-
توفان موسمي چیست؟
جعفر سپهري(1):
دريانوردان دوران باستان كه در شمال اقيانوس هند كشتي‌راني مي‌كردند، با باران‌هاي موسمي تابستان آشنايي داشتند اين باران‌ها پيرامون شبه‌قاره هند، به ويژه خليج بنگال را توفاني و ناامن مي‌كرده است و دامنه آن، حتي در برخي موارد به قلب درياي پارس هم كشيده مي‌شد به طوري كه در چند مورد مركز ايران را هم تحت تاثير قرار داده است.
در خرداد ماه و در حالي كه نيمكره شمالي به سوي تابستاني سوزنده پيش مي‌تازد، در شبه قاره هند گويي زمستان آغاز مي‌شود. گرماي دهشتناك و مرگ‌آور توسط باراني سيل‌آسا به نام مانسون يا توفان‌هاي موسمي قطع شده و زندگي در اين سرزمين را امكان پذير مي‌سازد.
خط استواي هواشناسي ITCZ كه بر خلاف استواي جغرافيايي ثابت نيست و به شدت متغير است، بر روي فلات تبت مستقر شده و شبه قاره هند را كه از ديدگاه جغرافيايي در نيمكره شمالي قرار دارد، در نيمكره جنوبي قرار مي‌دهد.
سرچشمه اصلي نيروي مانسون (Monsoon)
همانند همه سيستم‌هاي اقيانوس‌شناسي و هواشناسي در سياره زمين، مانسونها هم نيروي اصلي خود را از خورشيد مي‌گيرند. كم و بيش حدود 30% از انرژي خورشيدي كه به سطوح بالاي جوي مي‌رسد، به وسيله سطوح فوقاني ابرها و سطح زمين به فضا بازتاب مي‌شوند.
مقدار بسيار كمي از آن نيز به وسيله جو جذب مي‌شود. تضاد و تقابل فصل‌ها در دو نيمكره شمالي و جنوبي، موجب حركت آرام هوا از نيمكره زمستاني به سوي نيمكره تابستاني، به وسيله گراديان(2) افقي فشار و نيروي عمودي شناوري از اختلاف درجه حرارت، مي‌شود.
اما آب و خشكي، به مقدار يكسان انرژي دريافتي از خورشيد، دو واكنش متفاوت نشان مي‌دهند. دو دليل براي اين تفاوت ذكر شده است. نخست اينكه دماي ويژه آب دو برابر دماي ويژه خاك است، يعني با مقدار مساوي انرژي دريافتي، خاك دو برابر آب گرم مي‌شود. دليل دوم كه از دليل نخست بسيار مهم‌تر است اين است كه، گنجايش مؤثر دما، (توانايي يك ماده براي نگه داشتن گرما)، براي اقيانوس‌ها بسيار بيشتر از قاره‌هاست.
در فصل زمستان، خشكي بيش از انرژي كه از خورشيد دريافت مي‌كند، انرژي به هوا گسيل مي‌كند. گرمايي كه در تابستان پيش در ژرفاي خاك ذخيره شده بود، اينك به سطح زمين مي‌آيد. از آنجاييكه در اقيانوس، گرماي بيشتري ذخيره مي‌شود، در زمستان سطح آن كمتر سرد مي‌شود.
چرخه تابستاني مانسون هند
در فصل تابستان در هر نيمكره، انرژي دريافتي خورشيد، بيش از انرژي باز تابشي است. همچنين خشكي گرماي خود را زودتر از دست مي‌دهد. اين خصوصيت به ويژه بر روي بيابان رب الخالي، يكي از بزرگترين بيابان‌هاي جنب‌حاره، و فلات تبت، با ارتفاع متوسط 4 كيلومتر از سطح دريا، در ميانه قاره آسيا، نمايان است. اين گرماي از دست رفته، حد غربي و شمالي مانسون هند را توجيه مي‌كند.
در خرداد ماه هندوستان شمالي از چندين ماه پيش همچنان خشك است و دما در آن به بيش از 40 درجه سانتيگراد مي‌رسد. همزمان در نيمكره جنوبي، زمين سرد است. در هر نيمكره، تبادل انرژي ميان خشكي و دريا برقرار مي‌شود. نتيجه كلي، بالا رفتن گرماي هندوستان و شمال افريقا در برابر پايين آمدن گرماي اقيانوس هند است.
هنگامي كه ناحيه مانسون آسيا به بيشينه دماي خود مي‌رسد، گراديان افقي فشار بر فراز خشكي و دريا شدت مي‌يابد. گراديان فشار و نيروهاي شناوري كه به وسيله گرماي هوا ايجاد مي‌شوند، موجب حركت همگرائي در نزديكي سطح زمين مي‌گردند. اين خود موجب حركت هواي مرطوب و سنگين از سوي استوا و اقيانوس هند به سوي منطقه كم‌فشار جنوب آسيا مي‌شود. به دليل وجود شتاب كوريوليس (نيروي حاصل از چرخش محوري زمين) ، مسير واقعي حركت بادها منحني است. پاد ساعت‌گرد روي شبه قاره هند و ساعت‌گرد بر روي فلات تبت.
باران‌هاي موسمي
جريان هواي برخاسته در روي شبه قاره هند، محيطي با فشار كم را ايجاد مي‌كند. اين هوا نخست منبسط شده سپس سرد مي‌شود، آنگاه رطوبتي را كه با خود حمل مي‌كرده به ابر و سرانجام باران تبديل مي‌گردد. فرآيند ميعان نيز گرماي نهان (latent heat) ذخيره شده در مولكول‌هاي آب را آزاد مي‌كند. اين منبع عظيم گرما به نيروي شناوري براي ايجاد چرخه مانسون افزوده مي‌شود.
رشته كوه‌هاي Ghats در ساحل غربي هند و رشته كوه‌هاي سترگ هيمالايا در فلات تبت در شمال شبه‌قاره هند، نيروي مكانيكي بالارونده‌اي توليد مي‌كنند كه اين نيرو به فرآيند ميعان و بارش بسيار كمك مي‌كند.
باران‌هاي موسمي تابستاني آسيا، براي حدود يك‌صد روز، تقريبا همزمان با بادهاي 120 روزه سيستان، از روزهاي پاياني خرداد ماه آغاز شده و در روزهاي آغازين مهر ماه به پايان مي‌رسد. روز آغازين اين باران‌ها براي هر سال متفاوت از سال‌هاي ديگر است، اما اين روز در يك محدوده يك ماهه قرار دارد.
در Kerala، كه در عرض جغرافيايي 8 درجه شمالي قرار دارد، اين باران‌ها در روز 12 خرداد، با تقريب يك هفته‌اي، آغاز مي‌شود. سپس مانسون به آهستگي به سوي شمال‌غربي پيش‌روي مي‌كند.
روز 21 خرداد در بمبي، 19 درجه شمالي، و روز 26 خرداد در دهلي، 28.5 درجه شمالي، خود را نشان مي‌دهد.
در نيمه نخست تير ماه، تمامي شبه قاره هند زير نفوذ مانسون قرار مي‌گيرد. تعادل آب در هندوستان چنان مو به مو و تنگاتنگ است كه فقط يك هفته تاخير در باران به فاجعه‌اي بزرگ منجر مي‌شود.
هرچند تاريخ آغاز اين باران‌ها اغتشاشي يك‌ماهه دارد، اما پژوهش‌ها نشان مي‌دهد كه مقدار باران موسمي، ربطي به تاريخ آغاز آن ندارد. بيشينه اين بارش‌ها در Cherranpunji با ميانگين 425 اينچ در سال است، اما در يك مورد حتي 1024 اينچ بارندگي هم ثبت شده است.
بررسي و مطالعه باران‌هاي موسمي نشان مي‌دهد كه اين جريان در حدود اواخر مرداد و اوايل شهريور، يك وقفه 3 الي 21 روزه دارد.
از مهر ماه تا خرداد ماه در شبه‌قاره هند، به‌جز منطقه تاميل‌نادو و رشته‌كوه‌هاي Ghats، به ندرت بيش از چند ميلي‌متر باران مي‌بارد. در مهر ماه باران‌هاي موسمي به سوي جنوب‌شرقي هند حركت مي‌كند. در آبان‌ماه جبهه مانسون به تاميل‌نادو رسيده و تقريبا در همين زمان مانسون زمستاني در جنوب هند به آرامي آغاز مي‌شود.
در اين زمان، ديگر مناطق شبه‌قاره هند به سوي خشكي پيش مي‌رود، بادهاي گرم و‌مرطوب جنوب‌غربي به بادهاي سرد و خشك شمال‌شرقي، و مانسون تابستاني به مانسون زمستاني تبديل مي‌شود. در زمستان بادهاي شمال‌وز، هواي سرد و خشكي را بر روي شبه‌قاره حاكم مي‌كنند. اين فرآيند موجب ايجاد هوايي سرد، خشك و بدون ابر، به ويژه در ماه‌هاي بهمن و اسفند مي‌شود.
از ميانه‌هاي اسفند ماه تا آغاز باران‌هاي موسمي در خرداد‌ماه، توفان‌هاي تندري پيش‌درآمد مانسون ، گاهي اين گرماي دهشتناك را مي‌شكند.
در اواخر خرداد ماه، كرانه‌هاي هند شاهد ظهور دوباره باران‌هاي موسمي خواهند بود. اين چرخه هوايي زندگي مردم در اين منطقه را به شدت تحت تاثير خود قرار مي‌دهد.
باران‌هاي موسمي در مالزي - استراليا
جنوب‌شرقي آسيا و شمال استراليا تحت تاثير سيستم مانسون واحدي قرار دارند كه در دو سوي خط استوا گسترده شده و به اين دليل با مانسون‌هاي ديگر متفاوت است. البته مانسون شمال‌شرقي استراليا از اين سيستم مجزاست و جداگانه عمل مي‌كند.
حجم عظيم آب ميان استراليا و آسيا تاثير شگرفي بر آب و هواي منطقه حاره و مانسون تابستاني آن دارد. جزاير فراوان، اندونزي، فيليپين، مالزي ، پلي‌نزي، پلي‌پونزي و ...، آب‌وهواي متنوع حاره‌اي را در خود جاي داده است. توفان‌هاي پيچنده‌ي تايفون كه در فصل مانسون ايجاد مي‌شوند به پيچيدگي آن مي‌افزايند.
شمال چين، كره و ژاپن را، به دليل فصول، آهنگ بارش در عرض‌هاي مياني، هواي سرد قاره‌اي در زمستان، جبهه زايي، نوسان باران و سيستم‌هاي پر فشار خشك در فصل گرم، از اين گروه جدا مي‌كنيم. در حقيقت اين مناطق، بيشتر در زير نفوذ سيستم مانسون هندوستان قرار دارند. مرز طبيعي منطقه حاره، مابين ناحيه غير ر و سرزمين‌هاي جنوبي مانسون دار به شدت به چشم مي‌خورد.
حد شمالي مانسون حاره‌اي، حتي به عرض 25 درجه شمالي هم مي‌رسد. در مناطق شمالي‌تر، مانسون نيروي چنداني ندارد كه با سيستم پر فشار جنب حاره‌اي مقابله كند. به اين ترتيب باران‌هاي موسمي در تير ماه و شهريور ماه، كه به وسيله واچرخندهاي پر فشار در مرداد ماه از هم ديگر جدا مي‌شوند، رخ مي‌دهد.
در جنوب چين و فيليپين، بادهاي تجارتي حاره‌اي شرق‌وز، از مهر ماه تا ارديبهشت‌ماه وزيده و اغلب به وسيله سيستم پر فشار ايجاد شده در منطقه سيبري تقويت مي‌شوند. جايگزيني اين باد در ماه‌هاي خرداد تا شهريور به وسيله بادهاي جنوب‌غربي، در اثر مانسون ايجاد مي‌شود. [مفاهيم: باد چيست؟]
در هندوچين مانسون‌هاي تابستاني بسيار نيرومند ترند. جريان رسيده از جنوب‌غربي از خرداد ماه تا آبان‌ماه، با ابرهايي به ضخامت 4 الي 5 كيلومتر، باراني فراوان را به همراه مي‌آورد. ماه‌هاي آذر و دي، فصل سرد و خشك، و ماه‌هاي فروردين و ارديبهشت فصل بسيار گرم منطقه است. در شرق و جنوب‌شرقي مانسون زمستاني باران‌زاست.
در اندونزي به دليل گسترش آب عرض جغرافيائي پايين منطقه، مانسون بسيار ضعيف عمل مي‌كند. به دليل كوچكي ابعاد و سادگي زمينه، استراليا ساده‌ترين الگوي مانسون را دارد. شمال آن داراي يك برش باد ميان تابستان (شمال‌غربي) و زمستان (جنوب‌شرفي) است. اما دو تفاوت نيز با ديگر مانسونها دارد. نخست اينكه باد شمال‌شرقي، مانسوني است كه با خود باران را به ژرفاي قاره مي‌برد و دوم اينكه حتي در تابستان بادهاي تجارتي جنوب‌شرقي به دليل واچرخندهاي پرفشار گذري، چشمگير هستند.
مانسون غرب آفريقا
در حدود 200 سال است كه باران‌هاي موسمي غرب افريقا شناخته شده‌اند. در زمستان اين باران‌ها از جنوب‌غربي به جايي مي‌آيند كه بادهاي تجارتي شمال‌شرقي كه از صحرا و كرانه‌هاي شرقي افريقا مي‌وزند، گرماي زيادي به همراه توفان شن را با خود به آنجا مي‌آورند. منطقه‌اي با شب‌هاي سرد و روزهاي بسيار گرم.
در چنين شرايطي مراكز پرفشار واچرخنددر عرض جغرافيايي 20 درجه شمالي به همراهي رود‌بادهاي شرقي (Jet stream) در عرض جغرافيايي 10 درجه شمالي، كه از شبه قاره هند به خط استوا بسيار نزديك‌تر هستند، باران‌هاي موسمي را ايجاد مي‌كنند.
مانسون غرب افريقا از نظر مكاني تقريبا ميان بادهاي جنوب‌غربي و بادهاي سطحي خشك زمستاني كرانه‌هاي غربي افريقا Harmattan قرار دارد. وجود اين باران‌هاي موسمي از نفوذ هواي خشك از عرض 20 درجه شمالي به پايين‌تر جلوگيري مي‌كند. هواي گرم و خشك در حدود عرض 8 درجه شمالي به‌طور كامل ناپديد مي‌شود.
مانسون در اروپا و امريكاي شمالي
مانسون‌هاي تكامل نيافته
باران‌هاي موسمي تاثير فراواني در اروپاي مركزي دارد. جايي كه جهت باد از سوي اقيانوس اطلس حدود 30 الي 40 درجه تغيير مي‌كند و نه به‌طور پيوسته اما بسيار زياد با دگرگوني‌هاي جبهه‌اي، سرما، هواي ابري، باران و توفان تندري را همراه است.
از ديدگاه اقليم‌شناسي اين باران‌ها موسمي هستند، اما فقط مراحل بدوي و نخستين يك مانسون، كه پي‌آمد هوايي منحصر به فرد است. اين حالات تا تبديل شدن به يك مانسون واقعي راه زيادي در پيش رو دارد.
در عرض‌هاي پايين جغرافيايي امريكاي شمالي و در كرانه‌هاي خليج مكزيك، فضاي مناسبي براي گسترش مانسون وجود دارد. در طول تابستان، بر روي مناطق گرم، بارها سيستم‌هاي كم فشار چرخندي ايجاد مي‌شوند.
بادهاي تجارتي شمال‌شرقي، به بادهاي شرقي، جنوب‌شرقي و حتي جنوبي تبديل مي‌شوند. ايالت تگزاس و كشورهاي پيرامون خليج مكزيك، تحت تاثير هواي مرطوب اقيانوسي، كه تا حد زيادي داخل خشكي نفوذ مي‌كنند، قرار دارند. البته باران‌ها، ويژگي‌هاي يك مانسون را نشان نمي‌دهند. در كل بارش‌ها 2 يا 3 و يا حتي 4 نقطه اوج بارش وجود دارد.
در زمستان جريان‌هاي شمالي كه اغلب به وسيله سيستم‌هاي پرفشار واچرخندي ايجاد مي‌شوند، سرما را با خود به داخل خشكي مي‌آورند. اگرچه بارش‌هاي تابستاني و زمستاني، ويژگي‌هاي باران موسمي را از خود نشان مي‌دهد، اما هيچكدام آنچنان توانمند نيستند كه در گروه مانسون طبقه‌بندي شوند.
در امريكاي مركزي يك مانسون واقعي در بين عرض‌هاي جغرافيايي 5 و 12 درجه شمالي، در منطقه كوچكي از اقيانوس آرام رخ مي‌دهد. نه فقط بادهاي فصلي آن، بلكه بارش آن هم كاملا مانسون است.
فصل زمستان آنجا بسيار خشك است. فصل بارش آن خرداد ماه در شمال خليج مكزيك و تير‌ماه در جنوب مكزيك آغاز مي‌شود و در مهر ماه در شمال و آذر ماه در جنوب به پايان مي‌رسد. اين روند در جنوب مكزيك حدود 3 ماه و در كستاريكا حدود 7 ماه به طول مي‌كشد. اين مانسون در حقيقت نمونه كوچكي از مانسون هند است.
***
1- كارشناسي ارشد هواشناسي
2- باد جريان هوايي است كه از مراكز فشار زياد به طرف مراكز كم فشار به حركت در مي‌آيد. هر چه شيب فشار (تفاوت فشار) بين دو نقطه بيشتر باشد شدت جريان هوا نيز بيشتر خواهد بود. تفاوت فشار دو نقطه را گراديان فشار مي‌گويند.
