى أسفل، باتجاه الحريق المضطرم على الأرض، وإذكائه بالأوكسجين. فكان الأمر أشبه بـ "قنبلة مفاجئة" من النار، نشرت ألسنة اللهب والشرر في كل الاتجاهات.
تبين في ذلك الوقت وجود نمط مميز بين بعض صفوف الأشجار، حيث سقطت كلها صوب الاتجاه نفسه. بينما وجد أشجارا لا تحمل أي علامات، أفاد ذلك بأن ألسنة اللهب بلغت قممها، وأن الحرائق ظلت في مستوى منخفض قريب من الأرض بشكل عام، وأنها أوجدت نظاما لدوران الهواء خاصا به، وهو ما ولّد رياحا قوية بما يكفي لإسقاط الأشجار.
كان مصدر الطاقة الذي تسببت في حدوث ذلك من الهواء البارد الذي وصل إلى الحريق بشكل رأسي، أي عبر اجتذاب الحريق للهواء من مناطق مرتفعة في الغلاف الجوي، مما يؤدي لانتشار ألسنة اللهب على الأرض وإحراق مساحات أكبر بشكل كامل، وتوليد قدر أكبر من الطاقة التي تساعد على دفع أعمدة الدخان إلى ارتفاعات، تجعلها تلامس فيها الهواء البارد.
وفي كل مرة يتضاعف فيها ارتفاع عمود الدخان، تتضاعف قوة الرياح على الأرض بواقع ستة أضعاف. ويعني ذلك أن قوة الرياح قد تزيد بسرعة ما بين 5 - 10 كيلومترات/ساعة إلى 150 كيلومترا/ساعة.
تكرار الظاهرة الجوية في البرتغال وتشيلي
أدى التزايد المتسارع لرقعة الحريق، في سقوط العدد الأكبر من الضحايا الـ 64، الذين لقوا حتفهم جراء ما حدث في هذه المنطقة البرتغالية. فغالبية هؤلاء فقدوا حياتهم بعدما حاصرتهم النيران، وهم يحاولون الفرار. لكن لم تكن تلك هي السحابة الرعدية الركامية الوحيدة، التي شهدتها البرتغال في يونيو/حزيران 2017، بل عانت البلاد من ثلاث ظواهر مشابهة خلال الشهر نفسه، قبل أن تواجهها مرة أخرى في أكتوبر/تشرين الأول من العام ذاته. وفي ذلك العام، بلغ عدد ضحايا حرائق الغابات في البرتغال أكثر من 120 قتيلا.
وقبل خمسة شهور من حريق البرتغال، اجتاحت حرائق غابات هائلة منطقة ماولي التشيلية جنوب العاصمة سانتياغو، تشابهت حرائق تشيلي مع حرائق البرتغال في أن وتيرتها تسارعت هي الأخرى بشدة وبشكل مفاجئ. فقد شبت في 15 يناير/كانون الثاني 2017، وبعد ذلك بعشرة أيام اتسعت رقعتها بواقع أربعة أضعاف وعلى نحو مباغت، لـتنتشر على امتداد 110 ألف هكتار خلال ليلة واحدة.
لكن اللافت أن الأحوال الجوية غير المعتادة التي سببتها حرائق الغابات، امتدت في حالة تشيلي إلى دول أخرى كذلك. فقد وصل الدخان المنبعث جراء الحرائق، إلى نقطة تبعد نحو 1000 كيلومتر إلى الشمال من ماولي، تحديدا إلى مناطق تقع قبالة جزر خوان فرنانديز، وهو ما أدى إلى أن تتقلص معدلات الرطوبة هناك من 90% إلى 20%، وتقل درجات الحرارة بنحو ثلاث إلى أربع درجات مئوية.
تكونت تلك السحب الرعدية الركامية وغيرها من الظواهر المترتبة على حرائق الغابات ذات الطابع الحاد والمكثف، في دول مثل جنوب أفريقيا وأستراليا وبوليفيا، وفي ولاية كاليفورنيا الأمريكية كذلك، والتي كانت تتكرر أكثر في تسعينيات القرن الماضي.
(من شأن نجاح العلماء في فهم السحب الرعدية الركامية التي تتكون بسبب وجود مصادر للنيران، وتوقع "سلوكها"، منحنا فرصة أفضل لاحتوائها، أو الحيلولة دون نشوب حرائق الغابات من الأساس)
فهم الظاهرة الجوية والحد من أخطارها
يمثل فهم السحب الرعدية الركامية التي تتكون بسبب وجود مصادر للنيران، أمر بالغ الأهمية، إذ أن نجاحنا في بلورة توقعات دقيقة بشأنها، سيجعل بوسعنا حماية أنفسنا (من أي تبعات سلبية لها). وإذا لم يحدث ذلك، يمكن أن نفقد كل شيء.
ويحذر الخبراء أن تحول المناخ إلى الدفء، وتغير أساليب إدارة الأراضي والتعامل معها، قد يؤديان إلى أن تشهد مناطق شمال أوروبا قريبا هذا النوع من الوقائع، التي ترتبط فيها حرائق الغابات الهائلة بتغيرات في الأحوال الجوية، تأثرها بأدنى تغيير محتمل في البيئة المحيطة بها.
والنيران مهما كان حجمها تُحدِثُ - في الأساس - تغييرات في طبيعة تدفق الهواء من حولها، وكذلك في الطقس السائد في المنطقة التي توجد فيها، حتى وإن كان الأمر يتعلق بلهب شمعة. فهذا اللهب يؤدي إلى تسخين الهواء، وهو ما يقود إلى تمدده وارتفاعه، ليحل محله هواء أكثر برودة ينجذب ناحية النيران. وكلما زاد حجم الحريق، زادت مساحة الغلاف الجوي التي يغطيها.
ويشكل تكوّن الغيوم والسحب واحدا من ردود الفعل هذه. فالرطوبة الناجمة عن حدوث الحريق، ترتفع حتى تصل إلى مستوى الهواء البارد، وهناك تبرد بدورها وتتكاثف لتكوين سحب بيضاء ركامية كبيرة وغير ضارة. لكن الأمر يختلف، إذا كان الحريق مستعر بشدة، فحينها تندفع الرطوبة بفعل الحرارة والطاقة إلى ارتفاعات أعلى، حتى يتحول الماء إلى جليد في طبقة الستراتوسفير، الواقعة على ارتفاع يتراوح ما بين 10 - 50 كيلومترا من الأرض، وهي الطبقة التي تمتد في المنطقة التي ينتشر فيه غاز الأوزون.
ففي كل مرة تتبدل فيها الرطوبة من الحالة الغازية إلى السائلة، ثم تتكاثف في شكل جليد، تطلق قدرا من الطاقة، وهو ما يدفع السحابة إلى ارتفاعات أعلى، وفي مرحلة ما، يصل ارتفاع السحابة إلى مستوى تفقد فيه الطاقة اللازمة لمواصلة التحرك إلى أعلى. ينتهي بك المطاف مع كثير من جسيمات الدخان، التي يمكن أن تصبح نواة لتكاثف عناصر أخرى حولها، سواء كانت قطرات سائلة أو قطعا ثلجية صلبة. ويؤدي ذلك إلى زيادة حجم هذه النوى، سواء كانت في صورة سائلة أو صلبة، قبل أن تبدأ في التساقط على الأرض، بمجرد أن يصبح وزنها أثقل، من أن تظل عالقة في الهواء.
وفي هذه المرحلة، تمضي العملية في الاتجاه العكسي، حيث تشهد تحول الثلج إلى ماء ثم إلى غاز، كلما جرى امتصاص قدر أكبر من الطاقة، و ذلك يقود إلى تدفق تيارات الهواء بشكل أسرع، ما يفضي إلى حدوث هذه التيارات الهوائية المنخفضة، التي تصطدم بالنيران وتبدأ في نثر ألسنتها في كل مكان.
وجود الماء يزيد من حدة الظاهرة الجوية
يشكل وجود الماء أحد الأسباب التي تؤدي إلى تشكل العدد الأكبر من السحب الرعدية الركامية التي تتكون بسبب وجود مصادر للنيران، في أجواء دول مطلة على مسطحات مائية. فالبرتغال تطل على المحيط الأطلسي، بينما لدى تشيلي وولاية كاليفورنيا الأمريكية سواحل على المحيط الهادي، فيما تجمع جنوب أفريقيا بين الإطلال على المحيطيْن الأطلسي والهندي. أما استراليا فهي مطوقة بطبيعة الحال بالمياه بشكل كامل. وفي عام 2020، وقع عدد كبير من أسوأ الحرائق التي شهدها هذا البلد، قرب السواحل.
بجانب ذلك، قد يؤدي تكون هذا النوع من السحب الركامية الرعدية، إلى التسبب في اندلاع حرائق جديدة بطريقة أخرى. إذ أن تشكلها يقود، إلى توليد صواعق برق. وفي غمار هذه الصواعق، تنطلق صاعقة من السحابة، لتقابلها أخرى قادمة من الحريق المستعر على الأرض.
تأثيرها على تغير المناخ
تؤثر حرائق الغابات الهائلة على المناخ، وذلك على مستوى المنطقة التي تشب فيها، على الأقل. ويحذر الخبراء من أن ظاهرة التغير المناخي تؤدي منذ 20 عاما على الأقل، إلى حدوث عدد أكبر من حرائق الغابات الأكثر شدة، وذلك عبر تقليص نسبة الرطوبة في أنواع الوقود المختلفة، وإطالة أمد موسم الحرائق، فضلا عن إمكانية تسببها في حدوث عدد أكبر من صواعق البرق.
يفضي إحراق الوقود إلى إطلاق الكثير من الغازات المُسببة للاحتباس الحراري، وهو ما يسهم في رفع درجة حرارة الأرض، خاصة إذا كان الأمر يتضمن احتراق "الخُث"، وهي نباتات متفحمة غنية بالكربون. ويلعب الكربون الأسود دورا شديد الفعالية في رفع درجة حرارة الغلاف الجوي، سواء بشكل مباشر (عبر امتصاصه) لأشعة الشمس، أو من خلال سقوطه على قطع الثلج والجليد نظرا إلى أن الأسطح سوداء اللون تمتص الإشعاعات الشمسية.
لكن على الجانب الآخر، يحجب الدخان أشعة الشمس، ويمكنه أن يغطي مساحات واسعة من الكوكب، ما يسبب تراجعا في درجات الحرارة في هذه المناطق. وكلما زادت كمية الدخان الموجودة في الستراتوسفير، أصبح مفعول التبريد الناجم عن ذلك، أكثر شدة.
فالدخان المنبعث من حرائق الغابات التي شهدتها استراليا في مطلع عام 2020، حجب قدرا من أشعة الشمس، على نحو فاق ما تسبب فيه أي من الحرائق الموثقة التي وقعت في هذا البلد من قبل. إن انخفاض درجات الحرارة، بسبب عوامل مرتبطة بمثل هذه السحب الركامية الرعدية، يمكن أن يستمر لفترة تتراوح ما بين شهر وعام، وأن نطاق هذا التأثير قد ينحصر في قارة، أو يشمل نصف الكرة الأرضية بأسره فـ "كل هذه احتمالات قائمة". لكن ربما تتجه الأرض نحو مستقبل، يسوده انخفاض لدرجات الحرارة على نطاق كوكبي، بالنظر إلى ما تسببه ظاهرة التغير الحراري، من تزايد في عدد حرائق الغابات الأكثر كثافة وحدة.
(شهدت استراليا خلال عاميْ 2019 و2020 مجموعة من السحب الرعدية الركامية، على نطاق لم يُسبق رصده من قبل)
في حريق استراليا 2020 وبعد وصول دخان الحرائق إلى طبقة الستراتوسفير، تكونت "فقاعة" من الدخان تمتد لنحو ألف كيلومتر (620 ميلا)، والتفت تدريجيا حول الأرض بشكل بيضاوي. وقد تشكلت هذه "الفقاعة" بفعل عمود من الدخان، ارتفعت درجة حرارته بشدة، إلى حد أنه ولّد منظومة خاصة به تتعلق بما يُعرف بـ "دوران الغلاف الجوي".
بدأت هذه الفقاعة في الدوران في اتجاه معاكس لاتجاه حركة الأعاصير. وخلال دورانها، تحركت عبر الغلاف الجوي، وصعدت إلى أعلى كذلك، مما قد يكون له تأثير في تغيير التركيب الكيمياوي لطبقة الستراتوسفير.
السحب الركامية الرعدية التي تتكون بفعل وجود مصادر للنيران، أصبحت تظهر في أماكن لم نرها فيها قبلا. وأصبحت ذات طابع أكثر دراماتيكية من المعتاد، سواء في حجمها أو عددها أو كثافتها، مقارنة بما كان يحدث سابقا، على الأقل خلال عصر الأقمار الصناعية".
أحد الجوانب الكثيرة التي يتعين استكشاف ملامحها فيما يتعلق بالظواهر الجوية الناجمة عن حرائق الغابات، يتمثل في الربط بين تلك الظواهر وما يحدث على الأرض، قبل أن يصبح أكثر شدة وتطرفا.
المصدر : BBC Future