منطقة التقارب بين المدارين

منطقة التقارب المداري ( ITCZ / ɪtʃ / ITCH ، أو ICZ )، ^{[ 2 ]} والمعروفة لدى البحارة باسم منطقة الركود ^{[ 3 ]} أو الهدوء نظرًا لطقسها الرتيب الخالي من الرياح، هي المنطقة التي تلتقي فيها الرياح التجارية الشمالية الشرقية والجنوبية الشرقية . تُحيط هذه المنطقة بالأرض بالقرب من خط الاستواء الحراري ، على الرغم من أن موقعها الدقيق يتغير موسميًا. عندما تقع بالقرب من خط الاستواء الجغرافي ، تُسمى منخفضًا استوائيًا . وعندما تنجذب منطقة التقارب المداري وتندمج مع دوران الرياح الموسمية ، يُشار إليها أحيانًا باسم منخفض الرياح الموسمية (وهو استخدام أكثر شيوعًا في أستراليا وأجزاء من آسيا).

تم تحديد منطقة التقارب المداري (ITCZ) في الأصل من عشرينيات إلى أربعينيات القرن العشرين باسم الجبهة المدارية ( ITF )؛ ومع ذلك، بعد إدراك أهمية تقارب حقول الرياح في إنتاج الطقس المداري في أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين، تم تطبيق مصطلح منطقة التقارب المداري ( ITCZ ). ^{[ 4 ]}

تظهر منطقة التقارب المداري (ITCZ) على شكل حزام من السحب، غالباً ما تكون عواصف رعدية، تُحيط بالكرة الأرضية قرب خط الاستواء. في نصف الكرة الشمالي ، تتحرك الرياح التجارية باتجاه الجنوب الغربي من الشمال الشرقي، بينما في نصف الكرة الجنوبي ، تتحرك باتجاه الشمال الغربي من الجنوب الشرقي. عندما تقع منطقة التقارب المداري شمال أو جنوب خط الاستواء، تتغير هذه الاتجاهات تبعاً لتأثير كوريوليس الناتج عن دوران الأرض . على سبيل المثال، عندما تقع منطقة التقارب المداري شمال خط الاستواء، تتحول الرياح التجارية الجنوبية الشرقية إلى رياح جنوبية غربية عند عبورها خط الاستواء. تتشكل منطقة التقارب المداري بفعل الحركة الرأسية التي تظهر بشكل رئيسي على هيئة نشاط حراري للعواصف الرعدية مدفوعة بالتسخين الشمسي، والذي يسحب الهواء إلى الداخل؛ وهذه هي الرياح التجارية. ^{[ 5 ]} تُعد منطقة التقارب المداري مؤشراً للفرع الصاعد من خلية هادلي ، وهي منطقة رطبة. أما الفرع الهابط الجاف فهو خطوط العرض التي تُعرف بخطوط العرض الحصانية .

يتغير موقع منطقة التقارب المداري تدريجيًا مع الفصول، ويتوافق تقريبًا مع موقع خط الاستواء الحراري . ولأن السعة الحرارية للمحيطات أكبر من الهواء فوق اليابسة، تكون الهجرة أكثر وضوحًا فوق اليابسة. أما فوق المحيطات، حيث تكون منطقة التقارب أكثر تحديدًا، فتكون الدورة الموسمية أقل وضوحًا، إذ أن الحمل الحراري مقيد بتوزيع درجات حرارة المحيط. ^{[ 6 ]} في بعض الأحيان، تتشكل منطقة تقارب مداري مزدوجة، إحداهما شمال خط الاستواء والأخرى جنوبه، وعادةً ما تكون إحداهما أقوى من الأخرى. وعند حدوث ذلك، يتشكل مرتفع جوي ضيق بين منطقتي التقارب.

تُعرَّف منطقة التقارب المداري (ITCZ) عادةً بأنها المنطقة الاستوائية التي تتقارب فيها الرياح التجارية. ويُعزى التغير الموسمي في هطول الأمطار تقليديًا إلى هجرة منطقة التقارب المداري من الشمال إلى الجنوب، والتي تتبع مسار الشمس. ورغم أن هذا ينطبق إلى حد كبير على المحيطات الاستوائية، إلا أنه يمكن فصل منطقة التقارب المداري ومنطقة هطول الأمطار القصوى فوق القارات. ^{[ 1 ] [ 7 ]} ولا يُعد هطول الأمطار الاستوائي فوق اليابسة مجرد استجابة لتقارب الرياح السطحية فحسب، بل يتأثر بعدد من الخصائص الإقليمية، مثل التيارات النفاثة والأمواج الجوية المحلية، والقرب من المحيطات، وأنظمة الحمل الحراري الناتجة عن التضاريس، وإعادة تدوير الرطوبة، والتغير المكاني والزماني للغطاء الأرضي والبياض. ^{[ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]}

منطقة التقارب في جنوب المحيط الهادئ ( SPCZ) هي منخفض جوي معكوس الاتجاه، أو يمتد من الغرب والشمال الغربي إلى الشرق والجنوب الشرقي، من حوض المياه الدافئة في غرب المحيط الهادئ باتجاه الجنوب الشرقي نحو بولينيزيا الفرنسية . تقع هذه المنطقة جنوب خط الاستواء مباشرةً خلال موسم الدفء في نصف الكرة الجنوبي، ولكنها قد تتخذ طابعًا خارج مداري، خاصةً شرق خط التاريخ الدولي . تُعتبر هذه المنطقة أكبر وأهم جزء من منطقة التقارب المداري (ITCZ)، وهي الأقل اعتمادًا على التسخين من كتلة أرضية قريبة خلال فصل الصيف مقارنةً بأي جزء آخر من منخفض الرياح الموسمية . ^{[ 10 ]} أما منطقة التقارب المداري الجنوبية في شرق المحيط الهادئ الاستوائي وجنوب المحيط الأطلسي الاستوائي، والمعروفة باسم SITCZ، فتقع خلال فصل الخريف في نصف الكرة الجنوبي بين 3 و 10 درجات جنوب خط الاستواء، شرق خط الطول 140 غربًا، خلال أنماط ظاهرة النينيو-التذبذب الجنوبي (ENSO) الباردة أو المحايدة . عندما تصل ظاهرة النينيو إلى مرحلتها الدافئة، والمعروفة أيضاً باسم ظاهرة النينيو، يختفي لسان انخفاض درجة حرارة سطح البحر الناتج عن التيارات الصاعدة قبالة قارة أمريكا الجنوبية، مما يؤدي إلى اختفاء منطقة التقارب هذه أيضاً. ^{[ 11 ]}

يؤثر تغير موقع منطقة التقارب المداري بشكل كبير على هطول الأمطار في العديد من الدول الاستوائية، مما ينتج عنه فصول رطبة وجافة في المناطق الاستوائية بدلاً من الفصول الباردة والدافئة في خطوط العرض العليا. وقد تؤدي التغيرات طويلة الأمد في منطقة التقارب المداري إلى جفاف شديد أو فيضانات في المناطق المجاورة.

In some cases, the ITCZ may become narrow, especially when it moves away from the equator; the ITCZ can then be interpreted as a front along the leading edge of the equatorial air.^[12] There appears to be a 15 to 25-day cycle in thunderstorm activity along the ITCZ, which is roughly half the wavelength of the Madden–Julian oscillation (MJO).^[13]

Within the ITCZ the average winds are slight, unlike the zones north and south of the equator where the trade winds feed. As trans-equator sea voyages became more common, sailors in the eighteenth century named this belt of calm the doldrums because of the calm, stagnant, or inactive winds.

Tropical cyclogenesis depends upon low-level vorticity as one of its six requirements, and the ITCZ fills this role as it is a zone of wind change and speed, otherwise known as horizontal wind shear. As the ITCZ migrates to tropical and subtropical latitudes and even beyond during the respective hemisphere's summer season, increasing Coriolis force makes the formation of tropical cyclones within this zone more possible. Surges of higher pressure from high latitudes can enhance tropical disturbances along its axis.^[14] In the tropical north Atlantic and the eastern portion of the tropical north Pacific oceans, tropical waves move along the axis of the ITCZ causing an increase in thunderstorm activity, and clusters of thunderstorms can develop under weak vertical wind shear.

In the Age of Sail, to find oneself becalmed in this region in a hot and muggy climate could mean death when wind was the only effective way to propel ships across the ocean. Calm periods within the doldrums could strand ships for days or weeks.^[15] Even today, leisure and competitive sailors attempt to cross the zone as quickly as possible as the erratic weather and wind patterns may cause unexpected delays.

في عام ٢٠٠٩، ساهمت العواصف الرعدية على طول منطقة التقارب المداري في تحطم طائرة الخطوط الجوية الفرنسية الرحلة ٤٤٧ ، التي كانت متجهة من مطار ريو دي جانيرو غاليون الدولي إلى مطار شارل ديغول بالقرب من باريس . ^{[ ١٦ ]} تحطمت الطائرة دون ناجين أثناء مرورها عبر سلسلة من العواصف الرعدية الكبيرة في منطقة التقارب المداري، وكان تشكل الجليد بسرعة على أجهزة استشعار سرعة الهواء السبب الرئيسي لسلسلة من الأخطاء البشرية التي أدت في النهاية إلى كارثة الرحلة. معظم الطائرات التي تسلك هذه المسارات قادرة على تجنب الخلايا الحملية الكبيرة دون وقوع حوادث.

استنادًا إلى مؤشرات المناخ القديم ، تباين موقع وشدة منطقة التقارب المداري (ITCZ) في عصور ما قبل التاريخ بالتزامن مع تغيرات المناخ العالمي . خلال أحداث هاينريش في المئة ألف سنة الماضية  ، تزامن تحول منطقة التقارب المداري جنوبًا مع ازدياد كثافة خلية هادلي في نصف الكرة الشمالي، بالتزامن مع ضعف خلية هادلي في نصف الكرة الجنوبي. ثم تحولت منطقة التقارب المداري شمالًا خلال منتصف الهولوسين، لكنها عادت جنوبًا بعد تغيرات في الإشعاع الشمسي خلال أواخر الهولوسين لتصل إلى موقعها الحالي. كما شهدت منطقة التقارب المداري فترات من الانكماش والتمدد خلال الألفية الماضية. ^{[ 18 ]} وقد يكون تحول منطقة التقارب المداري جنوبًا، الذي بدأ بعد خمسينيات القرن الماضي واستمر حتى ثمانينياته، مرتبطًا بالتبريد الناتج عن الهباء الجوي في نصف الكرة الشمالي، استنادًا إلى نتائج نماذج المناخ ؛ ثم بدأ ارتداد شمالي لاحقًا نتيجة لتغيرات قسرية في تدرج درجة الحرارة بين نصفي الكرة الشمالي والجنوبي. كان لهذه التقلبات في موقع منطقة التقارب المداري تأثيرات قوية على المناخ؛ فعلى سبيل المثال، ربما أدى انزياح منطقة التقارب المداري إلى حدوث جفاف في منطقة الساحل في ثمانينيات القرن الماضي. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

قد تزداد قوة تيارات الحمل الحراري في الغلاف الجوي وتركزها في مركز منطقة التقارب المداري (ITCZ) استجابةً لتغير المناخ العالمي، مما يؤدي إلى تباينات حادة في هطول الأمطار بين مركز منطقة التقارب المداري (حيث يزداد الهطول) وحوافها (حيث يقل الهطول). وتشير عمليات إعادة تحليل الغلاف الجوي إلى أن منطقة التقارب المداري فوق المحيط الهادئ قد ضاقت واشتدت منذ عام 1979 على الأقل، وهو ما يتوافق مع البيانات التي جمعتها الأقمار الصناعية وقياسات هطول الأمطار الميدانية. كما ترتبط حواف منطقة التقارب المداري الأكثر جفافًا بزيادة في الإشعاع الموجي الطويل الصادر إلى خارج تلك المناطق، لا سيما فوق اليابسة في خطوط العرض المتوسطة والمناطق شبه الاستوائية . وينعكس هذا التغير في منطقة التقارب المداري أيضًا في زيادة الملوحة في المحيطين الأطلسي والهادئ أسفل حواف منطقة التقارب المداري، وانخفاض الملوحة أسفل الحزام المركزي لمنطقة التقارب المداري. أشار التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إلى "اتفاق متوسط" بين الدراسات فيما يتعلق بتعزيز وتضييق نطاق منطقة التقارب المداري بسبب تغير المناخ الناتج عن الأنشطة البشرية. ^{[ 20 ]}

أما التحولات الإقليمية والعالمية في موقع منطقة التقارب المداري (ITCZ) نتيجة لتغير المناخ، فهي أقل وضوحًا، إذ تُبرز بيانات المناخ القديم ومحاكاة النماذج تباينات ناتجة عن عدم تناسق التأثيرات الناجمة عن الهباء الجوي والنشاط البركاني والتغيرات المدارية ، فضلًا عن الشكوك المرتبطة بتغيرات الرياح الموسمية ودوران المحيط الأطلسي المداري . ولم تُظهر محاكاة المناخ التي أُجريت ضمن المرحلة الخامسة من مشروع مقارنة النماذج المناخية المترابطة (CMIP5) إزاحة عالمية ثابتة لمنطقة التقارب المداري في ظل تغير المناخ الناتج عن الأنشطة البشرية. في المقابل، تُظهر معظم عمليات المحاكاة نفسها تضييقًا وتكثيفًا في ظل الظروف المحددة نفسها. مع ذلك، أظهرت عمليات المحاكاة في المرحلة السادسة من مشروع مقارنة النماذج المناخية المترابطة (CMIP6) توافقًا أكبر بشأن بعض التحولات الإقليمية لمنطقة التقارب المداري استجابةً لتغير المناخ الناتج عن الأنشطة البشرية، بما في ذلك إزاحة شمالية فوق المحيط الهندي وشرق أفريقيا، وإزاحة جنوبية فوق شرق المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي. ^{[ 20 ]}

يُذكر مصطلح "الركود الاقتصادي" بشكلٍ بارز في قصيدة صموئيل تايلور كولريدج "قصيدة البحار العجوز" (1798)، كما يُستخدم كاستعارة لحالة الملل واللامبالاة التي انتابت ميلو، بطل رواية نورتون جاستر الكلاسيكية للأطفال " كشك الرسوم الوهمي" (1961) . وقد ورد ذكره أيضاً في كتاب "الريح والرمل والنجوم" (1939) .

• عدم تناظر منطقة التقارب بين المدارين
• خط الاستواء الكيميائي
• منخفض الرياح الموسمية
• خطوط العرض التي تقع فيها الخيول
• الجبهة القطبية
• الأربعينيات الهادرة

• منطقة التقارب المداري في أفريقيا عبر جامعة ساوث كارولينا
• "حزام مطري متحرك" ، مجلة ساينتفك أمريكان (مارس 2011)
• دوان إي. واليزر وكاثرين غوتييه، نوفمبر 1993: "علم المناخ المستمد من الأقمار الصناعية لمنطقة التقارب المداري" . مجلة المناخ ، 6 ، 2162-2174.