عناصر المناخ
ستتعلم في هذا الدرس :
- عناصر المناخ والعوامل المؤثرة فيها .
- أجهزة قياس تلك العناصر – الحرارة والضغط الجوي والرياح والأمطار في سلطنة عمان .
مفاهيم أتعلَّمها من الدرس:
- عناصر المناخ .
- الإشعاع الشمسي.
- الإشعاع الأرضي.
- الضغط الجوي.
- الرياح المحلية .
- الأمطار التصاعدية.
- المنخفضات الجوية .
- الأعاصير .
أماكن أحددها على الخريطة :
- المحيط الأطلسي.
- قارة آسيا .
- مصر .
- السودان.
-جزر الكاريبي.
يتكون المناخ من مجموعة من العناصر هي :
الحرارة ، والضغط الجوي ، والرياح، والرطوبة ،والتساقط .
أولاً: الحرارة (Temperature):
تعد الحرارة أهم عناصر المناخ ، إذ ترتبط بها جميع العناصر الأخرى من ضغط ورياح ورطوبة ومظاهر التكاثف المختلفة ، كما أنها تؤثر تأثيراً كبيراً في توزيع مظاهر الحياة على سطح الأرض .
ويوضح الشكل التالي أهم مصادر الحرارة على الأرض.
أ- المصادر الأساسية:
١- الإشعاع الشمسي (Solar Radiation):
تعد الشمس المصدر الأول للحرارة على سطح الأرض، حيث تستقبل الأرض حوالي (٥٠٪) فقط من الاشعاع الشمسي وتتوقف كمية الأشعة الشمسية وأثرها على عوامل عدة منها : زاوية سقوط أشعة الشمس التي سبق توضيح أثرها .
شكل (٨)، ودرجة صفاء الجو، وخلوَّه من الغبار والسحب التي تعمل على امتصاص الحرارة شكل (٩)، ويؤثر الارتفاع عن مستوى سطح البحر على درجة الحرارة ، فكلما ارتفعنا عن مستوى سطح البحر انخفضت درجة الحرارة ، وذلك لأن الهواء
يسخن من الأسفل إلى الأعلى، كما يؤثر خلو سطح الأرض من النباتات والحشائش والغطاء الجليدي على كمية الأشعة الشمسية الواصلة إليه، حيث تعمل الحشائش على عكس ما بين ٣٪ إلى ١٠٪ من الأشعة الشمسية، بينما يعكس سطح الأرض المغطى بالثلوج والجليد ما بين ٥٠٪ إلى ٩٠٪ من نسبة الإشعاع الشمسي الواصل إليه.
٢- الإشعاع الأرضي (Terrestrial Radiation):
ب- المناطق الحرارية في العالم
تنقسم الى المناطق التالية:
١- المنطقة الحارة .
٢- المنطقة المعتدلة الشمالية .
٣- المنطقة المعتدلة الجنوبية .
٤- المنطقة الباردة الشمالية .
٥- المنطقة الباردة الجنوبية .
ج – قياس درجة الحرارة :
هناك نظامان يستخدمان الآن في العالم لقياس درجات الحرارة هما: النظام السيليزي والنظام الفهرنهيتي.ولقياس الحرارة يستعمل جهاز الثرمومتر الزئبقي (Thermometer) الذي نستخدمه لتسجيل درجة الحرارة بطريقة يدوية، أو الثرموجراف (Thermograph) الذي يسجل درجة الحرارة بطريقة آلية لمدة يوم كامل .
د – الحرارة في سلطنة عمان:
تسجل درجة الحرارة في السلطنة قيماً عالية نسبياً، ويقدر متوسط درجة الحرارة السنوي في السلطنة بحوالي (٢٦ س) ويتفاوت هذا المتوسط من مكان إلى آخر، وترتفع درجات الحرارة في شمال عمان ابتداء من شهر إبريل ، وتصل حدها الأقصى في شهري يونيو ويوليو(٤٥س)، ثم تعود للانخفاض حتى منتصف شهر مارس (٢٠° س)، ويزداد المدى الحراري بين الصيف والشتاء كلما ابتعدنا عن الساحل، أو زاد الارتفاع في المناطق الجبلية .
أما في الساحل الجنوبي من السلطنة، فتصل درجة الحرارة أقصاها في صلالة خلال الفترة بين شهري مارس ويونيو (٣٠س)، وتنخفض بين شهري يوليو وسبتمبر(٢٥°س)، ويعلل ذلك الانخفاض بسبب الضباب وتكاثف السحب نتيجة هبوب الرياح الموسمية الجنوبية الغربية على محافظة ظفار ، وهو ما يؤدي إلى احتجاب أشعة الشمس التي تسخن سطح الأرض .
ثانيا : الضغط الجوى Air Pressure:
الضغط الجوي هو وزن عمود الهواء فوق نقطة معينة (السنتمتر المربع الواحد ) على سطح الأرض، ويساوي عند سطح البحر وزن عمودٍ من الزئبق ارتفاعه (٧٦) سم أو (١٠١٣) مليبار، فإذا قلَّ عن ذلك، وصف بأنه ضغط منخفض (-)، وإذا ارتفع وصف بأنه ضغط مرتفع (+). ويختلف الضغط الجوي من منطقة إلى أخرى، ومن وقت إلى آخر، وهذا الاختلاف يرتبط بعوامل عدَّة أهمها :
الارتفاع عن مستوى سطح البحر :
كلما زاد الارتفاع عن مستوى سطح البحرقل الضغط الجوي .
درجة الحرارة :
كلما ارتفعت درجات الحرارة قلَّ الضغط الجوي، والعكس صحيح .
أ – التوزيع النظري للضغط الجوي :
يقصد بالتوزيع النظري للضغط الجوي ، أماكن وجود
الضغط الجوي المرتفع أو المنخفض الدائمة على سطح الأرض .
وتوجد سبعة نطاقات للضغط الجوي الدائم حسب هذا التوزيع. وهي كما يوضحها الشكل (١٦).
ب – التوزيع الحقيقي للضغط الجوي :
يتأثر التوزيع الحقيقي للضغط الجوي بدوران الأرض حول الشمس واختلاف الفصول الأربعة، حيث أن مناطق الضغط الجوي لا تدوم في أماكنها ، بل تنتقل إلى الشمال قليلاً في الصيف وإلى الجنوب قليلاً في الشتاء ، كما تتأثر بالعلاقة بين اليابسة والماء والتضاريس، ففي فصل الصيف تكون اليابسة أكثر سخونة من الماء ، فيتكون فوقها ضغط جوي منخفض ، ويتكون ضغط جوي مرتفع فوق المياه المجاورة وعلى دوائر العرض نفسها، ويحدث العكس في فصل الشتاء .
ج – قياس الضغط الجوي :
يقاس الضغط الجوي بعدد من الأجهزة ومنها: البارومتر المعدني (Barometer) شكل (١٩) الذي يقيس الضغط الجوي في وقت معين ، كما يوجد جهاز آخر مركب يقيس الضغط الجوي ويسجِّلهُ لفترة طويلة على شريط أسطواني يعرف بالباروجراف (Barograph) شكل (٢٠)، وهناك أجهزة حديثة متطورة لتسجيل الضغط الجوي بدقة متناهية منها الجهاز الذي يعرف بالمايكروباروجراف .
ثالثاً: الرياح (The Wind):
الرياح هي الحركة الأفقية للهواء من مكان إلى آخر على سطح الأرض ، وتنشأ نتيجة اختلاف الضغط الجوي بين منطقة وأخرى، فتتحرك الرياح من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط الجوي المنخفض، وتحمل الرياح صفات الجهة التي تهب منها، فقد تهب الرياح خفيفة وبلطف لا نحسُّ بها ، وقد تهب كعاصفة تدمر كل شئ في طريقها، حيث تتناسب حركة الهواء بين المكانين طردياً مع الفرق بين حالتي الضغط في المنطقتين، فإذا كان الفرق كبيراً هبَت الرياح قويةً، وإذا كان الفرق قليلا هبَّت ضعيفة .
وتقاس سرعة الرياح بواسطة الأنيمومتر، أما اتجاهها فيحدد بواسطة دوّارة الرياح التي تتألف من ذراع حديدي على شكل سهم يشير إلى الجهة التي تأتي منها الرياح، حيث تسمى الرياح باسم الجهة التي تأتي منها ، وليس باسم الجهة التي تهبّ عليها. ويرمز لذلك في الخرائط بأسهم تشير رؤوسها إلى الجهة المتجهة إليها الرياح. فمثلاً حينما يشير السهم إلى الشرق فإن هذه الرياح قادمة من الغرب.
أ – أنواع الرياح:
تقسم الرياح إلى أنواع عدة، وذلك حسب مدة هبوبها ومدى استمرارها ، وأهمها :
١- الرياح الدائمة :
وهي الرياح التي تهَّب على مناطق واسعة من العالم بصورة مستمرة طوال أيام السنة، وتنشأ بسبب وجود مراكز دائمة من الضغط الجوي المرتفع والمنخفض على سطح الأرض.
٢- الرياح الموسمية:
وهي الرياح التي تهب خلال أحد فصول السنة على مناطق محددة من العالم، وتنشأ بسبب التغيرات الواسعة التي تطرأ على درجة الحرارة والضغط الجوي بين اليابسة والمسطحات المائية خلال فصلي الصيف والشتاء، وتظهر في المناطق المدارية، وتغير من اتجاهها بين الصيف والشتاء . ومن أمثلتها :
الرياح الموسمية الشتوية القادمة من قارة آسيا ، والرياح الموسمية الجنوبية الغربية التي تهبّ على محافظة ظفار وجنوبي قارة آسيا، شكل (٢٣/أ و ٢٣ / ب).
٣- الرياح المحلية :
وهي الرياح التي تهب خلال فترات متفرقة ولمدة قصيرة من الزمن لا تتعدى الأسبوع ، وتنشأ بسبب الفروقات المحلية في درجات الحرارة والضغط الجوي، ويقتصر أثرها على مناطق محدودة ، ومن الأمثلة عليها: رياح الخماسين،ورياح الهبوب ، ورياح السموم الحارة في شبه الجزيرة العربية التي تسمى (الغربي) في سلطنة عمان .
٤- الرياح اليومية :
وهي الرياح التي تهب على الأماكن التي يتجاور فيها البحر مع اليابس، أوالجبل مع الوادي وتنشأ نتيجة اختلاف الضغط الجوي ليلاً ونهاراً بين اليابسة والماء، أو بين الجبل والوادي ، ومن الأمثلة عليها نسيم البر، ونسيم البحر، ونسيم الجبل ، ونسيم الوادي .
٥ – المنخفضات الجوية (Depression) والأعاصير (Cyclone):
المنخفضات الجوية هي حالة اضطراب مؤقت في الجو في مناطق جاذبة للرياح ، تنشأ نتيجة التقاء الهواء القطبي البارد مع الهواء المداري الدافئ الرطب ، وينتج عن ذلك انخفاض الضغط الجوي ، وتكوُّن السحب وسقوط الأمطار، وتتكون في فصل
الشتاء فوق البحار والمحيطات المعتدلة كالمحيط الأطلسي والبحر المتوسط .
أما الأعاصير فهي عبارة عن ظواهر مناخية تحدث نتيجة انخفاض الضغط الجوي بشدة ، وتنشأ فوق المحيطات المدارية
الدافئة، ويترتب عليها سقوط أمطار غزيرة مصحوبة برياح عاتية، وحدوث فيضانات تغرق المدن والقرى والأراضي الزراعية ، وتسمى في جزر الكاريبي باسم الهاركان وفي اليابان باسم التيفون، وتتكون في نهاية الصيف وبداية الخريف .
يقصد بالرطوبة (Humidity) كمية بخار الماء العالق في الهواء في حالة غير مرئية، والناتج عن عملية
التبخر تحت تأثير حرارة الأشعة الشمسية، ويستمد الهواء رطوبته من المسطحات المائية والنتح من النبات ، وتتغير نسبة بخار الماء من مكان إلى آخر تبعاً لدرجة الحرارة، والقرب أو البعد عن المسطحات المائية والارتفاع عن مستوى سطح البحر، ومن المعروف أن الهواء الساخن أكثر قدرة على حمل بخار الماء من الهواء البارد.
أ- قياس الرطوبة :
وتقاس نسبة الرطوبة في الجو بواسطة جهاز الهيجرومتر الذي يتكون من ترمومترين (جاف ومبلل) مثبتين في لوحة واحدة، حيث يعطي الترمومتر المبلل درجة حرارة أقل من الجاف، والسبب في ذلك وجود قطعة قماش مبللة بالماء تؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة في الترمومتر.
ب – التكاثف (Condensation):
هو تحول بخار الماء الموجود في الهواء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، بسبب انخفاض درجة حرارة الهواء . ومن أهم مظاهر التكاثف :
١- الندى (Dew):
قطرات مائية تتكون أثناء الليل وبخاصة في ساعات الصباح الباكر على الأسطح الباردة (زجاج السيارات، أوراق الأشجار). وذلك بعد أن يصل الهواء إلى نقطة الندى، وسرعان ما يتبخر الندى ويزول بعد أن تشرق الشمس، ويتشكّل الندى في حالة صفاء الجو وسكون الهواء.
هل تعلم ان:
نقطة الندى :
هي النقطة أو الحد الذي يسمح بتكاثف بخار الماء في الغلاف الجوي بأشكال متعددة ، وتعتمد هذه النقطة على كمية بخار الماء ودرجة الحرارة .
٢- الضباب (Fog):
تجمع كبير من قطيرات صغيرة من الماء المتطايرة في الجو بقرب سطح الأرض تؤدي إلى ضعف الرؤيا إلى ما دون ألف متر بفعل فقدان سطح الأرض لحرارته بالإشعاع ليلاً، ويتلاشى الضباب تدريجيا في الصباح مع ارتفاع حرارة الشمس .
٣- السحب أو الغيوم (Clouds):
وهي تجمعات من بخار الماء المتكاثف في طبقات الجو العليا على شكل جزئيات صغيرة باستطاعة الهواء حملها، وذلك بسبب انخفاض درجة الحرارة .
وتقسم السحب إلى ثلاث مجموعات هي :
السحب المرتفعة التي لا تسقط منها أمطار .
السحب المتوسطة التي تسقط منها أمطار بسيطة .
السحب المنخفضة (المزن الركامي ) التي تتميز بغزارة أمطارها.
خامساً: التساقط (Precipitation ) وأشكاله :
التساقط هو كل ما يسقط من ماء (في حالتيه السائلة والصلبة) على سطح الأرض، فبعد تكاثف بخار الماء على طبقة التروبوسفير تكبر حبيبات الماء المتكاثفة ، الأمر الذي يجعل الهواء غير قادر على حملها فتسقط على سطح الأرض على شكل أمطار أو برد أو ثلوج .
وتنقسم الأمطار حسب طريقة صعود بخار الماء إلى: أمطار تضاريسية وأمطار تصاعدية وأمطار إعصارية كما يوضحها الشكل (٣٢ أ، و٣٢ب، و٣٢ج).
أ- قياس المطر:
يتم قياس المطر بالمليمتر أو السنتميتر بواسطة جهاز قياس المطر شكل (٣٣)، الذي يوضع في العراء بعيداً عن العوائق المادية جميعها، ويتكوّن هذا الجهاز من اسطوانة معدنية يعلوها قمع يدخل المطر من خلاله، وبداخل الاسطوانة يوجد أنبوب داخلي يتجمع فيه ماء المطر.
ب – الأحوال المناخية في سلطنة عمان:
تتعامد الشمس في فصل الصيف على مدار السرطان الذي يمر بمحافظة مسقط ، لذلك ترتفع درجة الحرارة في السلطنة في هذا الفصل، ويسود فيها ضغط جوي منخفض كما هو الحال في باقي أجزاء قارة آسيا. وتهب على السلطنة في هذا الفصل الرياح الموسمية الجنوبية الغربية التي تتأثر بها محافظة ظفار، وتؤدي إلى سقوط الأمطار الموسمية ( الخريف).
وتتعامد الشمس في فصل الشتاء على مدار الجدي البعيد عن السلطنة ؛ لذلك تنخفض درجة الحرارة فيها، ويسود ضغط جوي مرتفع. وتهب على السلطنة في هذا الفصل رياح شمالية شرقية قادمة من قارة آسيا وتكون جافة، وعند عبورها بحر عُمان تتحمل ببخار الماء، وقد تسقط أمطار على جبال حجر عُمان.
وتمر على السلطنة في فصل الشتاء بعض المنخفضات الجوية القادمة من حوض البحر المتوسط ، وتسبب سقوط أمطار على شمال السلطنة .
وتهب على السلطنة رياح غربية أو شمالية غربية تعرف محلياً (الغربي) وتكون حارة جافة في فصل الصيف ، وباردة جافة في فصل الشتاء ، كما تهبُّ على بعض المناطق الساحلية رياح الكوس التي غالباً ما تكون معتدلة الحرارة ومنعشة.
