الطقس هو تعبير عن حالة الغلاف الجوي من فوقنا، وما يرتبط بذلك من تغيرات في درجات الحرارة والأجواء المحيطة، لكن ما هو تعريف الطقس؟ وما هي المصطلحات المرتبطة به؟
تعريف الطقس.
تعريف الطقس هو حالة الغلاف الجوي في مكان وزمان من حيث الحرارة والجفاف وأشعة الشمس والرياح والمطر. الطقس هو مجرد حالة الغلاف الجوي في أي وقت، بما في ذلك أشياء مثل درجة الحرارة وهطول الأمطار وضغط الهواء والغطاء السحابي.
التغيرات اليومية في الطقس ناتجة عن الرياح والعواصف. التغيرات الموسمية ناتجة عن دوران الأرض حول الشمس. دورات التغيرات المناخية هي الفصول.
تجمع طائرات الطقس البيانات على ارتفاعات معينة فوق بعض المناطق الجغرافية، وغالبًا ما تُستخدم لتتبع جميع أنواع العواصف.
مع بعض المراقبة الدقيقة البسيطة، يتم جمع البيانات المهمة لمساعدة العلماء على معرفة المكان الذي قد تضرب فيه عاصفة معينة بعد ذلك ومعرفة ما تفعله بالفعل.
الطقس أرضنا محاطة بطبقة من الهواء تسمى الغلاف الجوي. في بعض الأحيان يصبح الهواء ساخنًا وفي بعض الأحيان يصبح باردًا.
يُعرف هذا التغيير في الهواء بالطقس. يتغير الطقس باستمرار من يوم لآخر أحيانًا من ساعة إلى ساعة. علم الأرصاد الجوية الحيوية هو العلم الذي يدرس كيفية تأثير الطقس على الكائنات الحية.
أنواع الغيوم.
يطلق على الغيوم أسماء مختلفة بناءً على شكلها وارتفاعها في السماء. بعض الغيوم قريبة من الأرض. والبعض الآخر يقترب من ارتفاع الطائرات النفاثة.
بعضها منتفخ مثل القطن. والبعض الآخر رمادي وموحد. أدنى السحب في الغلاف الجوي هي ستراتوس، ركامية، وطبقية ركامية.
السحب المرتفعة.
السحب المنفصلة على شكل خيوط بيضاء رقيقة، معظمها بقع بيضاء أو أشرطة ضيقة. قد يكون لها مظهر ليفي (شبيه بالشعر) و / أو ملمع حريري. تتكون الغيوم الرقيقة دائمًا من بلورات الجليد، ويعتمد طابعها الشفاف على درجة انفصال البلورات.
يتم تمييز الحجاب اللبني من الضباب (أو ستراتوس الرقيقة) عن حجاب سمحاقي الشكل ذو مظهر مشابه من خلال ظاهرة الهالة التي تنتجها الشمس أو القمر دائمًا تقريبًا في طبقة من cirrostratus Cirrostratus، رقعة بيضاء، رقة، أو طبقات من السحب بدون تظليل.
وهي تتكون من عناصر صغيرة جدًا على شكل حبيبات أو تموجات مرتبة بشكل أو بآخر.
الغيوم المتوسطة.
صفائح أو طبقات من السحب المخططة أو الليفية تغطي السماء كليًا أو جزئيًا. فهي رقيقة بما يكفي لتكشف عن الشمس بانتظام كما لو كانت تُرى من خلال زجاج الأرض. لا تنتج غيوم Altostratus ظاهرة هالة ولا تظهر ظلال الأجسام على الأرض.
غالبًا ما تظهر السحابة الوسطى الأكثر شيوعًا ، أكثر من طبقة واحدة من سحب ركامية متوسطة على مستويات مختلفة في نفس الوقت. ستظهر عدة مرات سحب ركامية متوسطة مع أنواع سحابة أخرى.
تنخفض قاعدة السحابة إلى مستوى منخفض من السحب مع استمرار هطول الأمطار. أيضًا، غالبًا ما تحدث السحب المنخفضة الممزقة أسفل هذه السحابة التي تندمج أحيانًا مع قاعدتها.
السحب المنخفضة.
سحب ركامية كثيفة بشكل عام وذات خطوط خارجية حادة تتطور عموديًا على شكل تلال مرتفعة أو قباب أو أبراج ذات أجزاء علوية منتفخة تشبه القرنبيط غالبًا، وتكون الأجزاء المضاءة بنور الشمس من هذه السحب بيضاء ناصعة في الغالب بينما تكون قواعدها بيضاء.
عندما تكون الشمس مرئية من خلال هذه السحابة ، يمكن تمييز مخططها بوضوح. في كثير من الأحيان عندما تتكسر طبقة من ستراتوس وتبدد السماء الزرقاء.
أنواع جبهات الطقس.
- الجبهة الباردة: كتلة هوائية باردة ثقيلة تدفع كتلة هوائية دافئة.
- الجبهة الدافئة: كتلة هوائية دافئة تتبع تراجع كتلة الهواء البارد.
جبهة الطقس (حالة الغلاف الجوي) هي حدود تفصل بين كتلتين من الهواء بكثافات مختلفة، وهي السبب الرئيسي لظواهر الأرصاد الجوية. في تحليلات الطقس السطحي، تُصوَّر الجبهات باستخدام مثلثات ملونة مختلفة وأنصاف دوائر، اعتمادًا على نوع الجبهة.
إقرأ أيضاً… ما هو الضغط الجوي؟ وكيف يؤثر على الطقس؟
الطقس وتأثير الدفيئة.
تأثير الدفيئة هو عملية طبيعية تعمل على تدفئة سطح الأرض. عندما تصل طاقة الشمس إلى الغلاف الجوي للأرض، تنعكس بعض الطاقة مرة أخرى إلى الفضاء ويتم امتصاص الباقي وإعادة إشعاع غازات الاحتباس الحراري.
تشمل غازات الدفيئة ما يلي:
- بخار الماء.
- ثاني أكسيد الكربون.
- الميثان.
- أكسيد النيتروز.
- الأوزون.
- المواد الكيميائية الاصطناعية مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية.
يصنف المناخ حسب مساهمته في تأثير غازات الاحتباس الحراري: بخار الماء الذي يساهم بنسبة 34-70٪ . ثاني أكسيد الكربون، والذي يساهم بنسبة 9-26٪ . الميثان، والذي يساهم بنسبة 4-9٪ . الأوزون، والذي يساهم بنسبة 3-8٪ من الطاقة الممتصة في تدفئة الغلاف الجوي وسطح الأرض.
تحافظ هذه العملية على درجة حرارة الأرض عند حوالي 33 درجة مئوية أكثر دفئًا مما ستكون عليه، مما يترك الحياة على الأرض.
كيف يحدث الاحتباس الحراري؟
- الخطوة 1: يصل الإشعاع الشمسي إلى الغلاف الجوي للأرض.
- الخطوة 2: تمتص الأرض والمحيطات بقية طاقة الشمس، مما يؤدي إلى تسخين الأرض.
- الخطوة 3: تشع الحرارة من الأرض باتجاه الفضاء.
- الخطوة 4: بعض هذه الحرارة محاصرة بواسطة غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، مما يحافظ على الأرض دافئة بما يكفي للحفاظ على الحياة.
- الخطوة 5: الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الأحفوري والزراعة وتطهير الأراضي تزيد من كمية غازات الدفيئة المنبعثة في الغلاف الجوي.
- الخطوة 6: هذا يحبس الحرارة الزائدة، ويتسبب في ارتفاع درجة حرارة الأرض.
إقرأ أيضاً… ما هو المقصود بمصطلح “درجة حرارة الغرفة”؟
الاحترار العالمي.
الاحتباس الحراري أو الاحترار العالمي وتغير المناخ هما مصطلحان يشيران إلى الارتفاع الملحوظ على مدى قرن في متوسط درجة حرارة نظام مناخ الأرض والآثار المرتبطة به.
تظهر خطوط متعددة من الأدلة العلمية أن نظام المناخ آخذ في الاحترار. الاحترار العالمي هو زيادة تدريجية في درجة الحرارة الإجمالية للغلاف الجوي للأرض. تُعزى عمومًا إلى تأثير الاحتباس الحراري الناجم عن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون ومركبات الكلوروفلوروكربون وغيرها من الملوثات.
الزيادة الأخيرة في درجة حرارة العالم التي يُعتقد أنها ناجمة عن زيادة بعض الغازات (مثل ثاني أكسيد الكربون) في الغلاف الجوي إن الاحتباس الحراري هو الزيادة الحالية في درجة حرارة سطح الأرض (الأرض والمياه) وكذلك الغلاف الجوي.
ارتفع متوسط درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم بمقدار 0.75 درجة مئوية (1.4 درجة فهرنهايت) على مدار المائة عام الماضية، حدث حوالي ثلثي هذه الزيادة منذ عام 1975.
في الماضي، عندما شهدت الأرض ارتفاعًا في درجة الحرارة، كان ذلك نتيجة لأسباب طبيعية ولكن اليوم ينتج عن تراكم غازات الدفيئة في الغلاف الجوي الناتجة عن الأنشطة البشرية.
نحن، كبشر، نلعب أيضًا دورًا في موضوع الاحتباس الحراري. نحن بحاجة إلى توخي المزيد من الحذر بشأن ما نقوم به وما يمكن أن تكون العواقب لأننا نلحق الضرر بالأرض أيضًا من خلال أفعالنا.
إن ظاهرة الاحتباس الحراري هي قضية تؤثر علينا جميعًا لأننا نعاني منها أيضًا. تتأثر الحيوانات أيضًا بهذا وتنقرض الآن، لذلك نحتاج إلى توخي الضمير تجاه أفعالنا والعناية الجيدة بأرضنا.
إقرأ أيضاً… ما هو بروتوكول كيوتو للتغير المناخي؟
الرياح والطقس.
يبدأ كل شيء عادةً بإشعاع الشمس، والذي يتم استهلاكه بشكل مختلف على سطح الأرض. يتم تسخين سطح الأرض بشكل مختلف بسبب سيناريو مثل الغطاء السحابي والوديان والمسطحات المائية والجبال والأراضي الصحراوية.
بسبب هذا التسخين غير المتكافئ، لا بد أن تكون هناك أسطح أرضية تختلف كثيرًا في درجات الحرارة. سيبدأ بعد ذلك الهواء على الأسطح ذات درجات الحرارة المرتفعة في الارتفاع لأنه أخف وزنًا.
عندما يرتفع الهواء، ينتج عنه ضغط جوي منخفض. ينخفض الهواء الموجود على الأسطح ذات درجات الحرارة الأكثر برودة.
تصنيفات الرياح.
- الهواء الهادئ: عادة ما يتم الشعور بها على أنها حالة جيدة التهوية. هذه الفئة ليست كافية، حتى لتطير طائرة ورقية ريشة. وتسمى أيضًا بالرياح الخفيفة، وتبلغ سرعتها حوالي 1 كم / ساعة. يمكن ملاحظة الهواء الهادئ من خلال ارتفاع الدخان عموديًا من المدخنة.
- جنتل بريز (Gentle Breeze): تصل سرعتها إلى ما يقرب من 12 إلى 20 كم / ساعة.
- نسيم خفيف: للرياح المعتدلة سرعتها من 20 إلى 38 كم / ساعة. إنها كافية لتحليق طائرة ورقية وإبقائها أعلى وأعلى. يمكن أن تسبب موجات معتدلة مع ضبابية على البحر وتجعل الأشجار صافرة.
- الرياح العاصفة: تبلغ سرعتها حوالي 75 كم / ساعة وأكثر. يمكن أن تكون مدمرة للغاية ويمكن أن تجلب الكثير من الأغصان والأغصان المكسورة من الأشجار. أنها تخلق موجات المد والجزر العالية والبحار المتدحرجة. يمكنهم أيضا تمزيق أسطح المباني.
أنواع الرياح.
- الرياح المحلية. الرياح المحلية هي تلك التي تنشأ نتيجة مشهد مثل الغطاء النباتي أو الجبال أو المسطحات المائية. عادةً ما يتغيرون كثيرًا ويمكننا أن نسمع عن تغيرات تغير المناخ هذه في توقعات الطقس على شاشة التلفزيون كل يوم. يمكن أن ينتقلوا من الرياح المعتدلة إلى الشديدة في غضون ساعات فقط. بعض الأمثلة الجيدة للرياح المحلية هي نسائم البحر ونسائم الأرض ونسائم الجبال والوادي. تغطي الرياح المحلية مسافات قصيرة جدًا.
- الرياح الإقليمية. الرياح الإقليمية عبارة عن كتل هوائية كبيرة يتم إنشاؤها بشكل أساسي نتيجة دوران الأرض وشكل الأرض وقوة تسخين الشمس.
- رياح الركود: هذه هي منطقة الضغط المنخفض للغاية على طول خط الاستواء حيث تكون الرياح السائدة أهدأ. هذه المنطقة ذات الضغط المنخفض ناتجة عن تسخين الشمس المستمر. يمتد هذا الحزام إلى حوالي 5 درجات شمال وجنوب خط الاستواء.
- خطوط الخيول: تقع على خط عرض 30 درجة، شمال وجنوب خط الاستواء، يبرد الهواء بدرجة كافية ليغوص نحو سطح الأرض مرة أخرى ، مشكلاً حزامًا من هواء الضغط العالي الهابط.
- الرياح التجارية: هي رياح شديدة الاستقرار تهب من مناطق الضغط العالي شبه الاستوائية (30 درجة شمالاً وجنوباً) باتجاه حزام الضغط المنخفض الاستوائي. يجب أن تهب هذه الرياح من الشمال إلى الجنوب في نصف الكرة الشمالي ومن الجنوب إلى الشمال في نصف الكرة الجنوبي، لكنها تنحرف إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي بسبب تأثير كوريوليس وقانون فيريل.
- الرياح الغربية: تهب هذه الرياح من أحزمة الضغط العالي شبه الاستوائية باتجاه أحزمة الضغط المنخفض شبه القطبية.
- التيارات النفاثة: توجد نطاقات ضيقة من ارتفاعات عالية ورياح عالية السرعة في الغرب السائد في كل من نصفي الكرة الشمالي والجنوبي.
- الرياح الموسمية: هذه الرياح موسمية وتشير إلى أنظمة الرياح التي لها انعكاس موسمي واضح في الاتجاه.
- نسيم الأرض: في الليل، تبرد الكتل الأرضية بشكل أسرع من البحر بسبب الإشعاع السريع الذي ينتج عنه ضغط مرتفع فوق الأرض وضغط منخفض فوق البحر.
الطقس والأعاصير.
الأعاصير هي أعاصير منخفضة أو أعاصير تتشكل فوق المحيطات في المناطق الاستوائية. الفترة من يونيو إلى نوفمبر تسمى “موسم الأعاصير”، حيث تتشكل جميع الأعاصير تقريبًا خلال هذه الأشهر، خاصة خلال أغسطس وسبتمبر وأكتوبر.
في هذا الوقت من العام، تتلقى المناطق الاستوائية كمية هائلة من الطاقة من الشمس، مما يتسبب في تبخر كميات هائلة من مياه المحيط.
يتحرك الهواء الدافئ الرطب، ويتشكل فوق سطح المحيط. تتحرك كتل ضخمة من الهواء الأكثر برودة والأثقل إلى الداخل، مما يجبر الهواء الرطب الدافئ إلى الأعلى، مما يؤدي إلى حركات دوامة عنيفة للهواء تتصاعد باتجاه مركز العاصفة.
مع سرعة رياح من 64 كيلو مترًا إلى 120 كيلو مترًا في الساعة. عندما تكون سرعة الرياح أقل من 120 كيلو مترًا في الساعة، يطلق عليها اسم عاصفة استوائية.
عندما تصل سرعة الرياح إلى ما يزيد عن 120 كيلو مترًا في الساعة، يعتبر ذلك بمثابة إعصار. مركز الإعصار المعروف باسم “العين” هادئ للغاية ولا يحتوي على رياح تقريبًا.
إقرأ أيضاً… متى سيكون العصر الجليدي القادم على كوكبنا؟
المواسم في الطقس.
ما هو الموسم؟ هذا يشير إلى النمط المتكرر المنتظم للتغير في الطقس خلال العام، عندما نتحدث عن الفصول الأربعة التي يعرفها معظمنا الصيف والشتاء والخريف والربيع.
على الرغم من اختلاف درجات الحرارة وكمية الأمطار من سنة إلى أخرى، فمن الآمن القول إن الأنماط الموسمية متسقة بشكل واضح.
ليست كل أجزاء الكرة الأرضية لها نفس التأثير في بعض الأماكن، فقد يكون الجو باردًا طوال العام ولكن في مناطق أخرى قد يكون الجو حارًا طوال العام، وهذا لا يعني أنه إما بارد أو حار، فهناك مكان ما يعاني من الدفء.
في معظم الأوقات ، يشهد العالم تغيرات بسبب الطريقة التي تواجه بها الأرض الشمس. الموسم هو قسم من العام يتميز بالتغيرات في الطقس والبيئة وساعات النهار.
تنتج الفصول عن المدار السنوي للأرض حول الشمس وميل محور دوران الأرض بالنسبة إلى مستوى المدار.
في المناطق المعتدلة والقطبية، تتميز الفصول بتغيرات في شدة ضوء الشمس الذي يصل إلى سطح الأرض، والتي قد تؤدي الاختلافات منها إلى دخول الحيوانات في حالة السبات الشتوي أو الهجرة، وكون النباتات غير نشطة.
مواسم الأرض: الربيع، الخريف، الصيف، الشتاء
المناخ.
المناخ هو متوسط الطقس الذي يستغرقه عادةً خلال فترة زمنية مدتها 30 عامًا لمنطقة وفترة زمنية معينة.
كما أن المناخ ليس مثل الطقس، ولكنه بالأحرى هو متوسط نمط الطقس لمنطقة معينة. يصف الطقس حالة الغلاف الجوي على المدى القصير، لكن ما هو نظامنا المناخي؟
نظام المناخ.
الغلاف الجوي هو الغلاف يغطي الأرض. إنها طبقة رقيقة من الغازات المختلطة التي تشكل الهواء الذي نتنفسه. تساعد هذه الطبقة الرقيقة أيضًا الأرض في أن تصبح شديدة الحرارة أو شديدة البرودة.
تغطي المحيطات حوالي 70 بالمائة من سطح الأرض. حجمها الكبير وخصائصها الحرارية تسمح لها بتخزين الكثير من الحرارة. بينما تغطي الأرض 27 في المائة من سطح الأرض وتؤثر التضاريس الأرضية على أنماط الطقس.
الجليد هو أكبر مصدر للمياه العذبة في العالم. وهي تغطي نسبة 3 في المائة المتبقية من سطح الأرض بما في ذلك معظم القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند. كما يلعب الجليد دورًا مهمًا في تنظيم المناخ، لأنه شديد الانعكاس.
المحيط الحيوي هو جزء من الغلاف الجوي للأرض والأرض والمحيطات يدعم أي نبات أو حيوان أو كائن حي. إنه المكان الذي تعيش فيه النباتات والحيوانات، بما في ذلك البشر. يؤثر المحيط على طقس الأرض وأنماط المناخ.
مؤشرات تغير المناخ.
- انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية – ارتفعت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الأنشطة البشرية في جميع أنحاء العالم بنسبة 35 في المائة من عام 1990 إلى عام 2010. وزادت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، المسؤولة عن حوالي ثلاثة أرباع إجمالي الإطلاقات، بنسبة 42 في المائة خلال هذه الفترة.
- تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي – ارتفعت تركيزات ثاني أكسيد الكربون والمزيد من غازات الدفيئة في الغلاف الجوي منذ بداية العصر الصناعي. وتعزى كل هذه الزيادة تقريبًا إلى الأنشطة البشرية. من عام 1990 إلى عام 2015، زاد إجمالي تأثير الاحتباس الحراري من غازات الدفيئة التي أضافها الإنسان إلى الغلاف الجوي للأرض بنسبة 37 بالمائة.
- تأثير المناخ– يجبر المناخ الدول على تغيير في توازن طاقة الأرض، مما يتسبب في الاحترار أو التبريد بمرور الوقت. يؤدي ارتفاع تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي إلى إحداث تأثير إيجابي على المناخ أو تأثير الاحترار.
نظام مناخ الأرض.
المناخ هو ظروف جوية طويلة الأجل في المنطقة. يشمل مناخ الأرض تفاعلات: الغلاف الجوي للغلاف المائي والغلاف الحيوي المحيط الجليدي. نظام المناخ هو تبادل الطاقة والرطوبة بين هذه المجالات
ما المقصود بعالِم المناخ؟
العالم الذي يدرس عددًا من خصائص الغلاف الجوي وأهمها العنصرين الرئيسيين اللذين يحددان المناخ هما متوسط درجة الحرارة ومتوسط هطول الأمطار السنوي.
يُطلق على الأشخاص الذين يدرسون المناخ علماء المناخ أو علماء الطقس. يستخدم علماء المناخ سجلات درجات الحرارة وهطول الأمطار لتحديد الطقس”الطبيعي” للمكان.
يفعلون ذلك عن طريق متوسط 30 عامًا من سجلات درجات الحرارة وهطول الأمطار. كما أنهم يتتبعون هذه المعلومات عن طريق عمل مخططات مناخية للمدن والمناطق.
إقرأ أيضاً…
مصطلحات مرتبطة بالطقس.
- الرطوبة.
الرطوبة هي مقياس لكمية بخار الماء في الهواء. والرطوبة النوعية هي الكمية الفعلية لبخار الماء الموجود. الرطوبة النسبية هي مقياس لكمية الرطوبة التي يحتويها الهواء مقارنة بالكمية القصوى التي يمكن أن يحتفظ بها عند درجة الحرارة تلك.
- المطر.
يتكثف بخار الماء في الغلاف الجوي ويشكل قطرات صغيرة، وتكفي أدنى حركة للهواء لمنعها من السقوط على الأرض.
- الثلج.
عندما تكون درجة حرارة الهواء أقل من درجة حرارة التجمد، يتكثف بخار الماء على شكل بلورات ثلجية.
- البَرَد
عندما تسقط قطرات المطر من السحابة فإنها تمر عبر الهواء البارد وتتجمد قبل أن تصل إلى الأرض تسمى المطر المتجمد.