علاقة الضغط الجوي والأعاصير

علاقة الضغط الجوي والأعاصير

يشير “نظام الضغط المنخفض” إلى منطقة ذات قراءات بارومترية أقل من المنطقة المحيطة بها. تنتج أنظمة الضغط المنخفض عمومًا رياحًا عالية ، هواءًا أكثر دفئًا ورفعًا جويًا ، مكونات مثالية لعاصفة استوائية ، كلما انخفض الضغط الجوي في الأعاصير ، زادت سرعة الرياح ، كلما زادت خطورة العاصفة.

الضغط الجوي و الرياح

يُعتبر الضغط الجويّ والرياح من أهمّ العوامل المسيطرة على مناخ الأرض، وعلى الرغم من اختلاف كلّ منهما إلا أنّهما يرتبطان ارتباطاً وثيقاً، حيث تنتج الرياح بسبب الاختلافات الأفقية والرأسية في الضغط الجويّ، ممّا يؤدي إلى توزيع الضغط، بينما يعرّف الضغط الجويّ بأنّه عبارة عن القوة التي تمارس على وحدة المنطقة، وهو وزن الهواء فوق منطقة معينة على سطح الكرة الأرضية أو داخل الغلاف الجويّ. الرياح هي حركة الهواء الناتجة عن تدفئة غير متكافئة للأرض من أشعة الشمس دون الشعور بقوتها، وبشكلٍ عام فإنّ الهواء الاستوائيّ الدافئ يرتفع نحو الأعلى في طبقات الغلاف الجويّ باتجاه القطبين، بينما يتحرّك الهواء الأقل برودة وكثافة فوق سطح الأرض باتجاه خط الاستواء ليأخذ مكان الهواء الساخن، وفي غالبية الأوقات فإنّ الرياح تهبّ من منطقة الضغط العالي إلى منطقة الضغط المنخفض، بينما تهب الرياح السائدة في اتجاه واحد فوق مساحة معينة من الكرة الأرضية، وتسمى الأماكن التي تتجمع فيها الرياح السائدة بمنطقة التجمع بين مدارية. بينما تنتج الرياح السائدة نتيجة دوران الأرض تحت تأثير كوريوليس الذي يجعل الرياح تتجه عكس عقارب الساعة في النصف الشمالي للكرة، ومع عقارب الساعة في النصف الجنوبيّ للكرة الأرضية، وقوة كوريوليس تنقل الرياح ما بين مناطق الضغط العالي والمنخفض، وتسمى هذه الرياح برياح الجيوستروفية (بالإنجليزية: geostrophic wind).

ما العلاقة بين الضغط الجوي والرياح اول متوسط

ما العلاقة بين الضغط الجوي والرياح مختصر

الضغط الجوي يعرف أنه وزن عمود الهواء الممتد من مستوى سطح البحر إلى نهاية الغلاف الجوي . ويقاس الضغط الجوي بجهاز ( الباروميتر المعدني) .
والرياح تتحرك من مناطق الضغط الجوي المرتفع إلى مناطق الضغط الجوي المنخفض، وبسبب دوران الارض حول نفسها فالرياح لا تتجه بشكل مباشر من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض بل إنها تنحرف إلى اليمين من اتجاهها في نصف الكرة الأرضية الشمالي، وإلى اليسار من اتجاهها في نصف الكرة الأرضية الجنوبي، وهذه القوة تسمى قوة (كوريوليس ) أو تسمى ( قانون فرل).
أما تعريف الرياح فهي الهواء المتحرك بشكل أفقي، تنقل الحرارة والرطوبة من مكان إلى آخر ، وتستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية ، ولها اتجاه تعرف باسم الجهة التي تأتي منها، ويقاس اتجاه الرياح بواسطة أداة تسمى ( وردة الرياح) ، وللرياح سرعة مختلفة تقاس بجهاز ( الانيموميتر)، ولها عدة انواع مثل: الرياح الدائمة والغربية والقطبية والموسمية وغيرها.
أما علاقة الضغط الجوي بالرياح فإن ذلك بسبب اختلاف مقدار الضغط الجوي في الغلاف الجوي من مكان إلى آخر، تتكون بذلك الرياح تنتقل من مراكز الضغط المرتفع إلى مراكز الضغط المنخفض، ومثال على ذلك؛ نسيم البر ونسيم البحر، وهي احدى انواع الرياح اليومية وهي رياح تهب فوق مناطق محدودة الإتساع من سطح الارض وخلال اوقات زمنية قصيرة.
أما نسيم البر والبحر فيحدث في المناطق الساحلية، وذلك بسبب اختلاف الحرارة النوعية لكل من المال واليابسة ؛ فاليابسة تسخن بفعل أشعة الشمس اثناء النهار بسرعة، فيؤدي ذلك لتمدد الهواء الملامس لها، وصعوده إلى اعلى ، وهي ذات منطقة ضغط جوي منخفض، فيحل محله الهواء القادم من البحر والذي له حرارة اقل منه، فيؤدي إلى تلطيف درجة حرارة اليابسة في النهار، وهذا ما يسمى بنسيم البحر.
أما نسيم البر فيحدث بالعكس؛ إذ في الليل تبرد اليابسة بسرعة، فيكون ضغطها الجوي مرتفع، فيكون الهواء فوق سطح الماء دافئاً، إذ ان الماء يتميز بقدرته على الاحتفاظ بدرجات الحرارة لمدة اطول من غيره من المواد، فيندفع الهواء من اليابسة إلى البحر وهذا ما يسمى بنسيم البر . وهكذا فإن اختلاف الضغط الجوي في المناطق المختلفة يدفع الرياح للحركة وتنتج عنها ظواهر عدة أخرى؛ كنسيم الوادي والجبل .

العلاقة بين الضغط الجوي والحرارة

نوع العلاقة الفيزيائية ما بين الضّغط ودرجة الحرارة علاقة طردية والعكس صحيح، فكلما زادت درجة الحرارة زاد الضّغط، وكلما قلت الحرارة قل الضّغط، ونذكرث مثالاً على ذلك: لو وضعنا ماء في وعاء ووضعنا الغطاء عليه، ووضعناه على النار فستكون النتيجة ما يلي، بداية في الوضع الطبيعي قبل ارتفاع الحرارة تكون سرعة جزئيات الهواء الموجودة في الإناء بطيئة وتتحرك بحرية، فلو ارتفعت الحرارة وبدأ الماء بالغليان، ستتحرك جزئيات الهواء أكثر وبشكل أسرع، وستضرب بقوة على جدار الوعاء حتى تتحرر وتنطلق إلى المحيط الجوي، ولكن نتيجة الحرارة المرتفعة ولدت ضغطاً نتيجة قوة تأثير جزيئات الهواء، وبدوره سينتج بخاراً سيقوم بالاصطدام بقوة بغطاء الوعاء حتى يتحرر، ونتيجة الدراسات والتجارب توصل العلماء لاختراع ما يسمى بصمام الضّغط الذي يقيس درجة الضّغط ويتحكم برفع أو تخفيض الضّغط في الوعاء.

أما من الناحية الجغرافية فإذا كان الجو حاراً فإن الضّغط الجوي يقل؛ نتيجة تباعد جزئيات الهواء، وكذلك كلما ارتفعنا عن سطح الأرض يقل الضّغط الجوي بشكل أسرع بسبب انخفاض وزن عمود الهواء نظراً لقلة كثافة الهواء في الأعلى، وهذا ما يفسر قلة الأوكسجين في الأعلى. ومن ناحية أخرى عند الحديث عن الضّغط نشير إلى العلاقة ما بين الضّغط والحجم ودرجة الحرارة، فإذا كانت الحرارة ثابتة يتناسب الحجم مع الضّغط بعلاقة عكسية، أي كلما زاد الضّغط قل الحجم، وعندما تتغير الحرارة فتكون العلاقة طردية ما بين الحجم والضّغط، فمثلاً عند تسخين الهواء يزداد حجمه وبالتالي الضّغط يزيد، وإذا إنخفضت درجة الحرارة يقل الحجم وينخفض الضّغط .

قانون الضغط الجوي

يعرف الضغط الجوي على أنه وزن عمود الهواء الذي يبدأ من سطح الأرض حتى آخر طبقات الغلاف الجوي للكرة الأرضية والذي يؤثر على وحدة المساحة، وهذا ما يجعل الارتفاع أو الانخفاض عن مستوى سطح البحر من أهم ما تعتمد عليه قيمة الضغط الجوي؛ بسبب زيادة وزن عمود الهواء الذي يتم إقامته من نقطة التلامس مع سطح الأرض وصولاً إلى آخر طبقات الغلاف الجوي، ويعدّ مفهوم الضغط من المفاهيم العامة التي لا ترتبط بضغط الجوّ وحده، فهناك الضغط الذي ينتج على وجود الطبقات الأرضية، وهناك ما يعرف بضغط السوائل، ويتم حساب الضغط الجوي من خلال قانون الضغط الجوي، وفي هذا المقال سيتم تناول معلومات عن قانون الضغط الجوي.

قانون الضغط الجوي
يهدف قانون الضغط الجوي إلى إيجاد وزن عمود الهواء المقام على وحدة المساحة عند نقطة معينة، وفيما يأتي بعض المعلومات حول قانون الضغط الجوي وبعض ما يمكن استنتاجه من هذا القانون الفيزيائي:

يتم إيجاد الضغط الجوي من خلال قسمة وزن عمود الهواء عند نقطة معينة على وحدة المساحة الموجودة في تلك النقطة، وعليه فإن قانون الضغط الجوي يكون على الشكل التالي:

الضغط الجوي: وزن عمود الهواء / المساحة

ويعبّر عن قانون الضغط الجوي بالرموز من خلال: ض=ق/ أ، ومن هذا القانون الفيزيائي يمكن استنتاج ما يأتي:

– إن وحدة قياس الضغط الجوي حسب القانون أعلاه وتبعًا لنظام وحدات القياس العالمي هي نيوتن/متر مربع، وتسمى هذه الوحدة الفيزيائية بالباسكال.

– يعرف الباسكال على أنه الضغط الناشئ عن قوة مقدارها 1 نيوتن تؤثر على مساحة مقدارها 1 متر مربع.

– يمكن من قانون الضغط الجوي استنتاج بعض العوامل المؤثرة على قيمة الضغط الجوي عند نقطة معينة، ويمكن إجمال ذلك فيما يأتي:

الضغط الجوي يتناسب طرديًا مع القوة التي تعبّر عن وزن عمود الهواء المقام على وحدة المساحة، بحيث يزيد مقدار الضغط الجوي كلما زاد وزن عمود الهواء الواقع على وحدة المساحة، وبما أن وزن عمود الهواء يعتمد على طول عمود الهواء حيث تزيد كتلته، فعليه يمكن القول بأن ارتفاع النقطة التي تقاس عندها قيمة الضغط الجوي أو انخفاضها يؤثر على قيمة الضغط الجوي، وكلما زاد انخفاض هذه النقطة عن سطح البحر زاد طول عمود الهواء ليزداد الضغط الجوي.

الضغط الجوي يتناسب عكسيًا مع مساحة السطح فكلما قلت مساحة السطح التي يقام وزن عمود الهواء عليها يزداد الضغط الجوي.

قياس الضغط الجوي
هناك بعض الأجهزة التي يمكن من خلالها قياس قيمة الضغط الجوي عند نقطة محددة، حيث تمثل قراءة هذه الأجهزة وزن عمود الهواء المقام على وحدة المساحة في تلك النقطة، ويكون ذلك من خلال ما يأتي:

– الباروميتر الزئبقي: يكون هذا الجهاز على شكل أنبوب زجاجي يحتوي على مادة الزئبق، ويتم من خلال حساب الضغط الجوي عند نقطة.

– الباروميتر المعدني: يسمى هذا الجهاز باسم باروميتر آرينويد، وتمّ استحداثه لأنّه أسهل استخدامًا من الباروميتر الزئبقي، حيث يتميّز بأنه سهل الحمل، ويتكوّن من صندوق معدني يحتوي على هواء ذي ضغط منخفض، ويعمل على قياس قيمة الضغط الجوي من خلال مؤشّر محدد يعطي قيمة الضغط الجوي عند نقطة.

الضغط الجوي pdf

لتحميل الملف اضغط هنا

الضغط الجوي والرياح pdf

لتحميل الملف اضغط هنا

الضغط الجوي ppt

لتحميل الملف اضغط هنا