الاثنين، 11 أبريل 2016

كيف تنشأ الرياح

الرياح السطحية


تعتبر الرياح من أهم عناصر الطقس المؤثرة على الأنشطة التي يزاولها الإنسان سواء على اليابسة أو في البحر. و عندما تهب الرياح بقوة كبيرة فهي تشكل خطرا كبيرا على حياته.  و في المجال البحري حيث الرياح تكون أكثر قوة مقارنة باليابسة تشكل تهديدا كبيرا على السفن المتواجدة على سطح البحر إذ يمكن أن تؤدي إلى إغراقها أو دفعها إلى مسافات بعيدة. و منذ القديم إستطاع الإنسان إستغلال الطاقة الريحية من أجل السفر في البحار و ذلك باستعمال القوارب الشراعية. و بفضل ذلك استطاع أن يعبر البحار و المحيطات الشاسعة من أجل إستكشاف عوالم و قارات ظلت مجهولة لزمن بعيد. و حاليا و بفضل التقدم العلمي إستطاع الإنسان تطوير تكنولوجيا من أجل توليد الطاقة الكهربائية من الرياح. و في المجال الترفيهي, إبتكر مجموعة من الرياضات البحرية تعتمد على قوة الرياح مثل ركوب القوارب الشراعية, الكيت سورف (Kitsurf), الويند سورف (Windsurf)...
في هذا المقال سوف نتطرق إن شاء الله إلى هذا العنصر الأساسي من عناصر الجو. سوف نتعرف على كيفية تكونه و كيف يتم قياسه و ما هي خصائصه, و ما علاقته بالضغط الجوي و كيف يرمز إليه في خرائط الارصاد الجوية.
تعريف الرياح السطحية و كيفية نشأتها:
الرياح السطحية هي الحركة الأفقية للهواء المتواجد بالقرب من سطح الأرض. هذه الحركة تنتج عن الإختلاف الحاصل في الضغط الجوي من مكان الى اخر على الكرة الأرضية. هذه الرياح تعمل على تعديل هذه الفروقات المسجلة في الضغط الجوي. وهكذا تنتقل الرياح مندفعة من أماكن الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. كلما كان الفرق في الضغط كبيرا كانت الرياح قوية و العكس صحيح. لكن إضافة إلى قوة الضغط الجوي, فإن إتجاه الرياح يتأثر أيضا بالقوة التاتجة عن دوران الأرض حول نفسها و قوة الإحتكاك مع سطح الأرض. و بالتالي فإن إتجاه الرياح لا تكون متوازية مع الخطوط المتساوية الضغط و إنما تميل قليلا إلى اليمين.   
خصائص الرياح:
الإتجاه الإصطلاحي للرياح هي الإتجاه الذي تأتي منه الرياح و يعبر عنه الرصديون بزاوية تحسب إنطلاقا من الشمال في منحى دوران عقارب الساعة. و تسمى الرياح حسب إتجاه قدومها. هناك إتجاهات أصلية (شمالية, شرقية, جنوبية أو غربية) و إتجاهات أخرى فرعية (شمالية شرقية, جنوبية غربية,...). أما قوة الرياح فيعبر عنها بالمتر في الثانية أو العقدة كما يستعمل أيضا سلم بوفور(Echelle Beaufort) للرياح. هذا السلم يستعمل في مجال الأرصاد البحرية و يحتوي على 13 درجة. و حسب قوة الرياح يتم تصنيفها إلى ضعيفة, معتدلة و قوية.
كيف تقاس الرياح ؟
من أجل قياس سرعة و اتجاه الرياح يستعمل الرصديون أجهزة خاصة لهذا الغرض. الجهاز الذي يقيس قوة الرياح يسمى المرياح  (الأنيمومترAnémomètre). و الجهاز الذي يشير إلى إتجاه الرياح يسمى دوارة الرياح (Girouette الجيرويت). و يتم قياس الرياح على مستوى 10 أمتار. سرعة الرياح الأكثر إستعمالا و الأكثر تعبيرا هي متوسط الرياح خلال عشر دقائق. لكن هذه الأجهزة تقيس أيضا سرعة الهبات اللحظية و التي يمكن أن تتجاوز السرعة المتوسطة ب 40 في المائة من قيمتها.

 قاعدة بويز بالوت (Buys-Ballot عالم أرصاد ألماني-1857م):
وضع العالم الألماني بويزبالوت قاعدة تبين العلاقة بين اتجاه الرياح و الضغط الجوي. تنص هذه القاعدة على أنه إذا وقفنا مديرين الظهر للرياح في النصف الشمالي للكرة الأرضية فان الضغط الجوي المرتفع يتواجد على يميننا والمنخفض في جهة اليسار. في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية يحدث العكس.
و كنتيجة لذلك, ففي النصف الشمالي للكرة الأرضية, تدور الرياح حول المنخفضات الجوية (D) في المنحى المعاكس لدوران عقارب الساعة. و تدور في منحى دوران عقارب الساعة حول المرتفعات الجوية (A).
كيف يرمز للرياح في خرائط الرصد الجوي:
يتم تمثيل الرياح في الخرائط الجوية بخطوط مستقيمة صغيرة تمثل اتجاه الرياح تنتهي بأسنان مائلة تعبر عن قوة الرياح. أصل هذه  القطع المستقيمة هو المكان الذي تهب اليه الرياح في حين يمثل عدد الأسنان وطولها سرعة الرياح. مكان تواجد محطة الرصد يمثل بواسطة دائرة صغيرة ملونة جزئيا بالأسود حسب نسبة السماء المغطاة بالغيوم (الثلث,الربع,النصف,...) عندما يتعلق الأمر بالخرائط التحليلية. و في خرائط التوقعات تمثل بنقطة عوض الدائرة.

ما هي أنواع الرياح الرئيسية ؟
أنواع الرياح الأساسية وهي أربعة:
1- الرياح الدائمة:
الرياح الدائمة الهبوب في المنطقة ذاتها من العالم تسمى الرياح السائدة. و هذه الرياح تحدد أنماط الأحوال الجوية حول الكرة الأرضية. و يعود تكون الرياح السائدة إلى كون المناطق الإستوائية تتلقى حرارة أكثر من المناطق القطبية، لذا يندفع الهواء الحار شمال و جنوب خط الإستواء حيث يبرد. و تتأثر إتجاه الرياح بحركة دوران الأرض حول نفسها.
أ- الرياح التجارية: وتـهب هذه الرياح من منطقتي الضغط المرتفع المداريتين نحو منطقة الضغط المنخفض الاستوائية، وتكون شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي، وجنوبية شرقية في نصف الكرة الجنوبي، وتمتاز  الرياح التجارية بأنها جافة وغير ممطرة لأنها تأتي من جهات دافئة إلى جهات حارة.
ب- الرياح العكسية: تـهب الرياح العكسية من منطقة الضغط المرتفع الموجود حول دائرتي 30 ْ شمالا وجنوبًا إلى الدائرين القطبيتين، وتهب عادة من الجنوب الغربي في نصف الكرة الشمالي، ومن الشمال الغربي في نصف الكرة الجنوبي، وهي تكون غالبا ممطرة ودافئة، وسبب ذلك أنها تأتي من جهات دافئة إلى جهات باردة نوعًا، وكثيرًا ما تصحب الرياح العكسية معها الأعاصير وهي عواصف شديدة الهبوب كثيرة الرعد والبرق مع تقلبات سريعة يضطرب معها الجو كثيرًا.
ت- الرياح القطبية: : تـهب الرياح القطبية من القطب الشمالي نحو الدائرة القطبية الشمالية، وتأتي من الشمال الشرقي كما تهب من القطب الجنوبي نحو الدائرة القطبية الجنوبية وتكون جنوبية شرقية وهي رياح باردة جافة.

2-الرياح اليومية:
هذه الرياح تهب يوميا و بصفة دورية و في مناطق محددة نتيجة لإختلاف درجة الحرارة في تلك المناطق مما يؤدي إلى إختلاف موضعي (محلي) للضغط الجوي. مثال على هذا الرياح هو نسيم البحر و نسيم البر(أنظر أسفله). كما تهب أيضا في مناطق الوديان والأحواض الجبلية ، وتسمى نسيم الجبل (في الليل) ، ونسم الوادي (في النهار).
3-الرياح الموسمية:
سميت بالموسمية لأنها تهب في مواسم معينة و في مناطق محددة على سطح الأرض. أهم المناطق التي تهب فيها قارة اسيا حيث يختلف هبوبها ما بين فصل الصيف و الشتاء. وهي توجد في مناطق تداخل كتل الهواء القادمة من اليابسة والأخرى القادمة من البحر، وهي تكون على شكل حركة هوائية متناوبة بين الصيف والشتاء ، وتهب في مواسم محددة ، فتكون في الشتاء بمثابة الرياح الشمالية الشرقية في نصف الكرة الأرضية الشمالية وهي ذات مصدر قاري، أما في الصيف تكون جنوبية غربية رطبة ويرافقها أمطار كثيرة.
4-الرياح المحلية:
يقتصر هبوبها على مناطق معينة من الكرة الأرضية و في فترات محددة من السنة. في المغرب, يمكن أن نذكر رياح الشركي وهي رياح حارة (تهب من الشرق) , السيروكو(تهب من الجنوب)...

مثال: كيف ينشأ نسيم البحر و نسيم البر
خلال النهار,و بالقرب من الشواطئ و خاصة في فصل الصيف تسخن اليابسة بسرعة أكبر من البحر. الهواء المتواجد بالمحاداة لسطح الأرض يسخن فيصبح أكثر خفة و يصعد إلى الأعلى, كنتيجة لذلك الفراغ يتكون تيار هوائي في إتجاه اليابسة لملإ ذلك الفراغ. هذا التيار يطلق عليه نسيم البحر. و أثناء الليل, يفقد سطح الأرض حرارته بسرعة عن طريق الإشعاع ليصبح أكثر برودة من سطح البحر. الهواء المتواجد بالقرب من الأرض يبرد و يصبح أكثر كثافة (ثقلا) و بالتالي يتحرك في إتجاه البحر حيث الهواء الأكثر حرارة و خفة. هذه الظاهرة تزداد قوة بفعل الإنحدار المتواجد بالقرب من الشواطئ و تسمى نسيم البر (اليابسة).
يمكن أن يصل مفعول النسيم مسافة 30 إلى 40 كلم داخل البحر في المناطق المعتدلة و إلى 150 كلم في المناطق المدارية. نسيم اليابسة يكون غالبا أقل إمتدادا.



هناك 5 تعليقات: