ما هي الأمواج الكوكبية؟

2 إجابتان

الأمواج الكوكبية تعرف أيضًا بأمواج روسبي، سميت بهذا الاسم عام 1939 نسبة إلي العالم كارل جوستاف روسبي الذي لاحظ وفسر هذه الظاهرة. تحدث موجات روسبي بشكل طبيعي في السوائل الدوارة مثل المحيطات والغلاف الجوي وهي تلعب دورًا هامًا في تشكيل طقس الأرض، ويوجد منها نوعان موجات روسبي المحيطية وموجات روسبي الجوية. 

موجات روسبي المحيطية هي أحد أنواع الأمواج التي تتشكل في المحيطات ولكنها تختلف عن الأمواج العادية التي تصطدم بالشاطئ وتختفي. وهي ضخمة وكبيرة تنتشر أفقيًا حول الكوكب لمئات الكيلومترات، ويمكنها أن تغير حالة المناخ للكوكب كله حيث تؤثر علي مستوي منسوب مياه البحر وتتحكم في المد والجزر والفيضانات الساحلية في بعض الأماكن حول العالم.

حركة موجة روسبي معقدة حيث تعتمد سرعة الموجة الأفقية (مقدار الوقت الذي تستغرقه الموجة في السفر عبر حوض المحيط) على خط العرض الذي تتكون فيه الموجة. في المحيط الهادئ على سبيل المثال قد تستغرق الموجات عند خطوط العرض المنخفضة (الأقرب من خط الاستواء) أشهر إلى سنة لعبور المحيط.

قد تستغرق الموجات التي تتشكل بعيدًا عن خط الاستواء (عند خطوط العرض الوسطى) للمحيط الهادئ ما يقرب من 10 إلى 20 عامًا للقيام بالرحلة. الحركة الرأسية لموجات روسبي صغيرة على طول سطح المحيط وكبيرة على طول الخط الحراري الأعمق (المنطقة الانتقالية بين الطبقة العليا الدافئة للمحيط والأعماق الباردة) . 

الحركة العمودية النموذجية لسطح الماء تكون عادة أربع بوصات أو أقل ، في حين أن الحركة العمودية للخط الحراري لنفس الموجة أكبر بحوالي 1000 مرة. وبعبارة أخرى بالنسبة إلى حركة سطح الماء التي يبلغ طولها أربعة بوصات أو أقل على طول سطح المحيط، قد يكون هناك أكثر من 300 قدم من الحركة الرأسية المقابلة في خط الحرارة تحت سطح الماء بكثير. ونظرًا للحركة الرأسية الصغيرة على طول سطح المحيط، فإن موجات روسبي المحيطية لا يمكن اكتشافها بالعين البشرية. يعتمد العلماء عادةً على مقياس الارتفاع الراداري الساتلي لاكتشاف الموجات الهائلة. 

موجات روسبي الجوية هي موجات من الرياح تتشكل في الأصل بسبب جغرافية الأرض التي تقوم بأمرين. أولًا: تسخن الشمس الأرض بشكل غير متساوٍ بسبب الأشكال والأحجام المختلفة للكتل الأرضية (تسمى التسخين التفاضلي لسطح الأرض). ثانيًا: لا يمكن للهواء أن يمر عبر الجبال، لذلك يجب أن يرتفع ويعلو أو يتجول.

في كلتا الحالتين يؤدي خلل تدفق الهواء إلى خلل في توزيع درجة الحرارة عموديًا وأفقيًا؛ لذلك تنشأ الرياح بشكل يساعد على العودة إلى جو “متوازن” فتتغير سرعة واتجاه تلك الرياح. وهكذا طالما ظلت الشمس مشرقة ستستمر هذه الاختلالات في التطور. وهكذا فإن الرياح ستغير الاتجاهات باستمرار وتتطور إلى أنماط تشبه الموجة.

تساعد موجات روسبي في نقل الحرارة من المناطق الاستوائية نحو القطبين والهواء البارد باتجاه المناطق الاستوائية في محاولة لإعادة الغلاف الجوي إلى التوازن. كما أنها تساعد في تحديد موقع التيار النفاث وتمييز مسار أنظمة الضغط المنخفض على السطح. غالبًا ما تؤدي الحركة البطيئة لهذه الموجات إلى أنماط طقس طويلة إلى حد ما ومستمرة.

أكمل القراءة

الأمواج الكوكبية

الكواكب عبارة عن أجرام سماوية مختلفة الأحجام والخصائص والتركيب الكيميائي، تدور حول الجرم السماوي الأعظم الذي يدعى الشمس، وتختلف الكواكب في بعدها عن الشمس، فقد تكون قريبة جداً أو بعيدة أو يمكن أن توجد في المسافة بينهما، وينتج عن الحركة الدورانية العديد من الحوادث الكونية كتعاقب الليل والنهار والأمواج الكوكبيّة (Rossby Waves).

وهي عبارة عن أمواج ناتجة عن دوران السوائل الموجودة في محيطات وبحار وبحيرات الكواكب، والغازات الموجودة في أغلفتها الجويّة، وقد سميت بأمواج روسبي نسبةً إلى العالم السويدي كارل جوستاف أرفيد روسبي الذي اكتشفها في عام 1930، وقام بمجموعة من الدراسات لمعرفة خصائصها وأنواعها، وبالتالي تقسم هذه الأمواج الكوكبية إلى صنفين أساسيين:

  • أمواج روسبي المحيطية: تكون هذه الأمواج بأشكال وأحجام مختلفة، كما تختلف سرعتها في محيط ما في  باختلاف عمق المياه فكلّما ازداد العمق قلّت السرعة والعكس صحيح (أمواج قاع المحيط بطيئة مقارنةً بأمواج سطحه)، وهي عبارة عن حركات ضخمة ومتعرّجة في المحيط تمتد أفقيّاً عبر الكوكب لمئات الكيلومترات باتجاه الغرب (على خلاف الموجات الصغيرة التي تنكسر على طول الشاطئ البحري)، وتلعب هذه الأمواج دوراً أساسيّاً في التحكم بمناخ الأرض وطقسها، وارتفاع مستوى مياه البحر وهدوئها، وفي ارتفاع المد والجزر والفيضانات الساحليّة في بعض مناطق العالم، وتتحرك موجات روسبي بنموذجين:
  1. حركة أفقية: يمكن تعريف سرعة الحركة الأفقية بأنها الوقت اللازم لانتقال الموجة بين نقطتين من المحيط، وتعتمد على خط عرض الموجة، حيث تستغرق الأمواج عند خطوط عرض منخفضة (الأقرب إلى خط الاستواء) مدة تتراوح بين شهور إلى سنوات لعبور المحيط الهادي، بينما قد تحتاج الموجات الواقعة عند خطوط العرض الأبعد عن خط الاستواء إلى مدة تتراوح تقريباً بين عشر سنوات إلى عشرين سنة للعبور.
  2. حركة عموديّة: تعتمد سعة الحركة العمودية لموجات روسبي على المسافة الفاصلة بين نقطة ما من المحيط وسطحه (عمق النقطة)، حيث تقل هذه السعة مع الاقتراب من سطح المياه، وتزداد بالابتعاد عنه، وتبلغ هذه السعة أكبر قيمة لها عند عمق معين للمياه تلقتي فيه المياه الدافئة مع المياه الباردة الموجودة تحتها، لا يمكن رؤية أمواج روسبي المحيطية بالعين المجردة، ويعتمد العلماء على قياس الارتفاع بالرادار الساتلي لاكتشاف الموجات المتولدة.
  • أمواج روسبي الجوية: تتشكل هذه الأمواج بشكل أساسي كنتيجة لجغرافية الأرض، وهي عبارة عن تموّج أفقي واسع جمرتبط بالتيار النفاث الأمامي القطبي، ويفصل الهواء القطبي البارد عن الهواء الاستوائي الدافئ حيث تدعى بالتيار النفاث شبه الاستوائي الذي يتحرك على طول خطوط العرض المنخفضة والوسطى القريبة لها، وبالتالي فهي تساعد على تعديل المناخ وتحسينه من خلال نقل الهواء الدافئ إلى الأماكن الباردة، ونقل الهواء البارد إلى المناطق الدافئة، كما أنها تساعد على التنبؤ بأحوال الطقس، حيث تظهر الرسوم المتحركة الخاصة بمركز جوادارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا موجات جوية طويلة وقصيرة، ويختلف اللون المستخدم باختلاف سرعة الرياح التي تتراوح من بطيئة (ألوان زرقاء فاتحة) إلى سريعة (اللون الأحمر الغامق).

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الأمواج الكوكبية؟"؟