مصر: ايهاب محمد زايد
الأمطار الصيفية في الأشهر الجنوبية الغربية مقدمًا.مع تضاؤل مستويات الخزانات في جنوب غرب الولايات المتحدة القاحل ، طور العلماء طريقة لتقدير هطول الأمطار في الصيف في المنطقة بأشهر مقدمًا. يمكن أن تساعد مثل هذه التنبؤات الموسمية المسؤولين في الولاية والمسؤولين المحليين على اتخاذ قرارات تخزين الخزانات الرئيسية وتخصيص المياه في وقت مبكر من الموسم ودعم إدارة المياه بشكل أكثر كفاءة.
التوقعات الموسمية الحالية ليست قادرة على التنبؤ بدقة بأمطار الصيف عبر أريزونا ونيو مكسيكو. ومع ذلك ، وجد فريق من العلماء أن متغيرًا في نفس التوقعات – كمية بخار الماء في الغلاف الجوي السفلي – يمكن ، بدءًا من أبريل ، التنبؤ باتجاهات هطول الأمطار بين شهري يونيو وأكتوبر عبر جزء كبير من المنطقة ، مما يؤدي إلى بشكل جيد بشكل خاص في ولاية أريزونا. قاموا بالتفصيل النتائج التي توصلوا إليها في دراسة في رسائل البحوث الجيوفيزيائية .
قال أندرياس برين ، العالم في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي (NCAR) الذي قاد الدراسة. “إنه أمر مثير لأن الصحراء الجنوبية الغربية هي واحدة من أكثر المناطق التي تعاني من الإجهاد المائي في العالم ، ويجب اتخاذ قرارات إدارة المياه مسبقًا قبل هطول الأمطار.”
على عكس بعض نتائج البحث ، سيتم اختبار هذا على الفور. سيقوم مكتب الاستصلاح الأمريكي ، الذي قدم التمويل للدراسة ، بتقييم نظام التنبؤ في الجنوب الغربي هذا العام في كل من حوضي نهر كولورادو وريو غراندي. يدير الاستصلاح موارد المياه ويدير مئات الخزانات ، وعمل العديد من علماء الهيدرولوجيا في الدراسة مع المركز الوطني للبحوث الزراعية. تلقت الدراسة أيضًا تمويلًا من مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ، التي ترعى NCAR.
قالت شانا تيغي ، عالمة الهيدرولوجيا في منطقة حوض كولورادو السفلى في Reclamation ومؤلفة مشاركة في الدراسة: “نحن متفائلون بأن هذه الطريقة ستؤدي إلى بعض الاختراقات في التنبؤ بالتدفقات على نهر كولورادو السفلي وتحسين العمليات في الحوض”.
قال داجمار ليولين ، مؤلف مشارك آخر ومشرف على مجموعة تخطيط المياه في مكتب استصلاح البوكيرك. “هذه التقنية الجديدة واعدة للسماح بإدخال تحسينات كبيرة في إدارة المياه.”
مواجهة ندرة المياه
ندرة المياه هي التحدي الرئيسي لجنوب غرب الولايات المتحدة. وتواجه المنطقة واحدة من أشد حالات الجفاف التي شهدتها منذ عقود ، حتى مع ارتفاع درجات الحرارة وتزايد الطلب على المياه من السكان الذين يتزايد عددهم بسرعة. توفر الكتلة الثلجية الجبلية الكثير من المياه في الخزانات ، لكن مستويات الثلوج تتضاءل ، وهو اتجاه من المتوقع أن يستمر مع تغير المناخ.
للمساعدة في تعويض فقدان كتلة الثلج ، يرغب مديرو المياه في الاستفادة بشكل أفضل من هطول الأمطار من الرياح الموسمية في أمريكا الشمالية. هذه الظاهرة المناخية السنوية ، التي تنتج عن الرياح الجنوبية التي تجلب الرطوبة من المحيط الهادئ وخليج كاليفورنيا وخليج المكسيك خلال معظم الصيف وأوائل الخريف ، توفر ما يقرب من 60-80٪ من الأمطار السنوية في الصحراء الجنوبية الغربية. لكنها متغيرة بدرجة كبيرة من عام إلى آخر ، ولم يتمكن العلماء من التنبؤ بدقة بما إذا كان موسم الرياح الموسمية القادم سيحقق متوسط كمية الأمطار ، أو سيكون رطبًا أو جافًا بشكل خاص.
تحول برين وزملاؤه إلى التنبؤات طويلة المدى للعديد من نماذج الطقس الرائدة لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم تطوير تنبؤات قبل شهور من الرياح الموسمية. على الرغم من أن مثل هذه التنبؤات لا يمكن الاعتماد عليها عند التنبؤ بالمطر ، إلا أنها أكثر دقة في إظهار الظروف الجوية على نطاق واسع ، مثل أنظمة الضغط المرتفع والمنخفض.
طبق فريق الدراسة خوارزمية متخصصة لكل نموذج من نماذج الطقس ، في محاولة لاستكشاف ما إذا كان أي من 12 متغيرًا في الغلاف الجوي ، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والرياح والضغط الجوي على ارتفاعات مختلفة ، يمكن ربطها بتقلب هطول الأمطار الموسمية في ولاية أريزونا وولاية مختارة. مستجمعات المياه في نيو مكسيكو من عام 1982 إلى عام 2018. أجروا التحليل على كمبيوتر شايان الفائق في مركز NCAR-Wyoming Supercomputing Center.
مكنتهم هذه العملية من تحديد أن أحد النماذج ، الذي يديره المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى والذي يُنظر إليه جيدًا للتنبؤات الموثوقة بالظروف الجوية ، يمكن استخدامه للتنبؤ بهطول الأمطار الموسمية. عندما ولَّد هذا النموذج تنبؤات طويلة المدى في أبريل عن انخفاض مستوى الرطوبة في الغلاف الجوي خلال أشهر الصيف القادمة ، نجح العلماء في ربط الرطوبة بكميات الأمطار الموسمية التي سقطت بالفعل خلال تلك الأشهر.
كان الارتباط معنويًا في كل من مستجمعات المياه في الدراسة باستثناء جنوب نيو مكسيكو. يدرس العلماء الأسباب التي أدت إلى أن التوقعات كانت أفضل في ولاية أريزونا عنها في نيو مكسيكو ، ولكن من المحتمل أن تُعزى إلى عمليات الغلاف الجوي الأكثر تعقيدًا التي تقود الرياح الموسمية في نيو مكسيكو.
من خلال حساب عدد الأيام التي احتوى فيها الغلاف الجوي السفلي على كمية كبيرة من الرطوبة ، تمكن العلماء من إصدار توقعات شهرية توضح كيفية مقارنة هطول الأمطار في مستجمعات المياه بالمتوسط التاريخي.
قال برين: “عدد الأيام الرطبة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بكمية هطول الأمطار التي تسقط في مستجمعات المياه”.
يخطط برين وزملاؤه الآن لاختبار طريقة هطول الأمطار الشتوية في الغرب. وقال إن الطريقة يمكن تطبيقها أيضًا في مناطق أخرى.
قال برين: “الإطار نفسه قابل للتعميم للغاية ويمكن تطبيقه على مجموعة متنوعة من المناطق المختلفة والمواسم المختلفة”. “هذا يشير إلى الطريق إلى تنبؤات موسمية أفضل لإدارة الموارد المائية في جميع أنحاء الولايات المتحدة وكذلك أجزاء أخرى من العالم.”
