شرح الموضوع
الدرس الثاني: عناصر المناخ الرطبة، والاضطرابات الجوية
- تعريف المفاهيم الواردة: التبخر، التسامي، الرطوبة الجوية، الرطوبة المطلقة، الرطوبة النسبية، الترسيب، الضباب، التكاثف، البرد، الثلج، الكتلة الهوائية، الجبهة الهوائية.
- استنتاج العلاقة بين العناصر المناخية الرطبة.
- استنتاج العوامل المؤثرة في التبخر.
- بيان أثر الرطوبة النسبية.
- تفسير كيفية تشكل كل من: الضباب، السحب، الندى، الصقيع، العواصف الرعدية، البرق، والرعد، والصواعق.
- تصنيف أنواع التساقط حسب خصائصها.
- توضيح مفهوم الاضطرابات الجوية وأهم أنواعها.
- الموازنة بين الكتل الهوائية والجبهات الهوائية.
- استنتاج الفرق بين المنخفضات والمرتفعات الجوية.
عناصر المناخ الرطبة: كيف ترتبط ببعضها؟
عناصر المناخ الرطبة:
نبدأ بأول عنصر في الدورة: التبخر.
أولاً: التبخر في الطبيعة:
التبخر: كيف يتحول الماء إلى بخار؟
وهي ظاهرة دائمة الحدوث في الطبيعة عند أي درجة حرارة فوق الصفر، خاصة إذا كان الهواء جافاً
- يتعرض الماء الموجود على سطح الأرض، وما عليها من أجسام رطبة، فيتحول إلى بخار ماء في الجو.
- العوامل المؤثرة في التبخر:
- درجة الحرارة، وساعات التشمس؛ لذلك يزداد التبخر في المناطق الاستوائية والمدارية مقارنة مع المناطق شبه القطبية والقطبية منخفضة الحرارة.
- مدى توفر مصادر الرطوبة.
- سرعة الرياح: زيادة سرعتها تساعد على تحريك الهواء الرطب؛ ليحل محله الهواء الجاف الذي يساعد على التبخر.
وماذا يحدث لبخار الماء الذي يصعد إلى الهواء؟
ثانياً- الرطوبة الجويّة
الرطوبة الجوية: مطلقة ونسبية
- تتشكل رطوبة الجو من بخار الماء الموجودة في الهواء بنسب متفاوتة حسب معدلات التبخر.
- تتنوع الرطوبة حسب مقاييسها، ومن أهمها: الرطوبة المطلقة، والرطوبة النسبية.
- تتأثر الرطوبة المطلقة بـ: الحرارة، وبوجود المسطحات المائية، والغطاء النباتي.
- ترتفع كمية الرطوبة المطلقة في المناطق الاستوائية، وتقل باتجاه القطبين.
- تعتمد الرطوبة النسبية على درجة حرارة الهواء ومعدل التبخر.
- أثر الرطوبة النسبية:
- إذا انخفضت نسبتها بشكل كبير في الهواء يصبح الجو جافاً حاراً أو جافاً بارداً.
- إذا ارتفعت بشكل معتدل يكون الهواء منعشاً ولطيفاً.
- إذا زادت نسبتها عن ٦٥٪ مع ارتفاع الحرارة، فإنها تسبب شعور الإنسان بالملل والضيق.
وإذا برد هذا الهواء الرطب، ماذا يحدث لبخاره؟
التكاثف: عكس التبخر
- عندما يتشبع الهواء ببخار الماء، وتنخفض حرارته إلى ما دون درجة الندى، يتكاثف بعدة أشكال.
الندى: ماء يظهر على الأسطح في الليالي الهادئة
- متى يتشكل الندى؟ عادةً عندما تكون الليالي هادئة الرياح وصافية السماء.
- كيف يتشكل؟
- يبرد سطح الأرض وما عليه من أجسام بسرعة؛ بسبب فقدان طاقتها الحرارية.
- تبرد أسرع من الهواء المشبع بالرطوبة والملامس لها، فيبرد ويتكاثف بخاره قطرات ماء تسمى الندى.
- عند شروق الشمس: يبدأ الندى بالتبخر، حيث ترتفع درجة حرارة الأجسام التي تكاثف عليها.
فوائد الندى
- فوائد الندى:
- مصدر من مصادر الرطوبة للتربة والنباتات.
- يؤخر عملية تبخر الماء من التربة، وعملية النتح من أوراق النباتات.
- يمنع دخول الآفات الزراعية لأوراق النباتات المبللة بالندى.
الصقيع والضباب: ماذا يفعلان بالنبات وبالرؤية؟
- الصقيع من أخطر مظاهر التكاثف على النباتات: يضعف نموها، ويجمّد العصارة فيها، ويمزّق خلاياها.
- على الطرق: يسبب حوادث الانزلاق. في الأنابيب: تجمد الماء يؤدي إلى تلفها.
- العوامل التي تساعد على تشكل الضباب: توافر نسبة عالية من الرطوبة، وسكون الرياح.
- عندما تهبّ تيّارات هوائية باردة على أسطح دافئة، أو العكس يتكاثف بخاره قرب سطح الأرض.
- يتلاشى عند شروق الشمس: تبدأ درجة حرارة الهواء بالارتفاع.
السحب: قطرات وبلورات في طبقات الجو العليا
- آثار السحب:
- تعبر عن حالة الطقس فيما إذا كان الجو صافياً أو غائماً.
- تنظم نفاذ الإشعاع الشمسي إلى الأرض، وتقلل من نفاذ الإشعاع الحراري الأرضي إلى طبقات الجو العليا.
- تعد المصدر المباشر للتساقط بكل أشكاله.
- توجد السحب على ارتفاع لا يزيد عن ١٢ كم، وتصنف حسب الارتفاع إلى:
- السحب المتوسطة: تتكون من قطرات من الماء وبلورات من الثلج.
- السحب المرتفعة: تتكون من بلورات ثلجية صغيرة.
| السحب | ارتفاعها | أمثلتها | تسبّب |
|---|---|---|---|
| سحب منخفضة | لا يزيد ارتفاعها عن ٢ كم من سطح الأرض | المزن الطبقي والركامي | سقوط الأمطار والثلوج مصحوبة بالبرق والرعد |
| سحب متوسطة | بين (٢-٧) كم | سحب الركام المتوسط | أمطاراً خفيفة |
| سحب مرتفعة | من (٧-١٢) كم | سحب السمحاق الركامي | تُسقط الأمطار إلا أنها لا تصل إلى سطح الأرض |
التساقط: متى يسقط البخار المتكاثف؟
- شروط تكوّن الأمطار وهطولها:
- أن يكون الهواء محملاً بكمية كافية من بخار الماء لا يستطيع حملها.
- حدوث التكاثف، ويساعد عليه وجود أنوية التكاثف، مثل الغبار والعوالق في الجو.
- انخفاض درجة حرارة الهواء إلى ما دون درجة الندى.
- مع انخفاض درجة حرارتها يحدث التكاثف، وتتكون الغيوم، وتسقط الأمطار.
- تنطبق على السفوح الغربية من جبال فلسطين المواجهة للرياح الرطبة من البحر المتوسط في فصل الشتاء.
- والسفوح الغربية لجبال روكي غرب قارة أمريكا الشمالية التي تهب عليها الرياح الرطبة القادمة من المحيط الهادئ.
- كمية الأمطار على هذه السفوح أكبر من السفوح الشرقية الواقعة في ظل المطر.
- يرتفع الهواء المصاحب للمنخفضات إلى أعلى، مسبباً تكون السحب، التي تسبب أمطاراً غزيرة.
- منها: حوض البحر المتوسط، ومن ضمنها فلسطين، وغرب أوروبا، وخليج المكسيك.
- تنشط التيارات الهوائية الصاعدة، ويشتد التبخر، فيرتفع الهواء المشبع بالبخار، فيتكاثف.
- تسقط أمطار غزيرة مصحوبة بالبرق والرعد في ساعات بعد الظهيرة.
| كمية سقوطها | ملم/ سنوياً | مثل |
|---|---|---|
| مناطق غزيرة الأمطار | تزيد عن (١٥٠٠ ملم/ سنوياً) | المناطق الاستوائية، وشرق القارات |
| مناطق متوسطة الأمطار | بين (٥٠٠-١٥٠٠ ملم/ سنوياً) | حوض البحر المتوسط، وغرب القارات ووسطها |
| مناطق نادرة الأمطار | تقل عن (٣٠٠ ملم/ سنوياً) | المناطق الصحراوية الحارّة والمعتدلة، والجليدية |
- تكوّنه: انخفاض درجة الحرارة دون درجة التجمد؛ عندما تبدأ الكريّات في السقوط تحملها تيارات هوائية صاعدة إلى أعلى داخل السحابة.
- تتراكم عليها طبقة جديدة من الجليد، وبتكرار العملية يزداد وزنها، فتسقط على شكل بَرَد.
- تسود هذه الظاهرة في المناطق المدارية والمعتدلة بسبب التيارات الهوائية الصاعدة.
- لا يسقط البَرَد في المناطق القطبية؛ بسبب ضعف نشاط التيارات الهوائية الصاعدة فيها.
- تسقط ثلوجاً متطايرة في الهواء؛ نظراً لخفتها.
- تسقط على المناطق الباردة والمعتدلة والمرتفعة: إما بشكل مؤقت حيث تذوب مع ارتفاع درجة الحرارة، أو تتراكم بشكل دائم بسبب استمرار انخفاض درجة الحرارة دون الصفر.
- أمثلة: شمال قارات: أوروبا، وأمريكا الشمالية، وآسيا، والقارّة المتجمدة الجنوبية، وقمم الجبال المرتفعة، مثل جبال الألب، والهيمالايا.
الاضطرابات الجوية
الاضطرابات الجوية: العواصف الرعدية
تشهد فلسطين في فصل الشتاء اضطرابات جوية مصاحبة للمنخفضات الجوية التي تسبّب سقوط الأمطار، وفي بعض الأحيان سقوط الثلوج.
- التفريغ الكهربائي يحدث بين الشحنات السالبة والموجبة الكامنة في الغيوم، ويتولد عنه البرق والرعد والصاعقة.
كيف تتشكل العاصفة؟ في ثلاث مراحل.
المرحلة الأولى (تكوين الغيوم)
العاصفة الرعدية: من الغيوم إلى الرعد
- المرحلة الأولى (تكوين الغيوم):
- تتميز بنشاط التيارات الهوائية الصاعدة التي تحمل كميات كبيرة من بخار الماء؛ بسبب التسخين الشديد لسطح الأرض، وخاصة في النصف الأول من النهار.
- يؤدي ذلك إلى عدم استقرار الجو، وتتكوّن سحب سميكة وكثيفة من نوع المزن الركامي.
المرحلة الثانية (النضج)
- المرحلة الثانية (النضج):
- تنشط فيها التيارات الهوائية الصاعدة وعملية التكاثف إما على شكل قطرات ماء أو بلورات جليدية.
- تكبُر حتى يزداد وزنها فلا تستطيع التيارات الصاعدة حملها، بينما تقوم التيارات الهابطة بحملها فتسبّب الهطول الغزير للأمطار.
- يرافق العاصفة في هذه المرحلة الظواهر الآتية:
- مخاطر العواصف الرعدية:
- إعطاب الأجهزة الكهربائية.
- اشتعال الحرائق في الغابات والمنازل التي قد تسبّب الحروق والوفاة للإنسان والحيوان.
- غزارة الأمطار المصاحبة للعواصف الرعدية تسبب حدوث الفيضانات.
- المرحلة الثالثة: تبدأ عند انتشار التيارات الهابطة، وتوقف التيارات الصاعدة.
- تتلاشى الغيوم، وتتناقص كمية التساقط.
المرحلة الثالثة
ثانياً- الكتل والجبهات الهوائية
الكتل والجبهات الهوائية: عندما يلتقي البارد بالدافئ
- الكتل الهوائية الباردة: مثل الكتل الهوائية القطبية.
- الكتل الهوائية الدافئة: مصدرها المناطق المدارية وشبه المدارية والاستوائية.
- يسمّى الحد الفاصل بين الكتلتين جبهة هوائية باردة، ويكون الهواء البارد خلف الجبهة، والهواء الدافئ أمامها.
- يؤدي ذلك إلى انخفاض في درجات الحرارة، وتتكون الغيوم التي تصحبها عواصف رعدية وهطول الأمطار أو الثلوج.
- تمثل الجبهة الباردة على خريطة الطقس كما في الشكل المجاور (أ).
- ينتج عنه زيادة في حرارة الهواء ورطوبته، وتتكون الغيوم المتفرقة، وتسقط أحياناً الأمطار.
- تمثل الجبهة الدافئة على خريطة الطقس كما في الشكل المجاور (ب).
- سطح الجبهة لا يتحرك باتجاه أي من الكتلتين الهوائيتين، بل يبقى ثابتاً في مكان تواجده.
- تمثل على خريطة الطقس كما في الشكل المجاور (ج).
المنخفض والمرتفع الجوي: إلى أين تتجه الرياح؟
- تكون حركة الرياح عكس اتجاه عقارب الساعة في النصف الشمالي من الكرة الأرضية.
| المنخفض الجوي | المرتفع الجوي |
|---|---|
| فتندفع الرياح نحو المركز | فتندفع الرياح من المركز نحو الأطراف |
| عدم استقرار حالة الجو | استقراراً في حالة الجو |
السؤال الأول: أضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي:
أختبر نفسي: أسئلة الدرس
ماذا يعني تحول بخار الماء من الحالة الغازية إلى حالة الصلابة؟
متى تكون نسبة الرطوبة في الهواء مزعجة للإنسان؟
أين تسود الأمطار التصعيدية؟
ما تصنيف منطقة حوض البحر المتوسط من حيث كمية الأمطار؟
ما المفهوم الذي يُعبر عن الهواء المتجانس من حيث خصائصه من حرارة، ورطوبة وغيرها؟
ما الذي ينتج عن تمدد الهواء وتقلصه بشكل مفاجئ؟
بماذا تمتاز المرحلة الثالثة من العاصفة الرعدية؟
أوضح العوامل التي تتوقف عليها عملية التبخر في الطبيعة.
أُبيّن كيفية حدوث: الندى، الصقيع، الضباب.
أُعلّل: يسقط البرد في المناطق المدارية والمعتدلة، ولا يسقط في المناطق القطبية.
أُعلّل: للندى فوائد كثيرة.
أعدد شروط تكوّن الأمطار وهطولها.
أصنف السحب حسب ارتفاعاتها.
ما أثر السحب في المناخ وحالة الجو؟
مفهومي الرطوبة النسبية، والمطلقة في الهواء.
الأمطار التضاريسية، وأمطار المنخفضات الجوية.
تكوّن الجبهة الهوائية الباردة، والجبهة الهوائية الدافئة.
الصقيع.
العواصف الرعدية.
أقارن بين تشكّل كل من المنخفض الجوي، والمرتفع الجوي.
أُعبّر بلغتي عن المفاهيم التي اكتسبتها من الدرس، بما لا يزيد عن ثلاثة أسطر.
