أوضح المقصود بخرائط الطقس وخطوط تساوي الضغط الجوي
التنبؤات الجوية وخرائط الطقس، حيث يهتم العلماء في دراسة وفهم الأحوال الجوية ومعرفة حالة الطقس؛ لأنها تؤثر على أنشطتنا المختلفة وأعمالنا التي سنقوم بها، كما تساعدنا حالة الطقس في الاستعداد لظروف الطقس القاسية، كموجات الحر أو نوبات البرد، أو تشكّل السيول، وأخذ إجراءات السلامة اللازمة للحفاظ على صحتنا.
وحالة التنبؤ في حالة الطقس ليست عملية جديدة، فقد تنبأ الإنسان قديما بحالة الطقس من خلال الملاحظة، كملاحظة ارتفاع الغيوم ولونها، ومع تطوّر علم الأرصاد الجوية وكذلك التطور العلمي والتكنولوجي أصبح الحصول على معلومات عن الطقس المتوقعة وظروفه لعدة أيام أكثرَ دِقةً.
مفهوم التنبؤ الجوي بالطقس
التنبؤ الجوي Weather Prediction هو معرفة حالة الطقس المتوقعة لمنطقة معينة لعدة أيام من البيانات وتحليلها، باستخدام التقنيات التكنولوجية والعلمية الحديثة وللتوصل إلى تنبؤات تفصيلية دقيقة عن حالة الطقس يدرس علماء الأرصاد الجوية مجموعة من عناصر الطقس كدرجة الحرارة، والرطوبة، واتجاه الرياح وسرعتها، والضغط الجوي، قُربَ سطح الأرض وعلى ارتفاعات عالية من سطح الأرض؛ لأن الطقس يتأثر في جميع الهواء الموجود بطبقة التروبوسفير.
كيف يتم الاستفادة من خرائط الطقس للكشف عن التنبؤات الجوية
تتوافر مجموعة من الشروط في الظاهرة الجوية المراد التنبو بها، حيث إنها يجب أن تخضع للقوانين العلمية والنظم الكونية، وأن تتميز بقابليتها للتكرار، أي أنها حدثت مرات عديدة في الماضي ونتنبأ بحدوثها في الحاضر، وستتكرر في المستقبل، ومن غير الممكن أن نتنبأ بظاهرة تعطي نتائج مختلفةً كُلَّ مرة؛ لذلك يجب أن تتميز الظاهرة الجوية المراد التنبؤ بها بثبوتها أيضا، حيث تُقسَم التنبؤات الجوية اعتمادا على المدة الزمنية المتنبأ بها إلى ثلاثة أقسام رئيسة : تنبؤات قصيرة المدى والتي تهتم بتوقع حالة الجو المستقبلية خلال ساعة إلى ثلاثة أيام، وتنبؤات متوسطة المدى، وتهتم بتوقع الأحول الجوية المستقبلية لمدة تصل إلى أسبوع، وتنبؤات طويلة المدى وتهتم بتوقع الأحوال الجوية المستقبيلة لمدة زمنية طويلة تمتد إلى شهر، أو فصل أو سنة.
قياس عناصر الطقس
وكما عرفنا سابقا أنه لا بـ بد من دراسة عناصر الطقس المختلفة كدرجة الحرارة، والرطوبة، واتجاه الرياح وسرعتها، والضغط الجوي قُربَ سطح الأرض، وعلى ارتفاعات عالية منه في طبقة التروبوسفير؛ للحصول على تنبؤات جوية دقيقة، حيث تُقاس عناصر الطقس المختلفة باستخدام أدوات عديدة توجد في محطات الأرصاد الأرضية حديقة الرصد الجوي)، وبالونات الطقس، والرادار، وصور الأقمار الصناعية.
محطات الأرصاد الأرضية
يتم في محطات الأرصاد الأرضية قياسُ عناصر الطقس المختلفة في أوقات محدّدة لأغراض الرصد الجوي والتنبؤ في حالة الطقس، وقد تكون هذه المحطات بريّة أو بحريّة، وسأتعرف محطات الأرصاد الأرضية البرية.
كاشف الأرصاد الجوية
يُعرَفُ كُشكُ الرصد الجوي ) Weather Instrument Shelter بصندوق ستيفنسن، وهو صندوق خشبي لونه أبيض يحوي فتحات جانبية مائلة، ويوضع على ارتفاع 1.25m - 2m تقريبًا عن سطح الأرض، بعيدا عن الأبنية والمنشآت العمرانية في اتجاه الرياح، ويوضع في حديقة الرصد الجوي بحيث يكون بابه في اتجاه الشمال لمنع وصول أشعة الشمس لمقاييس درجة الحرارة عند فتحه لأخذ القراءات القياسية، مثل الحرارة الرطب، ومقياس درجة الحرارة العظمى، ومقياس درجة الحرارة الصغرى، وجهاز الثير موغراف، وفيما يأتي شَرْحٌ مُبسط عنها.
مقياس درجة الحرارة
مقياس درجة الحرارة هو مقياس حرارة زئبقي يتكون من أنبوب زجاجي ضيق، وتقاس فيه درجةً حرارة الهواء بوحدة السلسيوس والفهرنهايت معا، ينتهي الأنبوب الزجاجي في المقياس بمستودع (خزان) مليء بالزئبق ذي شكل كُروي أو اسطواني، وعند ارتفاع درجة حرارة الهواء يتمدد الزئبق فيه ويرتفع في الأنبوب الزجاجي نحو الأعلى، وعند انخفاض درجة حرارة الهواء يتقلّص الزئبق في الأنبوب الزجاجي ويتحرك نحو الأسفل، وتُقرأ درجة الحرارة أمام أعلى مستوى للنقطة التي وصل إليها الزئبق.
مقياس درجة الحرارة الرطب
مقياس درجة الحرارة الرطب هو مقياس حرارة جافٌ وهو عبارة عن غطى مستودعة المملوء بالزئبق بإحكام بقطعة من القماش المُبلَّلة، بحيث يكون طرَفُها مغموسًا دائما بوعاء صغير مملوء بالماء، وغالبا ما تكون غالبا قيمة درجة الحرارة المسجلة في مقياس درجة الحرارة الرّطب أقل من القيمة المسجلة في مقياس درجة الحرارة الجاف ويُستخدَمُ الفرقُ بين درجتي حرارة مقياس درجة الحرارة الجاف، ومقياس درجة الحرارة الرطب للتعرف على الرطوبة النسبية للهواء التي تبين مدى قرب الهواء أو بعده عن الإشباع.
مقياس درجة الحرارة العظمى
مقياس درجة الحرارة العظمى هو مقياس حرارة زئبقي، يوضع بشكل أفقي في كشك الرصد الجوي، يتصف بوجود اختناق في الأنبوب الزجاجي أسفل التدريج قريبا من مستودع الزئبق، حيث يسمح ، هذا الاختناق بعبور الزئبق إلى الأنبوب الشعري عندما ترتفع درجة الحرارة، لكنه لا يسمح له بالعودة تلقائيا إلى المستودع عند انخفاض درجة الحرارة؛ حيث يبقى في الأنبوب في وضعه الذي وصله في أثناء ارتفاع الحرارة، ومشيرا بذلك إلى أعلى درجة حرارة في اليوم وتتم إعادة الزئبق إلى المستودع بجعل مقياس درجة الحرارة العظمى إلى الأسفل في وضع رأسي وهزه باليد عدة مرات.
مقياس درجة الحرارة الصغرى
مقياس درجة الحرارة الصغرى هو مقياس كحولي يُستخدَمُ فيه الكحول الإيثيلي بدلا من الزئبق، يشبه مقياس درجة الحرارة الزئبقي الجافّ، إلا أن أنبوبه أكثر اتساعا، وفي داخله يوجد مؤشر زجاجي يتحرك حركة حرّة باتجاه مستودع المقياس، حيث يوضع المقياس في حالة أفقية، وعند انخفاض درجة حرارة الهواء يتقلص الكحول باتجاه المستودع ساحبًا معه المؤشّر الزجاجي إلى الأسفل باتجاه المستودع، وتُقرأ درجة الحرارة الصغرى عند طرف المؤشر الأبعد عن المستودع.
جهاز الثيرموغراف Thermograph
يتكون جهاز الثيرموغراف قطعة معدنية مُثبَتٍ في نهايتها ذراع معدنية تنتهي بقلم، وأسطوانة دوّارة تكمل دروتها كل 24 ساعة ومُثبَتٍ عليها ورقة رسم بياني، وتؤثر درجة حرارة الهواء على القطعة المعدنية، فعندما تسخن القطعة المعدنية وتتمدد تدفع الذراع المعدنية للأعلى فيرسم القلم رسما بيانيا يشير إلى قيمة درجة حرارة الهواء، وعند انخفاض درجة حرارة الهواء تتقلص القطعة المعدنية ساحبة الذراع المعدنية، فيرسم القلم رسما بيانيا يشير إلى قيمة الحرارة، وهكذا مما يعطينا تصوّرًا عن التغير في درجة الحرارة اليومية.