الدرس الثاني عشر: عناصر الطقس والمناخ
انظر إلى بداية الدرس الثاني عشر عن عناصر الطقس والمناخ. الحرارة هي أهم عنصر لأنها تحكم باقي العناصر. ترسل الشمس أشعتها فتخترق الغلاف الجوي وتمتصها الأرض، ثم تبثها الأرض مرة أخرى لتدفئة الجو. تذكر أن الحرارة تنخفض كلما ارتفعنا عن سطح البحر، وانظر إلى الشكل الذي يوضح جبل كليمنجارو وكيف يتدرج الغطاء النباتي من أشجار عريضة الأوراق ثم صنوبرية ثم شجيرات ومروج حتى تنتهي القمة بالثلوج بسبب البرودة الشديدة كلما صعدنا لأعلى.
يقوم الدرس على فهم عناصر الطقس والمناخ الأساسية وكيف تؤثر في حياة الإنسان وظواهر سطح الأرض. هذه العناصر هي الحرارة والضغط الجوي والرياح والرطوبة. تبدأ الحرارة بتسخين أشعة الشمس للأرض ثم بثها للجو، وتتأثر بالارتفاع عن سطح البحر وبزاوية سقوط الأشعة. يليه الضغط الجوي الذي يعبر عن ثقل الهواء على سطح الأرض ويختلف حسب الارتفاع والحرارة. ثم الرياح التي تنتقل أفقيا من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض، وتنحرف بسبب دوران الأرض. وأخيرا الرطوبة التي تمثل نسبة بخار الماء في الهواء وتتكدس لتشكل ظواهر مثل الضباب والسحاب والمطر. تقاس كل هذه العناصر بأجهزة محددة مثل الترمومتر والبارومتر والأنيمومتر والهيجُرومتر. مثال سريع: عندما ترتفع في جبل عال تنخفض درجة الحرارة ويقل ضغط الهواء على جسمك.
الفكرة الأساسية
الحياة على سطح الأرض ترتبط ارتباطا مباشرا بعناصر الطقس والمناخ التي تتألف من الحرارة والضغط الجوي والرياح والرطوبة، وبدقة تختلف مظاهر الحياة تبعا لاختلاف هذه العناصر وتوزيعها على سطح الأرض.
الشرح
الحرارة هي درجة إحساس الإنسان بدفء الجو أو برودته وهي أهم عناصر المناخ لأنها تؤثر في باقي العناصر. ترسل الشمس أشعتها إلى الأرض فتخزنها الأرض ثم تعيد بثها لسطح الأرض مرة أخرى. تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا عن سطح البحر، كما ترتفع الحرارة في المنطقة الواقعة بين مدار السرطان ومدار الجدي لسقوط أشعة الشمس بصورة عمودية أو شبه عمودية، وتنخفض كلما اتجهنا شمالا أو جنوبا لسقوط الأشعة مائلة.
الضغط الجوي يأتي في المرتبة الثانية ويقصد به ثقل الهواء على الأرض الممتد من سطحها إلى نهاية الغلاف الغازي. يختلف الضغط حسب الارتفاع عن سطح الأرض حيث يقل ضغط الهواء كلما ارتفعنا عن سطح البحر. كما يتكون ضغط منخفض على المناطق الحارة لأن الحرارة تسبب تمدد جزيئات الهواء فيخف وزنه ويرتفع إلى أعلى، بينما يتكون ضغط مرتفع على المناطق الباردة لأن برد الهواء انكمش جزئياته فارتفع ضغطه وزاد ثقله فهبط إلى أسفل.
الرياح هي تيارات هوائية تنتقل من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض بشكل أفقيا. لا تهب الرياح في خط مستقيم بل تنحرف إلى يمين اتجاهها في نصف الأرض الشمالي وإلى يسار اتجاهها في نصف الأرض الجنوبي بسبب دوران الأرض حول محورها. تتنوع الرياح إلى دائمة وموسمية ومحلية ويومية.
الرطوبة تمثل العنصر الرابع وهي نسبة بخار الماء في الهواء والتي تحدث نتيجة تبخر كثير من المياه من سطح الأرض بسبب الحرارة. عندما تحمل الرياح الرطوبة إلى منطقة باردة تتكثف وتتحول إلى حالة مرئية تسمى تكثفا مثل الضباب والندى والسحاب والبرَد والثلج.
مثال محلول خطوة بخطوة
إذا كنت تقف أسفل جبل كلمنجارو في تنزانيا حيث يرتفع 5900 متر فوق سطح البحر، ومطلوب منك معرفة حالة الحرارة والغطاء النباتي هناك: الخطوة الأولى: تذكر أن درجة الحرارة تنخفض كلما ارتفعنا عن سطح البحر، فأسفل الجبل يكون المناخ حارا والغطاء النباتي يتكون من مروج وأشجار عريضة الأوراق. الخطوة الثانية: كلما صعدت إلى أعلى الجبل تنخفض درجة الحرارة. الخطوة الثالثة: عند القمة ستجد أن الحرارة منخفضة جدا لدرجة أن الثلوج تكشو القمة ويظهر تدرج الغطاء النباتي من أشجار صنوبرية وشجيرات ومروج وصولا إلى الثلوج.
أخطاء شائعة
الاعتقاد بأن الرياح تهب في خط مستقيم تماما دون انحراف، والصواب أن الرياح تنحرف بسبب دوران الأرض حول محورها إلى اليمين في النصف الشمالي وإلى اليسار في النصف الجنوبي. الظن بأن الضغط الجوي يكون مرتفعا في المناطق الحارة، والصواب أن الحرارة تمدد الهواء فيخف وزنه ويتكون ضغط منخفض، بينما الهواء البارد تنكمش جزئياته فيزيد وزنه ويتكون ضغط مرتفع. وضع مقياس درجة حرارة الجو في الشمس مباشرة، والصواب وضعه في الظل وفي الهواء الطلق وعلى قاعدة مرتفعة عن سطح الأرض بمقدار لا يقل عن 120 سم ليعطي قياسا دقيقا.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما الجهاز المستخدم لقياس سرعة الرياح وما الجهاز المستخدم لمعرفة اتجاهها؟ الإجابة: الجهاز المستخدم لقياس سرعة الرياح هو الأنيمومتر، والجهاز المستخدم لمعرفة اتجاه الرياح هو دوارة الرياح. السؤال الثاني: اذكر ثلاثة من مظاهر تكثف الرطوبة. الإجابة: الضباب، والندى، والسحاب، والبرَد، والثلج (يكفي ذكر ثلاثة منها).