12 الظروف الجوية السيئة
يشير مصطلح الظروف الجوية السيئة، والمعروف أيضاً باسم حالة الطقس المتطرفة أو الشاذة، إلى جميع الظواهر الجوية غير العادية أو غير الموسمية أو القاسية. وغالباً ما يكون لهذه الظواهر الجوية عواقب وخيمة قد تهدد الحياة وتمثل مشكلة معقدة من حيث السلامة والأمن للمتاحف ودور المحفوظات والمكتبات.
يشير مصطلح الظروف الجوية السيئة إلى مختلف الأحداث الجوية الطبيعية، ذات الشدة والتأثير المتباين، على سبيل المثال:
العواصف / الأعاصير.
العواصف الهوائية العنيفة (الإعصار القُمْعيّ أو التورنادو).
الهطولات المطرية الغزيرة (مقترنة بعواصف رعدية أو برد أو صقيع) أو الهطولات المستمرة.
العواصف الثلجية.
ذوبان الجليد السريع.
الجليد الزجاجي.
لا تعتبر الحرارة والبرودة الشديدة عادةً من ظواهر الظروف الجوية السيئة، ولكنها قد تتسبب أيضاً في أضرار جسيمة.
العواصف و الأعاصير
اعتمادًا على السرعة، يمكن أن تصنف الرياح الشديدة على أنها عواصف (عندما تتراوح قوة الرياح بين 9 إلى 12 على مقياس بوفورت، وبسرعة تتراوح بين 75 و 118 كم / ساعة)، وعلى أنها أعاصير (عندما تتجاوز قوة الرياح 12 على مقياس بوفورت، مع سرعةٍ تفوق 118 كم / ساعة). وتسمى الرياح القصيرة المدى التي لا تقلّ سرعتها عن 118 كم / ساعة بالريح الهوجاء.
تصنف أنواع الرياح المختلفة وفقاً لمقياس “بوفورت” نسبةً للأميرال الإنجليزي السير فرانسيس بوفورت (1774-1857) والذي وضع المقياس عام 1806. من الممكن باستخدام هذا المقياس، تقدير قوة الرياح بناءً على الأثر الذي تخلّفه.
الجدول 1: مقياس بوفورت (قاموس الطقس التابع لخدمة الطقس الألمانية، www.dwd.de)
الإعصار القُمْعيّ (التورنادو)
الإعصار القُمْعيّ، هو عاصفة هوائية عنيفة تتميز بغيمة مخروطية دوارة بسرعة حول محور عمودي تقريباً. يمكن من حيث المبدأ أن يحدث الإعصار القُمْعيّ في أي مكان وفي أي وقت.
يستخدم مقياس فوجيتا – نسبةً إلى عالم الأرصاد الجوية الياباني تيتسويا ثيودور فوجيتا (1920-1998) الذي طور المقياس عام 1971 – لتصنيف شدات رياح الإعصار القُمْعيّ إلى فئاتٍ اعتماداً على سرعة الرياح. يشتمل مقياس فوجيتا على إجمالي 13 مستوىً (من F0 إلى F12)، على الرغم من أنه لم يتم تسجيل أية أعاصير تجاوزت مستوى F6 بعد، وبالتالي فهي مستويات ذات طبيعة نظرية فقط.
الجدول 2: مقياس فوجيتا (قاموس الطقس الخاص بخدمة الطقس الألمانية، www.dwd.de)
الهطولات (المطرية والثلجية)
يُعرّف علم الأرصاد الجوية الهطولات بأنها أي شكل من أشكال المياه التي تخضع للجاذبية الأرضية وتتساقط على الأرض في صورة سائلة (مطر) أو صلبة (البَرَد، الجليد، الثلج) بفعل الجاذبية.
يتم تصنيف الهطولات عن طريق تحديد كمية الأمطار (في حالة الهطولات المطرية)، أو الإرتفاع (في حالة الهطولات الثلجية) وذلك خلال فترة زمنية معينة. يمكننا بذلك التمييز بين الأمطار الغزيرة، والأمطار الشديدة الغزارة، و الأمطار الغزيرة المستمرة، وكذلك تساقط الثلوج والتراكمات الثلجية.
يوضح الجدول التالي المعايير الرئيسية لتصنيف الهطولات المطرية والثلجية:
جدول 3. تصنيفات الهطولات المطرية (قاموس الطقس الخاص بخدمة الطقس الألمانية، www.dwd.de)
العواصف الرعدية
تُصاحب العواصف الرعدية عادةً رياح قوية وهطولات مطرية غزيرة أو بَرَد. العواصف الرعدية عمليات تفريغ كهربائية بين المجالات الكهربائية المتباينة في الغلاف الجوي، أو بين الغلاف الجوي وسطح الأرض، ويمكن تمييزها بالبرق (بصريّاً) والرعد (سمعيّاً).
يمكن التعرف على العواصف الرعدية المقتربة من خلال المظهر النموذجي لسُحُب العواصف الداكنة (المزن الركامي). تتكون شحنة موجبة عند الطرف العلوي للسحابة الرعدية بينما تتكون شحنة سالبة عند قاعدة السحابة. وتكون درجات الحرارة داخل السحابة حوالي -30 درجة مئوية في المنطقة موجبة الشحنة، وحوالي -15 درجة مئوية في المنطقة سالبة الشحنة.
ينتج هذا التدرج في درجات الحرارة تيارات هوائية صاعدة وهابطة و بسرعات عالية، مما يسبب تصادم قطرات الماء وجزيئات الثلج. يحدث ذلك بالتزامن مع تغير حالة الماء،مما يؤدي إلى عملية الشحن والتفريغ الكهربائية.
يتم وصف شدّة العاصفة الرعدية على أساس عدد عمليات التفريغ الكهربائية. تتميز العاصفة الرعدية الخفيفة أو المعتدلة ببضع ومضات برق منتظمة، بينما في حالة العاصفة الرعدية القوية فإن عدد الومضات يكون كبيراً ولا يعود بالإمكان تمييزها وربطها بصوت الرعد الذي يليها.
الذوبان الشديد للجليد
تذوب الثلوج بمجرد ارتفاع درجة حرارة الهواء بالقرب من الأرض فوق نقطة التجمد، وكلما ازداد الفرق في درجات الحرارة، زادت سرعة حدوث الذوبان. يؤدي هطول الأمطار الغزيرة في الوقت نفسه إلى تسريع ذوبان الغطاء الثلجي بسرعة.
إذا لم تمتص الأرض الماء – نظراً لأن التربة مشبعة أو مجمدة – فإن مياه الأمطار والثلوج الذائبة تتدفق بسرعة كبيرة، وغالباً ما تتسبب في فيضان الجداول والأنهار.
يتم تمييز الذوبان الشديد للجليد عندما يحدث هطول مطري مستمر غزير مع وجود غطاء ثلجي بسماكة تتجاوز 15 سم.
الجليد
يُشار إلى بقايا الماء المتجمد على الأرض أو على أجسام أخرى بالجليد. هنا لابدّ من التمييز بين الجليد والمطر المتجمد.
يتكون الجليد نتيجة تجمد تجمع مائي (مثل مياه الثلوج الذائبة). تكمن الطبيعة الخطرة لهذا الشكل من الجليد عادةً في صعوبة توقع حدوثه.
بينما المطر المتجمد هو الناتج عن التجميد الفوري لمياه المطر شديدة البرودة على الأرض أو الأجسام الأخرى. كما يحدث أيضاً عندما تكون قطرات المطر نفسها دافئة، وتسقط على أجسام أو أرض فائقة البرودة أو متجمدة.
ويتناول الاستبيان الخاص بفصل المناخ موضوعي “الحرارة الشديدة” و”البروودة الشديدة” بمزيد من التفصيل.
الوقاية – الحد من تأثيرات الأحوال الجوية السيئة
التدابير الوقائية العامة
يعد الإنذار المبكر عن الأحوال الجوية السيئة أمراً ضرورياً لتوفير الوقت الكافي واتخاذ التدابير الوقائية المناسبة. تقوم وسائل الإعلام (محطات البث والصحافة والإنترنت) عادةً بالإعلان عن حدوث أي ظروف جوية طارئة في الوقت المناسب. إضافةً إلى ذلك، توفر صفحات الإنترنت المختلفة معلومات دقيقة عن المكان والزمان، وتنشرها عبر البريد الإلكتروني (مثل تحذيرات العواصف التي تصدر عن موقع خدمة الطقس الألمانية www.dwd.de).
ينبغي بعد ذلك تقييم الإنذارات المتعلقة بالأحوال الجوية السيئة والمباشرة باتخاذ التدابير الوقائية المناسبة بما يتماشى مع ظروف المنشأة وتبعاً لخصوصية محتوياتها. لهذا الغرض، من الضروري أولاً إعداد تحليل المخاطر الذي يغطي الممتلكات الثقافية. يحدد هذا التحليل الأضرار المحتملة التي قد تحدث على أساس سيناريوهات الأحوال الجوية السيئة، وبهذا يمكن إقتراح التدابير الوقائية المناسبة لتقليل أو تفادي الأضرار. في الوقت نفسه، يجب التخطيط لإجراءات الإستجابة والمعالجة للتقليل من آثار الضرر الحاصل. يضمن كل من تحديد واجبات واضحة للجهات المعنية بحالة الطوارئ (موظفين أو جهات داعمة)، ومراعاة المتطلبات التقنية والتنظيمية تنفيذ التدابير الوقائية والإستجابة للطوارئ على الوجه الأمثل. ينبغي أيضاً مراعاة سلامة العاملين من (المنشأة أو الجهات الداعمة) عند إقرار هذه التدابير.
بالإضافة إلى تحليل المخاطر، يجب إنشاء سجلات لنظم وعناصر البناء. تتضمن هذه السجلات معلومات شاملة حول التصميم الهيكلي، والأحمال المسموح بها، والمواد المستخدمة، وأية عمليات اختبار (دورية) ضرورية. ومن المفيد أيضاً وضع قائمة بمؤسسات وشركات البناء المحلية وغيرها من مزودي الخدمات المتاحين في غضون وقت قصير، فضلاً عن توفير عدة ومواد الطوارئ الضرورية.
التدابير الوقائية ضد أضرار العواصف
العواصف أو الأعاصير هي أحداث لا مفرّ منها. يتنوع تأثير العواصف على المباني تبعاً لطريقة بناء المنشأة أو موقعها، ويمكن اعتبار المباني المدرجة في القائمة التالية معرضة بشكل خاص لأضرار العواصف:
– المباني المفردة أو البارزة خارج نطاق مجموعة متصلة من المباني.
– المباني ذات الأسقف والواجهات الكبيرة.
– المباني ذات الجدران الخارجية أو الأسطح غير منتظمة الأشكال.
– المباني ذات الواجهات المفتوحة (مثل البوابات) بسبب عمليات الصيانة / الإدارة.
تجعل التدابير الوقائية تقليل أو حتى استبعاد أضرار العاصفة أمراً ممكناً على المدى المتوسط والطويل، كما يمكن أن تساهم في الحد من مخاطر تلف الأسطح والواجهات بشكل خاص من خلال الفحص والصيانة المنتظمين لمكونات المبنى وملحقاته. فيما يلي قائمة بأهم الفحوصات التي يجب إجراؤها استنادا إلى إرشادات دليل VdS 2089.
– قضبان مانعات الصواعق التي قد تكون قد تعرضت للتخريب.
– الأجزاء التالفة أو المرتخية أو الانتفاخات أو التشققات في الأسقف.
– ألواح أو أحجار السقف المفقودة أو التالفة أو عناصر الشد غير المثبتة بإحكام.
– تشققات رؤوس المداخن والأغطية والمرفقات التابعة لها.
– أنظمة الهوائي غير المثبتة بإحكام.
– التشققات في البناء الخارجي.
– الأضرار في دعامات الأسقف الخشبية أو انتشار الآفات أو تعفن الخشب.
– واقيات تساقط الثلوج غير المثبتة بإحكام.
– المناور ونوافذ السقف الزجاجية السيئة العزل ضد تسرب الماء.
– المزاريب وأنابيب تصريف مياه الأمطار المخربة أو المثنية.
– فرشات الحصى المرصوف بشكل غير منتظم.
– حافة السقف المفقودة أو التالفة.
– دعامات هياكل الأسقف المرتخية.
– زخارف الواجهات والمنحوتات المعمارية غير محكمة التوصيل إلى جدران المبنى.
– وسائط الإعلان غير المثبتة بشكل صحيح (مثل حاملات الأعلام والإعلانات).
يُعدّ إبعاد الأشياء الخارجية الخفيفة والمنقولة (الطاولات والكراسي والنباتات المحفوظة بوعاء وعروض الإعلانات ، إلخ) تدبيراً وقائياً آخر لمنع إتلافها نتيجة حدوث العواصف.
كما ينبغي عدم الإستهانة بالتهديد الذي تشكله الأشجار أو فروعها التي اقتلعتها العواصف. يمكن للفحص الدوري وعمليات المراقبة الروتينية مقترنة بالصيانة الملائمة أن تقلل من هذا الخطر.
في حالة حدوث ضرر، فإن الإحتفاظ بمخزون مناسب وكافٍ من مواد البناء (مثل الألواح ومواد التغليف والصفائح المعدنية) والأدوات يمكن أن يحدّ من التلف ويخفف من الأضرار اللاحقة.
التدابير الوقائية ضد الأضرار الناجمة عن الهطولات الغزيرة
تتسبّب الهطولات المطرية الغزيرة والمستمرة، وكذلك ذوبان كميات كبيرة من الجليد بفيضانات في المجاري المائية. كما يمكن أن يكون لهذه الفيضانات تأثيرات ثانوية مختلفة – تبعاً للحالة – مثل طفح المياه العادمة بسبب الحمولة الزائدة على نظام الصرف الصحي وارتفاع مستويات المياه الجوفية. لا يتسبب هذا بإتلاف المبنى و الأنظمة التقنية فحسب، بل يتعداها إلى تشكيل خطر على الأرواح والممتلكات. نظراً لأن موضوع الفيضان قد تمّ تناوله مسبقاً بالتفصيل في فصل الفيضانات ضمن هذا الدليل، ولذلك لاداعٍ لمناقشته بمزيد من التفصيل هنا.
يركز موضوع الهطولات أيضاً على تهديدات ومخاطر أخرى، إذ يسبب تساقط الثلوج بكثافة وتراكم الطبقات الثلجية ضغطًا كبيراً على هياكل المباني (الأسطح، المناور، وغيرها). أظهرت التجربة في السنوات الأخيرة أن انهيار الأسطح نتيجة لأحمال الثلج يمثل خطراً يجب عدم الإستهانة به. أحدث الأمثلة على ذلك هو انهيار قاعة المعارض التذكارية لنقطة الفا (مبنى المراقبة سابقاً) في غايسا (رون / تورينجين الألمانية، ديسمبر 2010).
لتحديد أقصى ارتفاع للثلوج على الأسطح أو لمعرفة وقت إزالة الثلج، من الضروري الإلمام بحمولة هيكل السقف (الأحمال الديناميكية) ونوع الثلج. لتحديد الإرتفاع المسموح به (والذي ينبغي ألا يتم تجاوزه) يمكن الإستعانة بالجدول رقم 4 (أدناه). يجب استشارة مهندس متخصص أو إدارة المباني والممتلكات ذات الصلة التابعة للسلطة المحلية في حالة المباني العامة الحكومية.
الجدول 4: الأوزان كدالة على نوع الثلج (رابطة الدفاع المدني النمساوية، دليل السلامة، المخاطر الطبيعية المرتبطة بالطقس، الصفحة 22)
في حالة صدور تحذيرات من الهطولات الثلجية الكثيفة، ينبغي التحقق مما إذا كان ثمة حاجة لإزالة الثلوج الموجودة من السقف كإجراء وقائي، أو ما إذا كان السقف لايزال قادراً على تحمل المزيد من الثلج. في حالة التفكير في إجراء عملية إزالةٍ للثلوج، لابدّ من مراعاة مبادئ السلامة التالية:
قبل الصعود إلى سطح المنشأة، ينبغي التحقق مما إذا كانت الحمولة الإضافية آمنة. يجب استشارة خبير (مهندس إنشائي) لتقييم إمكانية الوصول الآمن في حالة عدم التأكد من معلوماتك.
يجب مراعاة الجوانب المتعلقة بالصحة والسلامة المهنية، إذ يبقى خطر السقوط من خلال السقف قائماً إذا لم تكن عناصر السقف (مثل قباب السقف و المناور) وكذلك في منطقة حافة السقف قادرة على تحمّل الأوزان. يتفاقم هذا الخطر إذا كانت العناصر والحواف مغطاة بالثلج وبالتالي لا يتم الإنتباه لها. يجب أيضاً ضمان الصعود الآمن.
من الضروري عند تنظيف السقف الانتباه إلى الحمولة على هيكل السطح والدعامات. في بعض الظروف، قد يؤدي تنظيف جانب واحد فقط من السطح إلى توزيعٍ غير متساوٍ للحمولة، ممّا قد يؤدي إلى حدوث العديد من مشاكل. من المهم أيضاً استشارة خبير بهذا الخصوص.
ينبغي إيلاء اهتمام خاص بحماية الأشخاص القائمين على عملية إزالة الثلوج من السقوط.
تأكد من إغلاق الطرق العامة والطرق الواقعة تحت نقاط العمل على إزالة الثلوج.
يُنصح بالإطلاع على النقاط الواردة أعلاه، واتخاذ الإجراءات في الوقت المناسب قبل بداية فصل الشتاء. إذا لم يكن لدى المؤسسة موظفون أو معدات لإزالة الثلوج، يمكن تكليف شركة خارجية للقيام بذلك (عقد الصيانة).
من المستحسن الإستعانة بخبير مختصّ لفحص السطح وعناصر السقف بعد فترة شتاء طويلة و كميات كبيرة من الثلوج. يجب التحقق من حالة البناء بأكملها لمعرفة العيوب التالية:
– الأضرار التي لحقت بألواح السقف (نتيجة تسرب المياه)
– تفشي الآفات في الهياكل الخشبية (مثل الإصابات الفطرية)
– بقع الماء المتجمعة بسبب التكثيف
– الضرر العام للهياكل الداعمة (سقف الجمالون)
– تآكل الهياكل المعدنية الداعمة
يُعدّ تساقط الثلوج مع الرياح المعتدلة أو القوية مصدر تهديد آخر للمنشأة وخاصة إذا كان غطاء السقف غير محكم الإغلاق. يمكن تجنب حدوث المزيد من الأضرار عن طريق القيام بمراقبة دورية منتظمة لهذه المناطق ومعالجة أي مشاكل في مرحلة مبكرة.
يجب على المنشآت القائمة في المناطق المعرضة لأخطار الإنهيارات الجليدية تقييم مخاطرها بمساعدة الخبراء المتخصصين واتخاذ التدابير الوقائية المناسبة.
يُعتبر البَرَد شكلاً آخر من أشكال الهطولات. تمنع الرياح العكسية القوية في السحب الرعدية سقوط قطرات المطر الصغيرة من السحاب. يتم دفع القطرات مرة أخرى إلى الطبقات العليا، حيث تتجمد ويتكون جليد جديد. عندما لايعود بالإمكان حمل حبيبات الجليد عن طريق الرياح، فإنها تسقط على الأرض على شكل قطرات متجمدة (حبيبات جليدية < 5 مم) أو حبات بَرَد (حبيبات جليدية > 5 مم). كلما كانت الرياح في سحابة العاصفة أقوى، أصبحت حبات البَرَد أكبر. في بعض الحالات، يمكن أن يصل متوسط قطر الحبيبة إلى 8 سم، كما يمكن أن يصل قطر كتل البَرَد الكبيرة إلى حوالي 10 سم.
تتناسب المخاطر أو الأضرار المحتملة طرداً مع قطر الحبيبات. يمكن لحبات البَرَد الكبيرة – في بعض الحالات المتطرفة – اختراق الأسقف والأسطح الزجاجية، كما يمكنها أيضاً إتلاف الحدائق العامة وتدميرها. كما يزيد سقوط البَرَد في صورة حبيبات ثلجية صغيرة من احتمال حدوث الفيضانات.
يُوصى باستخدام شبكات الحماية من البَرَد والقماش المشمع لحماية الأجسام الحساسة من التلف. كما يمكن أيضًا نقل الممتلكات والمقتنيات القابلة للتحريك إلى أماكن آمنة.
في المباني الجديدة أو التي يتم تجديدها، ينبغي مراعاة أن تكون العناصر الخارجية لغلاف المبنى (مثل النوافذ، عناصر السقف، والمناور، وغيرها) مصنوعة من مواد مقاومة للبَرَد.
التدابير الوقائية للحدّ من أضرار العواصف الرعدية
تتصاحب العواصف الرعدية مع ظواهر عديدة أهمها العواصف والأمطار الغزيرة، وكذلك تفريغ الشحنات الكهربائية (البرق).
يمكن أن تتسبب صواعق البرق في نشوب الحرائق نتيجةً للدارات الكهربائية القصيرة، بالإضافة إلى إمكانية حدوث الإنفجارات و الإصابات التي يتعرض لها الأشخاص. على سبيل المثال، إذا ضرب البرق شجرة ما، فإن الماء الموجود في الشجرة يتبخر نتيجة للحرارة الشديدة، مما يمكن يتسبب في اندلاع الحرائق.
يمكن تركيب مانعة الصواعق في المباني لحمايتها من الأضرار الناجمة عن ضربات صواعق البرق. ومن الضروري أن يتم تركيبها بالإستعانة بمتخصصين، بالإضافة إلى إلزامية مراقبتها بشكل دوري للتأكد من استيفائها متطلبات أنظمة وقوانين البناء.
يجب الإلتزام بالإحتياطات التالية أثناء حدوث العاصفة الرعدية تجنباً للإصابة الشخصية:
– الإبتعاد عن صنابير الماء أو تمديدات الحمام ما أمكن،
– تجنب أي عمل له علاقة بالبلل أثناء العاصفة الرعدية،
– تجنب استخدام الهاتف الأرضي،
– إغلاق النوافذ والأبواب،
– تفادي لمس أنابيب الغاز أو الماء أو التدفئة،
– الابتعاد بمقدار متر واحد على الأقل من المعدات الكهربائية.