نماذج من الظواهر الجوية
اعزائي الطلبة سنتعرف اليوم على عدد من الظواهر الجوية ، هل أنتم مستعدون للانطلاق ....
أولا: التكاثف...
يقصد بالتكاثف: تحول جزئيات بخار الماء في الهواء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة أو تحوله مباشرة إلى الحالة الصلبة، نتيجة لانخفاض درجة حرارة الهواء إلى ما دون درجة الندى.
ولهذه العملية أهمية كبيرة في حدوث وتكون الظواهر الجوية المختلفة مثل: الأمطار، الثلوج، الضباب، الندى، الصقيع، البرد، والغيوم،فضلًا عن رفع درجة حرارة الغلاف الجوي.
ويحدث التكاثف عندما يتشبع الغلاف الغازي ببخار الماء وفق الشروط الآتية:
- وجود هواء رطب مشبع ببخار الماء
- وجود أنوية يتجمع حولها هذا البخار.
- انخفاض درجة حرارة الهواء الرطب إلى ما دون درجة الندى.
-2. أشكال التكاثف:
أ. السحب
هي تجمع مرئي لبخار الماء على شكل قطرات مائية دقيقة في الغلاف الجوي،
تتكون السحب نتيجة لوصول الهواء المحمل ببخار الماء إلى درجة التشبع.
للسحب تأثير مهم على المناخ؛ لأنها 1- مصدر الأمطار والثلوج والبرد،
2- تؤثر على الإشعاع الشمسي والأرضي،
3- تأثيرها على حياة الإنسان والنبات والحيوان.
*فسر تكثر السحب في الأقاليم الاستوائية؟
تكثر السحب في الأقاليم الاستوائية؛ بسبب وجود تيارات الهواء الصاعدة،
كما تكثر في شمال أوروبا وشمال المحيطين الأطلسي والهادي ، خاصة السحب متوسطة الارتفاع والمنخفضة.
و تعد السحب في المناطق الصحراوية أقل جهات العالم نصيباً من السحب كما تقل السحب في المناطق القطبية
لقلة بخار الماء في الجو؛ نتيجة الانخفاض الشديد في درجات الحرارة.
ب. الضباب:
هو بخار ماء مرئي على شكل ذرات دقيقة من الماء، يتكون نتيجة برودة الهواء وتكاثف بخار الماء على سطح الأرض ويؤدي الضباب إلى تقليل مدى الرؤية،
أعزائي الطلبة من أهم العوامل التي تساعد في تكون الضباب ما يأتي:
أ- توفر الرطوبة في الهواء.
ب- وجود كميات كافية من أنوية التكاثف.
ج- صفاء الجو.
- اعزائي : بعد أن تعرفنا على الضباب والعوامل المساعدة لتكوينه ، لنتعرف على أنواع الضباب؟
1- ضباب البر: يتكون في قيعان الأودية أو على قمم الجبال ويكثر في فصلي الخريف والشتاء، حين يكون سطح الأرض بارداً نسبياً.
2- ضباب البحر: يتكون هذا النوع من الضباب عندما يمر هواء دافئ فوق سطح بارد، وينتشر هذا النوع في المناطق الساحلية مثل: سواحل المغرب وتشيلي.
3- الضباب الدخاني: يتكون في المدن الصناعية؛ نتيجة اتحاد الدخان مع الضباب الناجم عن الأنشطة الصناعية، كما هو الحال في مدن ريودي جانيرو، لندن، بيونس آيرس، مكسيكو سيتي، وشنغهاي. انظر الشكل
* فسر يسود الضباب الدخاني في مدينة شنغهاي؟
نتيجة اتحاد الدخان مع الضباب الناجم عن الأنشطة الصناعية
ج - الندى
يقصد بها قطرات مائية تتكون أثناء الليل خاصة في ساعات الصباح الأولى على أوراق الأشجار والحشائش وأسطح السيارات وزجاج النوافذ وغيرها من المواد التي تنخفض درجة حرارتها إلى أقل من درجة الندى،
* عرف درجة الندى :
هي الدرجة التي يتم عندها تحول بخار الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة فوق سطح الأرض.
وتظهر أهمية الندى في كونه مصدر هام لرطوبة التربة والنباتات في المناطق الجافة وشبه الجافة، كما يقلل فقدان الماء من النبات والتربة؛ لأنه يبطئ عملية التبخر والنتح مدة من الوقت.
* شروط تكون الندى:
1- انخفاض درجة حرارة الأجسام الصلبة إلى ما دون نقطة الندى.
2- صفاء الجو وعدم وجود السحب أثناء الليل.
3- سكون الهواء وضعف حركته.
د. الصقيع:
هو تحول بخار الماء العالق بالهواء أثناء الليل إلى بلورات صغيرة من الثلج فوق النباتات والأجسام الصلبة المعرضة للهواء، بسبب انخفاض درجة الحرارة إلى ما دون درجة التجمد (الصفر المئوي).
* عوامل حدوث الصقيع:
1- طبوغرافية الأرض: تؤثر التضاريس في حدوث الصقيع، حيث تنخفض درجة الحرارة في المناطق الجبلية المرتفعة بسبب تعرضها للرياح الباردة ويتشكل الصقيع في قيعان الأودية بسبب تراكم الهواء البارد من قمم الجبال المحيطة بها.
2- صفاء السماء: حيث تسمح بفقدان الإشعاع الأرضي، ما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة.
3- هدوء الرياح: يساعد هدوء الرياح في الليالي الصافية والخالية من السحب على حدوث الصقيع.
4- طول ساعات الليل: تزداد ساعات الليل في الشتاء وتقل ساعات النهار ما يسمح بفقدان كميات من الإشعاع الأرضي ويساعد على تشكل الصقيع.
ب. أضرار الصقيع
يسبب الصقيع أضراراً اقتصادية فادحة، حيث يؤدي إلى تدمير المحاصيل الزراعية، وزيادة حوادث السير؛ نتيجة انزلاق المركبات على الشوارع.
*اعزائي الطلبة : ما هي الاجراءات اللازم اتخاذها للحد من خطر الصقيع؟
يمكن تخفيف أضرار الصقيع باتباع الإجراءات الآتية:
1- الاختيار السليم للمواقع الزراعية، والابتعاد قدر الإمكان عن الأماكن التي يتكرر فيها حدوث الصقيع.
2- زراعة نباتات ومحاصيل اقل تأثرا في الصقيع، والابتعاد عن زراعة المحاصيل الحساسة للصقيع مثل: الموز، وقصب السكر.
3- إشعال الحرائق؛ حيث تؤدي إلى رفع درجة حرارة الهواء المحلي، ويؤدي الدخان إلى تكوين سحابة في الأعلى، ممما يقلل من حدوث الصقيع.
4- ري المزروعات، وخاصة في الأيام المتوقع فيها حدوث الصقيع.
5- تغطية المزروعات والتربة بمواد بلاستيكية، للمحافظة على درجة حرارتها.
- اذكر بعض الاماكن في الأردن تحدث فيها ظاهرة الصقيع.
الأغور
أعزائي الطلبة بعد ان تعرفنا على التكاثف، سنتعرف الآن على التساقط بشيء من التفصيل.
2- التساقط
يتخذ التساقط الأشكال الآتية:
أ - الأمطار
ب - البرد
ج - الثلج
أ- الأمطار: حيث تم شرحها في الفصل الأول ضمن عناصر المناخ.
ب- البرد:
يتكون على شكل كرات مستديرة من الماء المتجمد بسبب التيارات الهوائية الصاعدة، فعندما يتكاثف بخار الماء الذي تحمله هذه التيارات، يتحول إلى بلورات صغيرة من الثلج في الطبقة العليا من السحابة، وعندما يزيد حجم السحابة ؛ وعندما يزداد حجم البلورات الثلجية وتصبح التيارات الهوائية الصاعدة غير قادرة على حملها فإنها تسقط إلى الأرض.انظر الشكل عزيزي الطالب:
وللبرد آثار سلبية على الانسان والحيوان والنبات وتعتمد خطورته عل حجم البرد فحبات البرد ذات الحجوم الكبيرة والصلبة تلحق أضرارا جسية بهياكل وزجاج السيارات والطائرات وتؤدي الى تلف المزروعات والاشجار المثمرة.
ج- الثلج:
هو بلورات رقيقة مختلفة الشكل، نتيجة تكاثف بخار الماء وانخفاض درجة حرارته إلى ما دون الصفر المئوي. ويتكون الثلج عند تجمد بخار الماء في السحب على شكل بلورات جليدية سداسية الشكل، ثم تنمو مكونة أشكلًا مختلفة من الثلوج، تبدو كالقشور أو أهداب الريش الأبيض.
و شروط تكون الثلج تكاثف بخار الماء وانخفاض درجة حرارته إلى ما دون الصفر المئوي.
تسقط الثلوج في العروض الوسطى والعليا والمناطق الجبلية العالية في فصل الشتاء، وتكون مصاحبة للمنخفضات الجوية.
*عرف خط الثلج الدائم؟
هو الخط أو الارتفاع الذي يبقى عنده الثلج بصورة دائمة طوال السنة ، ويتباين ارتفاعه من صفر عند مستوى سطح البحر في المناطق القطبية إلى 500 م فوق مستوى سطح البحر في المنطقة الاستوائية.
* الأضرار التي تتسبب بها العواصف الثلجية
تسبب العواصف الثلجية أضرارا بالغة ، حيث يؤدي تراكم الثلوج بكميات كبيرة إلى :
1-تعطيل حركة النقل والملاحة الجوية؛ نتيجة انعدام الرؤية وحدوث الانزلاقات .
2- أضرار في البنية التحتية تتمثل في قطع خطوط الكهرباء والهاتف وشبكات المياه.
3- حدوث الانهيارات الجليدية أحيانًا، وفيضان الأنهار التي تنبع من الجبال بسبب ذوبان الثلوج أو الجليد الدائم فوق المرتفعات الجبلية.
انظر الشكل عزيزي الطالب:
* كما ان للثلج آثار سلبية فإن للثلوج فوائد، أيضا حيث :
- يعمل على زيادة رطوبة التربة
- يعد مصدرًا لتغذية خزانات المياه الجوفية.
-يعد مصدرًا لتغذية الأنهار بالمياه
ثانيُأ: الجبهات الهوائية والمنخفضات الجوية
1- الجبهات الهوائية
هي هواء يكون في المنطقة الفاصلة بين كتلتين هوائيتين مختلفتين في خصائصهما، من حيث درجة الحرارة ونسبة الرطوبة، والضغط الجوي، إذ تحدث غالباً اضطرابات جوية تزداد شدتها كلما كان الاختلاف كبيرًا بين الكتلتين، فعندما تلتقي كتلة هوائية دافئة بأخرى باردة لا يختلط هواء كل منهما بسهولة، بل يندفع الهواء البارد تحت الهواء الدافئ، بسبب زيادة كثافته، مما يؤدي إلى رفع الهواء الدافئ إلى أعلى. انظر الشكل
* أنواع الجبهات الهوائية:
يوجد أربعة أنواع رئيسية للجبهات الهوائية، لكن أكثرها شهرة جبهتان، هما:
1- الجبهة الهوائية الباردة: هي مقدمة لكتلة هوائية باردة يصاحبها رياح شمالية أو شمالية غربية، وتتكون هذه الجبهة عند اندفاع الهواء البارد نحو الهواء الدافئ ليحل مكانه، فيرتفع الهواء الدافئ إلى أعلى، وتتشكل في هذه الحالة غيوم المزن الركامية، التي تتطور لتصبح عواصف رعدية وتسقط الأمطار.
2- الجبهة الهوائية الحارة: هي مقدمة لكتلة هوائية دافئة ذات رياح جنوبية إلى جنوبية غربية، حيث يندفع الهواء الدافئ باتجاه الهواء البارد، حيث تكون سحباً متقطعة تسبب سقوط أمطار خفيفة.
- المنخفضات الجوية
* المنخفض الجوي :هو منطقة مغلقة بخطوط ضغط جوي متساوية ، حيث تكون أقل قيمة للضغط الجوي في المركز وتزداد كلما ابتعدنا عن المركز ، ويكون اتجاه الرياح حول المنخفض الجوي عكس عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، ومع عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي،
وتتركز بين دائرتي عرض 35-65 شمالاً وجنوباً في مناطق العروض المعتدلة الدافئة والباردة، حيث تسود ضمن منطقة هبوب الرياح الغربية العكسية الدائمة في غرب أوروبا والبحر المتوسط.
* وتتميز هذه المنخفضات بــــأنها
1- تتركز في حوض البحر المتوسط في فصلي الشتاء والربيع، كما تتركز في فصلي الخريف والشتاء في منطقة غرب أوروبا وشمال المحيط الأطلسي.
2- تتفاوت المنخفضات الجوية في المساحة التي تغطيها، فبعضها يغطي منطقة جغرافية يزيد قطرها عن 1000كم، بينما البعض الآخر لا يزيد قطرها عن 100كم.
3- تساهم في وصول الرياح القطبية ذات البرودة الشديدة إلى مناطق يسود فيها المناخ المداري الحار.
4- يتراوح عمر المنخفض الجوي بوجه عام ما بين 3-4 أيام، يكون فيها الطقس مضطرباً وغير مستقر.
المنخفضات الجوية في البحر المتوسط
- اعزائي الطلبة هل تساءلتم يوماً، لماذا تبدأ الأمطار بالتساقط غالباً من جهة الغرب؟
يصبح البحر المتوسط مركز رئيس من مراكز الضغط الجوي المنخفض في فصل الشتاء، بسبب وقوعه في المنطقة المعتدلة الدافئة، الأمر الذي يؤدي لتشكل نطاقين من الضغط الجوي المرتفع شماله وجنوبه، ونتيجة لهذا الوضع المناخي يتعرض هذا البحر لكتل هوائية قطبية باردة تلتقي مع كتل أخرى مدارية برية دافئة باستمرار طيلة فصل الشتاء.
انظر الشكل الآتي:
منخفض البحر المتوسط جنوب ايطاليا
تتخذ منخفضات البحر المتوسط المسارات الآتية:
1- المسار الشمال الشرقي باتجاه جنوب تركيا وشمال سوريا.
2- المسار الشرقي الذي يتجه نحو وسط بلاد الشام إلى وادي الرافدين.
ثالثاً: الأعاصير
1- الأعاصير
هي عواصف هوائية حلزونية الشكل، تنشأ عادة فوق البحار الاستوائية خاصة في فصلي الصيف والخريف، تمتاز بعمقها وشدة انحدارها، حيث تدور الرياح حولها بسرعة كبيرة تتراوح ما بين (150-250) كم في الساعة، ويطلق عليها اسم العواصف الدوارة؛ لأن الهواء يدور فيها بقوة كبيرة في منطقة ضيقة، وغالباً ما يصاحبها سقوط أمطار غزيرة وحدوث عواصف البرق والرعد.
وتشتهر الأعاصير في الاقاليم التي تتعرض لها بأسماء مختلفة، من أشهرها: الهاريكين والتيفون والتورنادو.
وتنشأ هذه الأعاصير عندما تلتقي كتلة مدارية قارية بكتلة مدارية بحرية.
تؤدي هذه الظاهرة المناخية إلى خسائر كبيرة في الأرواح والممتلكات. وتختلف الأعاصير المدارية عن المنخفضات الجوية بالفروقات التالية:
ويمثل الجدول الآتي أوجه الاختلاف بين المنخفضات الجوية والأعاصير المدارية
الأعاصير |
المنخفضات الجوية |
- تظهر ضمن نطاق الرياح التجارية، والرياح الموسمية في المناطق الحارة. |
- تظهر ضمن نطاق الرياح الغربية العكسية. |
- تنشأ في مناطق معينة من المحيطات. |
- تنشأ على اليابس والماء معاً. |
- صغر المساحة التي يغطيها الإعصار، قطرها اقل من 250كم. |
- تغطي مساحات واسعة يزيد قطرها عن 1000كم. |
- الأضرار التي تخلفها كبيرة جدًا في المنشآت وتدمير البنى التحتية، ومعظم مرافق الحياة المختلفة. |
- أضرارها قليلة جدًا، تقتصر على الفيضانات وبعض الانهيارات الأرضية. |
-
* اعزائي الطلبة :تشتهر الأعاصير في الأقاليم التي تتعرض لها بأسماء مختلفة ، أشهرها الهاريكين والتيفون التورنادو وسنتعرف عليها الآن.
أ- أعاصير الهاريكين
تنشأ في غرب المحيط الأطلسي، تمتاز بغزارة الأمطار وسرعة الرياح.
يتقدم الهاريكين بمعدل يتراوح بين (150-300) كم في الساعة، وفي وسط الإعصار توجد عين الهاريكين التي يتراوح قطرها بين (5- 8) كم .عزيزي الطالب انظر الشكل:
وتتسبب أعاصير الهاريكين في خسائر بشرية واقتصادية في المناطق التي تتعرض لها، وتسبب أمطارًا غزيرة وفيضانات عارمة ، إذ يصل معدل الأمطار المصاحبة لها أكثر من (500) ملم يومياً. انظر الشكل
الشكل ( إعصار الهاريكين)
ب- التيفون:
كلمة عربية تعني الطوفان، وهو إعصار موسمي يحدث في المناطق المناخية المدارية قرب خط الاستواء في غرب المحيط الهادي والمحيط الهندي وبحر الصين الشرقي والجنوبي . تصل فيه سرعة الرياح إلى أكثر من 170 كم في الساعة.
ومن أشهر أعاصير التيفون اعصار غونو الذي ضرب عُمان في عام 2007،وأيضًا إعصار هايان الذي ضرب الفلبين في عام 2013، حيث بلغت سرعة الرياح نحو 315كم في الساعة، حيث تسبب في تدمير المنازل والمحلات التجارية ووسائل المواصلات، وتسبب الإعصار في موت واختفاء أكثر من 10 آلاف شخص.
ج- التورنادو:
كلمة اسبانية تعني العاصفة الرعدية، وهو عاصفة قصيرة المدة صغيرة المساحة تدور فيها الرياح حول مركز الإعصار حركة دوارنية شديدة العنف تتراوح سرعتها ما بين (350-555) كم بالساعة.
ويظهر في المناطق المعتدلة داخل نطاق بعض المنخفضات الجوية التي تعبر أراضي أمريكا الشمالية، وغالباً ما ينشأ على اليابس في فصلي الربيع والصيف،
* كيف يتحرك إعصار التورنادو؟
يتحرك التورنادو عادة من الغرب إلى الشرق، ويتميز بأنه صغير الحجم، إذ أن مساحة المنطقة التي يغطيها لا يزيد قطرها في الغالب عن 1500م، ورغم أن التورنادو يدمر كل معالم الحياة ومظاهر العمران، إلا أن تدميره يقتصر على شريط ضيق لا يزيد عرضه عن قطر دائرة التورنادو نفسها، بينما يبقى ما حوله سليماً إلى حد كبير. انظر الشكل الآتي.
إعصار التورنادو في ولاية تكساس الأمريكية
- لماذا يعتبر إعصار التورنادو أقل خطورة بالمقارنة مع إعصار الهاريكين؟
لأن تدميره يقتصر على شريط ضيق لا يزيد عرضه عن قطر دائرة التورنادو نفسها، بينما يبقى ما حوله سليماً إلى حد كبير.