بحث علمي خاص بالطقس
 

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

الطقس



الطَّـقْـس حالة الهواء الذي يحيط بالأرض. وقد يكون الطقس حاراً أو باردًا، غائمًا أو صافيًا، عاصِفًا أو هادئًا، وقد يجلب الصقيع، أو المطر، أوالثلج، أو المطر الثلجي، أو البرَد.

يوثر الطقس في حياتنا بطرق شتى. فعلى سبيل المثال يتوقف نوع الملابس التي نرتديها على حالة الطقس إلى حد كبير، إذ نرتدي الملابس الثقيلة عندما يكون الجو باردًا والملابس الخفيفة عندما يكون الجو حارًا. كما أننا ندْفئ بيوتنا عندما يكون الطقس باردا، ونبردها عندما يكون الطقس حارًا. وفي حالات كثيرة، نقرر ـ بناءً على الطقس ـ ما إذا كُنا سنقضي وقت فراغنا في الهواء الطلق أو داخل البيت. أضف إلى ذلك أن الطقس يؤثر على حالتنا المزاجية، فغالبًا ما يكون الناس في المناطق الباردة أكثر ابتهاجا في اليوم المشمس عنه في اليوم الغائم.

وللطقس أثر هائل على الزراعة، إذ يحتاج المزارعون طقسًا صحوًا كي يزرعوا محاصيلهم ويحصدوها، كما تحتاج النباتات إلى كمية ملائمة من ضوء الشمس والمطر كي تنمو وتنضج. ومن الممكن أن تتسبب عاصفة ما أو صقيع مفاجئ في إِتلاف أو إلحاق الضرر بجزء كبير من المحصول. وفي مثل هذه الحالات ترتفع أسعار المواد الغذائية المنتَجة من النباتات التي تنجو من مضار الطقس السيء.

وتعاني الصناعة، والنقل، والاتصالات كذلك أثناء فترة سوء الأحوال الجوية، فقد يتأخر تشييد المباني والجسور والطرق بسبب الأمطار، أو الثلوج، أو البرد القارس. وقد تتسبب الثلوج في تأخير القطارات، وغالبًا ما يعوق الضباب الطائرات عن الإقلاع أو الهبوط، كما تعوق الطرق التي يكسوها الجليد حركة المرور، وقد تحطم الصواعق خطوط الكهرباء والطاقة وخطوط الهاتف، والأخطر من ذلك أن العواصف الشديدة قد تتسبب أحيانا في إزهاق الأرواح.

يختلف الطقس عن المناخ، فالطقس هو حالة الجو أثناء فترة قصيرة، أما المناخ فهو معدل الطقس لمنطقة ما على مدى فترة طويلة من الزمن، تمتد لعدة سنوات. وغالبًا مايصف العلماء مناخ منطقة ما في ضوء معدل درجة حرارتها وكمية المطر أو الثلج الذي يتساقط عليها. وقد يتغير طقس منطقة تغيرًا كبيرًا بين يوم وآخر، لكن المناخ يظل ثابتًا تقريبًا من عام إلى آخر. انظر: المناخ.

حاول الناس توقع حالة الطقس على مدى آلاف السنين. واليوم يستخدم العلماء أجهزة معقدة كالرادار والأقمار الصناعية والحواسيب لهذا الغرض. وتُذاع توقعات الحالة الجوية من محطات الإذاعة والتلفاز، وتُنشر في الصحف. وبفضل أجهزة الرصد العلمية الحديثة أصبحت التنبؤات الجوية أكثر دقة من ذي قبل.

مصطلحات خاصة بالطقس

نكمل

--------------------------------------------------------------------------------

برودة الريح تقدير مدى البرد الذي يشعر به المرء بسبب الرياح. فعلى سبيل المثال، عندما تكون درجة الحرارة -6,7°م وسرعة الرياح 16 كم في الساعة، تكون درجة قشعريرة الرياح-16,1°م ـ أي أن المرء يشعر بالبرد كما لو كانت درجة الحرارة -16,1°م والرياح ساكنة.انظر:برودة الرياح .
التساقط (تكثف البخار إلى مطر) : الرطوبة التي تتساقط من السحب على هيئة مطر أو ثلج أو مطر ثلجي أو بَرَد.
الجبهة : منطقة تنشأ عندما تلتقي حافة كتلة هوائية باردة مع حافة كتلة هوائية دافئة وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية.
الحرارة : الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي.
الرطوبة : مقدار كمية بخار الماء في الهواء.
الرياح : حركة الهواء. ويميل الهواء للانتقال من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. وتُنْسب الرياح إلى الاتجاه الذي تهب منه. فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من الشمال.
الكتلة الهوائية : كتلة ضخمة من الهواء تتكون فوق منطقة ذات درجة حرارة ثابتة إلى حد ما. وتكتسب الكتلة الهوائية درجة حرارة المنطقة وتؤثر تأثيرًا كبيرًا على الطقس.
منطقة الضغط المرتفع : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض عالية نسبيًا، وعادة ما تكون السماء صافية في مناطق الضغط المرتفع.
منطقة الضغط المنخفض : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض منخفضة نسبيًا، وعادة تكون السماء ملبدة بالغيوم في مناطق الضغط المنخفض.

عناصر الطقس

عناصر الطقس
تتشكل جميع عناصر الطقس في الغلاف الجوي ـ وهو الهواء الذي يحيط بالأرض ـ ويتكون الغلاف الجوي أساسًا من غازي النيتروجين والأكسجين، ويحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الغازات الأخرى.

يختلط بخار الماء بالغبار والذرات الصلبة في الغلاف الجوي الذي يمتد إلى مسافات بعيدة فوق سطح الأرض، ولا يوجد هواء تقريبًا على ارتفاع حوالي 160كم فما فوقه، وتسمى هذه المنطقة الفضاء.

وتتضح معظم مظاهر الطقس في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي التي تُعرف باسم طبقة التُّرُوبُوسْفِير. وتمتد من سطح الأرض إلى ارتفاع يتراوح ما بين 10و16كم.

وتعتمد الأحوال الجوية في طبقة التروبوسفير على أربعة عناصر رئيسية هي: 1- درجة الحرارة 2- الضغط الجوي 3-الرياح 4- الرطوبة.

درجة الحرارة. هي درجة حرارة الغلاف الجوي، وتأتي من الشمس، وتمثل 1/2,000,000,000 فقط من الحرارة التي تشعها الشمس، أما بقية الحرارة فتُفْقَد في الفضاء. وتعكس السحب والغبار والذرات الصلبة إلى الفضاء مرة أخرى حوالي 34% من الإشعاع الشمسي الذي يخترق الغلاف الجوي، بينما يمتص الغلاف الجوي حوالي 19 % منه، فيدفئ الهواء. مع ذلك، يحصل الغلاف الجوي على معظم حرارته عن طريق آخر. فحوالي 47% من الإشعاع الذي يخترق الغلاف الجوي يصل إلى سطح الأرض ويدفئ الأرض والبحار، ومن ثم تدفئ الحرارة المنبعثة من الأرض والبحار الغلاف الجوي الذي يمتص بدوره الحرارة ويمنعها من التسرب ـ مرة أخرى ـ إلى الفضاء الخارجي. ويُسمى الأثر الناتج عن ذلك تأثير البيوت المحمية، لأن هذه العملية تشبه النظام الذي تعمل به البيوت المحمية.

فالبيت المحمي يسمح لضوء الشمس بالدخول لتدفئة النباتات، ولكنه يمنع الكثير من الحرارة من التسرب إلى الخارج.

الضغط الجوي. هو قوة دفع الغلاف الجوي على الأرض. ولدرجة الحرارة أثر كبير على الضغط الجوي، فوزن الهواء الدافئ أقل من وزن الهواء البارد.

ونتيجة لذلك، يكون ضغط الهواء الدافئ على الأرض أقل من ضغط الهواء البارد. ويُكوِّن الهواء الدافئ منطقة ضغط منخفض، وتسمى أيضًا منخفضًا جويا، بينما يُكوِّن الهواء البارد منطقة ضغط مرتفع، أو مرتفعًا جويًا.

وتميل قوة الضغط الجوي إلى دفع الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.

الرياح. هي حركة الهواء من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض. وكلما زاد الفرق في الضغط بين المنطقتين، زادت سرعة الرياح. وتسمى الرياح باسم الجهة التي تهب منها، فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من جهة الشمال.

عندما يتحرك الهواء إلى منطقة الضغط المنخفض، يزيح بعضًا من الهواء الموجود بها أصلاً، فيتصاعد إلى أعلى حيث يتمدد الهواء المتصاعد ويبرد. والهواء البارد لا يستطيع أن يحتفظ بكمية بخار الماء التي يستطيع أن يحتفظ بها الهواء الدافئ، ولذلك يتكثف بخار الماء في الهواء البارد، أي يتحول إلى قطرات ماء صغيرة. وتظل هذه القطرات محمولة إلى أعلى بفعل الهواء المتصاعد، وعندما تتجمع بلايين القطرات معا تتكون سحابة، ولذا فإن مناطق الضغط المنخفض تكون عادة ملبدة بالغيوم.

وعندما يرتفع الهواء القريب من الأرض خارج منطقة الضغط المرتفع، يهبط الهواء الموجود أعلاه ليحل محله، حيث ينضغط ويصبح أكثر دفئا. وبما أن الهواء الأكثر دفئا يستطيع أن يحتفظ بكمية أكبر من بخار الماء، لذا يمكنه تبخير أي سحب في المنطقة. ونتيجة لذلك تكون مناطق الضغط المرتفع عادة صافية.

الرطوبة أو النداوة. تدخل الرطوبة الغلاف الجوي على شكل بخار ماء. ويأتي كل البخار تقريبًا من الماء الذي يتبخر من المحيطات. ويطلق على كمية بخار الماء في الهواء لفظ رطوبة. وكلما زادت كمية بخار الماء في الهواء، زادت الرطوبة. والهواء المُحَمَّل بأقصى قدر من الرطوبة هواء مُشْبَع. وتعتمد كمية الرطوبة التي يستطيع الهواء أن يحملها على درجة حرارته، فكلما برد الهواء، قلّت كمية الرطوبة التي يستطيع أن يحملها. وتسمى درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا نقطة الندى. وإذا ما انخفضت درجة الحرارة تحت نقطة الندى تتكثف الرطوبة في الهواء.

وفي الليالي الهادئة الصافية يبرد الهواء المتاخم للأرض بسرعة. وإذا هبطت درجة حرارة هذا الهواء تحت نقطة الندى، استقرت قطرات الماء على الحشائش، وأوراق الأشجار والنوافذ، وغيرها من السطوح. وتعرف هذه القطرات بالندى. وإذا ما وصلت نقطة الندى إلى درجة التجمُّد أو ما دونها يتكون الصقيع. وأحيانًا يبرد الهواء الرطب الدافئ القريب من الأرض إلى نقطة الندى. وفي مثل هذه الحالات قد تتشكل سحب منخفضة تسمى ضبابًا وقد يتكون الضباب أثناء الليل أو أثناء النهار.

وقد يؤدي تبريد الهواء أيضًا إلى تساقط الرطوبة على الأرض. وقد يحدث التساقط على شكل مطر، أو ثلج، أو مطر ثلجي، أو بَرَد. ويتساقط المطر عندما تتجمع قطرات الماء التي تكوِّن السحب وتصبح من الثقل بحيث لا يستطيع الهواء أن يحملها. وإذا هبطت درجة حرارة السحب إلى ما دون درجة التجمد، تكونت بلورات الجليد.

ويمكن أن تتحول بلورات الجليد إلى ثلج إذا ما ارتفعت درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض إلى نحو 2,8°م. وإذا تراوحت درجة الحرارة ما بين 2,8°م و3,9°م، تحولت البلورات إلى مطر ثلجي. وإذا ما ارتفعت درجة الحرارة عن هذا الحد، انصهرت بلورات الجليد عند تساقطها ووصلت الأرض على هيئة مطر. ويتكون البَََرَد عندما تحمل تيارات الهواء القوية بلورات الجليد صعودا وهبوطًا بين الطبقات العليا والسفلى للسحب الرعدية، ويتزايد حجم البلورات حتى تتساقط إلى الأرض على هيئة حبات البَرَد.

كيف يتحول الطقس ويتغير


الدورة العامة للغلاف الجوي
الدورة العامة للغلاف الجوي. تعتمد هذه الدورة إلى حد كبير على الطريقة التي تسقط بها أشعة الشمس على أجزاء الأرض المختلفة؛ فحين تسقط عمودية تقريبًا عند خط الاستواء، فإن خط الاستواء يكون حارًا دائما وذا منطقة ضغط منخفض، وعندما تسقط على بقية أنحاء الأرض بزوايا مختلفة، فالزاوية الأكثر حدة تتكون عند القطبين الشمالي والجنوبي، ومن ثم يتلقى القطبان حرارة أقل، وهما منطقتا ضغط مرتفع.

وفي حالة عدم دوران الأرض تتجه الرياح مباشرة من منطقة الضغط المرتفع عند القطبين إلى منطقة الضغط المنخفض عند خط الاستواء، ويتحرك الهواء البارد القادم من القطبين أسفل هواء خط الاستواء الدافئ، ويدفعه إلى أعلى، فيتجه نحو القطبين. وتستمر حركة الهواء بين القطبين وخط الاستواء على هذا النحو بصفة دائمة.

ولكن يمنع دوران الأرض الرياح القادمة من القطبين وخط الاستواء من الاتجاه مباشرة نحو الشمال أو الجنوب. ونتيجة لدوران الأرض من الغرب إلى الشرق، تبدو الرياح التي تهب نحو خط الاستواء وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الغرب، في حين أن الرياح التي تبتعد عن خط الاستواء، تبدو وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الشرق. ويسمى هذا الأمر مفعول كريوليس. انظر: كريوليس، مفعول. ونتيجة لمفعول كريوليس، تتكون دورة الغلاف الجوي العامة من الرياح التي تدور حول الأرض في نطاقات عريضة. وهناك ستة نطاقات من هذه الرياح السائدة، ثلاثة في نصف الكرة الشمالي، وثلاثة في نصف الكرة الجنوبي. وتعرف بالرياح التجارية، و الرياح الغربية السائدة، والرياح القطبية الشرقية.

تهب الرياح التجارية نحو خط الاستواء. ولما كانت منطقة خط الاستواء حارة جدًا، فإن الهواء الذي يعلوها يتصاعد بصفة دائمة، وعندما يتصاعد الهواء، تأتي الرياح التجارية من الشمال والجنوب لتحل محله. وبسبب مفعول كريوليس تبدو الرياح التجارية وكأنها تهب من جهة الشرق، ونتيجة لدوران الأرض، يتحرك الطقس في منطقة الرياح التجارية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح التجارية القادمة من الشمال والجنوب بالقرب من خط الاستواء في منطقة تسمى حزام النسيم الهادئ. وعادة ما يكون حزام النسيم الهادئ هادئًا، لكنه ممطر إلى حدكبير، وقد تجتاحه أحياناً رياح عاصفة على فترات.

وتهب الرياح الغربية السائدة إلى الشمال من الرياح التجارية في نصف الكرة الشمالي، وإلى الجنوب منها في نصف الكرة الجنوبي، وتبتعد عن خط الاستواء، وتبدو كأنها تهب من الغرب بسبب مفعول كريوليس، ويتحرك الطقس في منطقة الرياح الغربية السائدة من الغرب إلى الشرق.

وهناك منطقة تسمى عروض الخيل، تفصل بين الرياح الغربية السائدة والرياح التجارية. لأن هذه الرياح ـ الغربية السائدة والتجارية ـ يتباعد كل منهما عن الآخر، لذا فإن الهواء في منطقة عروض الخيل يتحرك إلى أسفل لملء الفراغ. والرياح في عروض الخيل عادة خفيفة السرعة. وربما أطلق البحارة الأسبان هذا الاسم على هذه المنطقة لأنهم كانوا يجلبون الخيول إلى أمريكا في القرن السابع عشر الميلادي. وبسبب ضعف رياحها كانت سفن كثيرة من سفنهم الشراعية تتوقف في هذه المنطقة مدة طويلة، تنفد معها مياه الخيول فيضطرون إلى الإلقاء بها في مياه المحيط.

وتهب الرياح القطبية من القطبين الشمالي والجنوبي. فالهواء الموجود على القطبين يهبط إلى أسفل لأنه بارد جدًا، وعندما يصل إلى الأرض، ينتشر ويتحرك نحو خط الاستواء، مكوَّنًا الرياح القطبية الشرقية. ويجعل مفعول كريوليس هذه الرياح تبدو وكأنها تهب من الشرق. ويتحرك الطقس في منطقة الرياح القطبية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح القطبية والرياح الغربية السائدة عند الجبهة القطبية وهي منطقة غائمة ممطرة. ويوجد فوق الجبهة القطبية حزام من التيارات الغربية النفاثة على بعد حوالي 10-15كم فوق الأرض، وقد تزيد سرعة هذه التيارات على 320كم في الساعة

حالات جوية متطرفة سُجِّلت حول العالم

--------------------------------------------------------------------------------

أعلى درجة حرارة رُصدت على سطح الأرض كانت 58°م في مدينة العزيزية بليبيا في يوم 13 ديسمبر 1922م.
أقل درجة حرارة رصدت على سطح الأرض كانت - 89,2°م في محطة فُوسْتُك بأنتاركتيكا في 21 يوليو عام 1983م.
أعلى ضغط جوي عند مستوى سطح البحر سُجِّل في أَجَاتَا فيما كان يعرف بالاتحاد السوفييتي في 31 ديسمبر عام 1968م، عندما وصل الضغط الجوي البارومتري إلى 81,31سم أو 108,4 كيلو باسكال.
أقل ضغط جوي عند سطح البحر قدر بـ 65,25سم أو 87كيلو باسكال، أثناء حدوث إعصار التايفون الاستوائي في بحر الفلبين في 12 أكتوبر عام 1979م.
أقوى سرعة للرياح تم قياسها على سطح الأرض سجلت على جبل وَاشِنْطن في نيوهامبشاير بالولايات المتحدة في 12 أبريل عام 1934م. وقد بلغت سرعة إحدى عواصف الرياح 372 كم في الساعة.
أشد الأماكن جفافًا على الأرض توجد في أَرِيكَا، في تشيلي حيث بلغ معدل كمية المطر السنوي خلال 59 عاما 0,76 ملم، ولم يسقط مطر قط في أريكا لمدة 14عامًا.
أغزر مطر سجل خلال 24 ساعة بلغ 186,99سم في 15 - 16 مارس عام 1952م في سِيلاَوس على جزيرة رِيونُيون بالمحيط الهندي. وأكبر كمية مطر هطلت في عام واحد كانت في تشَرَابُنجِي بالهند، إذ بلغت 2646,12 سم في الفترة من أغسطس 1860م إلى يوليو 1861م. وأكثر الأماكن مطرًا هو تُوتُونِنْدُو بكولومبيا حيث يبلغ معدل المطر السنوي 1177سم.


أكبر معدل لتساقط الثلوج سجل في 24 ساعة بلغ 193 سم، كان في سِلْفَرلِيْك في كولورادو بالولايات المتحدة في 14-15 أبريل عام 1921م. وأكبر معدل ثلوج سجل في شتاء واحد بلغ 2,850 سم وكان في رِيْنِيَرْ بَرادَايِزْ رِيْنْجَرَ سْتِيْشَنْ في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة عامي 1971-1972م.
أكبر معدل لسقوط البَرَد سُجل في كوفيفيل، في كنساس بالولايات المتحدة في 3 سبتمبر عام 1970م، حيث بلغ قطر حبة البرد الواحدة 44,5 سم وبلغ وزنها 0,76كجم.

نُظُم الضغط الجوي. هي أنظمة الضغط المرتفع والضغط المنخفض التي تغطي منطقة كبيرة للغاية قد تصل مساحتها إلى 2,5 مليون كم². وتتشكل معظم نظم الضغط على طول الجبهة القطبية. وهناك تهب الرياح القطبية الباردة والرياح الغربية السائدة الأكثر دفئًا محاذية كل منهما الأخرى مُكوَّنة رياحًا دوارة تسمى دوامات هوائية. وتحمل الرياح الغربية تلك الدوامات إلى الشرق. وهناك نوعان من هذه الدوامات: الأعاصير الحلزونية والأعاصير الحلزونية المضادة.

والأعاصير الحلزونية التي تكونها الدوامات ليست هي نفس العواصف المعروفة بالأعاصير المدمرة. فرياح الدوامات التي تكوِّن الأعاصير الحلزونية تدور إلى الداخل نحو مركز الضغط المنخفض، مكونة الإعصار الحلزوني ومنطقة ضغط منخفض. ونتيجة لدوران الأرض، تتحرك الرياح المصاحبة للأعاصير التي تتشكل شمالي خط الاستواء باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة. أما الأعاصير الحلزونية التي تتشكل جنوب خط الاستواء فتتحرك الرياح المصاحبة لها باتجاه حركة عقارب الساعة. وفي أمريكا الشمالية، تقترب الأعاصير الحلزونية عمومًا من الرياح، فتجلب معها عادة السحب وتساقط المطر أو الثلج.

وتدور الرياح المصاحبة للأعاصير الحلزونية المضادة نحو الخارج حول مركز الضغط المرتفع، مكونة نظام ضغط مرتفع، وتتحرك هذه الرياح باتجاه حركة عقارب الساعة شمال خط الاستواء، وتدور باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة جنوبه. وتأتي الأعاصير الحلزونية المضادة بعد الأعاصير الحلزونية فتجلب معها طقسًا جافًا، تصحبه رياح خفيفة.

الكتل الهوائية. هي كميات هائلة من الهواء تتكون فوق مناطق درجة حرارتها ثابتة إلى حد ما، فتكتسب درجة حرارة هذه المناطق. وقد تغطي الكتل الهوائية مساحة تصل إلى 13 مليون كم².

وتبعث الدورة العامة للغلاف الجوي بصفة مستمرة كتلاً هوائية من منطقة إلى أخرى، فتكتسب درجة حرارة المنطقة التي تتحرك فوقها، لكن ذلك يتم ببطء شديد بسبب كبر حجمها. وتؤثر الكتلة الهوائية على طقس المنطقة إلى أن تتمكن هذه المنطقة من تغيير تلك الكتلة الهوائية تغييرًا جوهريًا.

وهناك أربعة أنواع رئيسية من الكتل الهوائية :1ـ قطبية قارية، 2ـ مدارية قارية، 3ـ قطبية بحرية، 4ـ مدارية بحرية. والكتل الهوائية القطبية القارية باردة ـ جافة وتتشكل على مناطق مثل جرينلاند، وشمالي كندا، والأجزاء المتطرفة شمالي آسيا وأوروبا. أما الكتل الهوائية المدارية القارية فهي حارة جافة، وتتشكل على مناطق مثل شمالي إفريقيا وشمالي أستراليا. والكتل الهوائية القطبية البحرية رطبة معتدلة البرودة، وتتشكل على الأجزاء الشمالية والجنوبية من المحيطين الهادئ والأطلسي، أما الكتل الهوائية المدارية البحرية فرطبة دافئة، وتتشكل على أواسط المحيطين الهادئ والأطلسي وعلى المحيط الهندي.

الجبهات الهوائية. عندما تلتقي كتلة هواء بارد مع كتلة هواء دافئ، فإنهما يكوِّنان منطقة تسمى جبهة. وهناك نوعان رئيسيان من الجبهات: جبهات باردة وجبهات دافئة. وفي حالة الجبهة الباردة، تتحرك كتلة متقدمة من الهواء البارد تحت كتلة من الهواء الدافئ الذي يُزاح إلى أعلى، ويحل محله الهواء البارد عند مستوى سطح الأرض.

وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية. وتعتمد حركة الجبهات على طبيعة تكوين نظم الضغط الجوي. فالأعاصير الحلزونية تدفع الجبهات إلى الأمام بسرعة 32-48كم في الساعة، في حين تهب الأعاصير الحلزونية المضادة على المنطقة بعد أن تكون الجبهة الهوائية قد تجاوزتها.

وتُحدِث الجبهات الباردة تغيرات مفاجئة في الطقس. ويعتمد نوع التغيرات إلى حد كبير على كمية الرطوبة في الهواء الذي تجري إزاحته، فقد تجلب الجبهة طقسًا غائمًا جزئيًا، لكن دون تساقط إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان رطبًا، فقد تتشكل سحب كبيرة تجلب المطر والثلج. ويكون التساقط الذي تحدثه معظم الجبهات الباردة كثيفا، إلا أنه لا يستمر طويلاً، وقد تجلب أيضًا رياحًا شديدة. ويُحدِث مرور معظم الجبهات الباردة هبوطًا حادًا في درجة الحرارة، وتصفو السماء بسرعة، وتقل الرطوبة.

وتُحدِث الجبهات الدافئة تغيرات تدريجية في الطقس أكثر من الجبهات الباردة. وتعتمد هذه التغيرات أساسًا على رطوبة كتلة الهواء الدافئ المتقدمة، فقد تتكون سحب خفيفة. ويكون التساقط قليلاً أو معدومًا إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان الهواء رطبًا، فإن السماء تصبح رمادية اللون، وقد يسقط مطر خفيف منتظم أو ثلج لعدة أيام، وفي بعض الحالات يتكون ضباب كثيف. وعادة ما يصحب الجبهات الدافئة ارتفاع حاد في درجة الحرارة، وتصفو السماء، وتزداد الرطوبة.

وتتحرك الجبهات الباردة أسرع من الجبهات الدافئة بمعدل الضِّعف تقريبًا. نتيجة لذلك، غالبًا ما تلحق الجبهات الباردة بالجبهات الدافئة. وعندما تصل جبهة باردة إلى جبهة دافئة تشكل جبهة منتهية. وهناك نوعان من الجبهات المنتهية: جبهات باردة منتهية و جبهات دافئة منتهية. في الجبهة الباردة المنتهية، يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أبرد من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الباردة المنتهية جو الجبهة الباردة. وفي حالة الجبهة الدافئة المنتهية يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أكثر دفئا من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الدافئة المنتهية جو الجبهة الدافئة. لكن الجو الذي تحدثه الجبهات المنتهية أقل تطرفا من الجو الذي تحدثه الجبهات الباردة والجبهات الدافئة.

وتَحدث جبهة من نوع آخر عندما تلتقي كتلة هوائية باردة بكتلة هوائية دافئة، لكنهما يتحركان حينئذ قليلا. وتُسمى مثل هذه الجبهة جبهة رابضة (مستقرة)، وقد تظل فوق منطقة ما لعدة أيام. وعادة ما يكون طقس الجبهة الرابضة معتدلاً.

كيفية تأثير المعالم الجغرافية على الطقس. عندما تهب رياح من المحيط على جبل ما، يتصاعد الهواء ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون سحب كبيرة، وتغطي السحب قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر. وفي بعض سلاسل الجبال، تكثر الحياة النباتية على الجانب المواجه للرياح عن الجانب الآخر، وعندما تهب الرياح على جبل ما، وتنحدر على الجانب الآخر، يصبح الهواء أكثر دفئًا، وتتبخر السحب.
المعالم الجغرافية للأرض. تؤثِّر المعالم الجغرافية للأرض في الطقس من عدة نواح، وأبرز هذه المعالم تأثيرًا الجبال والمسطحات المائية الشاسعة، مثل المحيطات والبحيرات الضخمة. ويمكن أن يتأثر الطقس حتى بالاختلاف الجغرافي بين المدينة والريف.

وعندما تهب الرياح على الجبال، يتصاعد الهواء، ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون السحب، وتغطي قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر.

وعندما يتحرك الهواء فوق جبل ما، ويهبط على الجانب الآخر، يصبح أكثر دفئا، ويكتسب الرطوبة عن طريق التبخر. ففي جبال الروكِي بالولايات المتحدة ـ على سبيل المثال ـ تهب أحيانًا رياح دافئة جافة، تهبط على المنحدرات الشرقية، وتسمى رياح الشينُوك. وقد ترفع هذه الرياح درجة الحرارة عند سفح الجبل إلى 22°م في ثلاث ساعات، ويمكن أن تذيب الثلج على الأرض بمعدل يقرب من 2,5سم في الساعة. ومثل هذه الرياح تهب أيضًا على جبال الأَلْب وغيرها من السلاسل الجبلية الأوروبية، حيث تعرف باسمها الألماني رياح الفونة الدافئة الجافة.

وتساهم المحيطات في التغيرات التي تطرأ على درجة الحرارة في المناطق الساحلية. وتمتص الأرض حرارة الشمس أسرع من المحيطات، غير أن المحيطات تمتص كمية حرارة أكبر، وتحتفظ بها لمدة أطول. وأثناء النهار، تصبح الأرض على طول الخطوط الساحلية أكثر دفئا من البحار. نتيجة لذلك، يتصاعد الهواء المتاخم للأرض، ويهب نسيم البحر البارد ليحل محله. وفي المناطق ذات المناخ الاستوائي، قد يسبب نسيم البحر هبوطًا في درجة الحرارة يتراوح بين 8 و 11°م خلال نصف ساعة. وللبحيرات الكبيرة ـ مثل البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية ـ تأثير مماثل على الطقس. ففي فصل الصيف ـ على سبيل المثال ـ لا ترتفع حرارة البحيرات قط إلى درجة حرارة الأراضي المحيطة بها، وأثناء النهار، يهب نسيم البحيرة على الخط الساحلي، ويجعله أكثر برودةَ من المناطق الداخلية.

وغالبًا ما تكون درجات الحرارة في المدن أعلى منها في المناطق الريفية المحيطة بها، إذ تُوَلِّد السيارات والمصانع ونظم تدفئة المباني في المدن قدرًا كبيرًا من الحرارة المضافة. وعلاوة على ذلك، تمتص السطوح ـ مثل سطوح الأرصفة والمباني ـ قدرًا كبيرًا من حرارة الشمس، ومن ثم تدفئ الهواء.

وتبعث السيارات والمصانع، ومحطات التدفئة في المدن أيضًا بملوثات إلى الهواء تحتوي على جسيمات مختلفة من المواد الصلبة والسائلة. ويتكثف بخار الماء على هذه الجسيمات، مكونًا قطرات المطر. ولذا، فإن معظم المدن أكثر مطرًا من المناطق المحيطة بها. وبالإضافة إلى ذلك، قد يؤثر ضوء الشمس في ملوثات معينة، ويُكوِّن غازًا يسمى بالأوزون. ويمكن للأوزون ـ إذا ما وجد بكميات كبيرة ـ أن يقتل النباتات، ويصيب عيني المرء وأنفه وحلقه بالتهيج. وهناك حالة جوية تعرف بالانقلاب الحراري تُمكن الملوثات من التراكم فوق المدن. ويحدث الانقلاب الحراري عندما تستقر طبقة من الهواء الدافئ فوق طبقة من الهواء البارد قريبة من الأرض، مما يمنع الملوثات من التصاعد والتناثر.

العواصف. هي فترات من الجو القاسي ومن أنواعها: 1ـ العواصف الرعدية 2ـ العواصف الشتوية 3ـ الأعاصير اللولبية (التورناد) 4ـ الأعاصير الممطرة (أعاصير الهارِكين) 5ـ العواصف الرملية.

العواصف الرعدية نوع شائع من العواصف. ويحدث ما يصل إلى 50,000 عاصفة رعدية في أنحاء العالم كل يوم، وهي تتشكل من هبَّات طويلة من السحب الركامية. وقد تصل قمة هذه السحب ـ خلال الجو الحار الرطب ـ إلى ارتفاع 24,000م، حيث تقل درجة الحرارة عن نقطة التجمد بكثير وتتحرك التيارات الهوائية هبوطًا وصعودًا داخل السحابة بسرعة تصل إلى 1,500م في الدقيقة. ويتكثف بخار الماء في هذا الهواء بسرعة، مسببًا مطرًا غزيرًا. وتسبب حركة الهواء كذلك شحنات كهربائية تتجمع داخل السحابة. وأخيرا يقوم الهواء المحيط -تحت تأثير ما به من إجهاد كهربائي ـ بتوصيل الشحنات الكهربائية إلى الأرض، مسببًا البرق. وعندما يومض البرق يسخن الهواء المحيط به ويتمدد بشدة، ويحدث موجات صوتية تعرف بالرعد.

العواصف الشتوية تشمل العواصف الجليدية والعواصف الثلجية. وتحدث معظم العواصف الجليدية عندما تهبط درجة الحرارة إلى ما دون درجة التجمد. ويحدث التساقط في العاصفة الجليدية على هيئة مطر، لكنه يتجمد بمجرد وصوله إلى الأرض. ونتيجة لذلك، تتكون طبقة من الجليد تكسو الأرض والشوارع وغيرها من السطوح. وتجعل العواصف الجليدية الشوارع والأرصفة زلقة، وغالبًا ما تتسبب في حوادث المرور. كما أن ثقل الجليد قد يتسبب كذلك في تحطيم خطوط الطاقة وأسلاك الهاتف وفروع الشجر.

العواصف الثلجية عواصف ذات رياح شديدة ودرجات حرارة منخفضة، وتصل سرعة الرياح أثناء العاصفة الثلجية إلى 56 كم في الساعة. وقد تهبط درجة الحرارة إلى -12°م أو أقل وتستحيل الرؤية إلا لمسافة قصيرة، كما أن الرياح قد تجمع الثلوج في مجروف ثلجي ضخم. انظر: العاصفة الثلجية.


الإعصار الاستوائي (التايفون) يتشكل جنوبي المحيط الهادئ كما يتضح في هذه الصورة التي التقطت من الفضاء. وهو عاصفة مدارية بالغة الشدة ذات ضغط منخفض، تبدأ قرب خط الاستواء، وتتحرك نحو الغرب.
الأعاصير اللولبية (التورناد) أشد الأعاصير عنفًا، وتتألف من رياح تدور على شكل قمع بسرعة تصل إلى 320 كم في الساعة. وتحطم هذه العواصف تقريبًا أي شيء يعترض طريقها. ويبلغ قطر معظم الأعاصير اللولبية أقل من كيلومتر.

والإعصار اللولبي (التورناد) إعصار حلزوني صغير عنيف، ولذا تسمى الأعاصير اللولبية أحيانًا بالأعاصير الحلزونية، وتتكون أثناء العواصف الرعدية

الأعاصير الممطرة (أعاصير الهاركين) أعاصير دوارة كبيرة تتشكل فوق المحيطات بالقرب من خط الاستواء. وقد يتراوح قطرها بين 320 و480كم وتدور الرياح حول عين العاصفة ـ أي مركزها ـ بسرعة 120كم في الساعة أو أكثر. وتجلب الأعاصير الممطرة أمواجا ضخمة وأمطارًا غزيرة، وغالبًا ما تتشكل بداخلها عواصف رعدية، تؤدي إلى حدوث أعاصير لولبية (التورناد). ويسبب كثير من الأعاصير الممطرة فيضانات شديدة. وتضعف الأعاصير الممطرة بسرعة بعد أن تضرب اليابسة. وهي تعرف في غرب المحيط الهادئ بالأعاصير الاستوائية

توقعات الحالة الجوية
تمكننا توقعات الحالة الجوية من وضع خطط قائمة على التغيرات المحتملة في الأحوال الجوية.إذ يَطَّلع ملايين الناس يوميًا على تقارير الأحوال الجوية التي تُذيعها محطات الإذاعة والتلفاز، وتنشرها الصحف. وتُعَدُّ معرفة ما يمكن أن يكون عليه الجو مسبقًا أمرًا مريحًا عادة بالنسبة لمعظمنا؛ فالتنبؤات الجوية تساعدنا على اختيار الملابس التي نرتديها، وعلى تقرير ما إذا كنا نستطيع مزاولة بعض الأنشطة في الهواء الطلق. وللتنبؤات الجوية أهمية أعظم من ذلك أيضا. فعلى سبيل المثال، تمكن التقارير الخاصة باتجاه وسرعة الرياح ملاحي الطائرات من معرفة كمية الوقود التي يحتاجونها لرحلاتهم. ويحتاج عمال البناء ـ قبل عملية صب الخرسانة ـ إلى معرفة ما إذا كانت السماء ستمطر، حتى لا تتلف الخرسانة قبل أن تتصلب. ويستطيع المزارعون ـ إذا ما تلقوا تحذيرًا بسقوط الصقيع ـ أن يتخذوا الإجراءات الكفيلة بحماية محاصيلهم، كما أن التنبؤ بالأعاصير اللولبية والأعاصير الممطرة والفيضانات يمكن أن ينقذ حياة الكثيرين ويقلل الخسائر في الممتلكات.

ويسمى العلماء الذين يرصدون الأحوال الجوية علماء الأرصاد الجوية (التنبؤ بالطقس). وهم يجمعون البيانات الخاصة بحالة الغلاف الجوي في مختلف أنحاء العالم، ويستخدمونها لإعداد خرائط تبين درجة الحرارة، والضغط الجوي وحركة الرياح، ودرجة الرطوبة في المناطق المختلفة، ثم يحللون الخرائط ويعدون توقعاتهم للحالة الجوية.



رصد الأحوال الجوية حول العالم
رصد الطقس (الأحوال الجوية). تعتمد دقة توقعات الحالة الجوية على الرصد الدائم للطقس في جميع أنحاء العالم. وربما أبدت الدول ـ في مجال تبادل المعلومات الخاصة بالجو ـ تعاونًا أكثر من أي مجال آخر. وترعى المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ـ التابعة للأمم المتحدة البرنامج العالمي لمراقبة الطقس، ومن خلال هذا البرنامج تتولى أكثر من 140 دولة ـ وهي الدول المشتركة في البرنامج ـ جمع المعلومات الخاصة بالطقس، وتوزيعها على الدول الأعضاء بوساطة شبكة اتصالات عالمية هي نظام الاتصالات العالمي.

وتقدم هيئات الأرصاد الجوية بالدول الأعضاء الإمكانات لهذا البرنامج. وتتضمن وسائل رصد الأحوال الجوية: 1ـ محطات رصد جوي 2ـ بالونات أرصاد جوية 3ـ أقمار صناعية للرصد.

محطات الرصد الجوي. وهي تقوم بتسجيل الأحوال الجوية على الأرض. ويوجد أكثر من 3,500 محطة حول العالم، تقيس ـ كل ساعة ـ درجة الحرارة، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، وكمية المطر، وغيرها من الأحوال الجوية، ثم تبث هذه المعلومات إلى مراكز توقعات الحالة الجوية.


رادار الطقس يساعد علماء الأرصاد الجوية على تحديد مكان سقوط المطر، حيث تعكس قطرات الماء موجات الراديو التي يصدرها نظام الرادار، وتظهر المناطق الممطرة على الشاشة.

بالونات الأرصاد الجوية تحمل أجهزة تقيس الأحوال الجوية للغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة، وتبث البيانات إلى الأرض. وقد أُطلق البالون الموجود في الصورة من أنتاركتيكا.

صورة بالأقمار الصناعية لأمريكا الشمالية تبين نمط السحب فوق هذه القارة. والنمط الدوار على مبعدة من الساحل الشمالي الشرقي للولايات المتحدة هو لإعصار ممطر (إعصار الهاركين).
وتستخدم محطات الرصد الجوي وسائل متعددة لتسجيل الأحوال الجوية؛ فمقياس الحرارة (الترمومتر) يقيس درجة حرارة الهواء، والبَارومِتر (مقياس الضغط الجوي) يبين الضغط الجوي، ودليل الأرصاد الجوية (دوارة الريح) يبين اتجاه الرياح، والمرياح (الأَنيمُومِتر) يقيس سرعة الرياح، ومقياس الرطوبة النسبية (الهَيْجْرُومِتْر) يقيس كمية الرطوبة في الهواء، ومقياس المطر يقيس كمية المطر.

تستخدم بعض محطات الرصد الجوي الرادار أيضًا لتكشف عن الأمطار التي تسقط على مسافات بعيدة، حيث يطلق النظام موجات راديوية، فتعكسها قطرات المطر وحبات الجليد الموجودة في السحاب. ويمكن كشف الموجات المنعكسة حتى مسافة حوالي 400 كم. ويظهر موضع المنطقة الممطرة على شاشة تشبه شاشة التلفاز. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية -باستخدام الرادارـ أن يحَددوا اتجاه العاصفة وسرعتها. وفي حالات كثيرة، تدل قوة الأشعة المنعكسة على نوع العاصفة القادمة. فالأشعة المنعكسة بوساطة حبات البرد في عاصفة رعدية ـ على سبيل المثال ـ قوية جدا. ويُمكِّن الرادار علماء الأرصاد الجوية من التوقع بموعد مرور عاصفة ما على منطقة معينة. وقد طورت الإدارة القومية للمحيطات والغلاف الجوي بالولايات المتحدة شبكة لمحطات رادار دوبلر ذات الموجات النابضة، وهذا الرادار يكشف موجات الهواء المتحركة بسبب التغيرات الدقيقة في تردد الإشعاع المنعكس والمعروفة باسم تغييرات دوبلر


بالونات الأرصاد الجوية. وهي تقيس الأحوال الجوية في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. فكل يوم، تطلق حوالي 800 محطة رصد جوي حول العالم بالونين لكل منها، ويُملأ البالون بغاز الهيليوم أو الهيدروجين، ويحمل جهازًا يسمى المسبار اللاسلكي وهو جهاز يبث المعلومات الجوية إلى المحطات الأرضية بواسطة جهاز إرسال لاسلكي، وهو يقيس درجة الحرارة، والضغط الجوي، ورطوبة الجو على ارتفاعات مختلفة. أما اتجاه الرياح وسرعتها فيمكن تحديدهما على الأرض من خلال تتبع حركة البالون بوساطة جهاز تحديد الاتجاه. وينفجر البالون عندما يصل إلى ارتفاع حوالي 27,000م، حينئذ تُفتح مظلة الهبوط (الباراشوت) المتصلة بالمسبار اللاسلكي، فتُعيده إلى الأرض.

وهناك نوع آخر من بالونات الأرصاد الجوية يسمى البالون ثابت المستوى، وهو يحلق على ارتفاع معين، ويظل الغاز بداخله عند ضغط ثابت تقريبا. ويحدد حجم البالون الارتفاع الذي يحلق عليه. ويمكن للبالونات ثابتة المستوى أن تظل في الهواء شهورًا كثيرة، وهي تمدنا بقياسات طويلة الأجل للأحوال الجوية على ارتفاع معين. وتبث البالونات البيانات إلى الأقمار الصناعية التي توصلها بدورها إلى المحطات الأرضية.

الأقمار الصناعية. هي آلات تصوير تحمل آلات تصوير تلفازية تلتقط صورًا للأرض. وتبين الصور أنماط السحب التي تعلو الأرض، ومساحات كبيرة من الثلج والجليد على سطحها. وتبث الأقمار الصناعية صورًا عن طريق الإشارات إلى المحطات الأرضية، حيث تُعد صورًا فوتوغرافية من هذه الإشارات. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية ـ بدراسة هذه الصور ـ تحديد أماكن الأعاصير الممطرة وغيرها من الأعاصير الخطيرة التي تتشكل فوق المحيط، ومن ثم، تستطيع إدارة الخدمات الجوية إصدار التحذيرات المناسبة قبل أن تضرب العواصف اليابسة. وتأخذ الأقمار الصناعية أيضًا قياسات لدرجة الحرارة والرطوبة. وبالإضافة إلى ذلك، يستطيع علماء الأرصاد الجوية تحديد اتجاه الرياح وسرعتها عن طريق ملاحظة حركة السحب في سلسة من صور الأقمار الصناعية.

وهناك نوعان من الأقمار الصناعية للطقس: قُطبِيّ المدار وأرضيّ المدار. وتدور الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 800 و1400 كم تقريبا، ويقع مدارها فوق القطبين الشمالي والجنوبي. وحــيـث إن الأرض تـدور، فـإن القمـر الصناعي القطـبي المـدار يمــر فـوق مـنـاطـق مختـلفة مـن الأرض فـي كــل دورة. وقــد تغـطي مـساحة الصور التي يلتقطها ما يصل إلى 10 ملايين كم²، أو حوالي 2% من مساحة سطح الأرض. ويمكن لبعض الأقمار الصناعية قطبية المدار أن تصور الأرض مرتين في اليوم الواحد.

أما الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار ـ والتي يطلق عليها أيضًا أقمار صناعية أرضية التزامن ـ فتدور حول خط الاستواء على ارتفاع يبلغ 35,890كم. وعلى هذا الارتفاع تتزامن حركة قمر الأرصاد الجوية مع دوران الأرض، وبذا يكمِل القمر دورة واحدة في نفس الوقت الذي تُكمِل فيه الأرض دورة واحدة، ومن ثم يظل في موقع واحد فوق الأرض. ولأن الأقمار الصناعية للطقس ـ أرضية المدار ـ تدور على مثل هذا الارتفاع العالي، لذا فهي تستطيع أن تلتقط صورًا تغطي مساحات أوسع من تلك التي تلتقطها الأقمار الصناعية قطبية المدار. وإذا ما وُضِعَت أقمار صناعية أربعة فإنها تستطيع أن تلتقط في وقت واحد صورًا تغطي الكرة الأرضية بأكملها.

وسائل الرصد الأخرى. وهي تتضمن الطائرات والسفن، وبعض الطائرات التجارية المزودة بأجهزة خاصة تسجل اتجاه الرياح وسرعتها ودرجة الحرارة عند مستوى الطيران. ويستطيع عدد من الطائرات أن يرسل هذه المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار. وهناك أيضا طائرات خاصة للأرصاد الجوية تسجل قياسات للأحوال الجوية. وبالإضافة إلى ذلك، تُطلق الطائرات نوعًا من المسبار اللاسلكي يسمى درُبسُونْد يسجل الأحوال الجوية أثناء هبوطه إلى الأرض بمظلة الهبوط.

وتوصِّل السفن التجارية وسفن الأرصاد الجوية معلومات عن الأحوال الجوية إلى المحطات الأرضية بوساطة أجهزة الراديو، كما تُطلق سفن الأرصاد الجوية أيضا بالونات تسجل الأحوال الجوية في أعلى الغلاف الجوي. وبالإضافة إلى ذلك، تطلق السفن إلى المحيطات طوافات خاصة ـ وهي وسائل تطفو على سطح الماء. وتسجل الطوافات الأحوال الجوية عند مستوى سطح البحر، وتبث المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار. وبعض الطوافات مثبتة في الماء، وبعضها الآخر ينجرف مع التيار.

تحليل المعلومات الخاصة بالطقس. من أجل تحليل المعلومات الخاصة بالطقس يجب توفر أكثر من عامل مثل إعداد خريطة الطقس والتوقعات بالأحوال الجوية.

إعداد خريطة الطقس. تُستخدم المعلومات التي تم جمعها بوساطة محطات الأرصاد الجوية والبالونات والأقمار الصناعية وغيرها من الوسائل لإعداد خرائط الطقس. وقد بدأ علماء الأرصاد الجوية في الخمسينيات من القرن العشرين، يجمعون المعلومات ويُعدُّون الخرائط الخاصة بالطقس باستخدام الحواسيب. وتُبين خريطة الطقس السطحية الأحوال الجوية التي تم قياسها عند سطح الأرض في وقت معين من اليوم. وتوجد في الخرائط خطوط تسمى خطوط تساوي درجة الحرارة (خطوط التحاور)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس درجة الحرارة، كما توجد خطوط تسمى خطوط تساوي الضغط الجوي (الإيسوبار)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس الضغط الجوي.

وتميل الرياح إلى أن تهب موازية تقريبا لخطوط تساوي الضغط الجوي. وإذا كانت هذه الخطوط متقاربة، كانت الرياح شديدة أما اذا كانت متباعدة، فالرياح تكون خفيفة. أما التساقط فتمثله المناطق المظللة. وتبين خرائط الطقس السطحية كذلك مواضع الجبهات الهوائية على الخرائط.

وتوجد خريطة 500 مليبار تبين درجة الحرارة واتجاه الرياح وسرعتها والرطوبة التي تم قياسها على ارتفاع حوالي 5,608م في المتوسط. ويبلغ الضغط الجوي -عند هذا الارتفاع- حوالي500 مليبار، أو حوالي نصف معدل الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. وتبين خريطة الحرارة أعلى درجات الحرارة السطحية وأصغرها في الأماكن المختلفة خلال 24 ساعة. وتبين خريطة التساقط (خريطة تكثف البخار إلى مطر) الأماكن التي حدث فيها التساقط خلال 24 ساعة. وتُستخدم خريطة توقع حالة الطقس للتنبؤ بدرجة الحرارة، والضغط الجوي، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، والتساقط في وقت معين في يوم ما. وتُعِدُّ الحواسيب هذه الخرائط من خلال حل معادلات رياضية معقدة، تستخدم معلومات الأرصاد الجوية كنقطة بداية.

توقعات الطقس. وهي تتضمن تحليل خرائط الطقس. وهناك نوعان أساسيان من التوقعات الجوية، توقعات قصيرة المدى و توقعات طويلة المدى. وتتنبأ التوقعات قصيرة المدى بالطقس خلال الثماني عشرة ساعة، أو الست والثلاثين ساعة التالية. وتحدث هذه التوقعات عدة مرات في اليوم، كلما تَلَقَّى علماء الأرصاد الجوية معلومات جديدة عن الطقس. وهناك عدة أنواع من التوقعات طويلة المدى. فأحدها يتنبأ بالأحوال الجوية خلال الأيام الخمسة التالية ويراجعه علماء الأرصاد الجوية يوميًا، والنوع الآخر يغطي الأيام الستة أو العشرة التالية. ويُراجَع ثلاث مرات في الأسبوع. ويُعِدُّ علماء الأرصاد الجوية أيضًا توقعات تمتد إلى ثلاثين يومًا، ويراجعونها مرتين في الشهر. وكلما طالت الفترة التي تغطيها التوقعات الجوية، قلت التفصيلات التي تتضمنها، وقل احتمال دقتها.

ولا يستطيع علماء الأرصاد الجوية الاعتماد على خرائط الطقس وحدها لإعداد توقعات دقيقة، إنما يستخدمون حواسيب سريعة جدًا لإعداد توقعاتهم.

--------------------------------------------------------------------------------

برودة الريح تقدير مدى البرد الذي يشعر به المرء بسبب الرياح. فعلى سبيل المثال، عندما تكون درجة الحرارة -6,7°م وسرعة الرياح 16 كم في الساعة، تكون درجة قشعريرة الرياح-16,1°م ـ أي أن المرء يشعر بالبرد كما لو كانت درجة الحرارة -16,1°م والرياح ساكنة.انظر:برودة الرياح .
التساقط (تكثف البخار إلى مطر) : الرطوبة التي تتساقط من السحب على هيئة مطر أو ثلج أو مطر ثلجي أو بَرَد.
الجبهة : منطقة تنشأ عندما تلتقي حافة كتلة هوائية باردة مع حافة كتلة هوائية دافئة وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية.
الحرارة : الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي.
الرطوبة : مقدار كمية بخار الماء في الهواء.
الرياح : حركة الهواء. ويميل الهواء للانتقال من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. وتُنْسب الرياح إلى الاتجاه الذي تهب منه. فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من الشمال.
الكتلة الهوائية : كتلة ضخمة من الهواء تتكون فوق منطقة ذات درجة حرارة ثابتة إلى حد ما. وتكتسب الكتلة الهوائية درجة حرارة المنطقة وتؤثر تأثيرًا كبيرًا على الطقس.
منطقة الضغط المرتفع : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض عالية نسبيًا، وعادة ما تكون السماء صافية في مناطق الضغط المرتفع.
منطقة الضغط المنخفض : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض منخفضة نسبيًا، وعادة تكون السماء ملبدة بالغيوم في مناطق الضغط المنخفض.

عناصر الطقس

عناصر الطقس
تتشكل جميع عناصر الطقس في الغلاف الجوي ـ وهو الهواء الذي يحيط بالأرض ـ ويتكون الغلاف الجوي أساسًا من غازي النيتروجين والأكسجين، ويحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الغازات الأخرى.

يختلط بخار الماء بالغبار والذرات الصلبة في الغلاف الجوي الذي يمتد إلى مسافات بعيدة فوق سطح الأرض، ولا يوجد هواء تقريبًا على ارتفاع حوالي 160كم فما فوقه، وتسمى هذه المنطقة الفضاء.

وتتضح معظم مظاهر الطقس في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي التي تُعرف باسم طبقة التُّرُوبُوسْفِير. وتمتد من سطح الأرض إلى ارتفاع يتراوح ما بين 10و16كم.

وتعتمد الأحوال الجوية في طبقة التروبوسفير على أربعة عناصر رئيسية هي: 1- درجة الحرارة 2- الضغط الجوي 3-الرياح 4- الرطوبة.

درجة الحرارة. هي درجة حرارة الغلاف الجوي، وتأتي من الشمس، وتمثل 1/2,000,000,000 فقط من الحرارة التي تشعها الشمس، أما بقية الحرارة فتُفْقَد في الفضاء. وتعكس السحب والغبار والذرات الصلبة إلى الفضاء مرة أخرى حوالي 34% من الإشعاع الشمسي الذي يخترق الغلاف الجوي، بينما يمتص الغلاف الجوي حوالي 19 % منه، فيدفئ الهواء. مع ذلك، يحصل الغلاف الجوي على معظم حرارته عن طريق آخر. فحوالي 47% من الإشعاع الذي يخترق الغلاف الجوي يصل إلى سطح الأرض ويدفئ الأرض والبحار، ومن ثم تدفئ الحرارة المنبعثة من الأرض والبحار الغلاف الجوي الذي يمتص بدوره الحرارة ويمنعها من التسرب ـ مرة أخرى ـ إلى الفضاء الخارجي. ويُسمى الأثر الناتج عن ذلك تأثير البيوت المحمية، لأن هذه العملية تشبه النظام الذي تعمل به البيوت المحمية.

فالبيت المحمي يسمح لضوء الشمس بالدخول لتدفئة النباتات، ولكنه يمنع الكثير من الحرارة من التسرب إلى الخارج.

الضغط الجوي. هو قوة دفع الغلاف الجوي على الأرض. ولدرجة الحرارة أثر كبير على الضغط الجوي، فوزن الهواء الدافئ أقل من وزن الهواء البارد.

ونتيجة لذلك، يكون ضغط الهواء الدافئ على الأرض أقل من ضغط الهواء البارد. ويُكوِّن الهواء الدافئ منطقة ضغط منخفض، وتسمى أيضًا منخفضًا جويا، بينما يُكوِّن الهواء البارد منطقة ضغط مرتفع، أو مرتفعًا جويًا.

وتميل قوة الضغط الجوي إلى دفع الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.

الرياح. هي حركة الهواء من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض. وكلما زاد الفرق في الضغط بين المنطقتين، زادت سرعة الرياح. وتسمى الرياح باسم الجهة التي تهب منها، فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من جهة الشمال.

عندما يتحرك الهواء إلى منطقة الضغط المنخفض، يزيح بعضًا من الهواء الموجود بها أصلاً، فيتصاعد إلى أعلى حيث يتمدد الهواء المتصاعد ويبرد. والهواء البارد لا يستطيع أن يحتفظ بكمية بخار الماء التي يستطيع أن يحتفظ بها الهواء الدافئ، ولذلك يتكثف بخار الماء في الهواء البارد، أي يتحول إلى قطرات ماء صغيرة. وتظل هذه القطرات محمولة إلى أعلى بفعل الهواء المتصاعد، وعندما تتجمع بلايين القطرات معا تتكون سحابة، ولذا فإن مناطق الضغط المنخفض تكون عادة ملبدة بالغيوم.

وعندما يرتفع الهواء القريب من الأرض خارج منطقة الضغط المرتفع، يهبط الهواء الموجود أعلاه ليحل محله، حيث ينضغط ويصبح أكثر دفئا. وبما أن الهواء الأكثر دفئا يستطيع أن يحتفظ بكمية أكبر من بخار الماء، لذا يمكنه تبخير أي سحب في المنطقة. ونتيجة لذلك تكون مناطق الضغط المرتفع عادة صافية.

الرطوبة أو النداوة. تدخل الرطوبة الغلاف الجوي على شكل بخار ماء. ويأتي كل البخار تقريبًا من الماء الذي يتبخر من المحيطات. ويطلق على كمية بخار الماء في الهواء لفظ رطوبة. وكلما زادت كمية بخار الماء في الهواء، زادت الرطوبة. والهواء المُحَمَّل بأقصى قدر من الرطوبة هواء مُشْبَع. وتعتمد كمية الرطوبة التي يستطيع الهواء أن يحملها على درجة حرارته، فكلما برد الهواء، قلّت كمية الرطوبة التي يستطيع أن يحملها. وتسمى درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا نقطة الندى. وإذا ما انخفضت درجة الحرارة تحت نقطة الندى تتكثف الرطوبة في الهواء.

وفي الليالي الهادئة الصافية يبرد الهواء المتاخم للأرض بسرعة. وإذا هبطت درجة حرارة هذا الهواء تحت نقطة الندى، استقرت قطرات الماء على الحشائش، وأوراق الأشجار والنوافذ، وغيرها من السطوح. وتعرف هذه القطرات بالندى. وإذا ما وصلت نقطة الندى إلى درجة التجمُّد أو ما دونها يتكون الصقيع. وأحيانًا يبرد الهواء الرطب الدافئ القريب من الأرض إلى نقطة الندى. وفي مثل هذه الحالات قد تتشكل سحب منخفضة تسمى ضبابًا وقد يتكون الضباب أثناء الليل أو أثناء النهار.

وقد يؤدي تبريد الهواء أيضًا إلى تساقط الرطوبة على الأرض. وقد يحدث التساقط على شكل مطر، أو ثلج، أو مطر ثلجي، أو بَرَد. ويتساقط المطر عندما تتجمع قطرات الماء التي تكوِّن السحب وتصبح من الثقل بحيث لا يستطيع الهواء أن يحملها. وإذا هبطت درجة حرارة السحب إلى ما دون درجة التجمد، تكونت بلورات الجليد.

ويمكن أن تتحول بلورات الجليد إلى ثلج إذا ما ارتفعت درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض إلى نحو 2,8°م. وإذا تراوحت درجة الحرارة ما بين 2,8°م و3,9°م، تحولت البلورات إلى مطر ثلجي. وإذا ما ارتفعت درجة الحرارة عن هذا الحد، انصهرت بلورات الجليد عند تساقطها ووصلت الأرض على هيئة مطر. ويتكون البَََرَد عندما تحمل تيارات الهواء القوية بلورات الجليد صعودا وهبوطًا بين الطبقات العليا والسفلى للسحب الرعدية، ويتزايد حجم البلورات حتى تتساقط إلى الأرض على هيئة حبات البَرَد.

كيف يتحول الطقس ويتغير


الدورة العامة للغلاف الجوي
الدورة العامة للغلاف الجوي. تعتمد هذه الدورة إلى حد كبير على الطريقة التي تسقط بها أشعة الشمس على أجزاء الأرض المختلفة؛ فحين تسقط عمودية تقريبًا عند خط الاستواء، فإن خط الاستواء يكون حارًا دائما وذا منطقة ضغط منخفض، وعندما تسقط على بقية أنحاء الأرض بزوايا مختلفة، فالزاوية الأكثر حدة تتكون عند القطبين الشمالي والجنوبي، ومن ثم يتلقى القطبان حرارة أقل، وهما منطقتا ضغط مرتفع.

وفي حالة عدم دوران الأرض تتجه الرياح مباشرة من منطقة الضغط المرتفع عند القطبين إلى منطقة الضغط المنخفض عند خط الاستواء، ويتحرك الهواء البارد القادم من القطبين أسفل هواء خط الاستواء الدافئ، ويدفعه إلى أعلى، فيتجه نحو القطبين. وتستمر حركة الهواء بين القطبين وخط الاستواء على هذا النحو بصفة دائمة.

ولكن يمنع دوران الأرض الرياح القادمة من القطبين وخط الاستواء من الاتجاه مباشرة نحو الشمال أو الجنوب. ونتيجة لدوران الأرض من الغرب إلى الشرق، تبدو الرياح التي تهب نحو خط الاستواء وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الغرب، في حين أن الرياح التي تبتعد عن خط الاستواء، تبدو وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الشرق. ويسمى هذا الأمر مفعول كريوليس. انظر: كريوليس، مفعول. ونتيجة لمفعول كريوليس، تتكون دورة الغلاف الجوي العامة من الرياح التي تدور حول الأرض في نطاقات عريضة. وهناك ستة نطاقات من هذه الرياح السائدة، ثلاثة في نصف الكرة الشمالي، وثلاثة في نصف الكرة الجنوبي. وتعرف بالرياح التجارية، و الرياح الغربية السائدة، والرياح القطبية الشرقية.

تهب الرياح التجارية نحو خط الاستواء. ولما كانت منطقة خط الاستواء حارة جدًا، فإن الهواء الذي يعلوها يتصاعد بصفة دائمة، وعندما يتصاعد الهواء، تأتي الرياح التجارية من الشمال والجنوب لتحل محله. وبسبب مفعول كريوليس تبدو الرياح التجارية وكأنها تهب من جهة الشرق، ونتيجة لدوران الأرض، يتحرك الطقس في منطقة الرياح التجارية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح التجارية القادمة من الشمال والجنوب بالقرب من خط الاستواء في منطقة تسمى حزام النسيم الهادئ. وعادة ما يكون حزام النسيم الهادئ هادئًا، لكنه ممطر إلى حدكبير، وقد تجتاحه أحياناً رياح عاصفة على فترات.

وتهب الرياح الغربية السائدة إلى الشمال من الرياح التجارية في نصف الكرة الشمالي، وإلى الجنوب منها في نصف الكرة الجنوبي، وتبتعد عن خط الاستواء، وتبدو كأنها تهب من الغرب بسبب مفعول كريوليس، ويتحرك الطقس في منطقة الرياح الغربية السائدة من الغرب إلى الشرق.

وهناك منطقة تسمى عروض الخيل، تفصل بين الرياح الغربية السائدة والرياح التجارية. لأن هذه الرياح ـ الغربية السائدة والتجارية ـ يتباعد كل منهما عن الآخر، لذا فإن الهواء في منطقة عروض الخيل يتحرك إلى أسفل لملء الفراغ. والرياح في عروض الخيل عادة خفيفة السرعة. وربما أطلق البحارة الأسبان هذا الاسم على هذه المنطقة لأنهم كانوا يجلبون الخيول إلى أمريكا في القرن السابع عشر الميلادي. وبسبب ضعف رياحها كانت سفن كثيرة من سفنهم الشراعية تتوقف في هذه المنطقة مدة طويلة، تنفد معها مياه الخيول فيضطرون إلى الإلقاء بها في مياه المحيط.

وتهب الرياح القطبية من القطبين الشمالي والجنوبي. فالهواء الموجود على القطبين يهبط إلى أسفل لأنه بارد جدًا، وعندما يصل إلى الأرض، ينتشر ويتحرك نحو خط الاستواء، مكوَّنًا الرياح القطبية الشرقية. ويجعل مفعول كريوليس هذه الرياح تبدو وكأنها تهب من الشرق. ويتحرك الطقس في منطقة الرياح القطبية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح القطبية والرياح الغربية السائدة عند الجبهة القطبية وهي منطقة غائمة ممطرة. ويوجد فوق الجبهة القطبية حزام من التيارات الغربية النفاثة على بعد حوالي 10-15كم فوق الأرض، وقد تزيد سرعة هذه التيارات على 320كم في الساعة

حالات جوية متطرفة سُجِّلت حول العالم

--------------------------------------------------------------------------------

أعلى درجة حرارة رُصدت على سطح الأرض كانت 58°م في مدينة العزيزية بليبيا في يوم 13 ديسمبر 1922م.
أقل درجة حرارة رصدت على سطح الأرض كانت - 89,2°م في محطة فُوسْتُك بأنتاركتيكا في 21 يوليو عام 1983م.
أعلى ضغط جوي عند مستوى سطح البحر سُجِّل في أَجَاتَا فيما كان يعرف بالاتحاد السوفييتي في 31 ديسمبر عام 1968م، عندما وصل الضغط الجوي البارومتري إلى 81,31سم أو 108,4 كيلو باسكال.
أقل ضغط جوي عند سطح البحر قدر بـ 65,25سم أو 87كيلو باسكال، أثناء حدوث إعصار التايفون الاستوائي في بحر الفلبين في 12 أكتوبر عام 1979م.
أقوى سرعة للرياح تم قياسها على سطح الأرض سجلت على جبل وَاشِنْطن في نيوهامبشاير بالولايات المتحدة في 12 أبريل عام 1934م. وقد بلغت سرعة إحدى عواصف الرياح 372 كم في الساعة.
أشد الأماكن جفافًا على الأرض توجد في أَرِيكَا، في تشيلي حيث بلغ معدل كمية المطر السنوي خلال 59 عاما 0,76 ملم، ولم يسقط مطر قط في أريكا لمدة 14عامًا.
أغزر مطر سجل خلال 24 ساعة بلغ 186,99سم في 15 - 16 مارس عام 1952م في سِيلاَوس على جزيرة رِيونُيون بالمحيط الهندي. وأكبر كمية مطر هطلت في عام واحد كانت في تشَرَابُنجِي بالهند، إذ بلغت 2646,12 سم في الفترة من أغسطس 1860م إلى يوليو 1861م. وأكثر الأماكن مطرًا هو تُوتُونِنْدُو بكولومبيا حيث يبلغ معدل المطر السنوي 1177سم.


أكبر معدل لتساقط الثلوج سجل في 24 ساعة بلغ 193 سم، كان في سِلْفَرلِيْك في كولورادو بالولايات المتحدة في 14-15 أبريل عام 1921م. وأكبر معدل ثلوج سجل في شتاء واحد بلغ 2,850 سم وكان في رِيْنِيَرْ بَرادَايِزْ رِيْنْجَرَ سْتِيْشَنْ في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة عامي 1971-1972م.
أكبر معدل لسقوط البَرَد سُجل في كوفيفيل، في كنساس بالولايات المتحدة في 3 سبتمبر عام 1970م، حيث بلغ قطر حبة البرد الواحدة 44,5 سم وبلغ وزنها 0,76كجم.

نُظُم الضغط الجوي. هي أنظمة الضغط المرتفع والضغط المنخفض التي تغطي منطقة كبيرة للغاية قد تصل مساحتها إلى 2,5 مليون كم². وتتشكل معظم نظم الضغط على طول الجبهة القطبية. وهناك تهب الرياح القطبية الباردة والرياح الغربية السائدة الأكثر دفئًا محاذية كل منهما الأخرى مُكوَّنة رياحًا دوارة تسمى دوامات هوائية. وتحمل الرياح الغربية تلك الدوامات إلى الشرق. وهناك نوعان من هذه الدوامات: الأعاصير الحلزونية والأعاصير الحلزونية المضادة.

والأعاصير الحلزونية التي تكونها الدوامات ليست هي نفس العواصف المعروفة بالأعاصير المدمرة. فرياح الدوامات التي تكوِّن الأعاصير الحلزونية تدور إلى الداخل نحو مركز الضغط المنخفض، مكونة الإعصار الحلزوني ومنطقة ضغط منخفض. ونتيجة لدوران الأرض، تتحرك الرياح المصاحبة للأعاصير التي تتشكل شمالي خط الاستواء باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة. أما الأعاصير الحلزونية التي تتشكل جنوب خط الاستواء فتتحرك الرياح المصاحبة لها باتجاه حركة عقارب الساعة. وفي أمريكا الشمالية، تقترب الأعاصير الحلزونية عمومًا من الرياح، فتجلب معها عادة السحب وتساقط المطر أو الثلج.

وتدور الرياح المصاحبة للأعاصير الحلزونية المضادة نحو الخارج حول مركز الضغط المرتفع، مكونة نظام ضغط مرتفع، وتتحرك هذه الرياح باتجاه حركة عقارب الساعة شمال خط الاستواء، وتدور باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة جنوبه. وتأتي الأعاصير الحلزونية المضادة بعد الأعاصير الحلزونية فتجلب معها طقسًا جافًا، تصحبه رياح خفيفة.

الكتل الهوائية. هي كميات هائلة من الهواء تتكون فوق مناطق درجة حرارتها ثابتة إلى حد ما، فتكتسب درجة حرارة هذه المناطق. وقد تغطي الكتل الهوائية مساحة تصل إلى 13 مليون كم².

وتبعث الدورة العامة للغلاف الجوي بصفة مستمرة كتلاً هوائية من منطقة إلى أخرى، فتكتسب درجة حرارة المنطقة التي تتحرك فوقها، لكن ذلك يتم ببطء شديد بسبب كبر حجمها. وتؤثر الكتلة الهوائية على طقس المنطقة إلى أن تتمكن هذه المنطقة من تغيير تلك الكتلة الهوائية تغييرًا جوهريًا.

وهناك أربعة أنواع رئيسية من الكتل الهوائية :1ـ قطبية قارية، 2ـ مدارية قارية، 3ـ قطبية بحرية، 4ـ مدارية بحرية. والكتل الهوائية القطبية القارية باردة ـ جافة وتتشكل على مناطق مثل جرينلاند، وشمالي كندا، والأجزاء المتطرفة شمالي آسيا وأوروبا. أما الكتل الهوائية المدارية القارية فهي حارة جافة، وتتشكل على مناطق مثل شمالي إفريقيا وشمالي أستراليا. والكتل الهوائية القطبية البحرية رطبة معتدلة البرودة، وتتشكل على الأجزاء الشمالية والجنوبية من المحيطين الهادئ والأطلسي، أما الكتل الهوائية المدارية البحرية فرطبة دافئة، وتتشكل على أواسط المحيطين الهادئ والأطلسي وعلى المحيط الهندي.

الجبهات الهوائية. عندما تلتقي كتلة هواء بارد مع كتلة هواء دافئ، فإنهما يكوِّنان منطقة تسمى جبهة. وهناك نوعان رئيسيان من الجبهات: جبهات باردة وجبهات دافئة. وفي حالة الجبهة الباردة، تتحرك كتلة متقدمة من الهواء البارد تحت كتلة من الهواء الدافئ الذي يُزاح إلى أعلى، ويحل محله الهواء البارد عند مستوى سطح الأرض.

وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية. وتعتمد حركة الجبهات على طبيعة تكوين نظم الضغط الجوي. فالأعاصير الحلزونية تدفع الجبهات إلى الأمام بسرعة 32-48كم في الساعة، في حين تهب الأعاصير الحلزونية المضادة على المنطقة بعد أن تكون الجبهة الهوائية قد تجاوزتها.

وتُحدِث الجبهات الباردة تغيرات مفاجئة في الطقس. ويعتمد نوع التغيرات إلى حد كبير على كمية الرطوبة في الهواء الذي تجري إزاحته، فقد تجلب الجبهة طقسًا غائمًا جزئيًا، لكن دون تساقط إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان رطبًا، فقد تتشكل سحب كبيرة تجلب المطر والثلج. ويكون التساقط الذي تحدثه معظم الجبهات الباردة كثيفا، إلا أنه لا يستمر طويلاً، وقد تجلب أيضًا رياحًا شديدة. ويُحدِث مرور معظم الجبهات الباردة هبوطًا حادًا في درجة الحرارة، وتصفو السماء بسرعة، وتقل الرطوبة.

وتُحدِث الجبهات الدافئة تغيرات تدريجية في الطقس أكثر من الجبهات الباردة. وتعتمد هذه التغيرات أساسًا على رطوبة كتلة الهواء الدافئ المتقدمة، فقد تتكون سحب خفيفة. ويكون التساقط قليلاً أو معدومًا إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان الهواء رطبًا، فإن السماء تصبح رمادية اللون، وقد يسقط مطر خفيف منتظم أو ثلج لعدة أيام، وفي بعض الحالات يتكون ضباب كثيف. وعادة ما يصحب الجبهات الدافئة ارتفاع حاد في درجة الحرارة، وتصفو السماء، وتزداد الرطوبة.

وتتحرك الجبهات الباردة أسرع من الجبهات الدافئة بمعدل الضِّعف تقريبًا. نتيجة لذلك، غالبًا ما تلحق الجبهات الباردة بالجبهات الدافئة. وعندما تصل جبهة باردة إلى جبهة دافئة تشكل جبهة منتهية. وهناك نوعان من الجبهات المنتهية: جبهات باردة منتهية و جبهات دافئة منتهية. في الجبهة الباردة المنتهية، يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أبرد من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الباردة المنتهية جو الجبهة الباردة. وفي حالة الجبهة الدافئة المنتهية يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أكثر دفئا من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الدافئة المنتهية جو الجبهة الدافئة. لكن الجو الذي تحدثه الجبهات المنتهية أقل تطرفا من الجو الذي تحدثه الجبهات الباردة والجبهات الدافئة.

وتَحدث جبهة من نوع آخر عندما تلتقي كتلة هوائية باردة بكتلة هوائية دافئة، لكنهما يتحركان حينئذ قليلا. وتُسمى مثل هذه الجبهة جبهة رابضة (مستقرة)، وقد تظل فوق منطقة ما لعدة أيام. وعادة ما يكون طقس الجبهة الرابضة معتدلاً.

كيفية تأثير المعالم الجغرافية على الطقس. عندما تهب رياح من المحيط على جبل ما، يتصاعد الهواء ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون سحب كبيرة، وتغطي السحب قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر. وفي بعض سلاسل الجبال، تكثر الحياة النباتية على الجانب المواجه للرياح عن الجانب الآخر، وعندما تهب الرياح على جبل ما، وتنحدر على الجانب الآخر، يصبح الهواء أكثر دفئًا، وتتبخر السحب.
المعالم الجغرافية للأرض. تؤثِّر المعالم الجغرافية للأرض في الطقس من عدة نواح، وأبرز هذه المعالم تأثيرًا الجبال والمسطحات المائية الشاسعة، مثل المحيطات والبحيرات الضخمة. ويمكن أن يتأثر الطقس حتى بالاختلاف الجغرافي بين المدينة والريف.

وعندما تهب الرياح على الجبال، يتصاعد الهواء، ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون السحب، وتغطي قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر.

وعندما يتحرك الهواء فوق جبل ما، ويهبط على الجانب الآخر، يصبح أكثر دفئا، ويكتسب الرطوبة عن طريق التبخر. ففي جبال الروكِي بالولايات المتحدة ـ على سبيل المثال ـ تهب أحيانًا رياح دافئة جافة، تهبط على المنحدرات الشرقية، وتسمى رياح الشينُوك. وقد ترفع هذه الرياح درجة الحرارة عند سفح الجبل إلى 22°م في ثلاث ساعات، ويمكن أن تذيب الثلج على الأرض بمعدل يقرب من 2,5سم في الساعة. ومثل هذه الرياح تهب أيضًا على جبال الأَلْب وغيرها من السلاسل الجبلية الأوروبية، حيث تعرف باسمها الألماني رياح الفونة الدافئة الجافة.

وتساهم المحيطات في التغيرات التي تطرأ على درجة الحرارة في المناطق الساحلية. وتمتص الأرض حرارة الشمس أسرع من المحيطات، غير أن المحيطات تمتص كمية حرارة أكبر، وتحتفظ بها لمدة أطول. وأثناء النهار، تصبح الأرض على طول الخطوط الساحلية أكثر دفئا من البحار. نتيجة لذلك، يتصاعد الهواء المتاخم للأرض، ويهب نسيم البحر البارد ليحل محله. وفي المناطق ذات المناخ الاستوائي، قد يسبب نسيم البحر هبوطًا في درجة الحرارة يتراوح بين 8 و 11°م خلال نصف ساعة. وللبحيرات الكبيرة ـ مثل البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية ـ تأثير مماثل على الطقس. ففي فصل الصيف ـ على سبيل المثال ـ لا ترتفع حرارة البحيرات قط إلى درجة حرارة الأراضي المحيطة بها، وأثناء النهار، يهب نسيم البحيرة على الخط الساحلي، ويجعله أكثر برودةَ من المناطق الداخلية.

وغالبًا ما تكون درجات الحرارة في المدن أعلى منها في المناطق الريفية المحيطة بها، إذ تُوَلِّد السيارات والمصانع ونظم تدفئة المباني في المدن قدرًا كبيرًا من الحرارة المضافة. وعلاوة على ذلك، تمتص السطوح ـ مثل سطوح الأرصفة والمباني ـ قدرًا كبيرًا من حرارة الشمس، ومن ثم تدفئ الهواء.

وتبعث السيارات والمصانع، ومحطات التدفئة في المدن أيضًا بملوثات إلى الهواء تحتوي على جسيمات مختلفة من المواد الصلبة والسائلة. ويتكثف بخار الماء على هذه الجسيمات، مكونًا قطرات المطر. ولذا، فإن معظم المدن أكثر مطرًا من المناطق المحيطة بها. وبالإضافة إلى ذلك، قد يؤثر ضوء الشمس في ملوثات معينة، ويُكوِّن غازًا يسمى بالأوزون. ويمكن للأوزون ـ إذا ما وجد بكميات كبيرة ـ أن يقتل النباتات، ويصيب عيني المرء وأنفه وحلقه بالتهيج. وهناك حالة جوية تعرف بالانقلاب الحراري تُمكن الملوثات من التراكم فوق المدن. ويحدث الانقلاب الحراري عندما تستقر طبقة من الهواء الدافئ فوق طبقة من الهواء البارد قريبة من الأرض، مما يمنع الملوثات من التصاعد والتناثر.

العواصف. هي فترات من الجو القاسي ومن أنواعها: 1ـ العواصف الرعدية 2ـ العواصف الشتوية 3ـ الأعاصير اللولبية (التورناد) 4ـ الأعاصير الممطرة (أعاصير الهارِكين) 5ـ العواصف الرملية.

العواصف الرعدية نوع شائع من العواصف. ويحدث ما يصل إلى 50,000 عاصفة رعدية في أنحاء العالم كل يوم، وهي تتشكل من هبَّات طويلة من السحب الركامية. وقد تصل قمة هذه السحب ـ خلال الجو الحار الرطب ـ إلى ارتفاع 24,000م، حيث تقل درجة الحرارة عن نقطة التجمد بكثير وتتحرك التيارات الهوائية هبوطًا وصعودًا داخل السحابة بسرعة تصل إلى 1,500م في الدقيقة. ويتكثف بخار الماء في هذا الهواء بسرعة، مسببًا مطرًا غزيرًا. وتسبب حركة الهواء كذلك شحنات كهربائية تتجمع داخل السحابة. وأخيرا يقوم الهواء المحيط -تحت تأثير ما به من إجهاد كهربائي ـ بتوصيل الشحنات الكهربائية إلى الأرض، مسببًا البرق. وعندما يومض البرق يسخن الهواء المحيط به ويتمدد بشدة، ويحدث موجات صوتية تعرف بالرعد.

العواصف الشتوية تشمل العواصف الجليدية والعواصف الثلجية. وتحدث معظم العواصف الجليدية عندما تهبط درجة الحرارة إلى ما دون درجة التجمد. ويحدث التساقط في العاصفة الجليدية على هيئة مطر، لكنه يتجمد بمجرد وصوله إلى الأرض. ونتيجة لذلك، تتكون طبقة من الجليد تكسو الأرض والشوارع وغيرها من السطوح. وتجعل العواصف الجليدية الشوارع والأرصفة زلقة، وغالبًا ما تتسبب في حوادث المرور. كما أن ثقل الجليد قد يتسبب كذلك في تحطيم خطوط الطاقة وأسلاك الهاتف وفروع الشجر.

العواصف الثلجية عواصف ذات رياح شديدة ودرجات حرارة منخفضة، وتصل سرعة الرياح أثناء العاصفة الثلجية إلى 56 كم في الساعة. وقد تهبط درجة الحرارة إلى -12°م أو أقل وتستحيل الرؤية إلا لمسافة قصيرة، كما أن الرياح قد تجمع الثلوج في مجروف ثلجي ضخم. انظر: العاصفة الثلجية.


الإعصار الاستوائي (التايفون) يتشكل جنوبي المحيط الهادئ كما يتضح في هذه الصورة التي التقطت من الفضاء. وهو عاصفة مدارية بالغة الشدة ذات ضغط منخفض، تبدأ قرب خط الاستواء، وتتحرك نحو الغرب.
الأعاصير اللولبية (التورناد) أشد الأعاصير عنفًا، وتتألف من رياح تدور على شكل قمع بسرعة تصل إلى 320 كم في الساعة. وتحطم هذه العواصف تقريبًا أي شيء يعترض طريقها. ويبلغ قطر معظم الأعاصير اللولبية أقل من كيلومتر.

والإعصار اللولبي (التورناد) إعصار حلزوني صغير عنيف، ولذا تسمى الأعاصير اللولبية أحيانًا بالأعاصير الحلزونية، وتتكون أثناء العواصف الرعدية

الأعاصير الممطرة (أعاصير الهاركين) أعاصير دوارة كبيرة تتشكل فوق المحيطات بالقرب من خط الاستواء. وقد يتراوح قطرها بين 320 و480كم وتدور الرياح حول عين العاصفة ـ أي مركزها ـ بسرعة 120كم في الساعة أو أكثر. وتجلب الأعاصير الممطرة أمواجا ضخمة وأمطارًا غزيرة، وغالبًا ما تتشكل بداخلها عواصف رعدية، تؤدي إلى حدوث أعاصير لولبية (التورناد). ويسبب كثير من الأعاصير الممطرة فيضانات شديدة. وتضعف الأعاصير الممطرة بسرعة بعد أن تضرب اليابسة. وهي تعرف في غرب المحيط الهادئ بالأعاصير الاستوائية

توقعات الحالة الجوية
تمكننا توقعات الحالة الجوية من وضع خطط قائمة على التغيرات المحتملة في الأحوال الجوية.إذ يَطَّلع ملايين الناس يوميًا على تقارير الأحوال الجوية التي تُذيعها محطات الإذاعة والتلفاز، وتنشرها الصحف. وتُعَدُّ معرفة ما يمكن أن يكون عليه الجو مسبقًا أمرًا مريحًا عادة بالنسبة لمعظمنا؛ فالتنبؤات الجوية تساعدنا على اختيار الملابس التي نرتديها، وعلى تقرير ما إذا كنا نستطيع مزاولة بعض الأنشطة في الهواء الطلق. وللتنبؤات الجوية أهمية أعظم من ذلك أيضا. فعلى سبيل المثال، تمكن التقارير الخاصة باتجاه وسرعة الرياح ملاحي الطائرات من معرفة كمية الوقود التي يحتاجونها لرحلاتهم. ويحتاج عمال البناء ـ قبل عملية صب الخرسانة ـ إلى معرفة ما إذا كانت السماء ستمطر، حتى لا تتلف الخرسانة قبل أن تتصلب. ويستطيع المزارعون ـ إذا ما تلقوا تحذيرًا بسقوط الصقيع ـ أن يتخذوا الإجراءات الكفيلة بحماية محاصيلهم، كما أن التنبؤ بالأعاصير اللولبية والأعاصير الممطرة والفيضانات يمكن أن ينقذ حياة الكثيرين ويقلل الخسائر في الممتلكات.

ويسمى العلماء الذين يرصدون الأحوال الجوية علماء الأرصاد الجوية (التنبؤ بالطقس). وهم يجمعون البيانات الخاصة بحالة الغلاف الجوي في مختلف أنحاء العالم، ويستخدمونها لإعداد خرائط تبين درجة الحرارة، والضغط الجوي وحركة الرياح، ودرجة الرطوبة في المناطق المختلفة، ثم يحللون الخرائط ويعدون توقعاتهم للحالة الجوية.



رصد الأحوال الجوية حول العالم
رصد الطقس (الأحوال الجوية). تعتمد دقة توقعات الحالة الجوية على الرصد الدائم للطقس في جميع أنحاء العالم. وربما أبدت الدول ـ في مجال تبادل المعلومات الخاصة بالجو ـ تعاونًا أكثر من أي مجال آخر. وترعى المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ـ التابعة للأمم المتحدة البرنامج العالمي لمراقبة الطقس، ومن خلال هذا البرنامج تتولى أكثر من 140 دولة ـ وهي الدول المشتركة في البرنامج ـ جمع المعلومات الخاصة بالطقس، وتوزيعها على الدول الأعضاء بوساطة شبكة اتصالات عالمية هي نظام الاتصالات العالمي.

وتقدم هيئات الأرصاد الجوية بالدول الأعضاء الإمكانات لهذا البرنامج. وتتضمن وسائل رصد الأحوال الجوية: 1ـ محطات رصد جوي 2ـ بالونات أرصاد جوية 3ـ أقمار صناعية للرصد.

محطات الرصد الجوي. وهي تقوم بتسجيل الأحوال الجوية على الأرض. ويوجد أكثر من 3,500 محطة حول العالم، تقيس ـ كل ساعة ـ درجة الحرارة، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، وكمية المطر، وغيرها من الأحوال الجوية، ثم تبث هذه المعلومات إلى مراكز توقعات الحالة الجوية.


رادار الطقس يساعد علماء الأرصاد الجوية على تحديد مكان سقوط المطر، حيث تعكس قطرات الماء موجات الراديو التي يصدرها نظام الرادار، وتظهر المناطق الممطرة على الشاشة.

بالونات الأرصاد الجوية تحمل أجهزة تقيس الأحوال الجوية للغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة، وتبث البيانات إلى الأرض. وقد أُطلق البالون الموجود في الصورة من أنتاركتيكا.

صورة بالأقمار الصناعية لأمريكا الشمالية تبين نمط السحب فوق هذه القارة. والنمط الدوار على مبعدة من الساحل الشمالي الشرقي للولايات المتحدة هو لإعصار ممطر (إعصار الهاركين).
وتستخدم محطات الرصد الجوي وسائل متعددة لتسجيل الأحوال الجوية؛ فمقياس الحرارة (الترمومتر) يقيس درجة حرارة الهواء، والبَارومِتر (مقياس الضغط الجوي) يبين الضغط الجوي، ودليل الأرصاد الجوية (دوارة الريح) يبين اتجاه الرياح، والمرياح (الأَنيمُومِتر) يقيس سرعة الرياح، ومقياس الرطوبة النسبية (الهَيْجْرُومِتْر) يقيس كمية الرطوبة في الهواء، ومقياس المطر يقيس كمية المطر.

تستخدم بعض محطات الرصد الجوي الرادار أيضًا لتكشف عن الأمطار التي تسقط على مسافات بعيدة، حيث يطلق النظام موجات راديوية، فتعكسها قطرات المطر وحبات الجليد الموجودة في السحاب. ويمكن كشف الموجات المنعكسة حتى مسافة حوالي 400 كم. ويظهر موضع المنطقة الممطرة على شاشة تشبه شاشة التلفاز. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية -باستخدام الرادارـ أن يحَددوا اتجاه العاصفة وسرعتها. وفي حالات كثيرة، تدل قوة الأشعة المنعكسة على نوع العاصفة القادمة. فالأشعة المنعكسة بوساطة حبات البرد في عاصفة رعدية ـ على سبيل المثال ـ قوية جدا. ويُمكِّن الرادار علماء الأرصاد الجوية من التوقع بموعد مرور عاصفة ما على منطقة معينة. وقد طورت الإدارة القومية للمحيطات والغلاف الجوي بالولايات المتحدة شبكة لمحطات رادار دوبلر ذات الموجات النابضة، وهذا الرادار يكشف موجات الهواء المتحركة بسبب التغيرات الدقيقة في تردد الإشعاع المنعكس والمعروفة باسم تغييرات دوبلر


بالونات الأرصاد الجوية. وهي تقيس الأحوال الجوية في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. فكل يوم، تطلق حوالي 800 محطة رصد جوي حول العالم بالونين لكل منها، ويُملأ البالون بغاز الهيليوم أو الهيدروجين، ويحمل جهازًا يسمى المسبار اللاسلكي وهو جهاز يبث المعلومات الجوية إلى المحطات الأرضية بواسطة جهاز إرسال لاسلكي، وهو يقيس درجة الحرارة، والضغط الجوي، ورطوبة الجو على ارتفاعات مختلفة. أما اتجاه الرياح وسرعتها فيمكن تحديدهما على الأرض من خلال تتبع حركة البالون بوساطة جهاز تحديد الاتجاه. وينفجر البالون عندما يصل إلى ارتفاع حوالي 27,000م، حينئذ تُفتح مظلة الهبوط (الباراشوت) المتصلة بالمسبار اللاسلكي، فتُعيده إلى الأرض.

وهناك نوع آخر من بالونات الأرصاد الجوية يسمى البالون ثابت المستوى، وهو يحلق على ارتفاع معين، ويظل الغاز بداخله عند ضغط ثابت تقريبا. ويحدد حجم البالون الارتفاع الذي يحلق عليه. ويمكن للبالونات ثابتة المستوى أن تظل في الهواء شهورًا كثيرة، وهي تمدنا بقياسات طويلة الأجل للأحوال الجوية على ارتفاع معين. وتبث البالونات البيانات إلى الأقمار الصناعية التي توصلها بدورها إلى المحطات الأرضية.

الأقمار الصناعية. هي آلات تصوير تحمل آلات تصوير تلفازية تلتقط صورًا للأرض. وتبين الصور أنماط السحب التي تعلو الأرض، ومساحات كبيرة من الثلج والجليد على سطحها. وتبث الأقمار الصناعية صورًا عن طريق الإشارات إلى المحطات الأرضية، حيث تُعد صورًا فوتوغرافية من هذه الإشارات. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية ـ بدراسة هذه الصور ـ تحديد أماكن الأعاصير الممطرة وغيرها من الأعاصير الخطيرة التي تتشكل فوق المحيط، ومن ثم، تستطيع إدارة الخدمات الجوية إصدار التحذيرات المناسبة قبل أن تضرب العواصف اليابسة. وتأخذ الأقمار الصناعية أيضًا قياسات لدرجة الحرارة والرطوبة. وبالإضافة إلى ذلك، يستطيع علماء الأرصاد الجوية تحديد اتجاه الرياح وسرعتها عن طريق ملاحظة حركة السحب في سلسة من صور الأقمار الصناعية.

وهناك نوعان من الأقمار الصناعية للطقس: قُطبِيّ المدار وأرضيّ المدار. وتدور الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 800 و1400 كم تقريبا، ويقع مدارها فوق القطبين الشمالي والجنوبي. وحــيـث إن الأرض تـدور، فـإن القمـر الصناعي القطـبي المـدار يمــر فـوق مـنـاطـق مختـلفة مـن الأرض فـي كــل دورة. وقــد تغـطي مـساحة الصور التي يلتقطها ما يصل إلى 10 ملايين كم²، أو حوالي 2% من مساحة سطح الأرض. ويمكن لبعض الأقمار الصناعية قطبية المدار أن تصور الأرض مرتين في اليوم الواحد.

أما الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار ـ والتي يطلق عليها أيضًا أقمار صناعية أرضية التزامن ـ فتدور حول خط الاستواء على ارتفاع يبلغ 35,890كم. وعلى هذا الارتفاع تتزامن حركة قمر الأرصاد الجوية مع دوران الأرض، وبذا يكمِل القمر دورة واحدة في نفس الوقت الذي تُكمِل فيه الأرض دورة واحدة، ومن ثم يظل في موقع واحد فوق الأرض. ولأن الأقمار الصناعية للطقس ـ أرضية المدار ـ تدور على مثل هذا الارتفاع العالي، لذا فهي تستطيع أن تلتقط صورًا تغطي مساحات أوسع من تلك التي تلتقطها الأقمار الصناعية قطبية المدار. وإذا ما وُضِعَت أقمار صناعية أربعة فإنها تستطيع أن تلتقط في وقت واحد صورًا تغطي الكرة الأرضية بأكملها.

وسائل الرصد الأخرى. وهي تتضمن الطائرات والسفن، وبعض الطائرات التجارية المزودة بأجهزة خاصة تسجل اتجاه الرياح وسرعتها ودرجة الحرارة عند مستوى الطيران. ويستطيع عدد من الطائرات أن يرسل هذه المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار. وهناك أيضا طائرات خاصة للأرصاد الجوية تسجل قياسات للأحوال الجوية. وبالإضافة إلى ذلك، تُطلق الطائرات نوعًا من المسبار اللاسلكي يسمى درُبسُونْد يسجل الأحوال الجوية أثناء هبوطه إلى الأرض بمظلة الهبوط.

وتوصِّل السفن التجارية وسفن الأرصاد الجوية معلومات عن الأحوال الجوية إلى المحطات الأرضية بوساطة أجهزة الراديو، كما تُطلق سفن الأرصاد الجوية أيضا بالونات تسجل الأحوال الجوية في أعلى الغلاف الجوي. وبالإضافة إلى ذلك، تطلق السفن إلى المحيطات طوافات خاصة ـ وهي وسائل تطفو على سطح الماء. وتسجل الطوافات الأحوال الجوية عند مستوى سطح البحر، وتبث المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار. وبعض الطوافات مثبتة في الماء، وبعضها الآخر ينجرف مع التيار.

تحليل المعلومات الخاصة بالطقس. من أجل تحليل المعلومات الخاصة بالطقس يجب توفر أكثر من عامل مثل إعداد خريطة الطقس والتوقعات بالأحوال الجوية.

إعداد خريطة الطقس. تُستخدم المعلومات التي تم جمعها بوساطة محطات الأرصاد الجوية والبالونات والأقمار الصناعية وغيرها من الوسائل لإعداد خرائط الطقس. وقد بدأ علماء الأرصاد الجوية في الخمسينيات من القرن العشرين، يجمعون المعلومات ويُعدُّون الخرائط الخاصة بالطقس باستخدام الحواسيب. وتُبين خريطة الطقس السطحية الأحوال الجوية التي تم قياسها عند سطح الأرض في وقت معين من اليوم. وتوجد في الخرائط خطوط تسمى خطوط تساوي درجة الحرارة (خطوط التحاور)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس درجة الحرارة، كما توجد خطوط تسمى خطوط تساوي الضغط الجوي (الإيسوبار)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس الضغط الجوي.

وتميل الرياح إلى أن تهب موازية تقريبا لخطوط تساوي الضغط الجوي. وإذا كانت هذه الخطوط متقاربة، كانت الرياح شديدة أما اذا كانت متباعدة، فالرياح تكون خفيفة. أما التساقط فتمثله المناطق المظللة. وتبين خرائط الطقس السطحية كذلك مواضع الجبهات الهوائية على الخرائط.

وتوجد خريطة 500 مليبار تبين درجة الحرارة واتجاه الرياح وسرعتها والرطوبة التي تم قياسها على ارتفاع حوالي 5,608م في المتوسط. ويبلغ الضغط الجوي -عند هذا الارتفاع- حوالي500 مليبار، أو حوالي نصف معدل الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. وتبين خريطة الحرارة أعلى درجات الحرارة السطحية وأصغرها في الأماكن المختلفة خلال 24 ساعة. وتبين خريطة التساقط (خريطة تكثف البخار إلى مطر) الأماكن التي حدث فيها التساقط خلال 24 ساعة. وتُستخدم خريطة توقع حالة الطقس للتنبؤ بدرجة الحرارة، والضغط الجوي، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، والتساقط في وقت معين في يوم ما. وتُعِدُّ الحواسيب هذه الخرائط من خلال حل معادلات رياضية معقدة، تستخدم معلومات الأرصاد الجوية كنقطة بداية.

توقعات الطقس. وهي تتضمن تحليل خرائط الطقس. وهناك نوعان أساسيان من التوقعات الجوية، توقعات قصيرة المدى و توقعات طويلة المدى. وتتنبأ التوقعات قصيرة المدى بالطقس خلال الثماني عشرة ساعة، أو الست والثلاثين ساعة التالية. وتحدث هذه التوقعات عدة مرات في اليوم، كلما تَلَقَّى علماء الأرصاد الجوية معلومات جديدة عن الطقس. وهناك عدة أنواع من التوقعات طويلة المدى. فأحدها يتنبأ بالأحوال الجوية خلال الأيام الخمسة التالية ويراجعه علماء الأرصاد الجوية يوميًا، والنوع الآخر يغطي الأيام الستة أو العشرة التالية. ويُراجَع ثلاث مرات في الأسبوع. ويُعِدُّ علماء الأرصاد الجوية أيضًا توقعات تمتد إلى ثلاثين يومًا، ويراجعونها مرتين في الشهر. وكلما طالت الفترة التي تغطيها التوقعات الجوية، قلت التفصيلات التي تتضمنها، وقل احتمال دقتها.

ولا يستطيع علماء الأرصاد الجوية الاعتماد على خرائط الطقس وحدها لإعداد توقعات دقيقة، إنما يستخدمون حواسيب سريعة جدًا لإعداد توقعاتهم.

نكمل

--------------------------------------------------------------------------------

برودة الريح تقدير مدى البرد الذي يشعر به المرء بسبب الرياح. فعلى سبيل المثال، عندما تكون درجة الحرارة -6,7°م وسرعة الرياح 16 كم في الساعة، تكون درجة قشعريرة الرياح-16,1°م ـ أي أن المرء يشعر بالبرد كما لو كانت درجة الحرارة -16,1°م والرياح ساكنة.انظر:برودة الرياح .
التساقط (تكثف البخار إلى مطر) : الرطوبة التي تتساقط من السحب على هيئة مطر أو ثلج أو مطر ثلجي أو بَرَد.
الجبهة : منطقة تنشأ عندما تلتقي حافة كتلة هوائية باردة مع حافة كتلة هوائية دافئة وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية.
الحرارة : الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي.
الرطوبة : مقدار كمية بخار الماء في الهواء.
الرياح : حركة الهواء. ويميل الهواء للانتقال من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. وتُنْسب الرياح إلى الاتجاه الذي تهب منه. فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من الشمال.
الكتلة الهوائية : كتلة ضخمة من الهواء تتكون فوق منطقة ذات درجة حرارة ثابتة إلى حد ما. وتكتسب الكتلة الهوائية درجة حرارة المنطقة وتؤثر تأثيرًا كبيرًا على الطقس.
منطقة الضغط المرتفع : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض عالية نسبيًا، وعادة ما تكون السماء صافية في مناطق الضغط المرتفع.
منطقة الضغط المنخفض : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض منخفضة نسبيًا، وعادة تكون السماء ملبدة بالغيوم في مناطق الضغط المنخفض.

عناصر الطقس

عناصر الطقس
تتشكل جميع عناصر الطقس في الغلاف الجوي ـ وهو الهواء الذي يحيط بالأرض ـ ويتكون الغلاف الجوي أساسًا من غازي النيتروجين والأكسجين، ويحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الغازات الأخرى.

يختلط بخار الماء بالغبار والذرات الصلبة في الغلاف الجوي الذي يمتد إلى مسافات بعيدة فوق سطح الأرض، ولا يوجد هواء تقريبًا على ارتفاع حوالي 160كم فما فوقه، وتسمى هذه المنطقة الفضاء.

وتتضح معظم مظاهر الطقس في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي التي تُعرف باسم طبقة التُّرُوبُوسْفِير. وتمتد من سطح الأرض إلى ارتفاع يتراوح ما بين 10و16كم.

وتعتمد الأحوال الجوية في طبقة التروبوسفير على أربعة عناصر رئيسية هي: 1- درجة الحرارة 2- الضغط الجوي 3-الرياح 4- الرطوبة.

درجة الحرارة. هي درجة حرارة الغلاف الجوي، وتأتي من الشمس، وتمثل 1/2,000,000,000 فقط من الحرارة التي تشعها الشمس، أما بقية الحرارة فتُفْقَد في الفضاء. وتعكس السحب والغبار والذرات الصلبة إلى الفضاء مرة أخرى حوالي 34% من الإشعاع الشمسي الذي يخترق الغلاف الجوي، بينما يمتص الغلاف الجوي حوالي 19 % منه، فيدفئ الهواء. مع ذلك، يحصل الغلاف الجوي على معظم حرارته عن طريق آخر. فحوالي 47% من الإشعاع الذي يخترق الغلاف الجوي يصل إلى سطح الأرض ويدفئ الأرض والبحار، ومن ثم تدفئ الحرارة المنبعثة من الأرض والبحار الغلاف الجوي الذي يمتص بدوره الحرارة ويمنعها من التسرب ـ مرة أخرى ـ إلى الفضاء الخارجي. ويُسمى الأثر الناتج عن ذلك تأثير البيوت المحمية، لأن هذه العملية تشبه النظام الذي تعمل به البيوت المحمية.

فالبيت المحمي يسمح لضوء الشمس بالدخول لتدفئة النباتات، ولكنه يمنع الكثير من الحرارة من التسرب إلى الخارج.

الضغط الجوي. هو قوة دفع الغلاف الجوي على الأرض. ولدرجة الحرارة أثر كبير على الضغط الجوي، فوزن الهواء الدافئ أقل من وزن الهواء البارد.

ونتيجة لذلك، يكون ضغط الهواء الدافئ على الأرض أقل من ضغط الهواء البارد. ويُكوِّن الهواء الدافئ منطقة ضغط منخفض، وتسمى أيضًا منخفضًا جويا، بينما يُكوِّن الهواء البارد منطقة ضغط مرتفع، أو مرتفعًا جويًا.

وتميل قوة الضغط الجوي إلى دفع الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.

الرياح. هي حركة الهواء من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض. وكلما زاد الفرق في الضغط بين المنطقتين، زادت سرعة الرياح. وتسمى الرياح باسم الجهة التي تهب منها، فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من جهة الشمال.

عندما يتحرك الهواء إلى منطقة الضغط المنخفض، يزيح بعضًا من الهواء الموجود بها أصلاً، فيتصاعد إلى أعلى حيث يتمدد الهواء المتصاعد ويبرد. والهواء البارد لا يستطيع أن يحتفظ بكمية بخار الماء التي يستطيع أن يحتفظ بها الهواء الدافئ، ولذلك يتكثف بخار الماء في الهواء البارد، أي يتحول إلى قطرات ماء صغيرة. وتظل هذه القطرات محمولة إلى أعلى بفعل الهواء المتصاعد، وعندما تتجمع بلايين القطرات معا تتكون سحابة، ولذا فإن مناطق الضغط المنخفض تكون عادة ملبدة بالغيوم.

وعندما يرتفع الهواء القريب من الأرض خارج منطقة الضغط المرتفع، يهبط الهواء الموجود أعلاه ليحل محله، حيث ينضغط ويصبح أكثر دفئا. وبما أن الهواء الأكثر دفئا يستطيع أن يحتفظ بكمية أكبر من بخار الماء، لذا يمكنه تبخير أي سحب في المنطقة. ونتيجة لذلك تكون مناطق الضغط المرتفع عادة صافية.

الرطوبة أو النداوة. تدخل الرطوبة الغلاف الجوي على شكل بخار ماء. ويأتي كل البخار تقريبًا من الماء الذي يتبخر من المحيطات. ويطلق على كمية بخار الماء في الهواء لفظ رطوبة. وكلما زادت كمية بخار الماء في الهواء، زادت الرطوبة. والهواء المُحَمَّل بأقصى قدر من الرطوبة هواء مُشْبَع. وتعتمد كمية الرطوبة التي يستطيع الهواء أن يحملها على درجة حرارته، فكلما برد الهواء، قلّت كمية الرطوبة التي يستطيع أن يحملها. وتسمى درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا نقطة الندى. وإذا ما انخفضت درجة الحرارة تحت نقطة الندى تتكثف الرطوبة في الهواء.

وفي الليالي الهادئة الصافية يبرد الهواء المتاخم للأرض بسرعة. وإذا هبطت درجة حرارة هذا الهواء تحت نقطة الندى، استقرت قطرات الماء على الحشائش، وأوراق الأشجار والنوافذ، وغيرها من السطوح. وتعرف هذه القطرات بالندى. وإذا ما وصلت نقطة الندى إلى درجة التجمُّد أو ما دونها يتكون الصقيع. وأحيانًا يبرد الهواء الرطب الدافئ القريب من الأرض إلى نقطة الندى. وفي مثل هذه الحالات قد تتشكل سحب منخفضة تسمى ضبابًا وقد يتكون الضباب أثناء الليل أو أثناء النهار.

وقد يؤدي تبريد الهواء أيضًا إلى تساقط الرطوبة على الأرض. وقد يحدث التساقط على شكل مطر، أو ثلج، أو مطر ثلجي، أو بَرَد. ويتساقط المطر عندما تتجمع قطرات الماء التي تكوِّن السحب وتصبح من الثقل بحيث لا يستطيع الهواء أن يحملها. وإذا هبطت درجة حرارة السحب إلى ما دون درجة التجمد، تكونت بلورات الجليد.

ويمكن أن تتحول بلورات الجليد إلى ثلج إذا ما ارتفعت درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض إلى نحو 2,8°م. وإذا تراوحت درجة الحرارة ما بين 2,8°م و3,9°م، تحولت البلورات إلى مطر ثلجي. وإذا ما ارتفعت درجة الحرارة عن هذا الحد، انصهرت بلورات الجليد عند تساقطها ووصلت الأرض على هيئة مطر. ويتكون البَََرَد عندما تحمل تيارات الهواء القوية بلورات الجليد صعودا وهبوطًا بين الطبقات العليا والسفلى للسحب الرعدية، ويتزايد حجم البلورات حتى تتساقط إلى الأرض على هيئة حبات البَرَد.

كيف يتحول الطقس ويتغير


الدورة العامة للغلاف الجوي
الدورة العامة للغلاف الجوي. تعتمد هذه الدورة إلى حد كبير على الطريقة التي تسقط بها أشعة الشمس على أجزاء الأرض المختلفة؛ فحين تسقط عمودية تقريبًا عند خط الاستواء، فإن خط الاستواء يكون حارًا دائما وذا منطقة ضغط منخفض، وعندما تسقط على بقية أنحاء الأرض بزوايا مختلفة، فالزاوية الأكثر حدة تتكون عند القطبين الشمالي والجنوبي، ومن ثم يتلقى القطبان حرارة أقل، وهما منطقتا ضغط مرتفع.

وفي حالة عدم دوران الأرض تتجه الرياح مباشرة من منطقة الضغط المرتفع عند القطبين إلى منطقة الضغط المنخفض عند خط الاستواء، ويتحرك الهواء البارد القادم من القطبين أسفل هواء خط الاستواء الدافئ، ويدفعه إلى أعلى، فيتجه نحو القطبين. وتستمر حركة الهواء بين القطبين وخط الاستواء على هذا النحو بصفة دائمة.

ولكن يمنع دوران الأرض الرياح القادمة من القطبين وخط الاستواء من الاتجاه مباشرة نحو الشمال أو الجنوب. ونتيجة لدوران الأرض من الغرب إلى الشرق، تبدو الرياح التي تهب نحو خط الاستواء وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الغرب، في حين أن الرياح التي تبتعد عن خط الاستواء، تبدو وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الشرق. ويسمى هذا الأمر مفعول كريوليس. انظر: كريوليس، مفعول. ونتيجة لمفعول كريوليس، تتكون دورة الغلاف الجوي العامة من الرياح التي تدور حول الأرض في نطاقات عريضة. وهناك ستة نطاقات من هذه الرياح السائدة، ثلاثة في نصف الكرة الشمالي، وثلاثة في نصف الكرة الجنوبي. وتعرف بالرياح التجارية، و الرياح الغربية السائدة، والرياح القطبية الشرقية.

تهب الرياح التجارية نحو خط الاستواء. ولما كانت منطقة خط الاستواء حارة جدًا، فإن الهواء الذي يعلوها يتصاعد بصفة دائمة، وعندما يتصاعد الهواء، تأتي الرياح التجارية من الشمال والجنوب لتحل محله. وبسبب مفعول كريوليس تبدو الرياح التجارية وكأنها تهب من جهة الشرق، ونتيجة لدوران الأرض، يتحرك الطقس في منطقة الرياح التجارية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح التجارية القادمة من الشمال والجنوب بالقرب من خط الاستواء في منطقة تسمى حزام النسيم الهادئ. وعادة ما يكون حزام النسيم الهادئ هادئًا، لكنه ممطر إلى حدكبير، وقد تجتاحه أحياناً رياح عاصفة على فترات.

وتهب الرياح الغربية السائدة إلى الشمال من الرياح التجارية في نصف الكرة الشمالي، وإلى الجنوب منها في نصف الكرة الجنوبي، وتبتعد عن خط الاستواء، وتبدو كأنها تهب من الغرب بسبب مفعول كريوليس، ويتحرك الطقس في منطقة الرياح الغربية السائدة من الغرب إلى الشرق.

وهناك منطقة تسمى عروض الخيل، تفصل بين الرياح الغربية السائدة والرياح التجارية. لأن هذه الرياح ـ الغربية السائدة والتجارية ـ يتباعد كل منهما عن الآخر، لذا فإن الهواء في منطقة عروض الخيل يتحرك إلى أسفل لملء الفراغ. والرياح في عروض الخيل عادة خفيفة السرعة. وربما أطلق البحارة الأسبان هذا الاسم على هذه المنطقة لأنهم كانوا يجلبون الخيول إلى أمريكا في القرن السابع عشر الميلادي. وبسبب ضعف رياحها كانت سفن كثيرة من سفنهم الشراعية تتوقف في هذه المنطقة مدة طويلة، تنفد معها مياه الخيول فيضطرون إلى الإلقاء بها في مياه المحيط.

وتهب الرياح القطبية من القطبين الشمالي والجنوبي. فالهواء الموجود على القطبين يهبط إلى أسفل لأنه بارد جدًا، وعندما يصل إلى الأرض، ينتشر ويتحرك نحو خط الاستواء، مكوَّنًا الرياح القطبية الشرقية. ويجعل مفعول كريوليس هذه الرياح تبدو وكأنها تهب من الشرق. ويتحرك الطقس في منطقة الرياح القطبية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح القطبية والرياح الغربية السائدة عند الجبهة القطبية وهي منطقة غائمة ممطرة. ويوجد فوق الجبهة القطبية حزام من التيارات الغربية النفاثة على بعد حوالي 10-15كم فوق الأرض، وقد تزيد سرعة هذه التيارات على 320كم في الساعة

حالات جوية متطرفة سُجِّلت حول العالم

--------------------------------------------------------------------------------

أعلى درجة حرارة رُصدت على سطح الأرض كانت 58°م في مدينة العزيزية بليبيا في يوم 13 ديسمبر 1922م.
أقل درجة حرارة رصدت على سطح الأرض كانت - 89,2°م في محطة فُوسْتُك بأنتاركتيكا في 21 يوليو عام 1983م.
أعلى ضغط جوي عند مستوى سطح البحر سُجِّل في أَجَاتَا فيما كان يعرف بالاتحاد السوفييتي في 31 ديسمبر عام 1968م، عندما وصل الضغط الجوي البارومتري إلى 81,31سم أو 108,4 كيلو باسكال.
أقل ضغط جوي عند سطح البحر قدر بـ 65,25سم أو 87كيلو باسكال، أثناء حدوث إعصار التايفون الاستوائي في بحر الفلبين في 12 أكتوبر عام 1979م.
أقوى سرعة للرياح تم قياسها على سطح الأرض سجلت على جبل وَاشِنْطن في نيوهامبشاير بالولايات المتحدة في 12 أبريل عام 1934م. وقد بلغت سرعة إحدى عواصف الرياح 372 كم في الساعة.
أشد الأماكن جفافًا على الأرض توجد في أَرِيكَا، في تشيلي حيث بلغ معدل كمية المطر السنوي خلال 59 عاما 0,76 ملم، ولم يسقط مطر قط في أريكا لمدة 14عامًا.
أغزر مطر سجل خلال 24 ساعة بلغ 186,99سم في 15 - 16 مارس عام 1952م في سِيلاَوس على جزيرة رِيونُيون بالمحيط الهندي. وأكبر كمية مطر هطلت في عام واحد كانت في تشَرَابُنجِي بالهند، إذ بلغت 2646,12 سم في الفترة من أغسطس 1860م إلى يوليو 1861م. وأكثر الأماكن مطرًا هو تُوتُونِنْدُو بكولومبيا حيث يبلغ معدل المطر السنوي 1177سم.


أكبر معدل لتساقط الثلوج سجل في 24 ساعة بلغ 193 سم، كان في سِلْفَرلِيْك في كولورادو بالولايات المتحدة في 14-15 أبريل عام 1921م. وأكبر معدل ثلوج سجل في شتاء واحد بلغ 2,850 سم وكان في رِيْنِيَرْ بَرادَايِزْ رِيْنْجَرَ سْتِيْشَنْ في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة عامي 1971-1972م.
أكبر معدل لسقوط البَرَد سُجل في كوفيفيل، في كنساس بالولايات المتحدة في 3 سبتمبر عام 1970م، حيث بلغ قطر حبة البرد الواحدة 44,5 سم وبلغ وزنها 0,76كجم.

نُظُم الضغط الجوي. هي أنظمة الضغط المرتفع والضغط المنخفض التي تغطي منطقة كبيرة للغاية قد تصل مساحتها إلى 2,5 مليون كم². وتتشكل معظم نظم الضغط على طول الجبهة القطبية. وهناك تهب الرياح القطبية الباردة والرياح الغربية السائدة الأكثر دفئًا محاذية كل منهما الأخرى مُكوَّنة رياحًا دوارة تسمى دوامات هوائية. وتحمل الرياح الغربية تلك الدوامات إلى الشرق. وهناك نوعان من هذه الدوامات: الأعاصير الحلزونية والأعاصير الحلزونية المضادة.

والأعاصير الحلزونية التي تكونها الدوامات ليست هي نفس العواصف المعروفة بالأعاصير المدمرة. فرياح الدوامات التي تكوِّن الأعاصير الحلزونية تدور إلى الداخل نحو مركز الضغط المنخفض، مكونة الإعصار الحلزوني ومنطقة ضغط منخفض. ونتيجة لدوران الأرض، تتحرك الرياح المصاحبة للأعاصير التي تتشكل شمالي خط الاستواء باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة. أما الأعاصير الحلزونية التي تتشكل جنوب خط الاستواء فتتحرك الرياح المصاحبة لها باتجاه حركة عقارب الساعة. وفي أمريكا الشمالية، تقترب الأعاصير الحلزونية عمومًا من الرياح، فتجلب معها عادة السحب وتساقط المطر أو الثلج.

وتدور الرياح المصاحبة للأعاصير الحلزونية المضادة نحو الخارج حول مركز الضغط المرتفع، مكونة نظام ضغط مرتفع، وتتحرك هذه الرياح باتجاه حركة عقارب الساعة شمال خط الاستواء، وتدور باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة جنوبه. وتأتي الأعاصير الحلزونية المضادة بعد الأعاصير الحلزونية فتجلب معها طقسًا جافًا، تصحبه رياح خفيفة.

الكتل الهوائية. هي كميات هائلة من الهواء تتكون فوق مناطق درجة حرارتها ثابتة إلى حد ما، فتكتسب درجة حرارة هذه المناطق. وقد تغطي الكتل الهوائية مساحة تصل إلى 13 مليون كم².

وتبعث الدورة العامة للغلاف الجوي بصفة مستمرة كتلاً هوائية من منطقة إلى أخرى، فتكتسب درجة حرارة المنطقة التي تتحرك فوقها، لكن ذلك يتم ببطء شديد بسبب كبر حجمها. وتؤثر الكتلة الهوائية على طقس المنطقة إلى أن تتمكن هذه المنطقة من تغيير تلك الكتلة الهوائية تغييرًا جوهريًا.

وهناك أربعة أنواع رئيسية من الكتل الهوائية :1ـ قطبية قارية، 2ـ مدارية قارية، 3ـ قطبية بحرية، 4ـ مدارية بحرية. والكتل الهوائية القطبية القارية باردة ـ جافة وتتشكل على مناطق مثل جرينلاند، وشمالي كندا، والأجزاء المتطرفة شمالي آسيا وأوروبا. أما الكتل الهوائية المدارية القارية فهي حارة جافة، وتتشكل على مناطق مثل شمالي إفريقيا وشمالي أستراليا. والكتل الهوائية القطبية البحرية رطبة معتدلة البرودة، وتتشكل على الأجزاء الشمالية والجنوبية من المحيطين الهادئ والأطلسي، أما الكتل الهوائية المدارية البحرية فرطبة دافئة، وتتشكل على أواسط المحيطين الهادئ والأطلسي وعلى المحيط الهندي.

الجبهات الهوائية. عندما تلتقي كتلة هواء بارد مع كتلة هواء دافئ، فإنهما يكوِّنان منطقة تسمى جبهة. وهناك نوعان رئيسيان من الجبهات: جبهات باردة وجبهات دافئة. وفي حالة الجبهة الباردة، تتحرك كتلة متقدمة من الهواء البارد تحت كتلة من الهواء الدافئ الذي يُزاح إلى أعلى، ويحل محله الهواء البارد عند مستوى سطح الأرض.

وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية. وتعتمد حركة الجبهات على طبيعة تكوين نظم الضغط الجوي. فالأعاصير الحلزونية تدفع الجبهات إلى الأمام بسرعة 32-48كم في الساعة، في حين تهب الأعاصير الحلزونية المضادة على المنطقة بعد أن تكون الجبهة الهوائية قد تجاوزتها.

وتُحدِث الجبهات الباردة تغيرات مفاجئة في الطقس. ويعتمد نوع التغيرات إلى حد كبير على كمية الرطوبة في الهواء الذي تجري إزاحته، فقد تجلب الجبهة طقسًا غائمًا جزئيًا، لكن دون تساقط إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان رطبًا، فقد تتشكل سحب كبيرة تجلب المطر والثلج. ويكون التساقط الذي تحدثه معظم الجبهات الباردة كثيفا، إلا أنه لا يستمر طويلاً، وقد تجلب أيضًا رياحًا شديدة. ويُحدِث مرور معظم الجبهات الباردة هبوطًا حادًا في درجة الحرارة، وتصفو السماء بسرعة، وتقل الرطوبة.

وتُحدِث الجبهات الدافئة تغيرات تدريجية في الطقس أكثر من الجبهات الباردة. وتعتمد هذه التغيرات أساسًا على رطوبة كتلة الهواء الدافئ المتقدمة، فقد تتكون سحب خفيفة. ويكون التساقط قليلاً أو معدومًا إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان الهواء رطبًا، فإن السماء تصبح رمادية اللون، وقد يسقط مطر خفيف منتظم أو ثلج لعدة أيام، وفي بعض الحالات يتكون ضباب كثيف. وعادة ما يصحب الجبهات الدافئة ارتفاع حاد في درجة الحرارة، وتصفو السماء، وتزداد الرطوبة.

وتتحرك الجبهات الباردة أسرع من الجبهات الدافئة بمعدل الضِّعف تقريبًا. نتيجة لذلك، غالبًا ما تلحق الجبهات الباردة بالجبهات الدافئة. وعندما تصل جبهة باردة إلى جبهة دافئة تشكل جبهة منتهية. وهناك نوعان من الجبهات المنتهية: جبهات باردة منتهية و جبهات دافئة منتهية. في الجبهة الباردة المنتهية، يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أبرد من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الباردة المنتهية جو الجبهة الباردة. وفي حالة الجبهة الدافئة المنتهية يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أكثر دفئا من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الدافئة المنتهية جو الجبهة الدافئة. لكن الجو الذي تحدثه الجبهات المنتهية أقل تطرفا من الجو الذي تحدثه الجبهات الباردة والجبهات الدافئة.

وتَحدث جبهة من نوع آخر عندما تلتقي كتلة هوائية باردة بكتلة هوائية دافئة، لكنهما يتحركان حينئذ قليلا. وتُسمى مثل هذه الجبهة جبهة رابضة (مستقرة)، وقد تظل فوق منطقة ما لعدة أيام. وعادة ما يكون طقس الجبهة الرابضة معتدلاً.

كيفية تأثير المعالم الجغرافية على الطقس. عندما تهب رياح من المحيط على جبل ما، يتصاعد الهواء ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون سحب كبيرة، وتغطي السحب قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر. وفي بعض سلاسل الجبال، تكثر الحياة النباتية على الجانب المواجه للرياح عن الجانب الآخر، وعندما تهب الرياح على جبل ما، وتنحدر على الجانب الآخر، يصبح الهواء أكثر دفئًا، وتتبخر السحب.
المعالم الجغرافية للأرض. تؤثِّر المعالم الجغرافية للأرض في الطقس من عدة نواح، وأبرز هذه المعالم تأثيرًا الجبال والمسطحات المائية الشاسعة، مثل المحيطات والبحيرات الضخمة. ويمكن أن يتأثر الطقس حتى بالاختلاف الجغرافي بين المدينة والريف.

وعندما تهب الرياح على الجبال، يتصاعد الهواء، ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون السحب، وتغطي قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر.

وعندما يتحرك الهواء فوق جبل ما، ويهبط على الجانب الآخر، يصبح أكثر دفئا، ويكتسب الرطوبة عن طريق التبخر. ففي جبال الروكِي بالولايات المتحدة ـ على سبيل المثال ـ تهب أحيانًا رياح دافئة جافة، تهبط على المنحدرات الشرقية، وتسمى رياح الشينُوك. وقد ترفع هذه الرياح درجة الحرارة عند سفح الجبل إلى 22°م في ثلاث ساعات، ويمكن أن تذيب الثلج على الأرض بمعدل يقرب من 2,5سم في الساعة. ومثل هذه الرياح تهب أيضًا على جبال الأَلْب وغيرها من السلاسل الجبلية الأوروبية، حيث تعرف باسمها الألماني رياح الفونة الدافئة الجافة.

وتساهم المحيطات في التغيرات التي تطرأ على درجة الحرارة في المناطق الساحلية. وتمتص الأرض حرارة الشمس أسرع من المحيطات، غير أن المحيطات تمتص كمية حرارة أكبر، وتحتفظ بها لمدة أطول. وأثناء النهار، تصبح الأرض على طول الخطوط الساحلية أكثر دفئا من البحار. نتيجة لذلك، يتصاعد الهواء المتاخم للأرض، ويهب نسيم البحر البارد ليحل محله. وفي المناطق ذات المناخ الاستوائي، قد يسبب نسيم البحر هبوطًا في درجة الحرارة يتراوح بين 8 و 11°م خلال نصف ساعة. وللبحيرات الكبيرة ـ مثل البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية ـ تأثير مماثل على الطقس. ففي فصل الصيف ـ على سبيل المثال ـ لا ترتفع حرارة البحيرات قط إلى درجة حرارة الأراضي المحيطة بها، وأثناء النهار، يهب نسيم البحيرة على الخط الساحلي، ويجعله أكثر برودةَ من المناطق الداخلية.

وغالبًا ما تكون درجات الحرارة في المدن أعلى منها في المناطق الريفية المحيطة بها، إذ تُوَلِّد السيارات والمصانع ونظم تدفئة المباني في المدن قدرًا كبيرًا من الحرارة المضافة. وعلاوة على ذلك، تمتص السطوح ـ مثل سطوح الأرصفة والمباني ـ قدرًا كبيرًا من حرارة الشمس، ومن ثم تدفئ الهواء.

وتبعث السيارات والمصانع، ومحطات التدفئة في المدن أيضًا بملوثات إلى الهواء تحتوي على جسيمات مختلفة من المواد الصلبة والسائلة. ويتكثف بخار الماء على هذه الجسيمات، مكونًا قطرات المطر. ولذا، فإن معظم المدن أكثر مطرًا من المناطق المحيطة بها. وبالإضافة إلى ذلك، قد يؤثر ضوء الشمس في ملوثات معينة، ويُكوِّن غازًا يسمى بالأوزون. ويمكن للأوزون ـ إذا ما وجد بكميات كبيرة ـ أن يقتل النباتات، ويصيب عيني المرء وأنفه وحلقه بالتهيج. وهناك حالة جوية تعرف بالانقلاب الحراري تُمكن الملوثات من التراكم فوق المدن. ويحدث الانقلاب الحراري عندما تستقر طبقة من الهواء الدافئ فوق طبقة من الهواء البارد قريبة من الأرض، مما يمنع الملوثات من التصاعد والتناثر.

العواصف. هي فترات من الجو القاسي ومن أنواعها: 1ـ العواصف الرعدية 2ـ العواصف الشتوية 3ـ الأعاصير اللولبية (التورناد) 4ـ الأعاصير الممطرة (أعاصير الهارِكين) 5ـ العواصف الرملية.

العواصف الرعدية نوع شائع من العواصف. ويحدث ما يصل إلى 50,000 عاصفة رعدية في أنحاء العالم كل يوم، وهي تتشكل من هبَّات طويلة من السحب الركامية. وقد تصل قمة هذه السحب ـ خلال الجو الحار الرطب ـ إلى ارتفاع 24,000م، حيث تقل درجة الحرارة عن نقطة التجمد بكثير وتتحرك التيارات الهوائية هبوطًا وصعودًا داخل السحابة بسرعة تصل إلى 1,500م في الدقيقة. ويتكثف بخار الماء في هذا الهواء بسرعة، مسببًا مطرًا غزيرًا. وتسبب حركة الهواء كذلك شحنات كهربائية تتجمع داخل السحابة. وأخيرا يقوم الهواء المحيط -تحت تأثير ما به من إجهاد كهربائي ـ بتوصيل الشحنات الكهربائية إلى الأرض، مسببًا البرق. وعندما يومض البرق يسخن الهواء المحيط به ويتمدد بشدة، ويحدث موجات صوتية تعرف بالرعد.

العواصف الشتوية تشمل العواصف الجليدية والعواصف الثلجية. وتحدث معظم العواصف الجليدية عندما تهبط درجة الحرارة إلى ما دون درجة التجمد. ويحدث التساقط في العاصفة الجليدية على هيئة مطر، لكنه يتجمد بمجرد وصوله إلى الأرض. ونتيجة لذلك، تتكون طبقة من الجليد تكسو الأرض والشوارع وغيرها من السطوح. وتجعل العواصف الجليدية الشوارع والأرصفة زلقة، وغالبًا ما تتسبب في حوادث المرور. كما أن ثقل الجليد قد يتسبب كذلك في تحطيم خطوط الطاقة وأسلاك الهاتف وفروع الشجر.

العواصف الثلجية عواصف ذات رياح شديدة ودرجات حرارة منخفضة، وتصل سرعة الرياح أثناء العاصفة الثلجية إلى 56 كم في الساعة. وقد تهبط درجة الحرارة إلى -12°م أو أقل وتستحيل الرؤية إلا لمسافة قصيرة، كما أن الرياح قد تجمع الثلوج في مجروف ثلجي ضخم. انظر: العاصفة الثلجية.


الإعصار الاستوائي (التايفون) يتشكل جنوبي المحيط الهادئ كما يتضح في هذه الصورة التي التقطت من الفضاء. وهو عاصفة مدارية بالغة الشدة ذات ضغط منخفض، تبدأ قرب خط الاستواء، وتتحرك نحو الغرب.
الأعاصير اللولبية (التورناد) أشد الأعاصير عنفًا، وتتألف من رياح تدور على شكل قمع بسرعة تصل إلى 320 كم في الساعة. وتحطم هذه العواصف تقريبًا أي شيء يعترض طريقها. ويبلغ قطر معظم الأعاصير اللولبية أقل من كيلومتر.

والإعصار اللولبي (التورناد) إعصار حلزوني صغير عنيف، ولذا تسمى الأعاصير اللولبية أحيانًا بالأعاصير الحلزونية، وتتكون أثناء العواصف الرعدية

الأعاصير الممطرة (أعاصير الهاركين) أعاصير دوارة كبيرة تتشكل فوق المحيطات بالقرب من خط الاستواء. وقد يتراوح قطرها بين 320 و480كم وتدور الرياح حول عين العاصفة ـ أي مركزها ـ بسرعة 120كم في الساعة أو أكثر. وتجلب الأعاصير الممطرة أمواجا ضخمة وأمطارًا غزيرة، وغالبًا ما تتشكل بداخلها عواصف رعدية، تؤدي إلى حدوث أعاصير لولبية (التورناد). ويسبب كثير من الأعاصير الممطرة فيضانات شديدة. وتضعف الأعاصير الممطرة بسرعة بعد أن تضرب اليابسة. وهي تعرف في غرب المحيط الهادئ بالأعاصير الاستوائية

توقعات الحالة الجوية
تمكننا توقعات الحالة الجوية من وضع خطط قائمة على التغيرات المحتملة في الأحوال الجوية.إذ يَطَّلع ملايين الناس يوميًا على تقارير الأحوال الجوية التي تُذيعها محطات الإذاعة والتلفاز، وتنشرها الصحف. وتُعَدُّ معرفة ما يمكن أن يكون عليه الجو مسبقًا أمرًا مريحًا عادة بالنسبة لمعظمنا؛ فالتنبؤات الجوية تساعدنا على اختيار الملابس التي نرتديها، وعلى تقرير ما إذا كنا نستطيع مزاولة بعض الأنشطة في الهواء الطلق. وللتنبؤات الجوية أهمية أعظم من ذلك أيضا. فعلى سبيل المثال، تمكن التقارير الخاصة باتجاه وسرعة الرياح ملاحي الطائرات من معرفة كمية الوقود التي يحتاجونها لرحلاتهم. ويحتاج عمال البناء ـ قبل عملية صب الخرسانة ـ إلى معرفة ما إذا كانت السماء ستمطر، حتى لا تتلف الخرسانة قبل أن تتصلب. ويستطيع المزارعون ـ إذا ما تلقوا تحذيرًا بسقوط الصقيع ـ أن يتخذوا الإجراءات الكفيلة بحماية محاصيلهم، كما أن التنبؤ بالأعاصير اللولبية والأعاصير الممطرة والفيضانات يمكن أن ينقذ حياة الكثيرين ويقلل الخسائر في الممتلكات.

ويسمى العلماء الذين يرصدون الأحوال الجوية علماء الأرصاد الجوية (التنبؤ بالطقس). وهم يجمعون البيانات الخاصة بحالة الغلاف الجوي في مختلف أنحاء العالم، ويستخدمونها لإعداد خرائط تبين درجة الحرارة، والضغط الجوي وحركة الرياح، ودرجة الرطوبة في المناطق المختلفة، ثم يحللون الخرائط ويعدون توقعاتهم للحالة الجوية.



رصد الأحوال الجوية حول العالم
رصد الطقس (الأحوال الجوية). تعتمد دقة توقعات الحالة الجوية على الرصد الدائم للطقس في جميع أنحاء العالم. وربما أبدت الدول ـ في مجال تبادل المعلومات الخاصة بالجو ـ تعاونًا أكثر من أي مجال آخر. وترعى المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ـ التابعة للأمم المتحدة البرنامج العالمي لمراقبة الطقس، ومن خلال هذا البرنامج تتولى أكثر من 140 دولة ـ وهي الدول المشتركة في البرنامج ـ جمع المعلومات الخاصة بالطقس، وتوزيعها على الدول الأعضاء بوساطة شبكة اتصالات عالمية هي نظام الاتصالات العالمي.

وتقدم هيئات الأرصاد الجوية بالدول الأعضاء الإمكانات لهذا البرنامج. وتتضمن وسائل رصد الأحوال الجوية: 1ـ محطات رصد جوي 2ـ بالونات أرصاد جوية 3ـ أقمار صناعية للرصد.

محطات الرصد الجوي. وهي تقوم بتسجيل الأحوال الجوية على الأرض. ويوجد أكثر من 3,500 محطة حول العالم، تقيس ـ كل ساعة ـ درجة الحرارة، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، وكمية المطر، وغيرها من الأحوال الجوية، ثم تبث هذه المعلومات إلى مراكز توقعات الحالة الجوية.


رادار الطقس يساعد علماء الأرصاد الجوية على تحديد مكان سقوط المطر، حيث تعكس قطرات الماء موجات الراديو التي يصدرها نظام الرادار، وتظهر المناطق الممطرة على الشاشة.

بالونات الأرصاد الجوية تحمل أجهزة تقيس الأحوال الجوية للغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة، وتبث البيانات إلى الأرض. وقد أُطلق البالون الموجود في الصورة من أنتاركتيكا.

صورة بالأقمار الصناعية لأمريكا الشمالية تبين نمط السحب فوق هذه القارة. والنمط الدوار على مبعدة من الساحل الشمالي الشرقي للولايات المتحدة هو لإعصار ممطر (إعصار الهاركين).
وتستخدم محطات الرصد الجوي وسائل متعددة لتسجيل الأحوال الجوية؛ فمقياس الحرارة (الترمومتر) يقيس درجة حرارة الهواء، والبَارومِتر (مقياس الضغط الجوي) يبين الضغط الجوي، ودليل الأرصاد الجوية (دوارة الريح) يبين اتجاه الرياح، والمرياح (الأَنيمُومِتر) يقيس سرعة الرياح، ومقياس الرطوبة النسبية (الهَيْجْرُومِتْر) يقيس كمية الرطوبة في الهواء، ومقياس المطر يقيس كمية المطر.

تستخدم بعض محطات الرصد الجوي الرادار أيضًا لتكشف عن الأمطار التي تسقط على مسافات بعيدة، حيث يطلق النظام موجات راديوية، فتعكسها قطرات المطر وحبات الجليد الموجودة في السحاب. ويمكن كشف الموجات المنعكسة حتى مسافة حوالي 400 كم. ويظهر موضع المنطقة الممطرة على شاشة تشبه شاشة التلفاز. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية -باستخدام الرادارـ أن يحَددوا اتجاه العاصفة وسرعتها. وفي حالات كثيرة، تدل قوة الأشعة المنعكسة على نوع العاصفة القادمة. فالأشعة المنعكسة بوساطة حبات البرد في عاصفة رعدية ـ على سبيل المثال ـ قوية جدا. ويُمكِّن الرادار علماء الأرصاد الجوية من التوقع بموعد مرور عاصفة ما على منطقة معينة. وقد طورت الإدارة القومية للمحيطات والغلاف الجوي بالولايات المتحدة شبكة لمحطات رادار دوبلر ذات الموجات النابضة، وهذا الرادار يكشف موجات الهواء المتحركة بسبب التغيرات الدقيقة في تردد الإشعاع المنعكس والمعروفة باسم تغييرات دوبلر


بالونات الأرصاد الجوية. وهي تقيس الأحوال الجوية في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. فكل يوم، تطلق حوالي 800 محطة رصد جوي حول العالم بالونين لكل منها، ويُملأ البالون بغاز الهيليوم أو الهيدروجين، ويحمل جهازًا يسمى المسبار اللاسلكي وهو جهاز يبث المعلومات الجوية إلى المحطات الأرضية بواسطة جهاز إرسال لاسلكي، وهو يقيس درجة الحرارة، والضغط الجوي، ورطوبة الجو على ارتفاعات مختلفة. أما اتجاه الرياح وسرعتها فيمكن تحديدهما على الأرض من خلال تتبع حركة البالون بوساطة جهاز تحديد الاتجاه. وينفجر البالون عندما يصل إلى ارتفاع حوالي 27,000م، حينئذ تُفتح مظلة الهبوط (الباراشوت) المتصلة بالمسبار اللاسلكي، فتُعيده إلى الأرض.

وهناك نوع آخر من بالونات الأرصاد الجوية يسمى البالون ثابت المستوى، وهو يحلق على ارتفاع معين، ويظل الغاز بداخله عند ضغط ثابت تقريبا. ويحدد حجم البالون الارتفاع الذي يحلق عليه. ويمكن للبالونات ثابتة المستوى أن تظل في الهواء شهورًا كثيرة، وهي تمدنا بقياسات طويلة الأجل للأحوال الجوية على ارتفاع معين. وتبث البالونات البيانات إلى الأقمار الصناعية التي توصلها بدورها إلى المحطات الأرضية.

الأقمار الصناعية. هي آلات تصوير تحمل آلات تصوير تلفازية تلتقط صورًا للأرض. وتبين الصور أنماط السحب التي تعلو الأرض، ومساحات كبيرة من الثلج والجليد على سطحها. وتبث الأقمار الصناعية صورًا عن طريق الإشارات إلى المحطات الأرضية، حيث تُعد صورًا فوتوغرافية من هذه الإشارات. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية ـ بدراسة هذه الصور ـ تحديد أماكن الأعاصير الممطرة وغيرها من الأعاصير الخطيرة التي تتشكل فوق المحيط، ومن ثم، تستطيع إدارة الخدمات الجوية إصدار التحذيرات المناسبة قبل أن تضرب العواصف اليابسة. وتأخذ الأقمار الصناعية أيضًا قياسات لدرجة الحرارة والرطوبة. وبالإضافة إلى ذلك، يستطيع علماء الأرصاد الجوية تحديد اتجاه الرياح وسرعتها عن طريق ملاحظة حركة السحب في سلسة من صور الأقمار الصناعية.

وهناك نوعان من الأقمار الصناعية للطقس: قُطبِيّ المدار وأرضيّ المدار. وتدور الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 800 و1400 كم تقريبا، ويقع مدارها فوق القطبين الشمالي والجنوبي. وحــيـث إن الأرض تـدور، فـإن القمـر الصناعي القطـبي المـدار يمــر فـوق مـنـاطـق مختـلفة مـن الأرض فـي كــل دورة. وقــد تغـطي مـساحة الصور التي يلتقطها ما يصل إلى 10 ملايين كم²، أو حوالي 2% من مساحة سطح الأرض. ويمكن لبعض الأقمار الصناعية قطبية المدار أن تصور الأرض مرتين في اليوم الواحد.

أما الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار ـ والتي يطلق عليها أيضًا أقمار صناعية أرضية التزامن ـ فتدور حول خط الاستواء على ارتفاع يبلغ 35,890كم. وعلى هذا الارتفاع تتزامن حركة قمر الأرصاد الجوية مع دوران الأرض، وبذا يكمِل القمر دورة واحدة في نفس الوقت الذي تُكمِل فيه الأرض دورة واحدة، ومن ثم يظل في موقع واحد فوق الأرض. ولأن الأقمار الصناعية للطقس ـ أرضية المدار ـ تدور على مثل هذا الارتفاع العالي، لذا فهي تستطيع أن تلتقط صورًا تغطي مساحات أوسع من تلك التي تلتقطها الأقمار الصناعية قطبية المدار. وإذا ما وُضِعَت أقمار صناعية أربعة فإنها تستطيع أن تلتقط في وقت واحد صورًا تغطي الكرة الأرضية بأكملها.

وسائل الرصد الأخرى. وهي تتضمن الطائرات والسفن، وبعض الطائرات التجارية المزودة بأجهزة خاصة تسجل اتجاه الرياح وسرعتها ودرجة الحرارة عند مستوى الطيران. ويستطيع عدد من الطائرات أن يرسل هذه المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار. وهناك أيضا طائرات خاصة للأرصاد الجوية تسجل قياسات للأحوال الجوية. وبالإضافة إلى ذلك، تُطلق الطائرات نوعًا من المسبار اللاسلكي يسمى درُبسُونْد يسجل الأحوال الجوية أثناء هبوطه إلى الأرض بمظلة الهبوط.

وتوصِّل السفن التجارية وسفن الأرصاد الجوية معلومات عن الأحوال الجوية إلى المحطات الأرضية بوساطة أجهزة الراديو، كما تُطلق سفن الأرصاد الجوية أيضا بالونات تسجل الأحوال الجوية في أعلى الغلاف الجوي. وبالإضافة إلى ذلك، تطلق السفن إلى المحيطات طوافات خاصة ـ وهي وسائل تطفو على سطح الماء. وتسجل الطوافات الأحوال الجوية عند مستوى سطح البحر، وتبث المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار. وبعض الطوافات مثبتة في الماء، وبعضها الآخر ينجرف مع التيار.

تحليل المعلومات الخاصة بالطقس. من أجل تحليل المعلومات الخاصة بالطقس يجب توفر أكثر من عامل مثل إعداد خريطة الطقس والتوقعات بالأحوال الجوية.

إعداد خريطة الطقس. تُستخدم المعلومات التي تم جمعها بوساطة محطات الأرصاد الجوية والبالونات والأقمار الصناعية وغيرها من الوسائل لإعداد خرائط الطقس. وقد بدأ علماء الأرصاد الجوية في الخمسينيات من القرن العشرين، يجمعون المعلومات ويُعدُّون الخرائط الخاصة بالطقس باستخدام الحواسيب. وتُبين خريطة الطقس السطحية الأحوال الجوية التي تم قياسها عند سطح الأرض في وقت معين من اليوم. وتوجد في الخرائط خطوط تسمى خطوط تساوي درجة الحرارة (خطوط التحاور)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس درجة الحرارة، كما توجد خطوط تسمى خطوط تساوي الضغط الجوي (الإيسوبار)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس الضغط الجوي.

وتميل الرياح إلى أن تهب موازية تقريبا لخطوط تساوي الضغط الجوي. وإذا كانت هذه الخطوط متقاربة، كانت الرياح شديدة أما اذا كانت متباعدة، فالرياح تكون خفيفة. أما التساقط فتمثله المناطق المظللة. وتبين خرائط الطقس السطحية كذلك مواضع الجبهات الهوائية على الخرائط.

وتوجد خريطة 500 مليبار تبين درجة الحرارة واتجاه الرياح وسرعتها والرطوبة التي تم قياسها على ارتفاع حوالي 5,608م في المتوسط. ويبلغ الضغط الجوي -عند هذا الارتفاع- حوالي500 مليبار، أو حوالي نصف معدل الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. وتبين خريطة الحرارة أعلى درجات الحرارة السطحية وأصغرها في الأماكن المختلفة خلال 24 ساعة. وتبين خريطة التساقط (خريطة تكثف البخار إلى مطر) الأماكن التي حدث فيها التساقط خلال 24 ساعة. وتُستخدم خريطة توقع حالة الطقس للتنبؤ بدرجة الحرارة، والضغط الجوي، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، والتساقط في وقت معين في يوم ما. وتُعِدُّ الحواسيب هذه الخرائط من خلال حل معادلات رياضية معقدة، تستخدم معلومات الأرصاد الجوية كنقطة بداية.

توقعات الطقس. وهي تتضمن تحليل خرائط الطقس. وهناك نوعان أساسيان من التوقعات الجوية، توقعات قصيرة المدى و توقعات طويلة المدى. وتتنبأ التوقعات قصيرة المدى بالطقس خلال الثماني عشرة ساعة، أو الست والثلاثين ساعة التالية. وتحدث هذه التوقعات عدة مرات في اليوم، كلما تَلَقَّى علماء الأرصاد الجوية معلومات جديدة عن الطقس. وهناك عدة أنواع من التوقعات طويلة المدى. فأحدها يتنبأ بالأحوال الجوية خلال الأيام الخمسة التالية ويراجعه علماء الأرصاد الجوية يوميًا، والنوع الآخر يغطي الأيام الستة أو العشرة التالية. ويُراجَع ثلاث مرات في الأسبوع. ويُعِدُّ علماء الأرصاد الجوية أيضًا توقعات تمتد إلى ثلاثين يومًا، ويراجعونها مرتين في الشهر. وكلما طالت الفترة التي تغطيها التوقعات الجوية، قلت التفصيلات التي تتضمنها، وقل احتمال دقتها.

ولا يستطيع علماء الأرصاد الجوية الاعتماد على خرائط الطقس وحدها لإعداد توقعات دقيقة، إنما يستخدمون حواسيب سريعة جدًا لإعداد توقعاتهم.

--------------------------------------------------------------------------------

برودة الريح تقدير مدى البرد الذي يشعر به المرء بسبب الرياح. فعلى سبيل المثال، عندما تكون درجة الحرارة -6,7°م وسرعة الرياح 16 كم في الساعة، تكون درجة قشعريرة الرياح-16,1°م ـ أي أن المرء يشعر بالبرد كما لو كانت درجة الحرارة -16,1°م والرياح ساكنة.انظر:برودة الرياح .
التساقط (تكثف البخار إلى مطر) : الرطوبة التي تتساقط من السحب على هيئة مطر أو ثلج أو مطر ثلجي أو بَرَد.
الجبهة : منطقة تنشأ عندما تلتقي حافة كتلة هوائية باردة مع حافة كتلة هوائية دافئة وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية.
الحرارة : الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي.
الرطوبة : مقدار كمية بخار الماء في الهواء.
الرياح : حركة الهواء. ويميل الهواء للانتقال من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. وتُنْسب الرياح إلى الاتجاه الذي تهب منه. فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من الشمال.
الكتلة الهوائية : كتلة ضخمة من الهواء تتكون فوق منطقة ذات درجة حرارة ثابتة إلى حد ما. وتكتسب الكتلة الهوائية درجة حرارة المنطقة وتؤثر تأثيرًا كبيرًا على الطقس.
منطقة الضغط المرتفع : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض عالية نسبيًا، وعادة ما تكون السماء صافية في مناطق الضغط المرتفع.
منطقة الضغط المنخفض : منطقة تكون فيها قوة دفع الغلاف الجوي المؤثر على الأرض منخفضة نسبيًا، وعادة تكون السماء ملبدة بالغيوم في مناطق الضغط المنخفض.

عناصر الطقس

عناصر الطقس
تتشكل جميع عناصر الطقس في الغلاف الجوي ـ وهو الهواء الذي يحيط بالأرض ـ ويتكون الغلاف الجوي أساسًا من غازي النيتروجين والأكسجين، ويحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الغازات الأخرى.

يختلط بخار الماء بالغبار والذرات الصلبة في الغلاف الجوي الذي يمتد إلى مسافات بعيدة فوق سطح الأرض، ولا يوجد هواء تقريبًا على ارتفاع حوالي 160كم فما فوقه، وتسمى هذه المنطقة الفضاء.

وتتضح معظم مظاهر الطقس في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي التي تُعرف باسم طبقة التُّرُوبُوسْفِير. وتمتد من سطح الأرض إلى ارتفاع يتراوح ما بين 10و16كم.

وتعتمد الأحوال الجوية في طبقة التروبوسفير على أربعة عناصر رئيسية هي: 1- درجة الحرارة 2- الضغط الجوي 3-الرياح 4- الرطوبة.

درجة الحرارة. هي درجة حرارة الغلاف الجوي، وتأتي من الشمس، وتمثل 1/2,000,000,000 فقط من الحرارة التي تشعها الشمس، أما بقية الحرارة فتُفْقَد في الفضاء. وتعكس السحب والغبار والذرات الصلبة إلى الفضاء مرة أخرى حوالي 34% من الإشعاع الشمسي الذي يخترق الغلاف الجوي، بينما يمتص الغلاف الجوي حوالي 19 % منه، فيدفئ الهواء. مع ذلك، يحصل الغلاف الجوي على معظم حرارته عن طريق آخر. فحوالي 47% من الإشعاع الذي يخترق الغلاف الجوي يصل إلى سطح الأرض ويدفئ الأرض والبحار، ومن ثم تدفئ الحرارة المنبعثة من الأرض والبحار الغلاف الجوي الذي يمتص بدوره الحرارة ويمنعها من التسرب ـ مرة أخرى ـ إلى الفضاء الخارجي. ويُسمى الأثر الناتج عن ذلك تأثير البيوت المحمية، لأن هذه العملية تشبه النظام الذي تعمل به البيوت المحمية.

فالبيت المحمي يسمح لضوء الشمس بالدخول لتدفئة النباتات، ولكنه يمنع الكثير من الحرارة من التسرب إلى الخارج.

الضغط الجوي. هو قوة دفع الغلاف الجوي على الأرض. ولدرجة الحرارة أثر كبير على الضغط الجوي، فوزن الهواء الدافئ أقل من وزن الهواء البارد.

ونتيجة لذلك، يكون ضغط الهواء الدافئ على الأرض أقل من ضغط الهواء البارد. ويُكوِّن الهواء الدافئ منطقة ضغط منخفض، وتسمى أيضًا منخفضًا جويا، بينما يُكوِّن الهواء البارد منطقة ضغط مرتفع، أو مرتفعًا جويًا.

وتميل قوة الضغط الجوي إلى دفع الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.

الرياح. هي حركة الهواء من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض. وكلما زاد الفرق في الضغط بين المنطقتين، زادت سرعة الرياح. وتسمى الرياح باسم الجهة التي تهب منها، فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من جهة الشمال.

عندما يتحرك الهواء إلى منطقة الضغط المنخفض، يزيح بعضًا من الهواء الموجود بها أصلاً، فيتصاعد إلى أعلى حيث يتمدد الهواء المتصاعد ويبرد. والهواء البارد لا يستطيع أن يحتفظ بكمية بخار الماء التي يستطيع أن يحتفظ بها الهواء الدافئ، ولذلك يتكثف بخار الماء في الهواء البارد، أي يتحول إلى قطرات ماء صغيرة. وتظل هذه القطرات محمولة إلى أعلى بفعل الهواء المتصاعد، وعندما تتجمع بلايين القطرات معا تتكون سحابة، ولذا فإن مناطق الضغط المنخفض تكون عادة ملبدة بالغيوم.

وعندما يرتفع الهواء القريب من الأرض خارج منطقة الضغط المرتفع، يهبط الهواء الموجود أعلاه ليحل محله، حيث ينضغط ويصبح أكثر دفئا. وبما أن الهواء الأكثر دفئا يستطيع أن يحتفظ بكمية أكبر من بخار الماء، لذا يمكنه تبخير أي سحب في المنطقة. ونتيجة لذلك تكون مناطق الضغط المرتفع عادة صافية.

الرطوبة أو النداوة. تدخل الرطوبة الغلاف الجوي على شكل بخار ماء. ويأتي كل البخار تقريبًا من الماء الذي يتبخر من المحيطات. ويطلق على كمية بخار الماء في الهواء لفظ رطوبة. وكلما زادت كمية بخار الماء في الهواء، زادت الرطوبة. والهواء المُحَمَّل بأقصى قدر من الرطوبة هواء مُشْبَع. وتعتمد كمية الرطوبة التي يستطيع الهواء أن يحملها على درجة حرارته، فكلما برد الهواء، قلّت كمية الرطوبة التي يستطيع أن يحملها. وتسمى درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا نقطة الندى. وإذا ما انخفضت درجة الحرارة تحت نقطة الندى تتكثف الرطوبة في الهواء.

وفي الليالي الهادئة الصافية يبرد الهواء المتاخم للأرض بسرعة. وإذا هبطت درجة حرارة هذا الهواء تحت نقطة الندى، استقرت قطرات الماء على الحشائش، وأوراق الأشجار والنوافذ، وغيرها من السطوح. وتعرف هذه القطرات بالندى. وإذا ما وصلت نقطة الندى إلى درجة التجمُّد أو ما دونها يتكون الصقيع. وأحيانًا يبرد الهواء الرطب الدافئ القريب من الأرض إلى نقطة الندى. وفي مثل هذه الحالات قد تتشكل سحب منخفضة تسمى ضبابًا وقد يتكون الضباب أثناء الليل أو أثناء النهار.

وقد يؤدي تبريد الهواء أيضًا إلى تساقط الرطوبة على الأرض. وقد يحدث التساقط على شكل مطر، أو ثلج، أو مطر ثلجي، أو بَرَد. ويتساقط المطر عندما تتجمع قطرات الماء التي تكوِّن السحب وتصبح من الثقل بحيث لا يستطيع الهواء أن يحملها. وإذا هبطت درجة حرارة السحب إلى ما دون درجة التجمد، تكونت بلورات الجليد.

ويمكن أن تتحول بلورات الجليد إلى ثلج إذا ما ارتفعت درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض إلى نحو 2,8°م. وإذا تراوحت درجة الحرارة ما بين 2,8°م و3,9°م، تحولت البلورات إلى مطر ثلجي. وإذا ما ارتفعت درجة الحرارة عن هذا الحد، انصهرت بلورات الجليد عند تساقطها ووصلت الأرض على هيئة مطر. ويتكون البَََرَد عندما تحمل تيارات الهواء القوية بلورات الجليد صعودا وهبوطًا بين الطبقات العليا والسفلى للسحب الرعدية، ويتزايد حجم البلورات حتى تتساقط إلى الأرض على هيئة حبات البَرَد.

كيف يتحول الطقس ويتغير


الدورة العامة للغلاف الجوي
الدورة العامة للغلاف الجوي. تعتمد هذه الدورة إلى حد كبير على الطريقة التي تسقط بها أشعة الشمس على أجزاء الأرض المختلفة؛ فحين تسقط عمودية تقريبًا عند خط الاستواء، فإن خط الاستواء يكون حارًا دائما وذا منطقة ضغط منخفض، وعندما تسقط على بقية أنحاء الأرض بزوايا مختلفة، فالزاوية الأكثر حدة تتكون عند القطبين الشمالي والجنوبي، ومن ثم يتلقى القطبان حرارة أقل، وهما منطقتا ضغط مرتفع.

وفي حالة عدم دوران الأرض تتجه الرياح مباشرة من منطقة الضغط المرتفع عند القطبين إلى منطقة الضغط المنخفض عند خط الاستواء، ويتحرك الهواء البارد القادم من القطبين أسفل هواء خط الاستواء الدافئ، ويدفعه إلى أعلى، فيتجه نحو القطبين. وتستمر حركة الهواء بين القطبين وخط الاستواء على هذا النحو بصفة دائمة.

ولكن يمنع دوران الأرض الرياح القادمة من القطبين وخط الاستواء من الاتجاه مباشرة نحو الشمال أو الجنوب. ونتيجة لدوران الأرض من الغرب إلى الشرق، تبدو الرياح التي تهب نحو خط الاستواء وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الغرب، في حين أن الرياح التي تبتعد عن خط الاستواء، تبدو وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الشرق. ويسمى هذا الأمر مفعول كريوليس. انظر: كريوليس، مفعول. ونتيجة لمفعول كريوليس، تتكون دورة الغلاف الجوي العامة من الرياح التي تدور حول الأرض في نطاقات عريضة. وهناك ستة نطاقات من هذه الرياح السائدة، ثلاثة في نصف الكرة الشمالي، وثلاثة في نصف الكرة الجنوبي. وتعرف بالرياح التجارية، و الرياح الغربية السائدة، والرياح القطبية الشرقية.

تهب الرياح التجارية نحو خط الاستواء. ولما كانت منطقة خط الاستواء حارة جدًا، فإن الهواء الذي يعلوها يتصاعد بصفة دائمة، وعندما يتصاعد الهواء، تأتي الرياح التجارية من الشمال والجنوب لتحل محله. وبسبب مفعول كريوليس تبدو الرياح التجارية وكأنها تهب من جهة الشرق، ونتيجة لدوران الأرض، يتحرك الطقس في منطقة الرياح التجارية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح التجارية القادمة من الشمال والجنوب بالقرب من خط الاستواء في منطقة تسمى حزام النسيم الهادئ. وعادة ما يكون حزام النسيم الهادئ هادئًا، لكنه ممطر إلى حدكبير، وقد تجتاحه أحياناً رياح عاصفة على فترات.

وتهب الرياح الغربية السائدة إلى الشمال من الرياح التجارية في نصف الكرة الشمالي، وإلى الجنوب منها في نصف الكرة الجنوبي، وتبتعد عن خط الاستواء، وتبدو كأنها تهب من الغرب بسبب مفعول كريوليس، ويتحرك الطقس في منطقة الرياح الغربية السائدة من الغرب إلى الشرق.

وهناك منطقة تسمى عروض الخيل، تفصل بين الرياح الغربية السائدة والرياح التجارية. لأن هذه الرياح ـ الغربية السائدة والتجارية ـ يتباعد كل منهما عن الآخر، لذا فإن الهواء في منطقة عروض الخيل يتحرك إلى أسفل لملء الفراغ. والرياح في عروض الخيل عادة خفيفة السرعة. وربما أطلق البحارة الأسبان هذا الاسم على هذه المنطقة لأنهم كانوا يجلبون الخيول إلى أمريكا في القرن السابع عشر الميلادي. وبسبب ضعف رياحها كانت سفن كثيرة من سفنهم الشراعية تتوقف في هذه المنطقة مدة طويلة، تنفد معها مياه الخيول فيضطرون إلى الإلقاء بها في مياه المحيط.

وتهب الرياح القطبية من القطبين الشمالي والجنوبي. فالهواء الموجود على القطبين يهبط إلى أسفل لأنه بارد جدًا، وعندما يصل إلى الأرض، ينتشر ويتحرك نحو خط الاستواء، مكوَّنًا الرياح القطبية الشرقية. ويجعل مفعول كريوليس هذه الرياح تبدو وكأنها تهب من الشرق. ويتحرك الطقس في منطقة الرياح القطبية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح القطبية والرياح الغربية السائدة عند الجبهة القطبية وهي منطقة غائمة ممطرة. ويوجد فوق الجبهة القطبية حزام من التيارات الغربية النفاثة على بعد حوالي 10-15كم فوق الأرض، وقد تزيد سرعة هذه التيارات على 320كم في الساعة

حالات جوية متطرفة سُجِّلت حول العالم

--------------------------------------------------------------------------------

أعلى درجة حرارة رُصدت على سطح الأرض كانت 58°م في مدينة العزيزية بليبيا في يوم 13 ديسمبر 1922م.
أقل درجة حرارة رصدت على سطح الأرض كانت - 89,2°م في محطة فُوسْتُك بأنتاركتيكا في 21 يوليو عام 1983م.
أعلى ضغط جوي عند مستوى سطح البحر سُجِّل في أَجَاتَا فيما كان يعرف بالاتحاد السوفييتي في 31 ديسمبر عام 1968م، عندما وصل الضغط الجوي البارومتري إلى 81,31سم أو 108,4 كيلو باسكال.
أقل ضغط جوي عند سطح البحر قدر بـ 65,25سم أو 87كيلو باسكال، أثناء حدوث إعصار التايفون الاستوائي في بحر الفلبين في 12 أكتوبر عام 1979م.
أقوى سرعة للرياح تم قياسها على سطح الأرض سجلت على جبل وَاشِنْطن في نيوهامبشاير بالولايات المتحدة في 12 أبريل عام 1934م. وقد بلغت سرعة إحدى عواصف الرياح 372 كم في الساعة.
أشد الأماكن جفافًا على الأرض توجد في أَرِيكَا، في تشيلي حيث بلغ معدل كمية المطر السنوي خلال 59 عاما 0,76 ملم، ولم يسقط مطر قط في أريكا لمدة 14عامًا.
أغزر مطر سجل خلال 24 ساعة بلغ 186,99سم في 15 - 16 مارس عام 1952م في سِيلاَوس على جزيرة رِيونُيون بالمحيط الهندي. وأكبر كمية مطر هطلت في عام واحد كانت في تشَرَابُنجِي بالهند، إذ بلغت 2646,12 سم في الفترة من أغسطس 1860م إلى يوليو 1861م. وأكثر الأماكن مطرًا هو تُوتُونِنْدُو بكولومبيا حيث يبلغ معدل المطر السنوي 1177سم.


أكبر معدل لتساقط الثلوج سجل في 24 ساعة بلغ 193 سم، كان في سِلْفَرلِيْك في كولورادو بالولايات المتحدة في 14-15 أبريل عام 1921م. وأكبر معدل ثلوج سجل في شتاء واحد بلغ 2,850 سم وكان في رِيْنِيَرْ بَرادَايِزْ رِيْنْجَرَ سْتِيْشَنْ في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة عامي 1971-1972م.
أكبر معدل لسقوط البَرَد سُجل في كوفيفيل، في كنساس بالولايات المتحدة في 3 سبتمبر عام 1970م، حيث بلغ قطر حبة البرد الواحدة 44,5 سم وبلغ وزنها 0,76كجم.

نُظُم الضغط الجوي. هي أنظمة الضغط المرتفع والضغط المنخفض التي تغطي منطقة كبيرة للغاية قد تصل مساحتها إلى 2,5 مليون كم². وتتشكل معظم نظم الضغط على طول الجبهة القطبية. وهناك تهب الرياح القطبية الباردة والرياح الغربية السائدة الأكثر دفئًا محاذية كل منهما الأخرى مُكوَّنة رياحًا دوارة تسمى دوامات هوائية. وتحمل الرياح الغربية تلك الدوامات إلى الشرق. وهناك نوعان من هذه الدوامات: الأعاصير الحلزونية والأعاصير الحلزونية المضادة.

والأعاصير الحلزونية التي تكونها الدوامات ليست هي نفس العواصف المعروفة بالأعاصير المدمرة. فرياح الدوامات التي تكوِّن الأعاصير الحلزونية تدور إلى الداخل نحو مركز الضغط المنخفض، مكونة الإعصار الحلزوني ومنطقة ضغط منخفض. ونتيجة لدوران الأرض، تتحرك الرياح المصاحبة للأعاصير التي تتشكل شمالي خط الاستواء باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة. أما الأعاصير الحلزونية التي تتشكل جنوب خط الاستواء فتتحرك الرياح المصاحبة لها باتجاه حركة عقارب الساعة. وفي أمريكا الشمالية، تقترب الأعاصير الحلزونية عمومًا من الرياح، فتجلب معها عادة السحب وتساقط المطر أو الثلج.

وتدور الرياح المصاحبة للأعاصير الحلزونية المضادة نحو الخارج حول مركز الضغط المرتفع، مكونة نظام ضغط مرتفع، وتتحرك هذه الرياح باتجاه حركة عقارب الساعة شمال خط الاستواء، وتدور باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة جنوبه. وتأتي الأعاصير الحلزونية المضادة بعد الأعاصير الحلزونية فتجلب معها طقسًا جافًا، تصحبه رياح خفيفة.

الكتل الهوائية. هي كميات هائلة من الهواء تتكون فوق مناطق درجة حرارتها ثابتة إلى حد ما، فتكتسب درجة حرارة هذه المناطق. وقد تغطي الكتل الهوائية مساحة تصل إلى 13 مليون كم².

وتبعث الدورة العامة للغلاف الجوي بصفة مستمرة كتلاً هوائية من منطقة إلى أخرى، فتكتسب درجة حرارة المنطقة التي تتحرك فوقها، لكن ذلك يتم ببطء شديد بسبب كبر حجمها. وتؤثر الكتلة الهوائية على طقس المنطقة إلى أن تتمكن هذه المنطقة من تغيير تلك الكتلة الهوائية تغييرًا جوهريًا.

وهناك أربعة أنواع رئيسية من الكتل الهوائية :1ـ قطبية قارية، 2ـ مدارية قارية، 3ـ قطبية بحرية، 4ـ مدارية بحرية. والكتل الهوائية القطبية القارية باردة ـ جافة وتتشكل على مناطق مثل جرينلاند، وشمالي كندا، والأجزاء المتطرفة شمالي آسيا وأوروبا. أما الكتل الهوائية المدارية القارية فهي حارة جافة، وتتشكل على مناطق مثل شمالي إفريقيا وشمالي أستراليا. والكتل الهوائية القطبية البحرية رطبة معتدلة البرودة، وتتشكل على الأجزاء الشمالية والجنوبية من المحيطين الهادئ والأطلسي، أما الكتل الهوائية المدارية البحرية فرطبة دافئة، وتتشكل على أواسط المحيطين الهادئ والأطلسي وعلى المحيط الهندي.

الجبهات الهوائية. عندما تلتقي كتلة هواء بارد مع كتلة هواء دافئ، فإنهما يكوِّنان منطقة تسمى جبهة. وهناك نوعان رئيسيان من الجبهات: جبهات باردة وجبهات دافئة. وفي حالة الجبهة الباردة، تتحرك كتلة متقدمة من الهواء البارد تحت كتلة من الهواء الدافئ الذي يُزاح إلى أعلى، ويحل محله الهواء البارد عند مستوى سطح الأرض.

وتحدث معظم التغيرات الجوية على طول الجبهات الهوائية. وتعتمد حركة الجبهات على طبيعة تكوين نظم الضغط الجوي. فالأعاصير الحلزونية تدفع الجبهات إلى الأمام بسرعة 32-48كم في الساعة، في حين تهب الأعاصير الحلزونية المضادة على المنطقة بعد أن تكون الجبهة الهوائية قد تجاوزتها.

وتُحدِث الجبهات الباردة تغيرات مفاجئة في الطقس. ويعتمد نوع التغيرات إلى حد كبير على كمية الرطوبة في الهواء الذي تجري إزاحته، فقد تجلب الجبهة طقسًا غائمًا جزئيًا، لكن دون تساقط إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان رطبًا، فقد تتشكل سحب كبيرة تجلب المطر والثلج. ويكون التساقط الذي تحدثه معظم الجبهات الباردة كثيفا، إلا أنه لا يستمر طويلاً، وقد تجلب أيضًا رياحًا شديدة. ويُحدِث مرور معظم الجبهات الباردة هبوطًا حادًا في درجة الحرارة، وتصفو السماء بسرعة، وتقل الرطوبة.

وتُحدِث الجبهات الدافئة تغيرات تدريجية في الطقس أكثر من الجبهات الباردة. وتعتمد هذه التغيرات أساسًا على رطوبة كتلة الهواء الدافئ المتقدمة، فقد تتكون سحب خفيفة. ويكون التساقط قليلاً أو معدومًا إذا كان الهواء جافًا، أما إذا كان الهواء رطبًا، فإن السماء تصبح رمادية اللون، وقد يسقط مطر خفيف منتظم أو ثلج لعدة أيام، وفي بعض الحالات يتكون ضباب كثيف. وعادة ما يصحب الجبهات الدافئة ارتفاع حاد في درجة الحرارة، وتصفو السماء، وتزداد الرطوبة.

وتتحرك الجبهات الباردة أسرع من الجبهات الدافئة بمعدل الضِّعف تقريبًا. نتيجة لذلك، غالبًا ما تلحق الجبهات الباردة بالجبهات الدافئة. وعندما تصل جبهة باردة إلى جبهة دافئة تشكل جبهة منتهية. وهناك نوعان من الجبهات المنتهية: جبهات باردة منتهية و جبهات دافئة منتهية. في الجبهة الباردة المنتهية، يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أبرد من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الباردة المنتهية جو الجبهة الباردة. وفي حالة الجبهة الدافئة المنتهية يكون الهواء خلف الجبهة الباردة أكثر دفئا من الهواء أمام الجبهة الدافئة. ويشبه جو الجبهة الدافئة المنتهية جو الجبهة الدافئة. لكن الجو الذي تحدثه الجبهات المنتهية أقل تطرفا من الجو الذي تحدثه الجبهات الباردة والجبهات الدافئة.

وتَحدث جبهة من نوع آخر عندما تلتقي كتلة هوائية باردة بكتلة هوائية دافئة، لكنهما يتحركان حينئذ قليلا. وتُسمى مثل هذه الجبهة جبهة رابضة (مستقرة)، وقد تظل فوق منطقة ما لعدة أيام. وعادة ما يكون طقس الجبهة الرابضة معتدلاً.

كيفية تأثير المعالم الجغرافية على الطقس. عندما تهب رياح من المحيط على جبل ما، يتصاعد الهواء ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون سحب كبيرة، وتغطي السحب قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر. وفي بعض سلاسل الجبال، تكثر الحياة النباتية على الجانب المواجه للرياح عن الجانب الآخر، وعندما تهب الرياح على جبل ما، وتنحدر على الجانب الآخر، يصبح الهواء أكثر دفئًا، وتتبخر السحب.
المعالم الجغرافية للأرض. تؤثِّر المعالم الجغرافية للأرض في الطقس من عدة نواح، وأبرز هذه المعالم تأثيرًا الجبال والمسطحات المائية الشاسعة، مثل المحيطات والبحيرات الضخمة. ويمكن أن يتأثر الطقس حتى بالاختلاف الجغرافي بين المدينة والريف.

وعندما تهب الرياح على الجبال، يتصاعد الهواء، ويبرد، ويتكثف بخار الماء في الهواء، وتتكون السحب، وتغطي قمم بعض الجبال طوال الوقت. وبسبب تيارات الهواء المتصاعد، يتساقط عادة على ذلك الجانب من الجبل الذي يواجه الرياح مطر وثلج أكثر مما يتساقط على الجانب الآخر.

وعندما يتحرك الهواء فوق جبل ما، ويهبط على الجانب الآخر، يصبح أكثر دفئا، ويكتسب الرطوبة عن طريق التبخر. ففي جبال الروكِي بالولايات المتحدة ـ على سبيل المثال ـ تهب أحيانًا رياح دافئة جافة، تهبط على المنحدرات الشرقية، وتسمى رياح الشينُوك. وقد ترفع هذه الرياح درجة الحرارة عند سفح الجبل إلى 22°م في ثلاث ساعات، ويمكن أن تذيب الثلج على الأرض بمعدل يقرب من 2,5سم في الساعة. ومثل هذه الرياح تهب أيضًا على جبال الأَلْب وغيرها من السلاسل الجبلية الأوروبية، حيث تعرف باسمها الألماني رياح الفونة الدافئة الجافة.

وتساهم المحيطات في التغيرات التي تطرأ على درجة الحرارة في المناطق الساحلية. وتمتص الأرض حرارة الشمس أسرع من المحيطات، غير أن المحيطات تمتص كمية حرارة أكبر، وتحتفظ بها لمدة أطول. وأثناء النهار، تصبح الأرض على طول الخطوط الساحلية أكثر دفئا من البحار. نتيجة لذلك، يتصاعد الهواء المتاخم للأرض، ويهب نسيم البحر البارد ليحل محله. وفي المناطق ذات المناخ الاستوائي، قد يسبب نسيم البحر هبوطًا في درجة الحرارة يتراوح بين 8 و 11°م خلال نصف ساعة. وللبحيرات الكبيرة ـ مثل البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية ـ تأثير مماثل على الطقس. ففي فصل الصيف ـ على سبيل المثال ـ لا ترتفع حرارة البحيرات قط إلى درجة حرارة الأراضي المحيطة بها، وأثناء النهار، يهب نسيم البحيرة على الخط الساحلي، ويجعله أكثر برودةَ من المناطق الداخلية.

وغالبًا ما تكون درجات الحرارة في المدن أعلى منها في المناطق الريفية المحيطة بها، إذ تُوَلِّد السيارات والمصانع ونظم تدفئة المباني في المدن قدرًا كبيرًا من الحرارة المضافة. وعلاوة على ذلك، تمتص السطوح ـ مثل سطوح الأرصفة والمباني ـ قدرًا كبيرًا من حرارة الشمس، ومن ثم تدفئ الهواء.

وتبعث السيارات والمصانع، ومحطات التدفئة في المدن أيضًا بملوثات إلى الهواء تحتوي على جسيمات مختلفة من المواد الصلبة والسائلة. ويتكثف بخار الماء على هذه الجسيمات، مكونًا قطرات المطر. ولذا، فإن معظم المدن أكثر مطرًا من المناطق المحيطة بها. وبالإضافة إلى ذلك، قد يؤثر ضوء الشمس في ملوثات معينة، ويُكوِّن غازًا يسمى بالأوزون. ويمكن للأوزون ـ إذا ما وجد بكميات كبيرة ـ أن يقتل النباتات، ويصيب عيني المرء وأنفه وحلقه بالتهيج. وهناك حالة جوية تعرف بالانقلاب الحراري تُمكن الملوثات من التراكم فوق المدن. ويحدث الانقلاب الحراري عندما تستقر طبقة من الهواء الدافئ فوق طبقة من الهواء البارد قريبة من الأرض، مما يمنع الملوثات من التصاعد والتناثر.

العواصف. هي فترات من الجو القاسي ومن أنواعها: 1ـ العواصف الرعدية 2ـ العواصف الشتوية 3ـ الأعاصير اللولبية (التورناد) 4ـ الأعاصير الممطرة (أعاصير الهارِكين) 5ـ العواصف الرملية.

العواصف الرعدية نوع شائع من العواصف. ويحدث ما يصل إلى 50,000 عاصفة رعدية في أنحاء العالم كل يوم، وهي تتشكل من هبَّات طويلة من السحب الركامية. وقد تصل قمة هذه السحب ـ خلال الجو الحار الرطب ـ إلى ارتفاع 24,000م، حيث تقل درجة الحرارة عن نقطة التجمد بكثير وتتحرك التيارات الهوائية هبوطًا وصعودًا داخل السحابة بسرعة تصل إلى 1,500م في الدقيقة. ويتكثف بخار الماء في هذا الهواء بسرعة، مسببًا مطرًا غزيرًا. وتسبب حركة الهواء كذلك شحنات كهربائية تتجمع داخل السحابة. وأخيرا يقوم الهواء المحيط -تحت تأثير ما به من إجهاد كهربائي ـ بتوصيل الشحنات الكهربائية إلى الأرض، مسببًا البرق. وعندما يومض البرق يسخن الهواء المحيط به ويتمدد بشدة، ويحدث موجات صوتية تعرف بالرعد.

العواصف الشتوية تشمل العواصف الجليدية والعواصف الثلجية. وتحدث معظم العواصف الجليدية عندما تهبط درجة الحرارة إلى ما دون درجة التجمد. ويحدث التساقط في العاصفة الجليدية على هيئة مطر، لكنه يتجمد بمجرد وصوله إلى الأرض. ونتيجة لذلك، تتكون طبقة من الجليد تكسو الأرض والشوارع وغيرها من السطوح. وتجعل العواصف الجليدية الشوارع والأرصفة زلقة، وغالبًا ما تتسبب في حوادث المرور. كما أن ثقل الجليد قد يتسبب كذلك في تحطيم خطوط الطاقة وأسلاك الهاتف وفروع الشجر.

العواصف الثلجية عواصف ذات رياح شديدة ودرجات حرارة منخفضة، وتصل سرعة الرياح أثناء العاصفة الثلجية إلى 56 كم في الساعة. وقد تهبط درجة الحرارة إلى -12°م أو أقل وتستحيل الرؤية إلا لمسافة قصيرة، كما أن الرياح قد تجمع الثلوج في مجروف ثلجي ضخم. انظر: العاصفة الثلجية.


الإعصار الاستوائي (التايفون) يتشكل جنوبي المحيط الهادئ كما يتضح في هذه الصورة التي التقطت من الفضاء. وهو عاصفة مدارية بالغة الشدة ذات ضغط منخفض، تبدأ قرب خط الاستواء، وتتحرك نحو الغرب.
الأعاصير اللولبية (التورناد) أشد الأعاصير عنفًا، وتتألف من رياح تدور على شكل قمع بسرعة تصل إلى 320 كم في الساعة. وتحطم هذه العواصف تقريبًا أي شيء يعترض طريقها. ويبلغ قطر معظم الأعاصير اللولبية أقل من كيلومتر.

والإعصار اللولبي (التورناد) إعصار حلزوني صغير عنيف، ولذا تسمى الأعاصير اللولبية أحيانًا بالأعاصير الحلزونية، وتتكون أثناء العواصف الرعدية

الأعاصير الممطرة (أعاصير الهاركين) أعاصير دوارة كبيرة تتشكل فوق المحيطات بالقرب من خط الاستواء. وقد يتراوح قطرها بين 320 و480كم وتدور الرياح حول عين العاصفة ـ أي مركزها ـ بسرعة 120كم في الساعة أو أكثر. وتجلب الأعاصير الممطرة أمواجا ضخمة وأمطارًا غزيرة، وغالبًا ما تتشكل بداخلها عواصف رعدية، تؤدي إلى حدوث أعاصير لولبية (التورناد). ويسبب كثير من الأعاصير الممطرة فيضانات شديدة. وتضعف الأعاصير الممطرة بسرعة بعد أن تضرب اليابسة. وهي تعرف في غرب المحيط الهادئ بالأعاصير الاستوائية

توقعات الحالة الجوية
تمكننا توقعات الحالة الجوية من وضع خطط قائمة على التغيرات المحتملة في الأحوال الجوية.إذ يَطَّلع ملايين الناس يوميًا على تقارير الأحوال الجوية التي تُذيعها محطات الإذاعة والتلفاز، وتنشرها الصحف. وتُعَدُّ معرفة ما يمكن أن يكون عليه الجو مسبقًا أمرًا مريحًا عادة بالنسبة لمعظمنا؛ فالتنبؤات الجوية تساعدنا على اختيار الملابس التي نرتديها، وعلى تقرير ما إذا كنا نستطيع مزاولة بعض الأنشطة في الهواء الطلق. وللتنبؤات الجوية أهمية أعظم من ذلك أيضا. فعلى سبيل المثال، تمكن التقارير الخاصة باتجاه وسرعة الرياح ملاحي الطائرات من معرفة كمية الوقود التي يحتاجونها لرحلاتهم. ويحتاج عمال البناء ـ قبل عملية صب الخرسانة ـ إلى معرفة ما إذا كانت السماء ستمطر، حتى لا تتلف الخرسانة قبل أن تتصلب. ويستطيع المزارعون ـ إذا ما تلقوا تحذيرًا بسقوط الصقيع ـ أن يتخذوا الإجراءات الكفيلة بحماية محاصيلهم، كما أن التنبؤ بالأعاصير اللولبية والأعاصير الممطرة والفيضانات يمكن أن ينقذ حياة الكثيرين ويقلل الخسائر في الممتلكات.

ويسمى العلماء الذين يرصدون الأحوال الجوية علماء الأرصاد الجوية (التنبؤ بالطقس). وهم يجمعون البيانات الخاصة بحالة الغلاف الجوي في مختلف أنحاء العالم، ويستخدمونها لإعداد خرائط تبين درجة الحرارة، والضغط الجوي وحركة الرياح، ودرجة الرطوبة في المناطق المختلفة، ثم يحللون الخرائط ويعدون توقعاتهم للحالة الجوية.



رصد الأحوال الجوية حول العالم
رصد الطقس (الأحوال الجوية). تعتمد دقة توقعات الحالة الجوية على الرصد الدائم للطقس في جميع أنحاء العالم. وربما أبدت الدول ـ في مجال تبادل المعلومات الخاصة بالجو ـ تعاونًا أكثر من أي مجال آخر. وترعى المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ـ التابعة للأمم المتحدة البرنامج العالمي لمراقبة الطقس، ومن خلال هذا البرنامج تتولى أكثر من 140 دولة ـ وهي الدول المشتركة في البرنامج ـ جمع المعلومات الخاصة بالطقس، وتوزيعها على الدول الأعضاء بوساطة شبكة اتصالات عالمية هي نظام الاتصالات العالمي.

وتقدم هيئات الأرصاد الجوية بالدول الأعضاء الإمكانات لهذا البرنامج. وتتضمن وسائل رصد الأحوال الجوية: 1ـ محطات رصد جوي 2ـ بالونات أرصاد جوية 3ـ أقمار صناعية للرصد.

محطات الرصد الجوي. وهي تقوم بتسجيل الأحوال الجوية على الأرض. ويوجد أكثر من 3,500 محطة حول العالم، تقيس ـ كل ساعة ـ درجة الحرارة، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، وكمية المطر، وغيرها من الأحوال الجوية، ثم تبث هذه المعلومات إلى مراكز توقعات الحالة الجوية.


رادار الطقس يساعد علماء الأرصاد الجوية على تحديد مكان سقوط المطر، حيث تعكس قطرات الماء موجات الراديو التي يصدرها نظام الرادار، وتظهر المناطق الممطرة على الشاشة.

بالونات الأرصاد الجوية تحمل أجهزة تقيس الأحوال الجوية للغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة، وتبث البيانات إلى الأرض. وقد أُطلق البالون الموجود في الصورة من أنتاركتيكا.

صورة بالأقمار الصناعية لأمريكا الشمالية تبين نمط السحب فوق هذه القارة. والنمط الدوار على مبعدة من الساحل الشمالي الشرقي للولايات المتحدة هو لإعصار ممطر (إعصار الهاركين).
وتستخدم محطات الرصد الجوي وسائل متعددة لتسجيل الأحوال الجوية؛ فمقياس الحرارة (الترمومتر) يقيس درجة حرارة الهواء، والبَارومِتر (مقياس الضغط الجوي) يبين الضغط الجوي، ودليل الأرصاد الجوية (دوارة الريح) يبين اتجاه الرياح، والمرياح (الأَنيمُومِتر) يقيس سرعة الرياح، ومقياس الرطوبة النسبية (الهَيْجْرُومِتْر) يقيس كمية الرطوبة في الهواء، ومقياس المطر يقيس كمية المطر.

تستخدم بعض محطات الرصد الجوي الرادار أيضًا لتكشف عن الأمطار التي تسقط على مسافات بعيدة، حيث يطلق النظام موجات راديوية، فتعكسها قطرات المطر وحبات الجليد الموجودة في السحاب. ويمكن كشف الموجات المنعكسة حتى مسافة حوالي 400 كم. ويظهر موضع المنطقة الممطرة على شاشة تشبه شاشة التلفاز. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية -باستخدام الرادارـ أن يحَددوا اتجاه العاصفة وسرعتها. وفي حالات كثيرة، تدل قوة الأشعة المنعكسة على نوع العاصفة القادمة. فالأشعة المنعكسة بوساطة حبات البرد في عاصفة رعدية ـ على سبيل المثال ـ قوية جدا. ويُمكِّن الرادار علماء الأرصاد الجوية من التوقع بموعد مرور عاصفة ما على منطقة معينة. وقد طورت الإدارة القومية للمحيطات والغلاف الجوي بالولايات المتحدة شبكة لمحطات رادار دوبلر ذات الموجات النابضة، وهذا الرادار يكشف موجات الهواء المتحركة بسبب التغيرات الدقيقة في تردد الإشعاع المنعكس والمعروفة باسم تغييرات دوبلر


بالونات الأرصاد الجوية. وهي تقيس الأحوال الجوية في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. فكل يوم، تطلق حوالي 800 محطة رصد جوي حول العالم بالونين لكل منها، ويُملأ البالون بغاز الهيليوم أو الهيدروجين، ويحمل جهازًا يسمى المسبار اللاسلكي وهو جهاز يبث المعلومات الجوية إلى المحطات الأرضية بواسطة جهاز إرسال لاسلكي، وهو يقيس درجة الحرارة، والضغط الجوي، ورطوبة الجو على ارتفاعات مختلفة. أما اتجاه الرياح وسرعتها فيمكن تحديدهما على الأرض من خلال تتبع حركة البالون بوساطة جهاز تحديد الاتجاه. وينفجر البالون عندما يصل إلى ارتفاع حوالي 27,000م، حينئذ تُفتح مظلة الهبوط (الباراشوت) المتصلة بالمسبار اللاسلكي، فتُعيده إلى الأرض.

وهناك نوع آخر من بالونات الأرصاد الجوية يسمى البالون ثابت المستوى، وهو يحلق على ارتفاع معين، ويظل الغاز بداخله عند ضغط ثابت تقريبا. ويحدد حجم البالون الارتفاع الذي يحلق عليه. ويمكن للبالونات ثابتة المستوى أن تظل في الهواء شهورًا كثيرة، وهي تمدنا بقياسات طويلة الأجل للأحوال الجوية على ارتفاع معين. وتبث البالونات البيانات إلى الأقمار الصناعية التي توصلها بدورها إلى المحطات الأرضية.

الأقمار الصناعية. هي آلات تصوير تحمل آلات تصوير تلفازية تلتقط صورًا للأرض. وتبين الصور أنماط السحب التي تعلو الأرض، ومساحات كبيرة من الثلج والجليد على سطحها. وتبث الأقمار الصناعية صورًا عن طريق الإشارات إلى المحطات الأرضية، حيث تُعد صورًا فوتوغرافية من هذه الإشارات. ويستطيع علماء الأرصاد الجوية ـ بدراسة هذه الصور ـ تحديد أماكن الأعاصير الممطرة وغيرها من الأعاصير الخطيرة التي تتشكل فوق المحيط، ومن ثم، تستطيع إدارة الخدمات الجوية إصدار التحذيرات المناسبة قبل أن تضرب العواصف اليابسة. وتأخذ الأقمار الصناعية أيضًا قياسات لدرجة الحرارة والرطوبة. وبالإضافة إلى ذلك، يستطيع علماء الأرصاد الجوية تحديد اتجاه الرياح وسرعتها عن طريق ملاحظة حركة السحب في سلسة من صور الأقمار الصناعية.

وهناك نوعان من الأقمار الصناعية للطقس: قُطبِيّ المدار وأرضيّ المدار. وتدور الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 800 و1400 كم تقريبا، ويقع مدارها فوق القطبين الشمالي والجنوبي. وحــيـث إن الأرض تـدور، فـإن القمـر الصناعي القطـبي المـدار يمــر فـوق مـنـاطـق مختـلفة مـن الأرض فـي كــل دورة. وقــد تغـطي مـساحة الصور التي يلتقطها ما يصل إلى 10 ملايين كم²، أو حوالي 2% من مساحة سطح الأرض. ويمكن لبعض الأقمار الصناعية قطبية المدار أن تصور الأرض مرتين في اليوم الواحد.

أما الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار ـ والتي يطلق عليها أيضًا أقمار صناعية أرضية التزامن ـ فتدور حول خط الاستواء على ارتفاع يبلغ 35,890كم. وعلى هذا الارتفاع تتزامن حركة قمر الأرصاد الجوية مع دوران الأرض، وبذا يكمِل القمر دورة واحدة في نفس الوقت الذي تُكمِل فيه الأرض دورة واحدة، ومن ثم يظل في موقع واحد فوق الأرض. ولأن الأقمار الصناعية للطقس ـ أرضية المدار ـ تدور على مثل هذا الارتفاع العالي، لذا فهي تستطيع أن تلتقط صورًا تغطي مساحات أوسع من تلك التي تلتقطها الأقمار الصناعية قطبية المدار. وإذا ما وُضِعَت أقمار صناعية أربعة فإنها تستطيع أن تلتقط في وقت واحد صورًا تغطي الكرة الأرضية بأكملها.

وسائل الرصد الأخرى. وهي تتضمن الطائرات والسفن، وبعض الطائرات التجارية المزودة بأجهزة خاصة تسجل اتجاه الرياح وسرعتها ودرجة الحرارة عند مستوى الطيران. ويستطيع عدد من الطائرات أن يرسل هذه المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس أرضية المدار. وهناك أيضا طائرات خاصة للأرصاد الجوية تسجل قياسات للأحوال الجوية. وبالإضافة إلى ذلك، تُطلق الطائرات نوعًا من المسبار اللاسلكي يسمى درُبسُونْد يسجل الأحوال الجوية أثناء هبوطه إلى الأرض بمظلة الهبوط.

وتوصِّل السفن التجارية وسفن الأرصاد الجوية معلومات عن الأحوال الجوية إلى المحطات الأرضية بوساطة أجهزة الراديو، كما تُطلق سفن الأرصاد الجوية أيضا بالونات تسجل الأحوال الجوية في أعلى الغلاف الجوي. وبالإضافة إلى ذلك، تطلق السفن إلى المحيطات طوافات خاصة ـ وهي وسائل تطفو على سطح الماء. وتسجل الطوافات الأحوال الجوية عند مستوى سطح البحر، وتبث المعلومات إلى الأقمار الصناعية للطقس قطبية المدار. وبعض الطوافات مثبتة في الماء، وبعضها الآخر ينجرف مع التيار.

تحليل المعلومات الخاصة بالطقس. من أجل تحليل المعلومات الخاصة بالطقس يجب توفر أكثر من عامل مثل إعداد خريطة الطقس والتوقعات بالأحوال الجوية.

إعداد خريطة الطقس. تُستخدم المعلومات التي تم جمعها بوساطة محطات الأرصاد الجوية والبالونات والأقمار الصناعية وغيرها من الوسائل لإعداد خرائط الطقس. وقد بدأ علماء الأرصاد الجوية في الخمسينيات من القرن العشرين، يجمعون المعلومات ويُعدُّون الخرائط الخاصة بالطقس باستخدام الحواسيب. وتُبين خريطة الطقس السطحية الأحوال الجوية التي تم قياسها عند سطح الأرض في وقت معين من اليوم. وتوجد في الخرائط خطوط تسمى خطوط تساوي درجة الحرارة (خطوط التحاور)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس درجة الحرارة، كما توجد خطوط تسمى خطوط تساوي الضغط الجوي (الإيسوبار)، وهي تربط بين الأماكن التي سجلت نفس الضغط الجوي.

وتميل الرياح إلى أن تهب موازية تقريبا لخطوط تساوي الضغط الجوي. وإذا كانت هذه الخطوط متقاربة، كانت الرياح شديدة أما اذا كانت متباعدة، فالرياح تكون خفيفة. أما التساقط فتمثله المناطق المظللة. وتبين خرائط الطقس السطحية كذلك مواضع الجبهات الهوائية على الخرائط.

وتوجد خريطة 500 مليبار تبين درجة الحرارة واتجاه الرياح وسرعتها والرطوبة التي تم قياسها على ارتفاع حوالي 5,608م في المتوسط. ويبلغ الضغط الجوي -عند هذا الارتفاع- حوالي500 مليبار، أو حوالي نصف معدل الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. وتبين خريطة الحرارة أعلى درجات الحرارة السطحية وأصغرها في الأماكن المختلفة خلال 24 ساعة. وتبين خريطة التساقط (خريطة تكثف البخار إلى مطر) الأماكن التي حدث فيها التساقط خلال 24 ساعة. وتُستخدم خريطة توقع حالة الطقس للتنبؤ بدرجة الحرارة، والضغط الجوي، واتجاه الرياح وسرعتها، والرطوبة، والتساقط في وقت معين في يوم ما. وتُعِدُّ الحواسيب هذه الخرائط من خلال حل معادلات رياضية معقدة، تستخدم معلومات الأرصاد الجوية كنقطة بداية.

توقعات الطقس. وهي تتضمن تحليل خرائط الطقس. وهناك نوعان أساسيان من التوقعات الجوية، توقعات قصيرة المدى و توقعات طويلة المدى. وتتنبأ التوقعات قصيرة المدى بالطقس خلال الثماني عشرة ساعة، أو الست والثلاثين ساعة التالية. وتحدث هذه التوقعات عدة مرات في اليوم، كلما تَلَقَّى علماء الأرصاد الجوية معلومات جديدة عن الطقس. وهناك عدة أنواع من التوقعات طويلة المدى. فأحدها يتنبأ بالأحوال الجوية خلال الأيام الخمسة التالية ويراجعه علماء الأرصاد الجوية يوميًا، والنوع الآخر يغطي الأيام الستة أو العشرة التالية. ويُراجَع ثلاث مرات في الأسبوع. ويُعِدُّ علماء الأرصاد الجوية أيضًا توقعات تمتد إلى ثلاثين يومًا، ويراجعونها مرتين في الشهر. وكلما طالت الفترة التي تغطيها التوقعات الجوية، قلت التفصيلات التي تتضمنها، وقل احتمال دقتها.

ولا يستطيع علماء الأرصاد الجوية الاعتماد على خرائط الطقس وحدها لإعداد توقعات دقيقة، إنما يستخدمون حواسيب سريعة جدًا لإعداد توقعاتهم.

نكمل

وتستخدم معظم نظم الحاسوب نموذجًا يقسم الغلاف الجوي إلى شبكة مربعات. ويتلقى الحاسوب المعلومات من محطات الأرصاد الجوية والأقمار الصناعية، ويعد خريطة طقس نموذجية ثم يحسب التطورات التي ستطرأ على المتغيرات الجوية كالضغط والحرارة وسرعة الرياح واتجاهها خلال الأيام القليلة التالية، ومن خلال هذه الحسابات تُعد نشرة الأحوال الجوية. فعلى سبيل المثال، تستخدم مصلحة الأرصاد الجوية في المملكة المتحدة نموذج حاسوب يحتوي على 60,000 نقطة على الكرة الأرضية، وهو يماثل شبكة مربعات عرضها 90كم. وللحصول على تنبؤات جوية أكثر دقة ـ كما هو الحال في المناطق الساحلية على سبيل المثال ـ تستخدم نماذج الحاسوب شبكة مربعات أصغر، لا يتعدى عرضها عدة كيلومترات. وغالبا ما تخطئ خرائط توقعات الأحوال الجوية التي يعدها الحاسوب لعدد من الأسباب: أحد هذه الأسباب أن الصيغ التي تستخدمها نظم الحاسوب هي مجرد وصف تقريبي لسلوك الغلاف الجوي. وبالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تكون التوقعات الطقسية غير دقيقة، لأن الأحوال الجوية المحتملة كثيرة جدًا، كما أنه من المحتمل أن تتغير هذه الأحوال العامة بسرعة فائقة. وخرائط التوقعات الجوية التي تتنبأ بالأحوال العامة للطقس أكثر دقة من تلك التي تتنبأ بحالة الجو في مكان معين ووقت محدد.

بالإضافة إلى تحليل خرائط التوقعات الجوية، يحلل علماء الأرصاد الجوية خرائط ومخططات أخرى للتنبؤ بالطقس في مدينة معينة. ومن أسباب عدم دقة توقعاتهم أن الأحوال الجوية لايتم رصدها في جميع أنحاء العالم بما فيه الكفاية. إذ توجد محطات أرصاد جوية في معظم أنحاء اليابسة ولكن لا يوجد العدد الكافي من طائرات وسفن الأرصاد الجوية وطوافات المحيطات، لمراقبة جميع المحيطات التي تغطي أكثر من ثلثي سطح الأرض. ونادرا ما يجري رصد حالة الغلاف الجوي فوق مناطق شاسعة من المحيطات إلا عن طريق الأقمار الصناعية. وهذه بمفردها لاتزودنا بمعلومات كافية عن هذه المناطق، ومن ثم، لا يستطيع علماء الأرصاد الجوية دائما أن يخبرونا بنوعية الطقس الذي سيسود جهة معينة من العالم.

تطور توقعات الحالة الجوية
لقد حاول الناس التنبؤ بالأحوال الجوية منذ آلاف السنين وقد بنوا تنبؤاتهم -منذ أكثر من 4,000 سنة مضت ـ على مواقع النجوم، وكان القدماء يعتقدون أن بعض آلهتهم يتحكمون في الأحوال الجوية مثل المطر والرعد والرياح.

وربما اخترع أول جهاز لقياس الأحوال الجوية ـ وهو مقياس المطر ـ قبل القرن الرابع قبل الميلاد كما تم تطوير دوَّارة الريح بحلول منتصف القرن الأول قبل الميلاد. إلا أن التوقعات الجوية لم تكتسب الثقة، ولم يُعتد بها إلا بعد اختراع عدد من الوسائل العلمية الأخرى.


بدايات التوقعات الجوية الحديثة. في عام 1593م، طور العالم الإيطالي جَالِيليو نوعا من مقاييس الحرارة. وفي عام 1643م، اخترع الإيطالي أيَفانْجليِسْتا تُوريشلِّي ـ وهو تلميذ جاليليو ـ بارومترًا بسيطًا لقياس الضغط الجوي. حينئذ أدرك العلماء أن الاختلافات في الضغط الجوي تؤدي إلى تغيرات في الطقس. وقد أعد الفلكي الإنجليزي أَدْمُونْد هَالِي أول خريطة جوية في عام 1686م، تعرض مخططًا لهبوب الرياح التجارية. وفي عام 1783م شرح هورس بيندكت دِي سْوسْير ـ لأول مرة ـ مبدأ مقياس الرطوبة النسبية (الهيجرومتر) ذي الشَّعر، الذي يستخدم الشعر لقياس الرطوبة الجوية.

وقد أوضحت خرائط الطقس في أوائل القرن التاسع عشر أن النظم الجوية تتحرك عادةً مع الرياح السائدة. لكن هذه المعلومة لم تُستخدم ـ في ذلك الوقت ـ لتحذير الناس من العواصف القادمة. وكانت التقارير الخاصة برصد الأحوال الجوية تُرسل بوساطة البريد، فكانت العواصف تصل قبل وصول البريد إلى مراكز التوقعات الجوية.

وفي عام 1844م، وصل جهاز البرق إلى أكمل صورة على يد المخترع الأمريكي صمْويلْ فينلي مُورْس. وقد مكَّن جهاز البرق علماء الأرصاد الجوية من إرسال ملاحظاتهم الخاصة بالجو سريعًا من مدينة إلى أخرى. وفي عام 1849م تلقى جُوزيْفْ هِنْري (سكرتير معهد سميثسونيان في واشنطن)، أول تقارير عن الأحوال الجوية يُرسل بوساطة البرق في الولايات المتحدة. وفي عام 1856م، أصبحت فرنسا أول دولة تؤسس خدمة جوية تعتمد على التقارير المرسلة عن طريق جهاز البرق، وفي 1860م، بدأت بريطانيا تقديم خدمة مماثلة.


التقدم العلمي في القرن العشرين. كانت التوقعات الجوية ـ حتى أوائل القرن العشرين ـ تتألف أساسًا من التنبؤ بحركة مناطق الضغط المرتفع والمنخفض، ثم قدم فيزيائي نرويجي يدعى فلهلم بياركنز تفسيرًا جديدًا للتغيرات التي تطرأ على الطقس. واعتقد بياركنز أن حركة الكتل الهوائية الضخمة تؤثر تأثيرًا كبيرًا على الأحوال الجوية، كما رأى أنه عندما تلتقي كتلة هوائية دافئة بكتلة هوائية باردة، تتشكل منطقة ذات طقس متقلب، وأطلق بياركنز على هذه المناطق لفظ جبهات وقد أسهمت هذه النظرية في زيادة دقة التوقعات الجوية.

وقد اعتقد عالم الرياضيات البريطاني لِويسْ فرَاي ريتشَارْدْسْون أنه من الممكن استخدام الرياضيات للتنبؤ بالطقس، لأن سلوك الغلاف الجوي يتبع قوانين الفيزياء. وفي عشرينيات القرن العشرين، استخدم ريتشاردسون حسابات تُطبِّق قوانين الفيزياء على الأحوال الجوية المتغيرة. ويمكن للعلماء ـ باستخدام هذه الحسابات ـ أن يتوقعوا التقلبات التي قد تطرأ على الطقس. ومع ذلك كانت حسابات ريتشاردسون تستغرق وقتًا طويلاً حتى إن الحـالات الجويـة كانت تمر قبل إعداد التـقارير الخاصة بها.

وفي أربعينيات القرن العشرين تم تطوير أول حواسيب رقمية إلكترونية ذات صبغة علمية. وبدأت مجموعة من علماء الرياضيات والأرصاد الجوية ـ بقيادة جونْ فُون نيُومَان ـ صياغة المعادلات التي تُمكِّن الحواسيب من توقع حالة الجو. وقد أذيعت أول نشرة ناجحة للتوقعات الجوية أعدت بوساطة الحاسوب عام 1950م. ومنذ ذلك الحين، والعلماء يبذلون جهودهم للوصول بمعادلات التوقعات الجوية من خلال الحاسوب إلى درجة الدقة.

وخلال القرن العشرين، حدث تقدم هائل في تطوير أجهزة رصد الأحوال الجوية. ففي ثلاثينيات القرن العشرين شاع استخدام المسبار اللاسلكي كما استُخدم الرادار لأول مرة في رصد الأحوال الجوية في خمسينيات القرن العشرين، وفي عام 1959م، أطلقت الولايات المتحدة أول قمر صناعي يُرسل إلى الأرض معلومات عن الأحوال الجوية. وفي عام 1960م، أُطلق تِيْرس (1) إلى مداره، وهو أول قمر صناعي للطقس مزود بآلة تصوير تلفازية. وفي عام 1974م أُطلق أول قمر صناعي للطقس أرضي المدار يعمل طوال الوقت.


محاولات تطويع الطقس. حاول الناس ـ عبر التاريخ ـ أن يطوّعوا الطقس. وفي الوقت الحاضر، يجرب العلماء طرقا لتطويع الأحوال الجوية مثل: المطر، والضباب، والبَرَد، والإعصار الممطر والبرق. وقد حققوا أكبر نجاح في مجال إسقاط المطر (الاستمطار) من خلال طريقة تسمى تطعيم السحب وحسب هذه الطريقة، تُرش السحب بمواد كيميائية مختلفة، أو تُطَلق من الأرض وتحملها الرياح إلى أعلى، وتؤدي هذه الكيميائيات إلى تساقط قطرات الماء التي تحملها السحب. انظر: الاستمطار.

وغالبًا ما تُستخدم طريقة تطعيم السحب لزيادة كمية المطر في المناطق الجافة. ومع ذلك، لا تنجح هذه الطريقة إلا إذا كانت السحب ذاتها مهيأة لإسقاط المطر. وقد استُخدمت طريقة تطعيم السحب أيضا لمنع تساقط المطر الغزير الذي قد يُتلف المحاصيل في بعض المناطق. فمن خلال طريقة تطعيم السحب هذه قد يتساقط معظم المطر قبل أن تصل السحب إلى مثل هذه المناطق.

الله يعطيك العافيه اخوي
""" سحاب المدينه """"
بيض الله وجهك اخوي

مشكووررر
على الاضافه
ارئع

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك ... لك مني أجمل تحية .

بحث علمي شامل عن الاعاصير والرياح

المقدمة
في هذا البحث سنتحدث عن موضوع له أهمية خاصة ليست فقط عند الجغرافيين بل للناس كافة ،فهو يشمل في جوفه كارثة من كوارث الطبيعة التي نراها تحدث في عالمنا ،وهذه الكارثة كغيرها لها مضار ولكنها تعتبر أشدها وأعنفها ،بحثنا يتحدث عن الأعاصير والزوابع المدارية.
يشمل بحثنا على العديد من النقاط أهمها تعريف الإعصار وأضداد الأعاصير،ومراحل تكون الإعصار واتجاه حركته، كذلك يشمل أنواع الأعاصير الموجودة على هذه الأرض،واهم المناطق التي يتواجد فيها بالإضافة إلى الأضرار التي يحدثها بالطبيعة والحياة البشرية، كذلك ضم بحثنا نقطة تتحدث عن الفرق بين الأعاصير المدارية والانخفاضات الجوية،أما عن طريقة إعداد البحث فقد قمنا بالتوجه إلى المكتبة وجمع المعلومات اللازمة وتلخيصها في بطاقات صغيرة، وبعد ذلك قمنا بترتيب النقاط على حسب الأهمية ،وأدخلنا بعض الرسومات التوضيحية ومن ثم قمنا بطباعة الموضوع.
لقد واجهتنا بعض الصعوبات عند إعدادنا لهذا البحث أهمها قلة المراجع والمصادر الموجودة في المكتبة، والمصادر التي حصلنا عليها تحتوي على نفس المعلومات؛ مما اضطرنا إلى البحث عن مصادر أخرى خارج الحرم الجامعي، ولكن ولله الحمد تمكنا من إعداد البحث بطريقة نأمل منها أن تنال على إعجابكم.

الإعصار عبارة عن منطقة من الضغط المنخفض يحيط بها الضغط المرتفع نسبي،أما ضد الإعصار فهو عبارة عن منطقة من الضغط المرتفع يحيط بها ضغط منخفض، فالضغط الجوي يبلغ أقصاه في الانخفاض في الوسط ويرتفع الضغط تدريجيا نحو الأطراف،والعكس في ضد الإعصار. وتعتبر الأعاصير من أهم العوامل التي تؤثر في الطقس والمناخ في العروض الوسطى، إذ تتميز هذه العروض بوجود أنظمة متتابعة من الأعاصير، تتحرك من الغرب إلى الشرق في مجرى هبوب الرياح العكسية، وتتداخل في نطاقات هبوب هذه الرياح، وتؤدي إلى تباين واضطراب الأحوال الجوية، ويتمثل ذلك في وجه الخصوص مابين خطي عرض 35,65 وهي المناطق التي تلتقي فيها الكتل الهوائية المدارية بالكتل الهوائية القطبية.(يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:98-99)

حجم الإعصار وضد الإعصار:
توجد أحجام مختلفة للإعصار، ولكنها عادة تغطى مساحة كبيرة، تبلغ مثلا ثلث مساحة الولايات المتحدة الأمريكية أو الحوض الشرقي للبحر المتوسط، أو بمعنى آخر 2مليون كيلو متر مربع. (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:98-99)
تكون الإعصار وتاريخ حياته:
يبدأ تكون الإعصار بتغلب الهواء الدافئ على الهواء البارد على طول جبهة يطلق عليها الجبهة الدفيئة، وباستمرار هذا التغلب يبدأ الإعصار في النمو والقوة، وفي الجزء الجنوبي والجنوبي الشرقي من الإعصار يوجد هواء دافئ قادم من المناطق المدارية، ومتجها نحو المناطق القطبية ، وفي الناحية الغربية والشمالية الغربية من الإعصار يوجد هواء بارد جاف ذو أصل قطبي، ودورة الهواء في الإعصار تسمح بان ينزلق الهواء الدافئ فوق الهواء البارد ،في جزء من الإعصار وذلك على طول الجبهة الدفيئة، وفي جزء آخر يتقدم الهواء البارد نحو الجنوب، ويدفع الهواء الدافئ إلى أعلى ويحل محله، ويسمى هذا الجزء بالجبهة الباردة ويظل تقدم الجبهة الباردة



نحو الجبهة الدفيئة حتى تلتقي الجبهتان أخيرا ويتمكن الهواء البارد من التغلب واقتطاع الجزء الدافئ من الهواء، ورفعه إلى أعلى ويقضى على الإعصار أو يتم امتلاؤه ويسمىOcclusionولا تتصف الأعاصير بعنف الرياح فيها إلا نادرا، ومن المعروف أن سقوط الأمطار يصحب مرور الأعاصير بينما تكون السماء صافية والجو ميال للبرودة أثناء مرور ضد الأعاصير؛ ذلك لان الهواء في الإعصار يكون صاعدا بينما في ضد الإعصار يكون هابطا . (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:100-101)





اتجاه الإعصار وحركته:
ذكرنا سابقا ان الأعاصير وأضداد الأعاصير يتحركان غالبا من الغرب إلى الشرق، غير أنه توجد بعض الأعاصير التي لا تتجه دائما من الغرب إلى الشرق، كما أن الإعصار قد يتخذ طريقا يختلف قليلا عن الطريق الذي تتخذه الأعاصير الأخرى، ومن ناحية سرعة حركة الإعصار نجد أنه في الولايات المتحدة يتحرك الإعصار بسرعة حوالي 30كيلو متر في الساعة أثناء فصل الصيف، وحوالي 45 كيلو متر في الساعة أثناء فصل الشتاء ،أما ضد الإعصار فهو أقل سرعة من الإعصار وعلى هذا الأساس نجد ان الإعصار قد يستغرق يومين أو ثلاثة لعبور الولايات المتحدة من الساحل الغربي إلى الساحل الشرقي، كما ان الأعاصير التي تمر في شمال مصر تستغرق يوما أو يوما ونصف من حدود مصر الغربية إلى حدودها الشرقية . (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:100-102)



وكما هو الحال لمناطق الضغط والرياح من حيث أنها تتحرك نحو الشمال والجنوب مع حركة الشمس الظاهرية فان الأعاصير وأضداد الأعاصير تتحرك أيضا نحو الشمال والجنوب من فصل لآخر وقد عرفنا ان إقليم البحر
المتوسط يتعرض لأعاصير الرياح الغربية العكسية في فصل الشتاء فقط عندما تتحرك مناطق الضغط والرياح ويقع الإقليم في طريق الأعاصير التي تتحرك من الغرب إلى الشرق في منطقة نفوذ الرياح الغربية العكسية أما في فصل الصيف فان إقليم البحر المتوسط يظل بعيدا عن مناطق نفوذ الأعاصير فتسود به ظروف صحراوية جافة .


تحدث الكثير من الاضطرابات الجوية في العروض المدارية ،وهذه عادة ما تكون مصحوبة بالسحب والإمطار الغزيرة وعلى الخصوص حيث تتوفر الرطوبة بالجو، وهذه الاضطرابات الجوية في العروض المدارية تكون ما يعرف بالعواصف المدارية، وعادة ما تكون سرعة الرياح فيها أو قوتها ليست على درجة كبيرة من العنف، باستثناء بعض المناطق المحدودة تحدث فيها عواصف على جانب كبير من العنف والخطورة، وهي التي تعرف بالهاريكين والتيفون . والهاريكين لفظ يطلق على العواصف المدارية العنيفة على البحر الكاريبي وجنوب شرق الولايات المتحدة وعلى ساحل المكسيك المطل على المحيط الهادي وتسمى التيفون على جنوب شرق وشرق آسيا .(علي علي البنا،1970،ص ص:135-136).
أنواع الأعاصيرللجغرافيا الاعصارالهاريكين- التيفون –الترنادو)
الهاريكين والتيفون:
يطلق اصطلاح ((هاريكين )) على الأعاصير المدارية على خليج المكسيك، وجزر الهند الغربية، وشبه جزيرة فلوريدا في جنوب شرق الولايات المتحدة، وتتكون عواصف الهاريكين عندما تقوى الانخفاضات الجوية المدارية بفعل الهواء الرطب الحار فوق المحيطات المدارية، فالهاركين عادة تتكون فوق المسطحات المائية التي تزيد درجة حرارة المياه عن 82درجة فهرنهاتية، وعلى الرغم من ان عواصف الهاريكين ليست متعددة الحدوث كما هو الحال في أعاصير العروض الوسطى إلا أنها إذا حدثت فأنها تكون بالغة العنف مخربة الأثر ،إذ تشتد سرعة الرياح فيها إلى أكثر من 75ميلا في الساعة بل ان الهاريكين المخرب قد تصل سرعته أحيانا إلى 150ميلا في الساعة ويتقدم الهاركين بمعدل يتراوح بين 20,10 ميلا في الساعة، ووسط الإعصار توجد عين الهاريكين التي يتراوح قطرها بين 30,5 ميلا ويكون الهواء فيها هابطا إلى أسفل ومن ثم فهي دفيئة وصافية نسبيا.
ويختلف الإعصار المداري الهاريكين عن إعصار العروض الوسطى في انه أكثر دائرية، وانحدار الضغط به أشد، ومن ثم فالرياح أكثر سرعة وقوة وتزداد سرعتها وقوتها تجاه وسط الهاريكين، وكذلك الأمطار أشد غزارة منها في حالة إعصار العروض الوسطى ،والهاركين عادة يكون أكثر تركزا




إذ يبلغ قطره مابين 100-400 ميل فقط وبعض الهاريكين يبلغ قطرها حوالي 25ميلا فقط .والهاريكين يسبب أضرارا جسيمة للملاحة والسفن ومراكز العمران الساحلية، كما يؤدي إلى خسارة في الأرواح نتيجة للغرق الذي يسببه ارتفاع ماء البحر، بسبب دفع الرياح القوية له واكتساحها الشاطئ كمل يرجع إلى الأمطار الغزيرة وما يصطحبها من فيضانات .
ومثل الهاريكين تحدث التيفون في جنوب شرق آسيا وبصفة خاصة في بحر الصين وجزر الفلبين وجنوب اليابان في الفترة مابين مايو وديسمبر.وغير هذة المناطق تحدث الأعاصير المدارية أيضا في جهات مدارية أخرى مثل خليج البنغال والبحر العربي وشرقي جزيرة مدغشقر وشرق وشمال استراليا. .(علي علي البنا،1970،ص ص:136-138)


الترنادو :
هو أعنف أنواع العواصف التي تحدث في العروض الوسطى ، ويطلق عليها أحيانا ((التو يستر)) ويتكون الترنادو من دوامة هوائية إعصارية حول ضغط شديد الانخفاض ، وينشأ عن صغر هذه الدوامة الإعصارية انحدار شديد في الضغط ، مما يؤدي إلى سرعة وعنف الرياح التي تصل عادة ما بين 300,200 ميل في الساعة ويبلغ معدل تحركها 60ميلا في الساعة أو أكثر،
ويمكن تمييز الترنادو بسحبه القمعية التي تمتد من قاعدة المزن الركامية نحو سطح الأرض، فإذا حصل ان وصلت سطح الأرض نشأ عنها تخريب


عنيف، فالمنازل تنفجر نتيجة لقوة الرياح الشديدة ونقصان الضغط فجأة خارج المنازل، فقد حدث في 18 مارس عام 1925 أعنف ترنادو على ولايات مسوري والينوى وأنديانا بالولايات المتحدة الأمريكية؛ فأدى إلى موت 689 شخصا كما أدى إلى خسائر قدرت بنحو 16.5 مليون دولار ويصحب الترنادو حدوث ظاهرات العواصف الرعدية من مطر وبرد وبرق .
ويكثر حدوث الترنادو في الولايات المتحدة وعلى الخصوص في أودية أنهار المسيسبي وأوهايو والمسوري الأدنى، كما تحدث أيضا في ولايات خليج المكسيك وفي السهول العظمى وذلك عندما يتقابل الهواء الحار الرطب من خليج المكسيك بالهواء البارد الجاف الآتي من الشمال ،وأكثرها يحدث في الربيع وأوائل الصيف عندما يبلغ الاختلاف في درجات الحرارة والرطوبة
أقصاه في الكتل الهوائية على طول الجبهات الباردة وخارج القارة الأمريكية، يقل حدوث الترنادو وقد سجل حدوث بعضها قي اليابان واستراليا ونيوزيلندة وغرب إفريقيه ويطلق عليها في المنطقة الأخيرة الترنادو الافريقيه، وهي تهب على ساحل السنغال وغينيا في غرب إفريقيه وهذه تحدث نتيجة لالتقى الهواء الموسمي الحار الرطب بالرياح الجافة الآتية من الصحراء وفوق المحيطات تعرف الترنادو بالنافورات أو الأقماع المائية، وهي تشبه الترنادو التي تحدث على اليابس ولكن اصغر منها في القطر، وهي عبارة عن عامود أو اسطوانة من الهواء الذي تتخلله السحب والرذاذ والضباب، تدور حول نفسها في شكل قمع تمتد قاعدته من سحابة مزن ركامية كثيفة إلى سحابة من الرذاذ المائي تتكون فوق البحر؛ وذلك نتيجة لوجود رياح شديدة من نوع الترنادو وقد يصل ارتفاع النافورة إلى مئات الأمتار وقد تستمر لنحو نصف ساعة أو أكثر، وغالبا ما تتحرك قمتها بسرعة تختلف عن سرعة تحرك القاعدة فتلتوي ثم تتقطع وتتلاشى .(علي علي البنا،1970،ص ص:139-140).


يمكن تمييز ثلاثة أجزاء في الإعصار بها مطر.
1_مطر الجبهة الدفيئة إلى الشمال والشمال الشرقي والشرق من مركز الإعصار، حيث يتقابل الهواء الدافئ الرطب القادم من الجنوب مع الهواء البارد الجاف القادم من ناحية القطب(هذه الاتجاهات بالنسبة لنصف الكرة الشمالي)، لذلك يصعد الهواء الدافئ بسهولة فوق الهواء البارد كما لو كان الهواء البارد سلسلة جبلية وتحدث عملية تبريد الهواء الدافئ، ويبدأ تكون السحب وسقوط المطر أو الثلج ويتميز مطر الجبهة الدفيئة بأنه خفيف أو متوسط ولكنه يستمر فترة طويلة قد تصل إلى حوالي 24 ساعة دون انقطاع، ولذلك يكون هذا المطر مفيدا للنباتات.
2_مطر الجبهة الباردة إلى الجنوب إلى الجنوب الغربي من مركز الإعصار حيث يوجد أيضا نطاق يضطر الهواء فيه إلى الصعود إلى أعلى، وهنا تندفع التيارات الهوائية الباردة القادمة من الغرب والشمال الغربي وتدفع الهواء الدافئ الذي يوجد أمامها إلى أعلى وتحل محله، وعلى طول الجبهة الباردة تكون الرياح عنيفة والمطر عادة غزيرا ولكنه يستمر لفترة قصيرة.
3_هناك مطر يسقط في الجزء الدافئ من الإعصار ولكنه لا يرتبط بحركة انزلاق الهواء الدافئ فوق الهواء البارد على طول الجبهة الدفينة، وإنما هو عبارة عن حركة تصعيد للهواء الدافئ في الجزء الشرقي و الجنوبي الشرقي من الإعصار.


وتتكون في هذا الجزء السحب من النوع الركامي والمزن الركامي ويصحب سقوط الأمطار رعد وبرق.

درجات الحرارة أثناء مرور الإعصار:
في الجزء الجنوبي والجنوبي الشرقي من الإعصار توجد الكتل الهوائية الدفينة، وعلى ذلك يبدأ الإعصار بارتفاع درجات الجرارة إثناء مرور هذا الجزء من الإعصار ، ثم تسود درجات حرارة عادية أثناء مرور هذا الجزء من الإعصار، ثم تنخفض درجات الحرارة فجأة عند وصول الجبهة الباردة في مؤخرة الإعصار، ويساعد انخفاض درجات الحرارة على اشتداد سرعة الريح في هذا الجزء الخلفي من الإعصار.

درجات الحرارة أثناء مرور ضد الإعصار:
من الطبيعي أن تتوقع مثلا أن ضد إعصار شتوي قوي قادم من أوروبا أو شمال غرب آسيا ومتجه نحو الجنوب حتى يصل إلى منطقة البحر المتوسط، سوف يأتي معه بدرجات حرارة منخفضة هي المسئولة عن موجات البرد التي نشعر بها في مصر في بعض أوقات فصل الشتاء ،أما إذا كان الهواء الشمالي قادما من منطقة المحيط الأطلسي فان برودته تكون اقل. ويساعد على انخفاض درجات الحرارة أثناء مرور ضد الإعصار أن السماء تكون صافية وهذا يساعد على زيادة الإشعاع الأرضي أثناء ليل الشتاء الطويل. (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:102-104)



الاختلاف بين الأعاصير المدارية والانخفاضات الجوية:
على الرغم من ان الزوابع أو الأعاصير المدارية تتشابه مع الانخفاضات أو الأعاصير الجوية في العروض المعتدلة من حيث أنهما انخفاضات جوية تهب الرياح نحو مراكزهما وتدور حول مراكز الضغط المنخفض ضد اتجاه عقرب الساعة في نصف الكرة الشمالي ومع اتجاهه في نصف الكرة الجنوبي، إلا ان الزوابع المدارية تختلف عن الانخفاضات الجوية بما يلي:
1_ يتبين ان خطوط الضغط المتساوي حول مركز الانخفاض الجوي في الزوابع المدارية تبدو شديدة التقارب جدا ، كما ان مقدار الضغط فيها ينخفض كثيرا عن مقداره في حالة الانخفاضات الجوية في العروض المعتدلة.(قد يصل مقدار الضغط الجوي عند عين الزوبعة المدارية إلى نحو 28,50 بوصة أو 965 ملليبار). ونتيجة لانخفاض مقدار الضغط في مركز أو عين الزوابع المدارية فتتجه الرياح صوبه بسرعة شديدة (75_200ميل في الساعة) وتدور الرياح بشدة في حركة دائرية عظيمة السرعة.
2_لا توجد جبهات للزوابع المدارية كما هو الحال لجبهات الانخفاضات الجوية في العروض المعتدلة، ولكن قد يتمثل في منطقة عين الإعصار ذاتها عين هادئة يتراوح قطرها من 5_30 ميلا، وهذا يرجع الى هبوط الهواء عند عين الإعصار ويؤدي ذلك إلى استقراره نسبيا في هذا الموقع.
3_إذا كانت الزوبعة المدارية شبه ساكنة فتتوزع الأمطار الساقطة عند كل أجزاء الزوبعة، أما إذا كانت الزوبعة المدارية المتحركة فيزداد سقوط الأمطار عند النصف الأمامي من الزوبعة، وعلى أي حال تتميز هذه الأمطار الساقطة مع الزوابع المدارية بغزارتها وتبدو على سطح الأرض وكأنها سيول عنيفة.
4_ لا يصاحب سقوط البرد عمليات التساقط للزوبعة المدارية بخلاف ما يحدث في حالة التساقط بالانخفاضات الجوية.
5_ تتمركز الزوابع المدارية أساسا فوق المسطحات البحرية في مناطق الرهو الاستوائي وما يجاورها وبوجه خاص عند الجوانب الغربية من المحيطات المدارية والاستوائية ، في حين تحدث الانخفاضات الجوية فوق كل من اليابس والماء على السواء.



مناطق تكوين الزوابع المدارية:
ويكثر حدوث الزوابع المدارية عند هوامش مناطق الرهو الاستوائي بالجوانب الغربية من المحيطات حيث يكون الهواء أعلى رطوبة منه في شرق المحيطات، ولكن هذا لا يمنع من حدوث بعض الزوابع المدارية الضعيفة نسبيا عند شرق المحيطات في العروض شبه الاستوائية كتلك التي تحدث حول جزر الرأس الأخضر في المحيط الأطلسي وبجوار السواحل الغربية للمكسيك بشرق المحيط الهادي. إلا ان أعظم مناطق تكوين الزوابع المدارية تتمثل في المناطق الآتية:
1_فوق مياه البحر الكاريبي وخليج المكسيك وخاصة حول جزر الباهاما.
2_فوق مياه الساحل الغربي للمكسيك وأمريكا الوسطى بمياه المحيط الهادي.
3_فوق مياه بحر الصين وبالمسطحات المائية المجاورة لجزر الفلبين.
4_فوق مياه خليج بنغال وبدرجة أقل فوق مياه البحر العربي.
5_فوق القسم الجنوبي من المحيط الهندي وخاصة شرق جزيرة مدغشقر.
6_فوق مياه المحيط الهادي الجنوبي وبوجه خاص حول جزر ساموا وجزر فيجيز.(حسن أحمد أبو العينين،1980،ص ص:279-282).




الخاتمة:


من خلال هذا البحث توصلنا إلى العديد من النتائج المهمة أهمها أن الأعاصير وأضداد الأعاصير من واهم العوامل التي تؤثر في الطقس والمناخ خاصة في العروض الوسطى، وأن الترنادو هو اعنف أنواع العواصف التي تحدث في العروض الوسطى،كذلك أيضا انه توجد أحجام مختلفة للإعصار وأن الأعاصير تسود بين خطي عرض 35 درجه و65 درجة شمالا وجنوبا، وان للأعاصير العديد من الأضرار التي تلحقها بالملاحة والسفن ومراكز العمران، بالإضافة أيضا إلى خسارة في الأرواح ، ويكثر حدوث الزوابع المدارية عند هوامش مناطق الرهو الاستوائي بالجوانب الغربية من المحيطات، وأن هناك العديد من المميزات التي تميز الأعاصير المدارية عن الانخفاضات الجوية كما أنه تختلف تسمية الأعاصير من مكان إلى أخر.

ما هو " المنخفض الجوي " ؟

منخفضات الجوية
يعرف المنخفض الجوي بأنه جزء من الهواء فوق منطقة معينة من الأرض يتميز بضغط أخفض من ضغط الهواء في المناطق المحيطة به‏,‏ ومنها‏:‏
‏(1)‏ المنخفض الجوي الحراري‏:‏ وينشأ بسبب تسخين الهواء بملامسته لسطح الأرض مما يؤدي إلي تمدده‏,‏ وتناقص كثافته وارتفاعه إلي أعلي كما يحدث في المناطق الحارة‏.‏
‏(2)‏ المنخفض الجوي الجبهي‏:‏ وينشأ عند التقاء جبهتين هوائيتين إحداهما دافئة والاخري باردة‏,‏ فيصعد الهواء الدافئ إلي أعلي‏,‏ ويدخل الهواء البارد تحته فتتشكل كتلتان هوائيتان دافئة وباردة‏.‏
وتدور الرياح حول المنخفض الجوي في عكس اتجاه عقارب الساعة نحو الداخل وعلي ذلك فإن نمو المنخفض الجوي أو اضمحلاله يعتمد علي معدل دخول الهواء فيه عند سطح الأرض ومعدل خروجه منه إلي أعلي‏.‏
وتتحرك الرياح من المرتفع الجوي إلي المنخفض الجوي قرب سطح الأرض‏,‏ وفي الأجواء العليا تتحرك بشكل افقي معاكس بالنسبة للمرتفع الجوي أي يخرج من قمة المنخفض الجوي بحركة دورانية ليتجه مع الاتجاه السائد للرياح العليا‏,‏ بينما يدخل في قمة المرتفع الجوي هابطا إلي اسفل ليخرج من قاعدته‏.‏
ونظرا لقدوم الكتل الباردة من المناطق القطبية‏,‏ والكتل الدافئة من المناطق المدارية فإن التقاءهما يكون غالبا فوق مناطق العروض المتوسطة‏,‏ ونظرا لانحراف الكتل الهوائية في اثناء سيرها نحو اليمين في نصف الكرة الشمالي‏,‏ ونحو اليسار في نصفها الجنوبي‏,‏ فإن الجبهتين عند التقائهما تدور الرياح حول مركز المنخفض في اتجاه معاكس لاتجاه عقارب الساعة‏.‏ وصعود الهواء الرطب إلي اعلي في منطقة الضغط المنخفض يساعد علي تكثيف مابه من بخار الماء‏,‏ وعلي تكوين السحب الركامية‏,‏ وحدوث ظواهر الرعد والبرق فيها وربما إلي نزول المطر بإذن الله‏.‏

نكمل معكم غد واتمن من الاعضاء او غيرهم
يفيدنا بىي معلومه

مشكورين جميعا

ان شاء الله

ترون افضل من كذا
...........................

ممشكوور يارياح الصبا
....................

بحث رائع
بارك الله فيك اخي سحاب المدينة

معلومات عن البرق والرعد ، بحث كامل عن البرق و الرعد ، تقرير معلومات عن البرق والرعد ، بحث كامل عن البرق و الرعد

.................................................. .............................................
البرق، هو تفريغ كهربائي، لامع وساطع للغاية، يحدث في طبقات الجو بسبب تكون شحنات كهربائية وتوزعها في السحب الركامية (تشبه السندان)، أو الغيوم إلي تحدث فيها العواصف الرعدية.تحدث الصواعق، أو البروق، في العواصف الرعدية، وذلك لأن عملية التجميد التي تحدث في الطبقات العليا، تفصل بين الشحنات الموجبة والسالبة المتكونة. وبسبب حركة الهواء إلى الأعلى والأسفل تتباعد الشحنات الكهربائية، ويحصل نتيجة لذلك تفريغ كهربائي بين تلك الشحنات المتباعدة إما بين الغيوم ذاتها أو بين الغيوم المشحونة والأرض.يسخن الهواء القريب من مكان التفريغ هذا حتى 50 ألف درجة فهرنهايتية!، يعني أسخن من سطح الشمس ذاته !!. وفي الحقيقة فإن ضربة البرق هذه تحمل من الحرارة خمسة أضعاف حرارة الشمس ذاتها.ومع التبريد والتسخين السريعين للهواء القريب من مكان صاعقة البرق هذه، تتولد موجة صدمة؛ حيث " ينفجر" الهواء القريب منها فعليا، وهذا الانفجار يدوي بصوت مروع عالي الشدة والقوة، وهو ما نعرفه بالـ "الرعد".أظن أننا نتخيل جميعا أن البرق، كما هو مفهوم من الشرح، ينتقل من الغيوم إلى الأرض، لكن في الواقع المظاهر تغشنا أحيانا..ففي الواقع ينتقل البرق – كتفريغ شحنات كهربائية – على شكل قناة غير مرئية من الغيوم العالية إلى الأرض، وعندما يقترب من أي جسم على الأرض فإن فيض من الطاقة الكهربائية ذاك يعود في تلك القناة ويصبح البرق مرئيا!.وحتى لو لم يكن الجو ماطرا فإن خطر صاعقة البرق لا يزال قائما، فعادة يحدث أن يضرب البرق خارج الغيوم الثقيلة الماطرة، لكن من الممكن أيضا أن يضرب حتى بعد 10 أميال من مكان وجود الغيمة!.وهنا، في حال حصول عاصفة البرق، لا تفيد الأحذية المطاطية أو البلاستيكية في شيء، لكن لو كنت داخل السيارة فالأفضل أن تبقى داخلها ولا تغادرها، حيث يعمل السطح المعدني الخارجي للسيارة على حمايتك من الخطر المحدق الخارجي.. إذ يعمل جسم السيارة المعدني على نقل هذه الكهرباء وتفريغها في الأرض ..

ومن المعلوم أيضا أن مانعة الصواعق، لا "تمنع" الصواعق! ، لكنها تسهل مرورها إلى الأرض بأمان حيث يتم تفريغها.
ولو حصل أن ضربت أحدهم صاعقة – عافانا الله وإياكم - فعلى الأغلب سيفقد حياته بسبب التفريغ المريع للطاقة الكهربائية تلك، لكن، لو بقي على قيد الحياة بفضل الله ورحمته، فلا تظن أنك لو أمسكته ستتكهرب !، فجسم الإنسان ليس بطارية حية متنقلة، وفي كل الأحوال يجب أن يتم التعامل السريع مع المصاب والقيام بالإسعافات الأولية خشية من تضرر القلب بتلك الصدمة..




أضف إلى معلوماتك :
بنجامين فرانكلين ... وقصته مع هذه الظاهرة:
لقد قام العالم والمخترع والناشر والسياسي الأمريكي بنجامين فرانكلين ( 1706 ـ 1790 ) ببيان العلاقة بين البرق و الكهرباء بتجربة خطرة جدا ...

ففي عام 1752 ، طير فرانكلين طائرة ورقية في أثناء عاصفة رعدية . فسرت الكهرباء عبر خيط الطائرة المبتل إلى مفتاح معدني كان في الطرف الآخر للخيط . وعندما قرب فرانكلين إصبعه من المفتاح ، قفزت شرارة عبر الفجوة بينهما ، فاستنتج أن كهرباء السحب هي التي سببت الشرارة ، وأن التفريغ البرقي هو نوع من الشرر .
وفي عام 1753 .. أعلن عن اختراع قضيب مانع الصواعق ..

نبذة عن قضيب مانع الصواعق:
ينتصب على أسطح معظم البنايات العالية قضيب يسمى " مانع الصواعق " يتصل بالأرض بموصل سلكي .
الشحنات السالبة في أسفل السحابة المقتربة تجتذب الشحنات الموجبة من الأرض ؛ فتتدفق هذه الشحنات على جزيئات الهواء صعدا إلى السحب حيث تبطل مفعول بعض الشحنات السالبة في السحابة . وقد يمنع هذا حدوث الصاعقة .

لكن إن لم يكن هذا كافيا وحصل تفريغ برقي فإن الكهرباء تسري عبر القضيب والموصل السلكي إلى الأرض دون حدوث أي أضرار .

إله الرعد :
كان " ثـــور " بضم الثاء إله الرعد عند الاسكندنافيين القدماء ؛ ويتمثل بتمثال برونزي من القرن العاشر في أيسلندا .
ويزعم أن كان رجلا ضخما أحمر شعر الرأس واللحية ذا قوة وقدرة هائلتين . فكانت سهامه البارقة تسقط الصواعق من السحب حسب اعتقادهم .

بينما في الأساطير الإغريقية كان" زيوس"، كبير الآلهة هو إله البرق والرعد، فالرعد هو صوته عندما يغضب والبرق سهامه التي يرشق بها الأعداء، والله أعلم من هم أعداؤه بالضبط!

بحث عن الغيوم و الهطول كامل و مميز

.................................................. ..............

قال تعالى : (اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاءِ كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلالِهِ فَإِذَا أَصَابَ بِهِ مَنْ يَشَاءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ) (الروم:48)
ظلت كيفية تكون الأمطار لغزاً كبيراً طويلاً مع الزمن ، ولم يكن من الممكن اكتشاف مراحل تكون الأمطار إلا بعد اكتشاف الرادارات .
ووفقاً لهذه الاكتشافات يتكون المطر على ثلاثة مراحل : في المرحلة الأولى تصعد " المواد الأولية للمطر إلى الهواء مع الرياح ، وبعد ذلك تتشكل الغيوم و بعدها تبدأ قطرات المطر بالظهور .

https://www.55a.net/firas/photo/67534110.jpg
ووصف القرآن لتكون المطر يذكر هذه العلمية بشكل دقيق ، إذ يقول الله تعالى في وصف تكون المطر بهذه الطريقة :
قال تعالى : ( الله الذي يرسل الرياح فتثير سحاباً فيبسطه في السماء ..
و لنتفحص الآن المراحل الثلاثة التي تحددها الآية بطريقة علمية :
المرحلة الأولى : " الله الذي يرسل الرياح " .
إن فقاعات الهواء التي لا تحصى و التي ترغي في المحيطات قاذفة بجزئيات المياه نحو السماء . بعد ذلك تحمل الرياح هذه الجزيئات الغنية بالأملاح و ترفعها إلى الغلاف الجوي هذه الجزئيات التي تسمى الهباء الجوي تعمل كأفخاخ مائية و تكون قطرات الغيوم عبر تجميع نفسها حول بخار الماء الصاعد من البحار على شكل قطرات صغيرة .

https://www.55a.net/firas/photo/360171.jpg

المرحلة الثانية :
( فتثير سحاباً فيبسطة في السماء كيف يشاء و يجعله كسفاً ) .
تتكون الغيوم من بخار الماء الذي يتكثف حلو بلورات الملح او جزئيات الغبار في الهواء و لأن قطرات المياه في هذه الغيوم صغيرة جداً يبلغ قطر الواحدة منها ما بين 0.01 ـ 0.02 ملم ، فإن الغيوم تتعلق في الهواء و تنتشر في أرجاء السماء ، و بهذا تغطي السماء بالغيوم .
المرحلة الثالثة : ( فترى الودق يخرج من خلاله ) .
إن جزئيات المياه التي تحيط ببلورات الملح و جزيئات الغبار تتكاثف لتكون قطرات المطر و بهذا فإن المطر الذي يصبح أثقل من الهواء يترك الغيوم و يبدأ بالهطول على الأرض .

https://www.55a.net/firas/photo/834832.jpg


وكما نرى فإن كل مرحلة من مراحل تكون المطر مذكورة بالقرآن الكريم ، بل أكثر من ذلك ، فإن هذه المرحلة مشروحة بنفس السياق فكما هو الحال مع كثير من الظواهر الطبيعة الأخرى فقد أعطانا الله سبحانه و تعالى التفسير الصحيح حول هذه الظاهرة أيضاً ، و جعل الأمر معروفاً للناس في القرآن قبل قرون من اكتشافه .
و تذكر آية أخرى من القرآن الكريم المعلومات التالية عن تكون المطر :
( ألم تر أن الله يزجي سحاباً ثم يؤلف بينه ثم يجعله ركاماًُ فترى الودق يخرج من خلاله و ينزل من السماء من جبال ..
إن العلماء الذين يدرسون الغيوم توصلوا إلى نتائج مفاجئة بالنسبة لتكون الغيوم الممطرة .
فالغيوم الممطرة تتكون و تتشكل وفق نظام و مراحل محددة . فمثلاً مراحل تكون الركام و هو أحد أنواع الغيوم الممطرة هي :
المرحلة الأولى : هي مرحلة الدفع حيث تحمل الغيوم أو تدفع بواسطة الرياح .
المرحلة الثانية : هي مرحلة التجمع حيث تتراكم السحب التي دفعتها الرياح مع بعضها البعض لتكون غيمة أكير .
المرحلة الثالثة : هي مرحلة التراكم حيث أن السحب الصغيرة عندما تتجمع مع بعضها فإن التيار الهوائي الصاعد في الغيمة الكبيرة يزداد ، فالتيار الهوائي قرب مركز الغيمة يكون أقوى من التيارات التي تكون على أطرافها ، و هذه التيارات تجعل جسم الغيمة ينمو عمودياً و لذلك فإن الغيمة أو السحابة تتراكم صعوداً . هذا النمو العمودي للغيمة يسبب تمددها إلى مناطق أكثر برودة من الغلاف الجوي حينما تتكون حبات المطر و البرد و تصبح أكبر ثم أكبر و عندما تصبح حبات المطر و البرد ثقيلة جداً على التيارات الهوائية بحيث يتعذر عليها حملها تبدأ بالهطول من السحب الممطرة على شكل مطر أو حبات برد و غيرها .10
و يجب أن نتذكر دائما أن علماء الأرصاد الجوية لم يعرفوا تفاصيل تكون الغيوم و بنيتها ووظيفتها إلا من خلال استخدام التقينات المتطورة مثل الطائرات و الأقمار الصناعية و الحواسيب و من الواضح إن الله سبحانه وتعالى أعطانا هذه المعلومات عن الغيوم قبل 1400 سنة في زمن لم تكن لتعرف فيه .

كيفية تكون البرد في داخل السحب الركامية
.................................................. ..............

https://www.almlf.com/get-4-2011-almlf_com_wsptpgqd.jpg

كيف تتكون السحب فى السماء ؟
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
تتبخر الماء من البحار والمحيطات وتتكثف فى السما وتكون السحب
هذا ببساطة شديدة
.....................................
تجمع مرئي من جسيمات دقيقة من الماء أو الجليد أو كليهما عالقة في الغلاف الجوي ويحملها الهواء الذي يملأ جو الأرض, وينقلها من مكان إلى آخر, وفق نظام متعلق بدوران الأرض وبالمناخ في مناطقها المختلفة. قال تعالى {اللّهُ الّذِي يُرْسِلُ الرّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السّمَآءِ كَيْفَ يَشَآءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلاَلِهِ فَإِذَآ أَصَابَ بِهِ مَن يَشَآءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ} (سورة الروم) الآية (48) فالرياح بأمر الله تبخر الماء لتنشط وتكون السحب التي تنتشر على هيئة طبقة من السماء.


كيف تتكون السحب؟

تتكون السُّحُب من الماء المتبخر من البحار والبحيرات والمحيطات والأنهار ومن التربة الرطبة والنباتات. هذا الماء المتبخر الذي يسمى بخار الماء يتمدد ويبرد كلما ارتفع في الهواء. يستطيع الهواء حمل كمية معينة من بخار الماء عند أي درجة حرارة.

فإذا ما انخفضت درجة الحرارة، يبدأ بخار الماء في التكثف (يتحول إلى سائل)، على هيئة قطرات مائية دقيقة. وإذا انخفضت درجة الحرارة بشكل كاف، مع الاعتدال في الأحوال المناخية الأخرى، لا يتكثف بخار الماء إلى قطرات، إنما يتحول مباشرة إلى جليد بعملية تسمى التسـامي. وتحدث هذه العملية فوق درجة حرارة -40°م.



أنواع السحب‏

للسحب أنواع كثيرة والقليل منها هو الممطر كما تم وصفه في كتاب (الإعجاز القرآني في وصف السحاب الركامي) حيث صنف علماء الأرصاد السحب إلى أنواع متعددة. تعتمد على ارتفاع قاعدتها وسمكها، وطريقة تكوينها. وأحد أنواع هذه السحب: يسمى بالسحب الركامية, وهي الوحيدة التي قد تتطور بإذن الله لتصبح ما يسمى بالركام المزني (المطر). وهو النوع الوحيد الذي قد يصاحبه برد وبرق ورعد. ويتميز هذا النوع بسمك كبير. وقد يصل إلى أكثر من (15كم) ويشبه الجبال.

وبتطور علم الأرصاد الجوية.، واستخدام الأجهزة الحديثة، مثل أجهزة الاستشعار عن بعد، والطائرات والرادارات والأقمار الصناعية، وبمساعدة الحاسبات الإلكترونية استطاع علماء الأرصاد دراسة تفاصيل دقيقة عن مكونات السحب وتطورها، ومازال هناك الكثير أمام هذا الفرع من العلوم لاستكمال دراسته وفهمه. والسحاب الركامي الذي تصف الآية الكريمة تكوينه: هو ضمن ما درسه علماء الأرصاد واهتموا به من حيث: كيف يبدأ؟ كيف يتطور؟ الظواهر الجوية المصاحبة له. وقد أجاب القرآن الكريم على كل هذه التساؤلات قبل 1400 عام بدقة مذهلة

بحث عن المطر


بحث حول المطر


المطر
..........
المطر :
عندما تنظر إلى السماء ونرى غيوما سوداء ملبدة ، نتوقع هطول أمطار غزيرة ، ويعتقد الكثيرين منا أن هذا هو كل ما يلزم لتمطر السماء لكن الحقيقة هي أن المطر ينتج من عملية طويلة ومعقدة .
تبدأ العملية من لحظة سخونة الأرض من جراء أشعة الشمس ، مما يؤدي إلى تبخر المياه الموجودة في البحار والمحيطات والأنهر والبحيرات وحتى المياه الموجودة في التربة الرطبة .
يحمل الهواء الساخن الصاعد كل بخار المياه معه إلى الجو ، حيث يبدأ بالتمدد والبرودة وعند حدوث ذلك يتخلى الهواء الساخن عن بعض بخار المياه الذي كان معه ، مما يؤدي إلى تحول هذا البخار إلى غيوم وتسمى عملية التحول هذه (التكاثف ) .
يوجد داخل الغيوم نتيجة لعملية ( التكاثف ) قطرات مياه صغيرة سرعان ما تتكاثر ويكبر حجمها شيئا فشيئا من جراء تجمع مزيد من الرطوبة فيها ، عندما لا يعود بإمكان تيارات الهواء الاحتفاظ بقطرات المياه هذه فإنها تسقط إلى الأرض وتسمى خلال هذه المرحلة ( أمطارا ) .
يفرض الأن السؤال التالي نفسه ، لماذا تمطر أحيانا وتصحو أحيانا أخرى ؟ الجواب على هذا السؤال هو أن بخار المياه الذي تحتفظ به تيارات الهواء الساخنة لا يتحول إلى غيوم فيها قطرات مياه ( تكاثف ) إلا إذا حمل الهواء معه ما يكفي من جزئيات الغبار وبلورات الجليد والثلج .
وإذا ما حدث التكاثف ، فإن قطرات المياه لن تسقط إلا إذا دخلت إلى الغيوم كمية كافية من الرطوبة ، من أين تأتي الرطوبة ؟ توجد الرطوبة في كتل الهواء الساخنة وهكذا عند اصطدام كتلة هواء ساخنة تحتوي على غيوم ورطوبة بكتلة هواء باردة تبرد الأولى فتتشكل في غيومها قطرات المياه وتساقط أمطارا وهكذا تعتمد النشرات الجوية التي تتوقع هطول الأمطار على تحركات كتل الهواء الساخمة والباردة .

:203:

.......

........

.....

......

ان شاء الله البحوث طيبه

.........................

" البرق "
يحصل في السحب الكبيرة المحتوية على : قطرات ماء ، ثلج (السحاب المزني) ، البرق ناتج عن شحنات كهربائية تصطدم ببعضها (موجبة وسالبة ) وأيضا نسمع صوت خرفشة وهذا تمام مثل الرعد .

" الرعد "
يمكن للبرق أن يسخن الهواء في مساره إلى 30000 درجة مئوية, وهي درجة من درجة حرارة سطح الشمس بخمس مرات، يتمدد هذا الهواء بسرعة هائلة مسببا الصوت المدوي الذي يسمى الرعد، ويمكن سماع صوت الرعد على بعد 16كم.

" ضوء البرق "
يلمع البرق حوالي 6000مرة كل دقيقة في العالم، وإذا تم جمع وحفظ الطاقة الكهربائية الناتجة عنه كانت كافية للإنارة كل منزل في بريطانيا و فرنسا للأبد.

" سرعة البرق "
ينتقل البرق بسرعة تصل إلى 140000 كم / ساعة وذلك أثناء عودته إلى السماء،ولو وجد صاروخ يتحرك بمثل هذه السرعة لوصل القمر في ثانيتين ونصف.

خصائص المنخفض الجوي:

1- وجود تيارات هوائية صاعدة الى الأعلى فهو يكون مصحوب بتكون الغيوم وتساقط الأمطار

2- تتناقص قيم الضغط الجوي بالإتجاه نحو مركز المنخفض

3- يتصف المنخفض بخاصية تجميع الرياح حيث تهب الرياح ومن جميع الإتجاهات نحو مركز المنخفض

خصائص المرتفع الجوي [ عكس المنخفض ]:

1- وجود تيارت هوائية هابطة حيث يسخن الهواء ويكون الجو صافيا مشمساّ

2- تزيد قيم الضغط الجوي كلما إتجهنا نحو مركز المرتفع الجوي

3- يشكل المرتفع الجوي منطقة توزيع الرياح حيث تتجه من المركز الى جميع الإتجاهات

توقعات الضغط السطحي خلال الـ 24 ساعة القادمة في المحيط الهندي



https://www.imd.gov.in/section/nhac/i...01-MSLP_00.gif

وتسود الغيوم كما هو معروف ضمن طبقة التروبوسفير ، وتكون قممها ذات ارتفاع أعلى في العروض المنخفضه ، مما هو عليه في العروض المتوسطه و المرتفعه ، و لقد اتفق على تقسيم الجزء من الغلاف الجوي الذي توجد فيه الغيوم إلى 3 طبقات : منخفضه ، متوسطه , عليا . ولكل طبقة غيومها الخاصة بها و تتراكب طبقات الغيوم فوق بعضها ، وتتغير حدودها باختلاف درجة العرض .

نكمل



وفي بحثنا هذا سوف نرى التطابق الكامل والمذهل بين ما جاء في كتاب الله، وبين الكلام الذي يطلقه الغرب اليوم حول أسرار الغيوم، حتى إننا نرى الكلمة القرآنية ذاتها ترد على ألسنة علماء الغرب وهم من غير المسلمين!



إنها الغيوم! حاول الناس معرفة أسرارها منذ آلاف السنين، ونُسجت حولها الأساطير وكانت بعض الشعوب تدعي أن للغيوم آلهة! فكانوا يسجدون لها ويخافون منها، ويطلبون منها أن ترزقهم، ولذلك جاء القرآن ليصحح هذه المعتقدات وليخبرنا بأن تشكل الغيوم ونزول المطر هو ظاهرة طبيعية، الله تعالى هو من يتحكم بها بالكامل!
لقد تطورت وسائل القياس كثيراً، وأصبح العلماء يستخدمون الأقمار الاصطناعية في دراسة الغيوم، فبعد تطور علم الأرصاد وتطور أجهزة قياس الحرارة والضغط والكثافة والرطوبة، أصبح بالإمكان إجراء دراسات دقيقة على الغيوم لمعرفة أسرار المطر. ومن الحقائق المهمة اكتشاف الغيوم الركامية. فقد تبين أن الغيوم تبدأ على شكل ذرات من البخار تتكثف وتتجمع بفعل الشحنات الكهربائية والغبار الموجود في الهواء ثم تشكل غيوماً صغيرة.
هذه الغيوم تتراكم فوق بعضها حتى تصبح كالجبال! والعجيب أن القرآن الكريم تحدث بدقة تامة عن مراحل تشكل السُّحُب. يقول تعالى: (ألم تر أن الله يزجي سحاباً ثم يؤلف بينه ثم يجعله ركاماً) [النور: 43]. وعندما قاس العلماء ارتفاع هذه الغيوم تبيّن أنها تمتد في الجو آلاف الأمتار، تماماً بنفس ارتفاع الجبال، فسبحان الله!
إن رحلة تشكل الغيوم تبدأ بدفع ذرات بخار الماء من البحار باتجاه الأعلى بواسطة الرياح. ثم يتم التأليف بين هذه الذرات من البخار لتشكل غيوماً. ثم تتراكم هذه الغيوم فوق بعضها حتى تصبح جاهزة لإنزال الماء منها، يتابع البيان الإلهي: (فترى الودْقَ يخرج من خلاله) والودق هو المطر الذي يخرج من خلال هذه السُّحُبْ.



صورة للغيوم الركامية ملتقطة بواسطة القمر الصناعي من الفضاء، ويقول العلماء إن هذه الغيوم ترتفع مثل الأبراج بحدود 20 كيلو متر، وهي أشبه بالجبال! حيث نلاحظ القاعدة العريضة والقمة في الأعلى تماماً مثل الجبل، ونؤكد أنه لا يمكن لأحد من البشر أن يصف الجبال بالغيوم إلا إذا كان يراها من الأعلى، ولذلك سماها القرآن بالجبال، وهذا دليل على أن الذي أنزل القرآن يرى هذه الغيوم من أعلى!
ثم يأتي تصوير شكل هذه السُّحُب على أنها جبال، يقول تعالى: (ويُنَزِّل من السماء من جبالٍ فيها من بَرَدٍ) فالبَرَد الذي نراه هو في الحقيقة من الغيوم العظيمة كالجبال ولا يمكن أن ينْزل البرد من غيوم صغيرة. لذلك نجد أن البيان الإلهي دقيق جداً، فجاء الحديث عن البَرَد وقبله حديث عن جبال من الغيوم للدلالة على أن البَرَد لا يتشكل إلى في حالةٍ خاصة من حالات تشكل الغيوم وهي الغيوم على شكل الجبال (الركام) والباردة جداً.



هذه صورة لسلسلة من الغيوم التُقطت من خارج الأرض، وتبدو هذه الغيوم أشبه بسلسلة جبال، ولذلك فإن العلماء اليوم يشبهون الغيوم الركامية بالجبال، لأنها ترتفع لعدة كيلو مترات ولها قاعدة عريضة مثل قاعدة الجبل وقمة مثل قمة الجبل.
تصنف الغيوم حسب ارتفاعها:
1- الغيوم العالية من 6 إلى 8 كيلو متر.
2- الغيوم المتوسطة من 2 إلى 6 كيلو متر.
3- الغيوم المنخفضة وهي أقل من 2 كيلو متر.
وتعتبر الغيوم الركامية العالية من أهم أنواع الغيوم لأنها تعطينا الأمطار الغزيرة ولا يتشكل البرد إلا في الغيوم العالية وكذلك البرق والرعد.



من حديث القرآن في علم المياه أنه حدد أوزان السحب التي تغطي معظم أجزاء الكرة الأرضية، إن أوزان هذه السُّحُب تبلغ آلاف البلايين من الأطنان! وإذا علمنا أن مساحة أسطح البحار التي تغطي ثلثي الأرض تقريباً تبلغ أكثر من (340) مليون كيلو متر مربع، فتخيل معي حجم التبخر الحاصل على مدار العام من أسطح بحار الأرض، وكم هو هائل وزن الغيوم المبسوطة في السماء.
إن الأوزان الثقيلة للغيوم لم يتم تقديرها إلا مؤخراً بعد معرفة أسرار السحاب، ولكن كتاب الله تعالى يتحدث عن هذه الغيوم الثقيلة وإنشائها بقول الحق تعالى: (هُوَ الَّذِي يُرِيكُمُ الْبَرْقَ خَوْفاً وَطَمَعاً وَيُنْشِئُ السَّحَابَ الثِّقَالَ) [الرعد: 12]. وتأمل معي كيف ربط القرآن بين البرق والسحاب والثقال، ونحن نعلم اليوم بأن أثقل الغيوم وأكثفها هي تلك التي يرافقها البرق!
هنالك دور مهم للرياح وهو إثارة السحاب، لأن تجميع قطرات الماء حول ذرات الغبار هو مرحلة أولى، وهنالك مرحلة ثانية، وهي إثارة هذه القطرات لتشكل الغيوم بواسطة الحقول الكهربائية. وهذه العملية لم يتم كشفها إلا في السنوات القليلة الماضية، إن الحقول الكهربائية تتشكل بشكل أساسي بواسطة الرياح التي تدفع بذرات الماء وذرات البخار وبسبب الاحتكاك بين هذه الذرات وتلك تنشأ الشحنات الكهربية الموجبة والسالبة.



تتشكل الغيوم نتيجة وهج الشمس الذي يقوم بتيخير ماء البحر وصعوده بفعل تيارات الهواء القوية، أي أن هناك علاقة بين المطر النازل والسراج الوهاج الذي هو الشمس، وهذا ما أشار إليه القرآن في آية عظيمة، يقول تعالى: (وَجَعَلْنَا سِرَاجًا وَهَّاجًا * وَأَنْزَلْنَا مِنَ الْمُعْصِرَاتِ مَاءً ثَجَّاجًا) [النبأ: 13-14].
إن نوعية الشحنات هذه تتحكم في شكل الغيوم وانبساطها في السماء، وكل هذه العمليات تجري وفق قوانين رياضية دقيقة ومُحكمة وشديدة التنظيم.بعدما أُثيرت ذرات بخار الماء واجتمعت تشكل قِطَعاً من الغيوم ضخمة أو (كِسَفاً من الغيوم)، وعندها تكتمل العملية وتبدأ المياه بالنُّزول من خلال هذه الغيوم. ويؤكد العلماء اليوم في اكتشاف جديد أن الظروف الكونية المحيطة بالأرض تؤثر على تشكل الغيوم وعلى حالة الطقس بشكل عام.
فالرياح الشمسية وما تبثه من جسيمات مشحونة كهربائياً تساهم في تغيير المجالات الكهرطيسية المحيطة بذرات بخار الماء والمتصاعدة للأعلى، ويقول العلماء هناك عمليات تآلف وانسجام دقيقة جداً تحدث قبيل تشكل الغيوم، ولولا هذه العمليات الكهربائية لم يكن للغيوم أن تتشكل. وهذا ما أشار إليه القرآن الكريم في عبارة رائعة عندما قال تعالى: (ثم يؤلف بينه) أي أن الله تعالى يهيء الظروف والشروط البيئية المناسبة لالتقاء واجتماع ذرات بخار الماء لتشكل قطع الغيوم.



صورة لغيوم ركامية يبلغ ارتفاعها عن سطح البحر 8-12 كيلو متر، وتصل سرعة الرياح التي ساهمت في تشكيل هذه الغيوم إلى 290 كيلو متر في الساعة. تمتد هذه الغيوم لمئات الكيلومترات فوق المحيط. ويقول العلماء لولا وجود الحقول الكهرطيسية وتوافق هذه الحقول مع بعضها وتآلفها، ما أمكن لهذه الغيوم أن تتشكل وتجتمع. وهذا ما أشار إليه القرآن بقوله تعالى: (ألم تر أن الله يزجي سحاباً ثم يؤلف بينه ثم يجعله ركاماً)، أي يجعل هذه القطع من الغيوم تتقارب من بعضها وتتجاذب تبعاً للشحنة الكهربائية التي تحملها، فتجد الموجب ينجذب للسالب، فسبحان الله!
إن الشيء العجيب أن القرآن يتحدث عن هذه العمليات الدقيقة بشكل مذهل، يقول عز وجل: (اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاء كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلَالِهِ فَإِذَا أَصَابَ بِهِ مَن يَشَاءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ) [الروم: 48].
وتأمل معي المراحل التي حددتها الآية الكريمة:
1ـ إرسالُ الرياح: لترفع ذرات الماء من البحار إلى الجوّ.
2ـ إثارة السحاب: من خلال تلقيحه وتجميعه.
3ـ بسطُ السحاب: من خلال الحقول الكهربائية.
4ـ جعلُه كِسَفاً: أي قطعاً ضخمة وثقيلة.
5ـ نزول الودْق: وهو المطر الغزير.
أليست هذه المراحل مطابقة لأحدث الأبحاث العلمية عن آلية نزول المطر؟ يقول تعالى في آية أخرى: (وَاللَّهُ الَّذِي أَرْسَلَ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَسُقْنَاهُ إِلَى بَلَدٍ مَّيِّتٍ فَأَحْيَيْنَا بِهِ الْأَرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا كَذَلِكَ النُّشُورُ) [فاطر: 9].



صورة للغيوم من فوق سطح الأرض، وتظهر بأشكال هندسية رائعة، إن علماء الأرصاد يعجبون من القوى التي تتحكم بهذه الغيوم، وتسوقها لتشكل هذه المجموعات وهذه اللوحات الرائعة. وأكثر عجب هؤلاء العلماء من هذه القطع من الغيوم التي يسمونها (خلايا) والعجيب أن القرآن حدثنا عن ذلك وسمى هذه الغيوم (كِسَفًا) أي قطعاً متوضعة بانتظام، فقال: (اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَابًا فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاءِ كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفًا) [الروم: 48].
لنتأمل الآن ما تقوله الموسوعات الغربية عن تعريف الغيوم وأنواعها ومهامها، وهي تلخص ما وصلت إليه المعرفة في القرن الحادي والعشرين [10]:
إن أهم أنواع الغيوم هي تلك الغيوم التي تتشكل عمودياً على شكل طبقات بعضها فوق بعض وتدعى الغيوم الركامية، وهذه الغيوم تكون ثقيلة جداً، ولها شكل يشبه الجبال أو الأبراج، وهذه الغيوم مسؤولة عن الأمطار الغزيرة والبرق والبرد.
وهنا يعجب المرء من هذا الوصف، صدقوني عندما قرأت هذه المقالة على أحد المواقع الغربية ظننتُ بأني أقرأ تفسيراً للقرآن، لأن الكلام ذاته موجود في كتاب الله تعالى قبل أربعة عشر قرناً: يقول تعالى: (أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ يُزْجِي سَحَابًا ثُمَّ يُؤَلِّفُ بَيْنَهُ ثُمَّ يَجْعَلُهُ رُكَامًا فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلَالِهِ وَيُنَزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ جِبَالٍ فِيهَا مِنْ بَرَدٍ فَيُصِيبُ بِهِ مَنْ يَشَاءُ وَيَصْرِفُهُ عَنْ مَنْ يَشَاءُ يَكَادُ سَنَا بَرْقِهِ يَذْهَبُ بِالْأَبْصَارِ) [النور: 43].



للجبال دور مهم في تشكل الغيوم ونزول المطر، وفي تجميع الماء في الوديان أسفل الجبال، وقد ربط البيان الإلهي بين الجبال الشامخات وبين الماء الفرات العذب الذي نشربه، قال تعالى: (وَجَعَلْنَا فِيهَا رَوَاسِيَ شَامِخَاتٍ وَأَسْقَيْنَاكُمْ مَاءً فُرَاتًا) [المرسلات: 27].
والآن لنتأمل هذه المراحل من جديد ونرى التطابق الكامل بين العلم والقرآن:
1- يقول العلماء: إن أول خطوة في تشكل الغيوم هي الرياح! إن الرياح لها دور كبير في تشكل الغيوم وهذا ما أكده القرآن بقوله: (أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ يُزْجِي سَحَابًا).
2- ويؤكدون أن الخطوة الثانية هي التوافق والانسجام والتآلف بين الحقول الكهربائية لذرات بخار الماء ولقطع الغيوم، وهذا ما عبر عنه القرآن بقول الحق تبارك وتعالى: (ثُمَّ يُؤَلِّفُ بَيْنَهُ).
3- هم يسمون هذه الغيوم "ركاماً" cumulus والقرآن ذكر هذا الاسم: (ثُمَّ يَجْعَلُهُ رُكَامًا).
4- بعد القياسات وجدوا أنها ثقيلة وتزن ملايين الأطنان، ويقولون إنها ذات كتلة هائلة heavy masses وهذا ما قرره القرآن، يقول تعالى: (وَيُنْشِئُ السَّحَابَ الثِّقَالَ).
5- وجدوا أن الغيوم الركامية تعطي الأمطار الغزيرة، وهذا ما أشار إليه القرآن بكلمة (الودق) وهو المطر الغزير، وهو ما يعبر عنه العلماء بمصطلح showers of rain يقول تعالى: (فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلَالِهِ).
6- بعدما صوروا هذه الغيوم بالأقمار الاصطناعية وجدوا أنها تشبه الجبال، فاستخدموا هذا التشبيه الدقيق في القرن الحادي والعشرين، ويقولون في موسوعاتهم بالحرف الواحد whose summits rise in the form of mountains أي أن قمم هذه الغيوم تشبه الجبال، ولكن القرآن سبقهم غليه يقول تعالى: (وَيُنَزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ جِبَالٍ فِيهَا مِنْ بَرَدٍ).
7- بعد أن اخترقوا هذه الغيوم الركامية وجدوا أن البرد لا يتشكل إلا فيها، لأن تشكل البرد يحتاج لعاصفة بردية hailstorms وهذه العاصفة لا يمكنها أن تهب إلا في الغيوم التي على شكل جبال، وهذا ما حدثنا به القرآن: (بَرَدٍ فَيُصِيبُ بِهِ مَنْ يَشَاءُ وَيَصْرِفُهُ عَنْ مَنْ يَشَاءُ).
8- وجدوا أيضاً أن هذه الغيوم هي البيئة المناسبة لتشكل العواصف الرعدية thunderstormsالتي يحدث فيها البرق، وهذا ما أخبر به القرآن صراحة بقوله تعالى: (يَكَادُ سَنَا بَرْقِهِ يَذْهَبُ بِالْأَبْصَارِ).



إذا نظرنا من حولنا، ألا نجد النظام يشمل كل شيء في خلق الله تعالى؟ وفي الصور التي تلتقطها الأقمار الاصطناعية لكوكب الأرض ألا نلاحظ توزيعاً محدداً للرياح على سطح الأرض؟ أيضاً في القرآن حديث عن التصريف أو التوزيع الدقيق لخارطة الرياح، يقول عز وجل: (إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضِ وَاخْتِلاَفِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ وَالْفُلْكِ الَّتِي تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِمَا يَنفَعُ النَّاسَ وَمَا أَنزَلَ اللّهُ مِنَ السَّمَاءِ مِن مَّاء فَأَحْيَا بِهِ الأرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا وَبَثَّ فِيهَا مِن كُلِّ دَآبَّةٍ وَتَصْرِيفِ الرِّيَاحِ وَالسَّحَابِ الْمُسَخِّرِ بَيْنَ السَّمَاء وَالأَرْضِ لآيَاتٍ لِّقَوْمٍ يَعْقِلُونَ) [البقرة: 164]. وتأمل معي كيف ربط البيان الإلهي بين توزع الرياح وتصريفها، وبين السحاب، وذلك للدلالة على دور الرياح في تشكل السحاب. فسبحان الذي حدثنا عن هذه العلوم قبل أن يكتشفها العلماء بقرون طويلة!
وهنا يتعجب المؤمن من روعة البيان القرآني ودقة وصفه لحقائق الأمور، وهنا تتجلى حكمة الله البالغة في إبقاء المؤمن في حالة تأمل لعظمة خلق الله تعالى ليدرك عظمة الخالق، وليزداد إيماناً وخشوعاً لهذا الإله الكريم وليبقى في حالة تفكر وتدبر لكلام الله تعالى ويردِّد هذا الدعاء لله تعالى: (الَّذِينَ يَذْكُرُونَ اللّهَ قِيَاماً وَقُعُوداً وَعَلَىَ جُنُوبِهِمْ وَيَتَفَكَّرُونَ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضِ رَبَّنَا مَا خَلَقْتَ هَذا بَاطِلاً سُبْحَانَكَ فَقِنَا عَذَابَ النَّار) [آل عمران: 191].

البرق هو هذا الضوء المبهر الذي يظهر فجأة في قلب السماء في الأيام التي تسوء فيها أحوال الجو, وهو عبارة عن الضوء الناشئ نتيجة تصادم سحابتين أحدهما تحمل الشحنة فكهربائية السالبة والأخرى تحمل الشحنة الكهربائية الموجبة وبذلك ينتج عن التصادم شرارة قوية تصدر علي هيئة الضوء الذي نراه فجأة ثم يختفي في الأيام ذات الطقس السيء، كما أن هذا الضوء يعقبه صوت عالٍ قادم من السماء وهو ما يسمى بالرعد، والإثنان معاً يطلق عليهم اسم الصاعقة.