يركز الدرس على كيفية وصف الرياح وقياسها بمؤشرات كمية ووصفية، ثم ينتقل إلى أشكال الهطل وأدوات قياس المطر والثلج وتصنيف شدة الأمطار.
آخر تحديث:
الطقس هو حالة الغلاف الجوي في مكان وزمان محددين، ويصبح الطقس قاسيا عندما تتجاوز سرعات الرياح أو كميات الهطل المعدلات المعتادة. لذلك يبدأ الرصد الجوي من عناصر قابلة للقياس: سرعة الرياح، اتجاهها، قوتها، وكمية الهطل.
الرياح: الرياح هي الحركة الأفقية للهواء. تتحرك كتل الهواء من مناطق الضغط الجوي المرتفع نحو مناطق الضغط المنخفض، وتزداد السرعة عندما يكون فرق الضغط أكبر.
تقاس سرعة الرياح بجهاز الأنيومومتر، وتعرض غالبا بوحدة العقدة أو الكيلومتر في الساعة. أما اتجاه الرياح فيحدد بالجهة التي تهب منها، لذلك تستخدم دوارة الرياح أو مخروط الرياح؛ فالفتحة الكبيرة في المخروط تشير إلى الجهة التي تأتي منها الرياح.
وصف الرياح لا يكتمل بالرقم وحده. فالوصف يربط بين السرعة والاتجاه والقوة؛ قد تكون الرياح بطيئة ولكن اتجاهها مهم للملاحة والطيران، وقد تكون سرعتها عالية فتتحول إلى عامل خطر على الأشجار والمنشآت الخفيفة.
صنف فرانسيس بيفورت عام 1805 مقياسا لقوة الرياح اعتمادا على آثارها المشاهدة في البحر واليابسة. يبدأ المقياس من 0 عندما يكون الهواء هادئا، وينتهي عند 12 عندما تصل الرياح إلى قوة الإعصار.
تُقسم الدرجات إلى مجموعات سهلة الحفظ: 0-1 للهدوء والنسيم الخفيف جدا، 2-5 من النسيم الخفيف إلى النسيم النشط، 6-11 من الرياح القوية إلى العاصفة العنيفة، و12 للإعصار. ليست قيم السرعة التفصيلية مطلوبة للحفظ، لكن الربط بين الوصف والدرجة مهم.
قراءة جدول بيفورت: إذا أعطي وصف أثر الرياح فابدأ بالمجموعة العامة: هل هي نسيم، رياح قوية، عاصفة، أم إعصار؟ ثم ضيق الاختيار إلى الدرجة المناسبة.
في نشاط الملاحظة يقارن الطالب بين تقدير قوة الرياح بالمشاهدة وبين قراءتها بالأنيومومتر. الهدف أن يرى العلاقة المباشرة بين ازدياد سرعة الرياح وازدياد قوتها، وأن يلاحظ أن القوة تتغير خلال اليوم مع تغير فروق الضغط وحركة الكتل الهوائية.
قبل الأمثلة والمراجعة: الأمثلة في نهاية الموضوع تطلب تحويل الوصف إلى تصنيف؛ اربط درجة بيفورت بالآثار المشاهدة لا بالحفظ الآلي للأرقام.
الهطل هو وصول الماء إلى سطح الأرض على هيئة مطر أو ثلج أو برد. وتحدد درجة حرارة الهواء القريب من سطح الأرض غالبا الشكل الذي يصل به الهطل: ماء سائلا، بلورات ثلجية، أو حبيبات جليدية.
يقيس مقياس المطر كمية المطر بأنبوب زجاجي مدرج. يجمع القمع كمية ماء أكبر من مساحة الأنبوب فيزيد دقة القراءة، أما التضيق فيقلل تبخر الماء. يوضع المقياس في مكان مفتوح بعيدا عن الأشجار والمباني حتى لا تعيق وصول المطر.
يمكن قياس الثلج بمقياس مطر ذي فوهة واسعة بعد أن يذوب الثلج ويقرأ الماء الناتج. أما سمك الثلج المتراكم خلال 24 ساعة فيقاس بمسطرة مترية توضع عموديا داخل طبقة الثلج.
المطر والثلج لا يقاسان بالطريقة نفسها دائما: كمية ماء الثلج تقاس بعد الذوبان، لكن سمك الثلج المتراكم يقاس مباشرة بمسطرة عمودية.
يتكون المطر عندما يستمر تكاثف بخار الماء داخل السحب فتكبر القطرات حتى تصبح ثقيلة بما يكفي للسقوط. أما الثلج فيتكون عندما تكون درجة حرارة هواء السحابة صفرا مئويا أو أقل، فيتحول البخار إلى بلورات جليدية حول نوى تكاثف، ثم تتجمع البلورات وتسقط كرقائق خفيفة وهشة في البداية.
يتكون البرد في السحب الرعدية بفعل التيارات الصاعدة. ترفع هذه التيارات قطرات المطر إلى طبقات أبرد فتتجمد، ثم قد تعاد إلى أعلى أكثر من مرة فتكتسب طبقات جليدية إضافية. عندما تصبح حبة البرد أثقل من قدرة التيار الصاعد على حملها تسقط إلى الأرض.
اختبار سريع: - ما العامل الأقرب لتحديد نوع الهطل؟ درجة حرارة الهواء قرب السطح.
صوّر هذا الجدول وسمِّعه:
| المصطلح/المفهوم | الدلالة |
|---|---|
| الرياح | الحركة الأفقية للهواء، وتنشأ بسبب اختلاف قيم الضغط الجوي على سطح الأرض. |
| مقياس بيفورت | مقياس وصفي صنفه فرانسيس بيفورت عام 1805 لترتيب قوة الرياح من 0 إلى 12 حسب آثارها |
| مقياس المطر | أنبوب زجاجي مدرج بالسنتيمتر أو المليمتر يجمع ماء المطر عبر قمع لقياس كمية الهطل. |
| الهطل | وصول أشكال الماء المختلفة، مثل المطر والثلج والبرد، إلى سطح الأرض. |
| البرد | حبيبات جليد كروية تتكون داخل السحب الرعدية عندما ترفع التيارات الصاعدة قطرات المطر فتتجمد في طبقات متتابعة. |
الحركة الأفقية للهواء، وتتشكل نتيجة لاختلاف قيم الضغط الجوي على سطح الأرض، إذ تتحرك من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط الجوي المنخفض.
جهاز يستخدم لقياس سرعة الرياح.
مقياس وصفي ابتكره الأدميرال سير فرانسيس بيفورت عام 1805م، ويعد وسيلة لتصنيف قوة الرياح يتراوح من 0 (هادئة) إلى 12 (إعصار).
عملية تصل عن طريقها أشكال المياه المختلفة (مطر أو ثلج أو برد) إلى سطح الأرض.
أنبوب زجاجي مدرج بالسنتيمتر والمليمتر، يستخدم لقياس كمية المطر، ويحتوي على قمع يجمع عشرة أضعاف كمية المطر التي يجمعها الأنبوب الزجاجي وحده، كما يحتوي على اختناق يقلل من كمية المياه المتبخرة.
مسطرة مترية توضع رأسياً في الثلج المتراكم على سطح الأرض لقياس سمكه.
يتشكل عند استمرار عملية التكاثف وزيادة قطرات الماء تدريجياً وزيادة حجمها، ومن ثم زيادة وزنها داخل الغيمة، حتى تصبح مشبعة تماماً بقطرات الماء وثقيلة جداً، فتتخلص من حمولتها على شكل مطر.
يتشكل حين تنخفض درجة حرارة الهواء في الغيمة إلى أو أقل، حيث يكون بخار الماء المتكاثف بلورات من الثلج على نوى التكاثف، وتتصادم هذه البلورات وتتحد معاً مكونة بلورات أكبر حجماً.
حبات ثلج مستديرة يبلغ قطرها تقريباً، وقد تزيد على ذلك لتصل إلى أكثر من ، يتكون عندما تحمل التيارات الهوائية الصاعدة قطرات المطر إلى الأعلى وتتجمد.
هطل مطري يتكون من قطرات ماء صغيرة جداً، وقد يصبح كثيفاً بحيث يقلل من وضوح الرؤية.
هطل مطري يستمر لساعات أو أيام وبشكل ثابت.
هطل مطر مفاجئ وقصير المدة.
اشرح الفكرة الرئيسة في قسم "وصف الرياح وقياسها"؟
الطقس هو حالة الغلاف الجوي في مكان وزمان محددين، ويصبح الطقس قاسيا عندما تتجاوز سرعات الرياح أو كميات الهطل المعدلات المعتادة. لذلك يبدأ الرصد الجوي من عناصر قابلة للقياس: سرعة الرياح، اتجاهها، قوتها، وكمية الهطل. الرياح هي الحركة الأفقية للهواء. تتحرك كتل الهواء من مناطق الضغط الجوي المرتفع نحو مناطق الضغط المنخفض، وتزداد السرعة عندما يكون فرق الضغط أكبر. تقاس سرعة الرياح بجهاز الأنيومومتر، وتعرض غالبا بوحدة العقدة أو الكيلومتر في الساعة. أما اتجاه الرياح فيحدد بالجهة التي تهب منها، لذلك تستخدم دوارة الرياح أو مخروط الرياح؛ فالفتحة الكبيرة في المخروط تشير إلى الجهة التي تأتي منها الرياح.
اشرح الفكرة الرئيسة في قسم "مقياس بيفورت لقوة الرياح"؟
صنف فرانسيس بيفورت عام 1805 مقياسا لقوة الرياح اعتمادا على آثارها المشاهدة في البحر واليابسة. يبدأ المقياس من 0 عندما يكون الهواء هادئا، وينتهي عند 12 عندما تصل الرياح إلى قوة الإعصار. تُقسم الدرجات إلى مجموعات سهلة الحفظ: 0-1 للهدوء والنسيم الخفيف جدا، 2-5 من النسيم الخفيف إلى النسيم النشط، 6-11 من الرياح القوية إلى العاصفة العنيفة، و12 للإعصار. ليست قيم السرعة التفصيلية مطلوبة للحفظ، لكن الربط بين الوصف والدرجة مهم. في نشاط الملاحظة يقارن الطالب بين تقدير قوة الرياح بالمشاهدة وبين قراءتها بالأنيومومتر. الهدف أن يرى العلاقة المباشرة بين ازدياد سرعة الرياح وازدياد قوتها، وأن يلاحظ أن القوة تتغير خلال اليوم مع تغير فروق الضغط وحركة الكتل الهوائية.
اشرح الفكرة الرئيسة في قسم "الهطل وقياس المطر والثلج"؟
الهطل هو وصول الماء إلى سطح الأرض على هيئة مطر أو ثلج أو برد. وتحدد درجة حرارة الهواء القريب من سطح الأرض غالبا الشكل الذي يصل به الهطل: ماء سائلا، بلورات ثلجية، أو حبيبات جليدية. يقيس مقياس المطر كمية المطر بأنبوب زجاجي مدرج. يجمع القمع كمية ماء أكبر من مساحة الأنبوب فيزيد دقة القراءة، أما التضيق فيقلل تبخر الماء. يوضع المقياس في مكان مفتوح بعيدا عن الأشجار والمباني حتى لا تعيق وصول المطر. يمكن قياس الثلج بمقياس مطر ذي فوهة واسعة بعد أن يذوب الثلج ويقرأ الماء الناتج. أما سمك الثلج المتراكم خلال 24 ساعة فيقاس بمسطرة مترية توضع عموديا داخل طبقة الثلج.
اشرح الفكرة الرئيسة في قسم "أشكال الهطل وتصنيف شدة المطر"؟
يتكون المطر عندما يستمر تكاثف بخار الماء داخل السحب فتكبر القطرات حتى تصبح ثقيلة بما يكفي للسقوط. أما الثلج فيتكون عندما تكون درجة حرارة هواء السحابة صفرا مئويا أو أقل، فيتحول البخار إلى بلورات جليدية حول نوى تكاثف، ثم تتجمع البلورات وتسقط كرقائق خفيفة وهشة في البداية. يتكون البرد في السحب الرعدية بفعل التيارات الصاعدة. ترفع هذه التيارات قطرات المطر إلى طبقات أبرد فتتجمد، ثم قد تعاد إلى أعلى أكثر من مرة فتكتسب طبقات جليدية إضافية. عندما تصبح حبة البرد أثقل من قدرة التيار الصاعد على حملها تسقط إلى الأرض. يصنف هطل المطر بحسب المعدل والانتظام. الرذاذ قطرات صغيرة جدا وقد يقلل الرؤية. المطر المنتظم يستمر ساعات أو أياما بمعدل ثابت؛ ويعد خفيفا إذا كان معدله أقل قليلا من 0.5 mm/h، وشديدا جدا إذا تجاوز 8 mm/h. أما الزخات فهي مفاجئة وقصيرة؛ تكون خفيفة إذا كان معدلها أقل من 2 mm/h، وشديدة جدا إذا تجاوزت 50 mm/h.
لاحظ راصد جوي أن الرياح حرّكت الأشجار الكبيرة بقوة، وصار المشي عكس اتجاهها صعبا، ولم يكن معه جهاز أنيومومتر لقياس السرعة. ما خطوات تصنيف قوة هذه الرياح على مقياس بيفورت؟
بطاقات مهمة
الحركة الأفقية للهواء، وتنشأ نتيجة لاختلاف قيم الضغط الجوي على سطح الأرض.
جهاز يستخدم لقياس سرعة الرياح.
عملية وصول أشكال المياه المختلفة (مطر، ثلج، برد) إلى سطح الأرض.
مقياس وصفي لتصنيف قوة الرياح من 0 (هادئة) إلى 12 (إعصار).
أنبوب زجاجي مدرج يستخدم لقياس كمية الأمطار.
نصائح للمراجعة