عناصر المناخ (1)

• يتكوّن المناخ من مجموعة من العناصر التي ترتبط في ما بينها بعلاقات مُعقّدة

المناخ والطقس: كيف نفرّق بينهما؟

يتكوّن المناخ من مجموعة من العناصر التي ترتبط في ما بينها بعلاقات مُعقّدة؛ فدرجة الحرارة تؤثّر في قيم الضغط الجوي. كذلك تنشأ الرياح نتيجة اختلاف الضغط الجوي بين منطقتين على سطح الأرض.

• المناخ نظام متكامل يتكوّن من مجموعة من العناصر الرئيسة التي تتفاعل في ما بينها لتحدّد خصائصه في كل منطقة على سطح الأرض.
• عناصر هذا الدرس: درجة الحرارة، والضغط الجوي، والرياح.
• عناصر الدرس اللاحق: الرطوبة، والتكاثف، والهطول.

الحرارة ودرجة الحرارة: ما الفرق؟

• الحرارة من أهم عناصر المناخ؛ لأنها تؤثر في باقي العناصر.
• تأثيرها في الضغط الجوي والرطوبة والرياح والهطول.

• تنتقل الحرارة إلى سطح الأرض بعدّة طرق:
• الإشعاع: يتمّ عبر الإشعاع الشمسي المُباشر، والإشعاع الأرضي بعد امتصاص سطح الأرض للطاقة الشمسية.
• الحمل الحراري: يحدث عندما يصعد الهواء الساخن إلى الأعلى ويهبط الهواء البارد إلى الأسفل.
• التوصيل: تنتقل الحرارة عبر جزيئات الهواء المُلامسة لسطح الأرض، من الجسم الساخن إلى الجسم البارد.

كيف نقيس درجة الحرارة بدقة؟

• الثيرموميتر بأنواعه المختلفة (الزئبقي، والكحولي، والرقمي) أبرز أجهزة قياس درجة الحرارة.
• للتسجيل المُستمر: الثيرموجراف، والمجسّات الحديثة في محطات الأرصاد الجوية الرقمية.

• لضمان دقّة القياس توضَع الأجهزة داخل صندوق خشبي أبيض جدرانه ذات شرائح أفقية تسمح بمرور الهواء، لكنها تمنع دخول الأشعة الشمسية المُباشرة.
• موضع الصندوق: على ارتفاع يقارب مترين عن سطح الأرض وفي أماكن مفتوحة بعيدة عن المُؤثرات المُباشرة، مثل المباني والأشجار.
• السبب: لتجنّب تأثير الإشعاع الأرضي أو الظلال على نتائج القياس.

المئوي والفهرنهايتي: كيف نحوّل بينهما؟

• نظام الحرارة المئوي ⁦(C°)⁩:
• تشير درجة الصفر سيليسيوس إلى الدرجة التي يتجمّد عندها الماء.
• درجة غليانه 100 سيليسيوس.
• نظام الحرارة الفهرنهايتي ⁦(F°)⁩:
• تشير درجة الحرارة ⁦32 F°⁩ إلى الدرجة التي يتجمّد عندها الماء.
• تبلغ درجة غليانه ⁦212 F°⁩.

فكيف نحوّل درجة الحرارة من نظام إلى آخر؟

• من المئوي (سيليسيوس) إلى الفهرنهايتي نستخدم المعادلة الآتية:

• من الفهرنهايتي إلى المئوي (سيليسيوس) نستخدم المعادلة الآتية:

الدورة اليومية: متى ترتفع الحرارة وتنخفض؟

• من الشروق حتى الثانية بعد الظهر تقريباً: تبدأ درجة الحرارة بالارتفاع تدريجياً؛ لأن الطاقة المُكتسبة أكبر من المفقودة.
• بعد ذلك: تبدأ درجة الحرارة بالانخفاض تدريجياً، حتى بعد شروق الشمس في اليوم التالي بوقت قصير.

• يتأثر هذا المدى بأربعة عوامل، هي:
• طبيعة السطح:
• السطوح الجافة: تسخن بسرعة أثناء النهار وتبرد بسرعة أثناء الليل، مما يؤدي إلى مدى حراري يومي كبير.
• السطوح الرطبة أو المُغطاة بالنباتات: تسخن ببطء أثناء النهار وتبرد ببطء أثناء الليل، فيكون المدى الحراري اليومي أقل.
• القُرب أو البُعد عن المُسطحات المائية:
• المناطق الساحلية: يقل المدى الحراري بسبب تأثير الماء.
• المناطق القارية البعيدة عن المُسطحات المائية: يزيد المدى الحراري.
• تغطية السماء بالسحب:
• الأيام الغائمة: ينخفض المدى الحراري اليومي؛ بسبب حجب الأشعة الشمسية نهاراً واحتباس الحرارة ليلاً.
• الأيام الصافية: يرتفع المدى، خاصة إذا كانت الرياح هادئة؛ لأن الإشعاع الشمسي يصل بوضوح إلى سطح الأرض.
• الارتفاع عن مستوى سطح البحر:

تقل درجة الحرارة بمعدّل 6.5° م لكل 1000 متر ارتفاع عن مستوى سطح البحر.

الدورة السنوية: ما المدى الحراري السنوي؟

• تتأثر الدورة السنوية بالعوامل المُؤثرة في الدورة اليومية، والحركة الظاهرية للشمس.
• الشكل التالي للمطالعة الذاتية.

الضغط الجوي: ما وزن الهواء فوقنا؟

• المعدّل: يبلغ معدّل وزن عمود الهواء لمساحة متر مربع (1013) مليباراً عند مستوى سطح البحر.
• المليبار هو الوحدة المُعتمدة لقياس الضغط الجوي.
• أجهزة قياس الضغط الجوي:
• الباروميتر الزئبقي العادي.
• جهاز مقياس الضغط الجوي المُسجّل (الباروغراف).
• جهاز قياس الضغط الجوي المعدني.
• الأجهزة الرقمية التي تستخدم مُستشعرات إلكترونية تعطي قراءات دقيقة مباشرة يمكن ربطها بالحواسيب أو الهواتف الذكية.

ثلاثة عوامل تغيّر الضغط الجوي

• يتأثر الضغط الجوي بعدّة عوامل طبيعية تؤدي إلى تغيّر قيمته من مكان إلى آخر.
• الارتفاع عن مستوى سطح البحر:
• يبلغ الضغط نحو 1013 مليباراً عند مستوى سطح البحر.
• يقل تدريجياً مع الارتفاع إلى أعلى، حتى يصل إلى الصفر تقريباً عند حدود الغلاف الجوي.

• درجة الحرارة:
• ترتبط درجة الحرارة بالضغط الجوي بعلاقة عكسية.
• كلما ارتفعت درجة الحرارة تمدّد الهواء وانخفضت كثافته، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي.
• انخفاض درجة حرارة الهواء يزيد من كثافته، ومن ثم يرتفع الضغط الجوي.
• تتشكّل مناطق الضغط المنخفض في الأقاليم الحارة ومناطق الضغط المرتفع في الأقاليم الباردة.
• الرطوبة:
• عندما ترتفع نسبة الرطوبة ينخفض الضغط؛ لأن بخار الماء أقل كثافة من الهواء الجاف ويحلّ محله، مما يقلّل من الوزن الكلي للهواء.
• كلما زادت الرطوبة انخفضت كثافة الهواء، وانخفض الضغط الجوي.

أُكوّن تعميمًا يوضّح العلاقة بين الارتفاع عن مستوى سطح البحر والضغط الجوي.

أين يرتفع الضغط الجوي وأين ينخفض؟

• يتوزّع الضغط الجوي على سطح الأرض ضمن نطاقات شبه دائمة.
• تتغيّر مواقعها تدريجياً نحو الشمال أو الجنوب تبعاً للحركة الظاهرية للشمس خلال العام.

الرياح: لماذا يتحرّك الهواء؟

• وحدات القياس: متر/ الثانية، كيلومتر/ الساعة، عقدة/ الساعة.
• العقدة تساوي 1,852 كيلومتر.

• الشكل التالي للمطالعة الذاتية.

ثلاث قوى تحدّد سرعة الرياح واتجاهها

• تتأثر سرعة الرياح واتجاهها بعدّة عوامل طبيعية، أبرزها:
• قوة انحدار الضغط الجوي:
• تنشأ الرياح نتيجة اختلاف قيم الضغط الجوي بين منطقتين متجاورتين.
• يتحرّك الهواء من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط الجوي المنخفض.
• تزداد سرعة الرياح كلّما كان الفرق في الضغط أكبر والمسافة بين المنطقتين أقصر، مما يؤدي إلى اندفاع أقوى للهواء.

• قوة الاحتكاك:
• تعتمد على طبيعة سطح الأرض الذي تمرّ الرياح فوقه.
• كلّما كان السطح أملس ومستوياً (مثل: المُسطحات المائية والصحاري) تقل قوة الاحتكاك وتزداد سرعة الرياح.
• على السطوح الخشنة (مثل الأراضي المُغطاة بالأشجار أو المباني) تزداد قوة الاحتكاك وتقل سرعة الرياح.

أُكوّن تعميمًا يوضّح العلاقة بين كل من قوة انحدار الضغط الجوي وسرعة الرياح.

قوة الاحتكاك وسرعة الرياح.

أنواع الرياح: ما الذي يميّز كل نوع؟

• تُقسم الرياح إلى أربعة أنواع رئيسة، وفقاً لطبيعة نشأتها ومدى تأثيرها.

فما الرياح التي تهبّ طوال العام؟

• الرياح التجارية:
• شمالية شرقية في نصف الكرة الأرضية الشمالي، وجنوبية شرقية في نصف الكرة الأرضية الجنوبي.
• عند دائرة عرض 30 شمالاً وجنوباً: منطقة الضغط شبه المداري المرتفع التي تهبّ منها.

• الرياح العكسية «الغربية»:
• بين دائرتي عرض 30-60 شمالاً وجنوباً.
• جنوبية غربية في النصف الشمالي، وشمالية غربية في النصف الجنوبي.
• رياح قوية تزداد سرعتها في المحيطات، وتسهم في حركة المنخفضات الجوية في العروض الوسطى.

• الرياح القطبية:
• رياح باردة جداً.
• وجهتها: منطقة الضغط شبه القطبي المنخفض عند دائرة عرض 60 شمالاً وجنوباً.

الرياح الموسمية: لماذا تتغيّر مع الفصول؟

• السبب: تنشأ نتيجة لاختلاف الحرارة النوعية بين اليابسة والماء.
• اتجاهها يتغيّر بين الصيف والشتاء.

• في فصل الصيف:
• تسخن اليابسة بسرعة، فينخفض الضغط الجوي فوقها.
• يبقى الضغط الجوي مرتفعًا فوق المحيط.
• تندفع الرياح الرطبة من المحيط نحو اليابسة مُسبّبة أمطارًا غزيرة تُعرف بـ «الأمطار الموسمية».
• في فصل الشتاء:
• تبرد اليابسة بسرعة ويزداد الضغط الجوي فوقها.
• يظل المحيط أكثر دفئًا وأقل ضغطًا.
• تتحرّك الرياح من اليابسة نحو البحر، وتكون باردة وجافّة.

الرياح المحلية: أشهرها الدافئة والباردة

• من أشهر الرياح المحلية الدافئة:
• رياح الخماسين (في مصر وبلاد الشام).
• رياح الهبوب (في شمال إفريقيا).
• رياح السموم (في شبه الجزيرة العربية).
• رياح الفوهن في جبال الألب.
• رياح الشنوك في جبال الروكي.
• ومن أشهر الرياح المحلية الباردة:
• رياح البورا (في إيطاليا وشبه جزيرة البلقان).
• رياح المسترال (في فرنسا).

الرياح اليومية: نسيم البحر ونسيم الجبل

دوّارة الرياح والأنيمومتر: ماذا يقيس كل منهما؟

• تُستخدم عدّة أدوات لتحديد خصائص الرياح، أبرزها: دوّارة الرياح والأنيمومتر.

• وردة الرياح: تُمثَّل بها بيانات الاتجاه من دوّارة الرياح والسرعة من الأنيمومتر.

المراجعة: هل تذكّر عناصر المناخ؟

أبيّن العوامل الجغرافية المُؤثرة في اختلاف درجات الحرارة من منطقة لأخرى.

أوضّح العوامل المُؤثرة في الضغط الجوي.

أذكر أنواع الرياح الدائمة.

أختار رمز الإجابة الصحيحة في ما يأتي:

1. الأداة التي تُستخدَم لتحديد اتجاه الرياح، هي:

• أ. الباروميتر.

• ب. الأنيمومتر.

• جـ. دوّارة الرياح.

• د. الثرموميتر.

2. الجهاز المُستخدَم في قياس الضغط الجوي، هو جهاز:

• أ. الأنيمومتر.

• ب. الثيرموميتر.

• جـ. الباروميتر.

• د. السيكرومتر.

أوضّح المقصود بكل مما يأتي: علم المناخ، المناخ، الطقس، درجة الحرارة، الضغط الجوي، دوّارة الرياح.

أفسّر: تزداد سرعة الرياح فوق المُسطَّحات المائية والأراضي الصحراوية.

تكوُّن منطقة ضغط جوي منخفض دائم في المنطقة الاستوائية.

إذا قيس الضغط الجوي في مناطق البحر الميّت وعجلون والعقبة في الوقت نفسه، فأرتّب هذه المناطق من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط الجوي المنخفض.

أكوّن تعميمًا يوضّح العلاقة بين كل من:

درجة الحرارة والضغط الجوي.

الرطوبة والضغط الجوي.