مفهووم ومرجعه الطقس

[احمد الحربي]

مااذ اعرف عن الطقس ماذ تعرف عن الطقس

[احمد الحربي]

علم الأرصاد الجوية؛ وهو علم الجو أو علم الظواهر الجوية أو علم الأنواء، وأصل الكلمة ميتيورولوجي (من اليونانية μετέωρος ،metéōros "عالية في السماء أو شاهق"، وλογία ،logia الذي يعني دراسة أو علم، لذلك فإن المعنى اللفظي لها هو علم الأشياء العليا أو دراستها، أي دراسة الجو. ويعرف حاليا بمجموعة من التخصصات العلمية التي تعنى بدراسة الغلاف الجوي التي تركز على أحوال الطقس والتنبؤات الجوية (خلافا لعلم المناخ). الدراسات في هذا المجال تعود لآلاف السنين، على الرغم من أن التقدم الكبير في مجال الأرصاد الجوية لم يحدث حتى القرن الثامن عشر. وشهد القرن التاسع عشر تقدما سريعا في علم الأرصاد الجوية بعد تطور شبكة مراقبة حالة الطقس (محطات الأرصاد الجوية، وغيرها)عبرالعديد من البلدان. في النصف الأخير من القرن العشرين تحقق التقدم الكبير في التنبؤ بأحوال الطقس، وذلك بعد تطور جهاز الحاسب الإلكتروني.

الظواهر الجوية وهي الأحداث الجوية الملاحظة بما فيها الظواهر الضوئية وتم تفسيرها بواسطة علم الأرصاد الجوية. هذه الأحداث تتوقف على وجود مجموعة من المتغيرات-العناصرالجوية- في الغلاف الجوي. وهي درجة الحرارة، الضغط الجوي، وبخار الماء، ومعدلات تواجدها وتفاعل كل عنصر، والتغيرات التي تطرأ عليها بمرور الزمن. إن أغلب الأحداث الجوية على الأرض تقع في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي –التربوسفير-. تدرس النطاقات المختلفة لتحديد الكيفية التي تؤثر فيها النظم المحلية، والإقليمية، والعالمية على الطقس والمناخ. الأرصاد الجوية وعلم المناخ، وفيزياء الغلاف الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي هي تخصصات فرعية لعلوم الغلاف الجوي. الأرصاد الجوية وعلم المياه يؤلفان معا علم الظواهر الجوية المائية. التفاعلات بين الغلاف الجوي للأرض والمسطحات المائية هي جزء من دراسات المحيطات والغلاف الجوي. تتعدد تطبيقات الأرصاد الجوية وتستخدم في ميادين متنوعة مثل المجال العسكري، وإنتاج الطاقة، والنقل، والزراعة والبناء.

و ينقسم عِلْم الأرصاد الجوية إلى:

عِلْم المناخ
فيزياء الغلاف الجوي
كيمياء الغلاف الجوي
مجالاتَ ثانويةَ مِنْ العلوم الجوية
وهذه الأشياء هي المواد الأساسية في علم الأرصاد الجوية

[احمد الحربي]

انظر أيضا التسلسل الزمني للأرصاد الجوية

في 350 قبل الميلاد، وضع ارسطو كتابا أسماه ميتيورولوجيا أي دراسة الجو. يعتبر ارسطو مؤسس علم الأرصاد الجوية، كما يظن البعض؛ حيث أنه ول2000 سنة، لم يضف أحد شيئا مهما على النتائج التي توصل إليها (فاراند،1991). أحد أروع إنجازاته، ما ذكر في كتابه "دراسة الجو" وهو وصف ما يعرف الآن باسم "دورة الماء". العالم الإغريقي ثيوفراستوس وضع كتابا عن التنبؤ بالأحوال الجوية، وسمي كتاب الدلائل. ظلت أعمال ثيوفراستوس كأهم المراجع في دراسة الأحوال الجوية والتنبؤ بالطقس في ما يقرب من 2،000 سنة. في 25 ميلادي، نشر بمبنيوس ميلا Pomponius Mela، العالم الجغرافي في الإمبراطورية الرومانية، خرائط للمناطق المناخية قسم فيها سطح الأرض إلى منطقة حارة في الوسط، ومنطقتين معتدلتين شمالية وجنوبي. في القرن التاسع الميلادي كتب عالم الطبيعيات المسلم أبو إسحاق الكندي بحثا في الأرصاد الجوية بعنوان "رسالة في العلة الفاعلة للمد والجزر"، الذي يقدم حجة على عملية المد والجزر التي "تعتمد على التغيرات التي تحدث في الهيئات نظرا لارتفاع وانخفاض درجة الحرارة"، أيضا في القرن التاسع، كتب العالم النبات المسلم الدينوري النبات (كتاب من النباتات)، والذي يتناول تطبيقات الأرصاد الجوية في مجال الزراعة خلال الثورة الزراعية للمسلمين. وهو يصف دلائل حالة الطقس من السماء، والكواكب والأبراج، والشمس والقمر، ومراحل القمر للاستدلال على المواسم والأمطار، والأنواء (الأجرام السماوية الدالة على المطر)، والغلاف الجوي وظواهر مثل الرياح، والرعد والبرق، والثلوج والفيضانات والوديان والأنهاروالبحيرات والآبار وغيرها من مصادر المياه.

[عدل] أبحاث الغلاف الجوي عن الظواهر الضوئية
في 1021، كتب العالم المسلم ابن الهيثم، عن ظاهرة انكسارالضوء في الغلاف الجوي. وقال إنه تبين أن حدوث ظاهرة الشفق تعود إلى انكسار الضوء في الغلاف الجوي، وأن الشرط الأساسي لحدوثها هو زاوية غروب الشمس- تحديدا عندما تكون الشمس 19 درجة تحت الأفق-، واستخدما لنظريات والبراهين الهندسية لقياس ارتفاع الغلاف الجوي، حيث وجد أنه 52000 ميل روماني (49 ميل، 79 كيلومتر) Passuum، وهو قريب جدا من القياسات الحديثة التي تقدر ب50 ميلا (80 كم). كما أدرك أن الغلاف الجوي أيضا يعكس الضوء من خلال ملاحظته لسطوع السماء حتى قبل شروق الشمس. في 1121، نشر للعالم المسلم عبد الرحمن الخازني كتاب ميزان الحكمة، وهي أول دراسة عن اتزان السوائل. وفي أواخر القرن الثالث عشر وأوائل القرن الربع عشر، أكمل محمد قطب الدين الشيرازي وتلميذه كمال الدين الفارسي أعمال ابن الهيثم، وكانا أول من وضع تفسيرات صحيحة لظاهرة قوس قزح. في 1716، اقترح ادموند هالي أن تكون الشفق أو الوهج القطبي ارورا aurorae نتيجة لخروج غاز لامعٍ من جوف الأرض إلى الغلاف الجويّ –نظرية الأرض المجوفة- على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض.

[عدل] أدوات القياس والتصنيف
انظر أيضا أجهزة الأرصاد الجوية

في 1441، الملك سيه جونغ Sejongs ابن الامير منجونغ Munjong، ابتكر أول مقياس موحد لكمية المطر-ممطار-. واستخدم طوال عهد أسرة جوسون Joseon في كوريا كوثيقة رسمية، ووسيلة لتقييم الأراضي والضرائب على أساس إمكانات المزارعين لموسم الحصاد. في 1450، وضع ليون باتيستا البرتي Leon Battista Alberti لوحة متأرجحة كأول مقياس لشدة الرياح-مرياح- anemometer. في 1607، ابتكر غاليليو الثيرموسكوب –محرار-thermoscope. في 1611، كتب يوهانس كيبلير أول مقالة علمية عن بلورات الثلج السداسية : "(A New Year's Gift of Hexagonal Snow)". في 1643، اخترع العالم توريتشيللي مقياس الضغط الزئبقي-البارومترالزئبقي-. في 1662، ابتكر السير كريستوفر ورن Christopher Wren مقياس كمية المطر-الممطار- الميكانيكي الذاتي التفريغ. في 1714، طورغابرييل فهرنهايت مقياس موثوق لقياس درجة الحرارة باستخدام الزئبق. في 1742، آندرس سلسيوس، وهو عالم فلك السويدي، اقترح "الدرجة المئوية، السيليزية" لدرجة الحرارة، وهي سلف المقياس المئوي الحالي. في 1783، أول مقياس رطوبة –مرطاب- شعري يظهر بواسطة هوراس بنديكت Horace-Bénédict de Saussure. في 1802-1803، كتب لوقا هوارد مقالا عن تعديل السحب the Modification of Clouds وقد وضع الأسماء اللاتينية لأجناس السحب. في 1806، ابتكر فرانسيس بوفورت نظام لتصنيف سرعة الرياح. وقبل نهاية القرن التاسع عشر صدر أول أطلس للسحب من المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، وتضمن الأطلس الدولي للسحب، واستمر صدوره منذ ذلك الحين. في نيسان/أبريل عام1960 كان ميعاد إطلاق أول قمر صناعي مستخدم للأرصاد الجوية وكان اسمه تايروس-1 (بالإنجليزية: 1-Tiros)

[عدل] أبحاث في تركيب الغلاف الجوي
في 1648، قام بليز باسكال بإعادة اكتشاف أن الضغط الجوي يتناقص بالارتفاع عن مستوى سطح الأرض، واستنتج ان هناك فراغا فوق الغلاف الجوي. في 1738، نشر دانيال بيرنولي كتابه عن حركة الموائع Hydrodynamics، حيث شرع في النظرية الحركية للغازات، ووضع القوانين الأساسية لنظرية الغازات. في 1761، اكتشف جوزيف بلاك أن الجليد يمتص الحرارة مع ثبات درجة حرارته-صفر مئوية- خلال الذوبان. في 1772، اكتشف دانيال روثرفورد أحد طلاب بلاك عنصر النتروجين، وأسماه الهواء المحروق phlogisticated، إلى جانب أنه وضع نظرية مادة اللاهوب. في 1777، اكتشف أنطوان لافوازييه الأوكسجين وفند نظرية مادة اللاهوب. في 1783، في مقاله تأملات حول مادة اللاهوب، استنكر نظرية مادة اللاهوب، واقترح نظرية السيال الحراري. في 1804، لاحظ السير جون ويسلي أن السطح الأسود يشع الحرارة بفعالية أكبر من السطح المصقول، مما يشير إلى أهمية إشعاع الجسم الأسود. في 1808، جون دالتون دافع عن نظرية السيال الحراري في نظام جديد للكيمياء، ووصف كيف ترتبط مع المواد، وخاصة الغازات، وافترض أن القدرة الحرارية للغازات تتفاوت عكسيا مع الوزن الذري. في 1824، قام سادي كارنو بتحليل كفاءة المحركات البخارية باستخدام نظرية السيال الحراري، وقد استحدث مفهوم العملية العكسية reversible process، وفرضية عدم وجود هذا الشيء في الطبيعة، وبذلك وضع الأساس للقانون الثاني للديناميكا الحرارية.

[عدل] أبحاث في المنخفضات الجوية والتيارات الهوائية
في 1494، تعرض كريستوفر كولومبس لتجربة الإعصار الإستوائي، يؤدي إلى أول مقالة أو ملاحظات أوروبية عن الاعاصير. في 1686، قدم ادموند هالي دراسة منهجية عن الرياح التجارية والرياح الموسمية، وافترض أن حرارة الشمس هي السبب في عدم استقرار الغلاف الجوي. في 1735، اقترح جورج هادلي ما سمي بالتفسير المثالي لدورة الغلاف الجوي من خلال دراسة الرياح التجارية. في 1743، لاحظ بنجامين فرانكلين أن الإعصار يحول دون رؤية خسوف القمر، لذلك قرر أن الأعاصير تتحرك بطريقة معاكسة للرياح في محيطها. إن الفهم علم حركة الجسم أو مجموعة من الأجسام، فيما يتعلق بكيفية تأثير دوران الأرض على تدفق الهواء كان جزئيا-ناقصا- في البداية. في عام 1835، نشر غاسبارد – غوستاف كوريليوس مقالة عن إنتاج الطاقة من آلالات ذات أجزاء دوارة –ذات حركة دائرية-، مثل العجلات المائية.

في 1856، افترض وليام فريل Ferrel نموذج حركة جوية، عبارة عن ثلاث حجيرات للحركة الجوية في خطوط العرض المتوسطة مع انحراف الهواء بها بسبب قوة كوريليوس لينتج عنها الرياح السائدة في الغرب. في نهاية القرن التاسع عشر، حدث تقدم في مفهوم قوة تدرج الضغط وقوة الانحراف، التي تسبب حركة الكتل الهوائية على طول خطوط الضغط المتساوية –ايزوبار-. وبحلول عام 1912، عرفت قوة الانحراف بقوة كوريليوس Coriolis. وبعد الحرب العالمية الثانية، قامت مجموعة من خبراء الأرصاد الجوية في النرويج برئاسة فليهم بجركنز Vilhelm Bjerknes بتطوير النموذج النرويجي للاعصار الذي يفسر تكون، وازدهار، واضمحلال (دورة الحياة) أعاصيرالعروض الوسطى، وعرض فكرة الجبهات، والتي تحدد بدقة الحدود الفاصلة بين الكتل الهوائية. وضمت المجموعة كارل جوستاف روسبي Rossby الذي كان أول من شرح التدفق على نطاق واسع في الغلاف الجوي من حيث حركة السوائل، وتور بيرغيرون الذي كان أول من شرح آلية تكون المطر، وجاكوب بجركنز Bjerknes.

[عدل] شبكات الرصد والتنبؤ الجوي
في 1654، أنشأ فرديناندو الثاني دي ميديسي أول شبكة لرصد الأحوال الجوية، والتي تتألف من محطات الأرصاد الجوية في فلورنسا ،كاتيجليانو، فلومبروزا، وبولونيا، وبارما، وميلانو، انسبروك، أوزنابروك، وباريس، ووارسو. وترسل البيانات التي تم جمعها بشكل رئيسي إلى فلورنسا خلال فترات زمنية منتظمة. في 1832، ابتكر البارون شيلينغ آلة البرق الكهرومغناطيسي. إن استحداث آلة البرق الكهربائية في 1837، منح ولأول مرة، وسيلة عملية وسريعة لجمع بيانات المشاهدات السطحية لحالة الطقس من مناطق شاسعة. هذه البيانات يمكن أن تستخدم في إنتاج خرائط لحالة الغلاف الجوي للمنطقة القريبة من سطح الأرض، ودراسة كيفية تطورها بمرورالوقت. حتى نجعل التنبؤات الجوية القصيرة المدى تبنى على أساس هذه البيانات؛ فإن ذلك يستلزم شبكة موثوقة لجمع لرصد حالة الطقس، لكن؛ ذلك لم يكن حتى 1849 حين أنشأت مؤسسة سميثسونيان شبكة لمراقبة حالة الطقس قي جميع أنحاء الولايات المتحدة تحت قيادة جوزيف هنري. وفي نفس الوقت أنشئت شبكات مماثلة في أوروبا. في 1854، عينت حكومة المملكة المتحدة روبرت فيتزروي ليرأس مكتب الدولة الجديد للأرصاد الجوية الخاص بالتجارة الخارجية-أو مجلس التجارة-؛ الذي يقوم بجمع بيانات حالة الطقس في البحر. في وقت لاحق من نفس العام أصبح مكتب فتزروي الذي يعرف بمكتب المملكة المتحدة للأرصاد الجوية، أول مكتب أو مركز خدمات عامة للأرصاد الجوية الوطنية في العالم. أول تنبؤات جوية يومية أعدها مكتب فيتزروي، نشرت في صحيفة نيويورك تايمز في 1860. في العام التالي عُرض نظام للتحذير من العواصف والأعاصير في الموانيء الرئيسية عند توقع العواصف. على مدى ال 50 سنة التالية أنشأت العديد من البلدان لجانا وطنية لخدمات الأرصاد الجوية. فقد أنشأت إدارة الأرصاد الجوية الهندية في عام 1875 في أعقاب الأعاصير المدارية والرياح الموسمية المرتبطة بالمجاعات خلال العقود السابقة. إن المكتب المركزي للأرصاد الجوية الفنلندية 1881 شكلت جزءا من المرصد جامعة هلسنكي. مرصد طوكيو للارصاد الجوية الياباني، كان البداية لإنشاء وكالة الارصاد الجوية اليابانية، التي بدأت بإنتاج خرائط الطقس السطحية في 1883. في عام 1890 أنشئ مكتب الولايات المتحدة الأمريكية للارصاد الجوية، كفرع من وزارة الزراعة في الولايات المتحدة. في حين أن المكتب الأسترالي للأرصاد الجوية أنشئ في عام 1906 بموجب قانون لتوحيد خدمات الأرصاد الجوية الموجودة في ذلك الوقت.

[عدل] التنبؤات الجوية العددية
في عام 1904، قام العالم النرويجي فيلهم بجركنز بنشر أول ورقة بحثية يناقش من خلالها التنبؤ الجوي باستخدام معادلات علوم الحركة-الميكانيكا- والفيزياء، وأكد بالحجة أن من الممكن التنبؤ بالطقس بواسطة على أساس حسابات ومعادلات القوانين الطبيعية. مع بدايات القرن العشرين تطورت مفاهيم فيزياء الغلاف الجوي، مما أدى إلى تأسيس التنبؤات الجوية العددية الحديثة. في عام 1922، نشر لويس فراي ريتشاردسون نتائج محاولته العملية الأولى للتنبؤ العددي "تنبؤات الطقس بواسطة العمليات العددية" بعد العمل على المعادلات –يدويا، قبل استخدام الحاسبات الضخمة- وذلك أثناء عمله مع متطوعي مجتمع الأصدقاء كسائق متطوع لوحدة إسعاف في شمال فرنسا في الحرب العالمية الأولى. ووصف كيف طبق قوانين حركة الموائع والحرارة والطاقة الحركية –الثرمودينامك- على عناصرالغلاف الجوي. غير أن محاولته الأولية فشلت؛ بسبب صعوبة تبسيط المعادلات الرياضية المعقدة المستخدمة، التي تشمل أدق تفاصيل الغلاف الجوي، وتتطلب حسابات طويلة ومضنية. وقد قدر أن حل تلك المعادلات يستلزم 64 ألف عالم رياضيات، يعملون باستمرار لانجاز تنبؤات يومية.

في 1950، أصبحت التنبؤات العددية باستخدام الحاسب الآلي ممكنة. أول تنبؤ جوي بواسطة الطريقة العددية كان باستخدام نموذج حالة جوية متوازنة –توازي الضغط، الكثافة- barotropic، ويمكن التنبؤ بها على نطاق واسع من الحركة في العروض المتوسطة أمواج روسبي Rossby، وهو نمط من المنخفض والارتفاع في الغلاف الجوي. في 1960، لوحظت الطبيعة الفوضوية-غير المستقرة- للغلاف الجوي وشرحها لأول مرة ادوارد لورينز، من خلال كتابه الذي يعتبر الأساس في نظرية الفوضى. أدت هذه التطورات إلى الاستخدام الحالي لمجموعة التنبؤات في معظم المراكز الرئيسية للتنبؤ الجوي، على أن يأخذ في الاعتبار حالة عدم اليقين الناجمة عن الفوضى وطبيعة الجو. في السنوات الأخيرة، استخدمت النماذج المناخية لمقارنة نماذج التنبؤ بالطقس القديمة. هذه النماذج المناخية تستخدم لدراسة المناخ على المدى الطويل، مثلا ما الآثار الناجمة عن الإنبعاثات الصناعية المسببة غازات الدفيئة.

[عدل] االأرصاديون الجويون
انظر أيضا التنبؤات الجوية

الرصديون الجويون: العاملون في مجال الأرصاد الجوية وهم الذين يهتمون بدراسة علم الأرصاد الجوية وتفسير الظواهر الجوية المختلفة على أسس علمية. ومنهم أشخاص مؤهلون للتوقع حالة الطقس باستخدام العلوم وأدوات القياس المختلفة "المتنبؤن الجويون". معظم المتنبئون الجويون في الإذاعة والتلفزيون، هم أشخاص يملكون خبرة كبيرة في الأرصاد الجوية، في حين أن البعض الآخر مجرد صحفيين يقومون بنشر المعلومات التي تصل إليهم من مراكز الأرصاد الجوية الوطنية والإقليمية. هناك البيانات الواردة من الأقمارالصناعية للأرصاد الجوية، رادار الأرصاد الجوية، المجسات الجوية، ومحطات الأرصاد الجوية حول العالم. العاملون في الأرصاد الجوية، يعملون في الهيئات الحكومية، والمؤسسات البحثية الخاصة، والمؤسسات الصناعية، وفي قطاع الخدمات، وفي محطات التلفزة والاذاعة، والتعليم. في الولايات المتحدة، هناك 8800 عامل في الأرصاد الجوية في عام 2006. حيث يعمل 3200 في إدارة الغلاف الجوي والمحيطات الوطنية، وأكثر من 90 في المئة يعملون في محطات المركز الوطني للأرصاد الجوية في جميع أنحاء البلاد.

[عدل] الأجهزة والأدوات
كل العلم ينفرد بأدوات عملية خاصة به. في الغلاف الجوي، هناك الكثير من العناصر أوالخواص التي يمكن قياسها. الأمطار، كانت أول عنصر يتم قياسه تاريخيا لإرتباطه بالنشاط الزراعي والحيواني بشكل أساسي. أيضا، عنصرين آخريين يتم قياسهما بدقة هما الرياح والرطوبة. في منتصف القرن الخامس عشر طورت أجهزة لقياس العناصر السابقة، وكان مقياس المطر-الممطار-، ومقياس شدة الريح –المرياح-، ومقياس الرطوبة –المرطاب-.

مجموعة من بيانات القياسات السطحية ضرورية للعاملين في الأرصاد الجوية. وهي تعطي لمحة عن مجموعة متنوعة من الظروف الجوية في مكان واحد وعادة ما يكون في محطة الارصاد الجوية، والسفن أو العوامة bouy. القياسات التي تسجل في المحطة الجوية يمكن أن تشمل أي عدد من العناصر في الغلاف الجوي. عادة ما تكون درجة الحرارة والضغط، وقياسات الرياح والرطوبة هي المتغيرات التي يتم قياسها بواسطة المحرار، ومقياس الضغط، المرياح، والمرطاب، على التوالي. بيانات الجو العلوي شديدة الأهمية بالنسبة لتنبؤ بالطقس. أكثر التقنيات المستخدمة على نطاق واسع هو المسباراللاسلكي. بالإضافة إلى وجود شبكة من الطائرات التي تقوم بجمع البيانات بتنظيم من المنظمة العالمية للأرصاد الجوية.

كما يستخدم الاستشعار عن بعد في مجال الأرصاد الجوية، وهو مفهوم جمع البيانات عن بعد من الظواهر الجوية والمناخية، وإرسال المعلومات لاسلكيا. الأنواع الشائعة للاستشعار عن بعد هي الرادار، الليدار، الأقمار الصناعية. كل منها يقوم بجمع بيانات عن الغلاف الجوي من موقع بعيد، في العادة، وتخزن البيانات في نفس الوقت. الأجهزة السابقة ليست سلبية حيث تستخدم الأشعة الكهرومغناطيسية لإلقاء الضوء على جزء معين من الغلاف الجوي. الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية أصبحت أداة لا غنى عنها لدراسة واسعة عن مجموعة من الظواهر من حرائق الغابات إلى ظاهرة النينو.

[عدل] تطبيقات علم الأرصاد الجوية
[عدل] الأرصاد الجوية للطيران
الأرصاد الجوية للطيران تتناول تأثير الطقس على إدارة الحركة الجوية. ومن المهم لاطقم الطائرات فهم أثر الأحوال الجوية على خطة الطيران، فضلا عن الطائرات، كما لوحظ في دليل معلومات الطيران: آثار الجليد المتراكم على الطائرات – خفض قوة دفع الطائرة، ويقلل من قوة رفع ويزيد الوزن. النتائج توقف تدفق الهواء وفقدان قوة الرفع والميل للسقوط -انهيار الطائرة- وسرعة تدهور أداء الطائرات. في الحالات القصوى، 2 إلى 3 بوصة من الجليد يمكن أن تتشكل على مقدمة السطح الانسيابي الحامل –كل سطح معد للمساعدة في رفع الطائرة- في أقل من 5 دقائق. ولكنه يتطلب 2/1 بوصة من الثلج للحد من قوة رفع بعض الطائرات بنسبة 50 في المئة ويزيد من مقاومة الاحتكاك بنسبة مماثلة.

[عدل] الأرصاد الجوية الزراعية
"هو العلم الذي يهتم بقياس أحوال الجو والتربة ودراسة الظواهر الجوية التي تؤثر على النباتات -Agrometeorology-"

[عدل] الأرصاد الجوية المائية
الأرصاد الجوية المائية هو فرع من فروع علم الأرصاد الجوية يتناول الدورة المائية -الهيدرولوجية-، توازن المياه، وإحصاءات كمية الأمطار من العواصف. علماء الأرصاد الجوية المائية، يقومون بإعداد ونشرالتوقعات كمية هطول الأمطار، والأمطار الغزيرة والثلوج، ويسلط الضوء على المناطق التي تتوقع حدوث فيضان. وعادة ما تشمل العلوم المطلوبة علم المناخ، علم المناخ المتوسط وعلم الأرصاد الشمولي-السينوبي- وغيرها من علوم الأرض.

[عدل] الأرصاد الجوية النووية
الأرصاد الجوية النووية، تدرس توزيع الهباء الجوي المشع Aerosol والغازات في الغلاف الجوي

[عدل] الأرصاد الجوية البحرية
الأرصاد الجوية البحرية تتناول توقعات الرياح والأمواج بالنسبة للسفن التي تعمل في البحر. المنظمات مثل مركز تنبؤات المحيطات، ومكتب خدمات التنبؤات الجوية الوطني في هونولولو، ومكتب المملكة المتحدة للارصاد الجوية، وJMA تقوم بإعداد إعداد التنبؤات لأعالي البحار في محيطات العالم

[احمد الحربي]

أول نقطة تعطى أهمية للطقس: أن الطقس مرتبط بالإيمان فكل ما نعيه عن الإيمان نحياه من خلال الطقس. وهذا ما يعطى حياة للطقس. أن تربط بين الطقس الذى تمارسه وبين الإيمان الذى تعيشه. فهنا يكون الإيمان الذى تحياه ليس فقط على مستوى الفكر إنما على مستوى الإيمان الذى تحياه. كنيستنا تربط بين الإيمان والطقس بحيث كل ما تؤديه من طقس هو ترجمة للإيمان.

المعنى أو المفهوم الثانى للطقس:

هو العطية المتجددة عبر الأجيال. أى أن الطقس وسيلة لنوال عطية متجدده عبر الأجيال وعبر العصور. الله دائم فى عطاياه ولكن يعطى العطية بحسب طبيعة العهد الذى يعطى فيه.

نأخذ فكرتين نوضحهما بالشرح.

فكرة البنوة لله:

ربنا وعد إبراهيم أنه بالختان يصير هو وأولاده وأحفاده وكل الأجيال التى ستختتن يصيرون أولاداً لله لماذا؟ لسببين:

السبب الأول:

أولاً لأن السيد المسيح الإبن الوحيد يختتن فبختان الإبن إعتمد بنوة كل من أختتن. لذلك إعتبر الختان وسيلة لنوال البنوة. والطقس هنا يعطى أبعاداً فوق الزمن. مصدر البحث: موقع كنيسة الأنبا تكلا.

السبب الثانى:

قطع لحم الغرلة وهو موت جزئى للإنسان أو موت جزء من أجزاء الإنسان. يشير إلى الموت الكلى مع المسيح والقيامة، وبالموت والقيامة يعطى إحساس الولادة الجديدة. فى العهد الجديد صارت البنوة من خلال المعمودية لماذا؟ لأن الموضوع مرتبط بالسيد المسيح. عندما ننظر إلى لوحة العماد نجد ماء والروح القدس حال وإبن الله فى الماء. المسيح فى مياه نهر الأردن المسيح والروح القدس حال على المسيح. إبن الله يخرج وكل من ينزل فى الماء والروح القدس حال يكون إبن الله فتظل الأيقونة كما هى. (يو1: 36) "الذى أرسلنى قال لى الذى ترى الروح القدس نازلاً ومستقراً عليه هذا هو "فالروح القدس حال وتظل أيقونة معمودية المسيح سارية المفعول. إذاً فكرة المعمودية أيضاً آتية من المسيح. رغم أن المسيح لم يولد ولادة ثانية فى المعمودية لكنه مسح بالروح القدس. لأنه هو يسوع المسيح. لكنه أعطى وأسس فكرة المعمودية. أن كل من ينزل فى الماء والروح القدس حال يكون إبناً لله. وأيضاً لأن المعمودية موت ودفن مع المسيح لكن موت بطريقة روحية بفعل الروح القدس. ومن هنا نقول إن الختان رمز للمعمودية. بمعنى أن الإثنين لهما طريق واحد وهو إعطاء البنوة لكن بطريقة تختلف عبر الأجيال فتكون هى عطية متجددة عبر الأجيال من خلال الطقس. الختان كان له طقس والمعمودية لها طقس. إذاً الطقس هو الوسيلة التى من خلالها ننال العطايا الإلهية بطريقة تناسب الأجيال عبر الأجيال.

المثل الثانى غفران الخطية. الخطية كانت تغفر قديماً بالذبائح بدون سفك دم لا تحدث مغفرة فالمغفرة كانت تتم من خلال الذبائح الحيوانية ما قبل موسى كان عن طريق البطاركة الآوائل وما بعد موسى عن طريق سبط اللاويين وهو سبط الكهنوت. لكن المحصلة فى النهاية كانت المغفرة تتم عن طريق الذبائح الحيوانية. أثناء وجود السيد المسيح كان الغفران يتم عن طريق الأمر المباشر مغفورة لك خطاياك. قالها للمفلوج "مغفورة لك خطاياك". وفى العهد الجديد يتم بالروح القدس فالروح القدس يحالل من الخطية وأبونا يقول "ليكن عبيدك أبائى وأخوتى وضعفى محاللين من فمى بالروح القدس". غفران الخطية مر بكذا مرحلة لكن النتيجة كانت واحدة. وكل هذه المراحل كانت تصب فى الصليب فى دم المسيح. فالذبائح الحيوانية كانت رمز. لأن دم تيوس وعجول لا يفدى لكن كان مجرد رمز فقوة دم المسيح هى التى كانت تعمل فى كل المراحل.

سواء عن طريق الذبائح الحيوانية

الأمر المباشر

الروح القدس الآن

كل يعتمد أساساً على مادفع من ثمن على الصليب كثمن عن خطايا العالم كله. إذاً العطية واحدة لكنها متجدده عبر الأجيال. عطية متجدده عبر الأجيال نأخذها من خلال الطقس. فالطقس يمنح العطية بحسبما يناسب كل جيل. إذاً الطقس ينقلنا عبر الزمن:

وهذه النقطة الثالثة المستنتجة من النقطتين السابقتين. نحن نعيش مناسبات الأعياد السيدية كما لو كنا فى أيام المسيح. فى الغطاس المزمور (114:3 -5) يقول البحر رآه فهرب، الأردن رجع إلى خلف. هذا تصوير المنظر الذى حدث عندما نزل المسيح فى نهر الأردن وكأننا أمام اللقان أمام نهر الأردن. هذا هو جمال الطقس أنه ينقلنا عبر الأجيال وأنت فى وقتك وفى مكانك لأن الطقس فوق الزمان. وهكذا

[احمد الحربي]

*تعريف الطقس:
يعني وصف حالة الجو من درجة حرارة وضغط جوي ورياح ورطوبة وأمطار خلال فترة زمنية قصيرة قد تدوم ساعات أو عدة أيام.




*تعريف ا لمناخ:
يعني وصف متوسط حالة الطقس خلال فترة زمنية طويلة سنة أو عدة سنوات
* عناصر المناخ
أولا:الحرارة
المصدر الرئيسي للحرارة هي الشمس تسخن أشعتها سطح الأرض ثم تنتقل الحرارة من سطح الأرض إلى طبقات الهواء بواسطة الإشعاع الأرضي
* ماذا نسمي الجهاز الذي نقيس به درجة الحرارة ؟ وما أنواعه ؟
البارومتر
* أنواع البارومتر
1) البارومتر العادي
2) البارومتر ذو النهايتين
3) الترموجراف
* العوامل المؤثرة في درجات الحرارة
1) الموقع على درجات العرض
2) التضاريس
3) المسطحات المائية
4) الغطاء النباتي
ثانيا: الضغط الجوي
*تعريف الضغط الجوي
هو وزن عمود الهواء فوق أي بقعة من سطح الأرض.
* أدوات الضغط الجوي
1) البارومتر الزئبقي
2) البارومتر المعدني
3) الباروجراف
* مناطق الضغط الرئيسية في العالم
1) الضغط المنخفض الاستوائي
2) الضغط المرتفع القطبي
3) الضغط منخفض عند خط عرض 60
4) الضغط المرتفع عند خط عرض 30
ثالثا: الرياح
*تعريف الرياح
هي حركة الهواء من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط
الجوي المنخفض.
* أنواع الرياح
1) رياح دائمة
2) رياح موسمية
3) رياح يومية
4) رياح محلية
* أجهزة قياس الرياح
1) دوارة الرياح
2) الانيموميتر
رابعا: الرطوبة والتكاثف
* تعريف الرطوبة
هي بخار الماء الموجود في الهواء
* صور التكاثف
1) الضباب والسحاب
2) الندى
3) الصقيع
4) الثلج
5) البرد
6) المطر
* العوامل المؤثرة في المناخ
1) الموقع على درجات العرض
2) التضاريس
3) المسطحات المائية
4) التيارات البحرية
5) الغطاء النباتي


 تعريف آخر الطقس :
ـ هو(( وصف حالة الجو من حيث (درجة الحرارة والضغط الجوي والرياح و الرطوبة )لمكان محدد ولفترة زمنية قصيرة مثل : ساعة ,يوم))
تعريف آخر للمناخ :
ـ هو (( وصف حالة الجو من حيث (درجة الحرارة والضغط الجوي والرياح والرطوبة ) لمكان محدد ولفترة
زمنية طويلة مثل : شهراً ,سنة).



 تعريف الغلاف الجوي :
هو طبقات من الهواء المحيط بالأرض إحاطة تامة و التي تتحرك معها.
ـ النترجين ويشكل 78 % من حجم الهواء .
ـ الأكسجين ويشكل 21 % من حجم الهواء .
ـ والغازات أخرى ويشكل 1 % من حجم الهواء .
 العلاقة بين الغلاف الجوي والمناخ :
ـ يبلغ ارتفاع الغلاف الجوي نحو 350 كم فوق سطح البحر.
 فوائد غازات الغلاف الجوي :
ـ النتروجين : ضروري لنمو النبات .
ـ الأكسجين : ضروري لحيات الإنسان والحيوان .
ـ ثاني أكسيد الكربون : ضروري لعملية التمثيل الضوئي في النبات .
ـ الأوزون : يمتص الأشعة الضارة فوق البنفسجية القادمة من الشمس .
ـ بخار الماء : ضروري لتكوين السحب وسقوط المطر .
ـ الغبار : يساعد على تكثف بخار الماء .
 تعريف الطقس :
ـ هو(( وصف حالة الجو من حيث (درجة الحرارة والضغط الجوي والرياح و الرطوبة )لمكان محدد ولفترة زمنية قصيرة مثل : ساعة ,يوم))
تعريف المناخ :
ـ هو (( وصف حالة الجو من حيث (درجة الحرارة والضغط الجوي والرياح والرطوبة ) لمكان محدد ولفترة
زمنية طويلة مثل : شهراً ,سنة).
 عناصر المناخ :
ـ درجة الحرارة . ـ الرياح .
ـ الضغط الجوي. ـ الرطوبة والتكثف .
 العوامل المؤثرة في المناخ :
أ‌- الموقع بالنسبة لدوائر العرض .
ب‌- الارتفاع عن مستوى سطح البحر .
ت‌- القرب من المسطحات المائية .
ث‌- اتجاه الرياح .
 الحرارة :
ـ مصدر الحرارة:
أ‌- الأشعة التي تصل مباشرة من الشمس .
ب‌- الحرارة المنعكسة من سطح الأرض بعد اكتسابه من أشعة الشمس مباشرة .
ت‌- الحرارة المنبعثة من باطن الأرض .
 العوامل المؤثرة في درجة الحرارة:
أ‌- أختلاف طول اليوم على سطح الأرض من مكان الآخر(عددساعات شروق الشمس).
ب‌- اختلاف طبيعة سطح الأرض من حيث التضاريس والتربة وغير ذلك.
ت‌- اختلاف زاوية سقوط أشعة الشمس .
 المناطق الحرارية على سطح الأرض:
أ‌- المناطق الحارة:وتقع بين المدارين بين دائرتي عرض 23,5 شمالا وجنوباً.
ب‌- المناطقالمعتدلة : وتمتد بين خطي عرض 23,5 -66,5شمالا وجنوبا.
ت‌- المناطق الباردة : وتمتد بين خطي عرض 66,0- 90 شمالا وجنوبا.
 قياس الحرارة :
ـ الترمو متر مئوي .
ـ الترمومتر فهر نهيتي.
 الضغط الجوي:
 تعريف الضغط الجوي:
ـ هو ((وزن الهواء الواقع على أي منطقة من سطح الأرض حتى أعلى الغلاف الغلاف الجوي)).


 العوامل المؤثرة في الضغط الجوي :

أ- درجة الحرارة. ب- الارتفاع عن سطح البحر . ج- توزيع اليابس والماء.

 مناطق الضغط الجوي :
ــ منطقة الضغط المنخفض الاستوائي وتقع على جانبي خط الاستوء.
ــ منطقتا ضغط مرتفع حول خطي عرض 30 شمالا وجنوبا.
ــ منطقتا ضغط مرتفع حول خطي عرض 60 شمالا و جنوبا.
ــ منطقتا الضغط المرتفع القطبين .
 قياس الضغط الجوي :
ـ البارو متر العادي (الزئبقي).
ـ البارو متر المعدني (أنرويد).
ـ البارو جارف.
 تعريف الرياح :
ـ هي الهواء المتحرك أفقياً على سطح الكرة الأرضية من الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.
 أثار الرياح على المناطق التي تمر بها :
ـ تؤثر الرياح على المناطق التي تمر بها فهي إما أن تكون باردة أو حارة أو جافة أو ممطرة.
 أنوع الرياح : 1- الرياح الدائمة
أ ـ الرياح التجارية : وتتميز بأنها رياح جافة غير ممطرة .
ب ـ الرياح العكسية : وهي تسقط الأمطار وتجلب الدفء –بإذن الله.
ج ـ الرياح القطبية : وتتميز بأنها رياح جافة باردة.
2ـ الرياح الموسمية : ويقتصر هبوبها على موسم معين .
3ـ الرياح المحلية : هي الرياح التي تهب في مناطق معينة صغيرة المساحة ولمدة قصيرة.
4 ـ الرياح اليومية : وهي تحدث كل يوم بانتضام في مناطق محددة مثل : نسيم البر والبحر.



 أجهزة قياس الرياح :
ـ الأنيمو متر. ـ دورة الرياح .

 الرطوبة والتكثف :
ـ الرطوبة : هي بخار الماء في الهواء في حالة غير مرئية .
ـ مصدر الرطوبة : المسطحات المائية من المحيطات و البحار وأنهار وبحيرات ومستنقعات .
ـ قياس الرطوبة :
ـ الهيجرو متر.
ـ السيلكو متر.
ـ التكثف : هو تحول بخار الماء من حالة غير مرئية إلى حالة مرئية.
ـ مظاهر تحدث فوق سطح الأرض :الندى ,الصقيع ,الضباب.
ـ مظاهر تحدث في الطبقات العليا : البرد ,الثلج , المطر .
 مظاهر التكثف :
ـ الندى : وهو قطرات مائية تشاهد في الصباح الباكر على أوراق النباتات وعلى الزجاج و المعادن .
ـ الصقيع : هو بلورات ثلجية صغيرة تشاهد في الصباح أحيانا على النبات ولأجسام الصلبة.
ـ الضباب : هو الدخان الكثيف المتجمع فوق سطح الأرض بصورة تحجب الرؤيا أحيانا.
ـ السحب (الغيوم) : هي تجمعات من نقط مائية دقيقة وبعيدة عن سطح الأرض والفارق بينها وبين الضباب
أن السحب في الطبقات العليا.
ـ البرد : هو كرات مائية متجمدة متفاوتة الأحجام .
ـ الثلج : بلورات رقيقة متطايرة مختلفة الأحجام والأشكال تشبة القطن.
 البيئات الطبيعية :هي المحيط أو الإطار الذي يعيش فيه الإنسان ويؤثر فيه ويتأثر به.
 هو النبات الذي ينمو من تلقاء نفسه نمو طبعيا دون تدخل الإنسان.
 العوامل المؤثرة في نمو النبات الطبعي وتوزيعه :
1ـ المناخ :
أ‌- الأمطار . ت - الضوء . 3 ـ التربة .
ب‌- درجة الحرارة. 2 ـ التضاريس . 4ـ الإنسان
 الحيوان البري :الحيوان الذي يعيش في البرية معتمد على نفسه.
 العوامل المؤثرة في توزيع الحيوان البري :
ـ المناخ.
ـ التضاريس.
ـ الإنسان.
 الخصائص المميزة للحيوانات :
ـ القدرة على النضال في سبيل البقاء وحفض النوع.
ـ القدرة على العيش في البر أو البحر أو فيما معا(برمائيات).
ـ لقدرة على الحركة و الانتقال من مكان إلى لآخر .
ـ القدرة على مقاومة الظروف المناخية .
ـ بعضها لديه القدرة على العيش في الظلام.
 علم الخرئط :
 تعريف الخريطة :
ـ الخريطة هي رسم لسطح الأرض أو جزء منه على لوحة مستوية.
 تطوير الخريطة :
ـ من برز من المسلمين من العلماء في هذا المجال :
أ‌- الخوارزمي وهو من أوائل الذين رسموا الخرئط من علماء المسلمين .
ب‌- البلخي وقد رسم خريطة للعالم .
ت‌- المقدسي وهو من أول الذين استخدمو الألوان في رسم الخرائط .
ث‌- البيروني وقد رسم خريطة مستديرة للعالم .
ج‌- الإدريسي ويعد من أشهر صناع الخرائط إذ وضع خريطة ملونة للعالم عام 550هــ وصنع أول مجسم للكرة الأرضية من الفضة .
 أهمية الخريطة وفائدتها :
1ـ معرفة توزيع الظاهرات الطبيعية ( الجبال ، السهول ، الأنهار ، ........) والظاهرات البشرية ( المدن، الطرق ، المصانع .......) وغيرها.
2ـ معرفة تحديد موقع الظاهرات المختلفة وقياس مساحاتها والمسافات فيما بينها .
3ـ الاستفادة منها فيالأغراض العسكرية : كمعرفة مواقع العدو وتحركات الجيوش إدارة المعارك.
4ـ الاستفادة منها في تخطيط المشاريع المختلفة من مدن وطرقات وسدود وغيرها .
5ـ الاستفادة منها كدليل للمراكز والأسواق التجارية والفنادق وغيرها .
 أساسيات الخريطة :
ـ عنوان الخريطة .
ـ مفتاح الخريطة ( الدليل) .
ـ مقياس الرسم .
ـ تحديد الاتجاه .
ـ إطار الخريطة

[احمد الحربي]

سراحة بعطيك كم معلومة وانشاء الله تستفيدي
يلا بس ترين طويلة عشان تستفيدين أكثر بسم الله
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.

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.

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

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

[Tornado Riyadh]

بارك الله فيك اخوي على النقل
ومعلومات مفيده

[Abdullah]

الله يعطيك العافية وجزاك الله خير على المعلومات القيمه والكبيره

[رياح الصبا]

بارك الله فيك اخي سحاب المدينة
شكرا لك