التيار الاستوائي الشمالي

التيار الاستوائي الشمالي هو تيار غربي مدفوع بالرياح، يقع في الغالب بالقرب من خط الاستواء، لكن موقعه يختلف باختلاف المحيطات. يمتد هذا التيار في المحيطين الهادئ والأطلسي بين خطي عرض 5° و20° شمالاً، بينما يكون في المحيط الهندي قريباً جداً من خط الاستواء. ويمتد من سطح البحر حتى عمق 400 متر في غرب المحيط الهادئ. [ 1 ]

التيار الاستوائي الشمالي (باللون الأسود معنون بـ N. Equatorial)

ينشأ التيار الاستوائي الشمالي (NEC) بفعل الرياح التجارية الشرقية في نصف الكرة الشمالي. وبالتزامن مع التيار الاستوائي الشمالي، يوجد تيار آخر يُسمى التيار الاستوائي الجنوبي ( SEC )، يتولد بفعل الرياح التجارية الشرقية في نصف الكرة الجنوبي. وعلى الرغم من تشابه اسمي التيارين الاستوائيين، فإن توزيع التيار الاستوائي الشمالي والتيار الاستوائي الجنوبي لا يكون متناظرًا عند خط الاستواء، بل يميل قليلًا نحو الشمال منه. ويتوافق هذا التوزيع غير المتناظر مع موقع منطقة التقارب بين المدارين (ITCZ) ، وهي المنطقة التي تلتقي فيها الرياح التجارية الشمالية الشرقية والجنوبية الشرقية.

التيار المعاكس الاستوائي

سيؤدي التيار الاستوائي الشمالي والتيار الاستوائي الجنوبي إلى توليد تيار استوائي معاكس ( ECC )، والذي يسمى التيار الاستوائي الشمالي المعاكس (NECC) في كل من المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والتيار الاستوائي الجنوبي المعاكس (SECC) في المحيط الهندي.

يتدفق التيار الشمالي الشرقي والتيار الجنوبي الشرقي باستمرار غربًا. ومع ذلك، لا تتراكم مياه البحر عند سطح الحوض الغربي فحسب، بل لا بد أن المياه القادمة قد عادت شرقًا بطريقة ما. ويمكن لتوازن سفيردروب أن يفسر جزئيًا وجهة المياه النهائية. فعندما يصل التيار الشمالي الشرقي والتيار الجنوبي الشرقي إلى الطرف الغربي للحوض، يتجه جزء من المياه نحو القطبين لينضم إلى تيارات العرض المنخفض، بينما يتجه جزء آخر نحو خط الاستواء لينضم إلى التيار الاستوائي المعاكس .

نقل إيكمان

يُعدّ نقل إيكمان نقلًا مدفوعًا بالرياح، وينشأ نتيجة دوران الكرة الأرضية. ويُلاحظ وجود هذا النقل على يمين اتجاه التدفق في نصف الكرة الشمالي، وعلى يساره في نصف الكرة الجنوبي. ومن الجدير بالذكر أنه في المناطق الاستوائية، حيث يتدفق كل من التيار الشمالي الشرقي والتيار الجنوبي الشرقي غربًا، يحدث نقل إيكمان باتجاه الشمال في التيار الشمالي الشرقي، وترسيب إيكمان باتجاه الجنوب في التيار الجنوبي الشرقي. ونظرًا لأن نقل إيكمان عمودي على اتجاه التدفق نفسه، فإن هذه النقلات تُساهم في الفرع الزوالي للتيار الشمالي الشرقي والتيار الجنوبي الشرقي. ومع ذلك، فإن مقدار المكون الزوالي لا يُقارن بقوة التيار نفسه.

ومن النتائج اللاحقة الأخرى لنقل إيكمان ظاهرة الصعود ، التي تحدث بين التيار الشمالي الشرقي والتيار الجنوبي الشرقي، حيث يحدث تباعد هائل للمياه على سطح البحر.

التفاعل مع المناخ

تلعب تيارات شمال شرق المحيط الهادئ (NEC) وجنوب شرق المحيط الهادئ (SEC) وشرق المحيط الهادئ (ECC) دورًا هامًا في النظام المناخي، مُسببةً أنماطًا مناخية متنوعة، مثل ظاهرة النينيو-التذبذب الجنوبي (ENSO) ، والنمط المداري الأطلسي (AMM)، والتذبذب الأطلسي متعدد العقود (AMO)، والرياح الموسمية في المحيط الهندي. وبالمقابل، تؤثر حركة المناخ أيضًا على سلوك التيار الاستوائي نفسه.

في محيطات مختلفة

باسيفيك إن إي سي

يوضح الشكلان (أ) و(ب) متوسط ​​سرعة التدفق السطحي في المحيط الهادئ خلال عامي ظاهرة النينيو (1997) واللانينا (1998). تمثل القيم الموجبة (باللون الأحمر) التدفق شرقًا، بينما تمثل القيم السالبة (باللون الأزرق) التدفق غربًا. جميع البيانات الموضحة في هذه المقالة مأخوذة من مجموعة بيانات GODAS. [ 2 ]

يظهر تيار شمال شرق المحيط الهادئ بوضوح في المنطقة الممتدة بين خطي عرض 10° و18° شمالاً عبر حوض المحيط الهادئ بأكمله، من الفلبين إلى نيكاراغوا . وتبلغ سرعته النموذجية في اتجاه الرياح الأفقية 10°.30جمs-1{\displaystyle 30cm\cdot s^{-1}}[ 1 ] يُظهر تيار شمال شرق المحيط الهادئ تقلبات موسمية طفيفة، ولكنه يُظهر عدم استقرار بين السنوات. ويرتبط عدم الاستقرار بين السنوات لهذا التيار ارتباطًا وثيقًا بظاهرة النينيو/التذبذب الجنوبي (ENSO) . يشتدّ تيار شمال شرق المحيط الهادئ في سنوات ظاهرة لا نينيا ، ويضعف في سنوات ظاهرة إل نينيو .

يظهر المكون الزوالي لتيار شمال شرق المحيط الهادئ، المعروف أيضًا باسم نقل إيكمان، بوضوح شمالًا في أي موقع على امتداد نفسه. وعندما يصل التيار إلى الطرف الغربي، أي الفلبين، ينقسم إلى تيارين غربيين . يتجه أحد الفرعين نحو القطب مغذيًا تيار كوروشيو ، بينما يتجه الآخر نحو خط الاستواء مغذيًا تيار مينداناو . [ 3 ]

يلعب تفرع التيار الاستوائي الشمالي (NECB) دورًا هامًا في النظام المناخي لجنوب آسيا. ونظرًا لتزايد وضوح تغير المناخ حاليًا، فإنه يؤدي إلى تسارع هجرة هذا التفرع. ونتيجة لذلك، قد يؤدي هذا التسارع في الهجرة إلى إعادة توزيع الكتلة المائية ونقل الحرارة على طول الحدود الغربية، وبالتالي ظهور تجمعات مائية دافئة ومناخ موسمي. [ 4 ]

مركز أتلانتيك الشمالي الشرقي

أ) يوضح متوسط ​​التيارات السطحية المدارية في المحيط الأطلسي خلال النصف الأول من عام ١٩٩٧ (يناير - يونيو). ب) يوضح متوسطها خلال النصف الثاني (يوليو - ديسمبر). يُظهر هذان الشكلان تباينًا موسميًا واضحًا، حيث يكون تيار شمال شرق المحيط الهادئ (NECC) أقوى خلال الفترة من يوليو إلى ديسمبر. تمثل القيم الموجبة (باللون الأحمر) التدفق شرقًا، بينما تمثل القيم السالبة (باللون الأزرق) التدفق غربًا.

يظهر تيار شمال شرق المحيط الأطلسي بوضوح عند خط عرض 10°-20° شمالاً، ويمتد على طول خط طول 16°-60° غرباً. وتبلغ سرعة التدفق النموذجية حوالي10جمs-1{\displaystyle 10cm\cdot s^{-1}}أقل من مثيلتها في المحيط الهادئ. وبدلاً من التباين السنوي، يُظهر تيار شمال شرق المحيط الهادئ موسمية قوية، حيث يكون أقوى من يوليو إلى ديسمبر، وأضعف من يناير إلى يونيو. إضافةً إلى ذلك، يكون تيار شمال شرق المحيط الهادئ أكثر قربًا من خط الاستواء من يناير إلى يونيو.

ينقسم تيار شمال شرق المحيط الأطلسي (NEC) إلى قسمين بعد وصوله إلى شمال أمريكا الجنوبية، حيث يلتقي بتيار شمال البرازيل (NBC) وتيار شمال شرق المحيط الأطلسي (NECC) على التوالي. يهيمن نقل إيكمان المتجه شمالًا على المحيط الأطلسي الاستوائي، ويلعب دورًا بالغ الأهمية في نقل الحرارة شمالًا. يُعرف هذا النقل السطحي القوي المتجه شمالًا باسم المكون العلوي لدوران الانقلاب المداري الأطلسي (AMOC) . على المدى الزمني الموسمي، يُعزى شذوذ درجة حرارة سطح البحر الاستوائي إلى تقلبات نقل الحرارة. ويُعد شذوذ درجة حرارة سطح البحر سببًا محتملاً لموسم الأعاصير الأطلسية.

على النطاقات الزمنية بين السنوات والأطول، يتفاعل المحيط الأطلسي الاستوائي والمحيط الأطلسي المداري بقوة مع ديناميكيات العديد من أنماط التقلبات، مثل ظاهرة النينيو الأطلسية، والنمط المداري الأطلسي (AMM)، والتذبذب الأطلسي متعدد العقود (AMO) . [ 5 ]

المحيط الهندي NEC

يوضح هذا الشكل متوسط ​​التيار السطحي القطاعي في المحيط الهندي خلال فترات زمنية مختلفة. تمثل الأشكال أ، ب، ج التيارات خلال شهري يناير وفبراير، ويوليو وأغسطس، ومايو على التوالي. تشير القيم الموجبة (باللون الأحمر) إلى التدفق شرقًا، بينما تشير القيم السالبة (باللون الأزرق) إلى التدفق غربًا.

يتأثر التيار الاستوائي الشمالي في المحيط الهندي بشدة بالقارة الواقعة شماله. ويمتد هذا التيار جنوبًا أكثر من المحيطين الآخرين، مما يدفع التيار الاستوائي المعاكس نحو نصف الكرة الجنوبي. ولذلك، يُطلق على هذا التيار اسم التيار الاستوائي المعاكس الجنوبي (SECC) .

يقع شمال شرق المحيط الهادئ مباشرة على خط الاستواء، على امتداد خط طول من 45° إلى 100° شرقاً. ويمكن أن تصل السرعة النموذجية في فصل الشتاء إلى50جمs-1{\displaystyle 50cm\cdot s^{-1}}بفضل الرياح الموسمية الشمالية الشرقية القادمة من القارة. في المحيط الهندي، يكون تيار شمال شرق المحيط الهادئ أسرع من تيار جنوب شرق المحيط الهادئ. وتُعزى هذه الظاهرة إلى عدة أسباب. فتيار شمال شرق المحيط الهادئ، الواقع عند خط الاستواء، يتلقى حرارة شمسية أكبر من تيار جنوب شرق المحيط الهادئ، الواقع باتجاه القطب، مما يؤدي إلى طبقة علوية أكثر كثافة ولكنها أرق في تيار شمال شرق المحيط الهادئ. وبالتالي، يتدفق التيار بسرعة أكبر في الطبقة الرقيقة. سبب آخر هو انخفاض تأثير كوريوليس عند خط الاستواء. ولذلك، يكون تيار شمال شرق المحيط الهادئ أكثر توافقًا مع الرياح الغربية على خط الاستواء. [ 6 ]

يُظهر التيار الشمالي الشرقي نمطًا موسميًا واضحًا. فخلال شهري يناير وفبراير، وبفضل الرياح الشمالية الشرقية السائدة، يمتد هذا التيار حتى الساحل الشرقي للصومال، ليلتقي بالتيار الصومالي المتجه جنوبًا غربًا، مُغذيًا التيار الجنوبي الشرقي. ونتيجةً لذلك، يكون التيار الجنوبي الشرقي قويًا خلال فصل الشتاء. وفي هذا الوقت، ينقل التيار الشمالي الشرقي المياه السطحية من جنوب خليج البنغال إلى جنوب بحر العرب . أما خلال شهري يوليو وأغسطس، فيتحرك التيار الشمالي الشرقي جنوبًا، وينعكس اتجاه التيار الصومالي. ونتيجةً لذلك، يُغذي كل من التيار الشمالي الشرقي والتيار الجنوبي الشرقي التيار الصومالي بدلًا من التيار الجنوبي الشرقي، مما يُضعف التيار الجنوبي الشرقي. وبسبب الرياح الجنوبية الغربية السائدة في فصل الصيف، تنتقل المياه السطحية من جنوب بحر العرب إلى جنوب خليج البنغال .

خلال فترة الانتقال بين هاتين المرحلتين، وتحديداً في شهري مايو ونوفمبر، يصبح تيار شمال شرق المحيط الهادئ ضعيفاً جداً، ويكاد يكون غير مرئي في الشكل 3. وبدلاً من تيار شمال شرق المحيط الهادئ، يوجد تيار قوي باتجاه الشرق بالقرب من خط الاستواء، يُعرف باسم تيارات ويرتكي .

مراجع

  1. 1 2 تشانغ، لينلين (2017). "بنية وتغيرات التيار الاستوائي الشمالي/التيار السفلي من قياسات المرساة عند خط طول 130 درجة شرقًا في غرب المحيط الهادئ" . التقارير العلمية . 7 46310. Bibcode : 2017NatSR...746310Z . doi : 10.1038/srep46310 . PMC 5395815. PMID 28422095 .  
  2. جوداس
  3. وانغ، شين (2020). "تغيرات تشعب التيار الاستوائي الشمالي وارتفاع سطح البحر في غرب المحيط الهادئ المرتبطة بظاهرة النينيو". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطات . 125 (1). Bibcode : 2020JGRC..12515733W . doi : 10.1029/2019JC015733 . S2CID 213035460 . 
  4. تشين ، تشاوهوي؛ وو، ليكسين (2020). "ديناميكيات التغير الموسمي لتشعب التيار الاستوائي الشمالي" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 145. doi : 10.1029/2010JC006664 .
  5. لوبيك، جوك ف. (2018). "تقلبات المحيط الأطلسي الاستوائي - الأنماط والآليات والروابط المناخية العالمية" (ملف PDF) . مراجعات وايلي متعددة التخصصات: تغير المناخ . 9 (4). Bibcode : 2018WIRCC...9E.527L . doi : 10.1002/wcc.527 .
  6. جونسون، جورج سي (2002). "قياسات مباشرة لتيارات المحيط العليا وخصائص المياه عبر المحيط الهادئ الاستوائي خلال التسعينيات". التقدم في علم المحيطات . 52 (1): 31-61 . Bibcode : 2002PrOce..52...31J . doi : 10.1016/S0079-6611(02)00021-6 .

انظر أيضاً