إذاعة BBC

ابحث فى مدونتى

form method="get" action="/search" id="search">

الاثنين، 25 فبراير 2013

الأقاليم المناخيه

ما فتئت الطبيعة تحكي أسرارها حتى يتبين للمرء أن تنوع الطبيعة ميزة كبرى ينفرد بها كوكب الأرض دون كواكب المجموعة الشمسية، ورغم هذا التنوع الرهيب إلا أن علماء الجغرافيا تمكنوا من تقسيم الأقاليم الطبيعية في الأرض إلى خمسة مناطق، حسب درجات الحرارة، وهي: مناطق مدارية حارة، أي أن متوسط درجة الحرارة بها لا يقل عن 18 درجة سليوزية، إلا أنها تملك رئة العالم؛ حيث إن بها غالب الحياة النباتية، وتنحصر هذه المنطقة بين خطي عرض 25 5 شمالًا وجنوبًا، أما المنطقة التي تليها، فهي المنطقة شبه المدارية، وتتميز بوجود فصل يتراوح ما بين ثلاثة أشهر وثمانية، ويكون متوسط درجة الحرارة أثناءه أعلى من 10 5 سيلوزية، أما باقي السنة فتكون درجات الحرارة به مثل سابقه، وهو يمتد حتى خط عرض 40 شمالًا متداخلًا مع المنطقة المعتدلة، التي لا تكون مثل المنطقة الأولى سوى في فصل الصيف (ثلاثة أشهر فقط على الأكثر)، ويمتد حتى دائرة عرض 40 شمالًا وجنوبًا، أما ابتداء من دائرة عرض 40 شمالًا حتى 66,5 شمالا فإن درجات الحرارة تنخفض بشدة طوال العام، ولهذا تُسمى بالمنطقة الباردة، ويكون متوسط الحرارة بها أقل من 10 درجات مئوية، وبهذا فإنه يمكننا القول إن العلماء قسموا العالم لعدد من الأقاليم وفق معيار واحد، وهو درجة الحرارة، حيث إن الكثير من العلماء ينسبوا لدرجة الحرارة الفضل الأول في تَكَوُّن هذه الأقاليم، بما تصنعه من تأثير واضح في باقي عناصر الغلاف الجوي، والذي ينعكس بدوره على العناصر الطبيعية على الأرض.

وتعال معًا لنلقي نظرة على إحدى هذه المناطق، ألا وهي المنطقة الحارة، أو الإقليم الاستوائي، ويعرف هذا الإقليم -أحيانًا – بالإقليم المداري المطير طوال العام، وإن كان الإقليم المداري المطير طوال العام أوسع في توزيعه من الإقليم الاستوائي ، فهو يتعدى العروض الاستوائية ليشمل بعض المناطق التي يعتبرها هربرستن ضمن الإقليم الموسمي، مثال ذلك: جزر الهند الغربية، والسواحل الشرقية لامريكا الوسطى، وبعض جهات شبه جزيرة الهند الصينية، كل هذه المناطق يسقط المطر فيها طوال العام بسبب ظروفها المحلية، ما يبرر استبعادها من الإقليم الموسمي، واعتبارها ضمن الإقليم المداري المطير طوال العام؛ لذلك بدأ بعض الكتاب يَتَحَرَّر من استخدام تعبير الإقليم الاستوائي تجنبًا للخلط بينه وبين الإقليم المداري المطير طوال العام، هذا من ناحية، ومن ناحية أخرى نجد أن بعض الجهات الواقعة في العروض الاستوائية، والتي تُعتبر من صميم الإقليم الاستوائي لا يسقط مطرها طوال العام، بحكم موقعها بالنسبة للرياح السائدة، مثال ذلك: بعض جهات حوض الأمازون، التي تحميها مرتفعات جيانا من الرياح التجارية الشمالية الشرقية، وبعض جهات ساحل غانا الأفريقي التي تستقبل مطرًا في الصيف يفوق ما تستقبله في الشتاء .

كل هذا أدَّى إلى صعوبة التمييز – إلى حد ما – بين الإقليم المداري المطير طوال العام، والإقليم الموسمي، مما دعى بعض الكتاب إلى ادماجهما واعتبارهما إقليما واحدًا، أطلقوا عليه اسم “إقليم الغابات المدارية المطيرة”، وعلى هذا الأساس تشمل الأقاليم المدارية المطيرة في نظرهم إقليمين فقط، هما: إقليم الغابات، وإقليم السافانا، وواضح أن تقسيمهم لتلك الأقاليم يعتمد على أساس نباتي لا مناخي، ويتميز الإقليم الاستوائي بارتفاع حرارته طوال العام، إذ يتراوح متوسطها بين 26° مئوية و 28° مئوية، وذلك لأن الشمس تسقط أشعتها على هذه الجهات عمودية أو قريبة في العمودية، ولما كانت الشمس في حركتها الظاهرية تتعامد أو تكون قريبة من تلك الجهات طوال السنة، فإن المدى الحراري السنوي ضئيل، يبلغ درجتين مئويتين في المتوسط، وقلما يزيد على ثلاث درجات مئوية، أما المدى الحراري اليومي فإنه وإن كان صغيرًا إذا قورن بمثيله في الأقاليم الأخرى، إلا أنه يزيد كثيرًا في المدى السنوي، فهو يتراوح عادة بين خمس درجات وخمسة عشرة درجة مئوية، ولذلك يقال إن ليالي تلك الجهات هي شتاؤها ونهارها صيفها، وما ذلك إلا لأن المدى الحراري اليومي أكثر وضوحًا من المدى السنوي .

ويقع الإقليم الاستوائي  في نطاق الرهو أو السكون الاستوائي من جهة، وعند جبهة التقاء الرياح التجارية من جهة أخرى،  ويعمل ارتفاع الحرارة على تسخين الهواء الملامس لسطح الأرض، وبالتالي يعمل على تمدده وخفة وزنه وانخفاض كثافته، كل هذه الظروف تؤدي إلى تصاعد الهواء المحمل بالرطوبة إلى طبقات الجو العليا، وفي أثناء تصاعده يتكاثف بخار الماء بحكم انتقاله إلى طبقات من الجو أبرد نسبيًا، ويأخذ هذا التكاثف شكل سحب معظمها من النوع الركامي، كل هذه الظروف تؤدي إلى غزارة الأمطار في الإقليم الاستوائي من جهة، وعلى توزعه على شهور السنة جميعًا من جهة أخرى، والمطر في هذا الإقليم معظمه من النوع التصاعدي، وهو يسقط نتيجة لنظام ثابت يشهده الجو في تلك الجهات يوميًا تقريبًا، ففي الصباح المبكر يكثر الضباب، ولكنه ينقشع بين الساعة الثامنة والساعة التاسعة صباحًا، وتسطع الشمس حتى الظهر مما يساعد على سرعة التبخر وتصاعد الهواء، فإذا برد هذا الهواء المتصاعد المحمل بالرطوبة تَتَكَّوُّن السحب بعد الظهر، ثم يعقب ذلك سقوط المطر، وكثيرًا ما يكون المطر مصحوبًا بعواصف الرعد، ويتساقط المطر غزيرًا في الساعات الأخيرة من النهار، ولكنه لا يستمر إلا لمدة قصيرة، ويبلغ متوسط مجموع المطر السنوي في الإقليم الاستوائي نحو 200 سم، وهو معدل عالٍ جدًا، ويحدث نتيجة سقوط الأمطار يوميًا عليه، وإذا كان يزيد كثيرًا في بعض جهات الإقليم، وهذه الكمية الكبيرة من الأمطار تتوزع على شهور السنة جميعًا، فليس هناك شهر واحد من شهور السنة يشهد الجفاف، غير أن توزيع المطر على شهور السنة غير متساو، إذ إن نظام المطر هنا له قمتان، أحدهما في فصل الربيع، والثانية في فصل الخريف، وهما وقت تعامد الشمس تقريبًا على جهات ذلك الإقليم، وهاتان القمتان تقتربان من بعضهما كلما بعدنا عن خط الاستواء، ولا تلبثان أن تندمجا وتصبحا قمة واحدة، تتركز في فصل الصيف، وفي هذه الحالة نكون قد انتقلنا من الإقليم الاستوائي إلى إقليم السافانا، وفي فصلي المطر الغزير (الربيع والخريف) – في إقليمنا هذا – يسقط المطر معظم الأيام، وإن كانت هناك أيام قلائل لا يسقط فيها المطر، أما فصلا المطر القليل نسبيًا (الصيف والشتاء) فيمتازان بقلة عدد الأيام المطيرة، وبقلة ما يسقط منها يوميًا، ومعنى هذا أن الاختلاف الفصلي للمطر أكثر وضوحًا من المدى السنوي للحرارة؛ ولذلك فإن المطر هو الذي يميز بين فصول السنة في هذا الإقليم لا الحرارة، كما هو الحال في سائر الأقاليم، ولعل أهم المناطق التي يتمثل فيها الإقليم الاستوائي، هي : حوض الأمازون بامريكا الجنوبية، وحوض الكونغو وساحل غانا بأفريقيا، و شبه جزيرة الملايو وجزر الهند الشرقية (إندونيسيا) في آسيا، ويزيد ما يسقط من المطر في جزر الهند الشرقية عما يسقط في كل من حوض الأمازون وحوض الكونغو؛ وذلك بسبب ارتفاع سطح جزر الهند الشرقية من جهة، وطبيعتها الجزرية من جهة أخرى، وهذا هو ما دعى هربرتسن إلى تقسيم أقاليمه الاستوائية إلى إقليمين، هما: الإقليم الاستوائي المرتفع أو الجزري،  ويشمل جزر الهند الشرقية، وشبه جزيرة الملايو، أما الثاني فهو الإقليم الاستوائي المنخفض، ويشمل حوض الأمازون، وحوض الكونغو، وساحل غانا .

الثلاثاء، 12 فبراير 2013



الضعط الجوي
تعريف الضغط الجوي وقياسه
...
5- الضغط الجوي Atmospheric Pressure:
5- 1- تعريف الضغط الجوي وقياسه:
الضغط الجوي هو الثقل الناتج من الغلاف الجوي على سطح الأرض، فكل المواد التي توجد عالقة بالهواء والعناصر الغازية التي تدخل في تركيب الغلاف الجوي عمومًا لها أوزانها التي تساهم بها في الضغط الذي يحدثه الغلاف الجوي على أي منطقة تقع تحته.
ويمكننا أن نقدر عظم ثقل الغلاف الجوي إذا عرفنا أن وزن القدم المكعب من الهواء يبلغ في الظروف العادية حوالي 47 جرامًا وأن وزن عمود من الغلاف الجوي مساحة مقطعة بوصة مربعة على مكان ما في منسوب سطح البحر يعادل في المتوسط حوالي 6.53 كيلو جرام "14.7رطل". وبعملية حسابية بسيطة يكون وزن العمود الجوي الواقع على قدم مربع من نفس المكان حوالي طن.
ولكن الضغط الجوي لا يحسب في الأرصاد الجوية أو الدراسات المناخية بهذه الطريقة، بل يقاس بواسطة عدة أجهزة أهمها1 البارومتر الزئبقي Barometer والباروجراف والبارومتر المفرغ "بارومتر أنيرويد" Aneroid Barometer1 ويمكن أن نحسب الضغط الجوي بالبوصات أو السنتيمترات الزئبقية على حسب ما يبينه ارتفاع الزئبق في البارومتر، أو بالملليبارات على أساس أن الملليبار يعادل1/ 1000 من "البار" وهو الوحدة الديناميكية لقوة الضغط الواقعة على مساحة قدرها سنتيمتر مربع من سطح الأرض.
والملليبار هو الوحدة الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر، في الرصد الجوي وتبادل البيانات الجوية على مستوى العالم. مع ملاحظة أن البوصة الزئبقية تعادل 33.9 ملليبار وأن السنتيمتر الزئبقي يعادل 13.6 ملليبار، وأن معدل الضغط الجوي عند سطح البحر يعادل 1013.2 ملليبار أو 76 سنتيمترًا زئبقيًّا أو 29.92 بوصة زئبقية، والمقصود بالقياس البارومتري الزئبقي هو أن وزن عمود الغلاف الجوي الواقع على بوصة مربعة من سطح الأرض يعادل في المتوسط وزن عمود الزئبق الذي بداخل البارومتر عندما يكون ارتفاعه 76 سم أو 29.92 بوصة.
ومن الطبيعي أن يكون هناك تناسب عكسي بين الضغط الجوي والارتفاع عن سطح البحر، وذلك بسبب تناقص سمك الغلاف الجوي وتناقص نسبة الغازات الثقيلة التي تدخل في تركيبه. وعلى الرغم من أن سرعة تناقص الضغط الجوي بالارتفاع ليست واحدة في كل قطاعات الجو، وبأنه يتأثر بصفاء الجو وبوجود بخار الماء والغبار في المستويات المنخفضة، فإن هناك معدلات عامة وتقريبية لهذا التناقص في المستويات المختلفة كما بينها الجدول"6" ومنه يتبين أن التناقص يكون سريعًا نسبيًّا في المستويات المنخفضة ثم يتناقص معدله كلما زاد الارتفاع، فبينما يتناقص بمعدل 11 ملليبار في كل مائه متر في المستويات الواقعة بين سطح البحر وارتفاع 1500 متر، فإنه يتناقص بمعدل 6 ملليبارات في المستويات الواقعة بين 6000و 7500 متر بمعدل 0.7 في المستويات الواقعة بين 15 ألف و30 ألف متر.
وتستخدم معدلات تناقص الضغط الجوي بالارتفاع في بعض المجالات التي تلزم لها معرفة الضغط الجوي في المستويات المرتفعة بالنسبة للمعدلات المأخوذة عند سطح البحر، مثل رسم خرائط توزيع الضغط الجوي والرياح على مستويات جوية معينة، ومعرفة ارتفاع الطائرات وارتفاع قمم الجبال العالية.
وترسم خرائط توزيع الضغط الجوي في طبقات الجو العليا بطريقتين ففي إحداهما يحدد الارتفاع الذي يراد حساب ضغطه الجوي ثم ترسم الخرائط التي تبين توزيع الضغط على هذا الارتفاع، وفي الثانية يحدد مستوى الضغط الجوي المطلوب توزيعه وحساب ارتفاعاته على المناطق المختلفة ثم ترسم خطوط كنتورية لتوضيح الارتفاعات التي يوجد عليها هذا الضغط.
جدول "6" معدل تناقص الضغط الجوي بالارتفاع
5- 2- التوزيع الأفقي للضغط الجوي:
بينما يتناقص الضغط الجوي بانتظام تقريبًا في توزيعه الرأسي فإن توزيعه الأفقي يخضع لعدة عوامل تؤدي إلى تباينه من مكان إلى آخر وإلى تغيره من وقت إلى آخر، وإن هذا التباين المكاني وهذا التغير الزمني هما اللذان يتحكمان في حركة الرياح على سطح الكرة الأرضية، سواء على نطاق إقليمي واسع أو على نطاق محلي بين الأماكن المتجاورة، وسواء كانت هذه الحركة بشكل نسيم خفيف، أو بشكل عواصف مدمرة، ولهذا فإن التوزيع الأفقي للضغط الجوي هو الذي يدخل دائمًا في دارسة المناخ.
وأهم العوامل التي تتحكم في التوزيع الأفقي للضغط الجوي هي درجة الحرارة ورطوبة الهواء والتقاء التيارات الهوائية من اتجاهات متقابلة. وتعتبر درجة الحرارة بالذات العامل الرئيسي الذي يتحكم في توزيع الضغط الجوي الذي يتناسب معها تناسبًا عكسيًّا، فكلما ارتفعت درجة الحرارة تمدد الهواء وقلت كثافته وحدث به تصعيد إلى أعلى فيتكون نتيجة لذلك ضغط منخفض. وكلما انخفضت درجة الحرارة انكمش الهواء وزادت كثافته وهبط نحو سطح الأرض فيتكون نتيجة لذلك ضغط مرتفع، فإذا كانت منطقتا الضغط الجوي المنخفض والضغط المرتفع متجاورتين فإن الرياح تتحرك عند سطح الأرض من منطقة الضغط المرتفع التي هبط هواؤها إلى منطقة الضغط المنخفض التي حدث تصعيد في هوائها، بينما يحدث العكس في أعلى الجو، حيث تتحرك الرياح من المنطقة التي حدث تصعيد في هوائها إلى المنطقة الأخرى التي حدث هبوط في هوائها، وهكذا تتكون دورة هوائية خاصة بين المنطقتين "شكل17".
أما رطوبة الهواء فإن تأثيرها لا يمكن أن يقارن بتأثير درجة الحرارة ومع ذلك فإن زيادتها تساعد على نقص الضغط الجوي لأن بخار الماء أخف من الهواء وأنه لهذا السبب يظل عالقًا به.
شكل "17" انتقال الهواء بين منطقتين إحداهما سطحها ساخن والثانية سطحها بارد
أما التقاء التيارات الهوائية فيرجع تأثيره على الضغط الجوي إلى أنه يؤدي في حالة حدوثه عند سطح الأرض إلى حدوث تيارات صاعدة في الهواء فينتج عن هذا ضغط منخفض، وأنه يؤدي في حالة حدوثه في أعلى التربوسفير إلى حدوث تيارات هابطة فينتج عن هذا ضغط مرتفع.
وعلى الرغم من أن الضغط الجوي يتأثر كذلك بالارتفاع عن سطح البحر، كما سبق أن ذكرنا، فإن تأثير هذا العامل لا يظهر عادة إلا على نطاق محلي ولا يتدخل في النظام العام لهبوب الرياح، لهذا فإن خرائط توزيع الضغط الجوي المستخدمة في دراسة المناخ ترسم على أساس استبعاد تأثير الارتفاع.
ويوضح التوزيع في هذه الخرائط بواسطة خطوط تصل الأماكن التي يتساوى عليها الضغط بعد تعديل القياسات المأخوذة على المرتفعات لتمثل الحالة عند سطح البحر.
ويمكن أن ترسم خطوط الضغط الجوي المتساوي لتوضيح توزيع الضغط الجوي في أي فترة من الزمن، فمنها ما يرسم لتوضيح الضغط الجوي في ساعة معينة, كما هو متبع في رسم خرائط الطقس، ومنها ما يرسم في الخرائط المناخية لتوضيح المعدلات الشهرية والسنوية للضغط الجوي.
ويوصف الضغط الجوي عادة بأنه مرتفع High إذا زاد على 1013 ملليبارا "أو 29.92 بوصة زئبقية أو 76 سنتيمترًا زئبقيًّا" وبأنه منخفض Low إذا انخفض عن هذا المقدار، ومع ذلك فإن ارتفاع الضغط الجوي أو انخفاضه على أي منطقة قد يكون نسبيًّا بالمقارنة بالضغط الجوي على المناطق المجاورة، حيث يوصف مثلًا بأنه مرتفع إذا كان أقل من المقدار السابق وكان في نفس الوقت أعلى منه على المناطق المجاورة، وبغض النظر عن الانخفاض غير العادي الذي قد يسجل في قلب الأعاصير والمنخفضات الجوية العارضة فإن مدى التباين في الضغط الجوي على سطح الكرة الأرضية لا يزيد على 40 ملليبارا "حوالي 1.2 بوصة أو ثلاثة سنتيمترات زئبقية".
النطاقات الدائمة للضغط الجوي والدورة الهوائية العامة المرتبطة بها
...
5- 3- النطاقات الدائمة للضغط الجوي والدورة الهوائية العامة المرتبطة بها:
إذا صرفنا النظر عن تباين الضغط الجوي على سطح الكرة الأرضية من مكان إلى آخر ومن فصل إلى آخر بسبب اختلاط الماء باليابس واختلاف تأثير الإشعاع الشمسي على كل منهما وبسبب تباين التضاريس فإن الضغط الجوي يتوزع على سطحها في نطاقات عامة تتفق مع دوائر العرض وتتزحزح شمالًا وجنوبًا تبعًا لحركة الشمس الظاهرية. فعلى فرض أن سطح الأرض كله مكون من ماء أو من يابس وأنه في منسوب سطح البحر فإن نطاقات الضغط الجوي والرياح العامة تتوزع عليه بنظام خاص يفرضه عاملان رئيسيان هما:
توزيع الإشعاع الشمسي على خطوط العرض والتأثير الديناميكي الذي تفرضه الدورة الهوائية العامة بين هذه النطاقات.
ففي النطاق الممتد حول خط الاستواء يوجد نطاق من الضغط الجوي بسبب ارتفاع درجة الحرارة ونشاط حركات التصعيد. وفي أعلى التربوسفير يتوزع الهواء الصاعد في أعلى الجو بشكل رياح علوية باردة تتجه نحو القطبين، وفيما بين خطي عرض 30 ْو35 ْتقريبًا تلتقي هذه الرياح برياح باردة أخرى قادمة في أعلى الجو من ناحية القطبين فتنشأ نتيجة لالتقائهما تيارات هوائية هابطة تؤدي إلى تكون نطاقين من الضغط المرتفع عند سطح الأرض يشتهر الشمالي منهما باسم نطاق الضغط المرتفع وراء مدار السرطان والجنوبي باسم نطاق الضغط المرتفع وراء مدار الجدي.
ومن هذين النطاقين تتوزع الرياح نحو خط الاستواء من ناحية ونحو الدائرتين القطبيتين من ناحية ثانية. وتشتهر الرياح التي تتجه نحو خط الاستواء باسم الرياح التجارية، ويكون اتجاهها شماليًّا شرقيًّا في نصف الكرة الشمالي وجنوبيًّا شرقيًّا في نصفها الجنوبي. أما الرياح التي تتجه ناحية الدائرتين القطبيتين فتشتهر باسم الرياح العكسية أو الغربية ويكون اتجاهها جنوبيًّا غربيًّا في نصف الكرة الشمالي وشماليًّا غربيًّا في نصفها الجنوبي، وفيم بين خطي عرض 45 ْو60 ْفي نصفي الكرة تلتقي الرياح العكسية برياح قطبية شديدة البرودة قادمة من نطاقي الضغط المرتفع اللذين يتكونان على المناطق القريبة من القطبين بسبب شدة البرودة وهبوط الرياح نحو سطح الأرض. ويؤدي التقاء الرياح العكسية بالرياح القطبية إلى تكون تيارات هوائية صاعدة في منطقة التقائهما، أي فيما بين خطي عرض 45 ْو60 ْفيؤدي هذا إلى ظهور نطاقين من الضغط المنخفض على هذه العروض. وفي أعلى الجو يتوزع الهواء الصاعد في هذين النطاقين فيتجه بعضه نحو القطبين حيث يهبط في منطقتي الضغط المرتفع القطبيتين، ويتجه الآخر ناحية المدارين حيث يهبط في منطقتي الضغط المرتفع وراء المداريين "شكل 18 وشكل 19".
شكل "18" نطاقات الضغط الرئيسية والدورة الهوائية العامة
شكل "19" شكل تخطيط يوضح نطاقات الضغط الرئيسية والرياح العامة التي تنتقل بينها 5- 4- تأثير الماء واليابس على التوزيع الأفقي للضغط الجوي:
لو كان سطح الكرة الأرضية كله ماء أو كان كله يابسًا في منسوب سطح البحر لبقي توزيع نطاقات الضغط الجوي العامة متمشيًا بانتظام مع دوائر العرض، كما سبق أن ذكرنا ولكان كل ما يطرأ على هذه النطاقات من تغير هو أنها تتزحزح نحو الشمال في فصل الصيف الشمالي ونحو الجنوب في فصل الشتاء تبعًا لحركة الشمس الظاهرية، ولكن الواقع هو أن سطح الكرة الأرضية مكون من ماء ويابس. ونظرًا لأن تأثير الإشعاع الشمسي لا يكون واحدًا عليهما فإن نطاقات الضغط الجوي العامة لا تحافظ على امتدادها العام مع دوائر العرض بل تتقطع ويتعدل توزيعها من فصل إلى آخر على حسب ما يفرضه تغير الأحوال الحرارية على البخار من ناحية وعلى القارات من ناحية أخري.
ويتعدل توزيعها بصفة خاصة في نصف الكرة الشمالي حيث يبلغ اليابس أقصى اتساعه. أما في النصف الجنوبي فيكون التعديل أقل وضوحًا بسبب ضيق القارات والتقاء مياه المحيطات بعضها ببعض في نطاق عرضي يمتد من الأطراف الجنوبية لإفريقيا وأمريكا الجنوبية واستراليا حتى القارة القطبية الجنوبية. ففي هذا النطاق يكاد اليابس يختفي تقريبًا، ولهذا فإن نطاق الضغط المنخفض عند الدائرة القطبية الجنوبية لا يكاد يطرأ عليه أي تغير بين الصيف والشتاء، باستثناء ترحزحه قليلًا نحو الشمال في فصل الصيف "الشمالي" ونحو الجنوب في فصل الشتاء. ويبين الشكل "20" نظام الضغط الجوي والرياح على قارة نموذجية في الشتاء والصيف.
ويمكن تلخيص التغيرات التي تطرأ على نطاقات الضغط الجوي العامة كما يلي:
في فصل الصيف الشمالي تتزحزح كل نطاقات الضغط العامة نحو الشمال فيقع نطاق الضغط المنخفض الاستوائي كله تقريبًا إلى الشمال من خط الاستواء وتكون مراكزه الرئيسية واقعة على الهند والسودان وجنوبي أمريكا الشمالية، ويتكون في نفس الفصل ضغط منخفض شديد العمق والاتساع شكل "20" توزيع الضغط الجوي والرياح على قارة نموذجية
في الشتاء والصيف
على أواسط آسيا ويقابله ضغط منخفض آخر أقل منه عمقًا واتساعًا على أمريكا الشمالية. ويلتقي هذان الضغطان من ناحية الجنوب بالضغط المنخفض الاستوائي، ومن ناحية الشمال بالضغط المنخفض عند الدائرة القطبية الشمالية، ويكون هذا الضغط عندئذ ممتدًا بدون انقطاع على شمالي أوراسيا وأمريكا الشمالية وشمالي المحيطين الأطلسي والهادي. أما نطاق الضغط المرتفع وراء المداري فيختفي تقريبًا من على آسيا وأمريكا الشمالية ويقتصر وجوده على منطقتين منفصلتين إحداهما على شمالي المحيط الهادي والثانية على وسط المحيط الأطلسي الشمالي حول جزر آزورس التي تقع في مركزه، ولهذا فإنه يشتهر باسم الضغط المرتفع الأزوري، ومن هذا يتضح أن الضغط المنخفض يكون هو المسيطر على القسم الأعظم من نصف الكرة الشمالي.
أما في النصف الجنوبي فإن التعبير الذي يطرأ على نطاقات الضغط الجوي العامة في هذا الفصل "الشتاء الجنوبي" يكون محدودًا حيث يكاد ينحصر في تزحزح هذه النطاقات نحو الشمال، بحيث تنتقل كل مراكز الضغط المنخفض الاستوائي إلى الشمال من هذا الخط وتتكون للضغط المرتفع وراء مدار الجدي ثلاثة مراكز على المحيطات حوالي خط عرض 25 ْجنوبًا. ولكنه يظل ممتدًا بدون انقطاع تقريبًا على أستراليا وجنوبي إفريقيا وجنوبي أمريكا الجنوبية.
وفي فصل الشتاء الشمالي يحدث عكس ما يحدث في الصيف تقريبًا حيث تتزحزح نطاقات الضغط العامة كلها تقريبًا نحو الجنوب، فتنتقل مراكز الضغط المنخفض الاستوائي إلى جنوب خط الاستواء حيث تقع على شمالي أستراليا ووسط إفريقيا ووسط أمريكا الجنوبية، وتتكون على أوراسيا وأمريكا الشمالية منطقتان من الضغط المرتفع، الأولى منهما أوسع وأشد ارتفاعًا من الثانية بسبب عظم اتساع كتلة أوراسيا. وتتصل هاتان المنطقتان بالضغط المرتفع الأزوري على المحيط الأطلسي، ويتكون من الجميع نطاق عظيم من الضغط المرتفع الذي يمثل في الواقع نطاق الضغط المرتفع وراء مدار السرطان، وتتكون فوق المحيط الأطلسي والمحيط الهادي الشماليين منطقتان عظيمتان من الضغط المرتفع يمثلان نطاق الضغط المنخفض القريب من الدائرة القطبية الشمالية. ويشتهر الضغط المنخفض على المحيط الأطلسي الشمالي باسم "الضغط المنخفض الأيسلندي" نسبة إلى جزيرة أيسلندة التي يتمركز حولها، أما الضغط المنخفض على المحيط الهادي الشمالي فيشتهر باسم "الضغط المنخفض الألوشي" نسبة إلى جزر ألوشيان التي تقع في قلبه تقريبًا. ومن هذا يتضح أنه على العكس مما يحدث في فصل الصيف "الشمالي" فإن نصف الكرة الشمالي يكون في جملته خاضعًا لنطاق عظيم من الضغط المرتفع أما على نصف الكرة الجنوبي فتمتد السنة من الضغط المنخفض الاستوائي الذي يتزحزح جنوبًا على أستراليا وجنوبي إفريقيا ووسط أمريكا الجنوبية، وتؤدي هذه الألسنة إلى انقسام نطاق الضغط المرتفع وراء المداري إلى ثلاث مناطق منفصلة على المحيطات الثلاثة على امتداد خط عرض 35 ْجنوبًا تقريبًا.
وتبين الخريطتان "الشكلان 21 و22" توزيع الضغط الجوي والرياح في العالم في شهري يناير ويوليو بالترتيب.
شكل "22" توزيع الضعط الجوي والرياح في العالم في شهر يناير
شكل "21" توزيع الضغط الجوي والرياح في العالم في شهر يوليو
5- 5- الضغط الجوي في المستويات العليا من الجو:
إن الطريقة المستخدمة حاليًا لقياس عناصر المناخ في المستويات العليا من الجو هي بالونات الرصد الجوي المعروفة باسم الراديو سوند 1Radio Sonde ولكن المستويات التي أمكن قياس عناصرها بهذه الطريقة لا يزيد ارتفاعها غالبًا على 35 كيلو مترًا. وقد ساعد تقدم أبحاث الفضاء على الحصول على معلومات أكثر تفصيلًا ودقة عن المستويات الأعلى من ذلك. ولكن على الرغم من كل هذا فما زالت البيانات الخاصة بالضغط الجوي والرياح في المستويات العليا غير كافية لرسم خرائط دقيقة لها. ولهذا فإن الضغط الجوي في المستويات المرتفعة يحسب غالبًا على أساس الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر وما يطرأ عليه من تغير رأسي, وهناك نوعان من خرائط الضغط الجوي في المستويات العليا يحدد في أحدهما ارتفاع المستوى الذي يراد رسم خريطة الضغط الجوي له وليكن مستوى 500 متر أو أكثر أو أقل فوق سطح البحر بينما تحدد في الثاني قيمة الضغط الجوي الذي يراد معرفة ارتفاعه على المناطق المختلفة وليكن 700 ملليبار مثلًا، وتوصل الارتفاعات التي توجد فيها هذا الضغط بخطوط أشبه بالخطوط الكنتورية، وهذه هي الطريقة التي يكثر استخدامها في الوقت الحاضر، وخصوصًا عند توزيع ارتفاع ضغط جوي معين في الأجواء العليا لمناطق واسعة.
5- 6- الضغط الجوي والطقس:
تكلمنا فيما سبق عن الضغط الجوي كعنصر مناخي، وأوضحنا توزيع نطاقاته العامة، وما يطرأ عليها من تغيرات فعلية بسبب تأثير الماء واليابس وهي موضوعات مهمة في دراسة المناخ، سواء على مستوى العالم أو على مستوى القارات أو الأقاليم. ولكنها ليست مهمة بنفس الدرجة لتفهم الدور الكبير الذي يلعبه الضغط الجوي في أحوال الطقس اليومية وما يطرأ عليها من تغيرات أو تقلبات قد تكون بالغة العنف في بعض الأحيان.
فالضغط الجوي يعتبر من أهم العناصر التي تبنى عليها خرائط الطقس التي تستند إليها التوقعات الجوية في كل الدول، ولهذا فإن محطات الأرصاد تقوم بقياسه وتسجيله دون توقف، كما تقوم المحطات الرئيسية بتوضيح توزيعه مرتين أو أربع مرات يوميًّا في ساعات معينة على خرائط الطقس المعروفة. وتستخدم في توضيحه على هذه الخرائط نفس طريقة توضيحه على خرائط المناخ، أي بواسطة خطوط الضغط الجوي المتساوي، ولكن مع فارق أساسي، وهو أن الخطوط التي ترسم على خرائط الطقس تبنى على نتائج القياس المأخوذة في ساعات معينة بينما تبنى الخطوط التي ترسم على خرائط المناخ على أساس المعدلات الشهرية، ولهذا فإنها تغفل التغيرات التي تحدث من ساعة إلى أخرى أو من يوم إلى آخر، أما الخطوط التي ترسم على خرائط الطقس فإنها تبين تفاصيل توزيع الضغط في ساعات محددة بحيث يمكن استخدامها لمعرفة التغيرات التي تحدث لهذا التوزيع من وقت إلى آخر فيمكن بذلك معرفة أحوال الطقس بالتفصيل وتقدير التغيرات التي يمكن أن تطرأ عليها.
وليس من السهل أن نحدد هنا كل ظاهرات الطقس التي تصاحب تغيرات الضغط الجوي المختلفة؛ لأن هذه الظاهرات تتباين على حسب عوامل كثيرة أهمها شدة هذه التغيرات، وميلها إلى الانخفاض أو الارتفاع، وشدة انحدار الضغط نحو مركز المنخفض أو المرتفع الجوي وطبيعة المنطقة وغير ذلك من العوامل، ومع ذلك فمن الممكن التمييز بسهولة بين الظاهرات التي تصاحب ارتفاع الضغط الجوي والظاهرات التي تصاحب انخفاضه بغض النظر عن تباينها في الشدة كما يلي.
عندما يكون الضغط مرتفعًا على أي مكان يكون الطقس عادة صحوًا والشمس ساطعة والسماء خالية من السحب ويميل الهواء للسكون، أو تهب رياح خفيفة يكون اتجاهها دائمًا مع اتجاه حركة عقرب الساعة حول مركز الضغط المرتفع في نصف الكرة الشمالي، وعكسه في نصفها الجنوبي ويطلق تعبير مرتفع جوي HighPressure أو Anticyclone عادة على الضغط المرتفع الذي يتكون بصورة مؤقتة على مكان ما. وذلك تمييزًا له عن المنخفض الجوي Cyclone أو Depression الذي يتكون كذلك بصورة مؤقتة نتيجة لالتقاء نوعين مختلفين من الهواء، أو نتيجة لتسخين سطح الأرض في منطقة ما. وكثيرًا ما يكون المرتفع الجوي هو مجرد منطقة فاصلة بين منخفضين جويين.
وعلى العكس من الهدوء الذي يصاحب ارتفاع الضغط الجوي فإن انخفاضه يكون مصحوبًا غالبًا باضطرابات متباينة في شدتها ومظاهرها، فمنها ما هو بسيط فلا يصاحبه إلا تغير في اتجاه الرياح وزيادة محدودة في سرعتها مع ظهور بعض السحب، ومنها ما هو عنيف بدرجة تؤدي إلى هبوب رياح عاصفة وهطول أمطار رعدية شديدة، كما يحدث عند مرور كثير من المنخفضات الجوية الشتوية في العروض المعتدلة، ومنها ما هو بالغ العنف بدرجة تؤدي إلى كوارث مروعة وتسبب خسائر فادحة في الأموال والأرواح كما يحدث أحيانًا في الأعاصير التي تشتهر بها بعض المناطق المدارية.


نطاقات الضغط الجوى الرئيسية حول الكرة الأرضية والرياحومما تقدم نرى أن مناطق الضغط الرئيسية لها دور كبير فى تحريك الرياح الدائمة على سطح الكرة الأرضية متمثلة فى الرياح التجارية والرياح العكسية والقطبية .
ـ نطاقات الضغط الجوى الرئيسية حول الكرة الأرضية :
1 - نطاقات الضغط الجوى المنخفض : وتنقسم إلى نطاقين هما :
أ - نطاق الضغط المنخفض حول الدائرة الاستوائية ، والذى يوجد فى نطاق ما يعرف بنطاق "الرهو الاستوائى" ، وينتج عن الارتفاع الحاد فى درجات الحرارة طوال العام ، مما يؤدى إلى تصاعد تيارات الهواء إلى أعلى ، هذا إلى جانب تشبع الهواء ببخار الماء ، وتؤدى هذه العوامل إلى قلة كثافة الهواء وتخلله وبالتالى انخفاض الضغط الجوى .
ب - نطاقى الضغط المنخفض قرب الدائرتين القطبيتين الشمالية والجنوبية حول الدائرة 60 5 شمالاً وجنوباً ، وينشأ نطاقى الضغط هذان بسبب التقاء الرياح القادمة من ناحية الدائرة 30 5 ومن اتجاه القطب مما يؤدى إلى نشوء تيارات صاعدة ولذلك يسمى بالضغط المنخفض الديناميكى للتفرقة بينه وبين الضغط المنخفض الحرارى حول خط الاستواء .
2 - نطاقات الضغط المرتفع :
وتنقسم هذه النطاقات إلى أربعة نطاقات هى :
أ - نطاقى الضغط المرتفع حول المدارين :
يمتد هذان النطاقان فيما بين دائرتى 30 5 ـ 35 5 شمالاً وجنوباً تقريباً ، وإن كان وضعهما يتغير من عام لآخر فى نطاق يعرف باسم نطاق عروض الخيل ، ويرجع وجود هذان النطاقان إلى هبوط الهواء من طبقات الجو العليا بعد أن صعد من نطاق الرهو الاستوائى ،وعند هبوط هذا الهواء يتجه بعضه إلى منطقة الرهو الاستوائى وبعضه ناحية دائرة العرض 60 5 ش/ج ، فالهواء الذى يتجه نحو خط الاستواء يسبب الرياح التجارية الشرقية ، والهواء المتجه نحو الدائرة القطبية يسبب الرياح العكسية الغربية ، كما يتضح من الشكل رقم (19).
ب - نطاقى الضغط المرتفع القطبى :
يتمركزان حول القطبين فى تلك المناطق التى يغطيها الجليد على مدار العام ، ويرجع وجودهما إلى الانخفاض الشديد فى درجة حرارة الهواء ، وانخفاض نسبة بخار الماء العالق بالهواء هذا إلى جانب الهواء الهابط من أعلى إلى أسفل ، وفى هذه المناطق يتحرك الهواء الهابط من أعلى الدائرتين القطبيتين فتنشأ الرياح القطبية وهى رياح شرقية أيضاً.

المشاركات الشائعة