جغرافية نهر المسيسيبي

ما هي جغرافية نهر المسيسيبي؟

نهر المسيسيبي هو أطول نهر في أمريكا الشمالية، يستنزف مع روافده الرئيسية حوالي 1.2 مليون ميل مربع (3.1 مليون كيلومتر مربع)، أو حوالي ثُمن القارة بأكملها، يقع نهر المسيسيبي بالكامل داخل الولايات المتحدة.

خصائص نهر المسيسيبي:

إن الجيولوجيا والجغرافيا الفيزيائية لمنطقة صرف المسيسيبي هي أساساً تلك الموجودة في الأراضي المنخفضة الداخلية والسهول الكبرى في أمريكا الشمالية، وتتطرق الحواف أيضاً إلى أنظمة جبال روكي وأبلاشيان وعلى حافة الدرع الكندي (لورنتيان) في الشمال، فإن تركيز النظام وهو السهول الفيضية لأسفل المسيسيبي له أهمية خاصة في أن الجيولوجيا والجغرافيا الطبيعية للمنطقة من صنع النهر.
مثل القمع الضخم، حيث أخذ النهر الرواسب والحطام من المناطق المساهمة بالقرب من حافة القمع وأودع الكثير من المنتج في السهل الغريني لفوهة القمع، ممَّا يوضح الترابط بين نظام ميسيسيبي بأكمله، حيث كانت المنطقة المساهمة الأكثر أهمية في الآونة الأخيرة هي غرب النهر، وعند الارتفاع في المرتفعات الغربية، ولا سيما في سفوح جبال روكي، تزيل الأنهار مثل الأحمر وأركنساس وكانساس وبلات وميسوري كميات كبيرة من الطمي من المساحات المتدحرجة في السهول الكبرى.
كما تتعرج هذه الروافد وتجديلها عبر عباءة عريضة مائلة برفق من مواد غير متماسكة، موضوعة فوق طبقات صخرية من العصر الطباشيري (أي حوالي 100 مليون سنة)، باتجاه (أبو المياه)، وهطول الأمطار في هذه المناطق الغربية خفيف إلى معتدل، وعادة ما يكون أقل من 25 بوصة (635 ملم) في السنة، ولكن نظراً لأن 70 في المائة على الأقل من هذا هطول الأمطار يسقط على شكل أمطار بين أبريل وسبتمبر، يتم تعزيز القدرة على التآكل للأنهار (الجريان السطحي) من ذوبان الثلوج في الشتاء يكون أكثر تدريجياً من العواصف الممطرة).
علاوة على ذلك، لا تقدم الرواسب الرملية مقاومة كبيرة للتعرية، لذا فإن العديد من هذه الأنهار تكون مضفرة فقط في مساراتها. الأنهار الشرقية المساهمة في المسيسيبي تستنزف نظام جبال الآبالاش المائي جيداً، حيث تتدفق معظم هذه المجموعة، بما في ذلك أنهار كنتاكي وجرين وكمبرلاند وتينيسي عبر وديان محددة جيداً في أوهايو ومن ثم إلى المسيسيبي، كما تختلف القدرة التآكلية لهذه الأنهار فيما يتعلق بالبنية الجيولوجية لأحواضها.
وتتكون هذه الصخور من صخور أكثر صلابة في المرتفعات العالية وعتبة أكثر ليونة من الحجر الجيري من العصر الكربوني المتأخر (أي حوالي 300 مليون سنة من العمر)، تقع تحت خط ارتفاع 1000 قدم (300 متر) بين نهري أوهايو وتينيسي وفي المنطقة الجليدية لروافد الضفة اليمنى لأوهايو، فتختلف المنطقة المساهمة الثالثة في المسيسيبي أيضًا عن المنطقتين الأخريين، وتجمع أعالي المسيسيبي قوتها في منطقة تتميز بالحركة الجليدية.
بعد أن تسببت الصفائح الجليدية العظيمة لمرحلة ويسكونسن الجليدية في وضع طبقات من الحطام في معظم أنحاء مينيسوتا وويسكونسن وشمال إلينوي وشمال أيوا تدفقت كميات هائلة من المياه الذائبة جنوباً، وغسلت القنوات عبر هذا الحطام، واليوم تتبع أعالي المسيسيبي وروافده، أنهار ويسكونسن وسانت كروا وروك وإلينوي، خطوط هذه الممرات المائية السابقة.
كما تتدفق المياه الجليدية الذائبة جنوباً وانضمت إلى نهري ميسوري وأوهايو، ثم وسعت المياه المجمعة الحوض الكبير بين الشمال والجنوب الذي يتدفق على طوله الآن المسيسيبي السفلي، ويبلغ طول هذا الحوض حوالي 1000 ميل (1600 كيلومتر)، ويبلغ عرضه 25 إلى 200 ميل (40 إلى 320 كيلومتراً) ويحده منحدرات يصل ارتفاعها إلى 200 قدم (60 متراً) فوق قاع الوادي.
وكشفت الدراسات الجيولوجية أن أرضية الحوض الجليدي قد دُفنت لاحقاً بطبقة عميقة من المواد التي جُرفت من لوح جليدي وألقيت بسمك 100 إلى 300 قدم (30 إلى 90 مترًا) في القسم الأوسط، وتعد دلتا المسيسيبي نصباً تذكارياً أكثر لفتاً للانتباه للعمل على بناء النهر هناك، وعند طرف قمع الصرف تسربت ملايين السنين من الترسيب عبر أرضية خليج المكسيك، مكونة مخاريط من الرواسب يبلغ نصف قطرها 300 ميل و 30000 ميل مربع (77700 كيلومتر مربع) في المنطقة.
التعبير السطحي للعديد من الدلتا الفرعية هو دلتا المسيسيبي، بمساحة تتجاوز 11000 ميل مربع (28500 كيلومتر مربع)، كما امتد نهر المسيسيبي من فروعه إلى الخليج، وكان ينقل ما يقرب من 220 مليون طن من الرواسب هناك كل عام معظمها على شكل طمي، واليوم مع ذلك يتم التقاط الكثير من هذا الطمي خلف سدود المنبع، ممَّا يتسبب في تآكل الدلتا وتقلص مساحتها.
وممَّا يزيد هذه المشكلة تعقيداً هو وجود مئات الأميال من السدود (الجدران التي تحد من الفيضانات) على طول ضفاف النهر، والتي تحبس الطمي في القناة المناسبة، وهذا ضار بشكل خاص في الدلتا، حيث تساعد إضافات الطمي السنوية من الفيضانات على منع تآكلها بفعل الأمواج.

مناخ نهر المسيسيبي:

خلال فصل الشتاء، يتراوح متوسط ​​درجات الحرارة الشهرية في حوض المسيسيبي من 55 درجة فهرنهايت (13 درجة مئوية) في جنوب لويزيانا شبه الاستوائية إلى 10 درجات فهرنهايت (-12 درجة مئوية) في شمال مينيسوتا شبه القطبية، كما أن متوسط ​​درجات الحرارة الشهرية في الصيف يتراوح من 82 درجة فهرنهايت (28 درجة مئوية) في لويزيانا إلى 70 درجة فهرنهايت (21 درجة مئوية) في مينيسوتا.
ومصادر هطول الأمطار هي رطوبة منخفضة المستوى من خليج المكسيك وبعض الرطوبة منخفضة المستوى وعالية المستوى من المحيط الهادي، حيث يحدث هطول الأمطار في الشتاء والربيع بالقرب من الجبهات والعواصف الشرقية والجنوبية، ويتراوح متوسط ​​هطول الأمطار الشهري في الشتاء من 5 بوصات (130 ملم) أو أكثر في الجنوب إلى أكثر من 3 بوصات (75 ملم) على جزء كبير من حوض نهر أوهايو إلى أقل من 1 بوصة (25 ملم) فوق السهول الكبرى الغربية والشمالية.
يحدث هطول الأمطار في الصيف وأوائل الخريف في الغالب على شكل زخات وعواصف رعدية متفرقة وعواصف أمامية أضعف، حيث يتراوح متوسط ​​هطول الأمطار الشهري من ست بوصات في جنوب لويزيانا وفوق جبال تينيسي ونورث كارولينا إلى بوصات أو ثلاث بوصات فقط فوق السهول الكبرى.
والمناخ رطب فوق النصف الشرقي من الحوض، مع كميات كبيرة من جريان الشتاء والربيع المتولدة فوق أحواض نهر تينيسي وأوهايو وجنوب المسيسيبي، وتمتد مجموعة من الشمال إلى الجنوب من المناخات شبه الرطبة، ليست رطبة تماماً ولا شبه رطبة من وسط تكساس شمالاً إلى شرق داكوتا الشمالية، وإلى الغرب توجد المناخات شبه القاحلة في السهول الكبرى، وعلى طول قمم جبال روكي يسود مناخ جبال الألب، حيث يتم إطلاق تساقط الثلوج في فصل الربيع على شكل جريان المياه الذائبة في الربيع وأوائل الصيف.

هايدرولوجية نهر المسيسيبي:

ليس من المستغرب أن تكون هيدرولوجيا نهر قوي مثل المسيسيبي موضوع دراسة مكثفة، ففي القرن التاسع عشر وصف مارك توين بذكاء كبير كيف اجتمع طيارو مسيسيبي ذات عجلات مجداف معاً لتشغيل خدمة معلومات مشتركة حول الظروف المتغيرة على طول القناة، واليوم لجنة نهر المسيسيبي هي المسؤولة عن أعمال النهر وترى أنه من المفيد الحفاظ على نموذج مقياس العمل للنهر، حتى يتمكن مهندسوها من اختبار خطط جديدة في صورة مصغرة قبل الشروع في مشاريع باهظة الثمن واسعة النطاق.
وفي الواقع بحلول العشرينيات من القرن الماضي، كان يُعتقد عموماً أنه تم معرفة ما يكفي عن هيدرولوجيا النهر وتم بناء هياكل تحكم كافية لترويض النهر، ثم في عام 1927 جاء الفيضان الأكثر كارثية في التاريخ المسجل لوادي المسيسيبي السفلي، وغمرت المياه أكثر من 23000 ميل مربع (59600 كيلومتر مربع) من الأراضي، وانقطعت الاتصالات، بما في ذلك الطرق والسكك الحديدية والهاتف في كثير من الأماكن.
وغمرت المياه بشكل مؤقت المزارع والمصانع والمدن بأكملها، ولحقت أضرار جسيمة بالممتلكات، ولقي ما لا يقل عن 250 شخصاً حتفهم، حيث ألقى مهندسو النهر نظرة أخرى على هيدرولوجيا المسيسيبي، ومنذ الظروف الغريبة لعام 1927، تمت مراقبة متوسط ​​تصريف المياه إلى أسفل المسيسيبي من خلال روافدها الرئيسية بعناية.
ويُحسب متوسط ​​تصريف النهر الرئيسي في فيكسبيرغ وميسيسيبي، عند 570.000 قدم مكعب (16140 متر مكعب) في الثانية، وبحوالي 135 ميلاً (215 كم) أسفل النهر من فيكسبيرغ، يتم تحويل ما يقرب من 25 في المائة من الرواسب وتصريف المياه من النهر إلى نهر أتشافالايا عبر مجمع النهر القديم (الهياكل القديمة للتحكم في النهر).
ومع ذلك، تخفي هذه الإحصائيات جميع الاختلافات الهامة في تدفق النهر المرتبطة بالحالة المتقلبة لروافد المسيسيبي الأكبر، وبشكل عام تمتلك الروافد الغربية أنظمة تدفق غير منتظمة، فيصلون إلى ذروة الربيع أو أوائل الصيف التي تصل إلى ثلاثة أو أربعة أضعاف مساهمة الشتاء، وتصل أعالي المسيسيبي وروافده إلى أقصى تدفق لها في نفس الوقت تقريباً (مارس، يونيو)، عندما يتبع ذوبان الثلوج أمطار أوائل الصيف.
ومع ذلك، فإن الجريان السطحي الشتوي من هذه المنطقة كبير أيضاً، وإن قمة تدفق أوهايو تحدث قبل ذلك بقليل، ففي متروبوليس وإلينوي أعلى نقطة التقاء مع نهر المسيسيبي، عادة ما يتم تسجيل أكبر تصريف شهري في شهر مارس، وفي ذلك الوقت قد توفر ولاية أوهايو أكثر من ثلاثة أخماس المياه التي تتم مراقبتها بعد فيكسبيرغ في النهر السفلي.
وبالتالي، فإن ولاية أوهايو مسؤولة بشكل رئيسي عن حالات فيضان المسيسيبي المنخفضة، والتي قد تتفاقم بسبب عوامل مثل الأمطار المبكرة في السهول الكبرى، موجة ساخنة مفاجئة في أوائل الربيع تؤدي إلى إذابة الثلوج الشمالية، الأمطار الغزيرة في جميع أنحاء الوادي السفلي، وفي ظل هذه الظروف سيرتفع النهر السفلي فوق ضفافه ويضغط على سدوده الاصطناعية.
وسوف تتراجع الروافد وتشكل بحيرات على الجانب الآخر من هذه السدود، وقد يتضاعف التيار الذي لا يزيد عادة عن 2 إلى 3.5 عقدة (2.5 إلى 4 أميال [4 إلى 6.5 كم] في الساعة)، عند نقاط ضيقة على طول القناة الرئيسية، على سبيل المثال، فإن محطة المراقبة في فيكسبيرغ التي سجلت عند انخفاض المياه في عام 1936 أقل من 93.800 قدم مكعب (2660 متراً مكعباً) في الثانية، بلغت 2.060.000 قدم مكعب (58330 متراً مكعباً) في الثانية في مرحلة ارتفاع المياه كما يلي عام.