قبة حرارية

قبة حرارية على الولايات المتحدة.

القبة الحرارية (Heat dome)، هي ظاهرة طقسية تتسم بالحرارة الشديدة التي تحدث عندما يحبس الغلاف الجوي الهواء الساخن كما لو كان محاطًا بغطاء أو قبة. تحدث القباب الحرارية عندما تظل الظروف الجوية القوية ذات الضغط المرتفع ثابتة لفترة زمنية غير اعتيادية، مما يمنع الحمل وهطول الأمطار ويحافظ على "حبس" الهواء الساخن داخل منطقة ما. يمكن أن يحدث هذا بسبب عوامل متعددة، بما في ذلك شذوذ درجة حرارة سطح البحر وتأثير ظاهرة النينا.[1][2] إن أنماط الطقس في الهواء العلوي تكون بطيئة الحركة، ويشار إليها من قبل علماء الأرصاد الجوية باسم كتلة أوميجا.[3]

غالبًا ما يستخدم هذا المصطلح إعلامياً على حالة من موجات الحر، على الرغم من اختلاف موجات الحر لأنها فترات من الطقس الحار بشكل مفرط لا تنتج بالضرورة عن أنظمة الضغط العالي الثابتة.[4] يُستخدم مصطلح القبة الحرارية أيضًا في سياق الجزر الحرارية الحضرية.[5]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخصائص

ترتبط القباب الحرارية عادة بغطاء سحابي ضئيل وسماء صافية، مما يسمح باختراق الإشعاع الشمسي دون عوائق إلى سطح الأرض، مما يؤدي إلى تكثيف درجة الحرارة الإجمالية.[6]

كما أنها تغطي منطقة جغرافية كبيرة تتمتع بضغط جوي أكبر من المناطق المحيطة بها.[6] تعمل منطقة الضغط الجوي المرتفع كغطاء على الغلاف الجوي وتتسبب في دفع الهواء الدافئ إلى السطح وإبقائه هناك لفترات زمنية طويلة.[6]

تؤدي القباب الحرارية إلى تسخين الأرض إلى أقصى حد لأنها تسمح بنفاذ أشعة الشمس إلى سطح الأرض.[7]


تشكل القبة الحرارية

يمكن أن تنشأ القباب الحرارية في الأجوا الصيفية الجافة والساكنة، عندما تتراكم كتلة من الهواء الدافئ، ويدفع الضغط العالي من الغلاف الجوي للأرض الهواء الدافئ إلى الأسفل. ثم ينضغط الهواء، وبما أن صافي حرارته أصبح الآن بحجم أصغر، فإن درجة حرارته تزداد. بينما يحاول الهواء الدافئ الارتفاع، يعمل الضغط العالي فوقه كقبة، مما يجبر الهواء على النزول ويتسبب في ارتفاع حرارته أكثر فأكثر، مما يؤدي إلى زيادة الضغط أسفل القبة.[8][9]

عام 2021، تشكلت القبة الحرارية الشمالية الغربية بهذه الطريقة، حيث أدى نظام الضغط المرتفع الراكد إلى تكثيف درجات الحرارة المحلية، وحجب النسائم البحرية المبردة، وإعاقة تكون السحب. سمح هذا للإشعاع الشمسي المستمر بتسخين الهواء بشكل أكبر، ودفع الهواء الدافئ الصاعد إلى أسفل بواسطة نظام الضغط العالي، مما أدى إلى إنشاء دورة ذاتية الاستدامة من التسخين.[10]

تؤدي الزيادة في درجات حرارة سطح البحر عبر شمال المحيط الهادي، وخاصة قبالة سواحل واشنطن وأوريگون وكولومبيا البريطانية، إلى خلق ظروف مواتية لتكوين قباب الضغط الجوي المرتفعة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تطور القباب الحرارية.[11]

علاقتها بتغير المناخ

تشير الدراسات إلى أن تغير المناخ الناجم عن الأنشطة البشرية[12] يلعب دوراً هاماً في تكون القباب الحرارية، حيث من المرجح أن تحدث القباب الحرارية في درجات حرارة جوية أعلى. يساهم حدوث القباب الحرارية في حلقة الارتجاع الإيجابي لتغير المناخ المتزايد من خلال التسبب في ارتفاع درجات حرارة الغلاف الجوي بشكل عام.[13]

التأثيرات

أحداث الطقس الأخرى

تتزامن القباب الحرارية مع الظروف الجوية الراكدة، مما يؤدي إلى تفاقم قضايا جودة الهواء.[14] تشمل التأثيرات الثانوية الشائعة للقباب الحرارية زيادة مستويات الضباب الدخاني والتلوث.[15] يمكن للقباب الحرارية أن تعمل على تكثيف الموجات الحارة من خلال التفاعل مع أنظمة الطقس الأخرى، مثل الجبهات الهوائية.[16] ويمكنها أيضًا أن تساهم في الجفاف عن طريق زيادة معدل التبخر وتقليل رطوبة التربة.[17] في مناطق مثل وادي كاليفورنيا الأوسط، تؤدي القباب الحرارية إلى تفاقم ظروف الجفاف من خلال زيادة معدل التبخر بين المحاصيل والنباتات الأصلية.[18]

النظام البيئي

ارتبطت القباب الحرارية السابقة بأضرار واسعة النطاق للأشجار، ويرجع ذلك في المقام الأول من خلال الإشعاع الشمسي العالي.[19] بجانب احتراق الأوراق نتيجة للإجهاد الحراري، فإن التكون التطوري ونجاح الأنواع الورقية المقاومة للحرارة[19] كانت تأثيرات جانبية هامة للقباب الحرارية.

تزيد القباب الحرارية من الإجهاد الحراري[20] للعضيات التي تعيش في النظم البيئية الواقعة تحت تأثير المد والجزر، وهو العامل الذي أدى في السابق إلى موت الأنواع البحرية أثناء القبة الحرارية في أمريكا 2021.

المجتمع

ساهم حدوث القباب الحرارية في زيادة المخاوف بشأن تغير المناخ. وقد ظهر هذا بشكل خاص بين سكان كولومبيا البريطانية، الذين أظهروا في دراسات سابقة مستويات أعلى من القلق بشأن تغير المناخ[21] وذلك في أعقاب القبة الحرارية التي ضربت أمريكا الشمالية عام 2021.

إن القباب الحرارية تجعل المجتمعات معرضة لخطر ارتفاع معدلات الوفيات. ومن المرجح أن تؤثر الوفيات الناجمة عن القباب الحرارية على الفئات السكانية المعرضة للخطر والمهمشة، والتي تقل احتمالية حصولها على أماكن معيشة مكيفة الهواء.[22]

أحداث بارزة

اكتسبت قبة موجة حر غرب أمريكا الشمالية 2021 اهتمامًا كبيرًا بسبب شدتها ومدتها غير المسبوقة في السنوات الأخيرة، مما أدى إلى تأثيرات مجتمعية كبيرة مثل انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع وزيادة أنشطة حرائق الغابات.[19] وأكد هذا الأمر على ضرورة معالجة تغير المناخ من أجل الحد من حدوث مثل هذه الأحداث وشدتها.[23][24] إن معالجة انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري وتبني الاستراتيجيات اللازمة يشكلان خطوات مهمة في تقليل وتيرة الظواهر المناخية الحارة الشديدة عام 2021.

عام 2021، تسببت قبة حرارية قياسية في كولومبيا البريطانية في وفاة عدد لا يحصى من أفراد المجتمع، مما أدى إلى تسجيل رقم قياسي في وقت كارثي من العام.[22] تفتقر أغلب الأسر في ڤانكوڤر إلى تكييف الهواء، مما يؤدي إلى تعرض الأفراد بشكل كبير للوفيات الناجمة عن الحرارة مثل الإجهاد الحراري وضربة الشمس. تؤكد الدراسة حول هذا الحدث على أهمية الصحة العامة وتوفير المزيد من تكييف الهواء والمساحات الخضراء الحضرية.[22]

أدت القبة الحرارية المستمرة إلى حرائق غابات واسعة النطاق، وفشل المحاصيل، وارتفاع معدلات الوفيات أثناء موجة الحر الروسية عام 2010. وقد تردد صدى العواقب البعيدة المدى التي تأثرت بالعوامل الاقتصادية والاجتماعية لهذا الحدث على مستوى العالم، مما أثر على الترابط بين الظواهر الجوية الإقليمية والأسواق الزراعية.[25]

أمثلة

القبة الحرارية أثناء موجة الحرب التي ضربت أمريكا الشمالية عام 2021 فوق غرب كندا وشمال غرب الولايات المتحدة. الضغط "المرتفع" على اليسار هو القبة الحرارية.

مستقبلياً

تشير الأبحاث إلى زيادة متوقعة في الموجات الثابتة التي تدور حول أمريكا الشمالية في أعقاب حدوث القباب الحرارية.[26] وهي نفس الموجات التي تؤدي إلى أحداث حرارة شديدة، مما يشير إلى احتمالية أعلى[26] لوقوع أحداث مماثلة في المستقبل. وقد أظهرت الدراسات البحثية أن تطور القباب الحرارية غير محتمل بشكل عام،[27] ومع ذلك فإن المستوى المتزايد من القلق المحيط بتأثير تغير المناخ يسلط الضوء على أن القباب الحرارية ربما لم تعد حدثاً نادراً.

التخفيف من تأثيرها

غالبًا ما تتضمن التقنيات المستخدمة للتخفيف من تأثيرات القباب الحرارية التخطيط الحضري،[28] مبادرات الصحة العامة والتفاعل المجتمعي. وتشمل الاستراتيجيات زيادة المساحات الخضراء،[29] استخدام الأسطح الباردة[30] وتحسين التهوية[31] في المناطق الحضرية. توفر الوكالات الحكومية الدعم للسكان المعرضين للخطر، مما يقلل من التأثيرات الضارة المرتبطة بالحرارة من خلال الطرق التالية: أنظمة التحذير الصحي من الحرارة،[32] مراقبة البيانات، مراكز التبريد،[33] إدارة المياه،[34] والسيطرة على تغير المناخ،[35] من بين جهود أخرى. تعمل الحملات التعليمية على زيادة الوعي بالسلامة الحرارية، مما يزيد من فعالية طرق التخفيف الأخرى.[36]

انظر أيضاً


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المصادر

  1. ^ "What is a heat dome?". National Oceanic and Atmospheric Administration. June 30, 2021.
  2. ^ Burga, Sulcyre (27 July 2023). "What to Know About Heat Domes—And How Long They Last". Time (in الإنجليزية).
  3. ^ Freedman, Andrew (July 25, 2019). "A Giant 'Heat Dome' Over Europe Is Smashing Temperature Records, And It's on The Move".
  4. ^ "Extreme Heat | CISA". www.cisa.gov (in الإنجليزية). Retrieved 2024-04-01.
  5. ^ Lacroux, Margaux. "Qu'est-ce que le «dôme de chaleur» qui fait suffoquer le Canada ?". Libération (in الفرنسية). Retrieved 2024-04-01.
  6. ^ أ ب ت Fan, Yifan; Li, Yuguo; Bejan, Adrian; Wang, Yi; Yang, Xinyan (2017-09-15). "Horizontal extent of the urban heat dome flow". Scientific Reports (in الإنجليزية). 7 (1): 11681. Bibcode:2017NatSR...711681F. doi:10.1038/s41598-017-09917-4. ISSN 2045-2322. PMC 5601473. PMID 28916810.
  7. ^ Zhang, Yan; Wang, Xiaoxue; Fan, Yifan; Zhao, Yongling; Carmeliet, Jan; Ge, Jian (2023-05-01). "Urban heat dome flow deflected by the Coriolis force". Urban Climate. 49: 101449. Bibcode:2023UrbCl..4901449Z. doi:10.1016/j.uclim.2023.101449. ISSN 2212-0955.
  8. ^ Rosenthal, Zachary (26 July 2018). "What is a heat dome?".
  9. ^ Fleming, Sean (29 June 2021). "What is the North American heat dome and how dangerous is it?".
  10. ^ "2021 Northwest Heat Dome: Causes, Impacts and Future Outlook | USDA Climate Hubs". www.climatehubs.usda.gov (in الإنجليزية). Retrieved 2024-04-01.
  11. ^ "What to Know About Heat Domes—And How Long They Last". TIME (in الإنجليزية). 2023-07-27. Retrieved 2024-04-01.
  12. ^ "2021 Northwest Heat Dome: Causes, Impacts and Future Outlook | USDA Climate Hubs". www.climatehubs.usda.gov (in الإنجليزية). Retrieved 2024-03-28.
  13. ^ Chen, Ziming; Lu, Jian; Chang, Chuan-Chieh; Lubis, Sandro W.; Leung, L. Ruby (2023-11-21). "Projected increase in summer heat-dome-like stationary waves over Northwestern North America". npj Climate and Atmospheric Science (in الإنجليزية). 6 (1): 194. Bibcode:2023npCAS...6..194C. doi:10.1038/s41612-023-00511-2. ISSN 2397-3722.
  14. ^ "How Weather Affects Air Quality". 25 March 2024.
  15. ^ Mickley, Loretta J. (July 2007). "A Future Short of Breath? Possible Effects of Climate Change on Smog". Environment: Science and Policy for Sustainable Development (in الإنجليزية). 49 (6): 32–43. Bibcode:2007ESPSD..49f..32M. doi:10.3200/ENVT.49.6.34-43. ISSN 0013-9157.
  16. ^ Zhang, Yuanjie; Wang, Liang; Santanello, Joseph A.; Pan, Zaitao; Gao, Zhiqiu; Li, Dan (2020-05-01). "Aircraft observed diurnal variations of the planetary boundary layer under heat waves". Atmospheric Research. 235: 104801. Bibcode:2020AtmRe.23504801Z. doi:10.1016/j.atmosres.2019.104801. ISSN 0169-8095.
  17. ^ Lamaoui, Mouna; Jemo, Martin; Datla, Raju; Bekkaoui, Faouzi (2018). "Heat and Drought Stresses in Crops and Approaches for Their Mitigation". Frontiers in Chemistry. 6: 26. Bibcode:2018FrCh....6...26L. doi:10.3389/fchem.2018.00026. ISSN 2296-2646. PMC 5827537. PMID 29520357.
  18. ^ Mera, Roberto; Massey, Neil; Rupp, David E.; Mote, Philip; Allen, Myles; Frumhoff, Peter C. (2015-12-01). "Climate change, climate justice and the application of probabilistic event attribution to summer heat extremes in the California Central Valley". Climatic Change (in الإنجليزية). 133 (3): 427–438. Bibcode:2015ClCh..133..427M. doi:10.1007/s10584-015-1474-3. ISSN 1573-1480.
  19. ^ أ ب ت "Causes of widespread foliar damage from the June 2021 Pacific Northwest Heat Dome: more heat than drought". academic.oup.com. 5 January 2023. Retrieved 2024-03-28.
  20. ^ Raymond, Wendel W.; Barber, Julie S.; Dethier, Megan N.; Hayford, Hilary A.; Harley, Christopher D. G.; King, Teri L.; Paul, Blair; Speck, Camille A.; Tobin, Elizabeth D.; Raymond, Ann E. T.; McDonald, P. Sean (20 June 2022). "Assessment of the impacts of an unprecedented heatwave on intertidal shellfish of the Salish Sea". Ecology (in الإنجليزية). 103 (10): e3798. Bibcode:2022Ecol..103E3798R. doi:10.1002/ecy.3798. ISSN 0012-9658. PMC 9786359. PMID 35726191.
  21. ^ Bratu, Andreea; Card, Kiffer G.; Closson, Kalysha; Aran, Niloufar; Marshall, Carly; Clayton, Susan; Gislason, Maya K.; Samji, Hasina; Martin, Gina; Lem, Melissa; Logie, Carmen H.; Takaro, Tim K.; Hogg, Robert S. (2022-05-01). "The 2021 Western North American heat dome increased climate change anxiety among British Columbians: Results from a natural experiment". The Journal of Climate Change and Health. 6: 100116. doi:10.1016/j.joclim.2022.100116. ISSN 2667-2782.
  22. ^ أ ب ت Henderson, Sarah B.; McLean, Kathleen E.; Lee, Michael J.; Kosatsky, Tom (February 2022). "Analysis of community deaths during the catastrophic 2021 heat dome: Early evidence to inform the public health response during subsequent events in greater Vancouver, Canada". Environmental Epidemiology (in الإنجليزية الأمريكية). 6 (1): e189. doi:10.1097/EE9.0000000000000189. PMC 8835552. PMID 35169667.
  23. ^ Henderson, Sarah B.; McLean, Kathleen E.; Lee, Michael J.; Kosatsky, Tom (February 2022). "Analysis of community deaths during the catastrophic 2021 heat dome: Early evidence to inform the public health response during subsequent events in greater Vancouver, Canada". Environmental Epidemiology (in الإنجليزية الأمريكية). 6 (1): e189. doi:10.1097/EE9.0000000000000189. PMC 8835552. PMID 35169667.
  24. ^ "2021 Northwest Heat Dome: Causes, Impacts and Future Outlook | USDA Climate Hubs". www.climatehubs.usda.gov (in الإنجليزية). Retrieved 2024-04-07.
  25. ^ Zhang, Yan; Wang, Xiaoxue; Fan, Yifan; Zhao, Yongling; Carmeliet, Jan; Ge, Jian (2023-05-01). "Urban heat dome flow deflected by the Coriolis force". Urban Climate. 49: 101449. Bibcode:2023UrbCl..4901449Z. doi:10.1016/j.uclim.2023.101449. ISSN 2212-0955.
  26. ^ أ ب Chen, Ziming (21 November 2023). "Projected increase in summer heat-dome-like stationary waves over Northwestern North America". npj Climate and Atmospheric Science. 6. Bibcode:2023npCAS...6..194C. doi:10.1038/s41612-023-00511-2.
  27. ^ Mulkern, Anne (3 October 2023). "Deadly Heat Dome Was a 1-in-10,000-Year Event".
  28. ^ Gago, E. J.; Roldan, J.; Pacheco-Torres, R.; Ordóñez, J. (2013-09-01). "The city and urban heat islands: A review of strategies to mitigate adverse effects". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 25: 749–758. doi:10.1016/j.rser.2013.05.057. ISSN 1364-0321.
  29. ^ Wong, Nyuk Hien; Yu, Chen (2005-09-01). "Study of green areas and urban heat island in a tropical city". Habitat International. 29 (3): 547–558. doi:10.1016/j.habitatint.2004.04.008. ISSN 0197-3975.
  30. ^ Pisello, Anna Laura; Santamouris, Mattheos; Cotana, Franco (October 2013). "Active cool roof effect: impact of cool roofs on cooling system efficiency". Advances in Building Energy Research (in الإنجليزية). 7 (2): 209–221. Bibcode:2013AdBER...7..209P. doi:10.1080/17512549.2013.865560. ISSN 1751-2549.
  31. ^ Aynsley, Richard; Shiel, John J. (2017-05-04). "Ventilation strategies for a warming world". Architectural Science Review (in الإنجليزية). 60 (3): 249–254. doi:10.1080/00038628.2017.1300764. ISSN 0003-8628.
  32. ^ Kovats, R. Sari; Hajat, Shakoor (2008-04-01). "Heat Stress and Public Health: A Critical Review". Annual Review of Public Health (in الإنجليزية). 29 (1): 41–55. doi:10.1146/annurev.publhealth.29.020907.090843. ISSN 0163-7525. PMID 18031221.
  33. ^ Bedi, Neil Singh; Adams, Quinn H.; Hess, Jeremy J.; Wellenius, Gregory A. (September 2022). "The Role of Cooling Centers in Protecting Vulnerable Individuals from Extreme Heat". Epidemiology (in الإنجليزية الأمريكية). 33 (5): 611–615. doi:10.1097/EDE.0000000000001503. ISSN 1044-3983. PMC 9378433. PMID 35706096.
  34. ^ Richards, Daniel R.; Edwards, Peter J. (2018-07-04). "Using water management infrastructure to address both flood risk and the urban heat island". International Journal of Water Resources Development (in الإنجليزية). 34 (4): 490–498. Bibcode:2018IJWRD..34..490R. doi:10.1080/07900627.2017.1357538. ISSN 0790-0627.
  35. ^ Peng, Roger D.; Bobb, Jennifer F.; Tebaldi, Claudia; McDaniel, Larry; Bell, Michelle L.; Dominici, Francesca (May 2011). "Toward a Quantitative Estimate of Future Heat Wave Mortality under Global Climate Change". Environmental Health Perspectives (in الإنجليزية). 119 (5): 701–706. doi:10.1289/ehp.1002430. ISSN 0091-6765. PMC 3094424. PMID 21193384.
  36. ^ Hasan, Fariha; Marsia, Shayan; Patel, Kajal; Agrawal, Priyanka; Razzak, Junaid Abdul (January 2021). "Effective Community-Based Interventions for the Prevention and Management of Heat-Related Illnesses: A Scoping Review". International Journal of Environmental Research and Public Health (in الإنجليزية). 18 (16): 8362. doi:10.3390/ijerph18168362. ISSN 1660-4601. PMC 8394078. PMID 34444112.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=قبة_حرارية&oldid=4004978"