[b]الباب الخامس: الغلاف الجوي
مدخل
...
البَاب الخَامِس: الغِلَاف الجوّي:
تعريفه:
الغلاف الجوي -أو الهواء المحيط بنا- عبارة عن طبقة غازية تحيط بالكرة الأرضية، ويبلغ سمك هذه الطبقة حوالي 350 كيلو مترا فوق سطح البحر. وتحدث في الجزء الأسفل من الغلاف الجوي كثير من المظاهر المناخية من حرارة وتكاثف بخار الماء وتساقطه، وهذا الجزء هو الذي يهمنا من الوجهة المناخية.
العناصر التي يتكون منها الغلاف الجوي:
يتكون الغلاف الجوي من أربعة عناصر "غازات" معروفة في الطبيعة هي "شكل 96":
1- النيتروجين "الآزوت" 78.21%
2- الأوكسجين 20.96%
3- أرجون 00.79%
4- ثاني أكسيد الكربون 00.04%
ولا تتفاعل هذه الغازات مع بعضها لأن كلا منها يحتفظ بخواصه مستقلة في الجو، ولولا ذلك لتحول الغلاف الجوي أو الهواء إلى عنصر واحد لا يكون له خواص ومؤثرات الهواء الحالي.
وإلى جانب الغازات السابقة هناك مواد عالقة بالغلاف الجوي لها تأثيراتها المناخية الواضحة، وأهم هذه المواد الغبار وبخار الماء.
العوامل الرئيسية التي يتوقف عليها المناخ:
تطالعنا الصحف كل يوم بحالة الطقس من حيث الحرارة والرياح والأمطار.
كما أن المذياع والتليفزيون ينقلان إلينا أيضا طقس اليوم لما له من أهمية. إذ إنه لا يمكن مزاولة العمل بنجاح بالنسبة للفلاح إذا جاء اليوم غير صحو أو غير مشمس، وبالنسبة لقائد السفينة الشراعية إذا جاءت الريح غير مناسبة. ودراستنا هذه لا تختص بحالة الطقس وحده، وإنما تهمنا كجغرافيين بصفة خاصة حالة المناخ. وعلى ذلك يجب أن نفرق بين الطقس والمناخ:
شكل "96": العناصر التي يتكون منها الهواء
ويقصد بالطقس حالة الجو في مكان ما من حيث الحرارة والرطوبة والرياح والأمطار لمدة قصيرة قد تكون يوما أو بعض يوم، ولذلك فإنه لا بد من نشر حالة الطقس بانتظام في كل يوم عن طريق محطات خاصة تسمى محطات الأرصاد الجوية التي تهتم بتدوين أي تغيرات في حالة الجو.
أما المناخ فهو متوسط حالة الجو لمدة طويلة قد تكون شهرا أو فصلا أو سنة. فيقال مثلا إن مناخ إقليم البحر المتوسط، دفيء ممطر شتاء، حار جاف صيفا، والصحراء الكبرى مثلا مناخها حار جاف طول العام.
وهناك عوامل رئيسية لها أثر واضح في الحالة المناخية لأي مكان على سطح الأرض هي:
أولا: موقع المكان بالنسبة لخط العرض:
يتأثر مناخ أي مكان بحسب قربه أو بعده عن خط الاستواء، فكلما كان المكان قريبا من خط الاستواء ارتفعت درجة حرارته. وكلما بعد عنه انخفضت درجة حرارته. والسبب في ذلك أن الجهات الاستوائية أكثر من غيرها تعرضا لأشعة الشمس العمودية. "شكل 97".
فالأشعة التي تصل عمودية إلى الأرض تكون أقوى من الأشعة التي تصلها مائلة، لأن الأشعة المائلة تخترق مسافة أطول في الجو، فتفقد قسما أكبر من قوتها، بينما الأشعة العمودية التي تخترق مسافة أقصر تفقد قسما أقل. أضف إلى ذلك أن الأشعة العمودية تتركز في مساحة أصغر من سطح الأرض فتزداد قوتها ويعظم تأثيرها، بينما تتوزع الأشعة المائلة على مساحة أكبر فيقل تركيزها ويضمحل تأثيرها "شكل 97".
شكل "97": الأشعة العمودية "أ"، الأشعة المائلة "ب"
ثانيا: توزيع اليابس والماء:
ترسل الشمس أشعتها إلى سطح الكرة الأرضية فيسخن اليابس والماء، ولكن اليابس يسخن بسرعة أكثر من الماء.
وسبب ذلك طبيعة الماء السائلة، وتحركه في هيئة أمواج وتيارات مائية وحركات مد وجزر، كل ذلك يؤدي إلى توزيع الحرارة على سطوح أكبر من الماء، وعدم حصرها في جزء محدود كما هو الحال في اليابس. أضف إلى ذلك أن أشعة الشمس تستطيع أن تنفذ خلال الماء إلى عمق كبير بسبب شفافيته مما يؤدي إلى توزيع الإشعاع الشمسي في سمك كبير من الماء، بينما يتركز الإشعاع في سمك رقيق في حالة اليابس المعتم الذي يتصف برداءة التوصيل للحرارة.
وبما أن الأجسام التي تمتص حرارتها بسرعة تفقدها بسرعة أيضا، فإن اليابس يبرد بسرعة في حين يبرد الماء ببطء، ويترتب على ذلك أن هواء البحر يكون أبرد من هواء اليابس في فصل الصيف وأدفأ منه في فصل الشتاء. ولهذا يؤثر البحر في مناخ الجهات القريبة منه.
ثالثا: الارتفاع أو الانخفاض عن سطح البحر "التضاريس":
من المعروف أن درجة الحرارة تنخفض درجة مئوية واحدة كلما ارتفعنا عن سطح البحر بمقدار 150 مترا. والعكس فإن درجة الحرارة ترتفع درجة مئوية واحدة كلما انخفضنا عن سطح البحر بمقدار 150 مترا. وعلى ذلك فإن المرتفعات أقل حرارة من السهول المنخفضة، لهذا نجد سكان السهول يتخذون المرتفعات كمصيف وقت اشتداد الحرارة والرطوبة في السهول.
ويدل انخفاض درجة الحرارة مع الارتفاع على أن سطح الأرض هو مصدر الحرارة التي تسخن الهواء، أي أن الهواء يسخن بملامسته لسطح الأرض. ومع أن أشعة الشمس تسخن طبقات الهواء العلوي بطريق مباشر أثناء مرورها خلالها في طريقها إلى سطح الأرض، إلا أن مقدرة الهواء العلوي على امتصاص أشعة الشمس ضعيفة بعكس الطبقات السفلى من الهواء التي تستطيع امتصاص كمية أكبر من الإشعاع الشمسي، بسبب كثرة ما يعلق بها من غبار وبخار ماء.
رابعا: التيارات البحرية:
تدفع الرياح المياه السطحية في البحار والمحيطات، وتسبب لذلك تيارات بحرية تسير بحذاء شواطئ القارات، وتؤثر هذه التيارات على مناخ الجهات الساحلية لهذه القارات. فإن كانت آتية من جهات أبرد من الجهات الساحلية التي تسير إليها تسبب انخفاضا في درجة الحرارة وجفافا في المناخ. أما إذا كانت آتية من جهات أدفا من الجهات التي تقصدها سبب ذلك ارتفاعا في درجة الحرارة ورطوبة في الجو.
فلو نظرت إلى شكل "98" ترى أنه يوجد بالمحيط الأطلنطي تيارات دفيئة تدفعها الرياح العكسية الجنوبية الغربية نحو أوروبا، فتجلب الأمطار والدفء، إلى السواحل الغربية للقارة. وهناك تيارات باردة تأتي إلى السواحل الشمالية الغربية لقارة أفريقية، وكذلك إلى الجهات الجنوبية الغربية منها "تتبعها على الخريطة" في حين أن التيارات الاستوائية تكون دافئة دائما سواء في شرق القارة أو غربها، فتزيد من حرارة الجهات الساحلية الاستوائية، وتزيد أيضا من رطوبتها.
شكل "98": التيارات البحرية خامسا: الرياح:
للرياح تأثير كبير على مناخ الإقليم الذي تهب عليه، فإذا كانت تهب من جهات دفيئة فإنها ترفع حرارة الأقليم، أما إذا كانت تهب من جهات باردة فإنها تخفض من درجة حرارته. وإذا كانت الرياح محملة ببخار الماء وانخفضت درجة حرارتها أثناء هبوبها فإنها تسقط الأمطار، أما إذ كانت آتية من جهات جافة كالصحاري مثلا فلا تسقط أمطارا.
الفَصلُ الأول: دَرَجَة الحَرَارة
مصدر حرارة الجو:
تعتبر درجة الحرارة أهم عنصر من عناصر المناخ، نظرا لأنها تؤثر على بقية العناصر الأخرى من ضغط جوي ورياح ورطوبة. وللحرارة آثار واضحة على الإنسان والحيوان والنبات. وترجع حرارة الجو أصلا إلى الشمس التي تحمل أشعتها الضوء والحرارة في وقت واحد إلى الأرض، وتكون هذه الأشعة عمودية على خط الاستواء، ومائلة على خطوط العرض الأخرى، ويزداد ميلها كلما اقتربنا من القطبين "انظر شكل 97" وهذا الميل يضعف أثرها الحراري، لأنها تخترق طبقة سميكة من الغلاف الجوي، كما أنها تنتشر على مساحة أكبر من سطح الأرض.
بالإضافة إلى حرارة الشمس فإن حرارة الأرض الباطنية أو الإشعاع الأرضي، الذي يتمثل في أشعة قاتمة، له أثر ضعيف جدا بالنسبة لأشعة الشمس، حيث إنه يعطي حرارة ولا يعطي ضوءا. ووظيفة الإشعاع الأرضي رد الحرارة الشمسية من الأرض إلى الهواء.
قياس وتسجيل درجة الحرارة:
أولا: تقاس درجة الحرارة عن طريق:
1- قياس درجة الحرارة العادية.
2- قياس أعلى وأدنى درجة للحرارة. ويتم القياس بواسطة الترمومتر "شكل 99" وهو عبارة عن أنبوبة رفيعة من الزجاج مدرجة بها بعض الزئبق الذي يمتد وينكمش تبعا لارتفاع وانخفاض درجة الحرارة.
وهناك أنواع من الترمومترات نذكر منها:
النوع الأول: وهو ترمومتر مئوي، ودرجاته من الصفر، وهي الدرجة التي يتجمد عندها الماء "درجة التجمد". وينتهي عند درجة 100، وهي درجة غليان الماء "درجة الغليان".
شكل "99": ترمومتر مئوي وفهرنهيتي النوع الثاني: وهو ترمومتر فهرنهيتي، ودرجاته تبدأ من درجة 32 وهي درجة التجمد. وتنتهي بدرجة 212 وهي درجة الغليان.
ومعنى ذلك أن الدرجة المئوية تعادل 1.8 درجة فهرنهيتية، ولما كان النوع الأول أسهل من النوع الثاني، فقد أخذ به في أغلب جهات العالم، ومنها جمهورية مصر العربية، إلا أن هناك نوعا من الترمومترات يدرج أحد جانبيه بالتدريج المئوي، والجانب الآخر بالتدريج الفهرنهيتي. ويجب أن يوضع هذا الترمومتر في وضع رأسي دائما "كما هو موضح بالشكل".
وهناك أيضا ترمومترات خاصة تقيس النهايتين العظمى والصغرى لدرجة الحرارة "شكل 100" ويجب أن توضع ترمومترات النهايتين العظمى والصغرى في وضع أفقي دائما مع ميل بسيط، كما في شكل "100". ويتكون الترمومتر الذي يقيس أعلى درجة للحرارة أثناء اليوم من:
شكل "100": ترمومتر النهاية الصغرى للحرارة، وترمومتر النهاية العظمى للحرارة
1- مستودع للزئبق.
2- اختناق في أنبوبة الزئبق يسمح بتمدد الزئبق في الأنبوبة في حالة ارتفاع درجة الحرارة، ولا يسمح بعودة الزئبق مرة ثانية إلى المستودع في حالة انخفاض درجة الحرارة.
3- أنبوبة رفيعة.
أما الترمومتر الذي يقيس أدنى درجة للحرارة أثناء اليوم فإنه يختلف عن الترمومتر السابق حيث إنه:
1- يستعمل الكحول الملون بدلا من الزئبق.
2- به مؤشر لا يتأثر بتمدد الكحول عند ارتفاع الحرارة، ولكنه يتراجع إلى الخلف عند انخفاضها مع الكحول، ليشير إلى أدنى درجة وصلت إليها درجة الحرارة. وإذا ارتفعت درجة الحرارة مرة أخرى فإن الكحول يتمدد في الأنبوبة، ولكنه يترك المؤشر في موضعه دون أن يتحرك.
ثانيا: يتم تسجيل درجة الحرارة بواسطة جهاز الترموجراف، وهو يسجل درجات الحرارة لفترة من الزمن تبلغ عادة أسبوعا، ويتكون كما في "شكل 101" من:
شكل "101": جهاز الترموجراف "مسجل الحرارة"
1- قطعة معدنية تتأثر بدرجة الحرارة من حيث تمددها وانكماشها تبعا لارتفاع وانخفاض درجة الحرارة.
2- رافعة تنقل الحركة السابقة إلى ذراع متصل بها.
3- ذراع يتحرك عن طريق الرافعة إلى أعلى أو إلى أسفل تبعا لتمدد وانكماش القطعة المعدنية. وبنهاية الذراع ريشة تملأ بالحبر.
شكل "102": جدول قراءات الرصد الجوي.
4- أسطوانة تدور حول نفسها بواسطة ساعة بداخلها مرة في الأسبوع، ويلف حول هذه الأسطوانة ورقة رسم خاصة ترسم عليها الريشة التي ينتهي بها الذراع خطا بيانيا يبين سير درجة الحرارة خلال الأسبوع.
كيفية قراءة الترمومترات:
1- قراءة الترمومتر العادي:
في الساعة الثامنة من صباح كل يوم يقرأ الرقم المجاور لنهاية عمود الزئبق، ويدون في جدول خاص بذلك كما في الشكل رقم "102". ويجب أن تكون القراءة دقيقة بحيث تعين نهاية عمود الزئبق بالدرجة الصحيحة وأجزاء الدرجة.
أ- ترمومتر النهاية العظمى يعين درجة الحرارة 40 درجة مئوية
ب- ترمومتر النهاية العظمى وقد عادت نهاية عمود الزئبق بسبب تحريكه إلى 18 درجة مئوية
شكل "103": طريقة قراءة ترمومتر النهاية العظمى للحرارة
2- قراءة ترمومتر النهاية العظمى:
تقرأ كل يوم درجة الحرارة التي تعينها نهاية عمود الزئبق في الأنبوبة.
شكل "103أ" وتدون في الجدول الخاص بها. ثم بعد ذلك يعد الترمومتر للاستعمال بتحريكه بشدة كما في شكل "103ب" حتى يتم رجوع الزئبق إلى مستودعه عن طريق القوة.
3- قراءة ترمومتر النهاية الصغرى:
في الوقت الذي يقرأ فيه الترمومتر السابق يجب أن يقرأ ترمومتر النهاية الصغرى. ويشير إلى النهاية الصغرى طرف المؤشر البعيد عن مستودع الكحول "شكل 104أ". وبعد ذلك يعد للقراءة مرة ثانية عن طريق رفع طرف مستودعه إلى أعلى حتى تتساوى نهاية المؤشر مع نهاية الكحول من جديد "شكل 104ب".
أ- ترمومتر النهاية الصغرى وقد وصلت نهاية الكحول ومعها المؤشر إلى 12 درجة مئوية بسبب انخفاض درجة الحرارة
ب- ترمومتر النهاية الصغرى وقد تحرك عمود الكحول من جديد إلى درجة 20 وترك المؤشر عند درجة 10 وهي أقل درجة وصل إليها.
شكل "104": طريقة قراءة ترمومتر النهاية الصغرى للحرارة
إعداد الترموجراف للاستعمال وطريقة قراءته:
تتبع الخطوات الآتية لإعداد الترموجراف:
1- في الساعة الثامنة صباح يوم الاثنين من كل أسبوع ترفع الورقة البيانية التي حول الاسطوانة، ويوضع بدلا منها ورقة جديدة يمسك طرفاها بواسطة ماسك معدني، وتضبط الريشة على يمين الماسك المعدني وعلى بداية الورقة التي يكتب عليها تاريخ بداية الأسبوع.
2- بعد مرور أسبوع تدور الاسطوانة دورة كاملة حول نفسها، فيظهر لك أن سن الريشة على يسار الماسك المعدني، وعلى ذلك يكون سن الريشة قد رسم على الورقة خطا بيانيا أثناء الأسبوع.
3- يلزم لتغيير الورقة رفع الغطاء الخارجي فيظهر الترموجراف كما في الشكل "105".
شكل "105": الترموجراف بعد رفع غطائه الخارجي
شكل "106": الترموجراف وقد أبعد الذراع عن الاسطوانة ورفع غطاء الاسطوانة
4- يبعد الزراع والريشة عن الأسطوانة، وعندئذ يمكن إدارة الأسطوانة باليد دون أن تمسها الريشة. ثم ينزع غطاء الأسطوانة فيبدو من تحته مفتاح الساعة، فتدار حتى تمتلئ كما في الشكل "106".
5- يرفع الماسك المعدني إلى أعلى لتخليصه من حافة الأسطوانة فتنفصل الورقة منه كما في شكل "107" ثم يكتب عليها تاريخ اليوم الأخير من الأسبوع المسجلة أرصاده في الورقة.
شكل "107" أ: الترموجراف وقد انحنى الماسك المعدني إلى الخارج وانفصل طرفا الورقة
شكل "107" ب: ورقة بيانية للترموجراف
6- تركب ورقة جديدة وتثبت على الاسطوانة، ويعاد الماسك المعدني عليها، ثم يركب غطاء الاسطوانة، وبذلك يعود الجهاز إلى وضعه السابق. ويغطى بغطائه الخارجي. ثم يوضع الجهاز في موضعه الخاص في كشك الأرصاد.
بعد الانتهاء من الخطوات السابقة تفرد الورقة البيانية كما هو موضح في الشكل "107ب" وتقرأ التغيرات الحرارية أثناء الدورة التي مرت بها درجة الحرارة أثناء الأسبوع، ويبين الوقت الذي تبلغ فيه درجة الحرارة أقصاها، والوقت الذي تبلغ فيه الحرارة أدناها.
كيفية حساب المتوسطات لدرجة الحرارة:
من قراءة الترمومترات السابقة وقراءة الورقة البيانية لجهاز الترموجراف يمكن معرفة درجة الحرارة في أي مكان في ساعات اليوم المختلفة "الساعة 8 صباحا و 2 بعد الظهر، 8 مساء"، ومن هذه القراءات يستخرج المتوسط اليومي للحرارة، ومنها يمكن معرفة المتوسط الشهري، ومن المتوسطات الشهرية يمكن معرفة المتوسط السنوي للحرارة، وبذلك يمكن الحكم على مناخ الإقليم إذا كان حارا أو معتدلا أو باردا.
ويمكن حساب المتوسط اليومي عن طريق أخذ أعلى درجة الحرارة والتي تحدث عادة في الساعة الثانية بعد الظهر، وأدنى درجة للحرارة وتحدث حوالي الساعة الرابعة صباحا، ثم نجمعهما ونقسم حاصل الجمع على 2.
المتوسط اليومي: درجة الحرارة العظمي + درجة الحرارة الصغرى
2
ويمكن أن نحسب المتوسط الشهري على أساس جمع المتوسطات اليومية خلال الشهر، ثم نقسمها على عدد أيام هذا الشهر. وعن طريق المتوسط الشهري نحسب المتوسط السنوي والذي يكون بجمع المتوسطات الشهرية لدرجة الحرارة وقسمتها على عدد شهور السنة.
ويجب أن نقرن المتوسط الحراري بالفرق بين أعلى وأدنى درجة للحرارة ويسمى هذا الفرق بالمدى الحراري. حيث إنه لمعرفة أقصى وأدنى درجة للحرارة سواء لليوم أو للسنة أهمية عظمى، لأنهما يعطيان فكرة صحيحة عن درجة حرارة المكان، وأثر ذلك في الحياة البشرية والنباتية والحيوانية، وذلك لأن متوسط الحرارة لأي مكان لا يعطي صورة صحيحة، فقد يكون المتوسط 20 م لمكان تتراوح فيه الحرارة بين 14 درجة م في الشتاء، 26 درجة م في الصيف، أو لبلد تتراوح فيه درجة الحرارة بين 7 درجات م في الشتاء، 33 درجة م في الصيف.
خطوط الحرارة المتساوية:
عبارة عن خطوط تصل بين الأماكن التي تتساوى في معدل درجة حرارتها سواء الشهرية أو السنوية، وذلك بعد أن تعدل هذه المعدلات إلى مستوى سطح البحر.
فإذا كان معدل درجة حرارة المكان 12 درجة مئوية وارتفاع هذا المكان عن سطح البحر 3000 متر، فإننا نزيد درجة مئوية واحدة عن كل 150 مترا في الارتفاع، بحيث تكون حرارة هذا المكان على الخريطة هي 32 درجة مئوية. وعلى ذلك فإن حساب خطوط الحرارة المتساوية يكون على أساس واحد لجميع الأماكن وهو مستوى سطح البحر.
ولخطوط الحرارة المتساوية فائدة كبيرة حيث إنها تعطي صورة عامة عن توزيع الحرارة، والتي لا يمكن الحصول عليها بغيرها، كما أن تعرجاتها وانثناءاتها تبين لنا أثر العوامل الكثيرة مثل توزيع اليابس والماء، وأثر التيارات البحرية والرياح، وأثر الغطاء النباتي وغير ذلك من العوامل "انظر شكل 108 أ، ب".
وبالنظر إلى خرائط خطوط الحرارة المتساوية نجد أن تلك الخطوط تتجه بصفة عامة من الشرق إلى الغرب تبعا لاتجاه خطوط العرض. وهذا أمر طبيعي لأن خطوط العرض تؤثر في توزيع الحرارة. ويصيب كل الأماكن التي تقع على خط عرض واحد نفس القدر من أشعة الشمس، هذا باستثناء بعض العوامل المحلية التي قد يكون لها تأثير في تغيير هذه الأحوال العامة.
وإذا ما أجرينا مقارنة بين نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، لوجدنا أن خطوط الحرارة المتساوية السنوية تكون أقل تعرجا وأكثر استقامة في نصف الكرة الجنوبي عنها في النصف الشمالي. وذلك لارتفاع نسبة اليابس في النصف الشمالي. وسيادة الماء في النصف الجنوبي.
وحينما ننظر إلى خريطة خطوط الحرارة المتساوية في شهر يوليو نلاحظ الآتي "شكل 108أ".
"شكل 108أ""شكل 108 ب"
1- أشد جهات العالم حرارة في النصف الشمالي، حيث تقع الصحاري المدارية ممثلة في الصحراء الكبرى الأفريقية وصحاري غربي آسيا ووسطها، وفيها يبلغ المتوسط الحراري أكثر من 30 درجة مئوية.
2- لا أثر للتجمد "الانخفاض الحراري لما دون الصفر" في النصف الشمالي باستثناء شمال جرينلندا، لذلك تكون جميع موانيه مفتوحة للملاحة البحرية.
3- تنحني خطوط الحرارة المتساوية نحو القطب على يابس النصف الشمالي لشدة حرارته، ونحو خط الاستواء على محيطاته لانخفاض حرارة المياه نسبيا.
4- يسير خط صفر درجة مئوية في نصف الكرة الجنوبي كأنه خط مستقيم لأنه يقع جميعه على الماء.
5- لا أثر للتجمد في قارات النصف الجنوبي لأنها لا تمتد كثيرا نحو القطب الجنوبي.
وبالمثل يمكننا أن نتبين عدة ملاحظات على خريطة خطوط الحرارة المتساوية في شهر يناير "شكل 108ب":
1- تقع أشد جهات العالم برودة في يابس النصف الشمالي في أقصى شمال أمريكا الشمالية وشمال شرق سيبيريا، حيث تهبط درجة الحرارة إلى -40 درجة مئوية، وهو ذلك الجزء من اليابس الذي يسمى "قطب البرودة"، ولا نظير له في شتاء النصف الجنوبي "باستثناء القارة القطبية الجنوبية".
2- تنحني خطوط الحرارة المتساوية في نصف الكرة الشمالي فجأة وبشدة نحو خط الاستواء فوق يابس القارات البارد، كما تنثني فجأة وبشدة أيضا فوق المحيطات الأكثر دفئا "لاحظ تأثير كل من تيار الخليج الدافئ في المحيط الأطلسي، وتيار اليابان الدافئ في المحيط الهادي"، بينما في يوليو نجد العكس صحيحا.
3- أشد جهات العالم حرارة في يناير تقع في النصف الجنوبي على اليابس حول مدار الجدي حيث توجد صحراء استراليا وكلهاري واتكاما التي يبلغ متوسط حرارتها 30 درجة مئوية.
4- ينحني خط الحرارة 20 درجة مئوية نحو خط الاستواء قرب سواحل غرب أفريقيا وسواحل غرب أمريكا الجنوبية لوجود التيارات البحرية الباردة "تيار بنجويلا البارد وتيار بيرو البارد".
المناطق الحرارية العامة
مدخل
...
المناطق الحرارية العامة:
بعد أن عرفنا سابقا أن الأساس في توزيع الحرارة على سطح الأرض هو مقدار تعامد الشمس على دوائر العرض المختلفة، فإن الأقاليم الاستوائية تكون حارة، أما الأقاليم القطبية فهي باردة، وفيما بين هذه الأقاليم تتدرج درجة الحرارة تبعا لبعد الإقليم عن خط الاستواء أو القرب من القطبين. ولما كانت خطوط العرض لا تكون فواصل دقيقة بين المناطق الحرارية على سطح الأرض، لذا فقد قسم الجغرافيون سطح الأرض إلى مناطق حرارية على أساس المتوسط السنوي لدرجة الحرارة، ويمكن أن نلخص هذه المناطق الحرارية العامة فيما يلي "انظر الخريطة شكل 108":
1- المنطقة الحارة:
وهي المنطقة فيما بين مداري السرطان والجدي. وتمتاز بقلة التغيرات بين فصول السنة، ويبلغ فيها المتوسط السنوي لدرجة الحرارة 20 درجة مئوية أو أكثر، إلا أن الحرارة تزداد في فصلي الربيع والخريف نظرا لتعامد الإشعاع الشمسي عليها.
2- المنطقتان المعتدلتان:
المنطقة الأولى شمالية فيما بين مدار السرطان والدائرة القطبية الشمالية، أما الثانية فهي فيما بين مدار الجدي والدائرة القطبية الجنوبية.
ومتوسط الحرارة السنوي بهما 15 درجة مئوية، وكل منهما حارة في الصيف ومعتدلة في الشتاء.
"شكل 108": المناطق الحرارية
3- المنطقتان الباردتان:
وتقع المنطقة الأولى شمال الدائرة القطبية الشمالية، والثانية جنوب الدائرة القطبية الجنوبية ولا يتعدى المتوسط الشهري للحرارة فيهما 10 درجات مئوية إلا في أربعة أشهر.
4- المنطقتان القطبيتان:
وفيهما يقل المتوسط الشهري للحرارة عن 10 درجات مئوية على مدار السنة.
الفَصلُ الثَّاني: الضّغط الجَوّي وعلاقته بالدورة الهوائية العامة
الضغط الجوي:
الهواء كسائر المواد له وزن وثقل معين، ويمكنك أن تثبت ذلك عن طريق وزن زجاجة مملوءة بالهواء ثم وزنها بعد تفريغ الهواء منها. فتجد أن وزنها في الحالة الأولى أكبر من وزنها في الحالة الثانية. وكلما كان الجسم ثقيلا كلما كان ضغطه كبيرا، والعكس صحيح.
ويعرف مقدار وزن الهواء فوق أي مكان بالضغط الجوي وهو يعادل عمودا من الزئبق ارتفاعه 76 سنتيمترا أو 30 بوصة، ويحسب متوسطه إما بالسنتيمتر أو الملليمتر أو بالبوصة وأجزائها، أو بالمليبار وهو يساوي "0.75من الملليمتر أو 0.03 من البوصة تقريبا". وتبعا لذلك يكون ضغط الهواء على سطح الأرض كبيرا عند مستوى سطح البحر، ويقل تبعا للارتفاع. وذلك لتناقص ثقل الهواء بالارتفاع لتخلخله، وقلة كثافته في الطبقات العليا عنه في الطبقات السفلى.

العوامل التي تؤثر في الضغط الجوي
درجة الحرارة
...
وهناك عدة عوامل تؤثر في الضغط الجوي هي:
1- درجة الحرارة:
فإذا ارتفعت تمدد الهواء وانخفض ضغطه، والعكس صحيح، لذلك يكون الضغط مرتفعا في الصباح والشتاء لانخفاض الحرارة، ومنخفضا عند الظهر وأثناء الصيف لارتفاع الحرارة. ولهذا فإن توزيع الحرارة على سطح الأرض من أهم العوامل التي تتحكم في توزيع الضغط الجوي.
2- كمية بخار الماء العالق بالجو:
من المعروف أن بخار الماء أخف من الهواء في الطبقات السفلى من الغلاف لجوي. فإذا كثر في الهواء خف وزنه وانخفض ضغطه، وإذا قل وجوده في الهواء ارتفع الضغط.
2- كمية بخار الماء العالق بالجو:
من المعروف أن بخار الماء أخف من الهواء في الطبقات السفلى من الغلاف لجوي. فإذا كثر في الهواء خف وزنه وانخفض ضغطه، وإذا قل وجوده في الهواء ارتفع الضغط.
4- الارتفاع عن مستوى سطح البحر:
فكلما زاد الارتفاع كلما نقص وزن الهواء وقل ضغطه، بسبب تناقص سمك الغلاف الجوي. وتخلخل الهواء وقلة كثافته.
5- توزيع اليابس والماء:
ينخفض الضغط على اليابس نهارا وصيفا، وعلى المسطحات البحرية والمحيطية ليلا وشتاء، والعكس صحيح. وذلك لأن توزيع اليابس والماء يؤثر في درجة الحرارة، وهذه تؤثر بدورها في الضغط. لذلك يختلف الضغط على اليابس والماء في نفس خطوط العرض وهذا واضح جدا في النصف الشمالي في يوليو بين خطي عرض 40 - 70 درجة شمالا حيث يزداد تداخل اليابس والماء.

قياس الضغط الجوي وتسجيله:
يقدر الضغط الجوي بواسطة:
1- البارومتر الزئبقي.
2- البارومتر المعدني.
وهما جهازان للقياس.
3- الباروجراف: وهو جهاز للتسجيل.
ويتكون البارومتر الزئبقي كما في شكل "109".
شكل "109": البارومتر الزئبقي
أ- أنبوبة بها زئبق طرفها الأعلى مقفل، وطرفها الأسفل مفتوح ومنكس في حوض به زئبق.
ب- حوض به زئبق سطحه معرض للجو.
وكلما زاد الضغط الجوي على سطح الحوض ارتفع الزئبق في الأنبوبة، ويحدث العكس إذا انخفض الضغط الجوي.
أما البارومتر المعدني: فهو يشبه الساعة شكل "110" وهو عبارة عن صندوق معدني مستدير، تستخدم به صفائح معدنية مفرغة من الهواء. تتأثر بالضغط الجوي فتحرك المؤشر الذي يبين مقدار الضغط الجوي على قرص مدرج.
ويتركب جهاز الباروجراف الذي يسجل بنفسه الضغط الجوى مما يأتي "شكل 111":
1- صفائح معدنية تتأثر بالضغط الجوي، فتتحرك إلى أسفل إذا زاد الضغط وإلى أعلى إذا قل هذا الضغط.
شكل "110": البارومتر المعدني
2- عدة روافع تنقل حركة الصفائح إلى ذراع متصل بها.
3- ذراع في نهايته ريشة، ويتحرك الذراع تبعا لحركة الصفائح فيرتفع إلى أعلى أو إلى أسفل.
4- اسطوانة تدور بواسطة ساعة دورة كاملة كل أسبوع، وتثبت عليها ورقة بيانية خاصة، ترسم عليها الريشة خطا يبين سير الضغط الجوي خلال الأسبوع.
كيفية إعداد الباروجراف للاستعمال:
يتبع في إعداد الباروجراف للاستعمال نفس الخطوات التي اتبعت في إعداد جهاز الترموجراف.
خطوط الضغط المتساوي:
وهي الخطوط التي تصل بين الأماكن التي يتساوى فيها الضغط الجوي في ساعة معينة من اليوم كما هو الحال في خرائط الطقس أو في شهر أوفي سنة وذلك بعد تعديله إلى مستوى سطح البحر، كما هو الحال في خطوط الحرارة المتساوية، حيث إن الضغط يقل بالارتفاع بمقدار ملليبار واحد لكل ارتفاع مقداره 9 أمتار "انظر شكل 111- أ، ب".
شكل "111": جهاز الباروجراف "مسجل الضغط الجوي"
الضغط الجوي والدورة الهوائية العامة:
أجرِ التجربة الآتية لمعرفة مدى العلاقة بين الضغط الجوي والدورة الهوائية العامة فالشكل رقم "112" يمثل صندوقا زجاجيا مقفولا ومملوءا بالماء، وضع تحته جهاز اشتعال في منتصفه فينشأ عن ذلك تحرك المياه في هيئة تيارات مائية، الساخن منها يصعد إلى أعلى، والبارد يهبط إلى أسفل.
والهواء على سطح الأرض مثل الماء في الصندوق الزجاجي، وجهاز الاشتعال يمثل الشمس التي ترسل أشعتها عمودية على الجهات الاستوائية، وعن طريق تأثير درجة الحرارة ينخفض الضغط الجوي على هذه الجهات عن الضغط الواقع على الجهات الواقعة حول خطي عرض 30 درجة شمالا وجنوبا، فتحدث دورة هوائية عامة تشمل العالم بأكمله.
شكل "111 أ": خطوط الضغط المتساوي على قارة آسيا شتاء
شكل "111 ب": خطوط الضغط المتساوي على قارة آسيا صيفا
شكل "112": تحرك التيارات نتيجة لارتفاع درجة الحرارة
ذلك أن الهواء عند المنطقة الاستوائية يسخن وتزيد كمية بخار الماء فيه بسبب كثرة التبخر، ومن ثم تقل كثافته، وينخفض ضغطه، وتنشط التيارات الهوائية الصاعدة، ويرتفع الهواء إلى طبقات الجو العليا، فيتجه قسم منه نحو الشمال وقسم آخر نحو الجنوب في شكل رياح عليا. لكن انتقاله في الطبقات العليا الباردة يؤدي إلى برودته وتكاثف جو من بخار الماء فيه، وعندئذٍ تزداد كثافته، ويرتفع ضغطه فيهبط جزء منه نحو سطح الأرض حول خط عرض 30 درجة شمالا وجنوبا "عروض الخيال" وينشأ عن ذلك تشكيل منطقتين للضغط المرتفع إحداهما في النصف الشمالي والثانية في النصف الجنوبي. بينما يتابع الجزء الباقي من الهواء تحركه في الطبقات العليا متجها نحو القطبين. وهناك تشتد برودته، ويزداد ضغطه، فيهبط عندهما على شكل تيارات هوائية هابطة تساعد في تكوين منطقتين من الضغط المرتفع.
وتتشعب التيارات الهابطة عند كل من خطي عرض 30 درجة شمالا وجنوبا إلى شعبتين قرب سطح الأرض، تتجه إحداهما نحو خط الاستواء على شكل رياح سطحية هي التي تعرف بالرياح التجارية أو الشرقية، وتتجه الشعبة الأخرى نحو كل من الدائرتين القطبيتين على شكل رياح سطحية أيضا تعرف بالرياح العكسية أو الغربية.
أما التيارات الهابطة عند القطبين فتتجه في هيئة رياح سطحية نحو كل من الدائرتين القطبيتين، هي الرياح القطبية. وتتقابل الرياح القطبية مع الرياح العكسية بالقرب من كل من الدائرتين القطبيتين. وينشأ عن تقابلهما تيارات هوائية صاعدة هي المسئولة، مع زيادة كمية بخار الماء في الهواء في تلك العروض، عن تشكيل منطقتي الضغط المنخفض حول الدائرتين القطبيتين الشمالية والجنوبية.
وتتشعب هذه التيارات الصاعدة في طبقات الجو العليا، فتتجه شعبة منها نحو كل من القطبين، حيث تبرد ويزداد ثقلها فتهبط إلى سطح الأرض، بينما تتجه شعبة أخرى نحو كل من خطي عرض 30 درجة شمالا وجنوبا حيث تبرد وتقل كمية الرطوبة بها فيزداد ثقلها وتهبط إلى سطح الأرض. وتعرف هذه الدورة بدورة الهواء العامة حول الكرة الأرضية.
ومن الشكل رقم "113" نتبين في الدورة الهوائية أربع مناطق تمتاز بالحركة الرأسية وهي تقع حول خط الاستواء، وخط عرض 30 درجة، 60 درجة تقريبا شمالا وجنوبا، ثم عند القطبين، والهواء يصعد في الأولى والثالثة فيساعد على وجود ضغط منخفض، ويهبط في الثانية والرابعة فيساعد على وجود ضغط مرتفع.
شكل "113": الدورة الهوائية ومناطق الضغط
والخلاصة هي أنه يوجد على سطح الأرض مناطق ذات ضغط منخفض وأخرى ذات ضغط مرتفع، وأن الرياح السطحية تهب من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض، ومناطق الضغط المنخفض والمرتفع هذه تسمى بمناطق الرهو أو الركود لهدوء الهواء عندها. حيث تكون حركة الهواء إما صاعدة أو هابطة.
المناطق الرئيسية للضغط الجوي
مدخل
...
المناطق الرئيسية للضغط الجوي:
تتوزع مناطق الضغط على سطح الأرض كالآتي شكل "114":
شكل "114": توزيع مناطق الضغط الجوي الرئيسية
1- منطقة الضغط المنخفض حول خط الاستواء:
وهي التي تسمى بمنطقة الرهو الاستوائي. وهي ذات ضغط منخفض لشدة حرارتها ورطوبتها وتياراتها الهوائية الصاعدة.
2- منطقتان من الضغط المرتفع:
وتوجد إحداهما شمال مدار السرطان عند خط عرض 30 درجة شمالا، والأخرى جنوب مدار الجدي حول خط عرض 30 درجة جنوبا. وذلك بسبب التيارات الهوائية الهابطة إلى سطح الأرض، وبسبب جفاف الهواء أيضا.
3- منطقتان من الضغط المنخفض عند الدائرتين القطبيتين:
نتيجة للتيارات الصاعدة عن طريق تقابل الرياح الآتية من ناحية المدارين بالرياح الآتية من القطبين وأيضا لرطوبة الهواء.
4- منطقتان من الضغط المرتفع نوعا:
عند القطبين بسبب برودة الهواء وجفافه فوقهما وبسبب تياراتها الهوائية الهابطة.
التوزيع الحقيقي للضغط الجوي:
هذا وينبغي أن نشير إلى أن هذه المناطق جميعها تتزحزح نحو الشمال أو نحو الجنوب بمقدار يتراوح بين 5، 10 درجات عرضية، وذلك تبعا لحركة الشمس الظاهرية بين المدارين، وأنها تبلغ أقصى تزحزح لها في نصف الكرة الشمالي في شهرى يوليو وأغسطس، وأقصى تزحزح لها في نصف الكرة الجنوبى في شهري يناير وفبراير.
والواقع أن مناطق الضغط المشار إليها لا تمثل إلا التوزيع النظري للضغط الجوي، بافتراض أن سطح الكرة الأرضية كله متجانس، أي أنه مكون إما من اليابس أو من الماء، كما يفترض أيضا أن الإشعاع الشمسي متعامد دواما على دائرة الاستواء.
وهذا بالطبع مخالف للواقع. فسطح الأرض يتكون من يابس وماء. وهما يتأثران بالحرارة بدرجات متفاوتة. كما أن توزيع اليابس والماء غير متكافئ في نصفي الكرة. أضف إلى ذلك تأثير عوامل أخرى محلية كشكل التضاريس والتداخل بين اليابس والماء. كل ذلك يؤدي إلى تمزق الصورة العامة لمناطق الضغط.
ويمكننا في ضوء ما تقدم أن نورد الملاحظات التالية:
1- مناطق الضغط لا تثبت في مواضعها، بل تنتقل شمالا وجنوبا تبعا لحركة الشمس الظاهرية.
2- مناطق الضغط في النصف الجنوبي أكثر انتظاما منها في النصف الشمالي، بسبب التجانس في سطح النصف الجنوبي.
3- تختلف نظم نظم توزيع الضغط فوق الكتل القارية تبعا لاختلاف الحرارة في فصول السنة، وكذلك تبعا للتضاريس. بينما نجد نظم الضغط فوق المحيطات أكثر انتظاما.
الفصل الثالث: الرياح
مدخل
...
الفَصل الثَّالِث: الرِّيَاح
ذكرنا أن الرياح تهب من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض، وتدور الرياح حول مراكز الضغط المختلفة بتأثير حركة الأرض حول محورها من الغرب إلى الشرق فيؤثر ذلك في اتجاه الرياح، فيجعلها تنحرف إلى يمين اتجاهها في النصف الشمالي للكرة الأرضية وإلى يسار اتجاهها في النصف الجنوبي، ويعرف هذا بقانون فرل. فمثلا الرياح الآتية من الشمال تنحرف وتصبح شمالية شرقية والآتية من الجنوب تصير جنوبية غربية. أما في نصف الكرة الجنوبي فتصير الرياح الآتية من الشمال شمالية غربية، والآتية من الجنوب تصبح جنوبية غربية كما في شكل "113".
قياس الرياح:
تقاس سرعة الرياح بواسطة جهاز الأنيمومتر شكل "115" ويتركب من:
1- أربع طاسات كروية توضع فوق عمود تدور حوله في مستوى أفقي بواسطة الرياح.
2- عداد يبين سرعة الرياح نتيجة لسرعة دوران الطاسات.
وتقدر سرعة الرياح عن طريق قراءة العداد، ويدون الرقم الذي يدل عليه وليكن 1524.64 كما هو مبين في الشكل "116أ"، وبعد ثلاث دقائق يقرأ العداد مرة ثانية، ويدون الرقم الذي يدل عليه وليكن 1526.14 كما هو مبين في الشكل "116ب"، فالفرق بين القراءتين يكون 1526.14-1524.64= 0.50 كيلو متر عبارة عن سرعة الرياح في ثلاث دقائق، ومنه يستدل على أن سرعتها في الدقيقة هي 1/2 كيلو متر، أي أن سرعتها 30 كيلو متر في الساعة.
شكل "115": الأنيمومتر "مقياس سرعة الرياح"
أما اتجاه الرياح فيعرف بواسطة جهاز يسمى دوارة الرياح كما هو في شكل "117" ويتكون من:
1- ذراع من الحديد على شكل سهم يركب على عمود رأسي من الحديد يدور عليه في مستوى أفقي.
2- ذراعين من الحديد مثبتين في العمود الرأسي تشير أطرافهما إلى الجهات الأصلية.
ويعين اتجاه الرياح عن طريق رأس السهم التي تتجه دائما إلى الجهة التي تأتي منها الرياح، ففي الشكلين "118أ، 118ب" تؤثر حركة الرياح في ذيل السهم العريض، أما رأسه فلا يتأثر بها لأنها مدببة، فإذا كانت الرياح تهب من الغرب إلى الشرق، ثم غبرت اتجاهها فأصبحت تهب من الجنوب إلى الشمال، فإنها تدفع أمامها ذيل السهم نحو الشمال، ولذا تصبح رأس السهم المدببة تتجه نحو الجنوب مشيرة إلى الجهة التي تهب منها الرياح.
أ- القراءة الأولى ب- القراءة الثانية
شكل "116": عداد مقياس سرعة الرياح
العوامل المؤثرة في حركة الرياح:
1- التباين في الضغط الجوي:
فالهواء يتحرك في هيئة رياح تهب من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. ويشير اتجاه خطوط الضغط الجوي المتساوية إلى اتجاه الرياح التي تهب عادة شبه موازية لها.
2- التضاريس:
تؤثر في سرعة الرياح التي تزداد بالارتفاع عن منسوب البحر. وتتسبب عوائق التضاريس في تغيير اتجاه الرياح. وانقسامها أحيانا إلى عدة شعب.
3- قوة كوريولي:
وهي القوة الانحرافية الناشئة عن دوران الأرض حول نفسها فتنحرف الرياح إلى يمين اتجاهها الأصلي في نصف الكرة الشمالي، وإلى يسار
اتجاهها الأصلي في النصف الجنوبي على نحو ما أسلفنا "قانون فرل". ولو افترضنا أن الأرض ثابتة لأصبحت الرياح تهب مباشرة في خط مستقيم من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض.
شكل "117": جهاز دوارة الرياح
أنواع الرياح
مدخل
...
أنواع الرياح: للرياح أنواع مختلفة أهمها:
1- الرياح الدائمة.
2- الرياح الموسمية.
3- الرياح المحلية.
4- الرياح اليومية.
1- الرياح الدائمة:
وهي أهم أنواع الرياح إذ إنها تهب طول العام وتشمل الرياح المنتظمة التجارية والعكسية "الغربية" والقطبية "شكل 119".
الرياح التجارية:
تهب من منطقتي الضغط المرتفع فيما وراء المدارين "عروض الخيل 30 درجة
و 35 درجة شمالا وجنوبا" إلى منطقة الضغط المنخفض "الرهو أو الركود" الاستوائي، ويكون اتجاهها شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي، وجنوبية شرقية في نصف الكرة الجنوبي. وهذه الرياح منتظمة طول السنة سواء في اتجاهها أو في قوتها، وتكاد تقتصر على طبقات الجو السفلى، وكانت لها أهمية عظيمة في الملاحة البحرية أيام شيوع السفن الشراعية. فالرياح الشمالية الشرقية هي التي ساعدت كولومبس في اجتياز المحيط الأطلنطي من غرب أفريقية إلى جزر الهند الغربية. وهذه الرياح جافة بصفة عامة إلا إذا مرت على البحار والمحيطات فإنها تتشبع ببخار الماء، الذي يسقط على شكل أمطار على الأجزاء المرتفعة في السواحل الشرقية من القارات التي تقع في مناطق هبوبها، ولكنها تصل جافة إلى الأجزاء الغربية من القارات التى تقع في نفس العروض. وهذا هو السبب في أن معظم صحاري العالم في مجال هبوب الرياح التجارية تقع في غرب القارات.
أ- الرياح تهب من الغرب ب- الرياح غيرت اتجاهها فأصبحت تهب من الجنوب
شكل "118": تعيين اتجاه الرياح وللرياح التجارية أثر في تلطيف الجو في الأقاليم التي تهب عليها، لأنها تنتقل من جهات أقل حرارة إلى جهات أعلى حرارة.
شكل "119": الرياح الدائمة.
والرياح التجارية ذات سرعة معتدلة تتراوح بين 16-24 كيلو مترا في الساعة، وهي أكثر استقرارا وهدوءا في الأجزاء الشرقية من المحيطات عنها في الأجزاء الغربية منها.
الرياح العكسية الغربية:
تهب من منطقتي الضغط المرتفع وراء المدارين "عروض الخيل" إلى منطقتي الضغط المنخفض عند الدائرتين القطبيتين، واتجاهها جنوبية غربية في النصف الشمالي للكرة الأرضية، وشمالية غربية في النصف الجنوبي، وتعرف أحيانا بالرياح الغربية أو الغربيات. وتختلف عن الرياح التجارية بقلة انتظامها وعدم استقراراها على حالة واحدة في اتجاهها أو في قوتها. كما تمتاز بظهور كثير من الأعاصير التي تنتقل من الغرب إلى الشرق، وأثناء هبوب الأعاصير يسود الاضطراب في اتجاه الرياح وسرعتها، وقد تحدث عواصف هوجاء، تصحبها رياح تهب من كل الجهات. والرياح العكسية تهب على جهات أبرد من الجهات التي تهب منها، وتكون مشبعة بالبخار، ولذلك فإنها تجلب الدفء والأمطار للجهات التي تهب عليها في غربي القارات.
والرياح الغربية أكثر انتظاما في نصف الكرة الجنوبي عنها في النصف الشمالي. فهي تتصف في النصف الشمالي بالتغير الكبير من فصل لآخر. بسبب الاختلاف الفصلي في درجات الحرارة وفي توزيع الضغط فوق اليابس والماء اللذين يتداخلان في بعضهما بشكل واضح. أما في النصف الجنوبي فهبوبها منتظم بسبب تجانس السطح لغلبة الماء عليه. خاصة فيما بين دائرتي عرض 35 درجة - 60 درجة جنوبا.
الرياح القطبية:
تهب من القطبين إلى منطقتي الضغط المنخفض عند الدائرتين القطبيتين، ويكون اتجاهها شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي، وجنوبية شرقية في النصف الجنوبي، ومن أهم مميزات هذه الرياح أنها باردة وجافة. وهي رياح ضعيفة في العادة، ولهذا عندما تلتقي بالرياح العكسية، تتفوق عليها الأخيرة، وتسود في مجالات هبوبها. هذا ويؤدي التقاء الرياح العكسية بالرياح القطبية إلى تشكيل جبهة هوائية تتولد على امتدادها الأعاصير التي تنتقل من الغرب إلى الشرق مع الرياح الغربية.
2- الرياح الموسمية
تهب الرياح في مواسم معينة، وتتميز بأن اتجاهها يتغير في معظم الأحيان في فصل الصيف عنه في الشتاء، وهي تظهر غالبا فيما بين المدارين، وعلى المناطق الشرقية للقارات، وخير مثل لدينا هو الرياح التي تهب على القارة الآسيوية وخاصة على الهند والهند الصينية والصين واليابان وكوريا. وهي على نوعين: موسمية شتوية، وموسمية صيفية.
ففي الشتاء يكون الهواء باردا فوق قارة آسيا فيزداد ضغطه بسبب ارتفاع كثافته، في حين يكون الهواء على المحيطين الهادي والهندي أدفأ من الهواء على اليابس، وبالتالي يكون ضغطه أقل ارتفاعا، وتبعا لذلك تندفع الرياح من القارة الآسيوية نحو المحيطين السابقين "شكل 120" أي أنها تهب من الداخل نحو السواحل الجنوبية والشرقية، وتتميز هذه الرياح الموسمية الشتوية بأنها باردة جافة، إلا إذا عبرت البحار أو المحيطات، فإنها تتشبع ببخار الماء الذي يسقط على شكل أمطار عندما تعترضها المرتفعات.
شكل "120": الرياح الموسمية في فصل الشتاء
وفي فصل الصيف يحدث العكس، حيث يكون الهواء على القارة أكثر حرارة مما يقلل من ضغطه "ضغط منخفض"، في حين يكون الهواء على المحيط الهندي والهادي أقل حرارة، وبالتالي أعلى ضغطا، فتندفع الرياح منها نحو القارة، وتكون جنوبية شرقية على شرقي القارة، وجنوبية غربية على الهند، وهذه الرياح الصيفية لها أهمية عظيمة، لأنها تأتي بالأمطار الغزيرة على جنوب القارة وشرقها، تلك الأمطار التي يتوقف عليها قيام الزراعة ونجاحها في تلك الجهات "شكل 121".
شكل "121": الرياح الموسمية في فصل الصيف
وتنفرد القارة الآسيوية بهذا النظام الموسمي المثالي، وتوجد نظم شبه موسمية في جهات أخرى من العالم مثل جنوب وجنوب شرق الولايات المتحدة الأمريكية، وفي شمال استراليا، وفي الحبشة، وفي سواحل اليمن وعسير.
3- الرياح المحلية
وهي رياح تنشأ نتيجة لاختلاف الضغط في مساحة صغيرة ولمدة قصيرة، كما تسببها عوامل خاصة بالتضاريس. وهي تختلف عن الرياح الموسمية في أنها لا تشمل موسما كاملا وإنما تهب في فترات متقطعة.
وتهب الرياح المحلية حول الانخفاضات الجوية، ونظام هبوبها لذلك له نظام خاص لا يتمشى بالضرورة مع دورة الهواء العامة. ففي النصف الشمالي من الكرة الأرضية تهب الرياح المحلية في مقدمة الانخفاضات الجوية من الجنوب. ولذلك تكون حارة أو دافئة خصوصا في النصف الصيفي من السنة. أما في مؤخرة الانخفاض فتهب من الشمال، ولذلك تكون باردة خصوصا في النصف الشتوي من السنة. ولكل من هذه الرياح تأثيره الخاص من الوجهة البشرية. وهي تسمى بأسماء متباينة بحسب المناطق التي تهب عليها.
ويمكن تقسيم الرياح المحلية إلى المجموعات الرئيسية الثلاث الآتية:
1- مجموعة الرياح المحلية الحارة:
ويهب معظمها في مقدمة الانخفاضات الجوية، وأشهرها الخماسين والقبلي، والسيروكو والسولانو، والهرمطان والهبوب.
2- مجموعة الرياح المحلية الدفيئة:
ويهب معظمها في مقدمة الانخفاضات الجوية، ولكنها لا تظهر إلا في المناطق الجبلية، حيث تكتسب معظم حرارتها نتيجة لتضاغطها على منحدرات الجبال، ومن أشهرها رياح الفون والشنوك.
3- مجموعة الرياح الباردة:
وتهب في مؤخرة الانخفاضات الجوية، كرياح المسترال في وادي الرون، ورياح البورا في شمال البحر الأدرياتي.
الرياح المحلية الحارة:
الخماسين:
ويكون هبوبها في فصل الربيع وأوائل الصيف، أي في مارس وأبريل ومايو ويونيو بمعدل ثلاث مرات في الشهر. وهي لا تهب في جميع هذه الفترة بانتظام، ولكنها تهب في فترات متقطعة عندما توجد منطقة من الضغط المنخفض في شمال غربي الدلتا "شكل 122".
والخماسين رياح ساخنة ترفع من درجة الحرارة، وتحمل الغبار وتنشره في الجو، فيؤذي الإنسان والحيوان والنبات الرقيق كالخضر التي تتأثر بانخفاض الرطوبة النسبية انخفاضا واضحا.
والأيام التي تسود فيها هي في المتوسط 27 يوما في كل عام، منها نحو سبعة أيام في كل من مارس وأبريل، وستة في فبراير، وخمسة في مايو، ويومان في يونيو. ويستمر هبوب الرياح حين يمر انخفاض خماسيني على مصر من يوم إلى خمسة أيام، ويكون فيها يوم واحد شديد الحرارة قاسيا، ويكون الجو فيه مكفهرا متربا، يبعث في النفس الضيق.
ويختلف اتجاه الريح باختلاف موقع المكان من مركز الإعصار. ويكون اتجاهها جنوبية شرقية إذا كان مركز الإعصار في غرب الدلتا، فإذا أصبح في شمال الدلتا صارت جنوبية، فإذا ما صار في شرق الدلتا أصبحت جنوبية غربية. وهي تسبب الكثير من الحرائق في الريف بسبب اضطراب وكثرة تغيير اتجاهاتها، كما تنشر أمراض العيون. وتبلغ درجة الحرارة أثناء الموجة الحارة 45 درجة مئوية. وفي نهاية الموجة تهب الرياح باردة من الشمال فتنخفض الحرارة إلى نحو 15 درجة مئوية.
ومن أمثلة الرياح المحلية الحارة المتربة التي تهب في الربيع من الجنوب إلى الشمال في الصحراء الكبرى الأفريقية رياح الجبلي "القبلي" في ليبيا، وفي صحراء العرب رياح السموم.
السيروكو:
رياح محلية قوية تهب من الصحراء الكبرى الأفريقية إلى صقلية وجنوب إيطاليا واليونان، في فصل الربيع. ويساعد على ازدياد قوتها التغير السريع في الضغط الجوي من الجنوب إلى الشمال. وتكون محملة بالأتربة، ثم تتشبع بالرطوبة عند مرورها على مياه البحر المتوسط، فتسقط حمولتها على تلك الجهات من مياه ومطر. وللسيروكو آثار سيئة على الإنسان بسبب حرارتها ورطوبتها وغبارها، وعلى النبات الذي قد يتلف بسببها.
السولانو:
وهي كالسيروكو رياح ساخنة تهب من الصحراء الكبرى على جنوب إسبانيا، وتكون محملة بالرمال والرطوبة. وهي تهب شرقية على منطقة جبل طارق، وتتسبب في أحداث دوامات مائية تكون خطرا على الملاحة. ويطلق عليها أحيانا اسم الليفانتر Levanter، المأخوذة من كلمة ليفانت Levant، وهو التعبير الذي يطلق على منطقة الحوض الشرقي للبحر المتوسط.
الهرمطان:
وهي رياح محلية حارة شديدة الجفاف، تهب من الصحراء الكبرى في فصلي الشتاء والربيع، نحو ساحل غانة في غرب أفريقيا، واتجاهها شرقي. وسبب هبوبها الاختلاف بين الضغط المرتفع فوق الصحراء الكبرى في الشتاء وبين الضغط المنخفض الاستوائي. ورغم أنها حارة ومتربة إلا أن السكان هناك يرحبون بهبوبه