علوم الأرض11 فصل أول

حل أسئلة مُراجعة الدرس

1- الفكرة الرئيسة: أدرُس الشكل الآتيَ الذي يبيّن نموذج محطة لإحدى المحطات، مُوضِّحًا البيانات التي جُمعت عن حالة الطقس المتوقعة.

درجة الحرارة : 8

الضغط الجوي : 1006

اتجاه الرياح : شمالي شرقي سرعتها 60 عقدة

% نسبة الغيوم : 100

الهطل : مطر غزير مستمر

 

2. أصف خطوات قياس سرعة الرياح بجهاز الأنيمومتر.

1- تقاس سرعة الرياح بجهاز (الأنيمومتر) الذي يتكون من ثلاثة أو أربعة أنصاف كرات فلزية مجوفة مثبتة على قضيب فلزي ينتهي بعداد .
2- تحرك الرياح أنصاف الكرات الفلزية وتتناسب سرعة حركة أنصاف الكرات الفلزية تناسباً طردياً مع سرعة الرياح فكلما زادت سرعة الرياح زادت طاقة حركتها .
3- تولد هذه الحركة تياراً كهربائياً يجري قياسه في العداد يبين سرعة الرياح بوحدة العقدة

 

3. أقارن مقياس درجة الحرارة الجافّ بمقياس درجة الحرارة العظمى من حيث درجة الحرارة التي يقيسها كل منهما.

مقياس درجة الحرارة الجاف: هو مقياس حرارة زئبقي يتكون من أنبوب زجاجي ضيق ، تقاس فيه درجة حرارة الهواء بوحدة (السلسيوس والفهرنهايت)
مقياس درجة الحرارة العظمى: هو مقياس حرارة زئبقي يوضع أفقياً في كشك الرصد الجوي ، ويستخدم في قياس أعلى درجة حرارة في اليوم .

 

4. أصِف كُشك الرصد الجوي.

يعرف بصندوق (ستيفنسن)، هو صندوق خشبي لونه أبيض ويحوي فتحات جانبية مائلة و (1.25-2)m يوضع في حديقة الرصد الجوي على ارتفاع تقريباً عن سطح الأرض وتكون بعيده عن الأبنية والمنشآت العمرانية وتكون في اتجاه الرياح (بابه نحو اتجاه الشمال) حتى تمنع أشعة الشمس من الوصول الى مقاييس الحرارة عند فتحه لرصد القراءات المَقيسة .

 

5. أصنف التنبؤات الجوية بحسب المدة الزمنية المستقبلية التي تهتم بها.

- تنبؤات قصيرة المدى تهتم بتوقع حالة الجو المستقبلية (من ساعة إلى ثلاثة أيام)
- تنبؤات متوسطة المدى تهتم بتوقع الأحوال الجوية المستقبلية مدة تصل (أسبوع)
-تنبؤات طويلة المدى تهتم بتوقع الأحوال الجوية المستقبلية مدة زمنية طويلة (تمتد شهراً أو أشهراً أو سنة)

 

6. أوضِّح ممّ يتكون كشك الرصد الجوي.

هو صندوق خشبي لونه أبيض، يحوي فتحات جانبية مائلة وتوجد داخله أدوات خاصة لقياس درجة حرارة الهواء ورطوبته و توجد داخله أدوات قياس درجة حرارة الهواء ورطوبته هي (مقياس درجة الحرارة الجاف + مقياس درجة الحرارة الرطب + مقياس درجة الحرارة الصغرى)

 

7. أوضح مبدأ رادار الطقس في التنبؤ بحالة الطقس.

أ- يرسل الرادار حزمة من موجات الراديو طويلة الموجة نحو الغيمة .
ب- يستقبل الموجات المنعكسة عن قطرات المطر الموجودة فيها .
ج- تظهر المعلومات المتعلقة بالغيمة على شاشة الرادار تتضمن موقع هطل الأمطار وغزارته ونوعه ومعلومات عن كيفية الهطل والغيوم الممطرة من مكان الى اخر .

 

8. أفسر: تكون قيمة درجة الحرارة المسجَّلة في مقياس درجة الحرارة الرطب غالبًا أقلَّ من قيمة درجة الحرارة المسجَّلة في مقياس درجة الحرارة الجافّ، وقد تتساوى درجة الحرارة المسجَّلة في كليهما أحيانًا.

تكون درجة الحرارة المسجلة في مقياس درجة الحرارة الرطب أقل من درجة الحرارة المسجلة في مقياس درجة الحرارة الجاف بسبب وجود قطعة القماش التي غطي بها مستودع الزئبق والتي يؤدي تبخر الماء منها إلى خفض درجة الحرارة فيه إذ أن عملية التبخر تحتاج للحرار ة

 

9. أصمم محطة طقس خاصة بي، وأقيس فيها بعض عناصر الطقس مدة أسبوع واحد، مثل: درجة الحرارة، وكمية الأمطار الهاطلة، وسرعة الرياح.

واجب ذاتي

---

---

حلول أسئلة كتاب الأنشطة

التّجربة 1 قياس الرطوبة النسبية للهواء

الخلفية العلمية:

تُعرَفُ الرطوبةُ النسبية للهواء بأنها النسبة المئوية بين كمية بخار الماء )المحتوى المائي( الفعلي لعينة من الهواء، وكمية بخار الماء اللازم لإشباع هذه العينة عند درجة حرارة معينة، وتحسب الرطوبة النسبية وفقًا للعلاقة الرياضية الآتية: )كمية بخار الماء الفعلي لعينة من الهواء/كمية بخار الماء اللازمة للاشباع عند درجة حرارة معينة( 100% × وتُعَدُّ الرطوبةُ النسبية مؤشًِّا على قُرب أو بُعد الهواء عن الإشباع.

ويهتم علماء الأرصاد الجوية في قياس الرطوبة النسبية للهواء؛ لأنها تُعَدُّ مؤشًِّا على احتمال هطْل الأمطار، أو تشكُّلِ الضباب في فصل الشتاء، كما تؤثّر رطوبة الهواء في درجات الحرارة الظاهرية للإنسان في فصل الصيف، إذ تقلّل من عملية إفراز الجسم للعَرق.

الهدف:

تعرُّفُ كيفيةِ قياس الرطوبة النسبية للهواء.

الموادّ والأدوات:

نموذج مقياس درجة الحرارة الجاف والرطب، أو مقياس درجة حرارة جافّ، ومقياس درجة حرارة رطْب، قطعة كرتون، لاصق شفاف.

إرشادات السلامة:

- توخي الحذر عند استخدام مقياسَي درجة الحرارة الجافّ والرطْب؛ خشيةَ سقوطهما، وكسرِ أحدهما أو كليهما.

خطوات العمل:

1. أستخِدمُ نموذجَ مقياس درجة الحرارة الجافّ والرطْب، أو أثبّت مقياسَيِ درجة الحرارة الجافّ والرطْب باللاصق على قطعة الكرتون.

2. أترُك مقياسَيِ درجة الحرارة الجافّ والرطْب في الغرفة الصفية، أو مختبر المدرسة 15 min .

3. أدوِّن قراءة المقياسين: الجافّ والرطْب في الجدول الآتي.

التحليل والاستنتاج:

1. ألاحِظُ: أيُّ المقياسين سجّلّ قيمة أعلى لدرجة الحرارة؟

سيعطي المقياس الجاف حرارة أكبر وفي حال ان الغرفة مشبعة ببخار الماء ستكون قراءة المقياسين متساوية. 

2. أستخدم الأرقام: أحسب الفرقَ بين قراءة المقياسين.

يمكن حساب الفرق بين القراءتين باستخدام العالقة اآلتية: الفرق بين قراءة المقياسين: قراءة مقياس درجة الحرارة الجاف - قراءة مقياس درجة الحرارة الرطب.

3. أستنتِجُ العواملَ التي يمكن أن تؤثّر في قراءة مقياسَي درجة الحرارة الجافّ والرطْب. 

رطوبة الهواء المحيط بالمقياسين.

4. أحدِّدُ درجةَ حرارة المقياس الجافّ، والفرق بين قراءتَيِ المقياسين: الجافّ والرطْب في الجدول الآتي، وأُبِّينُ الرطوبة النسبية الناتجة من تقاطعهما.

تؤخد قيمة درجة الحرارة في المقياسين: الجاف، والرطب، ويُسَب الفرق بين القراءتين، ثم تحدَّد قيمة درجة حرارة مقياس درجة الحرارة الجاف والفرق بين قراءة المقياسين الجاف والرطب على الجدول، وتؤخد القيمة التي تتقاطع عندها كلا القراءتين والتي تمثل الرطوبة النسبية للهواء، فمثلٌ: إذا كانت قراءة مقياس درجة الحرارة الجاف (°C18)، والفرق بين قراءتي المقياسين الجاف والرطب (°5C) فإن الرطوبة النسبية %57، كما في الشكل المجاور.

5. أستخدم الأرقام: أحسب الرطوبةَ النسبية لعينة من الهواء عند درجة حرارة 22°C إذا كان المحتوى المائي لها 11.07g/kg والمحتوى المائي اللازم للإشباع عند تلك الدرجة 27.69g/kg.

تُحسَب الرطوبة النسبية للهواء اعتمادًا على العلاقة الآتية المستنتَجة من المقدمة في بداية التجربة: الرطوبة النسبية = (المحتوى المائي الفعلي للعينة + المحتوى المائي اللازم للإشباع)× %100 ومنه $(11.07+27.69)\times 100\%=39.9\%$

---

---

نشاط رسم خريطة طقس سطحية

الهدف: رسمُ خريطةِ طقس سطحية من أرقام افتراضية للضغط الجوي المصحَّح بالنسبة إلى مستوى سطح البحر.

تمثّلُ الأرقامُ الافتراضية على الشكل مواقعَ محطات رصد (1 - 5)، وقِيَمًا للضغط الجوي المصحَّح بالنسبة إلى مستوى سطح البحر بوحدة المليبار (mb).

خطوات العمل:

1. أصِلُ بخطوطٍ منحنِيةٍ بين الأرقام المتشابهة في قِيَمِ الضغطِ الجويِّ، وأُراعي شروط رَسمِها.

2. أستخدِم البياناتِ الافتراضيةَ في الجدول الآتي في رسم نموذج المحطة لكلّ من المحطات: (1، 2، 3، 4، 5).

في الشكل تم تنفيذ خطوات العمل (1،2)

التحليل والاستنتاج:

1. أحدِّدُ أنظمةَ الضغط الجوي على خريطة الطقس السطحية، بالرموز المخصَّصة لها.

تحديد أنظمة الضغط الجوي على خريط الطقس السطحية.

2. أرسُمُ على خريطة الطقس السطحية جبهةً هوائية باردة عند الرمز (ج).

رسم جبهة هوائية باردة عند الرمز (ج) على خريطة الطقس السطحية.

3. أتنبّأ: إذا تحرّكت الجبهةُ الهوائية السابقة في الفرع (2) بسرعة 5km/h باتجاه شمال شرق، كم ساعة يستغرق وصولها إلى النقطة (ب)، علمًا أنها تبعد عنها 125km ؟

$\mathrm{السرعة}=\frac{\mathrm{المسافة}}{\mathrm{الزمن}}\leftarrow \frac{125}{5}\leftarrow 25h$

4. أتنبّأ: ما حالةُ الطقس المتوقّعةُ عند النقطة (ب) بعد تأثّرها بالجبهة الهوائية الباردة؟

تتساقط الأمطار والثلوج، وتعتمد شدتهما على كمية بخار الماء في الكتلة الهوائية في المنطقة (ب)، وسوف تتشكّل غيوم المزن الركامية التي تتطور لتصبح عواصف رعديةً.