أستاذ علي
2012-02-11, 04:26
ملاحظه : هذا الموضوع من تجميعي من عدة منتديات ومواقع للاستفاده وندعوا الله ان يجزي كل شخص قام بأعداد هذه المواضيع
نبدأ على بركة الله
نظراً لكثرة مايتم تدواله بين متابعي أخبار الطقس من مصطلحات كثيرة مما تسبب في وقوع إلتباس كبير بينهم بسبب سؤ إستخدام تلك المصطلحات من قبل بعض الكتاب والتي يطلقونها على ظواهر مناخية من غير أن يفهموا معناها.
سوف أبداء بموضوع الرموز ومعنى كل رمز، ثم سأورد صور للظواهر الجوية وفي النهاية سأختتم بمقالة جميلة للدكتور نادر محمد صيام عن الكتل والجبهات الهوائية.
في البداية يجب التفريق بين مصطلح كتلة هوائية وجبهة هوائية، ومصدر تلك الكتل الهوائية.
يجب أن نعرف ميكانيكة و دينامكية عملية إنطباق الكتل الهوائية (تشكل المنخفض من جبهتين)، فالكتلة الدافئة تأتي من الجنوب، والكتل الباردة تأتي من الشمال، وعند إلتقاء الكتلتين يحدث مايلي:
1- يحدث عواصف رعدية وهطولات أمام الجبهة الباردة وتكون سريعة .
2- يحدث شمال (مقدمة) الجبهة الدافئة أمطار متزايدة وتتواصل لفترة أطول وذلك عندما يبداء الهواء الدافيء الرطب القادم من الجنوب في الارتفاع فوق الهواء البارد .
http://img585.imageshack.us/img585/1227/95584548.jpg
http://img585.imageshack.us/img585/6306/20382585.jpg
عملية التقاء الجبهه البارده بالجبهه الدافئه وتكون السحب الممطره
http://img149.imageshack.us/img149/968/85673789.png
وعندما تذهب شرقا
http://img137.imageshack.us/img137/7018/33623175.png
عملية الانطباق
http://img510.imageshack.us/img510/4657/33728948.png
أماكن تشكل الكتل الهوائيه
http://img832.imageshack.us/img832/3733/32211923.jpg
http://img140.imageshack.us/img140/428/16557659.gif
جدول يشرح اختصارات مسميات الكتل الهوائيه
http://img576.imageshack.us/img576/1750/15046174.jpg
الكتل والجبهات الهوائية
فيما يلي ملخص لموضوع أعده الدكتور نادر صيام قمت بتنسيقه وإعادة صياغته وتوضيح النقاط المهمة بشكل يسهل لك أخي القاريء فهم المحتوى
تهب الرياح على سطح الكرة الأرضية على شكل كتل هوائية ضخمة تعبر العروض الجغرافية حاملة معها الطاقة الحرارية والرطوبة.وتعرف الكتل الهوائية بأنها"قسم ضخم من الهواء المتجانس في صفاته الحرارية والطوبة أفقيا في كل مستوياته من سطح الأرض وحتى قمته"ومن هذه الكتل الهوائية ما يبلغ حدا من الضخامة العظيمة فيصل ارتفاعها حتى التروبوبوز شاغلة كل طبقة التروبوسفير من الغلاف الجوي.
عادة تصنف الكتل الهوائية وفقا لعاملين أساسيين يحددان اتجاهها وطبيعتها الفيزيائية وهما:
اتجاه الكتل الهوائية و إقليم المصدر
أولا- اتجاه الكتل الهوائية:
يشير اتجاه الكتل الهوائية إلى الاتجاه الذي تأتي منه هذه الكتل فمثلا،فان الكتل الهوائية الشمالية، تتحرك من الشمال باتجاه الجنوب،والشرقية من الشرق باتجاه الغرب وهكذا.ويساعد تحديد الكتل الهوائية على معرفة الكثير من خصائصها الفيزيائية والحرارية والرطوبة وذلك مما يساعد على تحديد حالات الطقس المصاحبة لها.
ثانيا: إقليم المصدر:
يظل إقليم المصدر العامل الأساسي والأكثر تأثيرا في تحديد خصائص الكتل الهوائية.والحقيقة أن تصنيف الكتل الهوائية وفقا لأقاليم مصادرها يتضمن بشكل غير مباشر تصنيفها وفقا لاتجاهها.
يعرف إقليم المصدر بأنه "إقليم جغرافي كبير تتشكل فوقه الكتل الهوائية وتهب منه حاملة صفاته الحرارية والرطوبة إلى الأقاليم الجغرافية الأخرى", وتكتسب الكتل الهوائية صفات السطح الجاثمة فوقه عن طريق عمليات التبادل الحراري والخلط العامودي التي تسعى إلى إيجاد توازن بين صفات السطح والهواء الجاثم فوقه،فكلما طالت مدة مكوث الكتل الهوائية فوق إقليم مصدرها كلما زاد اكتسابها لصفاته.وفي كل الأحوال تحتاج الكتل الهوائية مدة تتراوح بين ثلاثة وسبعة أيام ليتكون نوع من التوازن بين صفاتها وصفات سطح إقليم مصدرها. ولكي تتكون كتل هوائية ضخمة عميقة ذات صفات متجانسة متميزة قوية، يجب أن يكون إقليم مصدرها واسعا منبسطا،سطحه متجانس التركيب ،تسود عليه حركات هوائية انفجارية سطحية(Divergent surface flow) بطيئة،لذلك تشكل العروض الجغرافية التي تسود عليها الضغوط الجوية المرتفعة،مثل السهول القطبية،والصحراوات والمحيطات شبة المدارية مواقعا مثالية لتكوين أقاليم مصدر جيدة،بينما،بسبب التباينات الحرارية والرطوبة الكبيرة وتردد الضغوط المنخفضة التي تجذب الكتل الهوائية إليها،فان العروض الوسطى ليست مهيأة لأن تكون أقاليم مصدر جيد.لكنها تشكل نطاقا انتقاليا تعبره كتل هوائية من مختلف الأجناس والأقاليم.
عالميا يوجد أربعة أقاليم مصدر للكتل الهوائية في كل من نصفي الكرة الأرضية وهي:
- الأقليم القطبي (Polar Region)
- إقليم الحوض القطبي الشمالي (Arctic Region)
- إقليم القارة القطبية الجنوبية(Antarctic Region)
- الإقليم المداري (Tropical Region)
- الإقليم الاستوائي (Equatorial Region)
ويشار إلى كل من هذه الأقاليم بالحرف الأول الكبير من اسمه فمثلا، يدل الحرف(P) على الإقليم القطبي والحرف (T) على الإقليم المداري وهكذا. وتحمل الكتل الهوائية أسماء أقاليم مصادرها.
ووفقا لطبيعة سطح إقليم المصدر، تختلف طبيعة الكتل الهوائية، فإذا كان إقليم المصدر بحرا كانت الكتل الهوائية بحرية رطبة يضاف حرف (m)الصغير المأخوذ من بداية كلمة (Maritime) التي معناها بحري، إلى يسار حرف اسم المصدر. وإذا كان إقليم المصدر قارة فتكون الكتل الهوائية جافة، فيضاف إلى يسار حرف اسم المصدر حرف C الصغير المأخوذ من بداية كلمة (Continental) التي معناها قاري. فعلى سبيل المثال فان (mp) تعني كتلة هوائية قطبية بحرية، و (CT)تدل على كتل هوائية مدارية قارية.
بعد أن تشكل الكتل الهوائية، تظل لبعض الوقت في أقاليم مصادرها،لكنها لا تلبث وأن تتحرك تحت تأثير حركة الرياح العلوية، مبتعدة عنها. وأثناء تحركها فإنها ستمر على سطوح متباينة الحرارة مع حرارتها.فإذا كانت الكتل الهوائية أبرد من السطح الذي تهب فوقه،فتدعى كتلة هوائية باردة،ويضاف في هذه الحالة حرف (k) الصغير المأخوذ من بداية كلمة (kalt) الألمانية والتي معناها بارد إلى يمين حرف اسم المصدر. أما إذا كانت الكتل الهوائية أدفأ من السطح الذي تعبر فوقه، فتشكل كتلة هوائية حارة، ويضاف في هذه الحالة إلى يمين حرف اسم مصدرها الحرف (w) الصغير المأخوذ من كلمة (Warm) الانجليزية التي معناها دافئ. مثلا فان (cpk) تدل على كتل هوائية قطبية قارية باردة ، و(mTw) تدل على كتلة هوائية مدارية بحرية دافئة.
عندما تمر كتلة هوائية باردة فوق سطح أدفأ منها، تتسخن قاعدتها بالتماس، فيؤدي ذلك إلى تدرج حراري شديد وعدم استقرار في مستوياتها الدنيا فتزداد الحركات الحملانية وحركات الخلط الاضطرابية قرب سطح الأرض فتجعل مجال الرؤيا جيدا، وتشكل بعض الغيوم المنخفضة في مستوياتها الأعلى وتؤدي إلى هطول زخات مطرية أو ثلجية. لكن إذا كانت الكتل الهوائية حارة، تمر فوق سطح أبرد منها, تتبرد قاعدتها بالتماس،مما يؤدي الى حالة استقرار جوي وتشكل انقلاب حراري منخفض،يساعد على تراكم الغبار والدخان والجسيمات التي تجعل مجال الرؤيا ضعيفا.وإذا كانت الكتلة الهوائية رطبة، قد يتشكل الضباب.استنادا الى إقليم المصدر وتباين طبيعة سطحه يمكن أن تصنف الكتل الهوائية الى :
1) كتل هوائية قطبية (p) وتقسم الى كتل هوائية قطبية قارية باردة (cpk) وكتل قطبية بحرية باردة (mpk).
2) كتل هواء الحوض القطبي الشمالي والقارة القطبية الجنوبية (A). وبما أنها تهب من مساحات مغطاة بالجليد فتكون شديدة البرودة جافة (CA). والحقيقة أن هذه الكتل هي الأجزاء شديدة البرودة من الكتل الهوائية القطبية الباردة ولها الميزات نفسها، ويصعب التمييز بينها فغالبا تدمج معها.
3) كتل هوائية مدارية (T):وتقسم الى كتل هوائية مدارية قارية حارة (cTw)وكتل هوائية مدارية بحرية دافئة (mTw).
4) كتل هوائية استوائية (E):وبما أن سطح الإقليم الاستوائي مكونا من بحار أو من غابات استوائية، فتظل هذه الكتل رطبة(mE) . في الواقع تعد الكتل الاستوائية الجزء الأكثر رطوبة في الكتل الهوائية المدارية البحرية وغالبا يصعب التمييز بينها، فتدمجها بعض الدراسات مع بعضها البعض.
تختلف صفات الكتل الهوائية كثيرا مع اختلاف طبيعة أقاليم مصادرها، ووفقا لاختلاف الفصول أيضا. وفيما يلي أهم سمات هذه الكتل:
1- الكتل الهوائية القطبية(p):
أ- الكتل الهوائية القارية القطبية(cpk):
يجدر بالذكر، أن هذا النوع من الكتل الهوائية يوجد في النصف الشمالي من الكرة الأرضية فقط، ويغيب في النصف الجنوبي منها، لعدم وجود أقاليم مصدر لها هناك، حيث تشكل القارة القطبية الجنوبية ورفوفها الجليدية إقليم مصدر للكتل الهوائية (cA) دائما في كل الفصول، ويعود ذلك لسيطرة المحيطات على العروض العليا، وإحاطتها من كل الجوانب بالقارة القطبية الجنوبية.
في فصل الشتاء، تقع أقاليم مصادر هذه الكتل الهوائية (CPK) في وسط وشمال كندا وفي سيبيريا المغطاة بالجليد والثلوج،حيث تسود الضغوط الجوية المرتفعة القطبية حول درجتي العرض 50 و60 شمالا وسطيا. وبسبب ضالة الطاقة الشمسية الإشعاعية الحرارية (التشمس) الواصلة إلى هذه الأقاليم، وشدة الإشعاع السطحي المبرد (Surface Radiational Cooling) العائد إلى الفضاء، وازدياد نسبة البيدو (معامل انعكاسية السطوح للأشعة الشمسية) كل من سطح الجليد والثلج تتدنى، درجة حرارة الكتل الهوائية القارية القطبية (cPK) بشدة وعادة تقل عن (-10<SUP>o</SUP>) درجة مئوية، لكنها في بعض الحالات قد تهبط إلى (-40) مئوية، وهي لدلك جافة جدا تتراوح نسبة الخلط فيها"Mixing ratio"(كمية بخار الماء"غ" في "1مغ"من الهواء الجاف) بين 4و1غ/كغ. مع ذلك تتراوح رطوبتها النسبية بين 54%و06% أحيانا وبسبب برودة السطح الشديدة وحركات الهبوط الهوائية في مراكز الضغوط الجوية المرتفعة يسود خلال هذه الكتل الهوائية انقلابات حرارية على ارتفاعات قريبة من سطح الأرض قد تصل أحيانا إلى 200م فقط.لذلك لاتتشكل الغيوم في مثل هذه الشروط،لكن قد يحدث الضباب عندما تقل درجة الحرارة إلى حوالي(-40)درجة مئوية.
ب- الكتل الهوائية القطبية البحرية (mPK):
تتشكل الكتل الهوائية (mPk) من تحول الكتل الهوائية(cPK) في النصف الشمالي من الكرة الأرضية والكتل الهوائية من القارة القطبية الجنوبية (cA) بعد مرورها بيوم أو يومين تحت تأثير الرياح العلوية فوق المحيطات المفتوحة في العروض العليا لكنها تظل أقل برودة مما كانت عليه.فأثناء عبورها فوق المحيطات تزداد درجة حرارة قاعدتها بواسطة التماس (Conduction) فتصل إلى حوالي 4 مئوية أحيانا وتزداد رطوبتها الى أن تناهز نسبة خلطها4,4غ/كغ فتصبح غير مستقرة مضطربة وتجري في أقسامها الدنيا حركات حمل هوائية تنقل الطاقة الحرارية والرطوبة باتجاه الأعلى،فتصل رطوبتها النسبية الى أكثر من 90% في طبقاتها الدنيا حتى ارتفاع 2,5 كم.وتظهر هذا الارتفاع طبقة الانقلاب الحراري الناتجة عن حركات الخفس الهوائية التي تجعل الهواء جافا ومستقرا.
وعندما تدخل هذه الكتل البحرية الى القارة الباردة يميل الطقس في فصل الشتاء الى الاعتدال،لذلك تعرف عندئذ بالكتل الهوائية القطبية البحرية الدافئة(mPw).
في فصل الصيف تتسخن القارات في العروض العليا فتذوب الثلوج ويذوب الجليد إلى عمق كبير نسبيا،فتتراجع أقاليم المصدر القطبية في كل من كندا وسيبيريا شمالا وتنحصر في أقصى العروض العليا.وتظل الكتل الهوائية المتشكلة هنا قطبية قارية باردة (cPk) لكنها أقل برودة وأقل استقرار بسبب تسخين أقسامها الدنيا،ويزيد التبخر من ماء الثلوج والجليد الذائبة رطوبتها،وتقل فيها شدة التدرج الحراري العامودي.وعندما تتوغل هذه الكتل الهوائية الباردة نحو الجنوب تخفف من قيظ حر الصيف في المناطق القارية التي تصل إليها.ويمكن القول أنها تشكل معدل للكتل الهوائية القطبية الشتوية.
عندما تعبر الكتل الهوائيةcPk وCA الصيفية فوق المحيطات تتحول إلى كتل هوائية (mPk)، لكن حرارتها ورطوبتها تكون أعلى إلى حد ما من مثيلاتها الشتوية وأكثر اضطرابا منها خاصة في مستوياتها الدنيا،وتظل جافة وباردة في مستوياتها العليا.يسود هذا النوع من الكتل الهوائية في خليج ألاسكا وشمال المحيط الأطلسي فقط في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، وفوق كل المساحات المائية المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية.
1) كتل هواء الحوض القطبي الشمالي والقارة القطبية الجنوبية(A):
في الحقيقة تعد هذه الكتل الهوائية أجزاء من الكتل الهوائية القطبية، لكنها أشد برودة منها،لأن أقاليم مصدرها تشكل أبرد المواقع في العالم.
في فصل الشتاء تسود على كل من الحوض القطبي الشمالي والقارة الجنوبية ككتل هوائية باردة جافة(cA) تبلغ درجة حرارتها حوالي -46م، ونسبة خلطها حوالي 0,1 غ/كغ ورطوبتها النسبية 70% لكنها عندما تعبر فوق المحيطات في العروض العليا والوسطى تتحول إلى كتل هوائية (mPk)، كما هو حال الكتل (cPk).
أما في فصل الصيف، بسبب ازدياد فترة التشمس وذوبان الجليد إلى أعماق محدودة تقل سماكة الكتل الهوائية في الحوض القطبي الشمالي وتتعدل صفاتها في مكانها وتتحول إلى كتل هوائية باردة بحرية،تعرف باسم كتل هواء الحوض الشمالي القطبي البحرية (mA)، وتشبه في صفاتها الكتل الهوائية القطبية الرطبة الباردة (mPk).
لكن في القارة القطبية الجنوبية تظل الأوضاع مستقرة صيفا شتاء وتظل أقاليم مصدر الكتل الهوائية (CA) في كافة الفصول.وعندما تعبر هذه الكتل فوق مياه المحيطات تتعدل صفاتها وتتحول إلى كتل هوائية (mPk).
2) الكتل الهوائية المدارية(T):
أ-الكتل الهوائية المدارية الجافة (cTw): في النصف الشمالي من الكرة الأرضية تتشكل الكتل الهوائية المدارية نطاقا على سطح الكرة الأرضية تمتد بين درجتي العرض45 شمالا وجنوبا وسطيا وهي:
· في فصل الشتاء،يشكل أقاليم مصدر الكتل حزاما قاريا متصلا ممتدا عبر شمال أفريقيا وجنوب غرب أسيا،بالإضافة إلى نطاق ضيق في جنوب غرب أمريكا الشمالية.
· أما في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية فتظهر أقاليم مصدرها فوق قارة استراليا وجنوب أفريقيا. وتتمركز هذه الأقاليم في المواقع التي تسود عليها الضغوط المرتفعة شبة المدارية وحركات الهبوط الهوائية فوق القارات فوق درجتي العرض 20 و30درجة شمالا وجنوبا. وعادة تتجاوز الكتل الهوائية (cTw) في تقدمها درجة العرض 40 شمالا. وتتميز الكتل الهوائية (cTw) بأنها دافئة وجافة ومستقرة تناهز درجة حرارتها80 درجة مئوية وسطيا، ونسبة الخلط فيها أقل من 8غ/كغ. ورطوبتها النسبية حوالي 60% وتسود فيها طبقة انقلاب حراري على ارتفاع 2الى3كم تعرف بطبقة انقلاب الرياح التجارية.في الصيف،تحافظ الكتل الهوائية (cTw) على أقاليم مصدرها في النصف الشمالي للكرة الأرضية،إلا أنها تنزاح قليلا باتجاه الشمال وتتسع وغالبا ما تتعدى الكتل الهوائية (cTw) درجة العرض 45شمالا كثيرا. أما في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية تنكمش مساحة أقاليم مصدر الكتل الهوائية(cTw) في أستراليا وجنوب أفريقيا بسبب تأثيرها بالكتل الهوائية المدارية الرطبة الموسمية الهابة عبر خط الاستواء،كما ويظهر أقاليم مصدر صغير لها فوق جنوب القارة الأمريكية الجنوبية.
بسبب شدة الإشعاع الشمسي تزداد حرارة الكتل الهوائية (cTw)، كثيرا ويبلغ متوسط درجة الحرارة حوالي35 درجة مئوية إلا أنها عادة ما تزيد عن 36م وفي كثير من الأوقات تتعدى 40 درجة مئوية، وتزيد درجة حرارة السطح الجاثمة عليه إلى أكثر من60 أو 70 مئوية، لذلك تظل مستقرة في مستوياتها الدنيا فتتشكل خلالها الزوابع الغبارية، لكنها تظل مستقرة في مستوياتها العليا بسبب حركات الهبوط الهوائية فوقها وتتشكل طبقة الانقلاب الحراري على ارتفاع3كم.وبالرغم من أن محتواها من الرطوبة الفعلية كبير، حيث تصل بنسبة الخلط فيهل إلى حوالي9,1/كغ، إلا أن رطوبتها النسبية، بسبب ارتفاع درجة حرارتها الشديد، تظل ضئيلة حوالي 28% أحيانا تقل عن10% لذلك تتميز الكتل الهوائية(cTw)بحرارتها العالية وجفافها الشديد،وأينما حلت هذه الكتل تنعدم الأمطار ويسود الجفاف وهذا ما يجعل أقاليم مصادرها صحراوات جافة حارة.:
(ب) الكتل الهوائية المدارية البحرية mTw): p)
· في الشتاء،تشكل المحيطات المدارية،حيث تسود الضغوط المرتفعة شبة المدارية الدائمة في نصفي الكرة الأرضية أقاليم المصدر لهذه الكتل الهوائية(الشكل 1).فتسود إلى الجنوب من الكتل الهوائية القطبية البحرية (mPk) في نصف الكرة الأرضية الشمالي والى شمالها في نصفها الجنوبي متمركزة حول درجتي العرض30شمالا وجنوبا شاغله كل النطاق البحري المداري في نصفي الكرة الأرضية بين درجتي العرض45درجة شمالا وجنوبا وسطيا،الذي يشمل المحيط الأطلسي والبحر الكاريبي والمحيط الهادي والمحيط الهندي.وتتميز الكتل الهوائية(mTw) يدفئها ورطوبتها وعدم استقرارها، فتزيد حرارتها عن24درجة مئوية ونسبة خلطها عن17غ/كغ ورطوبتها النسبية88% وهذا مما يساعد على تشكيل تيارات حملانية تنقل الرطوبة وحرارتها والطاقة الحرارية خلال مستوياتها الدنيا وتوزيع مستوياتها الأعلى إلى ما دون ارتفاع طبقة الانقلاب الحراري.
· في الصيف، تظل أقاليم مصدر الكتل الهوائية(mTw) في مواقعها. لكن مع ازدياد الطاقة الحرارية الواصلة إلى سطح المحيطات،تصبح هذه الكتل أكثر حرارة ورطوبة وتزداد إضطرابا وعدم استقرار،فتبلغ درجة حرارتها حوالي29درجة مئوية ونسبة الخلط فيها حوالي20غ/كغ ورطوبتها النسبية 77% تقريبا، لكنها عندما تدخل اليابسة شديدة الحرارة،تصبح منعشة لطيفة وتتميز على أنها كتل هوائية مدارية بحرية باردة (mTk).
الجدير بالذكر هنا، انه بسبب حركات الهبوط الهوائية وتشكل طبقة الانقلاب الحراري (طبقة انقلاب الرياح التجارية) على ارتفاع2الى3كم خلال الكتل الهوائية(mTw) ، يظل عمق الطبقة السطحية الرطبة فيها ضحلا،لكنها تزداد عمقا ورطوبة كلما تحركت شمالا أو جنوبا مبتعدة عن مراكز حركات الهبوط الهوائية فوق المحيطات المدارية وشبه المدارية.
3) الكتل الهوائية الاستوائية (mE):
تظهر الكتل الهوائية الاستوائية في نطاق ضيق عبر العروض الاستوائية بين درجتي العرض10شمالا وجنوبا وسطيا بين الكتل الهوائية المدارية الشمالية والجنوبية. وفعلا تعد هذه الكتل الهوائية الاستوائية(E) جزاء لا يتجزأ من الكتل الهوائية المدارية البحرية(mTw) وتحمل صفاتها الحرارية والطوبة. والحقيقة، فإنها تتشكل في معظمها خلال فصل الصيف في نصفي الكرة الأرضية نتيجة لعبور الكتل الهوائية المدارية الشمالية إلى النصف الجنوبي من الكرة الأرضية. وعبور الكتل الهوائية المدارية والجنوبية إلى النصف الشمالي من الكرة الأرضية عبر خط الاستواء مع حركة الشمس الظاهرية السنوية جنوب وشمال خط الاستواء. وتتميز الكتل الهوائية الاستوائية سواء كانت بحرية أو قارية بنفس الصفات فجميعها حارة ورطبة جدا، لأن الغابات الاستوائية تقوم بفعل المحيطات في تغذية الكتل الهوائية القارية بالرطوبة،فتزيد درجة حرارتها27م نسبة خلطها19غ/كغ، ورطوبتها النسبية 82% دائما تقريبا.
2- تعديل الكتل الهوائية
عندما تخرج الكتل الهوائية من أقاليم مصادرها، حاملة معها صفاتها الأولية(Initial Conditions) التي اكتسبتها خلال فترة مكوثها فوق هذه الأقاليم، فإنها تتعرض الى عمليات نقل وتبادل حراري ورطوبة مع السطوح التي تمر فوقها تؤدي الى تغيرات في حرارتها وتدرجها الحراري وفي رطوبتها فتتعدل صفاتها الأولية، وفي نهاية المطاف قد تتحول الى كتل هوائية مغايرة عما كانت عليه في أقاليم مصادرها.ويمكن أن تقسم هذه التغيرات الطارئة على الكتل الهوائية الى تغيرات أفقية (Advection) وتغيرات ديناميكية "حركية" (Dynamic changes)، وتغيرات ثرموديناميكية "حرارية حركية" (Thermodynamic Changes).وتجري هذه التغيرات متزامنة ومتداخلة مع بعضها البعض.
تعد عمليات تعديل الكتل الهوائية وتحولها من العمليات الأساسية المتحكمة في تكوين حالات الطقس على سطح الأرض.فكثير من ظواهر الطقس العادية تتولد نتيجة لهذا التعديل.وبدراسة الآلية التي تتغير فيها الكتل الهوائية وتتعدل يمكن أن تعرف الكثير عما ستؤول إليه حالات الطقس.لذلك فانه من الضروري التعرف على هذه الآليات.وبالرغم من أن التغيرات الحاصلة-كما ذكر سابقا-متزامنة ومتداخلة متكاملة فمن المهم جدا التعرف على كل منها على حدى لتفهم كيفية حدوثها.
2-1-1 التغيرات الأفقية(Advection Changes) :
تحدث هذه التغيرات نتيجة لابتعاد الكتل الهوائية عن مراكز الهبوط الهوائي في الضغوط المرتفعة المهيمنة في أقاليم مصادرها،فتمدد الكتل الهوائية نتيجة لضعف حركات الهواء الهابطة فوقها وتتغير حرارتها في مستوياتها الدنيا وبالتالي يتغير تدرجها الحراري وتدرج الضغط الجوي العمودي فيها،وقد تغيب الانقلابات الحرارية الحاصلة في مستوياتها الأعلى أو تضعف أو يرتفع مستواها نتيجة لضعف الحركات الهوائية الهابطة أو غيابها.مما يؤدي الى إضعاف حالة الاستقرار في الطبقات الوسطى والعليا من الكتل الهوائية كلما ابتعدت عن المناطق عن مناطق هبوط الهواء،والى زيادة في خسارة الطاقة الحرارية عن طريق الإشعاع الى الفضاء الخارجي.بالإضافة الى ذلك فان تمدد الهواء في قاعدة الكتل الهوائية سيؤدي الى خفض رطوبتها الحجمية(كمية بخار الماء غ في1م3من الهواء) إذا لم تضف إليها الرطوبة من مصدر أخر بالإضافة الى ذلك فان قدرتها الاشعاعية ستتغير وتتعدل كلما ابتعدت عن أقاليم مصادرها.
ويلاحظ بوضوح أن التغيرات الأفقية الطارئة على الكتل الهوائية لا تكون بسبب عوامل خارجية وإنما تتولد داخل الكتل الهوائية ذاتها، لذلك من الممكن الإشارة إليها بالتغيرات الداخلية.
2-1-2 التغيرات الديناميكية (Dynamic Change) أو الميكانيكية(Mechanical Changes):
تتولد هذه التغيرات عن احتكاك الكتل الهوائية مع السطح الذي تتحرك فوقه. ويظهر تأثيرها بشكل خاص في المستويات الدنيا من الكتل الهوائية حيث تتشكل نتيجة الاحتكاك حركات اضطرابية دوامية تمزج الهواء وتخلطه مع بعضه حتى ارتفاعات كبيرة، ويؤدي ذلك إلى تغير في صفات الكتل الهوائية الحرارية والرطوبة وصفاتها الفيزيائية الأخرى،خاصة إذا دامت هذه الحركات الاضطرابية مدة طويلة، ولهذه الحركات أهمية كبيرة في نقل تأثير العمليات الثرموديناميكية إلى مستويات عالية أيضا.
ويجدر الانتباه إلى أن التغيرات الأفقية والديناميكية الحاصلة في الكتل الهوائية ليست تغيرات أديباتية لكن في حال ارتفاع أو انخفاض الهواء على السفوح الجبلية مثلا،تحدث تغيرات حرارية أديباتية(Adiabatic)سريعة تسيطر على الوضع.
2-1-3 التغيرات الثرموديناميكية(Thermodynamic Changes):
تعد التغيرات الثرموديناميكية أهم من باقي التغيرات وأكثرها فعالية، والحقيقة أن هذه التغيرات الثرموديناميكية تستفيد مباشرة أوبشكل غير مباشر من آليات التغيرات الأخرى.تتكون هذه التغيرات عندما تمر الكتل الهوائية فوق سطوح تتباين معها في الحرارة، فعندما تمر فوق سطح دافئ (أدفأ منها) أو يتسخن السطح الذي تجثم فوقه بواسطة التشمس،فتسخن قاعدتها، فيختل توازنها وتدرجها الحراري العامودي، فتصبح كتلة هوائية مضطربة غير مستقرة خلال ارتفاع كبير في مستوياتها الدنيا، فتتشكل فيها حركات اضطرابية وتيارات هوائية صاعدة تنقل الطاقة الحرارية والرطوبة إلى المستويات العليا منها. وبالعكس اذا عبرت كتلة هوائية فوق سطح بارد، أو اذا تبرد السطح الذي تجثم عليه بواسطة الإشعاع الأرضي إلى الفضاء، تبرد قاعدتها وتصبح كتلة مستقرة يسود فيها على ارتفاعات منخفضة انقلاب حراري يحد من انتشار التبرد خلال مستوياتها الأعلى التي تهيمن فيها حركات هوائية هابطة.
وفي حالة مرور الكتل الهوائية فوق سطح رطب، أو تهطل الأمطار من مستويات أعلى تزداد رطوبتها عن طريق التبخر. وبالمقابل قد تفقد رطوبتها بواسطة التكاثف أو هطول الأمطار منها وفي كلا الحالتين (التبخر والتكاثف) تحدث تحولات كبيرة في رطوبة الكتل الهوائية وفي طاقاتها الحرارية، حيث تتحول بعض من طاقتها إلى طاقة حرارية كامنة تستخدم في التبخر فتبرد، كما تفقد الكتل الهوائية جزاء من طاقتها الحرارية المحسوسة على شكل إشعاعات تحت الحمراء إلى الفضاء مما يؤدي إلى تبردها أيضا. بينما أثناء عمليات التكاثف تتحرر الطاقة الحرارية الكامنة وتتحول إلى طاقة حرارية محسوسة تزيد من تسخن الكتلة الهوائية وتزيد اضطرابها وعدم استقرارها. ومن جهة أخرى يساعد هطول الأمطار التي تزيل جزيئات الماء من الكتل الهوائية على الحد من تبردها الذي قد يحدث من تبخر جزيئات الماء مرة أخرى خلالها.
1- عمر الكتل الهوائية:
وأخيرا، مع تقدم الكتل الهوائية بعيدا عن أقاليم مصدرها تزداد تأثيرا بالتغيرات الطارئة عليها وبمحيطها الجديد فتفقد طاقتها الحرارية من خلال التبادلات مع ما يحيط بها من هواء،وبالتالي تضمحل هذه التبادلات وتتبدد مظاهر الطقس المصاحبة لها وفي النهاية تفقد الكتل الهوائية صفاتها الأولية وتندمج مع التيارات الهوائية الحيطة بها. والجدير بالذكر،أن المستويات الدنيا من الكتل الهوائية تتغير بسرعة أكبر من مستوياتها العليا. في كل الأحوال تعتمد مدة بقاء الكتل الهوائية محتفظة بصفاتها الأولية التي اكتسبتها من أقاليم مصادرها على ثلاثة عوامل هي:
أ) مساحة إقليم المصدر، فكلما زادت مساحة وتجانس تركيب سطحه وزاد انبساطه كلما كانت الكتل الهوائية أكبر وأعمق وزادت مدة بقائها فوقه مما يرسخ فيها صفاته ويقويها ويجعلها تصمد أمام التغيرات التي تطرأ عليها عندما تخرج منه وتدوم طويلا.
ب) نوع الضغط الجوي المرتفع المهيمن على أقاليم المصدر،فكلما كان عميقا تسود فيه حركات هوائية هابطة قوية،كلما كانت الكتل الهوائية عميقة ومتماسكة.
ج) سرعة خروج الكتل من أٌقاليم مصادرها،كلما كان حركة الكتل الهوائية بطيئة،متولدة من حركات انفراج هوائية سطحية بطيئة،كلما ازداد اكتسابها لصفات إقليم مصدرها.
الجبهات الهوائية:
عندما تتوجه كتل هوائية متباينة الصفات مع بعضها البعض،فإنها تختلط مع بعضها، بل تظل منفصلة عن بعضها،بفصل بينها نطاق انتقالي (Transition Zone) أو بيني (Interface) يدعى جبهة (Front). وقد اقترح هذه التسمية مجموعة من علماء الأرصاد الجوية السويديون، خلال الحرب العالمية الأولى، إذ شبهوا الكتل الهوائية المتباينة المتواجهة بالجيوش العسكرية المتواجهة مع بعضها عبر جبهة القتال.
تعرف الجبهة في الدراسات المناخية والأرصاد الجوية على أنها "الحد أو النطاق الانتقالي الفاصل بين كتل هوائية مختلفة الكثافة" وبما أن كثافة الهواء تتعلق مباشرة بدرجة حرارته، لذلك فانه من البديهي أن تكون الجبهات "نطاقا فاصلا بين كتل هوائية متباينة الحرارة". وأحيانا تشكل" حدا فاصلا بين كتل هوائية متباينة الرطوبة". وبما أن الكتل الهوائية تكتسب صفاتها الحرارية والرطوبة من أقاليم مصادرها الواقعة في عروض جغرافية مختلفة،فيمكن أن ينظر إلى الجبهات على أنها "النطاق الذي يفصل بين كتل هوائية متباينة أقاليم المصدر" أيضا.
ويجب أن لا ينسى أن للكتل الهوائية امتداد أفقي وأخر علوي، ولذلك فان نطاق الجبهة الفاصل بين الكتل الهوائية المتباينة يمتد على كل المساحة بين الكتل- ويشغل نطاقا ثلاثي الأبعاد (طولي وعرضي وعمودي). وفي الواقع يشكل الامتداد العلوي للجبهة سطحا أو نطاقا يدعى السطح الجبهي (Frontal Surface) أو النطاق الجبهي (Frontal Zone) بينما ينحصر اسم الجبهة (Front) في المواقع التي يتقاطع معها السطح أو النطاق الجبهي مع سطح الأرض.
نتيجة لتجاور الكتل الهوائية المتباينة على جانبي الجبهة والنطاق الجبهي، يمثل سطح الجبهة نطاق انقطاع في صفات الكتل الهوائية الحرارية والرطوبة والضغط الجوي وحقل الرياح المصاحب لها. لذلك يسود خلال النطاق الجبهي تدرج حاد في كل من درجة الحرارة والضغط الجوي والرطوبة واتجاه الرياح يتولد عنها أنماط من الطقس اليومية والحقيقة أن تشكل النطاقات الجبهية بين الكتل الهوائية وتحركها يتحكم في الكثير من تغيرات الطقس في المواقع إلي تسود فيها.
عندما تتحرك الجبهات تحت تأثير حركة الرياح العلوية تشبه في تحركها الأمواج.لذلك تدعى أحيانا بالأمواج الجبهية (Frontal Waves). وفي كل الحالات تبدأ الجبهات فجأة ويتزايد حجمها وأحيانا يبلغ طولها عدة آلاف من الكيلو مترات ويتراوح اتساعها بين 10و100و200كم، ثم يتبدد تدريجيا،ليتمون غيرها من جديد.
العاصفة
هي ظاهرة جوية ترتبط بحركة سريعة للرياح والتي تحمل معها عادة اما المطر او الثلوج او الرمال. تتفاوت العواصف في حجمها وفي مدة استمرارها. فأقل العواصف العنيفة، والعواصف الرعدية تؤثر عموما على مساحات تصل إلى حوالي 25كم²، وتستمر لبضع ساعات. وقد تؤثر أكبر العواصف، كالعواصف المدارية، والزوابع على قارات بأكملها، وتدوم لأسابيع.
وتنقصم العواصف لثلاثة انواع وهي :
*عاصفة رعدية
*عاصفة ثلجية
*عاصفة رملية
1 / العاصفة الرعدية:
العاصفة الرعدية هو اضطراب في الغلاف الجوي، عبارة عن تفريغ كهربائي مفرد أو متعدد يكشف عن نفسه بومضة من الضوء (البرق ) وصوت حاد أو مدمدم كالرعد وترافق العواصف الرعدية سحب الرعديةوكثيراً ما يصاحبها هطول من الذي يصل إلى الأرض في صور رخات من المطر أو الثلج أو الكريات الثلجية أو البرد
http://www.alyaum.com/News/files/2012/articles/raaad_873198813.jpg
السحب الرعدية هي إحدى أنواع السحب ذات الطبيعة المميزة والخطرة وهي سحب ذات نمو رأسي ملحوظ ومن المناسب قبل الدخول في تفاصيل خواص هذه السحب أن نعطي نبذة عن أنواع السحب المختلفة ليتضح لنا وضع السحب الرعدية من بينها.
فالسحب تنقسم إلى نوعين رئيسيين - طبقا لطريقة التكون
1- السحب الطبقية stratified clouds
2- السحب الركامية cumuloform clouds
وهناك ثلاث طبقات مختلفة للسحب هي:
السحب المنخفضة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 300 متر من سطح الأرض .
السحب المتوسطة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 3000 متر من سطح الأرض
السحب العالية:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 6000 متر من سطح الأرض وبعض هذه السلالات ممطرة مثل السحب الطبقي stratus والركام الطبقي stratocumulus والمزن الطبقي nimbostratus والطبقي المتوسط altostratus والبعض الآخر غير ممطر مثل أنواع السماحق cirrius وأخطر هذه الأنواع على وجه العموم هي السحب الرعدية المسماة بالركام المزني cumulonimbus وهي السحب ذات نمو رأسي واضح إذ تكون قاعدتها على ارتفاع حوالي 500 متر ويمتد بناؤها الرأسي حتى تصل قمة السحب إلى 6-8 كيلومترات في العروض الوسطى والعليا وعلى ارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا في المناطق الاستوائية.
ومن أهم ما يميز السحب الرعدية وجود بعض الظواهر الجوية العنيفة مثل :
1- البرق الناتج عن التفريغ الكهربائي الذي يحدث داخل السحابة .
2- الرعد وهو صوت التفريغ الكهربائي
3- التيارات الصاعدة والهابطة وما يصاحبها من قص للرياح ومن ثم اضطراب جوي.
4- تكوين الثلج على هيئة كرات تسمى البرد hail
ويعتبر الرعد هو العلامة الرئيسية الدالة على وجود السحب الرعدية حيث من الممكن ألا يرى البرق نهارا ولكن صوت الرعد يسمع ليلا ونهارا ويمكن تمييز السحب الرعدية بسهولة إذ أنها تظهر على شكل خلايا من الركام قطر كل منها يتراوح مابين 2 إلى 5 كيلومتر وتقع قاعدتها على ارتفاع يتراوح مابين 500 إلى 1000 متر وفقا لمناطق تكونها وتتميز قاعدتها بأنها داكنة اللون وتمتد الخلية في السماء كالجبل الشامخ لارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا , وفي بعض خلايا السحب الرعدية يظهر في مقدمة السحابة من أسفل جزء اسطواني يعرف باسم السحابة الملتقاه Rool cloud وهو يحدث نتيجة للدوامات الهوائية الشديدة ويكون نذيرا للطيار بشدة العاصفة الرعدية كما يظهر في قمة السحابة جزء على شكل سندل anvil عندما تبدأ شدة العاصفة في الضعف.
شروط تكون السحب الرعدية:
هناك ثلاثة شروط أساسية يلزم توفرها لتكون السحب الرعدية :
1- وجود كمية ضخمة من بخار الماء
2- وجود عوامل رفع الهواء مثل التسخين من أسفل أو التضاريس أو اختلاف الكتل الهوائية والذي يؤدي إلى رفع الهواء الساخن فوق الهواء البارد .
3- استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع فيما يعرف بحالة عدم الاستقرار
مراحل تكون السحب الرعدية:
المرحلة الأولى : مرحلة التكون وهي تسمى بالمرحلة الركامية cumulus stage
وتبدأ نتيجة لحدوث تيارات صاعدة تصل سرعتها الراسية إلى حوالي 90 كيلومترا في الساعة (50) عقدة وتحمل هذه التيارات بخار الماء والشوائب إلى ارتفاعات عالية وهذه الشوائب عبارة عن جسيمات صلبة مثل ذرات الرمال أو ذرات الأملاح المختلطة ببخار الماء الصاعدة من المناطق البحرية وتحملها الرياح الصاعدة وتنشرها في مناطق تكون السحب وهذه الجسيمات تعرف بالقر في قولة تعالى و(الذاريات ذروا , فالحاملات وقرا ) الذاريات الآيتان ( - 2 ) ويتم تكثف بخار الماء على الشوائب لتكون قطرات الماء المكونة لسحابة وكأن الرياح تقوم بتلقيح مناطق تكثف بخار الماء ليتكون الماء وبوصول التيارات الصاعدة إلى ارتفاع مستوى التجمد تبدأ عملية التجمد لمعظم قطرات الماء الموجودة بالسحابة لتكون قطعا وشرائح بلورات من الثلج في الماء نتيجة لعدم وجود شوائب كافية في الطبقات الجو العليا وهي ما تعرف بنوبات التكثيف nuclii of condensation وهي الذرات الصلبة اللازمة لتتراكم عليها قطرات الماء لتبدأ عملية التجمد . وعلى هذا نجد قطرات ماء في الحالة السائلة على الرغم من انخفاض درجة حرارتها إلى مادون درجة التجمد وقد وجد أن هناك بعض الحالات التي تظل فيها قطرات الماء في الآلة السائلة بالرغم من انخفاض درجة الحرارة إلى 30 مئوية تحت الصفر وتعرف في هذه الحالة باسم قطرات الماء فوق المبردة super cooled water droplets ومن الجديد بالذكر الإشارة إلى خطورة قطرات الماء فوق المبرد على سلامة الطيران فإن دخول الطائرات في السحابة الرعدية على ارتفاع فوق ارتفاع مستوى التجمد وحتى ارتفاع 7 كيلومترات في المتوسط يؤدي إلى تراكم قطرات الماء فوق المبرد بكميات هائلة على جسم الطائرة خاصة على الأجزاء المدببة من الطائرة باعتبارها عنصر جذاب ويمكن أن تلعب دور نويات التكثيف بالنسبة لهذه القطرات وتتجمد هذه القطرات بمجرد ملامستها لسطح الطائرة وتسبب تراكم الجليد الذي يغير من الشكل الهندسي للطائرة خاصة الأجنحة ومجموعة الذيل كما يسبب انسداد الفتحات الخارجية للأجهزة.
المرحلة الثانية : مرحلة البلوغ Mature stage
وهي مرحلة النضج السحابة ووصولها إلى القمة عنفوانها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيارين هوائيين داخل السحابة أحدهما صاعد قد تحصل سرعتها إلى 90 كم/ ساعة والآخر هابط تصل سرعتها إلى 35 كم / ساعة وتصل السحابة إلى قمة حالة عدم الاستقرار ويتسبب الهواء الصاعد القوي في حدوث انفصال كل قطرات الماء المتعادلة مما يؤدي إلى انفصال كل قطرة إلى جزأين مختلفين في الشحنة الكهربائية ويحمل التيار الصاعد الفطيرات ذات الشحنة السالبة قرب قاعدة السحابة ومع زياد تراكم الشحنات الكهربائية يحدث تفريغ كهربائي وهو ما يعرف بالبرق وكما ورد ذالك في سورة النور الآية قول تعالى ( ألم ترى أن الله يزجي سحابا ثم يؤلف بينة ثم يجعله ركاما قتري الودق يخرج من خلاله وينزل من السماء من جبال فيها من برد فيصيب به من يشاء ويصرفه عن ما يشاء يكاد سنا برقة يذهب بالأبصار) و يجدر الإشارة إلى إن فرق الجهد المصاحب لهذا التفريغ الكهربائي يصل إلى 380 إلف فولت ونتيجة للتفرغ الكهربائي يحدث صوت بهذه التفريغ وهو ما يعرف بالرعد.
يحمل التيار الهوائي الهابط بعض مكونات السحابة من برد وبلورات جليدية وقطرات ماء تصل إلى الأرض وتصطدم بة تسبب نفحة من الهواء تسبق عملية الهطول وتعتبر بشيرا له وهي ما تعرف الهبة الأولى , ويتميز الهطول من هذا النوع من السحب بشدته و احتوائه على أنواع مختلفة من الهطول والتي تتراوح عادة بين 10_ 20 دقيقة إلا أن كمية الإمطار الساقطة تكون كبيرة جدا فعلى سبيل المثال لو أخذنا خلية من هذه السحب نصف قطرها 3كم وارتفاعها 6 كم فإن تقدير المحتوى المائي في هذه الخلية يبلغ المتوسط نصف مليون طن من الماء والبرد وكأن هذه الخلية جزء من جبل سواء في الشكل أو في الثقل.
المرحلة الثالثة : مرحلة الاضمحلال Decay stage
وتعرف باسم الطور السندلي إذ يتكون في أعلى السحابة جزء على شكل سندل في اتجاه الرياح العليا السائدة وفي هذه المرحلة يضعف التيار الصاعد ويسيطر التيار الهوائي الهابط على معظم أجزاء السحابة ويؤدي ذالك إلى تفريغها من مكوناتها التي تسقط على شكل هطول وبالتالي تنتهي عملية التفريغ الكهربائي ويتوقف البرق والرعد وتنتهي فعالية السحابة وخطورتها .أخطار العواصف الرعدية على الطيران :
أولا: الطيران في قمة السحابة أو فوقها:
منطقة قمة السحابة الرعدية وما يعلوها من ارتفاعات لا تمثل خطورة على الطيران لبعدها عن حالة عدم الاضطراب العنيفة داخل السحابة .
ثانيا: الطيران داخل السحابة:إذا كان هناك اضطرار للطيران داخل السحابة الرعدية فيجب أن يراعي الآتي :
1- المرور في السحابة من ثلثها الأعلى مع اكتساب الارتفاع قبل الدخول في السحابة
2- تشغيل أجهزة إذابة الجليد بصفة مستمرة .
3- وقف القيادة الآلية.
4- إضاءة أنوار غرفة القيادة لتفادي حدوث العمى المؤقت قولة تعالى ( يكاد سنا برقة يذهب بالأبصار) النور الآية (43)
5- اختراق السحابة بالسرعة المخصصة للمطبات الهوائية .
6- مراقبة العدادات لاحتمال حدوث أخطاء بها نتيجة للعواصف الرعدية
7- عند دخول السحابة لا يتم إجراء أي محاولة للرجوع حيث أن إي دوران داخل السحابة يعرض الطائرة لخطر السقوط نتيجة لوجود التيارات الصاعدة والهابطة والتي تسبب مطبات هوائية شديدة
ثالثا: الطيران أسفل السحابة الرعدية :
إذا كانت السحابة فوق منطقة بحرية أو أرض مستوية فأنة يمكن الطيران أسفل السحابة على ارتفاع منخفض في الثلث الأسفل من المسافة بين الأرض وقاعدة السحابة . أما إذا كانت المنطقة جبلية فيحظر الطيران أسفل السحابة وملاحظة أن الطيران يؤدي إلى زيادة الرياح المساعدة أو الرياح المعاكسة وفقا لوضع الطائرة
2 /العاصفة الثلجية
العاصفة الثلجية
عبارة عن عاصفة قاسية بصاحبها برد شديد ورياح قوية ويصاحبها سقوط للثلج. وهذه العواصف الثلجية توجد في شمال القارة الأمريكية الشمالية وسيبيريا ودول اسكندنافيا وغرينلاند.والرياح الشتوية الباردة تبدأ في تكوينها من إسكندينافيا وشرق أوروبا باتجاه الغرب لتصبح هذه المناطق باردة جدا طوال شهور الشتاء. وعندما تهب الرياح خارج القارة الأوربية تكون جافة جدا وباردة جدا ويصاحبها بعض السحب ويصاحبها هبوط ملحوظ في درجات الحرارة. لكن عندما تتجه الرياح ناحية شمال غرب ااجع الرياح فوق مساحة كبيرة وطويلة فوق بحر الشمال مصاحبة معها السحب التي تجعل الصقيع كحزم أن هذه السحب تعمل كبطانية تجعل درجة حرارة الجو ليلا أعلي. ففي هذه الحالة الصقيع يصعب التنبؤ به. والضباب في هذه المناق يصعب التنبؤ به لأنه يعتمد على وجود أو عدم وجود السحب.
بمعنى أخر :
هي رياح ثلجية باردة عنيفة تحجب الرؤية. وتحدث العاصفة الثلجية العنيفة، عندما تتحرك جبهة هواء بارد خارجة من القطب الشمالي إلى داخل المنطقة المعتدلة. يدفع الهواء الثقيل البارد الهواء الأدفأ الرطب ليرتفع على امتداد الحد الفاصل بين الجبهتين الهوائيتين. وتُسمى هذه الحدود بالجبهة الباردة
. وتجلب حركة الارتفاع هذه عاصفة ثلجية عنيفة، تصحبها رياح شمالية باردة. ويأتي كثير من العواصف الثلجية، بعد فترة طقس دافئ غير عادي في الشتاء.
وتُعرَّف العاصفة الثلجية العنيفة تعريفًا كاملاً على أنها هبوب، أو تساقط ضخم للثلج، مصحوب برياح تبلغ سرعتها 56كم أو أكثر في الساعة. وتُصاحب هذه الرياح درجات برودة تبلغ -12°م ومدى رؤية لأقل من 150م. وللعاصفة الثلجية العنيفة
رياح تزيد سرعتها على 72كم في الساعة تصحبها درجات حرارة أقل من -12°م. ويقترب مدى الرؤية من الصفر.
وتحدث العواصف الثلجية العنيفة في البرراي الشمالية الكبرى في الولايات المتحدة، وفي شرق وأواسط كندا، وفي أجزاء مختلفة من روسيا. ويُمكن أن تحمل الرياح ثلوجًا من شأنها أن تعيق الحياة اليومية إعاقة كاملة
الرياح و الضغط الجوي
الرياح هي الهواء المتحرك أفقيا على سطح الكرة الأرضية ، وتهب الرياح من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض ، وغالبا ما يكون اندفاعها على شكل هبات متقطعة تقاس سرعتها بواسطة جهاز الآنيمومتر و تتفاوت سرعة الرياح من الكيلومتر في الساعة إلى ما فوق المائة الكيلومتر، ويرجع هذا التفاوت إلى اختلاف الفروق بين مناطق الضغط المرتفع والضغط المنخفض ، فإذا كان هذا الفرق كبيرا زادت سرعة الرياح والعكس صحيح.
أثر دوران الأرض على اتجاهات الرياح
من المعروف أن الرياح تنتقل من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض وهذا الانتقال غير عمودي و ذلك لتأثر الرياح بدوران الأرض حول نفسها ويؤدي ذلك إلى انحراف الرياح إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي وهو ما يعرف باسم قانون فرل . فإذا كانت الرياح تتجه نحو الشمال في نصف الكرة الشمالي فإنها تنحرف نحو الشرق قليلا.
كيفية معرفة اتجاه الرياح
يعرف اتجاه الرياح بواسطة جهاز رصد اتجاه الرياح الذي يتكون أصلا من سهم متحرر الحركة كالتالي :
1 - ذراع ينتهي أحد طرفيه برأس سهم و الآخر بصفيحة عريضة مثبتة عموديا بموازاة السهم وهذا الذراع مثبت في وضع أفقي على عمود رأسي من يدور بسهولة في أي اتجاه.
2 - ذراعين مثبتين على العمود الرأسي في وضع أفقي تشير أطرافها للجهات الجغرافية الأربعة تصنع هذه الأقسام من معدن شديد المقامة .
إذا كانت الرياح آتية من الغرب ستدفع ذيل السم أمامها وبذلك يتجه راس السم ناحية الغرب أي نحو الجهة التي تهب منها الرياح.
تنسب الرياح إلى الجهة آلاتية منها وليست المتجهة نحوها ، فإذا كانت آتية من الغرب ومتجهة نحو الشرق سميت الرياح بالغربية .
أنواع الرياح
تنقسم الرياح إلى عدة أنواع منها الرياح الدائمة أي التي تهب على مدى السنة ومنها الموسمية و هي التي يقتصر هبوبها على فصل معين و قد تكون الرياح محلية أي تهب على إقليم محدود من سطح الأرض وفي الأخير الرياح اليومية مثل نسيم البر و نسيم البحر ، ونسيم البر (الوادي و الجبل) .
1- الرياح الدائمة : تتميز هذه الرياح بشبه دوام هبوبها على إقليم ما طول العام تقريبا و حيث لا يتغير كثيرا اتجاهها وتلاحظ الرياح الدائمة في كل أقاليم سطح الكرة الأرضية تقريبا و إن كان مداها وقوتها يختلف من مكان لآخر ومن فصل لآخر وأهم أنواعها :
أ - رياح الأليزي أو التجارية : تتجه الرياح التجارية من مناطق الضغط المرتفع ما فوق المداري نحو مناطق الضغط المنخفض الاستوائي ، ويكون اتجاهها في غالب الأحيان على النطاق الإقليمي شمالي شرقي في نصف الكرة الشمالي وجنوبي شرقي في نصف الكرة الجنوبي وتتميز الرياح التجارية بانتظام هبوبها و تلطيفها للحرارة في فصل الصيف أحيانا و إن كانت أحد عوامل الجفاف بصورة عامة. تتسبب في سقوط المطر على بعض الأقاليم التي يعبرها نظرا لمرورها على البحار والمحيطات وتشبعها ببخار الماء واصطدامها بالمرتفعات كالرياح التي تهب على الساحل الشمالي الشرقي لأمريكا الجنوبية .
ب - الرياح العكسية : تتجه الرياح العكسية من مناطق الضغط المرتفع ما فوق المداري نحو مناطق الضغط المنخفض دون القطبية ، أي أنها تنتشر في معظم المناطق المعتدلة ، واتجاهها جنوبي غربي في نصف الكرة الشمالي وشمالي غربي في نصف الكرة الجنوبي ، وتتميز الرياح العكسية بعدم استقرار اتجاهها وقوتها و نظرا لتغير اتجاهها نحو الغرب في غالب الأحيان سميت بالرياح الغربية ، كما تتميز بدفئها و أمطارها ، وظهور الكثير من الأعاصير في مناطق هبوبها .
ج - الرياح القطبية : وهي التي تهب من مناطق الضغط المرتفع القطبي نحو منطقة الضغط المنخفض دون القطبي. تهب شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي وجنوبية شرقية في نصف الكرة الجنوبي وتتميز الرياح القطبية بالبرودة الشديدة والسرعة الكبيرة مع الانتظام في هبوبها .
ينتج عن تلاقي الرياح القطبية الباردة بالرياح العكسية الدافئة أعاصير نظرا لاختلاف درجة حرارة كل منهما.
2- الرياح الموسمية : يعود نشوء هذه الرياح إلى ظروف الضغط الجوي التي تتعرض إلى تحولات كبيرة ما بين الصيف والشتاء و كثيرا ما تلي الرياح التجارية ..
تهب الرياح الموسمية في مواعد معينة على أقاليم محصورة في المناطق المدارية. تتميز الرياح الموسمية بأمطارها الصيفية الغزيرة وبجفاف معظم مناطق هبوبها في فصل الشتاء و باختلاف اتجاهاتها في الصيف عن الشتاء .
يسود هبوب الرياح الموسمية جهات مختلفة داخل المنطقة المدارية ، ومن أهم هذه المناطق جنوب وشرق آسيا حيث تهب على كل من الهند و الباكستان و بنغلادش والهند الصينية والصين واليابان وكوريا ومنشوريا.
ففي فصل الصيف ترتفع درجة الحرارة كثيرا في أواسط آسيا مما يؤدي إلى نشوء منطقة ضغط منخفض تنجذب الرياح إليها من المحيط الهادي والهندي المجاورين.
يكون اتجاهها غالبا جنوبي غربي فوق الهند و الباكستان و البنغلادش ، وجنوبية ،على الهند الصينية والصين ، وجنوبي شرقي فوق اليابان وكوريا ومنشوريا .
تتسبب الرياح الموسمية في سقوط أمطار غزيرة على السفوح الجبلية المواجهة لها خلال فصل هبوبها.
تنخفض درجة الحرارة في وسط آسيا في فصل الشتاء مما يشكل فوقها منطقة ضغط مرتفع تنشأ عنه رياح موسمية تتجه نحو مناطق الضغط المنخفض التي توجد فوق كل من المحيط الهندي و الهادي . وغالبا ما يكون اتجاه هذه الرياح شمالي شرقي على الهند وباكستان وبنغلادش والهند الصينية والصين وشمالي غربي في كوريا ومنشوريا واليابان تكون الرياح الموسمية الشتوية جافة إذا كان مصدر هبوبها من اليابس و ممطرة إذا مرت على بحار وتشبعت ببخار كما هو الحال في غرب اليابان وجنوب الصين وأقصى جنوب شرق الهند .
3- الرياح المحلية : تنحصر الرياح المحلية في هبوبها على مجالات محدودة المساحة وفي أوقات معينة .
تختلف الرياح المحلية عن عيرها في كونها لا تستمر مدة موسم كامل كما تتميز بعدم انتظام هبوبها (فترات المتقطعة).
تنشأ هذه الرياح بفعل عوامل محلية خاصة منها التضاريس والتغيرات التي تحدث في نظام الضغط الجوي .
تسمى الرياح المحلية بأسماء محلية مختلفة ترتبط بالمناطق التي تنتشر بها و الرياح المحلية إما أن تكون حارة أو باردة.
أ- الرياح المحلية الحارة :
السيروكو : و هي من أخطر الرياح المحلية ، تهب من شمال إفريقيا في فصل الربيع و الصيف وتعبر البحر المتوسط مارة فوق سواحل صقلية وإيطاليا.
تتميز رياح السيروكو الناشئة في الصحراء بالسرعة و حمولة المواد الصلبة و الحرارة إذ تعمل على رفع درجة حرارة المناطق التي تهب عليها وبتشبع هذه الرياح بالرطوبة أثناء مرورها على البحر المتوسط كثيرا ما تتسبب في إلحاق أضرار بالغة بالمناطق التي تتعرض لها.
- تهب على الجزائر رياح محلية في فصل الربيع يطلق عليها اسم الشهيلي أو القبلي تأتي هذه الرياح من جنوب ووسط الجزائر وهي رياح حارة تحمل معها مواد صلبة مما جعلها تشكل عائقا للإنسان و الحيوان و النبات .
- الخماسين : تهب من جنوب مصر في فصل الربيع وأوائل الصيف ، تتميز هذه الرياح بالسرعة لدرجة اقتلاع الأشجار أحيانا و برفع درجة الحرارة كثيرا مع إثارة الأتربة و الغبار بحيث تكاد تنعدم الرؤية في النهار كما يعمل هبوبها على إشعال الحرائق.
- السموم : تهب رياح السموم في فصل الربيع على الشام وشبه الجزيرة العربية في شكل رياح حارة تثير الأتربة وتضر مما يجعلها تشكل عائقا للإنسان و الحيوان و النبات. ويستمر هبوبها من يوم إلى ثلاثة أيام
- الهبوب : تهب في فصل الصيف على وسط وشمال السودان و تكون أحيانا مصحوبة بسقوط الأمطار ، تعمل هذه الرياح على رفع درجة الحرارة وإثارة الأتربة.
ب- الرياح المحلية الباردة :
- المسترال : تهب هذه الرياح في فصل الشتاء من وسط فرنسا نحو جنوبها خاصة فوق حوض نهر الرون يدوم هبوبها أحيانا عدة ساعات وقد يمتد أيام و تتميز رياح المسترال بسرعتها وبرودتها وجفافها مما جعلها خطرا على المزروعات .
- البورا : وهي رياح شديدة البرودة تهب شتاء على شمال بحر الأدرياتك ولها آثار سيئة مثل المسترال .
4- الرياح اليومية : هي كل الرياح التي تحدث كل يوم بانتظام ومن أهمها نسيم البر و البحر ونسيم الوادي والجبل .
أ-نسيم البر ونسيم البحر : ينشأ نسيم البر البحر نتيجة الاختلاف اليومي بين الضغط الجوى فوق اليابس والماء ففي أثناء النهار يسخن اليابس بسرعة أكبر من الماء مما يؤدي إلى تمدد الهواء الملامس له وخفته ، بينما يكون الهواء الملامس للماء أثقل منه ولذلك يتحول هذا الأخير إلى ضغط مرتفع فوق الماء والأول ضغط منخفض فوق اليابس ويتحرك الهواء من الأول نحو الثاني ويعرف هذا الهواء المتحرك باسم نسيم البحر . ويعمل نسيم البحرعلى تلطيف درجة حرارة السواحل وخاصة في الجهات المدارية ولا يتعدى أثره فوق اليابس 30 كيلومتر .
وفي أثناء الليل تفقد الأرض كسطح صلب حرارتها بسرعة بينما يحتفظ الماء كسائل بدفئه النسبي ولذلك يتكون ضغط مرتفع فوق اليابس ومنخفض فوق الماء ويتحرك الهواء من فوق اليابس نحو البحر ويعرف هذا الهواء المتحرك بنسيم البر .
ب- نسيم الجبل و الوادي : ينشأ نسيم الجبل و الوادي بسبب الاختلاف اليومي في درجة الحرارة ما بين السطوح العليا للمرتفعات المواجهة وسطوح المنخفضات الواقعة في الظل مما يؤدي إلى تباين في الضغط الجوي فيتجه الهواء في النهار من الوادي البارد نحو الجبل الدافئ ويعرف ذلك بنسيم الوادي.
وفي أثناء الليل تبرد سطوح الجبال بسرعة و يحتفظ الوادي بحرارته مما يؤدي إلى تحوله إلى منطقة ضغط منخفض . إذا في الليل يبرد هواء الجبال والمرتفعات و ينزلق هذا الهواء إلى الوديان المجاورة بفعل الانتقال الطبيعي بين الضغط المرتفع و المنخفض و بفعل الجاذبية الأرضية ويعمل هذا الهواء على خفض درجة حرارة هذه الوديان أثناء الليل ويعرف الهواء المتحرك من الجبال إلى الوديان باسم نسيم الجبل .
يتبع
نبدأ على بركة الله
نظراً لكثرة مايتم تدواله بين متابعي أخبار الطقس من مصطلحات كثيرة مما تسبب في وقوع إلتباس كبير بينهم بسبب سؤ إستخدام تلك المصطلحات من قبل بعض الكتاب والتي يطلقونها على ظواهر مناخية من غير أن يفهموا معناها.
سوف أبداء بموضوع الرموز ومعنى كل رمز، ثم سأورد صور للظواهر الجوية وفي النهاية سأختتم بمقالة جميلة للدكتور نادر محمد صيام عن الكتل والجبهات الهوائية.
في البداية يجب التفريق بين مصطلح كتلة هوائية وجبهة هوائية، ومصدر تلك الكتل الهوائية.
يجب أن نعرف ميكانيكة و دينامكية عملية إنطباق الكتل الهوائية (تشكل المنخفض من جبهتين)، فالكتلة الدافئة تأتي من الجنوب، والكتل الباردة تأتي من الشمال، وعند إلتقاء الكتلتين يحدث مايلي:
1- يحدث عواصف رعدية وهطولات أمام الجبهة الباردة وتكون سريعة .
2- يحدث شمال (مقدمة) الجبهة الدافئة أمطار متزايدة وتتواصل لفترة أطول وذلك عندما يبداء الهواء الدافيء الرطب القادم من الجنوب في الارتفاع فوق الهواء البارد .
http://img585.imageshack.us/img585/1227/95584548.jpg
http://img585.imageshack.us/img585/6306/20382585.jpg
عملية التقاء الجبهه البارده بالجبهه الدافئه وتكون السحب الممطره
http://img149.imageshack.us/img149/968/85673789.png
وعندما تذهب شرقا
http://img137.imageshack.us/img137/7018/33623175.png
عملية الانطباق
http://img510.imageshack.us/img510/4657/33728948.png
أماكن تشكل الكتل الهوائيه
http://img832.imageshack.us/img832/3733/32211923.jpg
http://img140.imageshack.us/img140/428/16557659.gif
جدول يشرح اختصارات مسميات الكتل الهوائيه
http://img576.imageshack.us/img576/1750/15046174.jpg
الكتل والجبهات الهوائية
فيما يلي ملخص لموضوع أعده الدكتور نادر صيام قمت بتنسيقه وإعادة صياغته وتوضيح النقاط المهمة بشكل يسهل لك أخي القاريء فهم المحتوى
تهب الرياح على سطح الكرة الأرضية على شكل كتل هوائية ضخمة تعبر العروض الجغرافية حاملة معها الطاقة الحرارية والرطوبة.وتعرف الكتل الهوائية بأنها"قسم ضخم من الهواء المتجانس في صفاته الحرارية والطوبة أفقيا في كل مستوياته من سطح الأرض وحتى قمته"ومن هذه الكتل الهوائية ما يبلغ حدا من الضخامة العظيمة فيصل ارتفاعها حتى التروبوبوز شاغلة كل طبقة التروبوسفير من الغلاف الجوي.
عادة تصنف الكتل الهوائية وفقا لعاملين أساسيين يحددان اتجاهها وطبيعتها الفيزيائية وهما:
اتجاه الكتل الهوائية و إقليم المصدر
أولا- اتجاه الكتل الهوائية:
يشير اتجاه الكتل الهوائية إلى الاتجاه الذي تأتي منه هذه الكتل فمثلا،فان الكتل الهوائية الشمالية، تتحرك من الشمال باتجاه الجنوب،والشرقية من الشرق باتجاه الغرب وهكذا.ويساعد تحديد الكتل الهوائية على معرفة الكثير من خصائصها الفيزيائية والحرارية والرطوبة وذلك مما يساعد على تحديد حالات الطقس المصاحبة لها.
ثانيا: إقليم المصدر:
يظل إقليم المصدر العامل الأساسي والأكثر تأثيرا في تحديد خصائص الكتل الهوائية.والحقيقة أن تصنيف الكتل الهوائية وفقا لأقاليم مصادرها يتضمن بشكل غير مباشر تصنيفها وفقا لاتجاهها.
يعرف إقليم المصدر بأنه "إقليم جغرافي كبير تتشكل فوقه الكتل الهوائية وتهب منه حاملة صفاته الحرارية والرطوبة إلى الأقاليم الجغرافية الأخرى", وتكتسب الكتل الهوائية صفات السطح الجاثمة فوقه عن طريق عمليات التبادل الحراري والخلط العامودي التي تسعى إلى إيجاد توازن بين صفات السطح والهواء الجاثم فوقه،فكلما طالت مدة مكوث الكتل الهوائية فوق إقليم مصدرها كلما زاد اكتسابها لصفاته.وفي كل الأحوال تحتاج الكتل الهوائية مدة تتراوح بين ثلاثة وسبعة أيام ليتكون نوع من التوازن بين صفاتها وصفات سطح إقليم مصدرها. ولكي تتكون كتل هوائية ضخمة عميقة ذات صفات متجانسة متميزة قوية، يجب أن يكون إقليم مصدرها واسعا منبسطا،سطحه متجانس التركيب ،تسود عليه حركات هوائية انفجارية سطحية(Divergent surface flow) بطيئة،لذلك تشكل العروض الجغرافية التي تسود عليها الضغوط الجوية المرتفعة،مثل السهول القطبية،والصحراوات والمحيطات شبة المدارية مواقعا مثالية لتكوين أقاليم مصدر جيدة،بينما،بسبب التباينات الحرارية والرطوبة الكبيرة وتردد الضغوط المنخفضة التي تجذب الكتل الهوائية إليها،فان العروض الوسطى ليست مهيأة لأن تكون أقاليم مصدر جيد.لكنها تشكل نطاقا انتقاليا تعبره كتل هوائية من مختلف الأجناس والأقاليم.
عالميا يوجد أربعة أقاليم مصدر للكتل الهوائية في كل من نصفي الكرة الأرضية وهي:
- الأقليم القطبي (Polar Region)
- إقليم الحوض القطبي الشمالي (Arctic Region)
- إقليم القارة القطبية الجنوبية(Antarctic Region)
- الإقليم المداري (Tropical Region)
- الإقليم الاستوائي (Equatorial Region)
ويشار إلى كل من هذه الأقاليم بالحرف الأول الكبير من اسمه فمثلا، يدل الحرف(P) على الإقليم القطبي والحرف (T) على الإقليم المداري وهكذا. وتحمل الكتل الهوائية أسماء أقاليم مصادرها.
ووفقا لطبيعة سطح إقليم المصدر، تختلف طبيعة الكتل الهوائية، فإذا كان إقليم المصدر بحرا كانت الكتل الهوائية بحرية رطبة يضاف حرف (m)الصغير المأخوذ من بداية كلمة (Maritime) التي معناها بحري، إلى يسار حرف اسم المصدر. وإذا كان إقليم المصدر قارة فتكون الكتل الهوائية جافة، فيضاف إلى يسار حرف اسم المصدر حرف C الصغير المأخوذ من بداية كلمة (Continental) التي معناها قاري. فعلى سبيل المثال فان (mp) تعني كتلة هوائية قطبية بحرية، و (CT)تدل على كتل هوائية مدارية قارية.
بعد أن تشكل الكتل الهوائية، تظل لبعض الوقت في أقاليم مصادرها،لكنها لا تلبث وأن تتحرك تحت تأثير حركة الرياح العلوية، مبتعدة عنها. وأثناء تحركها فإنها ستمر على سطوح متباينة الحرارة مع حرارتها.فإذا كانت الكتل الهوائية أبرد من السطح الذي تهب فوقه،فتدعى كتلة هوائية باردة،ويضاف في هذه الحالة حرف (k) الصغير المأخوذ من بداية كلمة (kalt) الألمانية والتي معناها بارد إلى يمين حرف اسم المصدر. أما إذا كانت الكتل الهوائية أدفأ من السطح الذي تعبر فوقه، فتشكل كتلة هوائية حارة، ويضاف في هذه الحالة إلى يمين حرف اسم مصدرها الحرف (w) الصغير المأخوذ من كلمة (Warm) الانجليزية التي معناها دافئ. مثلا فان (cpk) تدل على كتل هوائية قطبية قارية باردة ، و(mTw) تدل على كتلة هوائية مدارية بحرية دافئة.
عندما تمر كتلة هوائية باردة فوق سطح أدفأ منها، تتسخن قاعدتها بالتماس، فيؤدي ذلك إلى تدرج حراري شديد وعدم استقرار في مستوياتها الدنيا فتزداد الحركات الحملانية وحركات الخلط الاضطرابية قرب سطح الأرض فتجعل مجال الرؤيا جيدا، وتشكل بعض الغيوم المنخفضة في مستوياتها الأعلى وتؤدي إلى هطول زخات مطرية أو ثلجية. لكن إذا كانت الكتل الهوائية حارة، تمر فوق سطح أبرد منها, تتبرد قاعدتها بالتماس،مما يؤدي الى حالة استقرار جوي وتشكل انقلاب حراري منخفض،يساعد على تراكم الغبار والدخان والجسيمات التي تجعل مجال الرؤيا ضعيفا.وإذا كانت الكتلة الهوائية رطبة، قد يتشكل الضباب.استنادا الى إقليم المصدر وتباين طبيعة سطحه يمكن أن تصنف الكتل الهوائية الى :
1) كتل هوائية قطبية (p) وتقسم الى كتل هوائية قطبية قارية باردة (cpk) وكتل قطبية بحرية باردة (mpk).
2) كتل هواء الحوض القطبي الشمالي والقارة القطبية الجنوبية (A). وبما أنها تهب من مساحات مغطاة بالجليد فتكون شديدة البرودة جافة (CA). والحقيقة أن هذه الكتل هي الأجزاء شديدة البرودة من الكتل الهوائية القطبية الباردة ولها الميزات نفسها، ويصعب التمييز بينها فغالبا تدمج معها.
3) كتل هوائية مدارية (T):وتقسم الى كتل هوائية مدارية قارية حارة (cTw)وكتل هوائية مدارية بحرية دافئة (mTw).
4) كتل هوائية استوائية (E):وبما أن سطح الإقليم الاستوائي مكونا من بحار أو من غابات استوائية، فتظل هذه الكتل رطبة(mE) . في الواقع تعد الكتل الاستوائية الجزء الأكثر رطوبة في الكتل الهوائية المدارية البحرية وغالبا يصعب التمييز بينها، فتدمجها بعض الدراسات مع بعضها البعض.
تختلف صفات الكتل الهوائية كثيرا مع اختلاف طبيعة أقاليم مصادرها، ووفقا لاختلاف الفصول أيضا. وفيما يلي أهم سمات هذه الكتل:
1- الكتل الهوائية القطبية(p):
أ- الكتل الهوائية القارية القطبية(cpk):
يجدر بالذكر، أن هذا النوع من الكتل الهوائية يوجد في النصف الشمالي من الكرة الأرضية فقط، ويغيب في النصف الجنوبي منها، لعدم وجود أقاليم مصدر لها هناك، حيث تشكل القارة القطبية الجنوبية ورفوفها الجليدية إقليم مصدر للكتل الهوائية (cA) دائما في كل الفصول، ويعود ذلك لسيطرة المحيطات على العروض العليا، وإحاطتها من كل الجوانب بالقارة القطبية الجنوبية.
في فصل الشتاء، تقع أقاليم مصادر هذه الكتل الهوائية (CPK) في وسط وشمال كندا وفي سيبيريا المغطاة بالجليد والثلوج،حيث تسود الضغوط الجوية المرتفعة القطبية حول درجتي العرض 50 و60 شمالا وسطيا. وبسبب ضالة الطاقة الشمسية الإشعاعية الحرارية (التشمس) الواصلة إلى هذه الأقاليم، وشدة الإشعاع السطحي المبرد (Surface Radiational Cooling) العائد إلى الفضاء، وازدياد نسبة البيدو (معامل انعكاسية السطوح للأشعة الشمسية) كل من سطح الجليد والثلج تتدنى، درجة حرارة الكتل الهوائية القارية القطبية (cPK) بشدة وعادة تقل عن (-10<SUP>o</SUP>) درجة مئوية، لكنها في بعض الحالات قد تهبط إلى (-40) مئوية، وهي لدلك جافة جدا تتراوح نسبة الخلط فيها"Mixing ratio"(كمية بخار الماء"غ" في "1مغ"من الهواء الجاف) بين 4و1غ/كغ. مع ذلك تتراوح رطوبتها النسبية بين 54%و06% أحيانا وبسبب برودة السطح الشديدة وحركات الهبوط الهوائية في مراكز الضغوط الجوية المرتفعة يسود خلال هذه الكتل الهوائية انقلابات حرارية على ارتفاعات قريبة من سطح الأرض قد تصل أحيانا إلى 200م فقط.لذلك لاتتشكل الغيوم في مثل هذه الشروط،لكن قد يحدث الضباب عندما تقل درجة الحرارة إلى حوالي(-40)درجة مئوية.
ب- الكتل الهوائية القطبية البحرية (mPK):
تتشكل الكتل الهوائية (mPk) من تحول الكتل الهوائية(cPK) في النصف الشمالي من الكرة الأرضية والكتل الهوائية من القارة القطبية الجنوبية (cA) بعد مرورها بيوم أو يومين تحت تأثير الرياح العلوية فوق المحيطات المفتوحة في العروض العليا لكنها تظل أقل برودة مما كانت عليه.فأثناء عبورها فوق المحيطات تزداد درجة حرارة قاعدتها بواسطة التماس (Conduction) فتصل إلى حوالي 4 مئوية أحيانا وتزداد رطوبتها الى أن تناهز نسبة خلطها4,4غ/كغ فتصبح غير مستقرة مضطربة وتجري في أقسامها الدنيا حركات حمل هوائية تنقل الطاقة الحرارية والرطوبة باتجاه الأعلى،فتصل رطوبتها النسبية الى أكثر من 90% في طبقاتها الدنيا حتى ارتفاع 2,5 كم.وتظهر هذا الارتفاع طبقة الانقلاب الحراري الناتجة عن حركات الخفس الهوائية التي تجعل الهواء جافا ومستقرا.
وعندما تدخل هذه الكتل البحرية الى القارة الباردة يميل الطقس في فصل الشتاء الى الاعتدال،لذلك تعرف عندئذ بالكتل الهوائية القطبية البحرية الدافئة(mPw).
في فصل الصيف تتسخن القارات في العروض العليا فتذوب الثلوج ويذوب الجليد إلى عمق كبير نسبيا،فتتراجع أقاليم المصدر القطبية في كل من كندا وسيبيريا شمالا وتنحصر في أقصى العروض العليا.وتظل الكتل الهوائية المتشكلة هنا قطبية قارية باردة (cPk) لكنها أقل برودة وأقل استقرار بسبب تسخين أقسامها الدنيا،ويزيد التبخر من ماء الثلوج والجليد الذائبة رطوبتها،وتقل فيها شدة التدرج الحراري العامودي.وعندما تتوغل هذه الكتل الهوائية الباردة نحو الجنوب تخفف من قيظ حر الصيف في المناطق القارية التي تصل إليها.ويمكن القول أنها تشكل معدل للكتل الهوائية القطبية الشتوية.
عندما تعبر الكتل الهوائيةcPk وCA الصيفية فوق المحيطات تتحول إلى كتل هوائية (mPk)، لكن حرارتها ورطوبتها تكون أعلى إلى حد ما من مثيلاتها الشتوية وأكثر اضطرابا منها خاصة في مستوياتها الدنيا،وتظل جافة وباردة في مستوياتها العليا.يسود هذا النوع من الكتل الهوائية في خليج ألاسكا وشمال المحيط الأطلسي فقط في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، وفوق كل المساحات المائية المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية.
1) كتل هواء الحوض القطبي الشمالي والقارة القطبية الجنوبية(A):
في الحقيقة تعد هذه الكتل الهوائية أجزاء من الكتل الهوائية القطبية، لكنها أشد برودة منها،لأن أقاليم مصدرها تشكل أبرد المواقع في العالم.
في فصل الشتاء تسود على كل من الحوض القطبي الشمالي والقارة الجنوبية ككتل هوائية باردة جافة(cA) تبلغ درجة حرارتها حوالي -46م، ونسبة خلطها حوالي 0,1 غ/كغ ورطوبتها النسبية 70% لكنها عندما تعبر فوق المحيطات في العروض العليا والوسطى تتحول إلى كتل هوائية (mPk)، كما هو حال الكتل (cPk).
أما في فصل الصيف، بسبب ازدياد فترة التشمس وذوبان الجليد إلى أعماق محدودة تقل سماكة الكتل الهوائية في الحوض القطبي الشمالي وتتعدل صفاتها في مكانها وتتحول إلى كتل هوائية باردة بحرية،تعرف باسم كتل هواء الحوض الشمالي القطبي البحرية (mA)، وتشبه في صفاتها الكتل الهوائية القطبية الرطبة الباردة (mPk).
لكن في القارة القطبية الجنوبية تظل الأوضاع مستقرة صيفا شتاء وتظل أقاليم مصدر الكتل الهوائية (CA) في كافة الفصول.وعندما تعبر هذه الكتل فوق مياه المحيطات تتعدل صفاتها وتتحول إلى كتل هوائية (mPk).
2) الكتل الهوائية المدارية(T):
أ-الكتل الهوائية المدارية الجافة (cTw): في النصف الشمالي من الكرة الأرضية تتشكل الكتل الهوائية المدارية نطاقا على سطح الكرة الأرضية تمتد بين درجتي العرض45 شمالا وجنوبا وسطيا وهي:
· في فصل الشتاء،يشكل أقاليم مصدر الكتل حزاما قاريا متصلا ممتدا عبر شمال أفريقيا وجنوب غرب أسيا،بالإضافة إلى نطاق ضيق في جنوب غرب أمريكا الشمالية.
· أما في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية فتظهر أقاليم مصدرها فوق قارة استراليا وجنوب أفريقيا. وتتمركز هذه الأقاليم في المواقع التي تسود عليها الضغوط المرتفعة شبة المدارية وحركات الهبوط الهوائية فوق القارات فوق درجتي العرض 20 و30درجة شمالا وجنوبا. وعادة تتجاوز الكتل الهوائية (cTw) في تقدمها درجة العرض 40 شمالا. وتتميز الكتل الهوائية (cTw) بأنها دافئة وجافة ومستقرة تناهز درجة حرارتها80 درجة مئوية وسطيا، ونسبة الخلط فيها أقل من 8غ/كغ. ورطوبتها النسبية حوالي 60% وتسود فيها طبقة انقلاب حراري على ارتفاع 2الى3كم تعرف بطبقة انقلاب الرياح التجارية.في الصيف،تحافظ الكتل الهوائية (cTw) على أقاليم مصدرها في النصف الشمالي للكرة الأرضية،إلا أنها تنزاح قليلا باتجاه الشمال وتتسع وغالبا ما تتعدى الكتل الهوائية (cTw) درجة العرض 45شمالا كثيرا. أما في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية تنكمش مساحة أقاليم مصدر الكتل الهوائية(cTw) في أستراليا وجنوب أفريقيا بسبب تأثيرها بالكتل الهوائية المدارية الرطبة الموسمية الهابة عبر خط الاستواء،كما ويظهر أقاليم مصدر صغير لها فوق جنوب القارة الأمريكية الجنوبية.
بسبب شدة الإشعاع الشمسي تزداد حرارة الكتل الهوائية (cTw)، كثيرا ويبلغ متوسط درجة الحرارة حوالي35 درجة مئوية إلا أنها عادة ما تزيد عن 36م وفي كثير من الأوقات تتعدى 40 درجة مئوية، وتزيد درجة حرارة السطح الجاثمة عليه إلى أكثر من60 أو 70 مئوية، لذلك تظل مستقرة في مستوياتها الدنيا فتتشكل خلالها الزوابع الغبارية، لكنها تظل مستقرة في مستوياتها العليا بسبب حركات الهبوط الهوائية فوقها وتتشكل طبقة الانقلاب الحراري على ارتفاع3كم.وبالرغم من أن محتواها من الرطوبة الفعلية كبير، حيث تصل بنسبة الخلط فيهل إلى حوالي9,1/كغ، إلا أن رطوبتها النسبية، بسبب ارتفاع درجة حرارتها الشديد، تظل ضئيلة حوالي 28% أحيانا تقل عن10% لذلك تتميز الكتل الهوائية(cTw)بحرارتها العالية وجفافها الشديد،وأينما حلت هذه الكتل تنعدم الأمطار ويسود الجفاف وهذا ما يجعل أقاليم مصادرها صحراوات جافة حارة.:
(ب) الكتل الهوائية المدارية البحرية mTw): p)
· في الشتاء،تشكل المحيطات المدارية،حيث تسود الضغوط المرتفعة شبة المدارية الدائمة في نصفي الكرة الأرضية أقاليم المصدر لهذه الكتل الهوائية(الشكل 1).فتسود إلى الجنوب من الكتل الهوائية القطبية البحرية (mPk) في نصف الكرة الأرضية الشمالي والى شمالها في نصفها الجنوبي متمركزة حول درجتي العرض30شمالا وجنوبا شاغله كل النطاق البحري المداري في نصفي الكرة الأرضية بين درجتي العرض45درجة شمالا وجنوبا وسطيا،الذي يشمل المحيط الأطلسي والبحر الكاريبي والمحيط الهادي والمحيط الهندي.وتتميز الكتل الهوائية(mTw) يدفئها ورطوبتها وعدم استقرارها، فتزيد حرارتها عن24درجة مئوية ونسبة خلطها عن17غ/كغ ورطوبتها النسبية88% وهذا مما يساعد على تشكيل تيارات حملانية تنقل الرطوبة وحرارتها والطاقة الحرارية خلال مستوياتها الدنيا وتوزيع مستوياتها الأعلى إلى ما دون ارتفاع طبقة الانقلاب الحراري.
· في الصيف، تظل أقاليم مصدر الكتل الهوائية(mTw) في مواقعها. لكن مع ازدياد الطاقة الحرارية الواصلة إلى سطح المحيطات،تصبح هذه الكتل أكثر حرارة ورطوبة وتزداد إضطرابا وعدم استقرار،فتبلغ درجة حرارتها حوالي29درجة مئوية ونسبة الخلط فيها حوالي20غ/كغ ورطوبتها النسبية 77% تقريبا، لكنها عندما تدخل اليابسة شديدة الحرارة،تصبح منعشة لطيفة وتتميز على أنها كتل هوائية مدارية بحرية باردة (mTk).
الجدير بالذكر هنا، انه بسبب حركات الهبوط الهوائية وتشكل طبقة الانقلاب الحراري (طبقة انقلاب الرياح التجارية) على ارتفاع2الى3كم خلال الكتل الهوائية(mTw) ، يظل عمق الطبقة السطحية الرطبة فيها ضحلا،لكنها تزداد عمقا ورطوبة كلما تحركت شمالا أو جنوبا مبتعدة عن مراكز حركات الهبوط الهوائية فوق المحيطات المدارية وشبه المدارية.
3) الكتل الهوائية الاستوائية (mE):
تظهر الكتل الهوائية الاستوائية في نطاق ضيق عبر العروض الاستوائية بين درجتي العرض10شمالا وجنوبا وسطيا بين الكتل الهوائية المدارية الشمالية والجنوبية. وفعلا تعد هذه الكتل الهوائية الاستوائية(E) جزاء لا يتجزأ من الكتل الهوائية المدارية البحرية(mTw) وتحمل صفاتها الحرارية والطوبة. والحقيقة، فإنها تتشكل في معظمها خلال فصل الصيف في نصفي الكرة الأرضية نتيجة لعبور الكتل الهوائية المدارية الشمالية إلى النصف الجنوبي من الكرة الأرضية. وعبور الكتل الهوائية المدارية والجنوبية إلى النصف الشمالي من الكرة الأرضية عبر خط الاستواء مع حركة الشمس الظاهرية السنوية جنوب وشمال خط الاستواء. وتتميز الكتل الهوائية الاستوائية سواء كانت بحرية أو قارية بنفس الصفات فجميعها حارة ورطبة جدا، لأن الغابات الاستوائية تقوم بفعل المحيطات في تغذية الكتل الهوائية القارية بالرطوبة،فتزيد درجة حرارتها27م نسبة خلطها19غ/كغ، ورطوبتها النسبية 82% دائما تقريبا.
2- تعديل الكتل الهوائية
عندما تخرج الكتل الهوائية من أقاليم مصادرها، حاملة معها صفاتها الأولية(Initial Conditions) التي اكتسبتها خلال فترة مكوثها فوق هذه الأقاليم، فإنها تتعرض الى عمليات نقل وتبادل حراري ورطوبة مع السطوح التي تمر فوقها تؤدي الى تغيرات في حرارتها وتدرجها الحراري وفي رطوبتها فتتعدل صفاتها الأولية، وفي نهاية المطاف قد تتحول الى كتل هوائية مغايرة عما كانت عليه في أقاليم مصادرها.ويمكن أن تقسم هذه التغيرات الطارئة على الكتل الهوائية الى تغيرات أفقية (Advection) وتغيرات ديناميكية "حركية" (Dynamic changes)، وتغيرات ثرموديناميكية "حرارية حركية" (Thermodynamic Changes).وتجري هذه التغيرات متزامنة ومتداخلة مع بعضها البعض.
تعد عمليات تعديل الكتل الهوائية وتحولها من العمليات الأساسية المتحكمة في تكوين حالات الطقس على سطح الأرض.فكثير من ظواهر الطقس العادية تتولد نتيجة لهذا التعديل.وبدراسة الآلية التي تتغير فيها الكتل الهوائية وتتعدل يمكن أن تعرف الكثير عما ستؤول إليه حالات الطقس.لذلك فانه من الضروري التعرف على هذه الآليات.وبالرغم من أن التغيرات الحاصلة-كما ذكر سابقا-متزامنة ومتداخلة متكاملة فمن المهم جدا التعرف على كل منها على حدى لتفهم كيفية حدوثها.
2-1-1 التغيرات الأفقية(Advection Changes) :
تحدث هذه التغيرات نتيجة لابتعاد الكتل الهوائية عن مراكز الهبوط الهوائي في الضغوط المرتفعة المهيمنة في أقاليم مصادرها،فتمدد الكتل الهوائية نتيجة لضعف حركات الهواء الهابطة فوقها وتتغير حرارتها في مستوياتها الدنيا وبالتالي يتغير تدرجها الحراري وتدرج الضغط الجوي العمودي فيها،وقد تغيب الانقلابات الحرارية الحاصلة في مستوياتها الأعلى أو تضعف أو يرتفع مستواها نتيجة لضعف الحركات الهوائية الهابطة أو غيابها.مما يؤدي الى إضعاف حالة الاستقرار في الطبقات الوسطى والعليا من الكتل الهوائية كلما ابتعدت عن المناطق عن مناطق هبوط الهواء،والى زيادة في خسارة الطاقة الحرارية عن طريق الإشعاع الى الفضاء الخارجي.بالإضافة الى ذلك فان تمدد الهواء في قاعدة الكتل الهوائية سيؤدي الى خفض رطوبتها الحجمية(كمية بخار الماء غ في1م3من الهواء) إذا لم تضف إليها الرطوبة من مصدر أخر بالإضافة الى ذلك فان قدرتها الاشعاعية ستتغير وتتعدل كلما ابتعدت عن أقاليم مصادرها.
ويلاحظ بوضوح أن التغيرات الأفقية الطارئة على الكتل الهوائية لا تكون بسبب عوامل خارجية وإنما تتولد داخل الكتل الهوائية ذاتها، لذلك من الممكن الإشارة إليها بالتغيرات الداخلية.
2-1-2 التغيرات الديناميكية (Dynamic Change) أو الميكانيكية(Mechanical Changes):
تتولد هذه التغيرات عن احتكاك الكتل الهوائية مع السطح الذي تتحرك فوقه. ويظهر تأثيرها بشكل خاص في المستويات الدنيا من الكتل الهوائية حيث تتشكل نتيجة الاحتكاك حركات اضطرابية دوامية تمزج الهواء وتخلطه مع بعضه حتى ارتفاعات كبيرة، ويؤدي ذلك إلى تغير في صفات الكتل الهوائية الحرارية والرطوبة وصفاتها الفيزيائية الأخرى،خاصة إذا دامت هذه الحركات الاضطرابية مدة طويلة، ولهذه الحركات أهمية كبيرة في نقل تأثير العمليات الثرموديناميكية إلى مستويات عالية أيضا.
ويجدر الانتباه إلى أن التغيرات الأفقية والديناميكية الحاصلة في الكتل الهوائية ليست تغيرات أديباتية لكن في حال ارتفاع أو انخفاض الهواء على السفوح الجبلية مثلا،تحدث تغيرات حرارية أديباتية(Adiabatic)سريعة تسيطر على الوضع.
2-1-3 التغيرات الثرموديناميكية(Thermodynamic Changes):
تعد التغيرات الثرموديناميكية أهم من باقي التغيرات وأكثرها فعالية، والحقيقة أن هذه التغيرات الثرموديناميكية تستفيد مباشرة أوبشكل غير مباشر من آليات التغيرات الأخرى.تتكون هذه التغيرات عندما تمر الكتل الهوائية فوق سطوح تتباين معها في الحرارة، فعندما تمر فوق سطح دافئ (أدفأ منها) أو يتسخن السطح الذي تجثم فوقه بواسطة التشمس،فتسخن قاعدتها، فيختل توازنها وتدرجها الحراري العامودي، فتصبح كتلة هوائية مضطربة غير مستقرة خلال ارتفاع كبير في مستوياتها الدنيا، فتتشكل فيها حركات اضطرابية وتيارات هوائية صاعدة تنقل الطاقة الحرارية والرطوبة إلى المستويات العليا منها. وبالعكس اذا عبرت كتلة هوائية فوق سطح بارد، أو اذا تبرد السطح الذي تجثم عليه بواسطة الإشعاع الأرضي إلى الفضاء، تبرد قاعدتها وتصبح كتلة مستقرة يسود فيها على ارتفاعات منخفضة انقلاب حراري يحد من انتشار التبرد خلال مستوياتها الأعلى التي تهيمن فيها حركات هوائية هابطة.
وفي حالة مرور الكتل الهوائية فوق سطح رطب، أو تهطل الأمطار من مستويات أعلى تزداد رطوبتها عن طريق التبخر. وبالمقابل قد تفقد رطوبتها بواسطة التكاثف أو هطول الأمطار منها وفي كلا الحالتين (التبخر والتكاثف) تحدث تحولات كبيرة في رطوبة الكتل الهوائية وفي طاقاتها الحرارية، حيث تتحول بعض من طاقتها إلى طاقة حرارية كامنة تستخدم في التبخر فتبرد، كما تفقد الكتل الهوائية جزاء من طاقتها الحرارية المحسوسة على شكل إشعاعات تحت الحمراء إلى الفضاء مما يؤدي إلى تبردها أيضا. بينما أثناء عمليات التكاثف تتحرر الطاقة الحرارية الكامنة وتتحول إلى طاقة حرارية محسوسة تزيد من تسخن الكتلة الهوائية وتزيد اضطرابها وعدم استقرارها. ومن جهة أخرى يساعد هطول الأمطار التي تزيل جزيئات الماء من الكتل الهوائية على الحد من تبردها الذي قد يحدث من تبخر جزيئات الماء مرة أخرى خلالها.
1- عمر الكتل الهوائية:
وأخيرا، مع تقدم الكتل الهوائية بعيدا عن أقاليم مصدرها تزداد تأثيرا بالتغيرات الطارئة عليها وبمحيطها الجديد فتفقد طاقتها الحرارية من خلال التبادلات مع ما يحيط بها من هواء،وبالتالي تضمحل هذه التبادلات وتتبدد مظاهر الطقس المصاحبة لها وفي النهاية تفقد الكتل الهوائية صفاتها الأولية وتندمج مع التيارات الهوائية الحيطة بها. والجدير بالذكر،أن المستويات الدنيا من الكتل الهوائية تتغير بسرعة أكبر من مستوياتها العليا. في كل الأحوال تعتمد مدة بقاء الكتل الهوائية محتفظة بصفاتها الأولية التي اكتسبتها من أقاليم مصادرها على ثلاثة عوامل هي:
أ) مساحة إقليم المصدر، فكلما زادت مساحة وتجانس تركيب سطحه وزاد انبساطه كلما كانت الكتل الهوائية أكبر وأعمق وزادت مدة بقائها فوقه مما يرسخ فيها صفاته ويقويها ويجعلها تصمد أمام التغيرات التي تطرأ عليها عندما تخرج منه وتدوم طويلا.
ب) نوع الضغط الجوي المرتفع المهيمن على أقاليم المصدر،فكلما كان عميقا تسود فيه حركات هوائية هابطة قوية،كلما كانت الكتل الهوائية عميقة ومتماسكة.
ج) سرعة خروج الكتل من أٌقاليم مصادرها،كلما كان حركة الكتل الهوائية بطيئة،متولدة من حركات انفراج هوائية سطحية بطيئة،كلما ازداد اكتسابها لصفات إقليم مصدرها.
الجبهات الهوائية:
عندما تتوجه كتل هوائية متباينة الصفات مع بعضها البعض،فإنها تختلط مع بعضها، بل تظل منفصلة عن بعضها،بفصل بينها نطاق انتقالي (Transition Zone) أو بيني (Interface) يدعى جبهة (Front). وقد اقترح هذه التسمية مجموعة من علماء الأرصاد الجوية السويديون، خلال الحرب العالمية الأولى، إذ شبهوا الكتل الهوائية المتباينة المتواجهة بالجيوش العسكرية المتواجهة مع بعضها عبر جبهة القتال.
تعرف الجبهة في الدراسات المناخية والأرصاد الجوية على أنها "الحد أو النطاق الانتقالي الفاصل بين كتل هوائية مختلفة الكثافة" وبما أن كثافة الهواء تتعلق مباشرة بدرجة حرارته، لذلك فانه من البديهي أن تكون الجبهات "نطاقا فاصلا بين كتل هوائية متباينة الحرارة". وأحيانا تشكل" حدا فاصلا بين كتل هوائية متباينة الرطوبة". وبما أن الكتل الهوائية تكتسب صفاتها الحرارية والرطوبة من أقاليم مصادرها الواقعة في عروض جغرافية مختلفة،فيمكن أن ينظر إلى الجبهات على أنها "النطاق الذي يفصل بين كتل هوائية متباينة أقاليم المصدر" أيضا.
ويجب أن لا ينسى أن للكتل الهوائية امتداد أفقي وأخر علوي، ولذلك فان نطاق الجبهة الفاصل بين الكتل الهوائية المتباينة يمتد على كل المساحة بين الكتل- ويشغل نطاقا ثلاثي الأبعاد (طولي وعرضي وعمودي). وفي الواقع يشكل الامتداد العلوي للجبهة سطحا أو نطاقا يدعى السطح الجبهي (Frontal Surface) أو النطاق الجبهي (Frontal Zone) بينما ينحصر اسم الجبهة (Front) في المواقع التي يتقاطع معها السطح أو النطاق الجبهي مع سطح الأرض.
نتيجة لتجاور الكتل الهوائية المتباينة على جانبي الجبهة والنطاق الجبهي، يمثل سطح الجبهة نطاق انقطاع في صفات الكتل الهوائية الحرارية والرطوبة والضغط الجوي وحقل الرياح المصاحب لها. لذلك يسود خلال النطاق الجبهي تدرج حاد في كل من درجة الحرارة والضغط الجوي والرطوبة واتجاه الرياح يتولد عنها أنماط من الطقس اليومية والحقيقة أن تشكل النطاقات الجبهية بين الكتل الهوائية وتحركها يتحكم في الكثير من تغيرات الطقس في المواقع إلي تسود فيها.
عندما تتحرك الجبهات تحت تأثير حركة الرياح العلوية تشبه في تحركها الأمواج.لذلك تدعى أحيانا بالأمواج الجبهية (Frontal Waves). وفي كل الحالات تبدأ الجبهات فجأة ويتزايد حجمها وأحيانا يبلغ طولها عدة آلاف من الكيلو مترات ويتراوح اتساعها بين 10و100و200كم، ثم يتبدد تدريجيا،ليتمون غيرها من جديد.
العاصفة
هي ظاهرة جوية ترتبط بحركة سريعة للرياح والتي تحمل معها عادة اما المطر او الثلوج او الرمال. تتفاوت العواصف في حجمها وفي مدة استمرارها. فأقل العواصف العنيفة، والعواصف الرعدية تؤثر عموما على مساحات تصل إلى حوالي 25كم²، وتستمر لبضع ساعات. وقد تؤثر أكبر العواصف، كالعواصف المدارية، والزوابع على قارات بأكملها، وتدوم لأسابيع.
وتنقصم العواصف لثلاثة انواع وهي :
*عاصفة رعدية
*عاصفة ثلجية
*عاصفة رملية
1 / العاصفة الرعدية:
العاصفة الرعدية هو اضطراب في الغلاف الجوي، عبارة عن تفريغ كهربائي مفرد أو متعدد يكشف عن نفسه بومضة من الضوء (البرق ) وصوت حاد أو مدمدم كالرعد وترافق العواصف الرعدية سحب الرعديةوكثيراً ما يصاحبها هطول من الذي يصل إلى الأرض في صور رخات من المطر أو الثلج أو الكريات الثلجية أو البرد
http://www.alyaum.com/News/files/2012/articles/raaad_873198813.jpg
السحب الرعدية هي إحدى أنواع السحب ذات الطبيعة المميزة والخطرة وهي سحب ذات نمو رأسي ملحوظ ومن المناسب قبل الدخول في تفاصيل خواص هذه السحب أن نعطي نبذة عن أنواع السحب المختلفة ليتضح لنا وضع السحب الرعدية من بينها.
فالسحب تنقسم إلى نوعين رئيسيين - طبقا لطريقة التكون
1- السحب الطبقية stratified clouds
2- السحب الركامية cumuloform clouds
وهناك ثلاث طبقات مختلفة للسحب هي:
السحب المنخفضة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 300 متر من سطح الأرض .
السحب المتوسطة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 3000 متر من سطح الأرض
السحب العالية:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 6000 متر من سطح الأرض وبعض هذه السلالات ممطرة مثل السحب الطبقي stratus والركام الطبقي stratocumulus والمزن الطبقي nimbostratus والطبقي المتوسط altostratus والبعض الآخر غير ممطر مثل أنواع السماحق cirrius وأخطر هذه الأنواع على وجه العموم هي السحب الرعدية المسماة بالركام المزني cumulonimbus وهي السحب ذات نمو رأسي واضح إذ تكون قاعدتها على ارتفاع حوالي 500 متر ويمتد بناؤها الرأسي حتى تصل قمة السحب إلى 6-8 كيلومترات في العروض الوسطى والعليا وعلى ارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا في المناطق الاستوائية.
ومن أهم ما يميز السحب الرعدية وجود بعض الظواهر الجوية العنيفة مثل :
1- البرق الناتج عن التفريغ الكهربائي الذي يحدث داخل السحابة .
2- الرعد وهو صوت التفريغ الكهربائي
3- التيارات الصاعدة والهابطة وما يصاحبها من قص للرياح ومن ثم اضطراب جوي.
4- تكوين الثلج على هيئة كرات تسمى البرد hail
ويعتبر الرعد هو العلامة الرئيسية الدالة على وجود السحب الرعدية حيث من الممكن ألا يرى البرق نهارا ولكن صوت الرعد يسمع ليلا ونهارا ويمكن تمييز السحب الرعدية بسهولة إذ أنها تظهر على شكل خلايا من الركام قطر كل منها يتراوح مابين 2 إلى 5 كيلومتر وتقع قاعدتها على ارتفاع يتراوح مابين 500 إلى 1000 متر وفقا لمناطق تكونها وتتميز قاعدتها بأنها داكنة اللون وتمتد الخلية في السماء كالجبل الشامخ لارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا , وفي بعض خلايا السحب الرعدية يظهر في مقدمة السحابة من أسفل جزء اسطواني يعرف باسم السحابة الملتقاه Rool cloud وهو يحدث نتيجة للدوامات الهوائية الشديدة ويكون نذيرا للطيار بشدة العاصفة الرعدية كما يظهر في قمة السحابة جزء على شكل سندل anvil عندما تبدأ شدة العاصفة في الضعف.
شروط تكون السحب الرعدية:
هناك ثلاثة شروط أساسية يلزم توفرها لتكون السحب الرعدية :
1- وجود كمية ضخمة من بخار الماء
2- وجود عوامل رفع الهواء مثل التسخين من أسفل أو التضاريس أو اختلاف الكتل الهوائية والذي يؤدي إلى رفع الهواء الساخن فوق الهواء البارد .
3- استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع فيما يعرف بحالة عدم الاستقرار
مراحل تكون السحب الرعدية:
المرحلة الأولى : مرحلة التكون وهي تسمى بالمرحلة الركامية cumulus stage
وتبدأ نتيجة لحدوث تيارات صاعدة تصل سرعتها الراسية إلى حوالي 90 كيلومترا في الساعة (50) عقدة وتحمل هذه التيارات بخار الماء والشوائب إلى ارتفاعات عالية وهذه الشوائب عبارة عن جسيمات صلبة مثل ذرات الرمال أو ذرات الأملاح المختلطة ببخار الماء الصاعدة من المناطق البحرية وتحملها الرياح الصاعدة وتنشرها في مناطق تكون السحب وهذه الجسيمات تعرف بالقر في قولة تعالى و(الذاريات ذروا , فالحاملات وقرا ) الذاريات الآيتان ( - 2 ) ويتم تكثف بخار الماء على الشوائب لتكون قطرات الماء المكونة لسحابة وكأن الرياح تقوم بتلقيح مناطق تكثف بخار الماء ليتكون الماء وبوصول التيارات الصاعدة إلى ارتفاع مستوى التجمد تبدأ عملية التجمد لمعظم قطرات الماء الموجودة بالسحابة لتكون قطعا وشرائح بلورات من الثلج في الماء نتيجة لعدم وجود شوائب كافية في الطبقات الجو العليا وهي ما تعرف بنوبات التكثيف nuclii of condensation وهي الذرات الصلبة اللازمة لتتراكم عليها قطرات الماء لتبدأ عملية التجمد . وعلى هذا نجد قطرات ماء في الحالة السائلة على الرغم من انخفاض درجة حرارتها إلى مادون درجة التجمد وقد وجد أن هناك بعض الحالات التي تظل فيها قطرات الماء في الآلة السائلة بالرغم من انخفاض درجة الحرارة إلى 30 مئوية تحت الصفر وتعرف في هذه الحالة باسم قطرات الماء فوق المبردة super cooled water droplets ومن الجديد بالذكر الإشارة إلى خطورة قطرات الماء فوق المبرد على سلامة الطيران فإن دخول الطائرات في السحابة الرعدية على ارتفاع فوق ارتفاع مستوى التجمد وحتى ارتفاع 7 كيلومترات في المتوسط يؤدي إلى تراكم قطرات الماء فوق المبرد بكميات هائلة على جسم الطائرة خاصة على الأجزاء المدببة من الطائرة باعتبارها عنصر جذاب ويمكن أن تلعب دور نويات التكثيف بالنسبة لهذه القطرات وتتجمد هذه القطرات بمجرد ملامستها لسطح الطائرة وتسبب تراكم الجليد الذي يغير من الشكل الهندسي للطائرة خاصة الأجنحة ومجموعة الذيل كما يسبب انسداد الفتحات الخارجية للأجهزة.
المرحلة الثانية : مرحلة البلوغ Mature stage
وهي مرحلة النضج السحابة ووصولها إلى القمة عنفوانها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيارين هوائيين داخل السحابة أحدهما صاعد قد تحصل سرعتها إلى 90 كم/ ساعة والآخر هابط تصل سرعتها إلى 35 كم / ساعة وتصل السحابة إلى قمة حالة عدم الاستقرار ويتسبب الهواء الصاعد القوي في حدوث انفصال كل قطرات الماء المتعادلة مما يؤدي إلى انفصال كل قطرة إلى جزأين مختلفين في الشحنة الكهربائية ويحمل التيار الصاعد الفطيرات ذات الشحنة السالبة قرب قاعدة السحابة ومع زياد تراكم الشحنات الكهربائية يحدث تفريغ كهربائي وهو ما يعرف بالبرق وكما ورد ذالك في سورة النور الآية قول تعالى ( ألم ترى أن الله يزجي سحابا ثم يؤلف بينة ثم يجعله ركاما قتري الودق يخرج من خلاله وينزل من السماء من جبال فيها من برد فيصيب به من يشاء ويصرفه عن ما يشاء يكاد سنا برقة يذهب بالأبصار) و يجدر الإشارة إلى إن فرق الجهد المصاحب لهذا التفريغ الكهربائي يصل إلى 380 إلف فولت ونتيجة للتفرغ الكهربائي يحدث صوت بهذه التفريغ وهو ما يعرف بالرعد.
يحمل التيار الهوائي الهابط بعض مكونات السحابة من برد وبلورات جليدية وقطرات ماء تصل إلى الأرض وتصطدم بة تسبب نفحة من الهواء تسبق عملية الهطول وتعتبر بشيرا له وهي ما تعرف الهبة الأولى , ويتميز الهطول من هذا النوع من السحب بشدته و احتوائه على أنواع مختلفة من الهطول والتي تتراوح عادة بين 10_ 20 دقيقة إلا أن كمية الإمطار الساقطة تكون كبيرة جدا فعلى سبيل المثال لو أخذنا خلية من هذه السحب نصف قطرها 3كم وارتفاعها 6 كم فإن تقدير المحتوى المائي في هذه الخلية يبلغ المتوسط نصف مليون طن من الماء والبرد وكأن هذه الخلية جزء من جبل سواء في الشكل أو في الثقل.
المرحلة الثالثة : مرحلة الاضمحلال Decay stage
وتعرف باسم الطور السندلي إذ يتكون في أعلى السحابة جزء على شكل سندل في اتجاه الرياح العليا السائدة وفي هذه المرحلة يضعف التيار الصاعد ويسيطر التيار الهوائي الهابط على معظم أجزاء السحابة ويؤدي ذالك إلى تفريغها من مكوناتها التي تسقط على شكل هطول وبالتالي تنتهي عملية التفريغ الكهربائي ويتوقف البرق والرعد وتنتهي فعالية السحابة وخطورتها .أخطار العواصف الرعدية على الطيران :
أولا: الطيران في قمة السحابة أو فوقها:
منطقة قمة السحابة الرعدية وما يعلوها من ارتفاعات لا تمثل خطورة على الطيران لبعدها عن حالة عدم الاضطراب العنيفة داخل السحابة .
ثانيا: الطيران داخل السحابة:إذا كان هناك اضطرار للطيران داخل السحابة الرعدية فيجب أن يراعي الآتي :
1- المرور في السحابة من ثلثها الأعلى مع اكتساب الارتفاع قبل الدخول في السحابة
2- تشغيل أجهزة إذابة الجليد بصفة مستمرة .
3- وقف القيادة الآلية.
4- إضاءة أنوار غرفة القيادة لتفادي حدوث العمى المؤقت قولة تعالى ( يكاد سنا برقة يذهب بالأبصار) النور الآية (43)
5- اختراق السحابة بالسرعة المخصصة للمطبات الهوائية .
6- مراقبة العدادات لاحتمال حدوث أخطاء بها نتيجة للعواصف الرعدية
7- عند دخول السحابة لا يتم إجراء أي محاولة للرجوع حيث أن إي دوران داخل السحابة يعرض الطائرة لخطر السقوط نتيجة لوجود التيارات الصاعدة والهابطة والتي تسبب مطبات هوائية شديدة
ثالثا: الطيران أسفل السحابة الرعدية :
إذا كانت السحابة فوق منطقة بحرية أو أرض مستوية فأنة يمكن الطيران أسفل السحابة على ارتفاع منخفض في الثلث الأسفل من المسافة بين الأرض وقاعدة السحابة . أما إذا كانت المنطقة جبلية فيحظر الطيران أسفل السحابة وملاحظة أن الطيران يؤدي إلى زيادة الرياح المساعدة أو الرياح المعاكسة وفقا لوضع الطائرة
2 /العاصفة الثلجية
العاصفة الثلجية
عبارة عن عاصفة قاسية بصاحبها برد شديد ورياح قوية ويصاحبها سقوط للثلج. وهذه العواصف الثلجية توجد في شمال القارة الأمريكية الشمالية وسيبيريا ودول اسكندنافيا وغرينلاند.والرياح الشتوية الباردة تبدأ في تكوينها من إسكندينافيا وشرق أوروبا باتجاه الغرب لتصبح هذه المناطق باردة جدا طوال شهور الشتاء. وعندما تهب الرياح خارج القارة الأوربية تكون جافة جدا وباردة جدا ويصاحبها بعض السحب ويصاحبها هبوط ملحوظ في درجات الحرارة. لكن عندما تتجه الرياح ناحية شمال غرب ااجع الرياح فوق مساحة كبيرة وطويلة فوق بحر الشمال مصاحبة معها السحب التي تجعل الصقيع كحزم أن هذه السحب تعمل كبطانية تجعل درجة حرارة الجو ليلا أعلي. ففي هذه الحالة الصقيع يصعب التنبؤ به. والضباب في هذه المناق يصعب التنبؤ به لأنه يعتمد على وجود أو عدم وجود السحب.
بمعنى أخر :
هي رياح ثلجية باردة عنيفة تحجب الرؤية. وتحدث العاصفة الثلجية العنيفة، عندما تتحرك جبهة هواء بارد خارجة من القطب الشمالي إلى داخل المنطقة المعتدلة. يدفع الهواء الثقيل البارد الهواء الأدفأ الرطب ليرتفع على امتداد الحد الفاصل بين الجبهتين الهوائيتين. وتُسمى هذه الحدود بالجبهة الباردة
. وتجلب حركة الارتفاع هذه عاصفة ثلجية عنيفة، تصحبها رياح شمالية باردة. ويأتي كثير من العواصف الثلجية، بعد فترة طقس دافئ غير عادي في الشتاء.
وتُعرَّف العاصفة الثلجية العنيفة تعريفًا كاملاً على أنها هبوب، أو تساقط ضخم للثلج، مصحوب برياح تبلغ سرعتها 56كم أو أكثر في الساعة. وتُصاحب هذه الرياح درجات برودة تبلغ -12°م ومدى رؤية لأقل من 150م. وللعاصفة الثلجية العنيفة
رياح تزيد سرعتها على 72كم في الساعة تصحبها درجات حرارة أقل من -12°م. ويقترب مدى الرؤية من الصفر.
وتحدث العواصف الثلجية العنيفة في البرراي الشمالية الكبرى في الولايات المتحدة، وفي شرق وأواسط كندا، وفي أجزاء مختلفة من روسيا. ويُمكن أن تحمل الرياح ثلوجًا من شأنها أن تعيق الحياة اليومية إعاقة كاملة
الرياح و الضغط الجوي
الرياح هي الهواء المتحرك أفقيا على سطح الكرة الأرضية ، وتهب الرياح من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض ، وغالبا ما يكون اندفاعها على شكل هبات متقطعة تقاس سرعتها بواسطة جهاز الآنيمومتر و تتفاوت سرعة الرياح من الكيلومتر في الساعة إلى ما فوق المائة الكيلومتر، ويرجع هذا التفاوت إلى اختلاف الفروق بين مناطق الضغط المرتفع والضغط المنخفض ، فإذا كان هذا الفرق كبيرا زادت سرعة الرياح والعكس صحيح.
أثر دوران الأرض على اتجاهات الرياح
من المعروف أن الرياح تنتقل من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض وهذا الانتقال غير عمودي و ذلك لتأثر الرياح بدوران الأرض حول نفسها ويؤدي ذلك إلى انحراف الرياح إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي وهو ما يعرف باسم قانون فرل . فإذا كانت الرياح تتجه نحو الشمال في نصف الكرة الشمالي فإنها تنحرف نحو الشرق قليلا.
كيفية معرفة اتجاه الرياح
يعرف اتجاه الرياح بواسطة جهاز رصد اتجاه الرياح الذي يتكون أصلا من سهم متحرر الحركة كالتالي :
1 - ذراع ينتهي أحد طرفيه برأس سهم و الآخر بصفيحة عريضة مثبتة عموديا بموازاة السهم وهذا الذراع مثبت في وضع أفقي على عمود رأسي من يدور بسهولة في أي اتجاه.
2 - ذراعين مثبتين على العمود الرأسي في وضع أفقي تشير أطرافها للجهات الجغرافية الأربعة تصنع هذه الأقسام من معدن شديد المقامة .
إذا كانت الرياح آتية من الغرب ستدفع ذيل السم أمامها وبذلك يتجه راس السم ناحية الغرب أي نحو الجهة التي تهب منها الرياح.
تنسب الرياح إلى الجهة آلاتية منها وليست المتجهة نحوها ، فإذا كانت آتية من الغرب ومتجهة نحو الشرق سميت الرياح بالغربية .
أنواع الرياح
تنقسم الرياح إلى عدة أنواع منها الرياح الدائمة أي التي تهب على مدى السنة ومنها الموسمية و هي التي يقتصر هبوبها على فصل معين و قد تكون الرياح محلية أي تهب على إقليم محدود من سطح الأرض وفي الأخير الرياح اليومية مثل نسيم البر و نسيم البحر ، ونسيم البر (الوادي و الجبل) .
1- الرياح الدائمة : تتميز هذه الرياح بشبه دوام هبوبها على إقليم ما طول العام تقريبا و حيث لا يتغير كثيرا اتجاهها وتلاحظ الرياح الدائمة في كل أقاليم سطح الكرة الأرضية تقريبا و إن كان مداها وقوتها يختلف من مكان لآخر ومن فصل لآخر وأهم أنواعها :
أ - رياح الأليزي أو التجارية : تتجه الرياح التجارية من مناطق الضغط المرتفع ما فوق المداري نحو مناطق الضغط المنخفض الاستوائي ، ويكون اتجاهها في غالب الأحيان على النطاق الإقليمي شمالي شرقي في نصف الكرة الشمالي وجنوبي شرقي في نصف الكرة الجنوبي وتتميز الرياح التجارية بانتظام هبوبها و تلطيفها للحرارة في فصل الصيف أحيانا و إن كانت أحد عوامل الجفاف بصورة عامة. تتسبب في سقوط المطر على بعض الأقاليم التي يعبرها نظرا لمرورها على البحار والمحيطات وتشبعها ببخار الماء واصطدامها بالمرتفعات كالرياح التي تهب على الساحل الشمالي الشرقي لأمريكا الجنوبية .
ب - الرياح العكسية : تتجه الرياح العكسية من مناطق الضغط المرتفع ما فوق المداري نحو مناطق الضغط المنخفض دون القطبية ، أي أنها تنتشر في معظم المناطق المعتدلة ، واتجاهها جنوبي غربي في نصف الكرة الشمالي وشمالي غربي في نصف الكرة الجنوبي ، وتتميز الرياح العكسية بعدم استقرار اتجاهها وقوتها و نظرا لتغير اتجاهها نحو الغرب في غالب الأحيان سميت بالرياح الغربية ، كما تتميز بدفئها و أمطارها ، وظهور الكثير من الأعاصير في مناطق هبوبها .
ج - الرياح القطبية : وهي التي تهب من مناطق الضغط المرتفع القطبي نحو منطقة الضغط المنخفض دون القطبي. تهب شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي وجنوبية شرقية في نصف الكرة الجنوبي وتتميز الرياح القطبية بالبرودة الشديدة والسرعة الكبيرة مع الانتظام في هبوبها .
ينتج عن تلاقي الرياح القطبية الباردة بالرياح العكسية الدافئة أعاصير نظرا لاختلاف درجة حرارة كل منهما.
2- الرياح الموسمية : يعود نشوء هذه الرياح إلى ظروف الضغط الجوي التي تتعرض إلى تحولات كبيرة ما بين الصيف والشتاء و كثيرا ما تلي الرياح التجارية ..
تهب الرياح الموسمية في مواعد معينة على أقاليم محصورة في المناطق المدارية. تتميز الرياح الموسمية بأمطارها الصيفية الغزيرة وبجفاف معظم مناطق هبوبها في فصل الشتاء و باختلاف اتجاهاتها في الصيف عن الشتاء .
يسود هبوب الرياح الموسمية جهات مختلفة داخل المنطقة المدارية ، ومن أهم هذه المناطق جنوب وشرق آسيا حيث تهب على كل من الهند و الباكستان و بنغلادش والهند الصينية والصين واليابان وكوريا ومنشوريا.
ففي فصل الصيف ترتفع درجة الحرارة كثيرا في أواسط آسيا مما يؤدي إلى نشوء منطقة ضغط منخفض تنجذب الرياح إليها من المحيط الهادي والهندي المجاورين.
يكون اتجاهها غالبا جنوبي غربي فوق الهند و الباكستان و البنغلادش ، وجنوبية ،على الهند الصينية والصين ، وجنوبي شرقي فوق اليابان وكوريا ومنشوريا .
تتسبب الرياح الموسمية في سقوط أمطار غزيرة على السفوح الجبلية المواجهة لها خلال فصل هبوبها.
تنخفض درجة الحرارة في وسط آسيا في فصل الشتاء مما يشكل فوقها منطقة ضغط مرتفع تنشأ عنه رياح موسمية تتجه نحو مناطق الضغط المنخفض التي توجد فوق كل من المحيط الهندي و الهادي . وغالبا ما يكون اتجاه هذه الرياح شمالي شرقي على الهند وباكستان وبنغلادش والهند الصينية والصين وشمالي غربي في كوريا ومنشوريا واليابان تكون الرياح الموسمية الشتوية جافة إذا كان مصدر هبوبها من اليابس و ممطرة إذا مرت على بحار وتشبعت ببخار كما هو الحال في غرب اليابان وجنوب الصين وأقصى جنوب شرق الهند .
3- الرياح المحلية : تنحصر الرياح المحلية في هبوبها على مجالات محدودة المساحة وفي أوقات معينة .
تختلف الرياح المحلية عن عيرها في كونها لا تستمر مدة موسم كامل كما تتميز بعدم انتظام هبوبها (فترات المتقطعة).
تنشأ هذه الرياح بفعل عوامل محلية خاصة منها التضاريس والتغيرات التي تحدث في نظام الضغط الجوي .
تسمى الرياح المحلية بأسماء محلية مختلفة ترتبط بالمناطق التي تنتشر بها و الرياح المحلية إما أن تكون حارة أو باردة.
أ- الرياح المحلية الحارة :
السيروكو : و هي من أخطر الرياح المحلية ، تهب من شمال إفريقيا في فصل الربيع و الصيف وتعبر البحر المتوسط مارة فوق سواحل صقلية وإيطاليا.
تتميز رياح السيروكو الناشئة في الصحراء بالسرعة و حمولة المواد الصلبة و الحرارة إذ تعمل على رفع درجة حرارة المناطق التي تهب عليها وبتشبع هذه الرياح بالرطوبة أثناء مرورها على البحر المتوسط كثيرا ما تتسبب في إلحاق أضرار بالغة بالمناطق التي تتعرض لها.
- تهب على الجزائر رياح محلية في فصل الربيع يطلق عليها اسم الشهيلي أو القبلي تأتي هذه الرياح من جنوب ووسط الجزائر وهي رياح حارة تحمل معها مواد صلبة مما جعلها تشكل عائقا للإنسان و الحيوان و النبات .
- الخماسين : تهب من جنوب مصر في فصل الربيع وأوائل الصيف ، تتميز هذه الرياح بالسرعة لدرجة اقتلاع الأشجار أحيانا و برفع درجة الحرارة كثيرا مع إثارة الأتربة و الغبار بحيث تكاد تنعدم الرؤية في النهار كما يعمل هبوبها على إشعال الحرائق.
- السموم : تهب رياح السموم في فصل الربيع على الشام وشبه الجزيرة العربية في شكل رياح حارة تثير الأتربة وتضر مما يجعلها تشكل عائقا للإنسان و الحيوان و النبات. ويستمر هبوبها من يوم إلى ثلاثة أيام
- الهبوب : تهب في فصل الصيف على وسط وشمال السودان و تكون أحيانا مصحوبة بسقوط الأمطار ، تعمل هذه الرياح على رفع درجة الحرارة وإثارة الأتربة.
ب- الرياح المحلية الباردة :
- المسترال : تهب هذه الرياح في فصل الشتاء من وسط فرنسا نحو جنوبها خاصة فوق حوض نهر الرون يدوم هبوبها أحيانا عدة ساعات وقد يمتد أيام و تتميز رياح المسترال بسرعتها وبرودتها وجفافها مما جعلها خطرا على المزروعات .
- البورا : وهي رياح شديدة البرودة تهب شتاء على شمال بحر الأدرياتك ولها آثار سيئة مثل المسترال .
4- الرياح اليومية : هي كل الرياح التي تحدث كل يوم بانتظام ومن أهمها نسيم البر و البحر ونسيم الوادي والجبل .
أ-نسيم البر ونسيم البحر : ينشأ نسيم البر البحر نتيجة الاختلاف اليومي بين الضغط الجوى فوق اليابس والماء ففي أثناء النهار يسخن اليابس بسرعة أكبر من الماء مما يؤدي إلى تمدد الهواء الملامس له وخفته ، بينما يكون الهواء الملامس للماء أثقل منه ولذلك يتحول هذا الأخير إلى ضغط مرتفع فوق الماء والأول ضغط منخفض فوق اليابس ويتحرك الهواء من الأول نحو الثاني ويعرف هذا الهواء المتحرك باسم نسيم البحر . ويعمل نسيم البحرعلى تلطيف درجة حرارة السواحل وخاصة في الجهات المدارية ولا يتعدى أثره فوق اليابس 30 كيلومتر .
وفي أثناء الليل تفقد الأرض كسطح صلب حرارتها بسرعة بينما يحتفظ الماء كسائل بدفئه النسبي ولذلك يتكون ضغط مرتفع فوق اليابس ومنخفض فوق الماء ويتحرك الهواء من فوق اليابس نحو البحر ويعرف هذا الهواء المتحرك بنسيم البر .
ب- نسيم الجبل و الوادي : ينشأ نسيم الجبل و الوادي بسبب الاختلاف اليومي في درجة الحرارة ما بين السطوح العليا للمرتفعات المواجهة وسطوح المنخفضات الواقعة في الظل مما يؤدي إلى تباين في الضغط الجوي فيتجه الهواء في النهار من الوادي البارد نحو الجبل الدافئ ويعرف ذلك بنسيم الوادي.
وفي أثناء الليل تبرد سطوح الجبال بسرعة و يحتفظ الوادي بحرارته مما يؤدي إلى تحوله إلى منطقة ضغط منخفض . إذا في الليل يبرد هواء الجبال والمرتفعات و ينزلق هذا الهواء إلى الوديان المجاورة بفعل الانتقال الطبيعي بين الضغط المرتفع و المنخفض و بفعل الجاذبية الأرضية ويعمل هذا الهواء على خفض درجة حرارة هذه الوديان أثناء الليل ويعرف الهواء المتحرك من الجبال إلى الوديان باسم نسيم الجبل .
يتبع