سلمان الفارسي
05/06/2013, 03:10 PM
التنبؤ بأحوال الطقس
النماذج العددية، البالون، العوامل المؤثرة في مناخ الجزيرة، شرح قراءة خرائط النماذج العددية ، كيف تتنبأ بأحوال الطقس من خلال قراءة خرائط النماذج العددية
http://farm3.staticflickr.com/2854/8957411583_453cb96817_o.jpg
هل هناك فائدة من معرفة أحوال الطقس المستقبلية .. أظن الأغلبية ستقول نعم ولكن لماذا ؟
ليس الأمر محصوراً على معرفة درجات الحرارة وموجات البرد وفرصة هطول الأمطار
ولكن للتنبؤات الجوية أهمية كبيرة في حركة الطيران والملاحة الجوية والبحرية
وما رأيكم بإعصار مفاجئ يجتاح مدينة مكتظة بالسكان .. ؟
وما الفرق في التعامل مع حرائق الغابات المفاجئة والحرائق التي تتوفر المعلومات قبلها ؟
إنّ لمعرفة حالة الطقس مسبقاً دور كبير في تحديد نشاطات الناس وحركتهم وطريقة لباسهم وعاداتهم
ويكفي لبيان أهمية التنبؤات الجوية أنها تساهم بدرجة كبيرة في إنقاذ أرواح الناس
ولأن علم التنبؤات الجوية هو معرفة التغير الذي سيطرأ على حالة الجو فإنه لا بد للمتنبئ الجوي أن يعرف كيف هي الأوضاع الجوية على مدى واسع بعيداً عن منطقته
حتى يتنبأ بما سيحدث على منطقته لأن التغير في حالة الجو مرتبط بمؤثرات مجاورة
لماذا نتابع خرائط النماذج العددية لنضع التنبؤات ؟
لأن النماذج العددية تعتمد على معطيات ميدانية تشمل مساحة واسعة من الكرة الأرضية ولهذا تكون النظرة أكثر شمولية
هل تعلم أن هناك عشرة آلاف محطة رصد جوي أرضية و سبعة آلاف نقطة رصد على البحار
وألف محطة ترصد الطبقات العلوية والمئات من عوّامات الرصد البحرية الثابتة وتقريباً ألف عوامة تسبح محررة في البحار
هناك المئات من الرادارات وما يقارب 800 بالون وأكثر من ثلاث آلاف طائرة مخصصة لتسجيل العناصر الجوية في الغلاف الجوي
والعديد من الأقمار الصناعية التي تستخدم وسائل تقنية عالية في الرصد والتصوير
بالإضافة إلى محطات المطارات التي تعطي معلومات كل ساعة تقريباً
كل نقاط الرصد هذه توفر قراءات العناصر الجوية من ضغط ورياح ورطوبة وغيرها بشكل يومي وتحدث القراءات خلال اليوم حتى أربع مرات
هذه القراءات تسجل آلياً عبر منظمة الأرصاد العالمية ومنها تستقي النماذج العددية معلوماتها
كيف تعمل النماذج العددية ؟
كل معلومات الرصد التي تستقبلها منظمة الأرصاد العالمية تدخل آلياً في أجهزة كومبيوتر متقدمة وفائقة السرعة من خلال المركز الوطني للتنبؤات البيئية (NCEP) ومقره في الولايات المتحدة
هذه البيانات يتم ترجمتها على خرائط ترسم الوضع الفعلي للعناصر الجوية في كل العالم حسب البيانات الواردة
وتصنف الخرائط حسب العناصر الجوية وحسب الطبقات
فهناك خرائط السطح وخرائط الطبقات العلوية وهناك خرائط الرطوبة وخرائط الرياح وخرائط الضغوط .... إلخ
ويأتي الآن دور النماذج العددية في معالجة هذه البيانات من خلال برامج كومبيوتر ضخمة
فتقوم هذه البرامج الحسابية الضخمة المكونة من آلاف المعادلات الفيزيائية والرياضية المعقدة بقراءة العناصر المختلفة في الطبقات المختلفة
ثم تستنتج آلياً كيف ستتغير وتتحرك هذه العناصر الجوية
علماً بأن هذه البرامج الضخمة قد تم تزويدها بمعادلات خاصة تترجم سلوك ونمط الغلاف الجوي المعتاد
ويتم تحديث هذه المعادلات التي تعبر عن نمط وسلوك الغلاف الجوي مع تكثيف البحوث ودراسة الأخطاء ليتم تغذية برامج الكومبيوتر بمعادلات تكون أقرب إلى الواقع
عمل هذه البرامج معقد وليس بالسهولة التي نتوقعها
مثال ..
بعد إستيراد التحديث الأخير لبيانات وعناصر الطقس وإدخالها في البرنامج
يطلب المبرمج من البرنامج المجهز بالمعادلات الرياضية والفيزيائية تحديد كيف ستكون سرعة وإتجاه الرياح بعد دقيقة
وذلك بناءاً على إتجاه الرياح الحالي وقيم الضغط وغيرها من المعلومات الواقعية المدخلة
وبما أن البرنامج لديه في بياناته الضغط السطحي والضغط العلوي ودرجات الحرارة والتضاريس وكل العناصر الأخرى فبسهولة سيعطينا الشكل الذي ستكون عليه حركة الرياح بعد 10 دقائق
ثم يطلب المبرمج من البرنامج إعادة نفس العملية ولكن بناءاً على النتيجة الأخيرة التي توصل إليها الكومبيوتر
وهكذا تتم العملية حتى نصل إلى توقعات يوم ويومين وأسبوع
وبنفس الطريقة يتم توقع كافة العناصر الأخرى
وطبعاً بعد هذا الحديث يمكن لنا أن نستنتج سر خطأ التوقعات كلما طالت المدة
وتختلف دقة توقعات النماذج العددية بإختلاف دقة معادلاتها
فقد يتفوق نموذج عددي في رسم الموجات والمنخفضات العلوية بينما يتفوق نموذج آخر في وصف حركة الرياح السطحية
وهنا نستطيع أن نقول أن المتنبئ الجوي المتفوق هو الذي يستطيع التفريق من خلال خبرته وممارسته بين النماذج العددية المختلفة حسب منهجها وحسب دقتها
ثم يمرر هذه المعلومات على رصيده وتجاربه الشخصية في الرصد الجوي
ثم يدرس واقع منطقته الجغرافي والتضاريسي ويخرج بعد ذلك بتوقع خاص به
الأمر فيه من الربط والمهارة الشئ الكثير
لماذا تخطئ النماذج العددية ؟
أولا برغم كثرة نقاط الرصد الجوي في العالم إلا أنه لايزال هناك مناطق ليست مغطاة جيداً مثل المحيطات ومثل بعض الطبقات العلوية
والنقص في بعض المعطيات حتى وإن كان طفيفاً فإنه بالتأكيد يقلل من دقة النتائج
هناك أيضاً نقص في دقة بعض المعادلات الفيزيائية المدخلة في برامج النماذج العددية وتحديداً المعادلات التي تختص بتأثير خواص أجسام معينة كالثلج والماء على الطقس
وكذلك تأثير التضاريس الصغيرة كالتلال والهضاب والرمال والأشجار والمباني
هو نقص طفيف لكن واحد من الألف يحدث فرقاً خصوصاً في معادلات تكرر ملايين المرات
عامل آخر وهو أن أكثر الموديلات لا توفر دقة عالية في كل مناطق العالم فهذا يحتاج معادلات أشبه بالمعجزة
ولذلك تعطي دقة أقل في المناطق البعيدة .. ويمكن ملاحظة هذا في عدم إجادة المواقع العالمية في توقع التكونات المحلية التي تكون على نطاق ضيق
::::: البالون ::::::
البالون هو أحد وسائل رصد العناصر الجوية للمستوى الرأسي أي الطبقات من الأسفل حتى الأعلى
ويعطي بيانات دقيقة عن الرياح والضغط والرطوبة في كل الطبقات الجوية
وهناك قرابة 800 بالون تطلق مرتين يومياً في مناطق مختلفة من العالم
وترسل بياناتها لمنظمة الأرصاد العالمية كي يتم فحصها وتسجيلها بالإضافة إلى النتائج الأخرى الواردة من نقاط الرصد المختلفة حول العالم
وتتاح هذه البيانات كما قلنا لمراكز التنبؤات العددية
ومن خلال قراءة معطيات البالون يمكننا تقدير حالة عدم الإستقرار الجوي لكن ليس في كل الحالات
إذ أن قراءة البالون محدودة بوقت إطلاقه
ولذلك لا يعتد كثيراً بقراءة البالون في حالات عدم الإستقرار الشتوية الناتجة عن المنخفضات والجبهات
وأمامكم فيما يلي الشكل المعتاد لقراءات البالون
http://farm6.staticflickr.com/5442/8958756266_af57054d92_o.jpg
وكما تشاهدون داخل الرسم هناك خطان متعرجان
أحدهما على اليمين يرصد درجات الحرارة والآخر على اليسار يسجل قيمة نقطة الندى
أسفل الرسم بيان درجات الحرارة يستنتج منه مقدار درجة الحرارة حسب إنحناءات الخط الأيمن الذي ذكرناه وحسب تلاقي الخط مع الخطوط المائلة المنطلقة من أسفل الرسم
وعلى يسار الرسم الطبقات الجوية من 900 حتى 100 بينما الطبقة السطحية يمثلها الخط الأول الذي يتم منه إطلاق البالون ويسمى هذا الخط بالطبقة 1000
على يمين الرسم إتجاه الرياح في كل طبقة وسرعتها
ثم نشاهد على يمين أسهم إتجاهات الرياح قيمة يتم إستنتاجها عبر معادلات رياضية لتعطي تصور عن حالة إستقرار الهواء في الجو
ولنأخذ شرح لبعض هذه القراءات وهي تعطي أرقام واضحة ومفيدة لمن يرى صعوبة في تقدير حالة الجو من خلال الخريطة البيانية
SLAT و SLON
ترمز لإحداثيات موقع إطلاق البالون
SELV
إرتفاع محطة الإطلاق عن الأرض بالأمتار
SHOW
القيمة هنا هي نتيجة الفرق بين درجة حرارة الطبقة 500 ودرجة حرارة جزيئات الهواء المتصاعدة عند الطبقة 850
أي قيمة موجبة تعني إستقرار بينما القيم السالبة حتى -3 حالة عدم إستقرار ضعيفة أو متوسطة
ومن -3 وأعلى حالة عدم إستقرار قوية، وإذا بلغت القيمة -7 وأعلى فيعني هذا أن الحالة عنيفة
LIFT
وهو مؤشر الرفع
أي قيمة موجبة تعني إستقرار بينما القيم السالبة حتى -3 حالة عدم إستقرار ضعيفة أو متوسطة،
ومن -3 وأعلى حالة عدم إستقرار قوية، وإذا بلغت القيمة -7 وأعلى فيعني هذا أن الحالة عنيفة
SWET
وتعبر هذه القيمة عن مدى عنف الحالة الجوية
فالقيم من 150 حتى 300 حالة عادية ومن 300 حتى 400 حالة عنيفة وأكثر من 400 حالة إعصارية
KINX
ويعني معامل الرفع أو الحمل الحراري
من 15-25 حمل حراري ضعيف
ومن 26-39 حمل حراري متوسط
من 40 وأعلى حمل حراري قوي و فرصة كبيرة لحدوث العواصف الرعدية
CTOT
الفرق بين نقطة الندى في الطبقة 850 ودرجة الحرارة في الطبقة 500
وزيادتها تعني قوة حالة عدم الإستقرار
VTOT
الفرق بين درجة حرارة الطبقة 850 والطبقة 500
يعني إذا كانت الدرجة في طبقة 850 تساوي 20 وفي 500 تساوي -10 إذن الفرق يصبح 30
وكلما زاد الفارق زادت قوة عدم الإستقرار
TTOT
وهذا المعامل يلخص قيمة المعاملين السابقين CTOT و VTOT ويسمى مجموع المجاميع
وعادة قيم أقل من 40 لهذا المعامل تعني حمل حراري ضعيف وبالتالي حالة عدم إستقرار ضعيفة
من 40 إلى 50 قيمة جيدة وفرصة لعواصف رعدية
أعلى من 50 عواصف رعدية قوية على مدى واسع
CAPE
ويعني الطاقة الكامنة الموجود في الجو
إرتفاع هذه القيمة يعني حالة عدم إستقرار قوية
من 1 حتى 1500 وجود لحالة عدم استقرار
من 1500 حتى 2500 حالة عدم استقرار قوية
أعلى من 2500 حالة عدم استقرار عنيفة
PWAT
كمية بخار الماء الموجود في كامل قطاع البالون الراسي بالميللي
أقل من 15 كمية ضعيفة
38 متوسطة
50 عالية
أعتقد أن في هذه الكفاية إن شاء الله
أما بالنسبة لمعرفة كمية الرطوبة من خلال قراءة البالون فأسهل طريقة هي ملاحظة تقارب الخطين (خط الندى وخط درجة الحرارة) كلما أقترب الخطان دل ذلك على وفرة الرطوبة
::::::::::::::::::::::::::
العوامل المؤثرة في مناخ الجزيرة
وهنا الموضوع يطول والعوامل كثيرة والشرح فيها يمتد ولكن سنحاول التلخيص مع التركيز على المواضيع التي لها تأثير على هطول الأمطار
ونحن نعرف الآن أن الموقع الجغرافي هو الذي يحدد نظام الضغط الجوي والرياح بعد ان درسنا دورات الهواء في الغلاف الجوي
شبه الجزيرة العربية تقع بين خطي عرض 15 و 30
وقلنا أن الخلية التي تقع فيها الجزيرة العربية هي خلية هادلي الخلية شبه المدارية وتتسم بالرياح الشمالية الجافة تقريباً في غالب أيام السنة
وهذا هو النمط العام، ولكن لدينا في كل فصل من فصول السنة عوامل معينة تحكم مناخ الجزيرة العربية
بل هناك مناطق خاصة في جنوب الجزيرة قد تتغلب فيها رياح أخرى غير الرياح الشمالية
ولنبدأ حديثنا بفصل الصيف حيث يزحف الخط الوهمي المداري الفاصل إلى الشمال أكثر
وهذا الخط يعبر عن منطقة الضغط المنخفض الإستوائية
ويمكن شرحها كذلك بأنها الحزام الذي يمثل منطقة تعامد الشمس ويزحف شمالاً وجنوباً تبعاً لحركة الشمس الظاهرية
في الشتاء يكون إلى الجنوب من نصف الكرة الأرضية وفي الصيف يمتد شمالاً
وهذه المنطقة ذات الضغط المنخفض تتعرض إلى تسخين وحمل حراري مميز يجعلها منطقة تكونات رعدية شبه يومية
بالإضافة إلى أنها تمثل منطقة إلتقاء الرياح التجارية القادمة من جنوب الكرة الأرضية والرياح التجارية القادمة من شمالها
والعامل الآخر المؤثر على مناخ الجزيرة هو تمدد منخفض الهند الموسمي غرباً وفائدته تكمن في تأثيره على حركة الرياح
حيث يتشكل في داخل الجزيرة بسبب إحترار اليابسة صيفاُ مركز إنخفاض سطحي مرتبط بمنخفض الهند الموسمي
ونحن الآن نعلم مما درسناه في الفصول السابقة أن مياه البحر تكون أبرد صيفاً وبالتالي أكثر ضغطاً
وهذا يجعل الرياح تنحدر من البحر إلى اليابسة نحو الضغط المنخفض
والفائدة هنا من نصيب التضاريس القريبة من البحار مثل جبال الحجاز واليمن وعمان
وأفضل الأوقات لمثل هذه التكونات بالنسبة لجبال عسير ومنطقة مكة والمدينة هو مع تقدم الصيف ومع قوة وتوسع منخفض الهند الموسمي حتى غرب البحر الأحمر
لأن ذلك يساهم في دفع الرياح الجنوبية الغربية الرطبة وتحميلها ببخار الماء بسبب مرورها على المسطح المائي البحر الأحمر
ثم يحدث الرفع التضاريسي من خلال سلسلة الجبال التي يمر عليها الهواء
بعد ذلك تأتي فترة الخريف وفيها إنسحاب منخفض الهند الموسمي وفترة تقلبات ونشاط رياح سطحية
وتعتمد هطولات فصل الخريف على توغلات منخفض البحر الأحمر بسبب النشاطات العلوية في العروض الوسطى
حيث يقوم بجلب تيارات رطبة تستفيد غالباً منها مرتفعات الحجاز بتكونات مميزة
وهذه الفترة لا تتعمق فيها المنخفضات في الغالب إلى داخل الجزيرة
وينحصر تأثيرها على الحدود الشمالية والمناطق الشمالية الغربية لأنها تستفيد من تلاقح التيارات الباردة العلوية مع التيارات المدارية الرطبة والدافئة
هذا النمط يتطور مع تقدم الخريف وبداية من شهر نوفمبر ومع إبتعاد الشمس جنوباً يتقوى هذا النظام ويتمدد التيار النفاث نحو العروض الوسطى
مما يسمح للتيارات الباردة الناتجة عن المنخفضات العلوية والموجات القصيرة من التوغل أكثر إلى الجزيرة العربية وكذلك يبدأ نشاط الجبهات السطحية الباردة
وهذا النظام تستفيد منه كثير من المناطق في المملكة بسبب جودة الفوارق الحرارية الرأسية
وسهولة تمدد التيارات الجنوبية الرطبة قبل بناء المرتفعات السطحية الجافة مع تعمق الشتاء
كثير من المناطق تسجل أعلى كمياتها السنوية من المطر في هذا الشهر وهو مركز فترة الوسم
على سبيل المثال تسجل جدة ومكة والمدينة وحائل أعلى كمياتها السنوية في نوفمبر حسب إحصائيات منظمة الأرصاد العالمية
وتسجل القصيم في نوفمبر كميات تقارب أشهر المراويح، وهو شهر جيد على المنطقة الشرقية كذلك
بينما منطقة الرياض لا تحظى في هذا الشهر بنسب كبيرة وإن كان يشهد هطولاً مطرياً في الغالب
ووضع الرياض ينطبق تقريباً على جنوب وجنوب غرب المملكة الباحة وأبها ونجران وغيرها
وهذه المناطق عادة لا تحصل على نسبها السنوية من المطر في أواخر الخريف والشتاء
أما فترة أشهر الشتاء فتتميز بتمركز ضغط جوي مرتفع وسط الجزيرة العربية وهو تابع لإمتداد المرتفع السيبيري مع دخولات متكررة للمرتفع الآزوري كذلك
وأحيانا يحدث إلتحام بين السيبيري والآزوري .. ليس هناك نظام ثابت كل موسم
في فترة أشهر الشتاء تتميز المنطقة الغربية بسهولة تفاعلها مع المنخفضات العلوية خاصة مع الإمتدادات السيبيرية القوية
حيث يكون تمدد منخفض البحر الأحمر محصوراً فوق مياه البحر الأحمر الدافئة وذات الضغط الأقل
وبحسب قوة المنخفض وتعمقه يمتد التأثير ليشمل أجزاء من المناطق الوسطى والشمالية والشمالية الشرقية
وبعد ذلك تأتي فترة موسم الربيع إبتداءاً من مارس وفيه ينحصر المرتفع السيبيري ويقل الضغط وسط الجزيرة العربية
وتسيطر الرياح الشمالية الغربية على السواحل الغربية والمناطق الشمالية الغربية
وهذه الفترة هي فترة ذهبية للأمطار على مناطق كثيرة من المملكة إبتداءاً من مرتفعات الحجاز وتشمل المناطق الوسطى والشرقية
مع تميز للمناطق من نجران وأبها وحتى الطائف وشمالها وما وقع شرقاً من هذه المناطق تشمل وادي الدواسر وبيشة والمهد ومنطقة الرياض والقصيم وحائل
تعتمد الهطولات في هذه الفترة التي نسميها بالمراويح على شدة الفوارق الحرارية الناتج من تسخين فترة النهار
وتكتمل العملية بمؤثر علوي بارد يعمل على توفير البرودة العلوية
فيحدث تصعيد حملي قوى بسبب سخونة السطح وتكثف قوي وإمتدادت رأسية للسحب بسبب برودة الطبقات العلوية
المرتفعات تتطور سحبها بعامل الرفع التضاريسي والمناطق شرق المرتفعات تزحف نحوها السحب وتستمر في البناء تبعاً لتوفر الرطوبة
كذلك المناطق شرق المرتفعات تشهد تكونات قوية عند بؤر الضغط المنخفض التي تشهد تجمع الرياح
أواخر مارس وشهر إبريل وبدايات مايو هو الفترة المميزة لهطولات الربيع ثم تبدأ التساقطات تنحصر على المرتفعات بقية مايو
ومع نهاية مايو تخف التكونات وتبدأ مرحلة دخول فصل الصيف وهكذا تستمر الدورة إلى ما شاء الله لها أن تدور
::::: خرائط النماذج العددية :::::
تتنوع خرائط النماذج العددية ما بين الخرائط السطحية والخرائط العلوية
وهي في الحقيقة تعطي قراءة لكافة الطبقات
لكن الطبقات المشهورة في المتابعة هي طبقة السطح ويعبر عنها بطبقة 1000 هكتوباسكال
وطبقة 850 فوق السطحية وطبقة 700 المتوسطة وطبقة 500 العالية
تُعدّ طبقة 500 ميللي بار هي الطبقة الرائدة لفهم الأحول الجوية وهي طبقة أساسية بالنسبة للمتنبئ الجوي
والسبب أنها تعطي تصور عام لمساحة واسعة تبلغ آلاف الكيلومترات
بينما خرائط الطبقات الأعلى من 500 وإن كانت لا تخلو من الأهمية إلا أنها خرائط عمومية
لا تنعكس فيها المتغيرات بالشكل الواضح ولا تظهر فيها التفاصيل المطلوبة للمتنبئ الجوي
وعلى الجهة الأخرى فإن خرائط الطبقات أسفل من الطبقة 500 تصبح أكثر إقليمية كلما إقتربنا من السطح وتسلط الضوء على منطقة مخصصة صغيرة
وهذا التخصيص لا يتناسب مع طول فترة التنبؤ الجوي إذ أن المتغيرات كثيرة
لكن يمكن الإعتداد بها لفترات التنبؤ التي تبلغ يوم أو يومين خصوصاً الطبقة 700
كيف تتنبأ بهطول المطر؟
كما قلنا في فصول سابقة أن هطول المطر هو مرهون بقدرة الله تعالي ومشيئته أولاً ثم بوجود حالة عدم الإستقرار
وحالة عدم الإستقرار فسرناها سابقاً وفي الفصل الخامس تحديداً بأنها وجود الفرصة لصعود الهواء حتى طبقات عالية باردة لكي يحدث التكثف
وأهم العوامل التي تساعد في خلق حالات عدم الإستقرار هي المنخفضات الجوية العلوية الناتجة من تموجات التيار النفاث
والسبب في ذلك أن لها تأثير قوي في إستثارة الرياح الجنوبية الدافئة بسبب المنخفض السطحي الذي يتكون على الجانب الشرقي من المنخفض العلوي
ومع ان هناك عوامل أخرى لهطول المطر إلا أننا نبدأ هنا بالمنخفضات العلوية لأن مجال تأثيرها يكون واسع النطاق
وهي المحفز الرئيسي لهطول الأمطار على أغلب منطقة الجزيرة العربية
وهنا يبرز دور خرائط الطبقة 500 التي تحدثنا عنها في متابعة وجود المنخفضات الجوية
ولدينا نموذجان رئيسيان في متابعة هذه الطبقة وهما نموذج GFS الأمريكي ونموذج المركز الاوروبي ECMWF
وخريطة الطبقة 500 توضح المنخفضات أو الموجات القصيرة من خلال تقوس خطوط الآيزوبار، وهذه الخطوط تعبر عن إرتفاعات خطوط الضغط
ولنأخذ شرح على هذه الصورة المجتزأة من خريطة الطبقة 500
http://farm3.staticflickr.com/2890/8958584448_051130ca24_z.jpg
المنطقة في الدائرة البيضاء يتعمق فيها خط الضغط 582 إلى الجنوب فوق رأس الخليج العربي
والمنطقة التي تقع داخل هذه الدائرة ضغطها الجوي في الطبقة 500 من 582 وأقل
بينما المناطق شرق وغرب الدائرة البيضاء الضغوط الجوية العلوية فوقها تزيد عن 582 مما يعني ضغط علوي مرتفع بالمقارنة مع المنطقة داخل الدائرة البيضاء
وهنا يمكننا القول بأن المنطقة في الدائرة البيضاء تتعرض لإنخفاض جوي وتبريد علوي
وبالتالي الفرصة موجودة لحالة عدم إستقرار إذا توفرت العناصر الأخري التي سنتحدث عنها
طبعاً لو كان خط الضغط المتعمق هو خط 576 يكون التبريد أقوى .. وهكذا كلما قلت قيمة الضغط كان الإنخفاض الجوي أقوى
وهذا المثال الذي سقناه هو لتفسير الإنخفاض الجوي في الطبقة 500
أما الصورة التالية والتي أوردناها في الفصل السابق ففيها شرح أكثر تفصيلاً للظروف المحيطه بالمنخفض الجوي العلوي
http://farm9.staticflickr.com/8392/8668561509_30f04445a2_c.jpg
ولذلك دائما عندما ترى أي منخفض جوي توقع من أول وهلة وجود المطر في جانب المنخفض الشرقي
هكذا ..
http://farm4.staticflickr.com/3669/8957385465_2def6b9476_o.jpg
لكن الأمر لم يكتمل بهذه الطريقة
نحن فقط رسمنا الإطار العام ولكن في الواقع مناطق كثيرة قد تخرج من دائرة الهطول المتوقعة .. كيف ؟
خريطة 500 ميللي بار لا تكفي لوضع توقعات المطر
الآن يجب علينا مراقبة العناصر الأخرى
هل يوجد تفاعل سطحي أم لا
هل التفاعل السطحي رطب أم جاف
وهنا تبرز أهمية خرائط السطح للحكم على إيجابية حالة عدم الإستقرار
وهنا خريطتان سطحية تبين تفاعل جيد وتفاعل ضعيف للمنخفض الحراري المداري أو مايطلق عليه منخفض البحر الأحمر وأحياناً منخفض السودان
http://farm8.staticflickr.com/7314/8957384723_0539e9ee67_o.gif
http://farm9.staticflickr.com/8538/8957384721_549c3055df_o.gif
من المهم كذلك في خريطة الضغط السطحي معرفة محور تمدد المنخفض السطحي وهو الجزء الأوسط منه
حيث أن اطراف المنخفض السطحي ليست إيجابية الرياح
ويمكن كذلك معرفة تفاعل المنخفض الحراري من الخريطة فوق السطحية 850
ثم نأتي بعد ذلك لخرائط الرطوبة وأهم خرائطها خريطة الطبقة 700 وهي طبقة مهمة جداً وبدون تواجد الرطوبة فيها تنعدم فرصة تكون السحب بشكل كبير
ووجود الرطوبة في طبقة 700 يكون بطريقين .. إما عن تدفقها مباشرة من العروض المدارية أو بتصعيدها من السطح
ولذلك ينبغي أيضاً مراقبة الرطوبة السطحية
كذلك من المهم ان نعرف بأن الرطوبة السطحية لها أهمية شديدة في التنبؤ بسقوط الأمطار في حالات عبور الجبهات الباردة المترافقة مع المنخفضات العلوية
وبهذا نكون قد أوجزنا الحديث فيما يخص التنبؤات المرتبطة بالمنخفضات العلوية
ويبقى لدينا موضوع الأمطار التضاريسية وتستفيد من هذا الوضع المرتفعات الغربية من الجزيرة العربية
وهذه الإستفادة تحدث في أي ظرف علوي أو سطحي يؤدي إلى إستثارة الرياح الجنوبية الغربية الرطبة
سواءاً كان المسبب علوي مثل المنخفضات والموجات القصيرة أو كان سطحياً وذلك صيفاً عند تمدد منخفض الهند الموسمي
فكلا المؤثرين يسبب هبوب الرياح الجنوبية الغربية
بالنسبة للمنخفض الهندي الموسمي يكون في اوجه في شهر أغسطس الميلادي
وهنا ثلاث صور تبين تطور المنخفض الهندي الموسمي
الأولى لمنتصف شهر 6 الميلادي
http://farm8.staticflickr.com/7293/8957386061_ce08ef0fd2_c.jpg
والثانية لمنتصف شهر 7
http://farm6.staticflickr.com/5342/8957385881_e762a64253_c.jpg
والثالثة لمنتصف شهر 8
http://farm3.staticflickr.com/2838/8957385995_64ed312dfc_c.jpg
لاحظوا قوة المنخفض السطحي في شهر 8 الميلادي
كيف تتنبأ بسقوط البرد ؟
يفضل أن تصل درجة التجمد حتى الطبقة 700 هكتوباسكال أو فوقها بقليل
من الأفضل كذلك ألا تقل درجة الحرارة عن 30 درجة مئوية
وهذا ما يجعل البرديات تحدث أكثر في فترة الربيع لإرتفاع درجة الحرارة ونمو السحب فترة بعد الظهيرة
وهو نفس السبب الذي يجعل سقوط البرديات مألوفاً في المرتفعات الجنوبية الغربية في فصل الصيف
بعد ذلك باقي متابعة عوامل الرفع
وأهمها الضغط السطحي المنخفض وقوة الحمل الحراري
فإذا إجتمع تلك الظروف فيمكنك عندها أن تتنبأ بسقوط البرد
كيف تحصل على خرائط النماذج العددية ؟
توجد عدة مواقع تستخدم مخرجات النماذج العددية
إخترنا منها موقع ويذر أونلاين .. وهو مجمع متكامل لتحديثات الموديلات الختلفة
وهذا الرابط
http://www.weatheronline.co.uk/cgi-bin/expertcharts?LANG=en&MENU=0000000000&CONT=swas&MOD (http://www.weatheronline.co.uk/cgi-bin/expertcharts?LANG=en&MENU=0000000000&CONT=swas&MOD)
وهنا تابع الشرح على الصورة التالية لبعض المفاتيح الأساسية
http://farm9.staticflickr.com/8277/8958584606_9a0dc59eef_o.jpg
وكذلك موقع GFS الأمريكي التابع لمركز التنبؤات الوطني بالولايات المتحدة المسئول عن تسجيل البيانات من مختلف نقاط الرصد في العالم والذي ذكرناه في أول الحديث
http://nomad5.ncep.noaa.gov/cgi-bin/pdisp_gfs.sh?ctlfile=gfs_00z.ctl&povlp=noovlp&ptype=map&dir
وهو النموذج الوحيد الذي يوفر بيانات تفصيلية لكل العناصر الجوية في كل الطبقات لكل مناطق العالم
:::::::::::::::::::::::
اما توصيتي فهي بالإعتماد على نموذج تنبؤات وبحوث الطقس WRF
وقد وفرت الرئاسة العامة للأرصاد وحماية البيئة نسخة إقليمية ومحلية من هذا النموذج على موقعها
وهذا هو الرابط
http://84.235.53.29/cgi-bin/model/ugui_wrf33_?range=WRF33/GESAUDI/GFS_WCTRL
ويوفر هذا النموذج دقة تصل إلى 2 كيلومتر ولكن لمنطقة مكة المكرمة فقط
ودقة 6 كيلومتر للمنطقة الغربية والجنوبية حتى المنطقة الوسطى
ودقة 18 تغطي كامل الجزيرة
وأثبت التجارب مع هذا النموذج دقته الكبيرة وهو سهل الإستخدام ويوفر تنبؤات لكل ساعة مستقبلية ولكل العناصر الجوية المهمة
النموذج يعطي توقعات لمدة يومين
مثال من الموقع لدقة 2 كيلومتر
http://farm3.staticflickr.com/2893/8958584664_bbb86b54e6_o.png
شاهدوا التحديد الدقيق لحركة الرياح ودرجة الحرارة
:::::::::::::::::::::::
وإلى هنا أحبتنا نصل بالحديث إلى نهايته وبالبحث إلى ختامه
وفقنا الله وإياكم إلى مرضاته
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الفصول السابقة
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الأول :: (مقدمة حول الكرة الأرضية) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=562945)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الثاني :: (حرارة الأرض) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=563538)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الثالث :: (درجة حرارة الهواء) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=564213)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الرابع :: (الرطوبة والتكثف والسحب) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=565299)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الخامس :: (حالات عدم الإستقرار والسحب والمطر) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=566525)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل السادس :: (الضغط الجوي والرياح) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=567334)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل السابع :: (دورات الهواء في الغلاف الجوي) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=572166)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الثامن :: (كتل الهواء والجبهات والمنخفضات) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=574554)
صوت الحق
النماذج العددية، البالون، العوامل المؤثرة في مناخ الجزيرة، شرح قراءة خرائط النماذج العددية ، كيف تتنبأ بأحوال الطقس من خلال قراءة خرائط النماذج العددية
http://farm3.staticflickr.com/2854/8957411583_453cb96817_o.jpg
هل هناك فائدة من معرفة أحوال الطقس المستقبلية .. أظن الأغلبية ستقول نعم ولكن لماذا ؟
ليس الأمر محصوراً على معرفة درجات الحرارة وموجات البرد وفرصة هطول الأمطار
ولكن للتنبؤات الجوية أهمية كبيرة في حركة الطيران والملاحة الجوية والبحرية
وما رأيكم بإعصار مفاجئ يجتاح مدينة مكتظة بالسكان .. ؟
وما الفرق في التعامل مع حرائق الغابات المفاجئة والحرائق التي تتوفر المعلومات قبلها ؟
إنّ لمعرفة حالة الطقس مسبقاً دور كبير في تحديد نشاطات الناس وحركتهم وطريقة لباسهم وعاداتهم
ويكفي لبيان أهمية التنبؤات الجوية أنها تساهم بدرجة كبيرة في إنقاذ أرواح الناس
ولأن علم التنبؤات الجوية هو معرفة التغير الذي سيطرأ على حالة الجو فإنه لا بد للمتنبئ الجوي أن يعرف كيف هي الأوضاع الجوية على مدى واسع بعيداً عن منطقته
حتى يتنبأ بما سيحدث على منطقته لأن التغير في حالة الجو مرتبط بمؤثرات مجاورة
لماذا نتابع خرائط النماذج العددية لنضع التنبؤات ؟
لأن النماذج العددية تعتمد على معطيات ميدانية تشمل مساحة واسعة من الكرة الأرضية ولهذا تكون النظرة أكثر شمولية
هل تعلم أن هناك عشرة آلاف محطة رصد جوي أرضية و سبعة آلاف نقطة رصد على البحار
وألف محطة ترصد الطبقات العلوية والمئات من عوّامات الرصد البحرية الثابتة وتقريباً ألف عوامة تسبح محررة في البحار
هناك المئات من الرادارات وما يقارب 800 بالون وأكثر من ثلاث آلاف طائرة مخصصة لتسجيل العناصر الجوية في الغلاف الجوي
والعديد من الأقمار الصناعية التي تستخدم وسائل تقنية عالية في الرصد والتصوير
بالإضافة إلى محطات المطارات التي تعطي معلومات كل ساعة تقريباً
كل نقاط الرصد هذه توفر قراءات العناصر الجوية من ضغط ورياح ورطوبة وغيرها بشكل يومي وتحدث القراءات خلال اليوم حتى أربع مرات
هذه القراءات تسجل آلياً عبر منظمة الأرصاد العالمية ومنها تستقي النماذج العددية معلوماتها
كيف تعمل النماذج العددية ؟
كل معلومات الرصد التي تستقبلها منظمة الأرصاد العالمية تدخل آلياً في أجهزة كومبيوتر متقدمة وفائقة السرعة من خلال المركز الوطني للتنبؤات البيئية (NCEP) ومقره في الولايات المتحدة
هذه البيانات يتم ترجمتها على خرائط ترسم الوضع الفعلي للعناصر الجوية في كل العالم حسب البيانات الواردة
وتصنف الخرائط حسب العناصر الجوية وحسب الطبقات
فهناك خرائط السطح وخرائط الطبقات العلوية وهناك خرائط الرطوبة وخرائط الرياح وخرائط الضغوط .... إلخ
ويأتي الآن دور النماذج العددية في معالجة هذه البيانات من خلال برامج كومبيوتر ضخمة
فتقوم هذه البرامج الحسابية الضخمة المكونة من آلاف المعادلات الفيزيائية والرياضية المعقدة بقراءة العناصر المختلفة في الطبقات المختلفة
ثم تستنتج آلياً كيف ستتغير وتتحرك هذه العناصر الجوية
علماً بأن هذه البرامج الضخمة قد تم تزويدها بمعادلات خاصة تترجم سلوك ونمط الغلاف الجوي المعتاد
ويتم تحديث هذه المعادلات التي تعبر عن نمط وسلوك الغلاف الجوي مع تكثيف البحوث ودراسة الأخطاء ليتم تغذية برامج الكومبيوتر بمعادلات تكون أقرب إلى الواقع
عمل هذه البرامج معقد وليس بالسهولة التي نتوقعها
مثال ..
بعد إستيراد التحديث الأخير لبيانات وعناصر الطقس وإدخالها في البرنامج
يطلب المبرمج من البرنامج المجهز بالمعادلات الرياضية والفيزيائية تحديد كيف ستكون سرعة وإتجاه الرياح بعد دقيقة
وذلك بناءاً على إتجاه الرياح الحالي وقيم الضغط وغيرها من المعلومات الواقعية المدخلة
وبما أن البرنامج لديه في بياناته الضغط السطحي والضغط العلوي ودرجات الحرارة والتضاريس وكل العناصر الأخرى فبسهولة سيعطينا الشكل الذي ستكون عليه حركة الرياح بعد 10 دقائق
ثم يطلب المبرمج من البرنامج إعادة نفس العملية ولكن بناءاً على النتيجة الأخيرة التي توصل إليها الكومبيوتر
وهكذا تتم العملية حتى نصل إلى توقعات يوم ويومين وأسبوع
وبنفس الطريقة يتم توقع كافة العناصر الأخرى
وطبعاً بعد هذا الحديث يمكن لنا أن نستنتج سر خطأ التوقعات كلما طالت المدة
وتختلف دقة توقعات النماذج العددية بإختلاف دقة معادلاتها
فقد يتفوق نموذج عددي في رسم الموجات والمنخفضات العلوية بينما يتفوق نموذج آخر في وصف حركة الرياح السطحية
وهنا نستطيع أن نقول أن المتنبئ الجوي المتفوق هو الذي يستطيع التفريق من خلال خبرته وممارسته بين النماذج العددية المختلفة حسب منهجها وحسب دقتها
ثم يمرر هذه المعلومات على رصيده وتجاربه الشخصية في الرصد الجوي
ثم يدرس واقع منطقته الجغرافي والتضاريسي ويخرج بعد ذلك بتوقع خاص به
الأمر فيه من الربط والمهارة الشئ الكثير
لماذا تخطئ النماذج العددية ؟
أولا برغم كثرة نقاط الرصد الجوي في العالم إلا أنه لايزال هناك مناطق ليست مغطاة جيداً مثل المحيطات ومثل بعض الطبقات العلوية
والنقص في بعض المعطيات حتى وإن كان طفيفاً فإنه بالتأكيد يقلل من دقة النتائج
هناك أيضاً نقص في دقة بعض المعادلات الفيزيائية المدخلة في برامج النماذج العددية وتحديداً المعادلات التي تختص بتأثير خواص أجسام معينة كالثلج والماء على الطقس
وكذلك تأثير التضاريس الصغيرة كالتلال والهضاب والرمال والأشجار والمباني
هو نقص طفيف لكن واحد من الألف يحدث فرقاً خصوصاً في معادلات تكرر ملايين المرات
عامل آخر وهو أن أكثر الموديلات لا توفر دقة عالية في كل مناطق العالم فهذا يحتاج معادلات أشبه بالمعجزة
ولذلك تعطي دقة أقل في المناطق البعيدة .. ويمكن ملاحظة هذا في عدم إجادة المواقع العالمية في توقع التكونات المحلية التي تكون على نطاق ضيق
::::: البالون ::::::
البالون هو أحد وسائل رصد العناصر الجوية للمستوى الرأسي أي الطبقات من الأسفل حتى الأعلى
ويعطي بيانات دقيقة عن الرياح والضغط والرطوبة في كل الطبقات الجوية
وهناك قرابة 800 بالون تطلق مرتين يومياً في مناطق مختلفة من العالم
وترسل بياناتها لمنظمة الأرصاد العالمية كي يتم فحصها وتسجيلها بالإضافة إلى النتائج الأخرى الواردة من نقاط الرصد المختلفة حول العالم
وتتاح هذه البيانات كما قلنا لمراكز التنبؤات العددية
ومن خلال قراءة معطيات البالون يمكننا تقدير حالة عدم الإستقرار الجوي لكن ليس في كل الحالات
إذ أن قراءة البالون محدودة بوقت إطلاقه
ولذلك لا يعتد كثيراً بقراءة البالون في حالات عدم الإستقرار الشتوية الناتجة عن المنخفضات والجبهات
وأمامكم فيما يلي الشكل المعتاد لقراءات البالون
http://farm6.staticflickr.com/5442/8958756266_af57054d92_o.jpg
وكما تشاهدون داخل الرسم هناك خطان متعرجان
أحدهما على اليمين يرصد درجات الحرارة والآخر على اليسار يسجل قيمة نقطة الندى
أسفل الرسم بيان درجات الحرارة يستنتج منه مقدار درجة الحرارة حسب إنحناءات الخط الأيمن الذي ذكرناه وحسب تلاقي الخط مع الخطوط المائلة المنطلقة من أسفل الرسم
وعلى يسار الرسم الطبقات الجوية من 900 حتى 100 بينما الطبقة السطحية يمثلها الخط الأول الذي يتم منه إطلاق البالون ويسمى هذا الخط بالطبقة 1000
على يمين الرسم إتجاه الرياح في كل طبقة وسرعتها
ثم نشاهد على يمين أسهم إتجاهات الرياح قيمة يتم إستنتاجها عبر معادلات رياضية لتعطي تصور عن حالة إستقرار الهواء في الجو
ولنأخذ شرح لبعض هذه القراءات وهي تعطي أرقام واضحة ومفيدة لمن يرى صعوبة في تقدير حالة الجو من خلال الخريطة البيانية
SLAT و SLON
ترمز لإحداثيات موقع إطلاق البالون
SELV
إرتفاع محطة الإطلاق عن الأرض بالأمتار
SHOW
القيمة هنا هي نتيجة الفرق بين درجة حرارة الطبقة 500 ودرجة حرارة جزيئات الهواء المتصاعدة عند الطبقة 850
أي قيمة موجبة تعني إستقرار بينما القيم السالبة حتى -3 حالة عدم إستقرار ضعيفة أو متوسطة
ومن -3 وأعلى حالة عدم إستقرار قوية، وإذا بلغت القيمة -7 وأعلى فيعني هذا أن الحالة عنيفة
LIFT
وهو مؤشر الرفع
أي قيمة موجبة تعني إستقرار بينما القيم السالبة حتى -3 حالة عدم إستقرار ضعيفة أو متوسطة،
ومن -3 وأعلى حالة عدم إستقرار قوية، وإذا بلغت القيمة -7 وأعلى فيعني هذا أن الحالة عنيفة
SWET
وتعبر هذه القيمة عن مدى عنف الحالة الجوية
فالقيم من 150 حتى 300 حالة عادية ومن 300 حتى 400 حالة عنيفة وأكثر من 400 حالة إعصارية
KINX
ويعني معامل الرفع أو الحمل الحراري
من 15-25 حمل حراري ضعيف
ومن 26-39 حمل حراري متوسط
من 40 وأعلى حمل حراري قوي و فرصة كبيرة لحدوث العواصف الرعدية
CTOT
الفرق بين نقطة الندى في الطبقة 850 ودرجة الحرارة في الطبقة 500
وزيادتها تعني قوة حالة عدم الإستقرار
VTOT
الفرق بين درجة حرارة الطبقة 850 والطبقة 500
يعني إذا كانت الدرجة في طبقة 850 تساوي 20 وفي 500 تساوي -10 إذن الفرق يصبح 30
وكلما زاد الفارق زادت قوة عدم الإستقرار
TTOT
وهذا المعامل يلخص قيمة المعاملين السابقين CTOT و VTOT ويسمى مجموع المجاميع
وعادة قيم أقل من 40 لهذا المعامل تعني حمل حراري ضعيف وبالتالي حالة عدم إستقرار ضعيفة
من 40 إلى 50 قيمة جيدة وفرصة لعواصف رعدية
أعلى من 50 عواصف رعدية قوية على مدى واسع
CAPE
ويعني الطاقة الكامنة الموجود في الجو
إرتفاع هذه القيمة يعني حالة عدم إستقرار قوية
من 1 حتى 1500 وجود لحالة عدم استقرار
من 1500 حتى 2500 حالة عدم استقرار قوية
أعلى من 2500 حالة عدم استقرار عنيفة
PWAT
كمية بخار الماء الموجود في كامل قطاع البالون الراسي بالميللي
أقل من 15 كمية ضعيفة
38 متوسطة
50 عالية
أعتقد أن في هذه الكفاية إن شاء الله
أما بالنسبة لمعرفة كمية الرطوبة من خلال قراءة البالون فأسهل طريقة هي ملاحظة تقارب الخطين (خط الندى وخط درجة الحرارة) كلما أقترب الخطان دل ذلك على وفرة الرطوبة
::::::::::::::::::::::::::
العوامل المؤثرة في مناخ الجزيرة
وهنا الموضوع يطول والعوامل كثيرة والشرح فيها يمتد ولكن سنحاول التلخيص مع التركيز على المواضيع التي لها تأثير على هطول الأمطار
ونحن نعرف الآن أن الموقع الجغرافي هو الذي يحدد نظام الضغط الجوي والرياح بعد ان درسنا دورات الهواء في الغلاف الجوي
شبه الجزيرة العربية تقع بين خطي عرض 15 و 30
وقلنا أن الخلية التي تقع فيها الجزيرة العربية هي خلية هادلي الخلية شبه المدارية وتتسم بالرياح الشمالية الجافة تقريباً في غالب أيام السنة
وهذا هو النمط العام، ولكن لدينا في كل فصل من فصول السنة عوامل معينة تحكم مناخ الجزيرة العربية
بل هناك مناطق خاصة في جنوب الجزيرة قد تتغلب فيها رياح أخرى غير الرياح الشمالية
ولنبدأ حديثنا بفصل الصيف حيث يزحف الخط الوهمي المداري الفاصل إلى الشمال أكثر
وهذا الخط يعبر عن منطقة الضغط المنخفض الإستوائية
ويمكن شرحها كذلك بأنها الحزام الذي يمثل منطقة تعامد الشمس ويزحف شمالاً وجنوباً تبعاً لحركة الشمس الظاهرية
في الشتاء يكون إلى الجنوب من نصف الكرة الأرضية وفي الصيف يمتد شمالاً
وهذه المنطقة ذات الضغط المنخفض تتعرض إلى تسخين وحمل حراري مميز يجعلها منطقة تكونات رعدية شبه يومية
بالإضافة إلى أنها تمثل منطقة إلتقاء الرياح التجارية القادمة من جنوب الكرة الأرضية والرياح التجارية القادمة من شمالها
والعامل الآخر المؤثر على مناخ الجزيرة هو تمدد منخفض الهند الموسمي غرباً وفائدته تكمن في تأثيره على حركة الرياح
حيث يتشكل في داخل الجزيرة بسبب إحترار اليابسة صيفاُ مركز إنخفاض سطحي مرتبط بمنخفض الهند الموسمي
ونحن الآن نعلم مما درسناه في الفصول السابقة أن مياه البحر تكون أبرد صيفاً وبالتالي أكثر ضغطاً
وهذا يجعل الرياح تنحدر من البحر إلى اليابسة نحو الضغط المنخفض
والفائدة هنا من نصيب التضاريس القريبة من البحار مثل جبال الحجاز واليمن وعمان
وأفضل الأوقات لمثل هذه التكونات بالنسبة لجبال عسير ومنطقة مكة والمدينة هو مع تقدم الصيف ومع قوة وتوسع منخفض الهند الموسمي حتى غرب البحر الأحمر
لأن ذلك يساهم في دفع الرياح الجنوبية الغربية الرطبة وتحميلها ببخار الماء بسبب مرورها على المسطح المائي البحر الأحمر
ثم يحدث الرفع التضاريسي من خلال سلسلة الجبال التي يمر عليها الهواء
بعد ذلك تأتي فترة الخريف وفيها إنسحاب منخفض الهند الموسمي وفترة تقلبات ونشاط رياح سطحية
وتعتمد هطولات فصل الخريف على توغلات منخفض البحر الأحمر بسبب النشاطات العلوية في العروض الوسطى
حيث يقوم بجلب تيارات رطبة تستفيد غالباً منها مرتفعات الحجاز بتكونات مميزة
وهذه الفترة لا تتعمق فيها المنخفضات في الغالب إلى داخل الجزيرة
وينحصر تأثيرها على الحدود الشمالية والمناطق الشمالية الغربية لأنها تستفيد من تلاقح التيارات الباردة العلوية مع التيارات المدارية الرطبة والدافئة
هذا النمط يتطور مع تقدم الخريف وبداية من شهر نوفمبر ومع إبتعاد الشمس جنوباً يتقوى هذا النظام ويتمدد التيار النفاث نحو العروض الوسطى
مما يسمح للتيارات الباردة الناتجة عن المنخفضات العلوية والموجات القصيرة من التوغل أكثر إلى الجزيرة العربية وكذلك يبدأ نشاط الجبهات السطحية الباردة
وهذا النظام تستفيد منه كثير من المناطق في المملكة بسبب جودة الفوارق الحرارية الرأسية
وسهولة تمدد التيارات الجنوبية الرطبة قبل بناء المرتفعات السطحية الجافة مع تعمق الشتاء
كثير من المناطق تسجل أعلى كمياتها السنوية من المطر في هذا الشهر وهو مركز فترة الوسم
على سبيل المثال تسجل جدة ومكة والمدينة وحائل أعلى كمياتها السنوية في نوفمبر حسب إحصائيات منظمة الأرصاد العالمية
وتسجل القصيم في نوفمبر كميات تقارب أشهر المراويح، وهو شهر جيد على المنطقة الشرقية كذلك
بينما منطقة الرياض لا تحظى في هذا الشهر بنسب كبيرة وإن كان يشهد هطولاً مطرياً في الغالب
ووضع الرياض ينطبق تقريباً على جنوب وجنوب غرب المملكة الباحة وأبها ونجران وغيرها
وهذه المناطق عادة لا تحصل على نسبها السنوية من المطر في أواخر الخريف والشتاء
أما فترة أشهر الشتاء فتتميز بتمركز ضغط جوي مرتفع وسط الجزيرة العربية وهو تابع لإمتداد المرتفع السيبيري مع دخولات متكررة للمرتفع الآزوري كذلك
وأحيانا يحدث إلتحام بين السيبيري والآزوري .. ليس هناك نظام ثابت كل موسم
في فترة أشهر الشتاء تتميز المنطقة الغربية بسهولة تفاعلها مع المنخفضات العلوية خاصة مع الإمتدادات السيبيرية القوية
حيث يكون تمدد منخفض البحر الأحمر محصوراً فوق مياه البحر الأحمر الدافئة وذات الضغط الأقل
وبحسب قوة المنخفض وتعمقه يمتد التأثير ليشمل أجزاء من المناطق الوسطى والشمالية والشمالية الشرقية
وبعد ذلك تأتي فترة موسم الربيع إبتداءاً من مارس وفيه ينحصر المرتفع السيبيري ويقل الضغط وسط الجزيرة العربية
وتسيطر الرياح الشمالية الغربية على السواحل الغربية والمناطق الشمالية الغربية
وهذه الفترة هي فترة ذهبية للأمطار على مناطق كثيرة من المملكة إبتداءاً من مرتفعات الحجاز وتشمل المناطق الوسطى والشرقية
مع تميز للمناطق من نجران وأبها وحتى الطائف وشمالها وما وقع شرقاً من هذه المناطق تشمل وادي الدواسر وبيشة والمهد ومنطقة الرياض والقصيم وحائل
تعتمد الهطولات في هذه الفترة التي نسميها بالمراويح على شدة الفوارق الحرارية الناتج من تسخين فترة النهار
وتكتمل العملية بمؤثر علوي بارد يعمل على توفير البرودة العلوية
فيحدث تصعيد حملي قوى بسبب سخونة السطح وتكثف قوي وإمتدادت رأسية للسحب بسبب برودة الطبقات العلوية
المرتفعات تتطور سحبها بعامل الرفع التضاريسي والمناطق شرق المرتفعات تزحف نحوها السحب وتستمر في البناء تبعاً لتوفر الرطوبة
كذلك المناطق شرق المرتفعات تشهد تكونات قوية عند بؤر الضغط المنخفض التي تشهد تجمع الرياح
أواخر مارس وشهر إبريل وبدايات مايو هو الفترة المميزة لهطولات الربيع ثم تبدأ التساقطات تنحصر على المرتفعات بقية مايو
ومع نهاية مايو تخف التكونات وتبدأ مرحلة دخول فصل الصيف وهكذا تستمر الدورة إلى ما شاء الله لها أن تدور
::::: خرائط النماذج العددية :::::
تتنوع خرائط النماذج العددية ما بين الخرائط السطحية والخرائط العلوية
وهي في الحقيقة تعطي قراءة لكافة الطبقات
لكن الطبقات المشهورة في المتابعة هي طبقة السطح ويعبر عنها بطبقة 1000 هكتوباسكال
وطبقة 850 فوق السطحية وطبقة 700 المتوسطة وطبقة 500 العالية
تُعدّ طبقة 500 ميللي بار هي الطبقة الرائدة لفهم الأحول الجوية وهي طبقة أساسية بالنسبة للمتنبئ الجوي
والسبب أنها تعطي تصور عام لمساحة واسعة تبلغ آلاف الكيلومترات
بينما خرائط الطبقات الأعلى من 500 وإن كانت لا تخلو من الأهمية إلا أنها خرائط عمومية
لا تنعكس فيها المتغيرات بالشكل الواضح ولا تظهر فيها التفاصيل المطلوبة للمتنبئ الجوي
وعلى الجهة الأخرى فإن خرائط الطبقات أسفل من الطبقة 500 تصبح أكثر إقليمية كلما إقتربنا من السطح وتسلط الضوء على منطقة مخصصة صغيرة
وهذا التخصيص لا يتناسب مع طول فترة التنبؤ الجوي إذ أن المتغيرات كثيرة
لكن يمكن الإعتداد بها لفترات التنبؤ التي تبلغ يوم أو يومين خصوصاً الطبقة 700
كيف تتنبأ بهطول المطر؟
كما قلنا في فصول سابقة أن هطول المطر هو مرهون بقدرة الله تعالي ومشيئته أولاً ثم بوجود حالة عدم الإستقرار
وحالة عدم الإستقرار فسرناها سابقاً وفي الفصل الخامس تحديداً بأنها وجود الفرصة لصعود الهواء حتى طبقات عالية باردة لكي يحدث التكثف
وأهم العوامل التي تساعد في خلق حالات عدم الإستقرار هي المنخفضات الجوية العلوية الناتجة من تموجات التيار النفاث
والسبب في ذلك أن لها تأثير قوي في إستثارة الرياح الجنوبية الدافئة بسبب المنخفض السطحي الذي يتكون على الجانب الشرقي من المنخفض العلوي
ومع ان هناك عوامل أخرى لهطول المطر إلا أننا نبدأ هنا بالمنخفضات العلوية لأن مجال تأثيرها يكون واسع النطاق
وهي المحفز الرئيسي لهطول الأمطار على أغلب منطقة الجزيرة العربية
وهنا يبرز دور خرائط الطبقة 500 التي تحدثنا عنها في متابعة وجود المنخفضات الجوية
ولدينا نموذجان رئيسيان في متابعة هذه الطبقة وهما نموذج GFS الأمريكي ونموذج المركز الاوروبي ECMWF
وخريطة الطبقة 500 توضح المنخفضات أو الموجات القصيرة من خلال تقوس خطوط الآيزوبار، وهذه الخطوط تعبر عن إرتفاعات خطوط الضغط
ولنأخذ شرح على هذه الصورة المجتزأة من خريطة الطبقة 500
http://farm3.staticflickr.com/2890/8958584448_051130ca24_z.jpg
المنطقة في الدائرة البيضاء يتعمق فيها خط الضغط 582 إلى الجنوب فوق رأس الخليج العربي
والمنطقة التي تقع داخل هذه الدائرة ضغطها الجوي في الطبقة 500 من 582 وأقل
بينما المناطق شرق وغرب الدائرة البيضاء الضغوط الجوية العلوية فوقها تزيد عن 582 مما يعني ضغط علوي مرتفع بالمقارنة مع المنطقة داخل الدائرة البيضاء
وهنا يمكننا القول بأن المنطقة في الدائرة البيضاء تتعرض لإنخفاض جوي وتبريد علوي
وبالتالي الفرصة موجودة لحالة عدم إستقرار إذا توفرت العناصر الأخري التي سنتحدث عنها
طبعاً لو كان خط الضغط المتعمق هو خط 576 يكون التبريد أقوى .. وهكذا كلما قلت قيمة الضغط كان الإنخفاض الجوي أقوى
وهذا المثال الذي سقناه هو لتفسير الإنخفاض الجوي في الطبقة 500
أما الصورة التالية والتي أوردناها في الفصل السابق ففيها شرح أكثر تفصيلاً للظروف المحيطه بالمنخفض الجوي العلوي
http://farm9.staticflickr.com/8392/8668561509_30f04445a2_c.jpg
ولذلك دائما عندما ترى أي منخفض جوي توقع من أول وهلة وجود المطر في جانب المنخفض الشرقي
هكذا ..
http://farm4.staticflickr.com/3669/8957385465_2def6b9476_o.jpg
لكن الأمر لم يكتمل بهذه الطريقة
نحن فقط رسمنا الإطار العام ولكن في الواقع مناطق كثيرة قد تخرج من دائرة الهطول المتوقعة .. كيف ؟
خريطة 500 ميللي بار لا تكفي لوضع توقعات المطر
الآن يجب علينا مراقبة العناصر الأخرى
هل يوجد تفاعل سطحي أم لا
هل التفاعل السطحي رطب أم جاف
وهنا تبرز أهمية خرائط السطح للحكم على إيجابية حالة عدم الإستقرار
وهنا خريطتان سطحية تبين تفاعل جيد وتفاعل ضعيف للمنخفض الحراري المداري أو مايطلق عليه منخفض البحر الأحمر وأحياناً منخفض السودان
http://farm8.staticflickr.com/7314/8957384723_0539e9ee67_o.gif
http://farm9.staticflickr.com/8538/8957384721_549c3055df_o.gif
من المهم كذلك في خريطة الضغط السطحي معرفة محور تمدد المنخفض السطحي وهو الجزء الأوسط منه
حيث أن اطراف المنخفض السطحي ليست إيجابية الرياح
ويمكن كذلك معرفة تفاعل المنخفض الحراري من الخريطة فوق السطحية 850
ثم نأتي بعد ذلك لخرائط الرطوبة وأهم خرائطها خريطة الطبقة 700 وهي طبقة مهمة جداً وبدون تواجد الرطوبة فيها تنعدم فرصة تكون السحب بشكل كبير
ووجود الرطوبة في طبقة 700 يكون بطريقين .. إما عن تدفقها مباشرة من العروض المدارية أو بتصعيدها من السطح
ولذلك ينبغي أيضاً مراقبة الرطوبة السطحية
كذلك من المهم ان نعرف بأن الرطوبة السطحية لها أهمية شديدة في التنبؤ بسقوط الأمطار في حالات عبور الجبهات الباردة المترافقة مع المنخفضات العلوية
وبهذا نكون قد أوجزنا الحديث فيما يخص التنبؤات المرتبطة بالمنخفضات العلوية
ويبقى لدينا موضوع الأمطار التضاريسية وتستفيد من هذا الوضع المرتفعات الغربية من الجزيرة العربية
وهذه الإستفادة تحدث في أي ظرف علوي أو سطحي يؤدي إلى إستثارة الرياح الجنوبية الغربية الرطبة
سواءاً كان المسبب علوي مثل المنخفضات والموجات القصيرة أو كان سطحياً وذلك صيفاً عند تمدد منخفض الهند الموسمي
فكلا المؤثرين يسبب هبوب الرياح الجنوبية الغربية
بالنسبة للمنخفض الهندي الموسمي يكون في اوجه في شهر أغسطس الميلادي
وهنا ثلاث صور تبين تطور المنخفض الهندي الموسمي
الأولى لمنتصف شهر 6 الميلادي
http://farm8.staticflickr.com/7293/8957386061_ce08ef0fd2_c.jpg
والثانية لمنتصف شهر 7
http://farm6.staticflickr.com/5342/8957385881_e762a64253_c.jpg
والثالثة لمنتصف شهر 8
http://farm3.staticflickr.com/2838/8957385995_64ed312dfc_c.jpg
لاحظوا قوة المنخفض السطحي في شهر 8 الميلادي
كيف تتنبأ بسقوط البرد ؟
يفضل أن تصل درجة التجمد حتى الطبقة 700 هكتوباسكال أو فوقها بقليل
من الأفضل كذلك ألا تقل درجة الحرارة عن 30 درجة مئوية
وهذا ما يجعل البرديات تحدث أكثر في فترة الربيع لإرتفاع درجة الحرارة ونمو السحب فترة بعد الظهيرة
وهو نفس السبب الذي يجعل سقوط البرديات مألوفاً في المرتفعات الجنوبية الغربية في فصل الصيف
بعد ذلك باقي متابعة عوامل الرفع
وأهمها الضغط السطحي المنخفض وقوة الحمل الحراري
فإذا إجتمع تلك الظروف فيمكنك عندها أن تتنبأ بسقوط البرد
كيف تحصل على خرائط النماذج العددية ؟
توجد عدة مواقع تستخدم مخرجات النماذج العددية
إخترنا منها موقع ويذر أونلاين .. وهو مجمع متكامل لتحديثات الموديلات الختلفة
وهذا الرابط
http://www.weatheronline.co.uk/cgi-bin/expertcharts?LANG=en&MENU=0000000000&CONT=swas&MOD (http://www.weatheronline.co.uk/cgi-bin/expertcharts?LANG=en&MENU=0000000000&CONT=swas&MOD)
وهنا تابع الشرح على الصورة التالية لبعض المفاتيح الأساسية
http://farm9.staticflickr.com/8277/8958584606_9a0dc59eef_o.jpg
وكذلك موقع GFS الأمريكي التابع لمركز التنبؤات الوطني بالولايات المتحدة المسئول عن تسجيل البيانات من مختلف نقاط الرصد في العالم والذي ذكرناه في أول الحديث
http://nomad5.ncep.noaa.gov/cgi-bin/pdisp_gfs.sh?ctlfile=gfs_00z.ctl&povlp=noovlp&ptype=map&dir
وهو النموذج الوحيد الذي يوفر بيانات تفصيلية لكل العناصر الجوية في كل الطبقات لكل مناطق العالم
:::::::::::::::::::::::
اما توصيتي فهي بالإعتماد على نموذج تنبؤات وبحوث الطقس WRF
وقد وفرت الرئاسة العامة للأرصاد وحماية البيئة نسخة إقليمية ومحلية من هذا النموذج على موقعها
وهذا هو الرابط
http://84.235.53.29/cgi-bin/model/ugui_wrf33_?range=WRF33/GESAUDI/GFS_WCTRL
ويوفر هذا النموذج دقة تصل إلى 2 كيلومتر ولكن لمنطقة مكة المكرمة فقط
ودقة 6 كيلومتر للمنطقة الغربية والجنوبية حتى المنطقة الوسطى
ودقة 18 تغطي كامل الجزيرة
وأثبت التجارب مع هذا النموذج دقته الكبيرة وهو سهل الإستخدام ويوفر تنبؤات لكل ساعة مستقبلية ولكل العناصر الجوية المهمة
النموذج يعطي توقعات لمدة يومين
مثال من الموقع لدقة 2 كيلومتر
http://farm3.staticflickr.com/2893/8958584664_bbb86b54e6_o.png
شاهدوا التحديد الدقيق لحركة الرياح ودرجة الحرارة
:::::::::::::::::::::::
وإلى هنا أحبتنا نصل بالحديث إلى نهايته وبالبحث إلى ختامه
وفقنا الله وإياكم إلى مرضاته
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الفصول السابقة
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الأول :: (مقدمة حول الكرة الأرضية) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=562945)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الثاني :: (حرارة الأرض) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=563538)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الثالث :: (درجة حرارة الهواء) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=564213)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الرابع :: (الرطوبة والتكثف والسحب) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=565299)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الخامس :: (حالات عدم الإستقرار والسحب والمطر) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=566525)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل السادس :: (الضغط الجوي والرياح) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=567334)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل السابع :: (دورات الهواء في الغلاف الجوي) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=572166)
دليلك إلى الرصد الجوي ::: الفصل الثامن :: (كتل الهواء والجبهات والمنخفضات) (http://www.mekshat.com/vb/showthread.php?t=574554)
صوت الحق