Best Weather
20/06/2008, 10:05 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته.
اليوم ساتحدث عن موضوع حركة الرياح في الغلاف التي لها دور كبير في الموازنة الحرارية الكبيرة في الكرة الارضية وهذه كما تسمى Glopal wind او Atmospheric circulation
بشكل عام الاشعاع الشمسي يتساقط عموديا على المناطق الاستوائية فسيخن الهواء ويرتفع الى الطبقات العالية من الجو ويتحرك الى القطب الشمالي والجنوبي بالية خاصة عبر خلايا جوية
لو أخذنا بمثال عدم دوران الكرة الارضية حول نفسها ببساطة ستكون حركة الرياح الى القطبين وثم مباشرة رياح شمالية* سطحية الى المناطق الاستوائية.(*لو اخذنا المقطع الشمالي من الهيموسفير) وتسمىsingle cell model
http://up.graaam.com/p15ic/b60d7faac8.jpg
حركة تبادل الرياح اذا احذنا وضع عدم دوران الارض حول نفسها..single cell model
ولكن الواقع هو دوران الارض حول نفسها وتشكل قوة كوريوليس تؤدي الى انحراف الرياح الى يمينها في الشمال الهيموسفيري ويسارها الى في الجنوب الهيموسفيري.ولذلك هي three-cell model
وتشكلت ثلات خلايا جوية سميت على اسم العالم الذي قام باكتشافها.
والخلايا هي
1-خلية هادلي(hadley cell)
2-خلية فيريل للعروض الوسطى (ferrell cell)
3-الخلية القطبية (polar cell)
http://up.graaam.com/p15ic/64d627e1b4.jpg
نوذج الخلايا الثلاث.three cell model
لاحظ اين تقع الخلايا ولاحظ انواع الرياح التي سنتحدث عنها بشيء من التفصيل ان شاء الله.
بالحقيقة تقع الجزيرة العربية ضمن خلية هادلي وسنعرف سبب تصحر الجزيرة العربية في هذا الموضوع.
وتقع بلاد الشام وتركيا ومناطق البحر المتوسط وامريكا الشمالية ضمن الخلية التي تعتير صعبة الفهم وهي خلية فيريل تظهر بها التبادلات الحرارية كثيرا وظهور هذه المنخفضات ما هي الا تبادلات حرارية تحصل بين المناطق الاستوائية والقطبية عبر موجات روسبي.(Rossby wave)التي ساتحدث عنها لاحقا بإذن الله عز وجل.
قبل البدء في التحدث عن هذه الانظمة سابدا بالتحدث عن قوة كوريوليس.
قوة كوريوليس Coriolis effect
قوة ناتجة عن دوران الارض حول نفسها وهي سبب انحراف الرياح الى يمينها في الشمال الهيموسفيري والعكس جنوبا.والسبب في رؤية الحركة اللولبية في المنخفضات الجوية عكس عقارب الساعة شمالا ومع عقارب الساعة جنوبا يعود الى الوضع الدوراني للكرة الارضية مع العلم قوة كوريوليس تنعدم في المناطق الاستوائية ( اقل من 5 درجات شمالا وجنوبا) وهذا السبب في عدم رؤية اعاصير او منخفضات تدور في تلك المناطق..
وتكون قوية كلما ابتعدنا عن خط الاستواء اما شمالا او جنوبا.
لندرس سبب رؤية المنخفضات تدور عكس عقارب الساعة شمالا لننظر الى القطب الشمالي ونلاحظ حركة الدوران بالطبع سنلاحظ دورانه عكس عقارب الساعة ولذلك الرياح المنطلقة من الشمال تنحرف الى اليمين..
والعكس في القطب الجنوبي.فدوران الرياح في المنخفضات والمرتفعات الجوية يعود الى طبيعة انحراف الرياح ودوران الارض...
http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/images/atmosphere/circulation/coriolis-force_NASA_JPL.jpg
http://nsidc.org/arcticmet/images/factors/coriolis.gif
قوة كوريوليس لاحظ انعدامها على المناطق ذات العروض الاقل من 5 شمالا وجنوبا ولاحظ قوتها كلما ابتعدنا ناحية القطبين.
لاحظ انحراف الرياح نحو اليمين في الشمال الهيموسفيري ..
والعكس في الجنوب الهيموسفيري.
لنبدا الحديث عن خلايا الطقس الناشئة.
خلية هادلي.(Hadley cell)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/3/38/HadleyCross-sec.jpg
شرح عام عن خلية هادلي.
تنشا هذه الخلية بين خطوط العرض 0 و30 شمالا وجنوبا تنخفض شتاء وترتفع صيفا تبعا لحركة الشمس الظاهرية..هذه الخلية تنشا اثناء تساقط اشعة الشمس عاموديا على المناطق الاستوائية يشكل تيارات هوائية دافئة صاعدة الى طبقات عالية من الجو حتى التروبوبوز(بين الترابوسفير والستراتوسفير) بالطبع تحمل هذه التيارات طاقة حرارية كامنة كبيرة جدا (CPT)وطاقة حرارية محسوسة تتحول الى اشعة تحت الحمراء تسخن الجو اثناء انتقالها شمالا.ومنها مايضيع الى الفضاء.
اثناء انتقالها الى خطوط العروض الاعلى تتجمع وتزداد سرعتها وذلك بسبب انتقالها الى دوائرعرض اصغر..
http://up.graaam.com/p15ic/e8178d9aa0.jpg
الرياح التجارية والتقائها لاحظ كيفية التقائها ولاحظ الطاقة الاشعاعية solar العمودية.
تكون قمة احتشاد هذه التيارات عند خط عرض 30 شمالا وجنوبا (وسطيا بين 27 و44 ) وكذلك عند 60 شمالا وجنوبا.وبسبب التباين الحراري الكبير يتشكل تيار عظيم وذو سرعة عالية جدا (240 كم تقريبا وذو سرعة عالية جدا في فصل الشتاء حوالي 400 كم)وهو التيار النفاث شبه الاستوائي subtropical jet stream وتظهر نواته ما بين ارتفاعي 10 الى 15 كم خاصة عند ارتفاع 13 كم..وتهبط من قاعدة هذا التيار الهواء من ارتفاع عالي ويكون المرتفعات الجوية الشبه الاستوائية .هذه التيارت الهابطة مجففة تتحول الطاقة الحرارية الكامنة(من المناطق الاستوائية) الى طاقة حرارية محسوسة وتتجمع في الاسفل وتمتص الرطوبة الجوية وتاخذ هذه التيارات وقتا طويلا للهبوط من ارتفاع 13 كم الى السطح اكثر من 3 اسابيع وهذه صفات المرتفعات الجوية.
http://www.ux1.eiu.edu/~cfjps/1400/FIG07_014A.jpg
لاحظ انواع التيارات النفاثة..subtropical het stream
بالاضافة الى التيار القطبي او تيارات العروض الوسطى كما يطلق عليها الامريكيون.وهي تسمى هنا polar jet strem
تؤثر هذه المرتفعات على المناطق ذات العروض المتدنية وتقع الصحراوات الكبرى وخاصة الصحراء الكبرى وصحراء الجزيرة العربية وصحاري الولايات المتحدة وجنوب افريقيا واستراليا.
هذه المرتفعات الجوية تؤدي لدفع رياح جنوبية غربية الى العروض الوسط وشمالية شرقية الى المناطق الاستوائية(الرياح التجارية)-لاحظ انها منحرفة الى اليمين بسبب قوة كوريوليس- ونفس الشيء يحدث جنوب الكرة الارضية (الجنوب الهيموسفيري ..
وعندما تقترب من المناطق الاستوائية تصبح رطبة جدا بسبب ما حملته من رطوبة اثناء جريانها في المحيطات وتبخيرها للمياه..
وتنشأ ايضا الغربيات السطحية التي تتجه الى الجبهة القطبية(نتحدث عنها في الخلية القطبية)
تلتقي الرياح التجارية الشمالية الشرقية والجنوبية الشرقية في نظام الضغط المنخفض الاستوائي مشكلة جبهة عريضة ذات موقع متغير تتبع الشمس في حركتها الظاهرية وهو خط (itcz (Inter Tropical Convergence Zone
تتحرك مع هذا الخط تيارات شرقية فوق الطبقة الاحتكاكية (اي فوق طبق 850 مللي بار)تسمى بالشرقيات وهي علامة على دخول هذا الخط وكذلك هبوب الرياح الموسمية monsoon
http://up.graaam.com/p15ic/6b322340cb.png
خط itcz وتنقله شتاء وصيفا مع حركة الشمس الظاهرية الخط الاحمر صيفا(يوليو) ..
والازرق شتاء(يناير)..بالنسبة لتقسيم الفصول للشمال الهيموسفيري.
او جبهة تلاقي ما بين المدارين.
التقاء الرياح التجارية يؤدي الى تقوية الحركة التصاعدية للتيارات الدافئة..
تعتبر هذه المنطقة ذات امطار غزيرة جدا مصحوبة بالعواصف الرعدية القوية .
وحركة هذا الخط تتباين ما بين الشتاء والصيف وبالغالب يستجيب هذا الخط لليابس اكثر منه للماء ويعود ذلك الى الخواص الفيزيائية لليابس .
وهكذا تكتمل دروة هادلي.
وهكذا تقع الجزيرة العربية والصحراء الكبرى في خلية هادلي ولذلك تتكون بها مرتفعات جوية عميقة جدا قد تلامس التروبوبوز اي ارتفاع قد يصل الى اكثر من 12 كم وتؤثر هذه المرتفعات الجوية بجفاف شديد للاجواء وتؤدي الى انقلابات حرارية وتتميز بهواء مجهض ولو كان ساخنا جدا..
http://www.windows.ucar.edu/earth/images/desert_map_big2.jpg
الصحاري في العالم ولاحظ انها تقع في نطاق خلية هادلي..
وايضا مرتفعات الجوية التي تسيطر على المحيطات التي تقع على نفس العروض في خلية هادلي تكون ذات مراكز ضعيفة تؤدي الى سكون الهواء على المحيطات وفي الماضي عندما كان البحارة بنتقلون بواسطة سفنهم الشراعية يرمون احصنتهم في البحر بسبب موتها ويعود السبب الى سكون الرياح وتسمى هذه العروض بعروض الاحصنة.horse latitude
مع العلم تعود هذه الخلية الى العالم George Hadley
للمزيد عنه اضغط على هذا الرابط لتقرأ عنه.
http://en.wikipedia.org/wiki/George_Hadley
مثال على انظمة الضغط العالي التي تتكون في هذه الخلية كمرتفع الاوزوري او كما يسمى مرتفع برمودا وهو مسمى غير شائع هنا.
وكذلك المرتفع البسيفيك(مرتفع المحيط الهادئ)
http://www.saharamet.com/desert/photos/sunrise1.jpg
الصحراء الكبرى في نطاق خلية هادلي
هل تعلم ان اعلى درجة حرارة سجلت في الصحراء الكبرى في ليبيا في عام 1922 في سبتمبر. حوالي 58 درجة مئوية وكان في منطقة العزيزة.
اليوم ساتحدث عن موضوع حركة الرياح في الغلاف التي لها دور كبير في الموازنة الحرارية الكبيرة في الكرة الارضية وهذه كما تسمى Glopal wind او Atmospheric circulation
بشكل عام الاشعاع الشمسي يتساقط عموديا على المناطق الاستوائية فسيخن الهواء ويرتفع الى الطبقات العالية من الجو ويتحرك الى القطب الشمالي والجنوبي بالية خاصة عبر خلايا جوية
لو أخذنا بمثال عدم دوران الكرة الارضية حول نفسها ببساطة ستكون حركة الرياح الى القطبين وثم مباشرة رياح شمالية* سطحية الى المناطق الاستوائية.(*لو اخذنا المقطع الشمالي من الهيموسفير) وتسمىsingle cell model
http://up.graaam.com/p15ic/b60d7faac8.jpg
حركة تبادل الرياح اذا احذنا وضع عدم دوران الارض حول نفسها..single cell model
ولكن الواقع هو دوران الارض حول نفسها وتشكل قوة كوريوليس تؤدي الى انحراف الرياح الى يمينها في الشمال الهيموسفيري ويسارها الى في الجنوب الهيموسفيري.ولذلك هي three-cell model
وتشكلت ثلات خلايا جوية سميت على اسم العالم الذي قام باكتشافها.
والخلايا هي
1-خلية هادلي(hadley cell)
2-خلية فيريل للعروض الوسطى (ferrell cell)
3-الخلية القطبية (polar cell)
http://up.graaam.com/p15ic/64d627e1b4.jpg
نوذج الخلايا الثلاث.three cell model
لاحظ اين تقع الخلايا ولاحظ انواع الرياح التي سنتحدث عنها بشيء من التفصيل ان شاء الله.
بالحقيقة تقع الجزيرة العربية ضمن خلية هادلي وسنعرف سبب تصحر الجزيرة العربية في هذا الموضوع.
وتقع بلاد الشام وتركيا ومناطق البحر المتوسط وامريكا الشمالية ضمن الخلية التي تعتير صعبة الفهم وهي خلية فيريل تظهر بها التبادلات الحرارية كثيرا وظهور هذه المنخفضات ما هي الا تبادلات حرارية تحصل بين المناطق الاستوائية والقطبية عبر موجات روسبي.(Rossby wave)التي ساتحدث عنها لاحقا بإذن الله عز وجل.
قبل البدء في التحدث عن هذه الانظمة سابدا بالتحدث عن قوة كوريوليس.
قوة كوريوليس Coriolis effect
قوة ناتجة عن دوران الارض حول نفسها وهي سبب انحراف الرياح الى يمينها في الشمال الهيموسفيري والعكس جنوبا.والسبب في رؤية الحركة اللولبية في المنخفضات الجوية عكس عقارب الساعة شمالا ومع عقارب الساعة جنوبا يعود الى الوضع الدوراني للكرة الارضية مع العلم قوة كوريوليس تنعدم في المناطق الاستوائية ( اقل من 5 درجات شمالا وجنوبا) وهذا السبب في عدم رؤية اعاصير او منخفضات تدور في تلك المناطق..
وتكون قوية كلما ابتعدنا عن خط الاستواء اما شمالا او جنوبا.
لندرس سبب رؤية المنخفضات تدور عكس عقارب الساعة شمالا لننظر الى القطب الشمالي ونلاحظ حركة الدوران بالطبع سنلاحظ دورانه عكس عقارب الساعة ولذلك الرياح المنطلقة من الشمال تنحرف الى اليمين..
والعكس في القطب الجنوبي.فدوران الرياح في المنخفضات والمرتفعات الجوية يعود الى طبيعة انحراف الرياح ودوران الارض...
http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/images/atmosphere/circulation/coriolis-force_NASA_JPL.jpg
http://nsidc.org/arcticmet/images/factors/coriolis.gif
قوة كوريوليس لاحظ انعدامها على المناطق ذات العروض الاقل من 5 شمالا وجنوبا ولاحظ قوتها كلما ابتعدنا ناحية القطبين.
لاحظ انحراف الرياح نحو اليمين في الشمال الهيموسفيري ..
والعكس في الجنوب الهيموسفيري.
لنبدا الحديث عن خلايا الطقس الناشئة.
خلية هادلي.(Hadley cell)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/3/38/HadleyCross-sec.jpg
شرح عام عن خلية هادلي.
تنشا هذه الخلية بين خطوط العرض 0 و30 شمالا وجنوبا تنخفض شتاء وترتفع صيفا تبعا لحركة الشمس الظاهرية..هذه الخلية تنشا اثناء تساقط اشعة الشمس عاموديا على المناطق الاستوائية يشكل تيارات هوائية دافئة صاعدة الى طبقات عالية من الجو حتى التروبوبوز(بين الترابوسفير والستراتوسفير) بالطبع تحمل هذه التيارات طاقة حرارية كامنة كبيرة جدا (CPT)وطاقة حرارية محسوسة تتحول الى اشعة تحت الحمراء تسخن الجو اثناء انتقالها شمالا.ومنها مايضيع الى الفضاء.
اثناء انتقالها الى خطوط العروض الاعلى تتجمع وتزداد سرعتها وذلك بسبب انتقالها الى دوائرعرض اصغر..
http://up.graaam.com/p15ic/e8178d9aa0.jpg
الرياح التجارية والتقائها لاحظ كيفية التقائها ولاحظ الطاقة الاشعاعية solar العمودية.
تكون قمة احتشاد هذه التيارات عند خط عرض 30 شمالا وجنوبا (وسطيا بين 27 و44 ) وكذلك عند 60 شمالا وجنوبا.وبسبب التباين الحراري الكبير يتشكل تيار عظيم وذو سرعة عالية جدا (240 كم تقريبا وذو سرعة عالية جدا في فصل الشتاء حوالي 400 كم)وهو التيار النفاث شبه الاستوائي subtropical jet stream وتظهر نواته ما بين ارتفاعي 10 الى 15 كم خاصة عند ارتفاع 13 كم..وتهبط من قاعدة هذا التيار الهواء من ارتفاع عالي ويكون المرتفعات الجوية الشبه الاستوائية .هذه التيارت الهابطة مجففة تتحول الطاقة الحرارية الكامنة(من المناطق الاستوائية) الى طاقة حرارية محسوسة وتتجمع في الاسفل وتمتص الرطوبة الجوية وتاخذ هذه التيارات وقتا طويلا للهبوط من ارتفاع 13 كم الى السطح اكثر من 3 اسابيع وهذه صفات المرتفعات الجوية.
http://www.ux1.eiu.edu/~cfjps/1400/FIG07_014A.jpg
لاحظ انواع التيارات النفاثة..subtropical het stream
بالاضافة الى التيار القطبي او تيارات العروض الوسطى كما يطلق عليها الامريكيون.وهي تسمى هنا polar jet strem
تؤثر هذه المرتفعات على المناطق ذات العروض المتدنية وتقع الصحراوات الكبرى وخاصة الصحراء الكبرى وصحراء الجزيرة العربية وصحاري الولايات المتحدة وجنوب افريقيا واستراليا.
هذه المرتفعات الجوية تؤدي لدفع رياح جنوبية غربية الى العروض الوسط وشمالية شرقية الى المناطق الاستوائية(الرياح التجارية)-لاحظ انها منحرفة الى اليمين بسبب قوة كوريوليس- ونفس الشيء يحدث جنوب الكرة الارضية (الجنوب الهيموسفيري ..
وعندما تقترب من المناطق الاستوائية تصبح رطبة جدا بسبب ما حملته من رطوبة اثناء جريانها في المحيطات وتبخيرها للمياه..
وتنشأ ايضا الغربيات السطحية التي تتجه الى الجبهة القطبية(نتحدث عنها في الخلية القطبية)
تلتقي الرياح التجارية الشمالية الشرقية والجنوبية الشرقية في نظام الضغط المنخفض الاستوائي مشكلة جبهة عريضة ذات موقع متغير تتبع الشمس في حركتها الظاهرية وهو خط (itcz (Inter Tropical Convergence Zone
تتحرك مع هذا الخط تيارات شرقية فوق الطبقة الاحتكاكية (اي فوق طبق 850 مللي بار)تسمى بالشرقيات وهي علامة على دخول هذا الخط وكذلك هبوب الرياح الموسمية monsoon
http://up.graaam.com/p15ic/6b322340cb.png
خط itcz وتنقله شتاء وصيفا مع حركة الشمس الظاهرية الخط الاحمر صيفا(يوليو) ..
والازرق شتاء(يناير)..بالنسبة لتقسيم الفصول للشمال الهيموسفيري.
او جبهة تلاقي ما بين المدارين.
التقاء الرياح التجارية يؤدي الى تقوية الحركة التصاعدية للتيارات الدافئة..
تعتبر هذه المنطقة ذات امطار غزيرة جدا مصحوبة بالعواصف الرعدية القوية .
وحركة هذا الخط تتباين ما بين الشتاء والصيف وبالغالب يستجيب هذا الخط لليابس اكثر منه للماء ويعود ذلك الى الخواص الفيزيائية لليابس .
وهكذا تكتمل دروة هادلي.
وهكذا تقع الجزيرة العربية والصحراء الكبرى في خلية هادلي ولذلك تتكون بها مرتفعات جوية عميقة جدا قد تلامس التروبوبوز اي ارتفاع قد يصل الى اكثر من 12 كم وتؤثر هذه المرتفعات الجوية بجفاف شديد للاجواء وتؤدي الى انقلابات حرارية وتتميز بهواء مجهض ولو كان ساخنا جدا..
http://www.windows.ucar.edu/earth/images/desert_map_big2.jpg
الصحاري في العالم ولاحظ انها تقع في نطاق خلية هادلي..
وايضا مرتفعات الجوية التي تسيطر على المحيطات التي تقع على نفس العروض في خلية هادلي تكون ذات مراكز ضعيفة تؤدي الى سكون الهواء على المحيطات وفي الماضي عندما كان البحارة بنتقلون بواسطة سفنهم الشراعية يرمون احصنتهم في البحر بسبب موتها ويعود السبب الى سكون الرياح وتسمى هذه العروض بعروض الاحصنة.horse latitude
مع العلم تعود هذه الخلية الى العالم George Hadley
للمزيد عنه اضغط على هذا الرابط لتقرأ عنه.
http://en.wikipedia.org/wiki/George_Hadley
مثال على انظمة الضغط العالي التي تتكون في هذه الخلية كمرتفع الاوزوري او كما يسمى مرتفع برمودا وهو مسمى غير شائع هنا.
وكذلك المرتفع البسيفيك(مرتفع المحيط الهادئ)
http://www.saharamet.com/desert/photos/sunrise1.jpg
الصحراء الكبرى في نطاق خلية هادلي
هل تعلم ان اعلى درجة حرارة سجلت في الصحراء الكبرى في ليبيا في عام 1922 في سبتمبر. حوالي 58 درجة مئوية وكان في منطقة العزيزة.