شكل "٢١" توزيع الضغط الجوي والرياح في العالم في شهر يوليو


٥- ٥- الضغط الجوي في المستويات العليا من الجو:
إن الطريقة المستخدمة حاليًا لقياس عناصر المناخ في المستويات العليا من الجو هي بالونات الرصد الجوي المعروفة باسم الراديو سوند ١Radio Sonde ولكن المستويات التي أمكن قياس عناصرها بهذه الطريقة لا يزيد ارتفاعها غالبًا على ٣٥ كيلو مترًا. وقد ساعد تقدم أبحاث الفضاء على الحصول على معلومات أكثر تفصيلًا ودقة عن المستويات الأعلى من ذلك. ولكن على الرغم من كل هذا فما زالت البيانات الخاصة بالضغط الجوي والرياح في المستويات العليا غير كافية لرسم خرائط دقيقة لها. ولهذا فإن الضغط الجوي في المستويات المرتفعة يحسب غالبًا على أساس الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر وما يطرأ عليه من تغير رأسي, وهناك نوعان من خرائط الضغط الجوي في المستويات العليا يحدد في أحدهما ارتفاع المستوى الذي يراد رسم خريطة الضغط الجوي له وليكن مستوى ٥٠٠ متر أو أكثر أو أقل فوق سطح البحر بينما تحدد في الثاني قيمة الضغط الجوي الذي يراد معرفة ارتفاعه على المناطق المختلفة وليكن ٧٠٠ ملليبار مثلًا، وتوصل الارتفاعات التي توجد فيها هذا الضغط بخطوط أشبه بالخطوط الكنتورية، وهذه هي الطريقة التي يكثر استخدامها في الوقت الحاضر، وخصوصًا عند توزيع ارتفاع ضغط جوي معين في الأجواء العليا لمناطق واسعة.

١ هو جهاز صغير "في حجم الراديو الصغير" وبه أجهزة تسجيل لقياس مختلف عناصر الجو وإرسال نتائج القياس إلى محطة الاستقبال على الأرض، ويعلق هذا الجهاز في بالون يملأ بالأيدروجين أو الهيليوم أو أي غاز خفيف لكي يرتفع بسهولة في الجو.


٥- ٦- الضغط الجوي والطقس:
تكلمنا فيما سبق عن الضغط الجوي كعنصر مناخي، وأوضحنا توزيع نطاقاته العامة، وما يطرأ عليها من تغيرات فعلية بسبب تأثير الماء واليابس وهي موضوعات مهمة في دراسة المناخ، سواء على مستوى العالم أو على مستوى القارات أو الأقاليم. ولكنها ليست مهمة بنفس الدرجة لتفهم الدور الكبير


الذي يلعبه الضغط الجوي في أحوال الطقس اليومية وما يطرأ عليها من تغيرات أو تقلبات قد تكون بالغة العنف في بعض الأحيان.
فالضغط الجوي يعتبر من أهم العناصر التي تبنى عليها خرائط الطقس التي تستند إليها التوقعات الجوية في كل الدول، ولهذا فإن محطات الأرصاد تقوم بقياسه وتسجيله دون توقف، كما تقوم المحطات الرئيسية بتوضيح توزيعه مرتين أو أربع مرات يوميًّا في ساعات معينة على خرائط الطقس المعروفة. وتستخدم في توضيحه على هذه الخرائط نفس طريقة توضيحه على خرائط المناخ، أي بواسطة خطوط الضغط الجوي المتساوي، ولكن مع فارق أساسي، وهو أن الخطوط التي ترسم على خرائط الطقس تبنى على نتائج القياس المأخوذة في ساعات معينة بينما تبنى الخطوط التي ترسم على خرائط المناخ على أساس المعدلات الشهرية، ولهذا فإنها تغفل التغيرات التي تحدث من ساعة إلى أخرى أو من يوم إلى آخر، أما الخطوط التي ترسم على خرائط الطقس فإنها تبين تفاصيل توزيع الضغط في ساعات محددة بحيث يمكن استخدامها لمعرفة التغيرات التي تحدث لهذا التوزيع من وقت إلى آخر فيمكن بذلك معرفة أحوال الطقس بالتفصيل وتقدير التغيرات التي يمكن أن تطرأ عليها.
وليس من السهل أن نحدد هنا كل ظاهرات الطقس التي تصاحب تغيرات الضغط الجوي المختلفة؛ لأن هذه الظاهرات تتباين على حسب عوامل كثيرة أهمها شدة هذه التغيرات، وميلها إلى الانخفاض أو الارتفاع، وشدة انحدار الضغط نحو مركز المنخفض أو المرتفع الجوي وطبيعة المنطقة وغير ذلك من العوامل، ومع ذلك فمن الممكن التمييز بسهولة بين الظاهرات التي تصاحب ارتفاع الضغط الجوي والظاهرات التي تصاحب انخفاضه بغض النظر عن تباينها في الشدة كما يلي.
عندما يكون الضغط مرتفعًا على أي مكان يكون الطقس عادة صحوًا والشمس ساطعة والسماء خالية من السحب ويميل الهواء للسكون، أو تهب رياح خفيفة يكون اتجاهها دائمًا مع اتجاه حركة عقرب الساعة حول مركز


الضغط المرتفع في نصف الكرة الشمالي، وعكسه في نصفها الجنوبي ويطلق تعبير مرتفع جوي HighPressure أو Anticyclone عادة على الضغط المرتفع الذي يتكون بصورة مؤقتة على مكان ما. وذلك تمييزًا له عن المنخفض الجوي Cyclone أو Depression الذي يتكون كذلك بصورة مؤقتة نتيجة لالتقاء نوعين مختلفين من الهواء، أو نتيجة لتسخين سطح الأرض في منطقة ما. وكثيرًا ما يكون المرتفع الجوي هو مجرد منطقة فاصلة بين منخفضين جويين.
وعلى العكس من الهدوء الذي يصاحب ارتفاع الضغط الجوي فإن انخفاضه يكون مصحوبًا غالبًا باضطرابات متباينة في شدتها ومظاهرها، فمنها ما هو بسيط فلا يصاحبه إلا تغير في اتجاه الرياح وزيادة محدودة في سرعتها مع ظهور بعض السحب، ومنها ما هو عنيف بدرجة تؤدي إلى هبوب رياح عاصفة وهطول أمطار رعدية شديدة، كما يحدث عند مرور كثير من المنخفضات الجوية الشتوية في العروض المعتدلة، ومنها ما هو بالغ العنف بدرجة تؤدي إلى كوارث مروعة وتسبب خسائر فادحة في الأموال والأرواح كما يحدث أحيانًا في الأعاصير التي تشتهر بها بعض المناطق المدارية.


الرياح
تعريف الرياح ونظام هبوبها
...
٦- الرياح
٦- ١- تعريف الرياح ونظام هبوبها:
المقصود بالرياح هو الحركة الطبيعية للهواء سواء أكانت بطيئة أو سريعة والعامل الرئيسي لهبوب الرياح هو اختلاف الضغط الجوي من مكان إلى آخر. وتهب الرياح دائمًا من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض القريبة منها، وتتبع عند هبوبها نظامًا ثابتًا حيث تنحرف دائمًا إلى اليمين من هدفها في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار منه في نصفها الجنوبي على حسب قانون فيريل ferrel.
ويحدث هذا الانحراف بسبب "التأثير الكوريولي "أو القوة الكوريولية" ١Coriolis effect or force وهو التأثير الناتج من دوران الأرض حول نفسها من الغرب إلى الشرق، وتناقص سرعة دوران محيطها كلما اتجهنا من الدائرة الاستوائية نحو القطبين. فعلى الدائرة الاستوائية تبلغ سرعة الدوران ١٧٠٠كم/ ساعة، ثم تتناقص ناحية القطبين لتصل إلى نصفها تقريبًا عند دائرة عرض٦٠ ْثم إلى الصفر عند القطب نفسه.
وبمقتضى هذا الانحراف فإن الرياح العامة في نصف الكرة الشمالي تنحرف نحو الغرب إذا كانت متجهة نحو خط الاستواء ونحو الشرق إذا كانت متجهة نحو القطب الشمالي. بينما يحدث العكس في نصف الكرة الجنوبي. "شكل "٢٣"

١ هذا التعبير منسوب إلى اسم الباحث الفرنسي الذي اكتشف هذا التأثير وهو G. Coriolis سنة ١٩٤٤.


شكل "٢٣" انحراف الرياح العامة
شكل "٢٤" اتجاه الرياح حول مراكز الضغط المرتفع ومراكز الضغط المنخفض في نصفي الكرة


ويحدث انحراف الرياح بصورة أوضح عند هبوبها حول المرتفعات الجوية والمنخفضات الجوية حيث تميل الرياح في نصف الكرة الشمالي للهبوب في اتجاه متفق مع اتجاه عقرب الساعة حول المرتفع الجوي ومضاد له حول المنخفض الجوي، ويحدث العكس في نصف الكرة الجنوبي "شكل ٢٤" وتصدق نفس القاعدة عند هبوب الرياح حول مراكز الأعاصير والدوامات الهوائية.
والدائرة الاستوائية هي الدائرية العرضية الوحيدة التي لا تنحرف الرياح عند عبورها لها سواء عند هبوبها من الشمال أو من الجنوب، وذلك لأن التأثير الكوريولي ينعدم على هذه الدائرة ثم يتزايد كلما ابتعدنا عنها نحو الشمال ونحو الجنوب حتى يصل إلى أقصاه عند القطبين.
ويرجع ذلك إلى أن اتجاه التأثير الكوريولي يكون على الدائرة الاستوائية ومتعامدًا على الاتجاه الأفقي للرياح ومتناسبًا تناسبًا مباشرًا مع سرعتها، ولهذا فإن اتجاه الرياح يكون موازيًا لمحور الأرض، ولكن انحرافها يتزايد كلما اتجهنا نحو القطبين بسبب تزايد تأثير القوة الكوريولية حتى إن اتجاهها يكون عند القطب عموديًّا على محور الأرض حيث يكون التأثير الكوريولي قد وصل إلى أقصاه ويكون انحراف الرياح قد وصل إلى أقصاه كذلك.
والواقع أن تأثير القوة الكوريولية لا يقع على الرياح وحدها بل يقع على حركة الجسم أي جسم متحرك على سطح الأرض تحركًا تلقائيًّا مثل التيارات البحرية ومياه الأنهار، فعلى الدائرة الاستوائية يكون اتجاه حركة الجسم موازيًا لمحور الأرض، أما عند القطب فيكون عموديًّا عليه، وفيما بين هاتين النهايتين يكون اتجاه الحركة متوسطًا بين هذين الاتجاهين بدرجة تتناسب مع الدرجة العرضية حيث يكون الاتجاه هو محصلة حركتين إحداهما موازية لمحور الأرض والثانية عمودية عليه، وتتزايد الأولى كلما اتجهنا نحو الدائرة الاستوائية بينما تتزايد الثانية نحو القطبين.


سرعة الرياح
مدخل
...
٦- ٢- سرعة الرياح:
تتوقف سرعة الرياح على عدة عوامل أهمها:
انحدار الضغط الجوي Pressure grsdient، وهو سرعة تناقص الضغط الجوي نحو مركز الضغط الجوي،
٢- الاحتكاك بالسطح الذي تهب عليه الرياح Friction،
٣- قوة الطرد المركزية حول مركز المنخفض الجوي.
ويعتبر انحدار الضغط الجوي العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى بدء تحرك الرياح، وكلما كان هذا الانحدار شديدًا كانت سرعة الرياح أكبر، ويمكن توضيح هذا الانحدار بواسطة خطوط الضغط المتساوي، فكلما كانت هذه الخطوط متقاربة وكان الفرق بين قيمة كل خط منها والخط الذي يليه كبيرًا كان هذا دليلًا على شدة انحدار الضغط، وذلك بصورة متشابهة لما تدل عليه الخطوط الكنتورية التي ترسم لتوضيح انحدار سطح الأرض. ويبلغ انحدار الضغط الجوي أشده في الأعاصير التي تصاحبها عادة رياح مدمرة.
وعندما يؤدي انحدار الضغط الجوي إلى بدء تحرك الرياح في اتجاه مركز الضغط المنخفض فإن القوة الكوريولية تؤدي إلى انحرافها إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصفها الجنوبي، ويأخذ انحرافها في التزايد حتى يصبح هبوبها موازيًا لخطوط الضغط المتساوي، أي يصبح عموديًّا على اتجاه انحدار الضغط الجوي وعندما تكون خطوط الضغط المتساوي ممتدة بشكل أقواس أو دوائر فإن قوة الطرد المركزية تعمل على إبقائها بعيدة عن مركز المنخفض. ومع ملاحظة أن تأثير القوة الكوريولية ينحصر في انحراف الرياح وأنها لا تتدخل في سرعتها.
أما عامل الاحتكاك فإن يؤدي عمومًا إلى إضعاف سرعة الرياح. ويظهر تأثيره في الطبقة الملاصقة للسطح وتتوقف قوته على طبيعة هذا السطح ودرجة خشونته ومدى استوائه أو تعقده، والاختلافات الحرارية المحلية التي توجد


عليه بين موضع وآخر. فكل هذه العوامل يمكن أن تؤثر على حركة الهواء فتؤدي إلى عدم انتظامها، وهذه الحالة هي التي يطلق عليها اسم الاضطراب TruBULENCE، أي اضطرب حركة الهواء وفيها يتعرض الهواء للسكون لفترات قصيرة تتعاقب معها هبات سريعة أو دوامات هوائية.
ويكون تأثير الاحتكاك على سرعة الرياح أضعف على المسطحات المائية وغطاءات الجليد منه على الأرض. وخصوصًا إذا كانت غير مستوية، أو كانت مغطاة بالغابات أو المباني.
وحيثما يكون تأثير الاحتكاك قويًّا فإنه لا يقتصر على إضعاف سرعة الرياح بل يؤدي كذلك إلى إضعاف القوة الكوريولية وقوة الطرد المركزية، ونتيجة لهذا فإن الرياح لا تسير موازية لخطوط الضغط المتساوي بل تقطعها عند تحركها حول مركز الضغط المنخفض وذلك بزوايا تتناسب مع قوة الاحتكاك.
شكل "٢٥"
القوى التي تؤثر في سرعة الرياح واتجاهها نحو مراكز الضغط المنخفض في نصف الكرة الشمالي


النظام اليومي لسرعة الرياح:
بغض النظر عن التغيرات التي تطرأ على الرياح العامة سواء على النطاق المحلي أو النطاق العام فإننا نلاحظ أن هناك نظامًا يوميًّا لسرعة الرياح في الطبقة الملامسة لسطح الأرض. فهي تبلغ أقصى سرعتها بعد الظهر ثم تتناقص السرعة كلما تقدم المساء، وتستمر في تناقصها في أثناء الليل حتى تبلغ حدها الأدنى قبيل شروق الشمس، ثم تأخذ في التزايد بعد ذلك.
وترجع زيادة سرعة الرياح في أثناء النهار عند سطح الأرض إلى أن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى حدوث تبادل هوائي بين سطح الأرض الذي يتمدد الهواء الملاصق له وتحدث فيه حركة تصعيد بسبب الحرارة وبين المستويات الجوية الأعلى التي يهبط هواؤها ليحل محل الهواء الصاعد. ونظرًا لأن الهواء الهابط يكون آتيًا من طبقات تتميز بسرعة رياحها فإنه يحافظ إلى حد ما على سرعة حركته مما يؤدي إلى ازدياد سرعة الهواء المجاور لسطح الأرض، بينما يؤدي الهواء الصاعد على العكس من ذلك إلى تقليل سرعة الرياح العليا بسبب قدومه من مستوى يتميز ببطء حركة هوائه.
أما في أثناء الليل فإن الهواء المجاور لسطح الأرض يبرد وتزداد كثافته ولهذا فإنه يميل للاستقرار، ويساعده هذا الاستقرار بالإضافة إلى احتكاكه بسطح الأرض على عدم التحرك مع الرياح التي تتحرك بسرعة أكبر في المستويات الأعلى والتي كان من الممكن أن تجره معها بسهولة في حالة عدم استقراره وعدم احتكاكه بسطح الأرض.


قياس سرعة الرياح وتجديد اتجاهها وتوضيحها
...
- قياس سرعة الرياح وتحديد اتجاهها وتوضيحها:
تقاس سرعة الرياح بواسطة الأنيمومتر١ Anemometer وتحسب عادة بالعقدة في الساعة. والعقدة knot ترادف ما يسمى بالميل البحري Nautical Mile، وهو المسافة التي تشغلها الدقيقة الواحدة على خط الاستواء أو على أحد خطوط الطول، وهي تساوي ١.١٥ ميل قياسي أو ١.٨٤ كيلو متر. والعقدة هي الوحدة التقليدية المستخدمة في تحديد سرعة السفن منذ عهود الملاحة الشراعية، ولهذا فقد استخدمت كذلك لقياس سرعة الرياح، ومع ذلك فإن سرعة الرياح تحسب في بعض الإحصاءات المناخية بالكيلو متر أو الميل في الساعة.
أما اتجاه الرياح فيحدد بواسطة دوارة الرياح Wind vane وتوجد منها عدة أنواع تشترك في أنها تحدد اتجاه الرياح بواسطة ذراع يسهل تحريكه أفقيًّا بواسطة الرياح، ويدل اتجاه مقدمته على الاتجاه الذي تهب منه الرياح.
والطريقة التقليدية لتوضيح اتجاه الرياح على الخرائط المناخية هي الأسهم التي يمكن أن ترسم بسمك وطول واحد، أو ترسم بطول وسمك يتناسبان مع مرات هبوب الرياح، وهي طريقة تستخدم أحيانًا عند رسم الخرائط المناخية لتوضيح الاتجاهات التي تهب منها معظم الرياح، علي حسب المعدلات الشهرية أو السنوية في مناطق واسعة، أما عند تحليل إحصاءات الرياح الخاصة بمحطة أو أكثر من محطات أي منطقة فتوضح النسب المئوية للاتجاهات التي تهب منها الرياح في كل محطة في الشهر أو الفصل أو السنة بواسطة رسم بياني يطلق عليه اسم "وردة الرياح Wind Rose". ويمكن رسمها لتوضيح النسب المئوية للاتجاهات الرياح فقط، وتعرف في هذه الحالة باسم "وردة الرياح البسيطة" كما يمكن رسمها لتوضيح النسب المئوية لاتجاهات الرياح والنسب

١ لوصف أجهزة قياس سرعة الرياح وتحديد اتجاهات – راجع عبد العزيز طريح - "المقدمات" - "مرجع سبق ذكره" ص٣١٦ و ٣١٧.


المئوية للسرعات التي تهب بها رياح كل اتجاه بسرعة معينة. ويطلق عليها في هذه الحالة اسم "وردة الرياح المركبة" وتوضح النسب المئوية للاتجاهات المختلفة لهبوب الرياح بخطوط تتفرع من دائرة صغيرة، وترسم بمقياس رسم معين لتتناسب أطوالها مع النسب المئوية لاتجاهات هبوب الرياح. فإذا ما أريد توضيح السرعات في نفس الشكل فإن السرعات تقسم إلى فئات، وتحسب النسبة المئوية لكل فئة في كل اتجاه، وتقسم الخطوط التي تمثل السرعات إلى أقسام تتناسب أطوالها مع النسب المئوية لفئات السرعة. وفي كلتا الحالتين فإن النسبة المئوية لحالات السكون توضح رقميًّا في الدائرة الصغيرة المتوسطة "شكل ٢٦، ٢٧".
شكل "٢٦" وردت رياح بسيطة لتوضيح نسب هبوب الرياح من الاتجاهات المختلفة في مدن الساحل الشمالي الغربي لمصر في الشتاء والصيف


شكل "٢٧" وردة رياح مركبة
وعند تسجيل اتجاهات الرياح في محطات الأرصاد الجوية أو عند تبادل بياناتها بين المحطات المختلفة يحدد الاتجاه بالدرجات التي ينقسم إليها محيط أي دائرة وهي ٣٦٠ درجة مبتدئة بالصفر في الشمال ومتجهة مع اتجاه حركة عقرب الساعة ومنتهية بدرجة ٣٦٠ْ التي تتفق مع درجة البداية وهي درجة الصفر. وتقسم الاتجاهات في بيانات محطات الأرصاد الجوية عادة إلى ١٢ اتجاهًا يفصل كل اتجاه منها عن الاتجاهات الأربعة الأصلية وهي ش، ق، ج، ع وبثلاثة حروف إذا كان اتجاهًا فرعيًّا مثل ش ش ق، أي شمال الشمال الشرقي ودرجته ٣٠ وج ش ق أي جنوب الشمال الشرقي ودرجته ٦٠ وهكذا "شكل ٢٨" أما في الدراسات المناخية فتنحصر الاتجاهات في ثمانية


فقط يفصل بين كل اتجاه منها والاتجاه الذي يليه ٤٥ درجة مثل ش ودرجته صفر وش ق ودرجته ٤٥ وق ودرجته ٩٠.
شكل "٢٨" توضح اتجاهات الرياح حول الدوائر بعشرات الدرجات مع حذف صفر الآحاد في كل رقم للتبسيط


توضيح سرعة الرياح واتجاهها على خرائط الطقس:
ذكرنا أن اتجاه الرياح ومعدلات مرات هبوبها من الاتجاهات المختلفة يمكن أن توضح برسوم تخطيطية تعرف باسم "وردات الرياح".وهي تستخدم عادة كوسيلة لتوضيح المعدلات الشهرية أو السنوية في محطات معينة، أما على خرائط الطقس، التي ترسم يوميًّا أكثر من مرة لتوضيح حالة الطقس في ساعات معينة فيوضح اتجاه الرياح في الساعة المعينة بواسطة خط قصير يمثل الاتجاه الذي تأتي منه الرياح وينتهي على محيط الدائرة الممثلة للمحطة. وفي حالة السكون ترسم دائرة حول دائرة المحطة. وعند تبادل البيانات الخاصة باتجاه الرياح أو تسجيلها في الجداول فإن الاتجاه يعين بالدرجات شرق الشمال الجغرافي، على اعتبار أن الدائرة مقسمة إلى ٣٦٠ درجة. وأن الشمال يقع على درجة صفر أو ٣٦٠ والشرق على درجة ٩٠ والجنوب ١٨٠ والغرب


٢٧٠. ولكن المتبع في إرسال الإشارات هو قسمة الدرجات على عشرة وعلى ذلك تكون درجة اتجاه الشرق هي ٩ ودرجة اتجاه الغرب هي ٢٧ وهكذا "شكل ٢٨".
أما سرعة الرياح فتوضح على خريطة الطقس بواسطة ريشات "Feathers" ترسم على طرف خط الاتجاه بحيث تكون على جانبه الأيسر "بالنسبة للناظر إلى المحطة" وتميل عليه بزاوية ١٢٠ ْ. وتمثل كل ريشة كاملة سرعة قدرها ٨-١٢ عقدة في الساعة أو زيادة في السرعة بنفس القدر، أما إن كانت السرعة أو الزيادة قدرها ٣ إلى ٧ عقدات فتمثل بواسطة نصف ريشة، أما إن كانت بين ٤٨ و٥٢ عقدة فتمثل بواسطة مثلث يوضع بنفس طريقة وضع الريشات وتكون قاعدته على الخط الممثل للاتجاه، انظر الجدول رقم "٨".
جدول "٨" الرموز المستخدمة لتوضيح سرعات الرياح على خرائط الطقس


أنواع الرياح السطحية
مدخل
...
٦- ٣- أنواع الرياح السطحية:
لما كان الضغط الجوي هو العامل الأساسي المسئول عن هبوب الرياح، وأنه يتوزع بنظام عام على سطح الكرة الأرضية، وأنه يتعرض رغم ذلك لتغيرات كثيرة من وقت إلى آخر ومن مكان إلى آخر فإن الرياح التي تنتج عنه لا بد من أن تتباين هي الأخرى في اتجاهاتها وسرعاتها ومدي انتشارها ومدة هبوبها وخصائصها على حسب التوزيع العام لمناطق الضغط الجوي الرئيسية من جهة وعلى حسب ما يطرأ عليها من تغيرات مكانية أو زمانية أو نوعية من جهة أخرى، ولهذا فإنها تقسم على أساس هذه التغيرات إلى الأقسام الرئيسية التالية:
أولًا: الرياح العامة، وهي رياح منتظمة تهب عادة في نطاقات متسعة وتنقسم إلى:
أ- رياح دائمة تهب بانتظام تقريبًا طول السنة وتشمل الرياح التجارية، والرياح الغربية "العكسية" والرياح القطبية، وذلك في المناطق التي لا يتعرض فيها أي منها لتغيرات رئيسية في اتجاهاتها الأصلية التي يفرضها التوزيع العام لنطاقات الضغط الجوي العامة على سطح الكرة الأرضية.
ب- رياح موسمية تهب بانتظام في فصول معينة، وقد يتغير اتجاهها وصفاتها تغيرًا كليًّا أو جزئيًّا من فصل إلى آخر، وسببها هو حدوث تغيرات فصلية أساسية في الضغط الجوي على اليابس والماء.
ثانيًا: الرياح المحلية التي تسببها المنخفضات الجوية "أو أعاصير الأقاليم المعتدلة":
ويرتبط هبوبها بالجهات الحارة والباردة لهذه المنخفضات، وتتميز بصفات خاصة، ولا يستمر هبوبها إلا لفترات قصيرة لا تزيد غالبًا على يومين أو ثلاثة.
ثالثًا: العواصف والأعاصير الدوارة Revolving Storms:
وهي توجد


بصفة خاصة في العروض المدارية بأن الرياح تدور فيها بسرعة عالية جدًّا حول مراكز محددة.
رابعًا: الرياح المحلية اليومية:
وهي رياح خفيفة يتغير اتجاهها بين الليل والنهار وأهمها: نسيم البر ونسيم البحر، ونسيم الجبل ونسيم الوادي.


الرياح العامة
الرياح التجارية
...
٦- ٣- ١ الرياح العامة:
أ- الرياح التجارية:
المقصود بهذه الرياح هى الرياح التي تهب من مناطق الضغط المرتفع وراء المدارين نحو الضغط المنخفض الاستوائي، ويكون اتجاهها غالبًا شماليًّا شرقيًّا في نصف الكرة الشمالي وجنوبيًّا شرقيًّا في نصفها الجنوبي، إلا أن درجة انحرافها تتناقص كلما اقتربت من خط الاستواء.
ونظرًا لأن نطاقات الضغط العامة تتزحزح شمالًا في فصل الصيف "الشمالي" وجنوبًا في فصل الشتاء فإن التجاريات الجنوبية الشرقية تعبر خط الاستواء في فصل الصيف نحو مراكز الضغط المنخفض الاستوائي التي تقع إلى الشمال منه وتتحول بعد عبورها له لتصبح رياحًا جنوبية غربية، ويحدث العكس في فصل الشتاء حيث تعبره التجاريات الشمالية الشرقية نحو الجنوب وتصبح رياحًا شمالية غربية، إلا على القارة الإفريقية التي تبقى مراكز الضغط المنخفض الاستوائي عليها واقعة إلى الشمال منه بسبب اتساع القسم الشمالي منها وارتفاع درجة حرارته حتى في فصل الشتاء، ولهذا فإن الرياح التجارية الجنوبية الشرقية تستمر في عبورها لخط الاستواء في هذا الفصل، ولكن نطاق تقدمها نحو الشمال يكون أقل منه في فصل الصيف "شكل ٢٩ و٣٠".
والرياح التجارية هي أكثر الرياح العامة انتظامًا ودوامًا وخصوصًا في نصف الكرة الجنوبي وعلى أواسط المحيط الهادي الشمالي ونطاق الصحاري المدارية في شمال إفريقيا وغرب آسيا وغرب المحيط الأطلسي وسهول الأمزون، وهي تتميز بسرعتها المعتدلة ولكنها تفقد معظم هذه السرعة في نطاق الضغط


شكل "٢٩" الرياح العامة في العالم في فصل الصيف


شكل "٣٠" الرياح العامة في العالم في فصل الشتاء


المنخفض الاستوائي حيث تنشط التيارات الصاعدة وتسود حالات السكون في الهواء.
وتساعد هذه الرياح عمومًا على تلطيف درجة حرارة الصيف في الأقاليم التي تهب عليها، وهي أهم أسباب كثرة الأمطار على السواحل الشرقية لأستراليا وجنوب إفريقيا وأمريكا الجنوبية وعلى كل الجزر المدارية بسبب هبوبها من محيطات دافئة، أما على الأجزاء الداخلية والسواحل الغربية فإنها تكون جافة بسبب فقدانها لمعظم رطوبتها على السواحل الشرقية ومرورها على اليابس، وهذا هو السبب الرئيسي لوجود الصحاري المدارية في غرب القارات وأهمها الصحراء الكبرى وصحراء كلهاري وصحراء ناميبيا في غرب جنوب إفريقيا والصحراء الأسترالية والصحاري الحارة في غرب الأمريكتين.


ب- الرياح الغربية "أو العكسية" The Westerlies:
وهي الرياح السائدة في العروض المعتدلة، وهي تهب من نطاقي الضغط المرتفع وراء المدارين نحو نطاقي الضغط المنخفض قرب الدائرتين القطبيتين ويكون اتجاهها السائد معاكسًا لاتجاه الرياح التجارية، ولهذا فإنها تكون غالبًا جنوبية غربية في نصف الكرة الشمالي وشمالية غربية في نصفها الجنوبي.
وكما هي الحال بالنسبة للرياح التجارية فإن نطاق الرياح الغربية يتزحزح نحو الشمال في فصل الصيف "الشمالي" ونحو الجنوب في فصل الشتاء تبعًا لحركة الشمس الظاهرية، والرياح الغربية عمومًا أقل انتظامًا من الرياح التجارية بسبب كثرة ما يظهر في نطاقها من منخفضات جوية تترتب عليها اضطرابات جوية يتغير بسببها اتجاه الرياح وسرعتها وصفاتها بصورة فجائية تقريبًا خلال فترات قصيرة، وتكثر هذه الاضطرابات بصفة خاصة في نصف الكرة الشمالي بسبب اختلاط الماء باليابس واختلاف الضغط الجوي عليهما، أما في النصف الجنوبي فتسود المحيطات ويقل اليابس، ولهذا فإن هذه الرياح تكون أكثر انتظامًا منها في الشمال، خصوصًا في العروض الواقعة بين خطي عرض٤٠ ْو٥٠ ْجنوبًا وقد اشتهرت هذه العروض بين البحارة لهذا السبب باسم الأربعينيات المزمجرة "أو الهوجاء"Roaring Forties


ج-<span data-type="title" id=toc-64> الرياح الموسمية </span>The monsoons:
المقصود بالرياح الموسمية هو الرياح التي يتغير اتجاهها بين الصيف والشتاء بسبب اختلاف الضغط الجوي على الماء واليابس، كما تتغير تبعًا لذلك صفاتها الأخرى من حيث درجة الحرارة والرطوبة وما ينتج عنها من أمطار. والرياح الموسمية المثالية، هي التي يتغير اتجاهها تغيرًا يكاد يكون تامًّا بين الصيف والشتاء بحيث ينحرف اتجاهها بمقدار ١٨٠ ْفي الشتاء عنه في الصيف، وينطبق هذا على معظم الرياح الموسمية التي تهب على الهند وجنوب شرقي آسيا وشرقيها وعلى الجزر القريبة منها، وأهمها الجزر اليابانية والفلبين وتايوان والجزر الإندونيسية. ويرجع هذا إلى عظم اتساع هذه القارة وشدة حرارتها في الصيف مما يؤدي إلى تكوين منطقة إعصارية "منطقة ضغط منخفض" عظيمة الاتساع والعمق على أواسطها، وشدة برودتها في الشتاء مما يؤدي إلى تكوين منطقة ضد إعصارية "منطقة ضغط مرتفع" عظيمة الارتفاع على نفس المناطق. ونتيجة لهذا فإن الرياح الموسمية الصيفية تهب نحوها من المحيطين الهندي والهادي فتسقط كثيرا من الأمطار على كل المنحدرات التي تواجهها، أما في فصل الشتاء فتخرج منها الرياح الموسمية الشتوية نحو المحيطين الهندي والهادي، وهي رياح جافة شديدة البرودة، ولهذا فإنها لا تؤدي إلى سقوط الأمطار إلا على السواحل والجزر التي تصلها بعد مرورها على مسطحات مائية "شكل ٣١، وشكل ٣٢".


شكل "٣١" اتجاه الرياح على الهند في الصيف
شكل "٣٢" اتجاه الرياح على الهند في الشتاء


وتوجد الرياح الموسمية كذلك على شرق إفريقيا المدارية وخصوصًا على الحبشة والصومال والسودان الشرقي وعلى ساحل غانة بغرب القارة وعلى شمال أستراليا. كما توجد ولكن بشكل غير كامل على الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية إذ إن الفرق بين اتجاه الرياح السائدة عليه في الصيف والرياح السائدة في الشتاء يكون في حدود ٩٠ ْفقط. ويرجع ذلك بصفة أساسية إلى صغر هذه القارة بالنسبة لقارة آسيا مما يقلل نسبيًّا من الفرق بين الضغط الجوي المرتفع عليها في الشتاء والضغط الجوي المنخفض عليها في الصيف، كما يرجع إلى عدم وجود حواجز جبلية تفصل جنوبها عن شمالها مما يساعد على التقاء الهواء المداري البحري القادم من ناحية خليج المكسيك بالهواء القطبي القاري القادم من الداخل، مما يساعد على كثرة حدوث الأعاصير العنيفة التي تؤدي بدورها إلى كثرة تغير اتجاه الرياح.
وتبين وردات الرياح التي في شكل "٣٣" كيف يتغير الرياح الموسمية السائدة اتجاهها في حدود ١٨٠ ْعلى شرق آسيا بين الصيف والشتاء وكيف يكون تغير اتجاهها في حدود ٩٠ ْفقط على الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية١.


الرياح العليا
مدخل
...
٦- ٤- الرياح العليا:
تتميز الرياح في المستويات العليا من التربوسفير بصفة عامة بأنها أسرع وأكثر انتظامًا في حركتها واتجاهها من الرياح السفلية التي تتعرض لكثير من الاضطراب بسبب احتكاكها بسطح الأرض وخصوصًا إذا كان هذا السطح خشنًا وكثير التعقيد. ولهذا فإن الرياح العليا تخضع بصفة أساسية لانحدار الضغط الجوي ولتأثير القوة الكوريولية. ونتيجة لهذا فإن اتجاهها يكون عموديًّا على اتجاه انحدار الضغط الجوي وموازيًا لخطوط الضغط الجوي المتساوي وبدلًا من أن تهب الرياح من الجنوب إلى الشمال أو العكس فإنها تكون غربية


"ب"
شكل "٣٣" وردات الرياح على الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية
"أ" وعلى شرقي آسيا
"ب" ونلاحظ درجة تغير اتجاه الرياح الموسمية على كل منهما بين الصيف والشتاء.
في العروض الواقعة بين المدارين والدائرتين القطبيتين، وشرقية في العروض الواقعة بين المدارين وخط الاستواء. ويطلق على هذه الرياح عمومًا اسم الرياح الجيوستروفيه. وتكون سرعتها مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بانحدار الضغط الجوي.


-<span data-type="title" id=toc-67> التيارات الهوائية النفاثة </span>Jet Streams:
يطلق هذا التعبير على تيارات هوائية علوية عظيمة السرعة تندفع في مسارات معروفة على ارتفاعات تتراوح بين ٨ كيلو مترات و١٣ كيلو مترًا في نطاق الرياح الغربية، وتتراوح سرعتها بين ٥٠٠ و٦٠٠ كيلو متر في الساعة، ويبلغ سمك هوائها بضع مئات من الأمتار وعرضها بين٤٥٠ و٦٠٠ كيلو متر.
وقد اكتشفت هذه التيارات لأول مرة في سنة ١٩٣٣ وظهرت أهميتها في أثناء الحرب العالمية الثانية حيث إنها كانت تؤثر على حركة الطيران، فكانت تعوق حركة الطائرات التي كانت تواجهها فتوقفها بل وتؤدي إلى تراجعها أحيانًا، بينما كانت تضاعف من سرعة الطائرات التي تسير في نفس اتجاهها.
وتوجد في الوقت الحاضر خرائط مفصلة للتيارات النفاثة المعروفة في نصف الكرة الشمالي. ويدل توزيعها على أنها تندفع غالبًا على طول الجهات التي تفصل الكتل الهوائية القطبية عن الكتل الهوائية المدارية، وأن لها علاقة بحدوث العواصف والأعاصير التي تظهر في العروض المعتدلة. وهي لا تسير غالبًا في خطوط مستقيمة بل تتعرج كثيرًا وتندفع في تعرجها أحيانًا لمسافات بعيدة حتى إنها تندفع أحيانًا نحو خط الاستواء، وخصوصًا فوق القارات. وقد لوحظ أنها تكون في فصل الشتاء أسرع وأقل ارتفاعًا منها في فصل الصيف، وأن بعض هوائها قد يندفع إلى أسفل نحو الأرض فيؤدي إلى حدوث اضطرابات جوية عنيفة عند سطح الأرض.


الكتل الهوائية والمنخفضات الجوية والأعاصير المدارية
الكتل الهوائية
نشأتها وأنواعها
...
٧- الكتل الهوائية والمنخفضات الجوية والأعاصير المدارية
٧- ١ الكتل الهوائية
٧- ١- ١- نشأتها وأنواعها:
يطلق تعبير "كتلة هوائية" على أي حجم ضخم من الهواء يتميز بصفات خاصة تشترك فيها كل قطاعاته، وخصوصًا قطاعاته الأفقية، وتغطي الكتلة الهوائية عادة منطقة شاسعة كما يمتد سمكها إلى ارتفاعات كبيرة.
ولكي تنشأ الكتلة الهوائية لا بد أن تتوفر عدة شروط، أهمها أن يبقى الهواء فوق سطح منطقة متجانسة ذات صفات مناخية متميزة تكفي لأن يكتسب هذا الهواء نفس هذه الصفات. ولهذا فإن أصلح المناطق لنشأة الكتل الهوائية هي السهول الواسعة والمحيطات الواقعة في نطاقات الضغط المرتفع التي يكون هواؤها عادة مستقرًّا. ويطلق على هذه المناطق عمومًا اسم مصادر الهواء "Source Regions" لأنها هي التي يتوزع منها هواء الكتل الهوائية إلى المناطق الأخرى.
وتتباين الكتل الهوائية فيما بينها تباينًا كبيرًا في صفاتها المناخية، وخصوصًا في درجة حرارة هوائها ورطوبته على حسب طبيعة المناطق التي تنشأ فيها. وعلى هذا الأساس فإن هذه الكتل تقسم عمومًا إلى أربعة أقسام رئيسية هي:
١- كتل هوائية قطبية قارية Polar continental"pc" تنشأ على شمال أوراسيا وشمال أمريكا الشمالية، وتتميز بشدة البرودة والجفاف.
٢- كتل هوائية قطبية بحرية polar maritime"pm" تنشأ على شمال المحيطين


الأطلسي والهادي، وعلى جنوب المحيطات في نصف الكرة الجنوبي، وتتميز بشدة البرودة وارتفاع نسبة الرطوبة.
٣- كتل هوائية مدارية قارية Tropical continental "Tc" وهي تنشأ على السهول والهضاب في العروض المدارية، وتتميز بشدة الحرارة والجفاف، وأهم مناطقها هي الصحراء الكبرى وغيرها من الصحاري والهضاب الواقعة في العروض المدارية وشبه المدارية.
كتل هوائية مدارية بحرية Tropical maritime "TM" وهي تنشأ على المحيطات في العروض المدارية، وتتميز بدفء هوائها وارتفاع نسبة الرطوبة به.
وبالإضافة إلى الكتل الرئيسية السابقة فإن هناك نوعين متميزين من الهواء، أحدهما يوجد على المحيطات الاستوائية، وتتأثر به بعض السواحل المجاورة ويطلق عليه اسم الهواء البحري الاستوائي maritime Equatorial "ME" والثاني يوجد على مناطق الثلج الدائم في أقصى الشمال وفي القارة القطبية الجنوبية في الجنوب ويرمز له بالرمز "AA" Arctic وفي الشمال Antarctic في الجنوب.


٧- ١- ٢- استقرار الكتل الهوائية وعدم استقرارها:
المقصود باستقرار الكتلة الهوائية هو خلوها من أي اضطرابات جوية، وتوصف في هذه الحالة بأنها مستقرة Stable، أما إذا كانت مصحوبة ببعض الاضطرابات فإنها توصف بعدم الاستقرار Unstable ويحدث الاستقرار عادة إذا انتقل هواء دافئ إلى منطقة سطحها بارد فعندئذ يبرد هذا الهواء من طبقاته السفلى ويميل للهبوط والاستقرار، أما عدم الاستقرار فيحدث إذا انتقل هواء بارد إلى منطقة سطحها دافئ حيث إنه يسخن في طبقاته السفلى وتحدث به تيارات صاعدة يترتب عليها حدوث بعض الاضطرابات الجوية مثل العواصف الترابية والعواصف الرعدية.
والعامل الرئيسي الذي يؤدي إلى تحرك الهواء وانتقاله من مصادره إلى مناطق


أخرى هو التغيرات التي تطرأ على الضغط الجوي من وقت إلى آخر سواء على نطاق إقليمي واسع أو على نطاق محلي، حيث ينتقل الهواء دائمًا من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض، وتتوقف سرعته ومدى انتشاره على توزيع مناطق الضغط المختلفة وعلى شدة الضغط الجوي في هذه المناطق. وكثيرًا ما تؤدي تغيرات الضغط إلى انتقال الهواء من مصادره إلى مناطق تبعد عنها عدة آلاف من الكيلو مترات حيث يحمل إليها كل صفاته المناخية تقريبًا، ولكن نظرًا لطول الرحلة فإن هذه الصفات تتعدل ببطء في الطبقات السفلى من الهواء، وخصوصًا إذا مر في أثناء انتقاله على مناطق ذات صفات مختلفة اختلافًا واضحًا عن صفات مناطق نشأته. ويحدث هذا على سبيل المثال إذا مر الهواء القاري الخارج من اليابس على سطح مائي، حيث إنه يحمل بعض الرطوبة التي قد تؤدي إلى تكون الضباب، أو إلى سقوط المطر على المنحدرات التي تقابله.
ويتوقف تأثير الهواء على الأحوال الجوية على صفاته الأصلية من ناحية ثم على الفرق بين هذه الصفات وصفات المناطق التي يصل إليها من ناحية ثانية، فإذا كانت درجة حرارته أقل من درجة حرارة هذه المناطق فإنه يسخن في أجزائه السفلى وتحدث به تيارات صاعدة تؤدي إلى حدوث حالة عدم استقرار به ويرمز له بالحرف K، أما إذا حدث العكس وكانت درجة حرارة الهواء أعلى من درجة حرارة المنطقة التي يصل إليها فإنه يبرد في أجزائه السفلى ويميل إلى الاستقرار، ويرمز له بالحرف W. والحرف K هو الحرف الأول من كلمة Kalt الألمانية ومعناها بارد، والحرف w هو الحرف الأول من كلمة Warm ومعناها دافئ. ويوضع أي رمز من هذين الرمزين بجانب الرمزين الأصليين اللذين يبينان النوع الرئيسي للهواء من أجل تحديد صفاته بصورة أوضح، فالهواء المداري القاري المستقر مثلًا يكون رمزه Tcw أما المداري القاري غير المستقر فيكون رمزه Tck وهكذا.


٧- ١- ٣- أثر الكتل الهوائية في مناخ بعض الأقاليم:
تعتبر الكتل الهوائية عاملًا رئيسيًّا من العوامل التي تتحكم في مناخ أي منطقة وفي أحوالها الجوية، ولهذا فقد أصبح من المهم، عند دراسة مناخ أي منطقة معرفة نوع الهواء الذي يؤثر في مناخها والمصادر التي يأتي منها وصفاته المناخية وخصوصًا من حيث درجة الحرارة والرطوبة.
ويتوقف تأثير الكتل الهوائية على مناخ الأقاليم المختلفة على عدة عوامل أهمها:
موقع الإقليم بالنسبة للمناطق التي تنشأ فيها الكتل الهوائية المختلفة، ثم تغير نظام الضغط الجوي من فصل إلى آخر، فهناك مثلًا أقاليم تخضع طول السنة تقريبًا لتأثير نوع واحد من الكتل الهوائية ولا يكاد يصلها في أي فصل من الفصول أي نوع آخر من الهواء، وينطبق هذا بصفة خاصة على الأقاليم التي تنشأ فيها الكتل الهوائية نفسها، كما هي الحال في الأقاليم القطبية التي تنشأ فيها الكتل المسماة بهذا الاسم، ثم الأقاليم الواقعة في نطاق الضغط المرتفع الدائم وراء المدارين، حيث تنشأ الكتل الهوائية المدارية، وكذلك المناطق المحصورة بين المدارين، وهي المناطق التي تخضع طول السنة تقريبًا لتأثير الكتل الهوائية المدارية.
ولكن هناك أقاليم أخرى تتأثر خلال فصل معين من فصول السنة بنوع واحد من الكتل الهوائية ثم تتأثر في فصل آخر بنوع مختلف تمامًا عن النوع الأول، وفي مثل هذه الأقاليم تتغير الأحوال الجوية المناخية تغيرًا كبيرًا من فصل إلى آخر، ولكنها مع ذلك تسير على نظام ثابت تقريبًا خلال كل فصل على حدة ففي شمال الصين مثلًا يتميز فصل الشتاء بوصول هواء قطبي جاف شديد البرودة "CP" مصدره الكتلة الهوائية القطبية القارية التي تنشأ فوق سيبريا أما فصل الصيف فيتميز بوصول هواء مداري بحري "MT" حار رطب مصدره الكتلة الهوائية المدارية البحرية التي تنشأ فوق المحيط الهادي.
وهناك غير ذلك أقاليم واقعة في مناطق الصراع بين كتل هوائية مختلفة.


ومثل هذه الأقاليم تتعرض في الفصل الواحد أو حتى في الشهر الواحد، لغزو أنواع متباينة من الهواء بحيث لا يستمر كل نوع منها إلا لمدة قصيرة، ثم يتقهقر ليحل محله هواء من نوع آخر، ويترتب على ذلك أن يكون مناخ هذه الأقاليم عرضة للتغير من وقت إلى آخر. وذلك فضلًا عن تعرضه لحدوث كثير من الأعاصير أو المنخفضات الجوية التي تتكون عادة مناطق التقاء الكتل الهوائية المختلفة النشأة والصفات كما سنرى فيما بعد، ويعتبر غرب أوروبا، وخصوصًا البلاد الساحلية والجزر البريطانية، من أحسن الأمثلة لهذا النوع من الأقاليم، ويبدو هذا واضحًا بمجرد النظر إلى الخريطة شكل "٣٤" ففي فصل الشتاء مثلًا قد يتعرض غرب أوربا في أي وقت من الأوقات لوصول هواء مداري دافئ
شكل "٣٤" الكتل الهوائية التي تؤثر في مناخ غرب أوروبا


سواء من الكتلة القارية فوق شمال إفريقية "CP" أو من الكتلة البحرية المقابلة لها على المحيط الأطلسي "MP" ويؤدي وصول هذا الهواء أو ذاك إلى ظهور حالة دفء غير عادية. وفي نفس هذا الفصل قد يتعرض غرب أوروبا كذلك لغزو هواء قطبي جاف "CT" شديد البرودة من شمال أوراسيا، فيترتب على ذلك حدوث موجات برد قاسية وظهور صقيع شديد يستمر عدة أيام أو أسابيع، أو لغزو هواء قطبي بحري "mp" رطب شديد البرودة أيضًا من الكتل الهوائية التي تنشأ فوق المحيط الأطلسي إلى الشمال من الدائرة القطبية أو فوق جرينلاند، ويلاحظ أن الهواء الواصل من جرينلاند. رغم أنه يكون قاريًّا في أول الأمر، إلا أن مروره على المحيط قبل وصوله إلى سواحل أوروبا يؤدي إلى تحمله ببعض الرطوبة، ويصبح أقرب إلى الهواء البحري منه إلى الهواء القاري.
أما في فصل الصيف فإن المناطق الداخلية من كتلة أوراسيا تكون شديدة الحرارة جدًّا، ولهذا فإن الكتل الهوائية التي تنشأ فوقها تكون هي الأخرى شديدة الحرارة، وذلك فضلًا عن أنها تكون شديدة الجفاف. وكثيرًا ما يؤدي وصول هوائها إلى السواحل الغربية لأوروبا إلى حدوث موجات حرارية قاسية جدًّا. وإلى جانب ذلك يتعرض غرب أوروبا في نفس هذا الفصل لوصول هواء قطبي بحري أو قاري يكون غالبًا له تأثير ملطف على درجة الحرارة.
وإذا انتقلنا إلى الولايات المتحدة نجد أن ظروفها لا تختلف كثيرًا عن ظروف القارة الأوروبية، وذلك من حيث كونها تتعرض لغزو أنواع متباينة من الهواء، مما يكون سببًا في حدوث تغيرات كثيرة في الأحوال الجوية حتى خلال الفصل الواحد، ففي فصل الشتاء تتعرض البلاد لحدوث موجات برد غاية في القسوة يكون سببها وصول هواء قطبي جاف "cp" من الكتل التي يتكون في شمال كندا، وقد تنخفض درجة الحرارة في أثناء حدوث هذه الموجات إلى أقل من ٦ ْمئوية. ورغم أن درجة حرارة هذا الهواء القطبي ترتفع تدريجيًّا كلما ابتعدنا نحو الجنوب فإنه يظل شديد البرودة حتى بعد وصوله إلى سواحل خليج


المكسيك، وقد يحدث أن تنخفض درجة الحرارة على هذه السواحل إلى ما دون درجة التجمد، إلا أن حرارة هذا الهواء سرعان ما ترتفع بمجرد خروجه من اليابس ومروره على مياه المحيط. ويطلق اسم البليزارد Blizzard على العواصف القطبية ذات البرودة القاسية التي تتعرض لها كندا والولايات المتحدة، وكثيرًا ما تؤدي هذه العواصف إلى حدوث خسائر مادية كبيرة، كما تؤدي إلى حدوث كثير من الوفيات.
أما في فصل الصيف فتتعرض الولايات المتحدة لموجات حرارية شديدة جدًّا يكون سببها هو وصول هواء مداري بحري "MT" من الكتل المدارية البحرية التي تتكون على المحيطين الأطلسي والهادي في نطاق الضغط المرتفع وراء مدار السرطان، وبعض هذه الموجات الحرارية تكون من الشدة بحيث يترتب عليها حدوث بعض الوفيات بين السكان.
أما مناخ جمهورية مصر العربية خصوصًا الجزء الشمالي منها فيخضع لتأثير أربعة أنواع مختلفة من الكتل الهوائية التي تصل منها تيارات هوائية ذات صفات خاصة. ويوضح شكل "٣٥" هذه التيارات وهي:
أ- تيارات قطبية قارية شديدة البرودة جدًّا مصدرها الكتلة الهوائية القارية في شمال روسيا، وهي تصل إلى مصر عن طريق شبه جزيرة البلقان، وذلك في مؤخرة المنخفضات الجوية الشتوية, ورغم أنها تكون جافة في الأصل فإنها تمتص بعض بخار الماء عند مرورها على البحر المتوسط، كما أن هواءها يسخن تدريجيًّا في طبقاته السفلى لمروره على سطح مياه البحر وسطح مصر الدافئين نسبيًّا، مما يؤدي إلى عدم استقرارها، ويتبع ذلك تكون سحب كثيفة وسقوط بعض الأمطار، وقد تواصل هذه التيارات سيرها نحو الجنوب وتصل أحيانًا إلى السودان حيث تؤدي إلى إثارة زوابع ترابية.
ب- تيارات قطبيه بحرية شديدة البرودة تصل إلى مصر في فصلي الخريف والشتاء عن طريق فرنسا ووسط أوروبا وإيطاليا، ويؤدي مرورها على مياه


البحر المتوسط الدافئة نسبيًّا إلى عدم استقرارها فتكون سببًا في إثارة العواصف والأمطار في شمال مصر وقد تصل في هبوبها كذلك إلى السودان، ومصدر هذه التيارات هو الكتل الهوائية القطبية التي تنشأ فوق شمال المحيط الأطلسي.
شكل "٣٥" الكتل الهوائية التي تؤثر في مناخ مصر
ج - تيارات مدارية قارية حارة شديدة الجفاف مصدرها الكتل الهوائية المدارية التي تتكون على الصحراء الكبرى وصحاري شبه الجزيرة العربية، وتصل هذه التيارات إلى شمال مصر في فصل الربيع بصفة خاصة، وذلك في مقدمة المنخفضات الجوية، وهي التي يطلق عليها عادة اسم "الخماسين".
د- تيارات مدارية بحرية مصدرها الكتل المدارية البحرية فوق المحيط الأطلسي، وتصل هذه التيارات إلى مصر في فصل الربيع عقب مرور المنخفضات الجوية الخماسينية على شكل رياح غربية باردة نسبيًّا؛ لأن المحيط الأطلسي يكون في هذا الفصل أقل حرارة من البحر المتوسط، ولكنها لا تسبب في غالب الأحيان سقوط أمطار، وإن كانت تظهر معها بعض السحب المنخفضة والزوابع الترابية.


المنخفضات الجوية
نشأتها
...
٧- ٢ المنخفضات الجوية ١ ATMOSPHERIC DEPRESSIONS:
٧- ٢- ١- نشأتها:
ذكرنا أن الكتل الهوائية بأنواعها المختلفة لا تبقى في مناطق نشأتها إلا لمدة محدودة، ثم تنتقل بعد ذلك وتهاجر أحيانًا لمسافات بعيدة، ولهذا فكثيرًا ما يحدث أن تلتقي هذه الكتل بعضها ببعض، ويحدث هذا الالتقاء غالبًا على المحيطات. وذلك على طول جبهات تتفق إلى حد كبير مع نطاقات الضغط المنخفض التي تتحرك نحوها الكتل الهوائية من اتجاهات مختلفة.
وعندما تلتقي كتلتان مختلفتان في صفاتهما تحدث غالبًا اضطرابات جوية تزداد شدتها إذا كان الاختلاف كبيرًا بين الكتلتين، خصوصًا في درجة الحرارة ونسبة الرطوبة وحركة الهواء في كل منهما، كما يحدث عادة عندما تلتقي الكتل الهوائية المدارية بالكتل الهوائية القطبية، ويؤدي هذا الالتقاء إلى حدوث أعاصير ومنخفضات جوية شديدة العنف في كثير من الأحيان.
ويجب أن نلاحظ أنه عندما تلتقي كتلة هوائية قطبية بأخرى مدارية تظل كل منهما محتفظة بمميزاتها وصفاتها ولا يختلط هواء الكتلتين بسهولة، إلا أن الهواء القطبي البارد يحاول دائمًا أن يندفع تحت الهواء المداري الدافئ؛ لأن الهواء البارد يكون دائمًا أعظم كثافة من الهواء الدافئ، ويسمى السطح الذي يفصل بين هواء الكتلتين باسم "سطح الجبهات FRONTAL SURFACE" أو "سطح

١ يطلق على هذه المنخفضات أحيانًا اسم أعاصير "Cydomes" ولكن الاسم الأول هو المفضل استخدامه في الوقت الحاضر، وذلك تمييزًا لها عن نوع آخر من الأعاصير التي تظهر في الأقاليم المدارية الحارة. ومن أشهرها التيفون في بحر الصين والهاريكين في خليج المكسيك.


الانفصال Surface of Separation" فإذا فرضنا أن الأرض ثابتة فإن سطح الانفصال هذا يكون أفقيًّا، بمعنى أن الهواء الدافئ يطفو فوق الهواء البارد، كما يحدث تمامًا عندما يتقابل سائلان مختلفا الكثافة، ولكن بما أن الأرض تدور حول نفسها باستمرار فإن سطح الانفصال يكون مائلًا على المستوى الأفقي بدرجة تتزايد كلما بعدنا عن خط الاستواء ولكنها تبلغ في المتوسط حوالي ١/ ١٠٠ أي أن سطح الانفصال يرتفع بمعدل وحدة لكل مسافة قدرها ١٠٠ وحدة أفقية، ويوضح شكل "٣٦" بصورة تخطيطية كيف يصعد الهواء المداري الدافئ فوق الهواء القطبي البارد.
شكل "٣٦" المراحل المختلفة التي يمر بها المنخفض الجوي


والتقاء كتلتين هوائيتين مختلفي النشأة والصفات يمكن تشبيهه بالتقاء جيشين متحاربين على طول جبهة واحدة، فكما يحاول كل جيش أن يقتحم صفوف الجيش الآخر فإن هواء كل كتلة من الكتلتين المتضادتين يحاول باستمرار الاندفاع في منطقة هواء الكتلة الأخرى، إلا أن هواء الكتلة الباردة يظل دائمًا ملاصقًا لسطح الأرض بسبب ثقله النسبي، أما هواء الكتلة الدافئة فيندفع فوق سطح الأرض على شكل موجات، تكون كل موجة منها بمثابة النواة الأولى لأحد المنخفضات الجوية.
وتبدأ الموجة صغيرة في أول الأمر ولكنها لا تلبث أن تكبر وتتوغل فوق سطح الانفصال، ويؤدي ذلك إلى تكون منطقة من الضغط المنخفض فوق هذا السطح، فيندفع الهواء البارد نحو هذه المنطقة محاولًا الوصول إلى مركزها وذلك في حركة مضادة في اتجاهها لحركة عقرب الساعة، ولهذا السبب فإن هجومها يكون دائمًا موجهًا إلى مؤخرة الموجة الدافئة، ويطلق على مقدمة الهواء البارد التي تهاجم الموجة الدافئة بهذا الشكل اسم الجبهة الباردة "Cold front" أما مقدمة الموجة الدافئة فيطلق عليها اسم الجبهة الدافئة "Warm front" أما الموجة الدافئة نفسها فيطلق عليها اسم "القطاع الدافئ "warm Sector".
ويأخذ المنخفض الجوي بعد بدء تكونه في التحرك من الغرب إلى الشرق إلا أن سرعة تقدم الجبهة الدافئة تكون عادة أقل بحوالي سبعة كيلو مترات في الساعة من سرعة تقدم الجبهة الباردة؛ لأن الهواء الدافئ يضيع بعض الوقت في محاولة الارتفاع فوق الهواء البارد، ويترتب على هذا الفرق في السرعة أن تضيق الموجة الدافئة بالتدريج، ويستطيع الهواء البارد في النهاية أن يعزل القسم المتقدم منها عن الكتلة الدافئة الأصلية، ويحدث ذلك عندما يلتقي الهواء البارد الذي في مقدمة المنخفض الجوي بالهواء البارد الذي في مؤخرته، وانفصال القسم المتقدم من الموجة الدافئة بهذا الشكل يعتبر المرحلة الأخيرة من مراحل المنخفض الجوي، وهي المرحلة التي يطلق عيها اسم "مرحلة الامتلاء


Occlusion". وفيها يبدأ الهواء البارد في السيطرة على المنطقة نهائيًّا فيستمر في اندفاعه تحت الجزء المحصور من الهواء الدافئ حتى يطرده إلى أعلى الجو، وبهذا الشكل يتلاشى المنخفض، وقد وضحنا في شكل "٣٧" المراحل المختلفة التي يمر بها المنخفض الجوي حتى يصل إلى أعنف مراحله.
ولكن يلاحظ أن هناك نوعين مختلفين من الامتلاء أحدهما دافئ "warm Occlusion" والثاني "Cold Occlusion" ويحدث الامتلاء الدافئ إذا كان الهواء البارد الذي في مقدمة المنخفض أشد برودة من الهواء البارد الذي في مؤخرته، فالذي يحدث عند التقائها هو أن يصعد الهواء الأخير فوق الهواء الأول كما يحدث تمامًا عندما يصعد هواء كتلة دافئة فوق هواء كتلة أخرى، أما الامتلاء البارد فيحدث إذا كان الهواء البارد الذي في مؤخرة المنخفض أشد برودة من الهواء البارد الذي في المقدمة فبدل أن يصعد فوقه، كما يحدث في الامتلاء الدافئ، فإنه يندفع تحته.
شكل "٣٧" الامتلاء الدافئ "أ" والامتلاء البارد "ب"


شكل "٣٨" صعود الهواء المداري الدافئ فوق الهواء القطبي البارد


توزيعها واختلاف بعضها عن بعض
...
٧- ٢- ٢- توزيعها واختلاف بعضها عن
تظهر المنخفضات الجوية في مناطق واسعة من العالم، وذلك في العروض المعتدلة، ما بين خطي عرض ٣٥ ْو٦٥ ْفي نصفي الكرة الشمالي والجنوبي وهي العروض التي تسود فيها الرياح الغربية ويكثر فيها تقابل الكتل الهوائية المدارية بالكتل الهوائية القطبية، ولكنها تكثر في بعض الفصول عنها في فصول أخرى، فعلى حوض البحر المتوسط مثلًا نجد أنها تكثر بصفة خاصة في الشتاء والربيع، أما في غرب أوروبا فإنها تكثر في فصلي الشتاء والخريف.
ومرور المنخفضات الجوية يسبب عادة حدوث تقلبات فجائية في الطقس فيشتد هبوب الرياح وتسقط الأمطار بغزارة وقد تظهر عواصف الرعد وغير ذلك من التقلبات الجوية التي سنشرحها فيما بعد، ويجب ألا يخلط بين المنخفضات الجوية "أو كما تسمى أحيانًا أعاصير المنطقة المعتدلة" وبين الأعاصير المدارية التي تظهر في المنطقة الحارة ما بين المدارين، والتي سنتكلم عليها فيما بعد.
وتتحرك المنخفضات الجوية بعد تكوينها من الغرب إلى الشرق بصفة عامة، ولو أنها قد تغير اتجاه سيرها فجأة أو بالتدريج وتنحرف نحو الشمال الشرقي أو الجنوبي الشرقي، وتبين الخريطة التي في الشكل "٣٩" المسالك الرئيسية التي


تتبعها معظم المنخفضات الجوية في المنطقة المعتدلة، وكذلك المسالك التي تتبعها الأعاصير المدارية، وتبين الخريطة شكل "٤٠" المسالك الرئيسية للمنخفضات الجوية على أوروبا وحوض البحر المتوسط.
أما السرعة التي تتحرك بها المنخفضات فإنها ليست ثابتة ولكنها تتراوح في المتوسط ما بين ٢٠ و٣٠ كيلو مترًا في الساعة، ولكن قد يحدث في بعض الأحيان أن يتمركز المنخفض الجوي في مكان واحد عدة أيام، وهذا ما يحدث
شكل "٣٩" المسالك الرئيسية للمنخفضات الجوية
"الخطوط المتصلة" والأعاصير المدارية "الخطوط المقطعة" في العالم
مثلًا في بعض المنخفضات الشتوية التي تمر إلى الشمال من مصر في فصل الشتاء، فكثيرًا ما يتمركز أحد هذه المنخفضات على جزيرة قبرص ويبقى ثابتًا في مكانه عدة أيام يكون الجو خلالها في شمال مصر دائم الاضطراب "شكل ٤١".
وتختلف المنخفضات الجوية بعضها عن بعض من حيث الاتساع، فبينما يغطي بعضها منطقة يزيد قطرها على ١٥٠٠ كليو متر، نجد أن بعضها الآخر


شكل "٤٠" المسالك الرئيسية للمنخفضات الجوية على أوروبا وحوض البحر المتوسط
شكل "٤١" منخفض جوي متمركز على جزيرة قبرص


يغطي منطقة لا يزيد قطرها على ٣٠٠ كيلو متر، أما تأثير المنخفض الجوي فقد يظهر في مناطق تبعد كثيرًا عن مركزه، حتى إنه قد يكون سببًا في وصول رياح قطبية باردة إلى المناطق المدارية الحارة، أو وصول رياح حارة من المناطق المدارية إلى الأقاليم الشمالية الباردة، فقد حدث مثلًا في حالات كثيرة أن وصلت إلى شمال إفريقية، بل إلى شمال السودان، رياح شديدة البرودة من وسط وشمال أوروبا، كما وصلت إلى هذه المناطق الأخيرة "وسط وشمال أوروبا" رياح شديدة الحرارة من الصحراء الكبرى.
وتختلف المنخفضات الجوية بعضها عن بعض كذلك في العمق، ثم في شدة انحدار الضغط الجوي نحو مركزها، ويدل نظام خطوط الضغط المتساوي التي ترسم حول مركز المنخفض في خرائط الطقس اليومية على عمق المنخفض وشدته فإذا كانت الخطوط متقاربة دل هذا على أن الضغط ينخفض بسرعة في مسافة قصيرة، ومعنى هذا أنه يكون شديد الانحدار نحو المركز، أما إذا كانت الخطوط متباعدة فمعنى ذلك أن انحدار الضغط الجوي نحو المركز يكون بطيئًا.
ويتوقف عنف المنخفض الجوي، وشدة اضطراب الجو عند مروره، وسرعة الرياح التي تهب حوله على شدة انحدار الضغط الجوي نحو المركز أكثر من توقفه على عمق المنخفض نفسه، فكلما كان الانحدار شديدًا ازدادت سرعة الرياح المندفعة نحو المركز، كما يحدث للمياه التي تنحدر نحو قاع منخفض أرضي جوانبه شديدة الانحدار، ولكن مع فارق مهم وهو أن المياه تقصد عند انحدارها غالبًا مركز المنخفض الأرضي مباشرة، أما الرياح فإنها تنحرف عند هبوبها نحو مركز المنخفض الجوي لتأخذ اتجاهًا مضادًا لاتجاه حركة عقرب الساعة في نصف الكرة الشمالي ومتفقًا معه في نصفها الجنوبي، فالمنخفض الجوي الذي يتدرج الضغط نحو مركزه من ١٠١٣ ملليبارات إلى ١٠٠٨ ملليبارات في مسافة خمسين كيلو مترًا، يكون أشد عنفًا من منخفض آخر يتدرج الضغط نحو مركزه من ١٠١٣ ملليبارات إلى ١٠٠٧ ملليبارات في


مسافة ١٥٠ كيلو مترًا أو أكثر وذلك على الرغم من أن الثاني كما هو واضح أعمق من الأول. ويوضح شكل "٤٢" قطاعًا في منخفضين ينحدر الضغط الجوي في أحدهما نحو المركز انحدارًا أشد بكثير من انحداره في الآخر.
شكل "٤٢" العلاقة بين عنف المنخفض الجوي وشدة انحدار الضغط الجوي نحو مركزه


٥- ٢- ٣- ظاهرات الطقس التي تصاحب المنخفضات الجوية:
لما كانت المنخفضات الجوية تتحرك عمومًا من الغرب إلى الشرق فإن الظاهرات الجوية التي تصاحبها تنتقل معها في نفس الاتجاه، ولهذا فإن القائمين بعمل التنبوءات الجوية في محطة ما يعتمدون في تنبوءاتهم بصفة خاصة على البيانات التي تذيعها المحطات الواقعة إلى الغرب من محطتهم عن الأحوال الجوية وتطوراتها وتسجل هذه البيانات في ساعات معينة يوميًّا على "خرائط


الطقس "Synoptic charts" وبواسطة هذه الخرائط يمكن تحديد موقع المنخفض الجوي، كما يمكن معرفة عمقه، وشدة تدرج الضغط الجوي نحو مركزه، وخط سيره، وسرعة تحركه على وجه التقريب. ويمكن بناء على ذلك التنبوء بالتغيرات المنتظره في حالة الجو، إلا أن التنبوءات قد تخطئ أحيانًا لأسباب خارجة عن إرادة المتنبئ الجوي نتيجة لحدوث تغيرات غير متوقعة على المنخفض الجوي أو على خط سيره، فقد يحدث أن يمتلئ المنخفض أو يغير اتجاهه أو يتوقف عن التحرك قبل أن يصل إلى مكان المتنبئ الجوي، وفي مثل هذه الأحوال لا تكون التنبوءات الجوية متفقة مع ما يحدث فعلًا.
أما إذا لم تطرأ على المنخفض الجوي تطورات غير متوقعة فإن الأحوال الجوية في الأماكن التي تقع على امتداد خط سيره تتتابع غالبًا بترتيب معروف، ولكنه قد يختلف في بعض التفاصيل باختلاف موقع المكان إلى الجنوب أو إلى الشمال من خط سير المنخفض. ويمكن تقسيم التغيرات التي تطرأ على الجو منذ اقتراب المنخفض ثم مروره وابتعاده إلى خمس مراحل كما يلي:
أولًا- مرحلة اقتراب المنخفض، قبل أن يطرأ على الجو أي اضطراب واضح تأخذ درجة حرارة الجو في الارتفاع بينما يأخذ الضغط الجوي في الانخفاض، وتهب الرياح من الشرق ثم تتحول تدريجيًّا إلى جنوبية شرقية، وتكون معتدلة السرعة وجافة أو رطبة على حسب طبيعة المنطقة التي تهب منها، وتظهر في السماء سحب رقيقة متفرقة على ارتفاع كبير، وتكون غالبًا شفافة وناصعة البياض حتى إنها لا تحجب الشمس، وتأخذ عادة شكل أهداب الريش أو القطن المندوف، وكلما اقترب المنخفض تزايدت هذه السحب حتى تتكون منها طبقة رقيقة متصلة تنفذ من خلالها أشعة الشمس وتظهر حول قرصها هالة مستديرة بسبب تكسر الأشعة على بلورات الثلج التي تتكون منها أغلب هذه السحب، وبمرور الوقت وتزايد اقتراب المنخفض يتزايد سمك السحب حتى تحجب أشعة الشمس تمامًا ويتزايد قربها من الأرض. وفي نفس الوقت تتزايد سرعة الرياح ويكن أغلبها جنوبيًّا شرقيًّا أو


جنوبيًّا، وتستمر درجة الحرارة في الارتفاع، ويستمر الضغط الجوي في الانخفاض، وقد يسقط مطر خفيف.
ثانيًا- مرحلة مرور الجبهة الدافئة، بمجرد وصول هذه الجبهة تتحول الرياح من جنوبية شرقية أو جنوبية إلى جنوبية غربية سريعة. وتستمر درجة الحرارة في ارتفاعها، ويزداد سمك السحب كما يزداد قربها من الأرض وتحتجب بها السماء تمامًا وقد يصاحبها سقوط بعض الأمطار، وتحدث في هذه المرحلة أحيانًا موجات حرارية شديدة إذا ما حدث في فصل الربيع وأوائل الصيف، أما الضغط الجوي فيكون مستمرًا في انخفاضه نجو مركز المنخفض الجوي. وتتوقف رطوبة الجو أو جفافه على طبيعة المنطقة التي تأتي منها الرياح.
ثالثًا- مرحلة مرور قلب المنخفض، وهو الذي يقع في قلب الموجة الدافئة التي تنحصر بين الجبهة الدافئة والجبهة الباردة، وفي مركزها يكون الضغط الجوي قد وصل إلى أدناه، أما درجة الحرارة فتظل مرتفعة، وتظل السماء محتجبة بطبقة متصلة سميكة من السحاب، وقد تسقط بعض الأمطار، وتكون الرياح خفيفة في بداية هذه المرحلة ولكنها تسكن تمامًا تقريبًا في أواسطها وقرب نهايتها، ولكنه هو "السكون الذي يسبق العاصفة" على حسب التعبير المشهور؛ إذ إن الجو يدخل بعدها مباشرة في أشد حالاته اضطرابًا.
رابعًا- مرحلة مرور الجبهة الباردة، وهي أشد مراحل المنخفض الجوي اضطرابًا، ويحدث الاضطراب عادة بشكل مفاجئ، فما إن تصل الجبهة الباردة حتى تتحول الرياح فجأة من جنوبية غربية إلى شمالية غربية أو شمالية، وتصل إلى أعلى سرعتها، وتتوقف هذه السرعة على عمق المنخفض وشدة انحدار الضغط نحو مركزه، ففي حالة المنخفضات الشتوية العنيفة قد تصل هذه الرياح إلى سرعات يترتب عليها حدوث كثير من التخريب. وبمجرد


مرور هذه الجبهة تنخفض درجة الحرارة انخفاضًا فجائيًّا، فإذا حدث ذلك في فصل الشتاء فقد تنخفض درجة الحرارة إلى قرب درجة التجمد أو دونها على حسب موقع المكان، وذلك بسبب وصول هواء قطبي من العروض القطبية، وتتلبد السماء بغيوم داكنة سميكة قريبة من سطح الأرض، وتحدث عواصف رعدية تنهمر في أثنائها الأمطار بغزارة شديدة، وتستمر هذه الاضطرابات بدون انقطاع لفترة تتوقف على سرعة تحرك المنخفض الجوي أو تمركزه.
خامسًا- مرحلة ابتعاد المنخفض الجوي: تأتي هذه المرحلة بعد مرور الجبهة الباردة، وفي أثنائها تتناقص شدة الاضطرابات الجوية فتتناقص سرعة الرياح وتتناقص السحب وتتناقص الأمطار تبعًا لذلك وتسقط بشكل زخات متفرقة يزداد تباعدها بمرور الوقت ويصفو الجو تدريجيًّا، ولكن درجة الحرارة تظل مائلة للبرودة لبعض الوقت بينما يأخذ الضغط الجوي في الارتفاع حتى يبتعد المنخفض الجوي نهائيًّا أو يمتلئ وينتهي أثره.
ويجب أن نشير مع ذلك إلى أن الظاهرات التي سبق وصفها، على الرغم من أنها تظهر عند مرور معظم المنخفضات الجوية، فإنها تتغير أحيانًا لأسباب طارئة، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في التنبوءات الجوية كما سبق أن بينا، كما أنها قد تختلف من مكان إلى آخر على حسب الموقع بالنسبة لمركز المنخفض الجوي، ويبين شكل "٤١" اتجاه الرياح على مصر وشرق البحر المتوسط عندما تتمركز منخفض جوي شديد العمق على جزيرة قبرص.


الرياح المحلية التي تسببها المنخفضات الجوية
مدخل
...
٧- ٢- ٤- الرياح المحلية التي تسببها المنخفضات الجوية:
بينا فيما سبق أن هبوب الرياح حول المنخفضات الجوية له نظام خاص قد لا يتمشى مع الدورة الهوائية العامة للرياح فوق سطح الكرة الأرضية، ففي نصف الكرة الشمالي تهب الرياح في مقدمة المنخفض من الاتجاهات الجنوبية بصفة عامة، ولهذا فإنها غالبًا دافئة أو حارة، خصوصًا في نصف السنة


الصيفي، أما في مؤخرة المنخفض فتهب الرياح من الشمال، وتكون باردة خصوصًا في نصف السنة الشتوية.
وللرياح التي تهب في مقدمة المنخفضات الجوية أو في مؤخرتها أهمية خاصة بالنسبة لبعض المناطق, وذلك على حسب ما تتميز به من صفات خاصة, وما يمكن أن يكون لها من أثر في حياة السكان، ولكل نوع من هذه الرياح أسماء محلية يشتهر بها في المناطق التي يظهر فيها. ففي مصر مثلًا يطلق اسم رياح الخماسين على الرياح الحارة التي تهب في الصحراء في مقدمة المنخفضات الجوية في فصل الربيع، وقد تعبر هذه الرياح البحر المتوسط وتصل إلى جنوب أوروبا حيث يطلق عليها اسم السيروكو، ويطلق اسم رياح الفهن في منطقة جبال الألب على الرياح الدافئة التي تظهر على السفوح الشمالية للجبال، وهي رياح تهب من الجنوب في مقدمة المنخفضات الجوية التي تمر على شمال أوروبا ويطلق اسم المسترال في جنوب فرنسا على رياح شديدة البرودة تهب على وادي الرون من الشمال. وذلك في مؤخرة المنخفضات الجوية التي تغزو البحر المتوسط من الغرب، وتظهر في شبه جزيرة البلقان رياح من نفس نوع المسترال يطلق عليها اسم البورا، ويطلق على جميع هذه الرياح وأشباهها اسم الرياح المحلية "Local Winds" وذلك لأن تأثيرها لا يظهر غالبًا إلا في مناطق محدودة من العالم، فضلًا عن أنها لا تهب إلا في فترات متقطعة ولا يستمر هبوبها أكثر من بضعة أيام كلما توفرت أسباب هبوبها.
ويمكننا أن نقسم الرياح المحلية المشهورة التي تسببها المنخفضات الجوية إلى ثلاث مجموعة رئيسية هي:
أ- رياح حارة تهب في مقدمة المنخفضات الجوية، ومن أشهر أنواعها رياح الخماسين في مصر والسموم في صحاري شمال إفريقية وبلاد العرب والسيروكو على الساحل الجنوبي لأوروبا.


ب- رياح حارة يهب معظمها في مقدمة المنخفضات الجوية، ولكنها لا تظهر إلا في بعض الأقاليم الجبلية حيث تكتسب معظم حرارتها نتيجة لانضغاطها على سفوح الجبال، ومن أهمها رياح الفهن في جبال الألب في أوروبا والشنوك في جبال الروكي بأمريكا الشمالية.
ج - رياح باردة تهب في مؤخرة المنخفضات الجوية، ومن أهمها رياح المسترال في حوض الرون، ورياح البورا في شمال البحر الأدرياتي.
وفيما يلي وصف مختصر لأهم الرياح المحلية التي تنتمي إلى هذه المجموعات الثلاث:


أولًا- المجموعة "أ" "نوع الخماسين":
الخماسين:
هي رياح صحراوية شديدة الحرارة والجفاف تهب علي القسم الشمالي من مصر في فصل الربيع، وذلك في مقدمة المنخفضات الجوية التي تمر بالقرب من الساحل الشمالي للبلاد في هذا الفصل، وهي تهب من ناحية الجنوب بصفة عامة، ونظرًا لأنها تأتي من الصحراء فإنها كثيرًا ما تكون محملة بالأتربة والرمال. وقد يحدث أن تصل درجة الحرارة في أثناء هبوبها إلى حوالي ٤٥ درجة مئوية ولكنها لا تلبث أن تنخفض بنحو ١٥ درجة أو أكثر عندما تمر الجبهة الباردة من المنخفض الجوي وتتحول الرياح إلى شمالية أو شمالية غربية.
وتعتبر رياح الخماسين من أقسى الظاهرات المناخية التي تشوب مناخ القسم الشمالي من مصر في فصل الربيع. وذلك على الرغم من أنها لا تهب إلا في أيام معدودة. ويعتبر شهر مارس وأبريل أكثر الأشهر تعرضًا لهبوبها ويتضح ذلك من الأرقام الآتية التي تبين متوسط عدد الأيام التي تهب فيها رياح الخماسين في الأشهر المختلفة. فبراير ٦، مارس ٧، أبريل ٧، مايو ٥، يونيو ٢.
السموم:
هي صورة أخرى من رياح الخماسين، فهي رياح حارة جافة محملة بالأتربة تهب من الجنوب بصفة عامة وتشتهر بها صحاري بلاد العرب


وشمال الصحراء الكبرى في ليبيا وبلاد المغرب، وهي تهب كذلك في مقدمة المنخفضات الجوية، خصوصًا في فصل الربيع. وقد تكون الأتربة التي تحملها من الكثرة بحيث تقلل مدى الإبصار أحيانًا إلى بضع ياردات. وهذه هي نفس الرياح التي تشتهر في ليبيا باسم "القبلي".
والسيروكو Sirocco:
هي رياح حارة رطبة تهب على جنوب أوربا وخصوصًا على البلقان وإيطاليا من ناحية الجنوب. وهي في الواقع امتداد لرياح الخماسين "أو السموم" التي قد تعبر البحر المتوسط فتحمل عند عبورها كميات كبيرة من بخار الماء. ويكون الجو عند هبوبها حارًّا رطبًا ذا أثر سيئ في النفوس، وقد يتسبب عنها ظهور ضباب كثيف على السواحل.
ويكون اتجاهها على إيطاليا جنوبيًّا شرقيًّا في غالب الأحيان. وكلمة سيروكو مأخوذة من كلمة "الشرق" العربية١.
الليفاتنو Levanter "أو السولانو Solano":
وهي رياح حارة رطبة من نوع السيروكو، تهب من ناحية الشرق على منطقة جبل طارق، وكثيرًا ما يؤدي هبوبها إلى حدوث دوامات في مياه البحر تكون خطرًا على الملاحة، وتظهر هذه الدوامات بصفة خاصة على الجانب الغربي من بوغاز جبل طارق. وقد سميت هذه الرياح بالليفانتر لأنها تهب من الشرق، أي من ناحية الليفانت "Levant" وهو اسم تاريخي يطلق على القسم الشرقي من البحر المتوسط.
الهارمتان Harmattan:
هي رياح صحراوية شديدة الجفاف. وتهب من الصحراء الكبرى على البلاد الممتدة على طول ساحل غانة في غرب إفريقية ويكون اتجاهها شماليًّا شرقيًّا أو شرقيًّا. ورغم شدة حرارتها وجفافها وما تحمله أحيانًا من أتربة فإن السكان يرحبون بها ويحبونها لأنها تنقذهم ولو لفترة محدودة من الرطوبة الشديدة التي تتميز بها هذه المناطق، وهي على كل حال ذات تأثير حسن على صحة السكان بصفة عامة. ويتفق موسم هبوبها إجمالًا مع أشهر الشتاء والربيع، وكثيرًا ما تحمل مقادير كبيرة من الأتربة التي تنتشر على

١ HORROCKS, N. K. "PHYSICAL GEOGRAPHY AND CLIMATOLOGY" ١٩٥٥ P. ٢٢


شكل ضباب يمتد أحيانًا مسافات بعيدة قد تبلغ مئات الكيلو مترات فوق المحيط الأطلسي مما يسبب كثيرًا من الأخطار على الملاحة.
البريكفيلدرز BiCKfIeLders:
وهي رياح صحراوية حارة معروفة في جنوب شرق أستراليا، وتهب بصفة خاصة في فصلي الربيع والصيف، وذلك في مقدمة بعض المنخفضات الجوية التي تعبر القارة من الغرب إلى الشرق ونظرًا لأنها تهب من الصحراء فإنها تكون محملة بمقادير كبيرة من الأتربة فضلًا عن أنها تكون شديدة الحرارة وقد يستمر هبوبها عدة أيام، ولكنها تختفي فجأة وتحل محلها رياح جنوبية باردة تهب في مؤخرة المنخفض الجوي، ويطلق عليها اسم الجنوبية المندفعة "Southerly Burster" وسنشير إليها فيما بعد مع الرياح الباردة.


ثانيًا- المجموعة "ب" "نوع الفهن":
الفهن Fohn:
تظهر هذه الرياح في الوديان التي توجد في شمال جبال الألب خصوصًا في سويسرة، وهي رياح جنوبية دافئة شديدة الجفاف، تهب في مقدمة بعض المنخفضات الجوية التي تمر على شمال أوروبا، وعند هبوبها ترتفع درجة الحرارة ارتفاعًا سريعًا، ويشتد الجفاف فتنصهر الثلوج التي تغطي منحدرات الجبال بسرعة ينجم عنها أحيانًا حدوث فيضانات خطيرة. وهي تظهر بصفة خاصة في نصف السنة الشتوي. وتختلف مدة هبوبها من بضع ساعات إلى عدة أيام، وهي تبدأ على شكل هبات حارة متقطعة، ولكنها تستمر بعد ذلك في هبوب شديد متواصل لبضع ساعات أو بضعة أيام. ونظرًا لشدة حرارتها وجفافها فإنها تساعد على انتشار الحرائق التي تحدث لأقل الأسباب وذلك فضلًا عن أنها تكون ذات أثر سيئ في نفوس السكان، ولكن رغم هذه المساوئ فإن الفهن لها فوائد اقتصادية عظيمة من أهمها أنها تساعد على نضج الفاكهة التي تزرع في هذه الوديان ومنها التفاح والكمثرى، ويتراوح متوسط عدد الأيام التي تظهر فيها هذه الرياح ما بين ٣٠ و٤٠ يومًا في السنة.


وتكتسب الفهن قسمًا كبيرًا من حرارتها نتيجة لانضغاطها عند هبوطها بشدة على المنحدرات الشمالية للجبال. ومما يساعد على سرعة ارتفاع درجة حرارتها عند الهبوط أنها تكون قد فقدت معظم بخار الماء الذي كانت تحمله بالتكثف على المنحدرات الجنوبية. وتكون لهذا السبب جافة نسبيًّا عند هبوطها على المنحدرات الشمالية.
الشنوك Chinook:
وهي رياح دافئة من نفس الفهن ولها نفس صفاتها تقريبًا، وتظهر على المنحدرات الشرقية لجبال الروكي في الولايات المتحدة وكندا، حيث تعبر الرياح الرطبة الآتية من المحيط الهادي سلاسل هذه الجبال وتنحدر بشدة على جوانبها الشرقية، وهي رياح محبوبة عند الرعاة؛ لأنها تؤدي إلى انصهار الثلوج التي على منحدرات الجبال وقممها فتساعد المياه الناتجة من هذا الانصهار على ظهور المراعي. وموسم هبوب الشنوك هو فصلا الشتاء والربيع، وذلك عند مرور المنخفضات الجوية نحو الشرق، ويكون اتجاهها جنوبيًّا غربيًّا بصفة عامة.
سانتا آنا Santa Ana:
هي رياح صحراوية حارة شديدة الجفاف تهب على جنوب كاليفورنيا من الصحاري الواقعة إلى الشرق من سلاسل جبال سيرا نيفادا عند مرور أحد المنخفضات الجوية، وقد تحمل معها كثيرًا من الأتربة والرمال، وهي في الحقيقة نوع من الرياح تجمع بين مميزات نوعي الخماسين والفهن، وذلك لأنها فضلًا عن كونها رياحًا حارة بطبيعتها لهبوبها من إقليم صحراوي حار كما هي الحال في الخماسين، فإنها تكتسب مقادير أخرى من الحرارة عند هبوطها بشدة على المنحدرات الغربية لجبال سيرا نيفادا كما يحدث تمامًا لرياح الفهن، وموسم هبوبها هو الشتاء والربيع، وهي تسبب أضرارًا كثيرة للمحصولات، خصوصًا إذا ظهرت في الربيع عندما تكون أشجار الفاكهة قد بدأت تخرج براعمها وتكون الأشجار الصغيرة قد بدأت نموها وإلى جانب ذلك فإنها تسبب مضايقات كثيرة للسكان، وقد سميت بهذا الاسم نسبة إلى وادي سانتا آنا الذي تهب على امتداده.


ثالثًا- المجموعة "ج" "نوع المسترال":
المسترال Mistral:
وهي رياح شمالية شديدة البرودة تهب في فصل الشتاء على وادي الرون بسرعة عظيمة تتراوح بين ٥٠ و٦٠ كيلو مترًا في الساعة، ولكنها تصل في بعض الأحيان إلى ١٠٠كم في الساعة، وفي هذه الحالة قد ينتج عنها غرق بعض السفن واقتلاع بعض الأشجار، ولهذا السبب نجد أن المنازل في هذا الحوض تبنى بحيث تتجه أبوابها ونوافذها بصفة عامة نحو الجنوب وسبب هبوب المسترال هو ظهور منخفض جوي على القسم الغربي من البحر المتوسط، مما يؤدي إلى اندفاع الرياح الباردة في مؤخرته من داخل قارة أوروبا، ونظرًا لوجود حواجز جبلية مرتفعة تحول بين هذه الرياح وبين الوصول إلى البحر المتوسط فإنها تتجمع في وديان الأنهار المتجهة جنوبًا، ومن أهمها وادي الرون الذي تندفع على طوله بقوة عظيمة، ومما يساعد على ازدياد قوة المسترال أن الهواء الذي يبرد على قمم الجبال المجاورة وجوانبها ينحدر باستمرار نحو قاع الوادي فيضيف هواءً جديدًا إلى هوائها.
البورا Bora:
ومعناها الشمالية، وهي رياح شديدة البرودة تشبه المسترال وتهب في فصل الشتاء على البحر الإدرياتي من الشمال الشرقي بصفة عامة، ويكون هبوبها غالبًا في أعقاب المنخفضات الجوية التي تمر على شرق البحر المتوسط، وكما هو الحال في المسترال نلاحظ أن البورا تكتسب كثيرًا من قوتها نتيجة لهبوط الهواء الذي يبرد على قمم جبال الألب الدينارية وجوانبها نحو البحر الإدرياتي.
الجنوبية المندفعة Southerly Burster:
هي رياح جنوبية باردة تهب بصفة خاصة في فصلي الربيع والصيف على ساحل نيو سوث ويلز في جنوب شرق أستراليا، وذلك في أعقاب بعض المنخفضات الجوية التي تعبر أستراليا من الغرب إلى الشرق، ولكن نظرًا لأنها تهب من ناحية البحر فإنها لا تصل في برودتها إلى درجة البورا أو المسترال، ويلاحظ أن هذه الرياح تهب عادة عقب هبوب رياح أخرى حارة تأتي من الشمال في مقدمة المنخفضات الجوية،


ويطلق عليها اسم بريكيفلدرز، وقد سبقت الإشارة إليها عند الكلام على الرياح الدافئة.
الهبوب HaBooB:
ويطلق هذا الاسم على نوع من الزوابع الترابية المشهورة في شمال السودان وفي جنوب البحر الأحمر، وهو في الواقع نوع فريد في بابه من الرياح المحلية وسبب حدوثه، كما يبدو في الوقت الحاضر، هو وصول جبهة إحدى الكتل الهوائية الباردة إلى شمال السودان، فالذي يحدث عندئذ هو أن الهواء البارد يسخن في طبقاته السفلى بسبب مروره على سطح أدفأ منه، ويترتب على ذلك حدوث حالة عدم استقرار في هواء الكتلة الباردة، وما يؤدي إلى نشاط التيارات الهوائية الصاعدة نشاطًا كبيرًا يترتب عليه ارتفاع مقادير كبيرة جدًّا من الأتربة والرمال، التي توجد بكثرة فوق سطح المنطقة، فإذا ما وصلت الرياح الشمالية التي تهب بعد ذلك فإنها تدفع هذه الأتربة والرمال أمامها نحو الجنوب أو الجنوب الشرقي وتلقي بها فوق المدن والقرى التي تصادفها، وكثيرًا ما تستمر سحب الأتربة عالقة بالجو حوالي ثلاثة أيام أو أكثر، ويكون ظهور الهبوب مصحوبًا في بعض الأحيان بسقوط الأمطار وحدوث البرق والرعد ويعتبر شهرا مايو ويونيو الموسم الرئيسي لحدوث هذا النوع من الزوابع.


الأعاصير أو العواصف الدوارة
الفرق بينها وبين المنخفضات الجوية
...
٧- ٣: الأعاصير أو العواصف الدوارة
٧- ٣- ١- الفرق بينها وبين المنخفضات الجوية:
تختلف هذه الأعاصير أو كما تسمى أحيانًا بالعواصف المدارية عن المنخفضات الجوية التي تظهر في المنطقة المعتدلة من عدة وجوه، فبينما تظهر المنخفضات الجوية في نطاق الرياح الغربية فإن الأعاصير المدارية تظهر في نطاق الرياح التجارية أو الموسمية أي في المناطق الحارة، وبينما تنشأ المنخفضات الجوية على اليابس والماء على حد سواء فإن الأعاصير المدارية يغلب حدوثها في مناطق معينة من المحيطات ولا تتوغل في اليابس إلا إلى مسافات قصيرة، وبينما يغطي المنخفض الجوي عادة مساحة واسعة جدًّا قد يصل قطرها إلى أكثر من ١٥٠٠ كيلو متر فإن قطر الإعصار المداري يكون أقل من ذلك بكثير حيث إنه يتراوح ما بين ١٠٠ و ٢٥٠ كيلو مترًا فقط، وبينما تتحرك المنخفضات الجوية دائمًا من الغرب إلى الشرق على وجه الإجمال، فإن الأعاصير المدارية تتحرك عادة من الشرق إلى الغرب، ولو أن خط سيرها ينحرف نحو الشمال في نصف الكرة الشمالي ونحو الجنوب في نصفها الجنوبي، ويلاحظ أخيرًا أن الأعاصير المدارية تكون غالبًا أشد قسوة وأثرًا من المنخفضات الجوية، وكثيرًا ما تؤدي إلى تدمير المباني والمنشآت وحدوث ضحايا في الأنفس وغرق السفن حتى الكبير منها، كما يصحبها تدفق الأمطار بصورة أشد بكثير مما يحدث في المنخفضات الجوية، ويغلب أن يتتابع في أثناء مرور الإعصار حدوث برق ورعد شديدين.
ويكون الضغط الجوي في مركز الإعصار شديد العمق جدًّا كما يكون انحداره شديدًا جدًّا كذلك، حتى إن خطوط الضغط المتساوي المرسومة حول المركز تكون على شكل دوائر شديدة التقارب، ويلاحظ أن الهواء في مركز


الإعصار يكون ساكنًا تقريبًا وذلك في دائرة قطرها حوالي ٣٠ كيلو مترًا، وهذه الدوائر هي التي يطلق عليها اسم "عين الإعصار" ويدور الهواء حولها ضد عقرب الساعة في نصف الكرة الشمالي ومعه في نصفها الجنوبي، وذلك بسرعة تصل أحيانًا إلى أكثر من ١٠٠ عقدة في الساعة. وعند مرور الإعصار على أن مكان يرسم الباروجراف رقم ٧ مما يدل على أن الضغط الجوي ينخفض فجأة عند مرور الإعصار، ثم يرتفع فجأة بعد ذلك مباشرة.
وتشتهر الأعاصير المدارية في الأقاليم التي تتعرض لها بأسماء مختلفة، منها "الهاريكين Hurricane" في أمريكا و"التيفون Typhoon" في الصين والويلي ويلي "Willy- Willy" في أستراليا.
ومن حوادث الأعاصير المشهورة ذلك الإعصار الذي مر على شبه جزيرة فلوريدا في سنة ١٩٢٦ وقتل بسببه حوالي ١٥٠٠ شخص بينهم ١١٤ في مدينة ميامي وحدها، وقدرت الخسائر المادية التي نجمت عنه بما يزيد على ١٥ مليون جنيه، ويبين شكل "٤٣" حالة الضغط الجوي في ذلك الإعصار
شكل "٤٣" نظام خطوط الضغط المتساوي في إعصار فلوريدا "١٨ سبتمبر ١٩٢٦"


ومن أقرب حوادث الأعاصير المفجعة إلى الأذهان فهو ذلك الإعصار الذي أصيبت به المناطق الساحلية من باكستان الشرقية في نوفمبر سنة ١٩٧٠ وقتل بسببه ما يقرب من نصف مليون شخص، بالإضافة إلى أعداد أكبر بكثير من الجرحى والذين أصبحوا بدون مأوى. وقد زادت سرعة الرياح في هذا الإعصار عن ٨٠ عقدة في الساعة. وطغت مياه البحر على المناطق الساحلية وغرقت جزر بأكملها بكل سكانها، وتشتهر الولايات الهندية المطلة على خليج البنغال بهذا النوع من الأعاصير فلا يكاد يمر عام إلا وتصاب بواحد منها.


٧- ٣- ٢- نشأتها:
تنشأ الأعاصير المدارية بصفة خاصة على الأجزاء الغربية من المحيطات وذلك في منطقة الركود الاستوائي، حيث يساعد سكون الهواء على رفع درجة حرارة الطبقات السفلى منه بسرعة مما يؤدي إلى نشاط التيارات الصاعدة وحدوث حالة عدم استقرار في الهواء، وفضلًا عن ذلك فإن التيارات المائية الاستوائية تنقل باستمرار إلى الأجزاء الغربية من المحيطات مقادير كبيرة من المياه السطحية الدافئة، التي يكون الهواء فوقها محملًا بكميات عظيمة من بخار الماء اللازم لتكوين الأمطار المتدفقة، التي تعتبر من الظاهرات الرئيسية التي تلازم الأعاصير.
ويلاحظ مع ذلك أن هذه الأعاصير لا تظهر عند خط الاستواء نفسه لأن الرياح التي تعبر هذا الخط من الشمال إلى الجنوب أو العكس لا تنحرف الانحراف الكافي الذي يمكن أن يساعد على إحداث الحركة الدورانية التي تتميز بها الأعاصير المدارية، ويقصد بها دوران الهواء بسرعة حول مركز الإعصار على شكل دوامة، ولكن كلما بعدنا شمالًا أو جنوبًا عن خط الاستواء ساعد دوران الأرض على انحراف الرياح وإحداث هذه الحركة الدورانية، ولهذا السبب نجد أن الأعاصير لا تنشأ غالبًا إلا في الفصل الذي تتزحزح فيه منطقة الركود الاستوائية إلى أبعد وضع لها عن خط الاستواء نحو الشمال أو نحو


الجنوب، ويكون ذلك ما بين خطي عرض ١٠ ْو ٢٠ ْتقريبًا في نصفي الكرة.
هذه هي الظروف العامة التي جعلت الأجزاء الغربية من المحيطات ما بين خطي عرض ١٠ ْو٢٠ ْشمالًا وجنوبًا ملائمة لنشأة الأعاصير المدارية، أما في العوامل المباشرة التي تؤدي إلى إثارة هذه الأعاصير فقد اختلفت الآراء في تفسيرها، ولكن الرأي السائد في الوقت الحاضر هو أنها تنشأ نتيجة لتقابل ثلاث كتل هوائية مدارية في مكان واحد، بشرط أن تكون واحدة منها مختلفة عن الكتلتين الأخريين، ويحدث هذا عادة عندما تلتقي كتلة مدارية قارية بكتلة مدارية بحرية في مكان ما يقع على الجهة الاستوائية "انظر شكل ٤٤".


٧- ٣- ٣- خطوط سيرها وتوزيعها:
يبين شكل "٣٩" المسالك الرئيسية التي تتبعها الأعاصير المدارية والمنخفضات الجوية في العالم، ومنه يتضح أن الأعاصير المدارية تتجه بصفة عامة من الشرق إلى الغرب، ثم تنحرف نحو الشمال في نصف الكرة الشمالي ونحو الجنوب في نصفها الجنوبي، فإذا ما حدث ووصل بعضها إلى نطاق الرياح الغربية فإنه يتغير اتجاه سيره تغييرًا تامًّا. ويبدأ في التحرك من الغرب إلى الشرق، وعندئذ يتلاشى الإعصار نهائيًّا أو يتحول إلى منخفض جوي عادي من نوع المنخفضات الجوية التي تظهر في المناطق المعتدلة.
وعند مقارنة خطوط الأعاصير المدارية بتوزيع مناطق الضغط الجوي العامة على سطح الكرة الأرضية، نلاحظ أن هذه الأعاصير تدور في سيرها غالبًا حول الأطراف الغربية لنطاقات الضغط المرتفع الدائمة فوق المحيطات وهي الأطراف التي تلتقي عندها نطاقات الضغط المذكورة بمناطق الضغط المنخفض التي تتكون في فصل الصيف على كتل اليابس.
ورغم أن هذه الأعاصير قد تظهر في أي شهر من شهور السنة فإنها تكثر بصفة خاصة في فصلي الصيف والخريف، وهما الفصلان اللذان يكون فيهما.


نطاق الركود الاستوائي أبعد ما يكون عن خط الاستواء شمالًا أو جنوبًا، ولو أن موسم كثرتها قد يتغير نوعًا ما في منطقة عنه في منطقة أخرى.
ويلاحظ أن المحيط الأطلسي الجنوبي يكاد يخلو تمامًا من الأعاصير المدارية، وربما كان السبب في ذلك هو أن منطقة الركود الاستوائي على هذا المحيط لا تتزحزح إلى الجنوب من خط الاستواء في أي فصل من فصول السنة نتيجة لقلة مساحة اليابس بالنسبة لمساحة الماء في هذه المنطقة. وفيما يلي أهم المناطق التي تشتهر بأعاصيرها "انظر الجدول رقم ٧"
١- بحر الصين:
ويبلغ متوسط ما ينتابه من الأعاصير سنويًّا حوالي ٢٢ إعصارًا يحدث معظمها في يوليو وأغسطس وسبتمبر وأكتوبر، ويعتبر سبتمبر أكثر الأشهر تعرضًا لها حيث تبلغ نسبة ما يصيبه منها ١٩% من المتوسط السنوي. وإن كنا نجد في هذه المنطقة بالذات أن جميع أشهر السنة معرضة لحدوثها.
٢- خليج البنغال:
وينتابه سنويًّا حوالي عشرة أعاصير يبدأ موسمها في يونيو وينتهي في نوفمبر. وهي تكثر بصفة خاصة في يوليو وأغسطس وتبلغ نسبة مجموع ما يحدث فيهما معًا حوالي ٣٧% من المتوسط السنوي، وتنعدم تقريبًا في يناير وفبراير ومارس.
٣- جزر الهند الغربية:
ويصيبها حوالي ستة أعاصير في السنة، ويبدأ موسمها في يونيو وينتهي في نوفمبر. وأكثر الأشهر تعرضًا لها هي شهرا سبتمبر وأكتوبر إذ تبلغ نسبة مجموع ما يحدث فيهما حوالي ٤٦% من المتوسط السنوي، أما الفترة التي تنتهي في مايو فتنعدم فيها الأعاصير تمامًا.
٤- جنوب المحيط الهندي "إلى الشرق من مدغشقر":
ويظهر هنا حوالي ستة أعاصير سنويًّا، يبدأ موسمها في ديسمبر وينتهي في أبريل. تبلغ نسبة ما يحدث منها في فبراير وحده حوالي ٢٩% من المتوسط السنوي. وتختفي الأعاصير تقريبًا فيما بين يونيو وأكتوبر


٥- البحر العربي:
ويصيبه حوالي إعصارين سنويًّا، واحتمال ظهور الأعاصير هنا له موسمان يبدأ الأول منهما في أبريل وينتهي في يوليو، ويبدأ الثاني في سبتمبر وينتهي في يناير.
٦- جنوب المحيط الهادي "حول جزر فيجي وكوينزلاند":
وتصيبه في المتوسط إعصاران سنويًّا وأكثر الأشهر تعرضًا لها هي ديسمبر حتى أبريل
شكل "٤٤"نشأة الأعاصير المدارية في منطقة التقاء ثلاث كتل هوائية


٧- ٣- ٤-<span data-type="title" id=toc-86> الترنادو </span>ToRNADO
يطلق اسم الترنادو على نوعين مختلفين من الأعاصير، يظهر الأول منهما في غرب إفريقية على ساحل غانة بالقرب من خط الاستواء ويطلق عليه عادة اسم الترنادو الإفريقي، وهو ينشأ عندما تلتقي رياح الهارمتان الجافة التي تهب من الصحراء الكبرى في الشمال بالرياح الموسمية الرطبة التي تهب من الجنوب ويكون مصحوبًا ببرق ورعد شديدين وأمطار تنهمر بغزارة متناهية، وكثيرًا ما تتسبب عنه أضرار كثيرة.


جدول "٧" متوسط عدد الأعاصير المدارية في المناطق المختلفة وتوزيع النسب المئوية لها على أشهر السنة


أما النوع الثاني من الترنادو، وهو في الواقع النوع المشهور الذي يقصد غالبًا عند ذكر هذا الاسم، فيظهر في المناطق المعتدلة داخل نطاق بعض المنخفضات الجوية العادية، ويتميز بأنه صغير الحجم جدًّا، فالمنطقة التي يغطيها لا يزيد قطرها في الغالب على ١.٥ كيلو متر، وقد ينخفض أحيانًا إلى ١٠٠ متر فقط. ورغم صغر حجمه بهذا الشكل فإنه يعتبر أشد أنواع الأعاصير فتكا وتدميرًا، ويرجع ذلك لسببين هما:
أولًا- سرعة دوران الهواء حول مركز الإعصار بدرجة لا يزال من المستحيل قياسها، ولكنها تقدر بأكثر من ٣٠٠ عقدة في الساعة في غالب الأحيان
شكل "٤٥" منظر لقمع السحاب ونافورة الماء اللذين يظهران عند مرور الترنادو


ثانيًا- انخفاض الضغط الجوي، في وسط الإعصار انخفاضًا غير مألوف ولا يعرف بالضبط مدى هذا الانخفاض، حيث إن الترنادو يزيل كل ما يكون في طريقه من معالم ويدمر كل شيء بما في ذلك أجهزة الرصد، ومن الغريب أنه بينما يدمر الترنادو جميع ما يقع في طريقه من معالم الحياة ومظاهر العمران، فإن هذا التدمير يقتصر عادة على شريط ضيق يزيد عرضه على قطر دائرة الترنادو نفسها، بينما يظل كل ما حولها سليمًا إلى حد كبير.
ويغلب أن ينشأ هذا النوع من الأعاصير على اليابس في فصل الربيع والصيف خصوصًا فيما بعد الظهر، وهو يتحرك عادة من الغرب إلى الشرق في خط مستقيم تقريبًا، وذلك بسرعة تتراوح ما بين ٢٠ و٤٠ عقدة في الساعة، ولكنه يتلاشى غالبًا بعد تحركه مسافة ٣٠ كيلو مترا فقط، وإذا مر هذا الإعصار على البحر فإن المياه تضطرب اضطرابًا شديدًا، وقد تخرج من سطح الماء نافورة يصل ارتفاعها أحيانًا إلى أكثر من ٥٠ مترًا وقطرها حوالي ٨ أمتار، كما يتدلى من السحاب مخروط طويل يمتد نحو الأرض شكل "٤٥" وظهور هذا المخروط يعتبر دائمًا نذيرًا باقتراب الترنادو، وهاتان الظاهرتان يكثر حدوثهما في خليج المكسيك.
وأكثر بلاد العالم تعرضًا لهذا النوع من الأعاصير هي الولايات المتحدة خصوصًا في حوض المسيسبي وهي تنشأ هنا نتيجة لتقابل تيارين من الهواء أحدهما حار رطب يهب من ناحية خليج المكسيك، والثاني بارد جاف يهب من ناحية الشمال.


التبخر ورطوبة الهواء
تمهيد - "الحالات التي يوجد بها الماء في الجو"
...
٨- التبخر ورطوبة الهواء
٨- ١- تمهيد- "الحالات التي يوجد بها الماء في الجو":
يوجد الماء في الجو في حالة أو أكثر من ثلاث حالات هي: الحالة الغازية "بخار" والحالة السائلة "ماء" والحالة الصلبة "ثلج". ولكنه قد يتحول من أية حالة من هذه الحالات الثلاث إلى أية حالة من الحالات الأخرى نتيجة لإحدى العمليات الآتية:
١- التبخر Evaporation:
وهو التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
٢- التكثيف Condensation:
وهو التحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.
٣- التسامي Sublimation:
وهو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة، كما هي الحال مثلًا عند حدوث التبخر من سطح الجليد في الأقاليم القطبية.
٤- الترسيب Deposition:
وهو التحول من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة مباشرة، دون المرور بالحالة السائلة، كما يحدث أحيانًا عند تكون الصقيع نتيجة لهبوط مفاجئ في درجة الحرارة إلى مادون درجة التجمد Freezing Point "صفر مئوي أو ٣٢ ف" أو عند تجمد البخار أحيانًا.
٥- التجمد "أو التبلور" Crystallisation أو Freezing:
وهو يحدث عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر، ولكن يجب ألا يفهم من هذا أن التجمد لا بد أن يحدث بمجرد حدوث الانخفاض؛ إذ إن الماء قد يبقى


سائلًا حتى بعد برودته إلى درجات منخفضة جدًّا قد تصل إلى- مئوية١. ويوصف الماء الذي يبقى سائلًا في درجة حرارة أدنى في درجة الصفر المئوي بأنه دون البارد Supercooled أو subcooled ولكن مثل هذا الماء يكون دائمًا عرضة للتجمد بسرعة خصوصًا إذا تلامس مع أي ثلج ومعنى هذا أن الدرجة التي يتجمد فيها الماء ليست دائمًا ثابتة. ولكنها على أي حال لا يمكن أن تزيد على الصفر المئوي، فهذا الصفر هو في الواقع الحد الأعلى للحرارة التي يبقى فيها الثلج صلبًا، ولكنه من ناحية أخرى ليس الحد الأدنى للحرارة التي يبقى فيها الماء سائلًا.
الانصهار Fusion أو Melting وهو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. وهو يحدث دائمًا بمجرد ارتفاع درجة الحرارة عن الصفر المئوي، ونظرًا لأن هذه الدرجة هي الحد بين بداية التجمد وبداية الانصهار فإنها يمكن أن تسمى درجة التجمد أو درجة الانصهار. ولكن بينما قد يبقى الماء سائلًا تحتها في بعض الحالات فإن الثلج لا بد أن يبدأ في الانصهار بمجرد الارتفاع عنها

١ Meteorological office "London" Met. O. ٧٠٧ A Course in Elementary Melecordgy


التبخر
تعريفه
...
٨- ٢- التبخر
٨- ٢- ١- تعريفه:
التبخر، كما ذكرنا آنفًا، وهو تحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية وانطلاقه، وهو في هذه الحالة إلى الجو، وهو عبارة عن عملية فيزيقية، كما أن التكثيف وهو عكس التبخر، عبارة عن عملية فيزيقية أخرى يتم بمقتضاها تحول البخار من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. ويحدث هاتان العمليتان نتيجة لظاهرة طبيعية معروفة، وهي أن أي جسم مائي مهما كان حجمه، سواء أكان نقطة مائية دقيقة عالقة بالجو أو بأحد الأجسام، أو غشاءً رقيقًا حول حبة صغيرة من الرمل أو محيطًا عظيم الضخامة، يتكون من جزيئات Molecules دائمة الحركة. وفي أثناء تحركها ينطلق بعضها من الجسم المائي إلى الهواء المجاور، ويعود بعضها الآخر من الهواء إلى الجسم المائي، فإذا كانت الجزيئات المنطلقة من الجسم المائي أكثر من الجزيئات العائدة إليه من الهواء يكون معنى هذا أن هناك تبخرًا، أما إذا كانت الجزيئات العائدة من الهواء أكثر من الجزيئات الواصلة إليه فمعنى هذا أن هناك تكثفًا، وتتوقف سرعة التبخر أو التكثف على مقدار الفرق بين العمليتين.


٨- ٢- ٢- أهميته:
يعتبر التبخر حلقة أساسية في الدورة المائية العامة، ولولاه لما تحولت مياه البحار والمحيطات إلى مياه عذبة يعيش عليها كل ما هو حي على الأرض، بل إن الثلوج التي تكسو مساحات واسعة من العالم ما كان لها أن تتكون لو لم يكن هناك تبخر من مياه البحار والمحيطات، فلولا التبخر لما تكونت السحب ولما سقطت الأمطار ولما تكون الندى أو الضباب أو أي مظهر آخر من مظاهر التكثف في الطبيعة.
ولكن بجانب هذه الأهمية الكبرى فإن التبخر له من ناحية أخرى بعض


السلبيات، ولو في حالات خاصة؛ إذ إنه يتسبب في ضياع كميات كبيرة من مياه الأنهار والبحيرات، ومياه التربة والنباتات لدرجة تؤدي إلى عجز الميزانية المائية لكثير من المناطق، أو إلى رفع نسبة الرطوبة في الهواء في بعض الأيام الحارة بصورة تجعل الجو ثقيلًا مرهقًا حتى إنه قد لا يكون صالحًا للعمل وبذل الجهد في بعض الأحيان.
ويحدث معظم التبخر. الذي له دخل كبير في المناخ، من سطح البحار، والمحيطات التي تعتبر المصدر الرئيسي لكل المياه الموجودة في الجو أو على سطح اليابس أو في طبقات القشرة الأرضية. إلا أن التبخر يحدث كذلك بكميات كبيرة من النباتات والأنهار والبحيرات ومن سطح التربة. بل ومن أي سطح آخر يحتوي على أي مقدار من الماء ولو في صورة جليد.
وبخار الماء هو أحد المواد التي توجد دائمًا عالقة بالهواء حتى في أشد الأماكن جفافًا، إلا أن نسبته تتباين تباينًا كبيرًا من مكان إلى آخر. وعلى الرغم من أن نسبة الوزن الكلي لبخار الماء العالق بجو الأرض تقدر عمومًا بنحو ٥% فقط من الوزن الكلي فإن هذه النسبة الصغيرة هي المسئولية عن كل مظاهر التكثف وعن كل المياه التي تسقط على سطح الأرض أو تتجمع في التربة وطبقات القشرة الأرضية، ولولاها لما وجدت الحياة على الأرض ولكان مناخها مختلفًا تمام الاختلاف عن المناخ الموجود فعلًا.


العوامل التي تتحكم في التبخر
مدخل
...
٨- ٢- ٣- العوامل التي تحكم في التبخر:
تتدخل في عملية التبخر، سواء من سطح الماء المكشوف أو من سطح التربة، عوامل متعددة بعضها عوامل مناخية مثل الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية للهواء والرياح والضغط الجوي، وبعضها الآخر مرتبط بحالة الجسم المائي أو حالة التربة التي يحدث منها التبخر. وليس من الممكن تحديد الدور الذي يقوم به أي عامل من العوامل التي تتحكم في التبخر تحديدًا مستقلًّا عن الأدوار التي تقوم بها العوامل الأخرى؛ لأن العوامل كلها تعمل مع بعضها بصورة معقدة ومتشابكة، وكل ما يمكن عمله هو تقدير


النتيجة النهائية العامة لكل آثارها متجمعة. ومع ذلك فقد أثبتت الدراسات والتجارب أن تأثير بعض العوامل أقوى وأوضح من تأثير بعضها الآخر. وفيما يلي شرح موجز للعلاقة بين التبخر وبين العوامل التي تؤثر فيه، وهي:
أ- العوامل المناخية
ب- العوامل المتعلقة بحالة الماء.
ج- العوامل المتعلقة بحالة التربة.


أ- العوامل المناخية:
١- الإشعاع الشمسي:
وهو أهم العوامل المؤثرة في التبخر على الإطلاق، فقد أثبتت التجارب التي أجريت حتى الآن أن الدور الذي يقوم به يفوق كثيرًا الدور الذي يقوم به أي عامل آخر منفرد. وقد تبين من هذه التجارب وجود علاقة طردية واضحة بين قوة الإشعاع الشمسي والتبخر.
٢- درجة الحرارة:
فهي التي تحدد درجة حرارة السطح الذي يحدث منه التبخر، وحرارة هذا السطح هي التي تحدد بدورها سرعة انطلاق الجزيئات منه إلى الجو. وكما هي الحال بالنسبة للإشعاع الشمسي فإن العلاقة بين درجة الحرارة والتبخر علاقة طردية واضحة. ولدرجة الحرارة فضلًا عن ذلك تأثير آخر غير مباشر يحدث عن طريق تأثيرها على الرطوبة النسبية للهواء، وهذه الرطوبة لها بدورها تأثير قوي على التبخر، كما يتضح من الفقرة التالية.
٣- الرطوبة النسبية للهواء:
فالتبخر يحدث طالما أن الهواء لم يصل إلى درجة التشبع، وتتوقف سرعة التبخر على مقدار الفرق بين الرطوبة النسبية الفعلية للهواء وبين رطوبته النسبية عندما يصبح مشبعًا تمامًا وهي١٠٠%. فالهواء الذي رطوبته النسبية ٣٠% مثلًا يكون أكثر ملاءمة لنشاط التبخر من الهواء الذي رطوبته النسبية٤٠%، ويتناقص نشاط التبخر كلما اقتربت الرطوبة النسبية من حدها الأقصى وهو ١٠٠%، وعندئذ يتوقف التبخر تمامًا، ومن المعروف أن انخفاض درجة حرارة الهواء يؤدي إلى زيادة رطوبته النسبية بينما يؤدي ارتفاعها إلى نقص هذه الرطوبة، وهذا يفسر لنا أحد الأسباب


المهمة لتناقص التبخر نتيجة لانخفاض درجة الحرارة، وتزايده نتيجة لارتفاعها.
٤- الرياح:
ويرجع تأثيرها إلى أنها قد تزيح من فوق السطح المائي طبقة الهواء التي تكون رطوبتها النسبية مرتفعة بسبب ما اكتسبته من بخار الماء وتأتي بدلًا منها بهواء أكثر جفافًا من اليابس المجاور مما يؤدي إلى زيادة نشاط التبخر. وكلما زادت سرعة الرياح كان تأثيرها أكبر، وخصوصًا إذا كانت مساحة السطح المائي صغيرة نسبيًّا. ومن الطبيعي أن سكون الهواء فوق السطح المائي يتبعه تزايد تدريجي في رطوبته النسبية ويتبعه بالتالي تناقص تدريجي في نشاط التبخر.
٥- الضغط الجوى:
فمن البديهي أن ارتفاع الضغط الجوي يعطل إلى حد ما سرعة انطلاق الجزيئات من الماء أو التربة إلى الجو، بينما يساعد انخفاضه على زيادة هذه السرعة، وبالتالي على زيادة نشاط التبخر، وبالإضافة إلى ذلك فإن الضغط الجوي له كذلك آثار غير مباشرة على التبخر، فهو مثلًا يؤدي إلى ضعف الرياح أو قوتها، وهذا يؤثر بدوره على نشاط التبخر. والواقع أن الآثار غير المباشرة للضغط الجوي أهم بكثير من آثاره المباشرة.


ب – العوامل المتعلقة بحالة المياه:
بالإضافة إلى العوامل المناخية التي سبق شرحها فإن حالة المياه التي يحدث منها التبخر من حيث الملوحة والعمق والمساحة لها علاقة مباشرة بعملية التبخر، فزيادة الملوحة تؤدي إلى تناقص سرعة التبخر، ويقدر أن هذا التناقص يحدث بمعدل واحد في المائة لكل واحد في المائة زيادة في درجة الملوحة، أما عمق المياه فيرجع أثره إلى أن تأثير كل من أشعة الشمس ودرجة الحرارة يكون أقوى وأسرع على المياه الضحلة منه على المياه العميقة، ولذلك فإن زيادة الإشعاع وارتفاع درجة الحرارة يظهر أثرهما بسرعة على المياه الضحلة، بينما يتأخر ظهور هذا الأثر نوعًا ما في المياه العميقة. أما مساحة


سطح الماء فيرجع دورها إلى أن أثر الرياح يكون أقوى على المساحة الصغيرة منه على المساحة الواسعة. ففي حالة المساحة الصغيرة قد يؤدي -أي تحرك الهواء- إلى إزاحة الهواء الرطب نسبيًّا وإحلال هواء جاف محله من اليابس المجاور، بينما قد يبقى هواء المساحة المائية الواسعة فوقها مدة أطول مما يؤدي إلى زيادة رطوبته النسبية، وبالتالي إلى تناقص سرعة التبخر.


ج- العوامل المتعلقة بحالة التربة:
تتحكم في التبخر من سطح التربة نفس العوامل المناخية التي تتحكم في التبخر من سطح المياه المكشوفة، ولكن التبخر من سطح التربة يتأثر إلى جانب ذلك بحالة التربة نفسها وظروفها من حيث البلولة والنسيج والتركيب، ووجود طبقة مائية قريبة أو بعيدة عن سطحها، ووجود غطاء نباتي أو جليدي فوقها، ومن أهم الملاحظات الخاصة بهذا الموضوع ما يأتي:
١- إذا كانت التربة مبللة باستمرار وبدرجة كافية فقد يكون التبخر من سطحها معادلًا تقريبًا للتبخر من سطح مائي مساوٍ له في المساحة، ولكن التبخر من التربة يأخذ في التناقص كلما تناقصت درجة البلولة حتى يتوقف عندما تصبح التربة جافة تمامًا.
٢- يكون التبخر أنشط في التربة الناعمة، مثل التربة الطينية أو الصلصالية، منه في التربة الخشنة مثل التربة الرملية؛ لأن دقة مسام الطين والصلصال تساعد على ارتفاع المياه في التربة من أسفل إلى أعلى بتأثير الخاصة الشعرية "Capillary action" ولذلك فكلما تبخر الماء من سطحها، ارتفع إلى هذا السطح ماء جديد من أسفل طالما كانت الطبقة السفلى منه مبللة بعكس التربة الخشنة التي تحتفظ طبقاتها السفلى بمياهها لمدة أطول بسبب ضعف تأثير الخاصة الشعرية.
٣- يساعد وجود طبقة مائية تحت التربة على زيادة التبخر، وكلما كانت هذه الطبقة قريبة من السطح كان تأثيرها أكبر.


٤ - تساعد النباتات على حماية التربة من التبخر المباشر، وكلما كان الغطاء النباتي كثيفًا كان تأثيره أكبر، ومع ذلك فإن عملية النتح من النباتات تؤدي إلى ضياع مقادير كثيرة من مياه التربة، حيث تمتص المياه بواسطة الجذور وتنطلق إلى الجو من مسام النباتات، وإذا كانت التربة مغطاة بطبقة من بقايا النباتات المتراكمة، كما يحدث غالبًا من مناطق الغابات، فإن هذه الطبقة تحمي التربة كذلك من التبخر.
٥- إذا كانت التربة مكسوة بغطاء من الجليد فإن هذا الغطاء يساعد على حمايتها من التبخر حماية تكاد تامة.
٦- يتأثر التبخر بلون التربة، والمعتاد هو أن يكون في التربة السوداء أو الداكنة أسرع منه في التربة الفاتحة؛ لأن اللون الداكن يساعد على امتصاص الحرارة ويساعد بالتالي على نشاط التبخر.


٨- ٢- ٤- قياس التبخر أو حسابه:
يقاس التبخر بواسطة أجهزة خاصة عليها عمومًا اسم مقاييس التبخر "vaporometers" ويوجد منها نوعان رئيسيان هما:
١- نوع يقاس بواسطته التبخر من سطح مائي مكشوف ويستخدم فيه حوض معدني اتساعه حوالي ستة أقدام مربعة وعمقه حوالي قدم ونصف. وعند استخدامه يملأ الحوض بالماء ويعرض للجو، ثم يقاس الانخفاض الذي يطرأ على سطح الماء به من حين إلى آخر. والجهاز القياسي المستخدم في محطات الأرصاد الجوية الأمريكية، والمستخدم كذلك في كثير من محطات العالم العربي هو الجهاز المعروف باسم "Cladss Apn".
٢- نوع يقاس بواسطته التبخر من سطح مبلل بالماء. مثل ورقة من الجفاف أو أي مادة أخرى مشابهة له، ومن أبسط الأجهزة التي من هذا النوع وأشهرها الجهاز المعروف بجهاز "بيشي plass" وهو عبارة عن أنبوبة زجاجية مدرجة توضع منكسة بعد أن تملأ بالماء، ويثبت فوق فوهتها قرص


من الجفاف، فالذي يحدث في هذه الحالة هو أن الماء يتبخر من سطح ورقة الجفاف التي تمتص بدورها الماء من الأنبوبة فينخفض ارتفاع الماء بها، وتدل سرعة هذا الانخفاض في فترة معينة على نشاط عملية التبخر أو بطئها، "شكل ٤٦".
شكل "٤٦" مقياس التبخر "بيشي".
ولكن يلاحظ أن طريقة قياس التبخر بواسطة أي نوع من الأجهزة السابقة تشوبها بعض العيوب التي تقلل كثيرًا من قيمتها للدراسات الجغرافية وغيرها، فالنتائج التي أمكن الحصول عليها حتى الآن بواسطة هذه الطريقة لا تمثل في الغالب ما يحدث في الطبيعة فعلًا؛ لأنها لا تراعي بعض العوامل المهمة التي تتحكم في تبخر المياه من سطح الأرض أو من سطح البحار والمحيطات، ومنها سرعة الرياح واتساع المسطحات المائية وعمق المياه فيها، ثم نوع التربة ودرجة رطوبتها وغير ذلك. ومن أهم عيوب هذه الطريقة أيضًا أن الأجهزة التي تستخدم في المحطات المختلفة يتباين بعضها عن بعض، لا في أنواعها فحسب، بل وفي تصميم أجهزة النوع الواحد وطريقة استخدامها والظروف التي تستخدم فيها. ومن الغريب أنه لا يوجد حتى الآن جهاز واحد متفق عليه


دوليًّا لقياس التبخر كما هي الحال في قياس درجة الحرارة أو الضغط الجوي مثلًا١، ولذلك فإن النتائج القليلة التي تنشرها بعض محطات الأرصاد للتبخر يجب ألا ينظر إليها إلا على أنها نتائج تقريبية فقط ويجب أن نكون حريصين عندما نقارن بعضها ببعض أو نستخدمها لرسم خريطة نبين عليها توزيع التبخر في أي منطقة من المناطق. والواقع أن التبخر يعتبر من الظاهرات المناخية التي لا توجد لها خرائط عامة موثوق به في الوقت الحاضر، وذلك باستثناء الخرائط القليلة التي رسمها بعض الجغرافيين أو علماء المناخ لتوزيع التبخر بصورة تقريبية جدًّا في بعض دول أوروبا وأمريكا.
ولتلافي العيوب الكثيرة التي تشوب قياس التبخر بواسطة الأجهزة التي سبقت الإشارة إليها رأى بعض الباحثين في علوم الطبيعة أنه من الممكن الحصول على تقديرات قريبة من الصحة للتبخر إذا أمكن إيجاد معامل الارتباط بينه وبين العناصر الأخرى التي تتحكم فيه. فبهذه الطريقة يكون من السهل تقدير التبخر إذا عرفنا نتائج قياس أو تقدير هذه العناصر، فإذا استطعنا مثلًا أن نوجد معامل الارتباط بين درجة الحرارة والتبخر، فإننا نستطيع أن نقدر على أساسه سرعة التبخر في أي درجة حرارة معينة، وهذا بالطبع على فرض أن الحرارة هي العنصر الوحيد الذي يتحكم في التبخر، وهذا غير صحيح كما ذكرنا، وقد اقترح بعض الباحثين في دول مختلفة مثل إنجلترا وألمانيا وأمريكا عدة معادلات وطرق رياضية من هذا النوع لحساب التبخر٢. ولو أن العناصر والعوامل التي بنيت عليها هذه المعادلات تختلف اختلافًا واضحًا من

١ "report on standard methods of measurement of evaporation" journal of the institute of water engineer VOL.٢.١٩٤٨.PP.٩٧-٢٩٩
٢ Thornthwaite, C.W. "An approach Towards Rational Classification of Climate" grog. rev, vol.٣٨.١٩٤٨ pp ٥٩-٣٩.
Penman. H.I. "Natural Evaporation Form Open Water, bare soil and grass" Proceedings of the Royal Society, Series a, vol. ١٩٣. ١٩٤٨. pp. ١٢٠-٤٥.
&"Evaporation over the briyish isles" Quarterly journal of the royal meteorological society, London vol, ٧٩. ١٩٥٠. pp ٥٩-٦٥ and pp. ٣٧٢-٣٨٥


معادلة إلى أخرى, وفضلًا عن ذلك فإن كل المعادلات تقريبًا معقدة بدرجة لا تشجع الباحث الجغرافي على الاستفادة بها في دراساته.
ويمكن القول على أية حال أن طريقة التقدير الرياضي للتبخر تشوبها هي الأخرى عيوب وتعترضها صعوبات لا تقل في خطورتها عن العيوب والصعوبات التي تشوب وتعترض طريقة قياس التبخر بواسطة الأجهزة ويكفي أن نشير إلى ما سبق أن ذكرناه من أن العناصر التي تتحكم في التبخر ليست معروفة بالضبط، كما أن الدور الذي يلعبه كل عنصر منها ليس محددًا تحديدًا دقيقًا، وفضلًا عن ذلك فإن كثيرًا من هذه العناصر نفسها، ومن أهمها الرطوبة النسبية أو ضغط بخار الماء في الجو لا توجد لها بيانات دقيقة في الوقت الحاضر, لعدم وجود أجهزة مضمونة لقياسها، ولذلك فإنها هي الأخرى تحسب بطرق رياضية معقدة تكون نتائجها غالبًا تقريبية.
وأخيرًا يجب أن نوجه النظر إلى أن نتائج قياس التبخر في أي منطقة من المناطق لا يدل في معظم الأحيان على ما يحدث في الطبيعة فعلًا؛ لأن هناك فرقًا بين ما يتبخر من سطح المنطقة في ظروفها العادية وما يمكن أن يتبخر منها إذا فرض وكان سطحها مغطى باستمرار بالماء، وهذا في الواقع هو ما تدل عليه نتائج القياس بالأجهزة المختلفة ففي الصحاري الحارة مثلًا تدل نتائج القياس على أن معدل ارتفاع طبقة المياه التي تتبخر سنويًّا يزيد على ٧٠٠ سنتيمتر، ولكن هل هذا هو ما يتبخر فعلًا من سطح هذه الصحاري؟ من الواضح أن الإجابة عن ذلك يجب أن تكون بالنفي لسبب بسيط، وهو أن الصحراء لا يمكن أن يتوفر فيها هذا القدر من الماء لكي يتبخر.


النتج
...
٨- ٣- النتح TRANSPIRATION:
يعتبر النتح من أهم العمليات التي تنطلق بواسطتها مقادير عظيمة جدًّا من بخار الماء في الجو؛ إذ إن المياه تخرج باستمرار من مسام أوراق جميع النباتات تقريبًا ثم تتحول إلى بخار. ويطلق على عملية خروج المياه من مسام أوراق النباتات بهذا الشكل اسم "النتح" ويمكننا أن نتصور عظم كمية بخار الماء التي تنطلق في الجو بهذه العملية، إذا عرفنا أن مقدار الماء الذي يخرج بواسطة النتح من عود واحد من الذرة في اليوم الواحد على عشرة أرطال١، ويحدث ذلك في الفترة التي يكون فيها النبات قد وصل إلى أوج نموه.
وقياس النتح ليس بأقل إن لم يكن بأكثر صعوبة وتعقيدًا من قياس التبخر ولو أن بعض الباحثين في علم النبات استطاعوا أن يحصلوا على نتائج تقريبية بواسطة عمل تجارب في المعمل على نباتات معينة، ولكن هذه النتائج لا يمكن أن تدل على النتح من النباتات المختلفة في بيئاتها الطبيعية التي قد تختلف من نواح كثيرة عن البيئة الصناعية التي يمكن توفيرها في المعمل لإجراء التجربة، وهذا فضلًا عن أن النباتات تتباين فيما بينها تباينًا كبيرًا فيما يختص بمقدرتها على النتح لأن هذه العملية تتوقف على عوامل كثيرة، منها شكل الأوراق وحجمها وحجم النبات وكذلك نوع التربة ودرجة رطوبتها، ودرجة حرارة الجو والرطوبة النسبية للهواء وسرعة الرياح. ولكننا إذا ما استثنينا العوامل الخاصة بحجم النبات نفسه وشكل أوارقه نلاحظ أن العوامل التي تتحكم في النتح هي على وجه التقريب نفس العوامل التي رأينا أنها تتحكم في التبخر، ومن أهمها الإشعاع الشمسي، ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية والرياح والضغط الجوي. ومن الطبيعي أنه كلما كثرت النباتات التي تغطي سطح الأرض زادت كمية المياه التي تضيع بالنتح من أوراقها.

١ kIMble G."The Weather١٩٥١" pelican Book p.٧٦


والتجارب التي تستخدم لتقدير النتح من النباتات كثيرة وأغلبها معقد، ولن نحاول هنا أن ندخل في شرحها، خصوصًا وأن معظم نتائجها ما زالت غير مؤكدة، ولكننا يمكن أن نشير باختصار إلى أن معظم هذه التجارب تدخل تحت أحد نوعين رئيسين هما:
١- تجارب تجرى على النبات وهو حي في مراحل نموه المختلفة لتقدير ما يخرج منه من المياه بالنتح، ويكون ذلك بوضع النبات في غرفة خاصة يمكن أن يقاس ما يطرأ على رطوبة الهواء في داخلها من تغير.
٢- تجفيف النبات أو جزء منه، وإيجاد الفرق بين وزنه وهو حي ووزنه بعد أن يجف، ويمكن أن يتخذ هذا الفرق أساسًا لتقدير النتح من هذا النبات، وقد أجريت تجارب من هذا النوع على بعض النباتات في كلورادو بأمريكا الشمالية، فظهر أن وزن ما يخرج منها بالنتح طول موسم نموها يكون كما هو مبين في الجدول "٨"١.
جدول "٨" معدل وزن الماء الذي يخرج بالنتح من بعض النباتات في أثناء موسم نموها "من أبريل إلى ٣٠ سبتمبر"

١ SHANTZ, H. L.& PLEMEISEL L. N. "THE WATER REQUIREMENTS OF PLANT AT AKON COLORADO" JOURNAL OF AGRICULTURAL RESEARCHES, VOL. ٣٤. ١٩٢٧. NO. ١٢ PP. ١٩٣٣-١١٩٠


٨ - ٤ -<span data-type="title" id=toc-99> التبخر الكلي </span>Total Evaporation أو EVAPOTRANSPIRATION:
المقصود بالتبخر الكلي هو مجموع ما يضيع من مياه أية منطقة من المناطق نتيجة للتأثير المشترك للتبخر من سطح المياه والتربة والنتح من النباتات ولذلك فإن بعض الباحثين يطلقون عليه ببساطة تعبير التبخر الكلى Total


Evapotranspiraion أما تعبير Evaporation فكان قد استخدمه لأول مرة الباحث الأمريكي تورنثويت١ في سنة ١٩٤٨ وكونه من كلمتي Transpirtion و Evaporation وكان قد تبين له كما تبين لغيره من الباحثين أن هذين العاملين هما أهم عاملين يتحكمان في تحديد القيمة الفعلية للأمطار، وأنهما متلازمان دائمًا في أية منطقة تنمو بها أية حياة نباتية. ونظرًا لأن العوامل الرئيسية التي تتحكم فيهما واحدة تقريبًا وأنه لا يوجد أي حد فاصل بين الدور الذي يلعبه أحدهما والدور الذي يلعبه الآخر فقد اقترح ثورنثويت معالجتها كعنصر واحد وتحديد الأثر العام لهما معًا بدلًا من محاولة تحديد كل منهما على حدة، خصوصًا وأن هذا الأثر العام هو الذي يحدد فعلًا المقدار الكلي لما يضيع من المياه، وبالتالي القيمة الفعلية لها.
وقد كانت الفكرة الأولي هي البحث عن طريقة لتقدير أو قياس كمية ما يضيع فعلًا بواسطة التبخر الكلي، ولكن ثورنثويت رأى أنه لا يكفي أن تعرف كمية المياه التي تضيع من المنطقة فعلًا بالتبخر الكلي، بل يجب كذلك معرفة الكمية التي يمكن أن تضيع بنفس الطريقة لو فرض وأصبحت المنطقة وفيرة المياه بدرجة تبقى معها التربة مبللة باستمرار ومكسوة في نفس الوقت بغطاء نباتي متصل. وقد أطلق ثورنثويت على التبخر الكلي في هذه الحالة تعبير potential Eapotranspiration الذي سنسميه "التبخر الأقصى".
وقد أصبحت دراسة التبخر الكلي الفعلي والأقصى من الدراسات الأساسية في معظم مشروعات التنمية التي تعتمد بصفة أساسية على المياه مثل مشروعات استخدام الأرص للزراعة. وفضلًا عن ذلك فقد أمكن الاستعانة بها في التنبؤ باحتمالات حدوث الفيضانات أو حالات القحط في بعض مناطق العالم

١ THORNTHWAITE CW "AN APPROACH TOWARD ARITIONAL CLASSIFICATION OF CLIMATE "GROGRAPHICAL REVIEW, VOL. ٣٨.PP. ٥٥-٩٤ ١٩٤٨
وراجع الحدود التي اقترحها ثورنثويت للأقاليم النباتية.


وكذلك في دراسة نظام تصريف المياه والميزانية المائية في بعض أحواض الأنهار.
وهناك وسيلتان لمعرفة كمية المياه التي تضيع فعلًا بالتبخر الكلي أو "التبخر الكلي الأقصى" إحداهما هي التقدير الرياضي المبني على دراسة معاملات الارتباط بين التبخر الكلي من جهة والعوامل التي تتحكم فيه وأهمها درجة الحرارة والإشعاع الشمسي من جهة أخرى. وقد اقترحت لهذا الغرض بعض المعادلات إلا أن دراستها لا تدخل في مجال دراستنا الحالية، أما الوسيلة الثانية لمعرفة التبخر الكلي فهي طريقة القياس بواسطة الأجهزة التي اقترحت لهذا الغرض. وتعرف الأجهزة التي تستخدم لقياس التبخر الكلي الفعلي، باسم ليزيمترات "Lysimeters" أما الأجهزة التي تستخدم لقياس التبخر الكلي الأقصى فتعرف باسم"Evapotranpirometers".
ويلاحظ أن قياس "التبخر الكلي الأقصى" أيسر إلى حد ما من قياس "التبخر الكلي الفعلي" لأن قياس "التبخر الكلي الفعلي" تتدخل فيه ظروف طبيعية لا يمكن التحكم فيها ومنها ظروف المناخ وظروف التربة والنبات، أما قياس "التبخر الكلي الأقصى" فيمكن إجراؤه في ظروف صناعية يمكن التحكم فيها، ومن الأجهزة المستخدمة لهذا الغرض مثلًا جهاز مكون من ثلاثة أحواض يملأ اثنان منها بتربة مغطاة تمامًا بالحشائش وموصلان من أسفل بأنابيب تنتهي في صفائح محفوظة في الحوض الثالث، وفائدة الأنابيب والصفائح هي تجميع المياه التي تتسرب خلال التربة، وطريقة استخدام هذا الجهاز هي أن ترش المياه بسرعة معينة فوق سطح التربة بحيث تبقى دائمًا مغطاة بالماء إلى ارتفاع ثابت. فالذي يحدث في هذه الحالة هو أن بعض المياه تنطلق إلى الجو بالتبخر والنتح أما الباقي فيتسرب في التربة ويتجمع في الصفائح وتستخرج كمية المياه التي ضاعت بالتبخر والنتح في مدة معينة بطرح كمية المياه التي تجمعت في الصفائح من الكمية الكلية التي أضيفت إلى التربة، ويدل الناتج على كمية "التبخر الكلي الأقصى" من هذه التربة، ومن أي مساحة مماثلة من التربة في نفس الظروف.


رطوبة الهواء
طرق التعبير عنها
...
٨- ٥- رطوبة الهواء HUMIDITY OF THE AIR:
٨- ٥- ١- طرق التعبير عنها:
ويمكن التعبير عن رطوبة الهواء بعدة طرق لكل منها مصطلح خاص بها وأهمها:
١- الرطوبة المطلقة Absolute humidity:
وهي وزن بخار الماء الموجود في متر مكعب من الهواء بالجرامات، ويمكن حسابها بتمرير كمية معينة من هذا الهواء في مادة كيميائية يمكنها امتصاص كل ما به من بخار. ويدل الفرق بين وزن هذه المادة قبل تمرير الهواء وبعده على وزن بخار الماء الذي كان عالقًا به.
٢- الرطوبة النوعية Specific humidity:
وهي النسبة بين وزن بخار الماء الموجود في حجم معين من الهواء إلى الوزن الكلي لهذا الهواء، فإذا كان وزن هذا الهواء كيلو جرامًا واحدًا وكان وزن بخار الماء الموجود به ١٥ جرامًا فإن رطوبته النوعية تكون ١٥ جرامًا في كل كيلو جرام "١٥جم/ كجم".
٣- ضغط بخار الماء Vapour pressure:
وهو الضغط الذي يسببه بخار الماء الموجود في الجو، وهو ضغط جزئي لا يدخل فيه ضغط الهواء الجاف أو ضغط أي غاز آخر من الغازات التي تدخل في تركيب الهواء. وهو يقاس بنفس الوحدات التي يقاس بها الضغط الجوي. وهي الملليبار والبوصة الزئبقية أو السنتيمتر الزئبقي. ويبلغ ضغط بخار الماء أقصاه عندما يكون الهواء مشبعًا تمامًا به.
٤- الرطوبة النسبية Relative humidity:
وهي التي تهمنا بصفة خاصة في دراسة المناخ، والمقصود بها هو النسبة المئوية لوزن بخار الماء الموجود في


الهواء إلى وزن ما يستطيع نفس هذا الهواء أن يحمله لكي يصل إلى حالة التشبع وهو في نفس درجة الحرارة.
ويلاحظ أن مقدرة الهواء على حمل بخار الماء تتناسب تناسبًا طرديًّا مع درجة حرارته بمعنى أنه كلما ارتفعت درجة حرارته زادت مقدرته على حمل مقادير جديدة من بخار الماء.
٥- درجة الندى Dew point:
وهي الدرجة الحرارية التي يصبح عندها الهواء عاجزًا عن حمل كل ما به من بخار الماء فيبدأ بعضه في التكثف بأية صورة من صور التكثف المعروفة، ومنها السحب والأمطار والضباب والندى والثلج وهذه الدرجة لا تختلف كثيرًا عن الدرجة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا تمامًا بالبخار.
ومن الواضح أن الانخفاض الحراري الذي يلزم لتوصيل الهواء إلى درجة الندى يتوقف إلى حد كبير على رطوبته النسبية, فكلما كانت هذه الرطوبة مرتفعة كان الانخفاض الحراري اللازم لتوصيله إلى درجة الندى بسيطًا. ومن الممكن أن تحسب درجة الندى للهواء بتجربة بسيطة وذلك بأن نضع كمية من الماء في كوب من النحاس الأملس الرقيق، ففي هذه الحالة ستكون درجة حرارة الكوب هي نفس درجة حرارة الماء. فلو أضفنا إلى الماء تدريجيًّا بعض قطع الثلج مع تقليبها باستمرار سنلاحظ أن جزئيات دقيقة من بخار الماء المتكثف من الجو قد بدأت تتراكم على الجدار الخارجي للكوب وتكسوه بطبقة تشبه الضباب، فلو قيست درجة حرارة الماء في الكوب عند بدء تكون هذه الطبقة فإنها تكون هي نفس درجة الندى.


٨- ٥- ٢- قياس الرطوبة النسبية:
تقاس الرطوبة النسبية بواسطة عدة أجهزة أهما:
١- السيكرومتر Psyhroneter،
٢- الهيجرومتر ذو الشعر Hair hygrometer،
٣- الهيجروجراف Hygrograph.


السيكرومتر "شكل ٤٧":
يتركب هذا الجهاز من ترمومترين عاديين مركبين على قاعدة خاصة، ولكن أحدهما معرض للجو مباشرة ويطلق عليه اسم "الترمومتر الجاف" أما الآخر فتلف فقاعته بواسطة قطعة قماش رقيقة مبللة باستمرار، ولذلك فإنه يسمى "الترمومتر المبلل" فالذي يحدث في هذه الحالة هو أن الماء يتبخر من قطعة القماش فينتج عن ذلك انخفاض في درجة الحرارة التي يبينها هذا الترمومتر؛ لأن التبخر كما هو معروف، يستنفد بعض الحرارة. ولما كان من الثابت أن التبخر يكون أنشط في الجو الجاف منه في الجو الرطب وأن سرعة التبخر تتناقص كلما زادت الرطوبة النسبية فإن الفرق بين درجتي الحرارة اللتين بينهما الترمومتران يمكن أن يتخذ أساسًا لتقدير الرطوبة النسبية، وقد أعدت لهذا الغرض جداول خاصة مثل الجدول رقم "٩" ومنها تقرأ الرطوبة النسبية بمقابلة قراءتي الترمومترين. ولكن هذا الجهاز له
شكل "٤٧" السيكرومتر "الترمومتر الجاف والتومتر المبلل"


جدول "٩" حساب الرطوبة النسبية من قراءات الترمومتر الجاف والترمومتر المبلل بالدرجات المئوية


بعض العيوب ومنها أنه لا يصلح لقياس الرطوبة النسبية إذا كانت درجة الحرارة أقل من درجة التجمد؛ لأن الثلج في هذه الحالة يتراكم فوق فقاعتي الترمومترين.
ولقد ابتكر من السيكرومتر نوع كهربائي يمكن أن تنقل قراءته إليكترونيًا إلى أي مكان داخل مبنى محطة الرصد، دون الحاجة إلى الخروج إلى الخلاء لقراءته، ولهذا السبب فقد أُعطي اسم "تيلي سيكرومتر Telepsychroneter"
الهيجرومتر ذو الشعر:
وهو جهاز تقوم فكرته على أساس مقدار ما يطرأ على حزمة من شعر الإنسان من تمدد أو تقلص تبعًا لتغير نسبة الرطوبة في الهواء، فالمعروف أن شعر الإنسان يتقلص في الهواء الجاف ويتمدد كلما زادت الرطوبة، ولذلك فإن الجزء المهم في هذا الجهاز هو حزمة مكونة من عدة خصلات من الشعر، ومثبت في هذه الحزمة سن ريشة يتحرك أمام مسطرة مقسمة إلى مائة قسم من صفر إلى ١٠٠، فعندما تتغير نسبة الرطوبة يتحرك سن الريشة تبعًا لتمدد حزمة الشعر أو تقلصها، ويدل الرقم الذي يثبت أمامه على الرطوبة النسبية. ومن عيوب هذا الجهاز أن تأثير تغير الرطوبة على حزمة الشعر لا يحدث في نفس اللحظة التي يحدث فيها هذا التغير في الهواء بل يتخلف عنه قليلًا، وهي مسألة يجب تقديرها.
الهيجروجراف:
يعتمد هذا الجهاز على نفس الفكرة التي يعتمد عليها الهيجرومتر ذو الشعر. وأهم فرق بينهما هو أن الهيجروجراف يسجل التغيرات التي تطرأ على الرطوبة النسبية تسجيلًا آليًّا مستمرًا على خريطة مقسمة تقسيمًا خاصًّا. وتثبت هذه الخريطة على أسطوانة تدور بواسطة ساعة أمام سن ريشة. كما هي الحال في الترموجراف والباروجراف.


٨- ٥- ٣- أهمية الرطوبة النسبية:
من الواضح أن كمية الرطوبة في الهواء تتوقف قبل كل شيء على وجود مصادر مائية يمكن أن ينطلق منها بخار الماء، وأهم هذه المصادر هي المحيطات


والبحار وغيرها من المسطحات المائية والتربة المبللة والغطاءات النباتية. فكلما زادت مساحة هذه المصادر زادت كمية البخار في الهواء، وزادت تبعًا لذلك مظاهر التكثف، ومن الطبيعي أن ترتفع الرطوبة النسبية كلما اقترب المكان من ساحل البحر وأن تكون مرتفعة بصفة خاصة في الجزر الصغيرة.
وبالإضافة إلى أهمية الرطوبة النسبية كعنصر مناخي فإن لها كذلك آثارًا فسيولوجية على كل الكائنات الحية التي تعيش على الأرض. فكل كائن حي بري يحتاج إلى وجود نسبة ولو ضئيلة من بخار الماء في الجو الذي يعيش فيه وتتباين هذه النسبة تباينًا كبيرًا من كائن إلى آخر. ومع ذلك فإن معظم الكائنات يمكنها أن تقاوم نقص الرطوبة في الجو بواسطة بعض الوظائف الفسيولوجية. ومن أهمها إفراز العرق الذي يعمل على ترطيب الجلد في الجو الجاف، وخصوصًا إذا كان هذا الجو حارًّا، حيث إن نقص رطوبة الهواء في مثل هذا الجو عن الحد المطلوب يؤدي إلى جفاف الجلد وشعور الإنسان بالضيق. أما في الجو البارد فإن قدرة الجلد على إفراز العرق تكون محدودة جدًّا بسبب تقلص مسامه، وفي مثل هذا الجو يتعرض جلد الوجه والأيدي والأجزاء الأخرى المكشوفة، إلى التقشف أو التشقق.
ومن الثابت أن قدرة الإنسان على تحمل الارتفاع في درجة الحرارة يرتبط ارتباطًا وثيقًا برطوبة الهواء. ويطلق على درجة الحرارة التي يحس بها الإنسان فعلًا تعبير "درجة الحرارة المحسوسة Sensible temperature" ففي الجو الحار يلجأ الجسم إلى مقاومة الحرارة الشديدة عن طريق إفراز العرق الذي يؤدي تبخره على الجلد إلى خفض درجة الحرارة التي يحس بها الجسم فعلًا عن درجة حرارة الجو. وكلما زاد إفراز العرق زاد الفرق بين الحرارة المحسوسة وحرارة الجو. ولما كانت قدرة الجسم على إفراز العرق تتناقص كلما ارتفعت الرطوبة النسبية فمن الطبيعي أن يؤدي هذا الارتفاع أيضًا إلى ارتفاع الحرارة المحسوسة وإلى زيادة الشعور بالضيق.


التكثف ومظاهره
مدخل
...
التكثف ومظاهره:
تمهيد- تعريف التكثف ومسبباته ومظاهره:
التكثف هو تحول البخار من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة أو شبه السائلة، وهو يبدأ في الهواء بمجرد انخفاض درجة حرارته إلى درجة الندى وما دونها. وتساهم في حدوثه عدة عوامل أهمها: فقدان الهواء لحرارته بالإشعاع، أو ملامسته لسطح بارد، أو انتقاله من منطقة دافئة إلى أخرى باردة، أو ارتفاعه إلى أعلى نتيجة لتسخينه عند سطح الأرض أو لصعوده فوق حافات جبلية أو لصعوده فوق هواء أبرد منه١.
وتنقسم مظاهر تكثف بخار ماء الجو إلى مجموعتين هما٢.
أ- مظاهر تحدث عند سطح الأرض أو البحر، وتشمل الضباب بدرجاته المختلفة والندى والصقيع.
ب- مظاهر تحدث في أعلى التروبوسفير وتشمل السحاب والتساقط بمختلف أشكاله.
ويختلف الشكل الذي يأخذه بخار الماء المتكثف على حسب مدى انخفاض درجة الحرارة، وعلى حسب المستوى الذي يحدث فيه التكثف، وهو يأخذ أحد الأشكال الآتية:
١- شكل قطيرات مائية دقيقة تظل عالقة بالهواء ويتكون منها الضباب عند سطح الأرض والسحاب في المستويات الأعلى.
٢- شكل نقط مائية مختلفة الأحجام يتكون منها المطر، والندى.
٣- مواد ثلجية صلبة منها البرد والثلج اللذان يتكونان في المستويات المرتفعة، والصقيع الذي يتكون عند سطح الأرض.

١ عبد العزيز طريح - المقدمات في الجغرافيا الطبيعية - الإسكندرية ص٢٣٤-٣٥.
٢ نفس المرجع ص٣٣٥-٣٣٩.


مظاهر التكثف عند سطح الأرض أو البحر
الضباب
...
٩- ١- مظاهر التكثف عند سطح الأرض أو البحر:
٩- ١- ١- الضباب:
وهو بخار الماء المكثف في الهواء المجاور لسطح الأرض أو البحر بشكل قطيرات دقيقة تظل سابحة في الهواء بكميات يترتب عليها تقليل مدى الرؤية Visibility إلى أقل من كيلو متر، وقد يكون الضباب خفيفًا بحيث يسمح بالرؤية إلى بضعة كيلو مترات، ويطلق عليه في هذه الحالة اسم "الشابورة" أو كثيفًا بحيث تنعدم فيه الرؤية تمامًا.
ويتكون الضباب على البر وعلى البحر على حد سواء حيثما تتوفر عوامل تكونه، فضباب البر يتكون عندما ينتقل هواء دافئ رطب إلى منطقة سطحها بارد، أو عندما يؤدي الإشعاع الأرضي، وخصوصًا في أثناء الليل وفي الصباح الباكر إلى برودة سطح الأرض والهواء المجاور له، أو في قاع الأودية التي يتجمع فيها الهواء البارد المنحدر من المرتفعات المجاورة. وفي كل الأحوال يجب أن يكون الهواء ساكنًا حتى لا يتشتت الضباب في أثناء تكونه أو بعد تكونه.
ويضم الضباب البر عدة أنواع على حسب الأماكن التي يتكون فيها، فمنه ضباب الأودية وضباب المنحدرات الجبلية وضباب المدن.
ويعتبر ضباب المدن بالذات من أشهر أنواع الضباب التي لها علاقة بحياة السكان لما يترتب عليه من مخاطر على وسائل النقل والمواصلات وعلى الصحة العامة، وهو يتكون نتيجة لفقدان سطح الأرض حول المدن الكبيرة لحرارته بالإشعاع مما يؤدي إلى برودة الهواء المجاور له وتكثف بخار الماء العالق به، وتساعد كثرة الغبار وغيره من الملوثات الصلبة في جو بعض المدن وخصوصًا المدن الصناعية على تكون الضباب الذي يكون مختلطًا في بعض الأحيان بالدخان، ويطلق عليه في هذه الحالة اسم الضباب الدخاني *Smog. وقد اشتهرت بعض المدن

* Smog - كلمة مكونة من مقطعين مأخوذين من كلمتي Fog و Smoke


الكبرى بهذا النوع من الضباب، وكانت له في بعض الأحيان آثار سيئة جدًّا على صحة السكان، ومثال ذلك الضباب الدخاني الذي غطى مدينة لندن في عام ١٩٥٢ وأدى إلى وفاة حوالي أربعة آلاف من السكان. وذلك لأن مثل هذا الضباب يكون عادة مختلطًا ببعض الغازات السامة التي تخرج من مداخن المصانع مثل أول أوكسيد الكربون وثاني أوكسيد الكربون وثاني أوكسيد الكبريت وغيرها.
أما ضباب البحر فيتكون عادة حيثما يلتقي تياران أحدهما بارد والآخر دافئ كما يحدث عند التقاء تيار ليرادور البارد بتيار الخليج الدافئ عند شبه جزيرة نيوفوندلاند، أو عند هبوب هواء بحري دافئ من داخل المحيط فوق مياه ساحلية باردة نسبيًّا١. كما هي الحال أمام سواحل جنوب غربي إفريقيا، وشيلي وبيرو ومراكش وكاليفورنيا.

١ عبد العزيز طريح شرف: المقدمات في الجغرافيا الطبيعية - مرجع سبق ذكره - ص٣٣٦-٣٣٧.


٩- ١- ٢- الندى:
وهو قطرات الماء التي تتكون في أثناء الليل وفي الصباح الباكر على أوراق الأشجار وزجاج النوافذ وأجسام السيارات نتيجة لتكثف بخار ماء الهواء عليها، بسبب سرعة فقدان هذه الأجسام لحرارتها بالإشعاع، وكلما كان الجو صافيًا والهواء ساكنًا ساعد ذلك على تكون الضباب، ويشترط لتكونه أن تنخفض درجة حرارة الأجسام المعرضة للجو إلى أقل من درجة الندى.


٩- ١- ٣- الصقيع:
المقصود بالصقيع بمعناه الدقيق هو تحول بخار ماء الهواء من الحالة الغازية إلى بلورات ثلجية على النباتات والأجسام الأخرى المختلفة نتيجة لهبوط درجة الحرارة بشكل مفاجئ، أو سريع إلى درجة التجمد أو دونها، وكثيرًا ما يؤدي الهبوط الحراري المفاجئ إلى تحول بخار الماء إلى ثلج مباشرة، وفي هذه الحالة يكون خطر الصقيع على النباتات أشد من خطره المعتاد