عناصـر المنـاخ

تمهيد : الطقس والمناخ .
لكل من كلمتي الطقس والمناخ مدلول خاص فيجب عدم الخلط بينهما عند التعبير عن حالة الجو منهما.
فالطقس Weather يقصد به وصف حالة الجو في لحظة أو يوم معين من حيث درجة حرارته ومقدار ضغطه ونوع الرياح التي تهب عليه في ذلك الوقت ومقدار الرطوبة فيه من حيث السحب والضباب ودرجة كثافتهما وغير ذلك من المعلومات التي تبثها الإذاعات والصحف والتليفزيون يومياً - ليسترشد بها أصحاب الأعمال المرتبطة بحالة الطقس مثل الطيارين والملاحين والصيادين والزراعيين والرحالين وغيرهم.
أما المناخ Climate فيدل على مفهوم أشمل وأوسع من مدلول الطقس لأنه يدل على حالة الجو في مدة طويلة قد تكون شهرًا أو فصلاً أو سنة أو عدة سنوات، بعد أخذ قياسات الطقوس اليومية بجميع عناصرها وعمل متوسطات لها للتعرف على الحالة المناخية السائدة في أي إقليم من الأقاليِم بصورة عامة فمثلاً نقول الطقس اليوم في الرياض معتدل وغائم بينما مناخ الرياض العام حار صيفاً بارد شتاءً والأمطار قليلة أغلبها يسقط شتاءً.
وأهم عناصر المناخ الحرارة والضغط الجوي والرياح والرطوبة والأمطار وهي تؤثر في بعضها البعض، فاختلاف درجة الحرارة يؤدي إلى اختلاف الضغط الجوي واختلاف الضغط الجوي يؤدي إلى هبوب الرياح، وسقوط الأمطار يتوقف على نوع الرياح والجهة القادمة منها.... وهكذا.
1- الحرارة .
أهميتها :
تعتبر الحرارة أهم هذه العناصر المناخية نظرًا لأن اختلاف درجتها يؤثر في العناصر الأخرى كالضغط الجوي والرياح والرطوبة والتكاثف وبالتالي الأمطار.
مصدرها:
الشمس هي مصدر الحرارة الرئيسي للأرض والجو، كما أن الحرارة الباطنية للأرض لها تأثير أيضا ولكن درجتها قليلة.
وتمتاز أشعة الشمس بأنها تعطي الحرارة والضوء والأشعة الحيوية، فعندما ترسل الشمس أشعتها يسخن سطح الكرة الأرضية من يابس وماء ثم تنعكس حرارتهما على الغلاف الغازي المحيط بالأرض. فترتفع درجة حرارته، وتكون طبقات الجو القريبة من سطح الأرض أشد حرارة من البعيدة عنه، أي أن الإنسان كلما ارتفع في الجو قلت الحرارة وشعر بالبرودة.
وتقطع أشعة الشمس مسافة 93 مليون ميل في الفضاء حتى تصل إلى سطح الأرض في مدة ثماني دقائق تقريبًا.
ولا تسخن أشعة الشمس جميع جهات سطح الأرض بدرجة واحدة بل هناك جهات تشتد فيها الحرارة، وهي التي تسقط عليها أشعة الشمس عمودية أو قريبة من العمودية، وجهات أخرى تسقط عليها أشعة الشمس مائلة فتقل فيها الحرارة.
المناطق الحرارية :
ترتب على اختلاف درجات الحرارة على الكرة الأرضية تقسيم العلماء لسطح الأرض إلى عدة مناطق حرارية، هي كالآتي : (راجع الشكل 27)
المناطق الحرارية على سطح الأرض
1- المنطقة الحارة "المدارية" : وتقع بين مدار السرطان ومدار الجدي ويمر بوسطها خط الاستواء، وتتميز بأنها حارة على مدار السنة تقريبًا.
2- المنطقتان المعتدلتان " الشمالية والجنوبية " : وتنحصران بين كل من المدارين والدائرتين القطبيتين (2/1 66 ش و ج) (1) وتقل فيهما الحرارة كلما ابتعدنا عن المدارين واقتربنا من دائرتين القطبيتين، وبالتالي يمكن تقسيم كل منها إلى منطقتين متميزتين كالتالي:
أ - منطقة معتدلة دفيئة: توجد بين خطي عرض 2/1 23 ْ- 40 ْ ش و ج وتتميز بأنها حارة صيفًا ودفيئة شتاءً.
ب- منطقة معتدلة باردة تنحصر بين خطي عرض 40 ْ 2/1 66 ْ ش و ج وتتميز بأنها معتدلة صيفًا باردة شتاءً.
3- المنطقتان القطبيتان " الشمالية والجنوبية ": وتقعان بين الدائرتين القطبيتين والقطبين الشمالي والجنوبي، وتتميزان بشدة البرودة وتراكم الثلوج طوال العام تقريباً.
ج - قياس الحرارة :
لا يستطيع الإنسان أن يقيس درجة الحرارة عن طريق إحساسه بها، بل إنه يستعمل ميزانًا للحرارة يعرف باسم الترمومتر Thermometer وهو نوعان :
الترمومتر المئوي ويرمز لدرجته بالحرف (م) أو بالحرف (س) اختصار(سنـتيجراد).
الترمومتر الفهرنـهيتي ويرمز لدرجاته بالحرف (ف) اختصار (فهرنـهيت).
والترمومتر المئوي يقسم إلى مائة درجة تبدأ بدرجة الصفر وهي درجة التجمد وينتهي بدرجة مائة وهي درجة الغليان.
والترمومتر الفهرنـهيتي مقسم إلى 212 درجة منها 180 ْ بين درجة التجمد والتي تعادل 32 ْ ف ودرجة الغليان وهي 212 ْ، أما الأرقام من صفر إلى 32 ْ فهي دون درجة التجمد. ترمومتر مئوي وترمومتر فهرنـهيتي
2- الضغط الجوي .
يحيط بالكرة الأرضية من جميع جهاتها غلاف غازي يعرف بالهواء ويقدر ارتفاعه بنحو 350 كم فوق سطح البحر، ويتكون هذا الغلاف من عدة غازات أهمها النتروجين (الأزوت) ونسبته 78% من حجمه والأُكسجين ونسبته 21% والباقي وهو 1% خليط من غازات أخرى ومن مواد عالقة به مثل بخار الماء والغبار، وهذا الغلاف الجوي ضروري لحياة الإنسان والحيوان والنبات على سطح الأرض.
وللغلاف الجوي ثقل يولد ضغطًا يساوي هذا الثقل مثل سائر الأجسام الأخرى، والدليل على ذلك أننا مثلا إذا فرغنا أي وعاء من الهواء بواسطة آلات التفريغ فإن ثقل الضغط الجوي يهشم جدرانه إذا كانت رقيقة.
ويختلف ثقل الغلاف الجوي وبالتالي ضغطه تبعًا لحرارته أو برودته أو رطوبته، فالمعروف أن الهواء إذا سخن زاد حجمه وبذلك تقل كثافته ويخف ضغطه، ويحدث العكس إذا انخفضت درجة حرارته فيقل بذلك حجمه وتزداد كثافته فيشتد ضغطه.
ويعرف الضغط الجوي بأنه وزن عمود الهواء الممتد من سطح البحر إلى نهاية الغلاف الغازي على البوصة المربعة وهو يقدر في الأحوال العادية بمقدار 6,6 كيلوجرامًا. وهذا يعادل عمودًا من الزئبق ارتفاعه حوالي 76 سم على البوصة المربعة.
ويقاس الضغط الجوي بأحد الأجهزة التالية المبينة في شكل (29) :
1 - البارومتر العادي (الزئبقي).
2 - البارومتر المعدني المعروف باسم " Aneroid" (أنرويد).
3 - الباروجراف.
ونظرًا لاختلاف حالة الضغط الجوي على سطح الكرة الأرضية بالنسبة للحرارة والرطوبة، فقد أمكن تقسيم سطح الأرض إلى مناطق ذات ضغط منخفض وأخرى ذات ضغط مرتفع كـما يأتي (شكل30).
1 - منطقة ضغط منخفض على جانبي خط الاستواء لشدة الحرارة وكثرة الأبخرة وتصاعد الهواء إلى الطبقات العليا.
2 - منطقتا ضغط مرتفع حول خطي عرض 30 شمالاً وجنوبًا لقلة بخار الماء بهما، ولأن الهواء بهما هابط من أعلى إلى أسفل، والهواء الهابط يكون عادة أثقل من الهواء الصاعد.
3 - منطقتا ضغط منخفض حول خطي عرض 60 ْ شمالاً وجنوبًا لتصاعد الهواء وكثرة الأبخرة بهما
4 - منطقتا ضغط مرتفع عند القطبين لشدة البرودة وقلة الأبخرة وهبوط الهواء بهما.
مناطق الضغط المرتفع والمنخفض على سطح الأرض.