Jordan Storms is a unique site that issues special weather cases forecasts
 
الرئيسيةمكتبة الصوربحـثالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 JMD essays

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
Mohammad Ribhy
Administration
Administration


عدد الرسائل : 75
نقاط : 84
تاريخ التسجيل : 25/02/2008

مُساهمةموضوع: JMD essays   3/25/2008, 5:11 pm

أثر الطقس على حركة الجراد الأحمر إلى مناطق الشرق الأوسط

علمنا من وسائل الإعلام أنه كان هناك أسراب من الجراد تتحرك من الأراضي المصرية باتجاه الشرق فانشغل المواطنون واستعدت مؤسسات الدولة ذات العلاقة لمواجهة هذا الحدث ولحماية الثروة الزراعية التي تعتبر الهدف الرئيس لتحركات وهجرة الجراد .
بدون شك عدا عن اهتمامنا نحن كغيرنا من المواطنين بهذا الحدث فقد شعرت أننا أيضا من ذوي العلاقة باعتبارنا أصحاب الاختصاص فيما يتعلق بالغلاف الجوي وما يدور فيه باعتباره الوسط البيئي الذي يطير فيه الجراد اعتمادا على سلوك عناصره الجوية التي تحكم تركيبه الداخلي
ولقد رغبت بجمع بعض المعلومات عن هذا الحدث متمنيا أن تفيدنا في فهم حركة ومسارات هذه الأسراب حتى ولو من باب التثقيف العلمي ، بالطبع لا يخفى على أحد أن دراسة مثل هذا الحدث تتطلب الكثير من المعلومات التفصيلية مثل عناصر الحرارة والرطوبة والرياح على ارتفاعات متعددة وتفصيلية في الطبقات القريبة من سطح الأرض ، اقصد معلومات الراديوسوند (جهاز قياس العناصر الجوية في طبقات الجو) في المناطق الغربية وليس فقط على الارتفاعات المعيارية على سبيل المثال .
فقد علمنا من إفادة وزارة الزراعة الأردنية انه وصلت مساء الجمعة الموافق 19/11/2004 أسراب محدودة من الجراد الأحمر قادمة من الأراضي المصرية من منطقة العريش تحديدا وكذلك من خليج العقبة لتستقر في الشواطئ الشمالية لمدينة العقبة ومن ثم لتنتشر مساء الأحد 21/11/2004 في مناطق غور الصافي والقرى المحاذية لها وكذلك في بعض مناطق الطفيلة مثل محمية ضانا على وجه الخصوص وقرية الطيبة في لواء وادي موسى وقرى قطر والقريقرة في وادي عربة .
قبل الخوض في أسباب هذا الانتشار الجغرافي بالتحديد لأسراب الجراد داخل المملكة ودور العوامل الجوية التي ساعدت في هذا الانتشار أود أن أتطرق بداية لهذا النوع من الجراد الصحراوي والمسمى بالجراد الأحمر أو البدوي Nomadacris Septemfasciata ويسمى بالجراد البدوي وذلك بسبب تنقله في موسم الجفاف وبالأحمر بسبب لون أجنحته الخلفية وهو جراد كبير الحجم يبلغ طول الذكر ما بين 5-6سم والأنثى 6- 8 سم شكل (1)

ينتمي هذا النوع إلى فصيلة الجراد الصحراوي (الجراد الرحال) Cyrtacanthacridinae ويتواجد بصورة رئيسية بأفريقيا الجنوبية حيث تنحصر بؤرة تكاثره في زامبيا وتنزانيا وملاوي ينتج الجراد الأحمر جيلا واحدا في السنة وينتشر في فصل الجفاف قبل فصل الشتاء .
ويحدث البلوغ الجنسي ووضع البيض على مدى فترة طويلة في بداية موسم الأمطار،
وهناك طوران رئيسيان لهذا النوع من الجراد الطور الأول وهو الانفرادي والذي يخلو من
أية أخطار وهناك الطور التجمعي والذي تكمن فيه مراحل خطورته، قدرة الجراد الأحمر على
التحول إلى الطور التجمعي اقل كثيرا منها في الجراد الصحراوي والجراد المهاجر وتنشط
مناطق التفشي في السنوات الجافة نتيجة لانخفاض المسطحات المائية المناسبة لاستقرار هذا
الجراد المحب للرطوبة المعتدلة ، وفي سنوات الغزو تمتد الأسراب على مسطحات تصل إلى عدة كيلومترات وفي بعض الأحيان إلى بضع مئات من الكيلومترات وتطير الأسراب نهارا إذا تجاوزت درجة حرارة الهواء 26درجة سلسيوس وفي اتجاه الرياح وبسرعة بطيئة إلى حد ما بحيث لا تتجاوز المسافة التي تقطعها الأسراب إلى 20 كيلومتر في اليوم وتتوزع الأسراب الناضجة بعد ذلك قبل وضع البيض ، ويتم وضع البيض عادة أثناء الليل في تربة رملية طينية رطبة حيث تتجمع الإناث في مساحات محدودة ليضع كل منها حوالي 100 بيضة في كل كتلة بيض .
شمل آخر غزو عام كبير الفترة ما بين عامي 1930 و 1944 كامل الجزء الجنوبي من القارة الأفريقية واكثر الزراعات التي هوجمت هي زراعات النطاقات البيولوجية المحبة للرطوبة المعتدلة مثل الذرة، الأرز، قصب السكر وأشجار الفاكهة المختلفة وبذلت محاولات للمكافحات البيئية في وسط أفريقيا ولكن بدون تحقيق أي نجاح ولا تزال المكافحة تعتمد على المبيدات في الوقت الحاضر وينبغي حاليا توجيه البحوث نحو تحسين أساليب الرش واختيار أنواع افضل من المبيدات الحشرية.

شكل(1)الجراد الأحمر الصحراوي

منذ الأعوام التي تلت الحرب العالمية الثانية تولت المنظمة الدولية للزراعة والأغذية التابعة للأمم المتحدة (FAO) مهمة دراسة ومراقبة وسبل مكافحة الجراد والتنبؤ بمسارات تحركه . في عام 1980 تم التعاون بين ألFAO ووكالة الفضاء الأمريكية NASA من أجل التنبؤ بحركة أسراب الجراد بواسطة الأقمار الصناعية وتقنيتها بالاستشعار عن بعد (remote sensing) .

الشكل (2) يوضح توزيع مناطق الجراد في مناطق شمال وأواسط أفريقيا، شبه الجزيرة العربية حيث تقسم إلى منطقتين رئيسيتين اعتمادا على الظروف الجوية هما:

الشكل (2) توزيع الجراد الصحراوي في مناطق شمال وأواسط أفريقيا

المناطق الخضراء ، وتسمى بمنطقة الانسحاب أو التراجع Recession Area وذلك عندما تسود الأحوال الجوية الهادئة والمقصود بها فصول الجفاف وهي الظروف المناسبة لتمركز الجراد واستقراره و الحد من نشاطه، حيث يعيش بها في هذه الفترة بشكل منحصر نسبيا وهذه المناطق هي أراضى قاحلة وتمتد حوالي 16 مليون كيلومتر مربع وتشمل الصحراء الوسطى وشمال أفريقيا ومناطق الشرق الأوسط و شبه الجزيرة العربية حتى الأجزاء الشمالية الغربية من الهند.
عندما تصبح الظروف الجوية مناسبة لتحرك الجراد مع بداية فصل الشتاء وارتفاع نسبة الرطوبة تبدأ أسراب الجراد بتجاوز المنطقة الخضراء والهجرة واجتياح الدول المحيطة بها ومن جميع الجهات لآلاف الكيلومترات لتتشكل المنطقة الصفراء والمسماة بمنطقة الغزو Invasion Area وتمتد شمالا لتصل إلى إسبانيا وروسيا وشرقا لتغطي الهند وجنوب شرق آسيا وجنوبا لتشمل أواسط القارة الأفريقية وفي هذه الظروف تقوم أسراب الجراد بعبور البحر الأحمر من شمال أفريقيا باتجاه الشرق الأوسط وشبه الجزيرة العربية وفي بعض الأحيان تقوم بالتحرك من القارة الأفريقية وعبور المحيط الأطلسي باتجاه الكاريبي .
الآن لنعود إلى التحرك الأخير على مناطق شمال أفريقيا ومصر تحديدا وعبورها إلى مناطق أخرى من الشرق الأوسط. تقرير ألFAO يوم
19/11/2004 حذر من عبور أسراب محدودة من الجراد لخليج السويس والبحر الأحمر قادمة من الأراضي المصرية باتجاه الأراضي الفلسطينية و المملكة العربية السعودية والسودان، وذكر التقرير أن هذه الأسراب المحدودة التي لا تشكل خطرا جديا قد قدمت من السواحل الأفريقية الدافئة والتي تعتبر الأماكن المناسبة لتكاثرها بواسطة الرياح القوية نسبيا التي كانت سائدة وقتها ولتجتاح فيما بعد مناطق شمال مصر حيث ذكرت وسائل الإعلام المصرية أنها شكلت شريطا بطول 70كيلومتر فوق الأراضي المصرية وغطت سماء القاهرة والجدير بالذكر أن خطورة أسراب الجراد تظهر إذا امتدت أسرابه ما بين 10-60 كيلومتر. عرضت منظمة ألFAO مسارات تحرك الجراد يوم 19/11/2004 في مناطق شمال أفريقيا والشرق الأوسط شكل (3)

شكل(3) مسارات الجراد الصحراوي في مناطق شمال إفريقيا 19/11/2004

الجراد الناضج جنسيا الجراد غير الناضج جنسيا


يبين الشكل أن أسراب الجراد الناضج جنسيا تمركزت في هذه الفترة في النيجر ومالي وموريتانيا وان أعدادا كبيرة من أسراب الجراد الصحراوي غير الناضجة جنسيا تمركزت في المناطق الوسطى والغربية لشمال أفريقيا وبالتحديد شمال غرب ليبيا وشمال الجزائر وتحركت أعداد محدودة منها باتجاه سيناء وخليج العقبة وفي هذه الفترة وصلت أسراب الجراد الأحمر إلى شواطئ البحر المتوسط وشمال سيناء وعلى بعد 100كيلومتر غرب قطاع غزة .
وقد بين تقرير المنظمة أن محدودية الخسائر الزراعية في مصر يعود إلى أن هذه الأسراب كانت تطير بسرعة كبيرة، من ناحية أخرى قامت المنظمة بمراقبة دقيقة لمسارات هذه الأسراب التي تتحرك عادة إلى الجنوب لعبور البحر الأحمر حيث تعتبر السواحل الجنوبية لمصر وشواطئ السودان مناطق مناسبة لتكاثر هذا النوع من الجراد خاصة إذا شهدت تلك المناطق في هذه الفترة هطولا للأمطار مما سيزيد من حركة هذه الأسراب إليه .
مساء الجمعة الموافق 19/11/2004 وكما ذكرت مصادر وزارة الزراعة الأردنية وصلت أسراب الجراد الأحمر غير الناضج جنسيا إلى السواحل الشمالية لمدينة العقبة قادمة من خليج العقبة ومنطقة العريش المصرية ويوم الأحد 21/11/2004 انتشرت أسراب محدودة منها في مناطق غور الصافي ( فيفا ،خنزيرة ، العين البيضاء) ولواء بصيرا ومحمية ضانا والقادسية وغرندل في محافظة الطفيلة ومناطق قطر وقريقرة في وادي عربه وقرية الطيبة في لواء وادي موسى، وقد ذكرت مصادر الوزارة أن كثافة الجراد شكلت في بعض المناطق بمعدل حورية (جرادة) واحدة كل متر مربع علما أن الخطر يظهر عندما تصل كثافته لمعدل خمس حوريات بالغة للمتر المربع.
العوامل الجوية الرئيسية التي يعتمد عليها تنقل الجراد واتجاه مساره هي درجات الحرارة والرطوبة وسرعة واتجاه الرياح حيث تم تحديد درجة الحرارة المفضلة لتنقل الجراد وهي 26 درجة سلسيوس ونسبة رطوبة معتدلة . ومن جهة أخرى فيما يتعلق بمستوى طيران الجراد فقد ورد في بعض المصادر الخاصة ببحوث الجراد انه بشكل عام يطير على ارتفاع ما بين 300-600متر فوق سطح الأرض، أما فيما يخص مناطق شمال إفريقيا وشبه الجزيرة العربية فقد ورد في أبحاث شركة أرامكو السعودية الخاصة بالجراد أن ارتفاع طيران الجراد في هذه المناطق لا يزيد عن 300-500 قدم.
بالعودة إلى حادثة انتشار أسراب الجراد في المحافظات الجنوبية للمملكة ومن أجل دراسة الأحوال الجوية التي كانت سائدة فوق المنطقة في تلك الفترة يجب الأخذ بعين الاعتبار العناصر الجوية السطحية وطبقات الغلاف الجوي القريبة من سطح الأرض والتي تؤثر بشكل كبير على الجراد وملاءمتها لظروف طيرانه وهي درجة الحرارة ونسبة الرطوبة وسرعة واتجاه الرياح. بالإشارة إلى الوضع السينوبتيكي العام حينها فقد كان يقترب من المنطقة منخفض جوي تمركز إلى الشمال الغربي من جزيرة قبرص أدى في حينه إلى هبوب رياح شمالية غربية فوق السواحل الشمالية الشرقية للبحر المتوسط وجنوبية غربية فوق مصر حيث أنها لعبت دورا رئيسيا في انتقال أسراب الجراد الى مناطق العريش المصرية وغزة وخليج العقبة.
ونظرا لان محطة المفرق المختصة بمعلومات طبقات الجو العليا عمليا لا تعكس حقيقة هذه العناصر الجوية للمناطق الجنوبية الغربية للمملكة خاصة للطبقة السفلى من الغلاف الجوي والتي يطير بها الجراد لم يتم الاستعانة بها وسيتم التركيز على مثل هذه المعلومات التي تم رصدها خلال تلك الفترة في محطة اللد جدول(1).

جدول(1) معلومات العناصر الجوية للمستويات السفلى من الغلاف الجوي (محطة اللد)
الاثنين 22/11/2004 الأحد 21/11/2004 السبت 20/11/2004 الجمعة 19/11/2004 المستوى
سرعة واتجاه الرياح الرطوبة النسبية % درجة الحرارة سرعة واتجاه الرياح الرطوبة النسبية % درجة الحرارة سرعة واتجاه الرياح الرطوبة النسبية % درجة الحرارة سرعة واتجاه الرياح الرطوبة النسبية % درجة الحرارة
غربي 15 عقدة 90 17 شمالي غربي8 عقد 95 24 شمالي غربي10 عقد 90 23 جنوبي شرقي5 عقد 85 20 سطح الأرض
غربي20 عقدة 85 13 شمالي15 عقد 10 24 شمالي غربي12 عقدة 95 19 شمالي غربي10 عقد 90 18 925
غربي35 عقدة 80 8 جنوبي غربي10 عقد 5 23 جنوبي غربي10 عقد 10 23 غربي10 عقد 10 21 850


يشير الجدول إلى أن الرياح في الأيام الثلاثة الأولى كانت نسبيا ضعيفة في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، واتجاهها كان شمالي غربي حتى ارتفاع مستوى 925 هكتوباسكال (750 متر تقريبا) بينما كان جنوبي غربي على مستوى 850هكتوباسكال (1500متر) مع الحفاظ على سرعتها الضعيفة.
في هذا الإطار بينت إحدى الدراسات العلمية لشركة أرامكو السعودية أن الجراد يتحرك باتجاه 90 درجة وعموديا على اتجاه الرياح السائدة. تحليل حقل الرياح من حيث الاتجاه والمدرج في الجدول أعلاه وبأخذ الفرضية المذكورة يشير إلى مساهمة الرياح في نقل الجراد إلى المناطق الجنوبية من المملكة. فيما يخص سرعة الرياح في الطبقات السطحية فيشير الجدول إلى أن سرعة الرياح كانت ضعيفة بشكل عام وهذا وضع طبيعي لحركة الرياح خلال الليل وقت إطلاق جهاز الراديوسوند.
إن الوقت المناسب لبدء طيران الجراد تقريبا هو ساعة واحدة قبل غروب الشمس ومن المعروف أن في مثل هذا الوقت عادة تكون الرياح نشطة نسبيا مما ساعد على تحرك أسراب الجراد إلى مناطق جنوب المملكة. بالإشارة إلى عاملي الحرارة والرطوبة نرى أن هذه العناصر لعبت دورا مناسبا في انتقال الجراد الذي يفضل درجة حرارة 26 درجة سلسيوس ورطوبة معتدلة أو مرتفعة نسبيا. كما يوضح الجدول أن درجات الحرارة السطحية في اللد تراوحت في ساعات الليل 22-24 درجة سلسيوس يومي 20 و 21 /11/2004 على التوالي أما في مناطق شمال شرق مصر وقبل غروب الشمس فعلى الأغلب أن تكون درجات الحرارة أعلى بقليل لذلك فأنها تعتبر عاملا مناسبا لحركته.
أما الرطوبة النسبية فكانت ليلة و صباح يوم السبت 20/11/2004 في مدينة اللد الساحلية 90-95% ما بين سطح الأرض ومستوى 925 هكتوباسكال وفي الوقت نفسه سجلت معلومات المفرق على المستويات المذكورة 70% و40% على التوالي بما يمكن اعتبار الرطوبة عاملا إيجابيا لحركة الجراد الذي وصلت أسرابه فعلا مساء الجمعة إلى الشواطئ الشمالية لمدينة العقبة.
صباح الاثنين 22/11/2004 ومع دخول المنخفض الجوي فعليا إلى المنطقة والكتلة الهوائية الباردة التي صاحبته أدت إلى انخفاض ملموس على درجات الحرارة حالت دون وصول كميات أخرى من الجراد إلى المنطقة وهذا ما أعلنته فعلا غرفة العمليات الخاصة بمراقبة حركة الجراد والتابعة لوزارة الزراعة الأردنية ، بالرغم من أن اتجاه الرياح اصبح في وقتها جنوبي غربي و السرعة تجاوزت 15-20 عقدة.

حركة أسراب الجراد داخل المملكة
لتحليل حركة أسراب الجراد في المحافظات الأردنية ندرج المعلومات الجوية لعناصر درجة الحرارة العظمى والرطوبة النسبية المسجلة لبعض مناطق جنوب المملكة في تلك الفترة.

جدول رقم (2) عناصر الطقس السطحية لبعض مناطق الجنوب خلال فترة غزو الجراد
الأحد 21/11/2004 السبت 20/11/2004 التاريخ
الرطوبة النسبية % درجة الحرارة العظمى الرطوبة النسبية % درجة الحرارة العظمى المحطة
85 14.4 97 13.6 الطفيلة
45 19.0 52 13.0 معان
35 28.4 38 27.0 غور الصافي

إشارة لمعلومات وزارة الزراعة إن معظم أسراب الجراد تمركزت في مناطق غور الصافي ومحمية ضانا في الطفيلة ونرى أن درجة الحرارة في غور الصافي كانت مناسبة 27- 28 درجة سلسيوس ونسبة الرطوبة معتدلة أما في الطفيلة وبالرغم من تدني درجة الحرارة 13-14درجة سلسيوس إلا أن نسبة الرطوبة المرتفعة ساعدت على وصول أعداد من الجراد خاصة أن الغطاء النباتي التي تمتاز به محمية ضانا اعتبر هدفا رئيسيا لها .
والجدير بالذكر انه لم يتم رصد أي وجود للجراد في مدينة معان وذلك يعود لتدني درجة الحرارة هناك وعدم وجود غطاء نباتي بالرغم من تسجيلها رطوبة معتدلة يومي 21و22/11/2004.
بالنسبة لعنصر الرياح فقد سادت في هذين اليومين رياح جنوبية غربية بشكل عام نتيجة لاقتراب المنخفض الجوي من المنطقة.
وكما ذكرنا أن أسراب الجراد التي وصلت كانت محدودة لذلك تبعثرت فوق الأراضي الأردنية ولم يكن هناك مؤشرا واضحا لتحركها الجغرافي بالإضافة إلى دخول المنخفض الجوي والكتلة الهوائية الباردة المصاحبة له ليلة 22/11/2004 ساعد أيضا على تبعثر هذه الأسراب المحدودة وهروبها إلى الأودية لتفادي الانخفاض المفاجئ على درجات الحرارة


source:Jordan Meteorological Department
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://jordanstorms.forumzen.com
Mohammad Ribhy
Administration
Administration


عدد الرسائل : 75
نقاط : 84
تاريخ التسجيل : 25/02/2008

مُساهمةموضوع: رد: JMD essays   3/25/2008, 5:16 pm

درجة الحرارة

جمال الموسى

كثيرا ما نتعرض لأسئلة عن درجة الحرارة ومنها هل أنكم فعلا تذكرون درجة الحرارة الحقيقية في نشراتكم الجوية أو ما هي درجة الحرارة التي تذكروها في النشرة الجوية؟ إن درجة الحرارة التي نذكرها هي درجة حرارة الهواء السطحي والتي تمثل في الأرصاد الجوية درجة حرارة الهواء الحر الموجود على ارتفاع يتراوح ما بين 1.25- 2 متر فوق سطح الأرض، وقد وجد أن درجة الحرارة على هذا الارتفاع تمثل تقريبا الظروف التي يتعرض لها الإنسان على سطح الأرض. ومع هذا فإن درجة حرارة الهواء السطحي المقاسة بهذه الطريقة تختلف بدرجة كبيرة عن درجة حرارة سطح الأرض. ففي الأيام المشمسة الحارة يمكن أن تكون درجة حرارة سطح الأرض أكثر من درجة حرارة الهواء السطحي، وعلى العكس فإنه في ليال الصقيع الباردة يمكن أن تكون أقل بكثير من درجة حرارة الهواء السطحي.

وحتى نحصل على قراءة من الثرمومتر تمثل درجة حرارة الهواء فإنه يجب وقاية موازين الحرارة أثناء القياس من الإشعاع القادم من الشمس والسماء والأرض وأية أجسام محيطة، هذا ويجب أن تكون التهوية حولها كافية حتى نتمكن من قياس درجة حرارة الهواء الطليق.
لذلك توضع الموازين في أكشاك ذات فتحات للتهوية مع مراعاة ألا تتأثر درجة الحرارة بأي ظروف صناعية مثل المباني الكبيرة والأسطح الخرسانية.

التغير في درجات الحرارة هنالك عدة تغيرات تحدث على درجة الحرارة:
· التغير اليومي في درجات الحرارة: هو التغير الذي يحدث على درجات الحرارة خلال النهار والليل وهذا ناتج عن الليل والنهار بسبب دوران الأرض حول نفسها.
· التغير الفصلي في درجات الحرارة: وهذا ناتج عن دورات الأرض حول الشمس وما ينتج عنها من الفصول الأربعة.
· التغير في درجة الحرارة بسبب خطوط العرض: درجة الحرارة تقل كلما تحركنا من خط الاستواء باتجاه الأقطاب بسبب نقصان الإشعاع الشمسي.
· تغير درجة الحرارة حسب التضاريس:فمعدل درجة حرارة الأرض الصحراء تختلف عن معدل درجة الحرارة المناطق الساحلية. فالتغير على درجات الحرارة في الأرض الصحراء كثيرا بينما التغير في المناطق الساحلية قليلا.
· تغير درجة الحرارة مع الارتفاع: في الطبقة الأولى من طبقات الغلاف الجوي التروبوسفير وهي الطبقة التي تحدث فيها الظواهر الجوية المختلفة، في هذه الطبقة تنخفض درجات الحرارة مع الارتفاع بمعدل 6.5س/كم.

لمحة عامة عن درجة الحرارة
درجة حرارة الجسم: هي الحالة التي تحدد مقدرة الجسم على انتقال الحرارة من وإلى الأجسام الأخرى عند اتصالها به. ويقال للجسم الذي يعطي حرارة إلى جسم آخر بأنه الجسم الأعلى في درجة الحرارة.


المقياس الشائع لقياس درجة الحرارة: Up

· مقياس سلسيوس
· المقياس الفهرنهايتي
وتصمم مقاييس درجة الحرارة على أساس نقط ثابتة وهذه النقط هي درجات حرارة
ثابتة، وقد اتفق دوليا على نقطتين محدودتين هما:
· نقطة الجليد
· نقطة التبخر
نقطة الجليد : هي درجة الحرارة التي ينصهر عندها الثلج النقي تحت ضغط خارجي يعادل 1 ضغط جوي، وهذا الضغط هو وزن عمود من الزئبق طوله 76سم ويساوي 1013.25 مليبار.
نقطة التبخر: هي درجة الحرارة التي يغلي عندها الماء النقي تحت ضغط خارجي يعادل 1 ضغط جوي قياسي. وفي المقياسان الشائعان في الاستخدام لدرجة الحرارة.
مقياس سلسيوس وفيه نقطة الجليد = صفر° ونقطة التبخر 100°س.
المقياس الفهرنهايتي وفيه نقطة الجليد +32ف ونقطة التبخر +212°ف.

نلاحظ مما سبق أنه في المقياس الفهرنهايتي يوجد 180 قسم فهرنهايتي بين نقطتي الجليد والتبخر ، بينما في مقياس سلسيوس يوجد 100 قسم سلسيوس بين نقطتي الجليد والتبخر وعلى هذا فإن كل قسم من تدريج سلسيوس يعادل
180/100 = 9/5 هذا مع العلم أن الرقم المحدد لنقطة الجليد في التدريج الفهرنهايتي يزيد عن نظيره في تدريج سلسيوس بمقدار 32.

الشكل النهائي يوضح العلاقة بين هذين المقياسين




تحويلات مقياس درجة الحرارة
1- للتحويل من مقياس سلسيوس إلى فهرنهايتي نستخدم القانون التالي:
ف= 9/5س+32
مثال حول 30س إلى فهرنهايت
الحل : ف= (9/5×30)+32
= 86°ف

2- للتحويل من قياس فهرنهايت إلى سلسيوس حسب المعادلة التالية:
س=5/9(ف-32)

مثال حول 86°ف إلى سلسيوس
س = 5/9×(86-32)
=30°س

مقياس كلفن (مطلق) لدرجة الحرارة:
يستخدم مقياس كلفن لدرجة الحرارة غالبا في الأغراض العلمية ويرتبط هذا المقياس بمقياس سلسيوس فمثلا
صفر° س = 273.16 كلفن وللتقريب صفر° س = 273كلفن

مثال 20°س = 273+20
=293 كلفن أو مطلق
ملاحظة: النقطة الأساسية في مقياس كلفن لدرجة الحرارة هي النقطة الثلاثية للماء النقي: وهي درجة الحرارة التي توجد عندها صور الماء النقي الثلاثة الصلبة والسائلة والغازية في حالة اتزان مع بعضها، وتحدد هذه النقطة عند درجة الحرارة 273.16 كلفن.

السوائل المستخدمة في أجهزة موازين قياس درجات الحرارة (الثيرموميترات)
إما الزئبق أو الكحول الايثيلي علما بأن درجة تجمد الكحول ما بين - 89°س-113°س ولذلك يستخدم الكحول غالبا في موازين الحرارة التي تقيس درجة الحرارة الصغرى بينما الزئبق يستخدم فقط حتى درجة حرارة -36°س.
وفي نهاية هذا الموجز بقي أن نشير إلى أن درجة الحرارة الصغرى تسجل بعيد شروق الشمس بقليل وأن درجة الحرارة العظمى تسجل حوالي الساعة 1400 تقريبا توقيت محلي.


******************************************************

مصادر الحرارة
تعتبر الشمس هي المصدر الرئيسي للطاقة الحرارية والتي تزود سطح الكرة الأرضية وغلافها الجوي بهذه الطاقة.

طرق انتقال الحرارة
يكتسب أو يفقد الجسم الحرارة بإحدى الطرق التالية:
· التوصيل Conduction
إذا اتصل جسم ساخن بجسم آخر أبرد منه فإن الحرارة تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم الأبرد بالتوصيل.
· الحمل: فعند تسخين كمية من السائل من الأسفل فإن درجة حرارة السائل الملاصق لمصدر التسخين ترتفع فتقل كثافته فيرتفع للأعلى حاملا الحرارة التي اكتسبها ويحل محله سائل أبرد. وهذا ما يحدث في الغازات أيضا حيث تعمل تيارات الحمل على نقل الحرارة من الأماكن القريبة من مصدر التسخين إلى الأماكن التي تعلوها.
· الإشعاع: مهما اختلفت درجة حرارة الأجسام فإنها تصدر إشعاعا على شكل أمواج كهر ومغناطيسية، وكلما زادت سخونة الجسم ازدادت شدة الإشعاع الصادر منه.

وفي البداية نستعرض الحقائق التالية:
· إن درجة حرارة سطح الشمس 6000°س بينما متوسط درجة حرارة سطح الأرض 15°س
· يتحول الإشعاع قصير الموجة القادم من الشمس والذي يمتص بواسطة سطح الأرض إلى طاقة حرارية.
· بما إن درجة حرارة سطح الأرض أقل بكثير من درجة السطح الخارجي للشمس فإن الأرض تشع إشعاعا طويل الموجة في مدى يتراوح ما بين 4-80 ميكرون ويسمى هذا الإشعاع بالإشعاع الأرضي.
· إن الأرض في حالة اتزان إشعاعي حيث أنها تشع كمية من الطاقة تعادل نفس كمية الطاقة التي تستقبلها لذلك فان متوسط درجة حرارة سطح الأرض ثابتة تقريبا وتساوي 15°س
· إن هذا الاتزان بين الإشعاع الأرضي والشمسي يتحقق عند معظم خطوط العرض فمثلا نجد في المنطقة الممتدة بين خطي عرض (صفر-35°) في كل من نصفي الكرة الأرضية بأن كمية الطاقة الممتصة تزيد عن كمية الطاقة المنبعثة إلى الفضاء ومن ثم فإنه يوجد فائض في الطاقة في هذه المناطق. وبالمقابل يوجد نقصان في الطاقة في المناطق الممتدة بين خط عرض 35° والقطبين.
· إن الحرارة تنتقل عبر خطوط العرض, من خطوط العرض المنخفضة إلى خطوط العرض العالية ويشمل انتقال الطاقة هذا كل من الغلاف الجوي والمحيطات.
· يساعد على انتقال الطاقة باتجاه خطوط الطول تأثير الدوامات "المرتفعات والمنخفضات الجوية"

انتقال الحرارة في الغلاف الجوي
· إن سطح الأرض يمتص 43% من الإشعاع الشمسي الساقط على قمة الغلاف الجوي.
· يمتص الغلاف نفسه حوالي 22% من الإشعاع قصير الموجة
· إذن في المتوسط هناك حوالي 65% من الإشعاع الشمسي الساقط هو الذي له أثر حراري على سطح الأرض لان حوالي 35% من الأشعة الساقطة تنعكس ثانية إلى الفضاء الخارجي.
· بناء على ذلك يعتبر الغلاف الجوي نفاذا بدرجة كبيرة للإشعاع الشمسي قصير الموجة.
· تمتص اليابسة والمحيطات الطاقة القادمة من الشمس محولة إياها إلى طاقة حرارية, وبناءا عليه ترتفع درجات حرارة المواد الأرضية كل بطريقة خاصة ففي مناطق اليابسة يمتص الإشعاع بواسطة طبقة من القشرة الأرضية سمكها بضع سنتمترات وعليه فإن التغير اليومي لدرجة الحرارة السطحية ملحوظة، أما فوق المسطحات المائية فإن التسخين الناتج عن امتصاص الماء لا يؤثر فقط في الطبقات السطحية للماء بل ينتقل هذا التسخين هابطا من السطح عن طريق تيارات الحمل التي تنقل الطاقة الحرارية إلى أعماق ملحوظة.

كمية الحرارة المكتسبة = الكتلة×الحرارة النوعية×التغير في درجة الحرارة

العوامل التي تعتمد عليها درجة حرارة الجسم Up
1- كمية الحرارة التي يكتسبها الجسم أو يفقدها
إذا كانت كمية الحرارة المكتسبة أكبر من المفقودة فإن درجة الحرارة ترتفع أما إذا كانت الكمية المفقودة أكبر من المكتسبة فإن درجة الحرارة تنخفض.

2- الحرارة النوعية لمادة الجسم
إذا كانت الحرارة النوعية للجسم صغيرة كلما ارتفعت أو انخفضت درجة حرارته بدرجة أكبر من الجسم الذي حرارته النوعية كبيرة.
تعريف الحرارة النوعية هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة الحرارة وحده الكتل من المادة درجة سلسيوس واحدة.

اختلاف درجة الحرارة عند سطح الأرض بين اليابسة والماء

أثناء النهار: تكون درجة حرارة سطح اليابسة أثناء النهار أعلى من درجة حرارة السطح المائي المجاور وذلك للأسباب التالية:
· إن كمية الحرارة التي تكتسبها اليابسة من الإشعاع الشمسي أكبر من الكمية التي يكتسبها السطح المائي نظرا لشفافية الماء للإشعاع وسماحه له بالنفوذ, وبذلك تتوزع الحرارة المكتسبة على طبقة ذات سمك كبير من الماء.
· إن الحرارة النوعية لليابسة أقل من الحرارة النوعية للماء .

أثناء الليل: تكون درجة حرارة سطح اليابسة ليلا أبرد من السطح المائي المجاور وذلك للأسباب التالية :
· كمية الحرارة التي تفقدها اليابسة أثناء الليل أكبر من كمية الحرارة التي يفقدها السطح المائي المجاور لأن كمية الإشعاع طويل الموجة التي تنبعث من سطح اليابسة تكون في الليل أكبر من التي يبعثها السطح المائي لأن درجة حرارة اليابسة تكون أعلى من درجة حرارة الماء أثناء النهار.
· عندما يبدأ السطح المائي بفقدان حرارته أثناء الليل يعود إليه جزء من الحرارة التي تسربت أثناء النهار داخل طبقة الماء السميكة فتعوض جزءً من حرارته التي فقدها بالإشعاع .
· الحرارة النوعية لليابسة أقل من الحرارة النوعية للماء.

تأثير الغيوم على درجة الحرارة عند السطح
أثناء النهار
عندما تعترض الغيوم الإشعاع الشمسي الواصل إلى الأرض فإنه يعكس جزءا كبيرا منه كما أنه يمتص جزءا من الإشعاع الذي يمر خلاله وبذلك تسبب الغيوم تقليل كمية الإشعاع الواصل إلى سطح الأرض.
ولذلك يكون ارتفاع درجة الحرارة عند سطح الأرض في الأيام المغيمة أقل منه في الأيام الصافية في نفس الظروف وكلما زاد سمك السحاب قلت كمية الإشعاع الواصل إلى سطح الأرض ولذلك فان السحب السميكة تكون قاعدتها معتمة.

· أثناء الليل

ترتفع درجة حرارة ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والسحب وذلك بامتصاصها للإشعاع الأرضي ونتيجة لذلك تشع هذه المواد نفسها إشعاعا طويل الموجة يعود جزءً منه ثانية إلى سطح الأرض لذلك فإن الليالي التي تتواجد فيها الغيوم تكون درجة الحرارة أعلى من الليالي التي تكون فيها السماء صافية والسبب لأن الأرض عندما تصدر الإشعاع تصطدم هذه الإشعاعات بالغيوم فتمتص جزء منها وتعكس الجزء الآخر.






التغير اليومي لدرجة الحرارة
عند شروق الشمس يبدأ سطح الأرض باكتساب الحرارة نتيجة امتصاص الإشعاع الشمسي ومع ذلك تنخفض درجة حرارة السطح في البداية لأن كمية الحرارة المفقودة من سطح الأرض أكبر من كمية الحرارة المكتسبة إلى أن تتساوى كمية الحرارة المفقودة مع كمية الحرارة المكتسبة, في هذه اللحظات تصل درجة الحرارة إلى نهايتها الصغرى.
· تزداد كمية الحرارة المكتسبة من الإشعاع الشمسي تدريجيا لذلك تأخذ درجة الحرارة بالارتفاع.
· عند الساعة 12 محلي وقت الظهيرة تكون كمية الحرارة المكتسبة أكبر من كمية الحرارة المفقودة لذلك تستمر درجة الحرارة بالارتفاع بعد هذه الساعة.
· بعد ذلك تبدأ كمية الحرارة المكتسبة بالتناقص في حين تكون كمية الحرارة المفقودة في تزايد إلى أن تتعادل الكميتان ويحدث ذلك حوالي الساعة 1400 محلي وبذلك تبلغ درجة الحرارة نهايتها العظمى.
· بعد ذلك تصبح كمية الحرارة المفقودة أكبر من كمية الحرارة المكتسبة وتبدأ درجة حرارة الأرض بالانخفاض.
· وبعد غروب الشمس يفقد سطح الأرض من حرارته دون أن يكتسب شيئا فتستمر درجة الحرارة بالتناقص بمعدل أكبر إلى أن تصل نهايتها الصغرى مرة أخرى.

والشكل التالي يمثل التغيير اليومي لدرجة حرارة الهواء السطحي

مدى التغير اليومي في درجة الحرارة
إن الفرق بين قيمتي النهاية العظمى والنهاية الصغرى لدرجة الحرارة يسمى مدى التغير اليومي لدرجة الحرارة ويتوقف هذا المدى على ما يلي:
· إن مدى التغير اليومي فوق الأراضي غير المزروعة أكبر من المدى فوق الأراضي المزروعة.
· إن مدى التغير اليومي فوق سطح اليابسة أكبر من المدى فوق السطح المائي وإن المدى فوق البحار يكون قليلا جدا وقد يصل إلى درجة واحدة سلسيوس.
· مدى التغير اليومي لدرجة الحرارة في حالة جود غيوم يكون أقل من المدى في الأيام الصافية، وذلك لأن الغيوم تعمل على الحد من تزايد درجة الحرارة أثناء النهار والحد من تناقصها أثناء الليل.
· يقل مدى التغير اليومي لدرجة الحرارة كلما ابتعدنا عن سطح الأرض ويتلاشى تقريبا بعد ارتفاع 2 كم فوق سطح الأرض، وذلك لأنه كلما ابتعدنا عن سطح الأرض يقل الأثر الحراري الواصل عن طريق الحمل والتوصيل.
· يتأثر مدى التغير اليومي لدرجة حرارة الهواء السطحي بطبيعة السطح ومقدرة المواد المكونة له على توصيل الحرارة من وإلى هذا السطح, ومع هذا فان لطبيعة الأرض المجاورة لسطح معين أهمية أيضا, إذ أن درجة الحرارة في مكان معين يمكن أن تتأثر بهبوب رياح دافئة أو باردة من المناطق المجاورة.

مثال
يحدث تبريد لسطح الأرض أثناء الليل نتيجة الإشعاع ومن ثم يبرد الهواء القريب من سطح الأرض ويصبح أكثر كثافة، فإذا كان هذا السطح منحدر فإن الهواء البارد ينحدر إلى المستويات المنخفضة مكونا ما يسمى الرياح السطحية الهابطة واسمها "الكتاباتك".


ويحدث عكس هذا التأثير أثناء النهار عندما تهب الرياح السطحية الصاعدة رياح "الأناباتك" إلى أعلى السطح المائل إذ يحل محلها الهواء الأبرد والأكثر كثافة.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://jordanstorms.forumzen.com
 
JMD essays
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
Jordan Storms :: علوم الأرصـــــاد الجـويـة :: Weather researches-
انتقل الى: