هل يمكن استخدام فقاعات الصابون للتنبؤ بقوة عواصف الرياح الرهيبة مثل الأعاصير والأعاصير؟ على الرغم من أن الأمر يبدو غير محتمل على الإطلاق، إلا أن فيزيائيين من المركز الوطني للبحث العلمي في فرنسا (CNRS) أجروا تجربة مبتكرة بشكل خاص: استخدموا فقاعات الصابون لبناء نموذج للتدفق في الغلاف الجوي. أتاحت دراسة متعمقة لمعدلات حركة الدوامات الفقاعية للعلماء الحصول على ارتباط يصف بدقة تطور شدة الدوامات، مما يوفر نموذجًا بسيطًا للتنبؤ بالعواصف الاستوائية.
يعد التنبؤ بقوة أو قوة الرياح أثناء العواصف الاستوائية مثل الأعاصير والأعاصير والأعاصير هدفًا مهمًا في مجال الأرصاد الجوية - وقد تعتمد عليه حياة مئات الآلاف من الأشخاص. في الوقت نفسه، وعلى الرغم من التطورات الأخيرة، لا تزال مثل هذه التنبؤات تمثل تحديًا لأنها تنطوي على العديد من العوامل المتعلقة بمستوى تعقيد الدوامات العملاقة وتفاعلاتها مع البيئة.
أجرى الباحثون عمليات محاكاة للتدفق في فقاعات الصابون، والتي تحاكي الشكل المنحني للغلاف الجوي والتي تشكل التقريب الأكثر دقة لنموذج بسيط للتدفقات في الغلاف الجوي. أتاحت التجربة للباحثين الحصول على دوامات مشابهة للعواصف المدارية التي تبدأ ضعيفة وتزداد بمرور الوقت. بعد مرحلة البناء هذه، تصل الدوامة إلى أقصى قوة لها قبل أن تبدأ في التلاشي.
أتاحت دراسة متعمقة لمعدلات حركة دوامات الفقاعات للعلماء الحصول على ارتباط يصف بدقة تطور شدة الدوامات. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذا الارتباط لتحديد الحد الأقصى لكثافة الدوامة والوقت اللازم للوصول إلى هذه الكثافة، بناءً على التطور المحسوب.
يمكن أن يبدأ هذا التنبؤ بعد حوالي 50 ساعة من تشكل الدوامة، وهو وقت يعادل ربع عمر العاصفة، عندما تستجمع الرياح سرعتها العالية. واستمر الباحثون من هذه المرحلة وحاولوا إظهار إمكانية تطبيق نتائجهم على الأعاصير المدارية الحقيقية. وباستخدام بيانات من حوالي 150 إعصارًا استوائيًا حدث في المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي، أظهر الباحثون أن الارتباط موجود بالفعل بالنسبة لأنظمة الضغط المنخفض هذه. تقدم هذه الدراسة نموذجًا بسيطًا يمكن أن يساعد خبراء الأرصاد الجوية على التنبؤ بشكل أفضل بقوة الأعاصير المدارية في المستقبل.
