01/11/2017
محاضرات السداسي الثالث مادة المناخ الدينامي
المناخ الدينامي بالتفصيل
المناخ الدينامي السداسي الثالث لالستاذ ميمون جاهد
ملاحظة نظرا لان صعوبة القاء الاستاد للمحاضرات بشكل جيد و كذا رداءة صوت المكبر توجد فراغات قليلة يمكنكم ملؤها من خلال تتبعكم للمحاضرات داخل المدرج
تعريف المناخ الدينامي:هو دراسة الكتل الهوائية و اصناف الطقس
المراكز الفعالة الكبرى و التيارات
يعد النظام الكوني محركا حراريا بحيث يقوم بنقل الفائض الحراري بواسطة التيارات الهوائية (الرياح, الاضطرابات) و بالتيارات المحيطية السطحية في اتجاه العروض العليا ذات العجز الحراري.
1 الرسم المتوسطي le schéma moyen
عند مستو ى سطح الارض
على مستوى الكرة الارض نلاحظ ان توزيع الارقام المتوسطة للضغوط و الرياح مطابق تقريبا بالنسبة للاستواء الجغرافي داخل كل شطر من الكرة الارضية.
ونميز النطاقات على الشكل التالي.[انظر الرسمين 1 و 2]
نطاق الضغوط المرتفعة بالعروض الشبمدارية و العروض العليا و يتميز الهواء بحركة هابطة بحيث يتفرع الهواء عند سطح الارض ومن تم يسود مناخ جاف بهذه النطاقات
نطاقات الضغوط المنخفضة التي تتمركز عند الاستواء الميتيرولوجي على شكل انبساط انخفاض و تسود بها تيارات صاعدة مشكلة الجبهة البيمدارية و تسود العروض الوسطى الشمالية و الجنوبية بحيث يحدث تصاعد دينامي للهواء الذي ينتج عند سطح الارض و من تشبع الهواء بالرطوبة و من ثم نستنتج ان هناك علاقة وثيقة بين هذه النطاقات ذات الضغوط المنخفضة و الاقاليم الغائمة و المطيرة على وجه الارض.
لكن هناك اختلافات جهوية مناخية بالشطرين معا .و من الملاحظ ان اغلب الانتسكلونات الشبمدارية الدينامية تتركز بمحيطات هذه العروض"الضغط المرتفع الاصوري ANTICYCLONES DES ACORES الذي يسود بالمحيط الاطلسي الشمالي و انتسكلون ANTICYCLONE DE SARITE héNE بالجنوب الاطلسي ثم الانتسكلون الكاليفورني L’anticyclone de californnie بالمحيط ا لهادي الشمالي وانتسكلون جزيرة دوباك lile de paque بالمحيط الهادي الجنوبي ثم انتسكلون دمسكاغين anticyclone des mascareigne بالمحيط الهندي ا لجنوبي
و الجدير بالذكر ان القارة الاسيوية الشمالية بالعروض السبمدارية تتحكم في الدورة الهوائية الحرارية التي تعطي الامطار الاسيوية الموسمية خلال فصل الصيف
اما العروض الوسطى الجنوبية فتتمركز ضغوط منخفضة محيطية تقريبا اكثر من العروض الوسطى الشمالية التي تتداخل فيها اليابسة بالمحيطات و البحار و نشير الى ان الضغوط المنخفضة الدينامية السطحية تستقر فوق المحيط الاطلسي الشمالي المنخفض الاسلندي .
يبدو ان وزن الضغوط المرتفعة القطبية ذو اهمية كبيرة من الناحية المجالية خصوصا بالمحيط الجنوبي antarctique ,كما ان التوزيع المجالي للضغوط ينتقل نحو الشمال اثناء الاعتدالين الربيعي و الخريفي
فالاستواء الحراري او المتيورولوجي بعيدا بالشطر الشمالي اكثر منه بالشطر الجنوبي و يتحدد اتجاه الرياح بواسطة الضغوط المرتفعة و المنخفضة و من المعلوم ان الرياح عند مستوى سطح الارض تتغير دائما ففي بعض العروض تسود رياح نطاقية غربية حيث تفوق سرعة الرياح حركة دوران الارض حول نفسها و شرقية حيث يكون العكس.
و بالعروض القطبية تمتد الضغوط المرتفعة و من تم تكون الرياح شرقية وضيقة مقارنة مع المساحات البيمدارية المعروفة بالرياح الشرقية . فالضغوض المرتفة الشبمدارية h.p sobtropicale توجه الرياح الشرقية الى الشمال الشرقي بالشطر الشمالي و الجنوب الشرقي بالشطر الجنوبي و يصطلح على هذه الرياح بالرياح الاليزية او الرياح التجارية التي تتسم بالاستقرار في اتجاهاتها و سرعتها
و من الجانب القطبي و خصوصا في العروض المعتدلة من 30 \ 35 الى 60\ 65 شمالا . وتهب الرياح من الجنوب الغربي بالشطر الشمالي و من الشمال الغربي بالشطر الجنوبي كما تستمر الرياح الغربية فوق المحيطات بالشطر الجنوبي .
وسط و اعلى طبقة التروبوسفير
يبدو ان الدورة الهوائية العامة بالاعلى منتظمة لانعدام التاثيرات الجغرافية السطحية .
و من الواضح ان تاثير المراكز الفعالة ذات الاصل الحراري تقل في اتجاه الاعلى .
فالضغوط المرتفعة القطبية السطحية تنمحي بالاعلى500 في حين ان الضغوط المرتفعة الشبمدارية ذات الاصل الدينامي تتمظهر على الخرائط العلوية 500. اما الضغوط المنخفضة الاستوائية ذات الاصل الحركية الحرارية و الدينامية تبقى سائدة في الاعلى ولذا. فطبوغرافية الضغوط المتوسطة بمساح 500 في شهر يناير تعبر بشكل واضح عن هذا التوزيع بالشطر الشمال .(الرسم 3)
وعلى الخريطة تبدو الضغوط المنخفضة القطبية مركزة في الوسط و خاصة بحزام الضغوط المرتفعة المدارية .
و تسود بالاعلى رياح دورانية les vente géostrophique حيث تكتسي هذه الدورة الهوائية حركة نطاقية و من خلالها يسود التيار الغربي بالاعلى انطلاقا من القطب الى خط عرض 10 درجة او 20 درجة بحيث تصبح الضغوط المرتفعة على يمينه و الضغوض المنخفضة على يساره.
اما التيار الشرقي الذي يعد امتدادا للاليزي فيشكل شريطا ضيقا بالاستواء يناهز بعض الالاف من الكيلومترات على مستوى التروبوبوز , و يتخذ التيار الغربي ممرين : الرياح ذات سرعة تفوق مئات الكيلومترات في الساعة و يصطلح عليها بالتيارات النفاثة و هي نوعان : تيار قطبي و تيار شبمداري و كلاهما يتجسد بالشطر الجنوبي في غيوم معروفة ب cirriformes عند حدود امتداد التدفقات القطبية coulées polaire نحو العروض المدارية
و تبدو هذه الحالة واضحة فوق صور الاقمار الاصطناعية بالشطر الجنوبي .
و يلاحظ ان الدورة النطاقية تحدث خلال فترة قصيرة الى درجة ان تيار الهواء يتغير من اسبوع الى اخر و نميز بين ثلاثة انواع من التيارات :
التيار النفاث القوي تفوق سرعته 150كلم في الساعة ينتقل جنوبا الى العروض السفلى و هو نادر الالتواء بالرغم من ارتفاع التدرج الضغطي بالعروض الوسطى و نلاحظ ان التبادلات الطولانية les échanges méridiens تبقى قليلة الاهمية (الشكل A 4)
الشكل 4 يبين انواع اسليب التيار النفاث بالشطر الشمالي عند مستوى التروبوبوز la tropopause
بروز التواءات او امواج داخل التيار السريع و يصطلح عليها بمحذب الانضغاطي la crête planétaire (التواءموجب او التواء ضدعصاري) anticyclonique و بالمقعر الانضغاطي la vallée plantaire (التواء سالب او عصاري)
فالمسافة بين المحذبين الانضغاطي او طول الموجة .(الشكل 4b ). يمتد طول الموجة من 500 الى 800 كلم
تيار بطيء سرعته اقل 70 كلم في الساعة يترواح طول موجته ما بين 1600 و 3200 كلم وتبرز معه الخلايا الدينامية منخفضة و باردة (الطبق الباردgoute froid ) (عند البحر المتوسط الغربي على سبيل المثال ) تصل الى العروض السفلى كما تبدو ايضا خلايا دينامية انتسكلونية متجهة الى الشمال 2
و لذا فان التقطيع يمتد من الغرب الى الشرق وصولا الى تنظيم العوق بحيث تصبح التبادلات الطولانية مهمة جدا (الشكل 4)
و من الملاحظ ان من النادر جدا سيادة تنظيم واحد على مستوى خطوط الطول و من ثم بروز دورة نطاقية فوق مناطق معينة و دورة طولانية بالمناطق الاخرى و ذلك بشكل متزامن .
شرح الخلايا الثلاث المكونة للدورة للدورة الهوائية العامة
يمكن وضع ميكانيزمات الدورة الهوائية العامة في سياق تاريخي .ففي البداية كنا نعتقد ان الميكانيزم العام المتحكم في الدورة الهوائية هوسخونة الكتل الهوائية القريبة من الاستواء فمنذ القرن 17 قام الانجليزي Hadley بوضع مدخنة استوائية cheminée équatoriale بالعروض السفلى بحيث يتغذى التيارالساخن الموجود على سطح الارض الرياح الاليزية في حين ان الرياح الاليزية العكسية تقوم بنقل الهواء في اتجاه العروض العليا و الباردة
و بما ان هذه الدورة لا تعبر فقط عن دورة طولانية و لهذا يجب رسمها بادخال اعتبارات ميكانيكية .
اما في القرن 18 فقد قام Hadley بادخال القوة الظاهرية لكوريوليس fore de Coriolis في حين ان الرياح الاليزية العكسية الخاصتان لهذه القوة الانحرافية لا تتمكنان من الوصول الى العروض القطبية و لهذا فان الهواء بالعروض الشبمدارية يتكدس و يشكل ضغوطا مرتفعة و اذا عممنا فكرة الانحراف عن جميع التيارات الطولانية فانه يصعب تحليل التيار الغربي السائد بالطبقات السفلى بالعروض الوسطى على سبيل المثال.
و انطلاقا من القرن 19 تمكن Farrel من اقحام مبدا دوام الدوران لشرح التيارات الغربية السائدة بالعروض الوسطى و العليا كما ان تطبيق هذا المبدا الفيزيائي الاولي ادى ايجاد تيارات سريعة جدا بالقرب من القطب و ليس بالعروض التي لوحظت بها سرعة التيارات النطاقية و نتيجة لذلك تبقى الاسباب الميكانيكية غير كافية لشرح الدورة الهوائية لان تنقلات الهواء في الاصل تبقى حرارية .
و ابتداء من القرن 20 تم الاعتماد على الظواهر الدينامية و النطاقية انطلاقا من التقاعد الثابت بين التيارات و المراكزالفعالة و قد توصل السويدي rossby الى تحديد الخلايا الثلاث المتحكمة في الدورة و هي :
A. الخلية القطبية : cellule polaire ذات التيار الشرقي بالطبقات السفلى و التيار الغربي بالاعلى .
B. الخلية المعتدلة : cellule l’omperée الدينامية حيث تسود التيارات الغربية داخل طبقة التروبوسفير كلها
C. خلية العروض السفلى او الخلية الاستوائية ذات الاصل الدينامي و الحراري حيث تسود الرياح الغربية بالاعلى (الرسم 5)
فالدورة الهوائية تنظم اذا على شكل ثلاث خلايا بكل شطر من الكرة الارضية :
: تسود خلية hadly تسود بالنطاق الشبمداري و داخلها يرتفع سمك التروبوبوز كما تتسم الضغوط المرتفعة بالهبوط العلوي
بالاضافة الىى انها تعرف تدفقات هواء الطبقات السفلى القادم من العلروض العليا .
اما خلية ferrel فانها تسود بالعروض الوسطى وتبدو معقدة حيث يمتد التياران القطبي و الشبمداري بالاعلى اما بالطبقتين السفلى و الوسطى للتروبوسفير فتسود الجبهة القطبية
الخلية القطبية : السائدة بالعروض العليا فان سمك تروبوبوزها ينقص كثيرا ثم ان التبادلات تتخذ شكلا افقيا.
التغيرات الفصلية
يتعرض الوصف المجسم للخلايا الثلاث المكونة للدورة الهوائية بتغيرات مرتبطة بالحركة الظاهرية للشمس , فالطاقة الشمسية تكون متساوية خلال الاعتدالين في الشطرين الشمالي و الجنوبي اما خلال الانقلابين الشتوي 21دجنبر و الصيفي 21 يونيو فتتغير كثيرا اذ يسود الصيف بشطر و الشتاء في الشطر الاخر.ففوق الدائرة القطبية يسود النهار و الليل.
و اثناء الانقلاب الشتوي بالشطر الشمالي يحدث عجزفي الطاقة الحرارية لان بفعل الفائض الذي يعرفه الشطر الصيفي فان الشطر الشتائي يتمدد على حساب الشطر الصيفي باحثا في الحرارة بالعروض السفلى خارج خط عرض الاستواء الجغرافي .
ومن ثم يحدث ميلان من الجنوب الى الشمال لعشرات من الدرجات خلال فصل الصيف بالشطر الشمالي اما خلال الانقلاب الصيفي بالشطر الجنوبي فتحدث حركة معاكسة في اتجاه الجنوب.
ان هذا المد و التراجع بالعروض لها دليل قاطع على الانتقالات و التغيرات التي تلحق الدورة الهوائية .
و مما يجدر ذكره ان خلايا Hadley على نقل الحرارة بشكل مهم بالعروض السفلى الى العروض الوسطى
ففصل الشتاء تكون هذه الخلايا ممددة و منثم يبرز التيار الشبمداري واضحا و قويا .كما يبرز التيار الشرقي J.J.E بالاعلى خلال الشتاء داخل خلية Hadley .
و الملاحظ ان اتجاه التيار الشرقي يكون يكون معاكس للتيارين القطبي و الشبمداري كما ينطلق من الاراضي المرتفعة للتبت و يبدو جليا عند خط عرض 10 و 20 درجة شمال خط شرق المحيط الاطلسي.
الاستواء المتيورولوجي
يتحدد موضع الاستواء الحراري اعتمادا على التوزيع غير المتساوي لليابسة و المحيطات بالعروض الوسطى و العليا . و يتمظهر هذا التوزيع اللامتكافئ بالشطرين الشمالي و الجنوبي .
و بناء على هذا فان خلايا Hadley تنتقل بعيدا و بصورة بطيئة نحو الشمال اكثر من الجنوب خلال فصل الشتاء ( الشكل 1)
اما في يناير يتمركز الاستواء الحراري بالعروض السفلى الشمالية خصوصا فوق شرق المحيط الهادي و فوق وسط و شرق المحيط الاطلسي في حين يعبر شمال مدغشقر للمحيط الهندي الغربي.
و على العكس من ذلك فخلال يوليوز يمتد كليا بالشطر الشمالي عند عرض 10 درجة بامريكا الوسطى و الجنوبية لكنه يصل الى جبال الهمالايا بالقارة الاسيوية , و يبدو الاستواء الحراري على شكل انبساط انضغاطي فوق سطح الارض يتراجع بالضغط المنخفض الاستوائي او الاتقاء البيمداري او الجبهة البيمدارية او الجبهة الموسمية
و يختلف الاصطلاح حسب صفات الشتاء الهواء الجنوبي و الهواء الشمالي .
و فوق البحار حين يتواجد ضغطان شبه مداريان يكون التصاعد الافقي الاقصى بالشرق حيث تلتقي الرياح الاليزية فيما بينها ( الاتقاء الاليزي بالهواء الموسمي) الشكل 6
اما بغرب الحوض المحيطي فيحدث تفرع بالهواء و نشير الى ان التغير في الواجهة يبدو واضحا بين الخليج الغيني و سواحل البرازيل القريبة من البرازيل القريبة من capsan hoque
و خير نموذج للالتقاء المباشر لخليتين Hadley بالجبهة البيمدارية يتمظهر خلال الاعتدالين
سواء تقاربت كثافة الهواء شمالا مع الهواء الجنوبي او عكس ذلك . اما خلال الانقلابين فنلاحظ تداخل للحركات النطاقية و التي وضحها WALKER على شكل خلايا تنقسم الى فرعين :
فرع صاعد فوق القارة و فرع هابط فوق المياه الباردة للاحواض المحيطية البيمدارية ( الشكل 7)
و يتميز الفرع الصاعد بسحب من المزن الركامي اما الفرع الهابط فيتسم باتظام السحب . الرياح الموسمية
اما مفهوم الرياح الموسمية مفهوم متغير عبر تاريخ علمي الميتيورولوجية و المناخ و يقترن مفهوم الرياح الموسمية تاريخا و ادبيا بالفصل و المقياس الجهوي للاشياء
و يمكن تشبيه الرياح الموسمية بالرياح الحرارية داخل الطبقة السفلى للتربوسفير و ايضا بانقلاب الدورة الهوائية المتجسد باقتحام الرياح لطبقة الستراتوسفير العليا.
و مفهوم الرياح الموسمية حاليا يعبر عن الدورة الهوائية الغربية السائدة داخل الطبقة السفلى للنطاق البيمداري و هذا مرتبط بالتفاوت العرضي بين الاستواء الجغرافي و الاستواء الحراري يتم الانحراف الاليزي بواسطة قوة كوريوليس و يكون اتجاهه شرقيا بالشطر الاصلي و غربيا بالشطر الاخر .
و اما انه يعبر عن الدورة الشرقية للطبقة الوسطى للتروبوسفير و هذا مرتبط بالتغيرات الحرارية للهواء فوق الاسس الجغرافية (كل ما يوجد فوق الطح من بحار محيطات و يابسة) بالاختلافات الاشعاعية كما هو الشان القائم بين التبت و المحيط الاطلسي و هذان مفهومان مرتبطان بمختلف المسويات العلوية و متكاملان . و تقترن الرياح الموسمية دائما بفصلي الشتاء و الصيف فالشتاء يرتبط بالشطر الاعلى اي بمكان انطلاقها . اما الصيف فيرتبط بالشطر الذي تمتد فوقها . و الجدير بالذكر ان الرياح الموسمية التي تهب غرب افريقيا و اسيا تحدث بين يوليوز و شتنبر في حين انها تسود في سواحل افريقيا الجنوبية الشرقية ( او السواحل الجنوبية الشرقية لافرقيا )الموجودة في المنطقة الجنوبية للمحيط الهندي حيث تمتد ضغوطات مرتفعة (شكل 1 و2) في دجنبر الى غاية مارس.
(الكتل الهوائية ,الجبهات , و الاضطرابات ليس المتغير الزمني نتاجا فقط للعرضية و التاريخ بل هو نتاج لاضطرابات مرتبطة بمقاييس مختلفة و بحوادث مفاجئة وتهم هذه الاضطرابات نطاقات مناخية كبرى.
ففي 1920 تمكن Biarnes من خلق نظرية النرويجية و في هذا الشان اضاف Bergeron لها اشياء اخرى و من ضمن المواضع التي تناولها :
المفاهيم الكتلة الهوائية و الانقطاعات و الموجات المشتركة الكتل الهوائية : يمكن تعريف الكتلة الهوائية بالهواء ذي الحجم الكبير بحيث ان خصائصها الفيزيائية الحرارية و الضوئية (الرطوبة النشافة و التدرج الضغطي ...)تكون متشابهة نسبيا على المستوى الافقي . فالكتل الهوائية تتسم بالحركة و التحريف déformable و التحويل transformable عند المقطع .و اذا شئنا ان نميز بين كتلتين هوائيتين فلابد من ان ناخذ بعين الاعتبار الشروط الاولية التي تكونت فيها و التغيرات التي لحقتها .و لاجل ان تكتسب التدفقات particules المكونة للكتلة الهوائية خصائصها مماثلة يجب ان تكون قد تعرضت لتطور طويل في مجال متجانس و مستقر
فالهواء الذي استقر شهورا فوق القارات في الشتاء يكتسب خصائص مماثلة تجعل منه هواء باردا و جافا .و نفس الحال بالنسبة للهواء الساخن المشكل فوق الضغوط المرتفعة الشبمدارية , اما الهواء المرافق للرياح الاليزية فوق البحار فانه يصبح شديدا التمييز .و يمكن اعتبار النطاقات الكبرى ذات الضغوط المرتفعة المستمرة مصادر اولية من الكتل الهوائية . لكن التنقلات تعرض الهواء لتغيرات خصائصه الاصلية , اما في الشتاء نجد ان الهواء البارد المكون فوق امريكا الشمالية يسخن و ترتفع رطوبته و من ثم يغدو غير مستقر باقترابه من تيار Gulfstream(تيار الشمال الاطلسي ) و على العكس من ذلك فان الهواء الاطلسي الرطب يتحول الى هواء بارد و قاري اثناء استقراره بالقارة الاوربية خلال فصل الشتاء .
و تعبر هذه الامثلة عن فقدان الكتل الهوائية لخصائصها الاصلية و من ثم تتكون كتل ثانوية ناتجة عن التاثيرات الجغرافية التي تعرضت لها اثناء انتقالها.
الكتل الهوائية مفهومان لانها تعكس الظروف الجغرافية التي انشئت فيها تماما .
الكتل الهوائية الرئيسية : تتميز الكتل الهوائية حسب خصائصها فهناك الكتل الارثيكية (القطشمالية) الانترتيكية (القطجنوبية) و الكتل القطبية المدارية .
فالكتل الهوائية تختلف حسب القارات و المحيطات و الفصول داخل نطاق واحد فبالقارة الامريكية يختلف الهواء القطبي الهادئ عن الهواء القطبي الاطلسي واوربا الغربية نجد ان الكتل الهوائية التي تتعدي ستة اتجاهات رئيسية.( الشكل 8)
و المشكلة فوق قارات العروض المدارية (الهواء المداري القاري)
كما تتحكم هذه الكتل الهوائية في خصائص حالة الطقس المعيشة (حرارة سحب ظواهر الطقس الاخرى) على امتداد ايام و ساعات .
الكتل الهوائية المدارية : يرجع اصل الكتل الهوائية الى خلايا tropical الضغوط المرتفعة المكونة فوق البحار (الهواء المداري البحري) المشكلة فوق قارات العروض المدارية (الهواء المداري القاري ) و باروبا الغربية نجد ان الهواء المداري يتمظهر ضيفا اكثر من الشتاء و دوره يكون فوق البحر المتوسط بالقياس مع اوربا الغربية بسبب الانتقال القطبي للدورة الهوائية .
ويتميز الهواء المداري البحري بارتفاع حرارته و رطوبته (على الاقل قاعدته) كما يتسم بتصنيف مستمر يتوقف مع انتقال البرودة الى العروض الوسطى و تكون الرؤية رديئة بفصل سيادة الضباب brume و الضبابة brouillard و السحب الطبقية الكثيرة و على الجهة الاستوائية من خلال الضغوط الشبمدارية و بالخصوص على الغرب يصبح الهواء المداري الساخن رطبا و غير مستقر و يكتسي هذه الصفة بعد التحرر من التعاكس الحراري للرياح الاليزية اما الهواء التجاري فيتميز بالجفاف و الاستقرار في الشتاء في حين يسخن في الصيف اما الاستقرارية فتبقى محدودة في الطبقات السفلى مادام ان هذا الهواء يبقى راكدا و خير مثال عن ذلك استراليا و الصحراء و بالمقابل فان........................فوق مياه البحر ............................و غير مستقر . اما الهواء الصحراوي الذي تعرض للتصاعد بعد ترطيبه .............فوق البحر المتوسطي فانه يسبب عواصف قوية الرعد او البرق خصوصا اثناء سيادة تيارات باردة بالاعالي.
الكتل الهوائية القطبية :
من الملاحظ ان الكتلة الهوائية القطبية لا تتشكل دائما بالقطب و انما تتشكل في 70 و 60 درجة و لذا فان شكل الهواء القطبي القاري يتطلب اسقرارا طويلا فوق القارات ولكي نميزه عن باقي انواع الهواء . المدة التي استقر خلالها فوق القارات و ترتبط هذه الكتلة بالضغوط المرتفعة الحرارية السائدة فوق القارات الباردة خلال فصل الشتاء فالهواء يكون باردا جدا في القاعدة و هذا ما يوضحه التعاكس الحراري .
فنقطة الشح تتم ليلا بالرغم من قلة الرطوبة المطلقة , لان هذه الرطوبة الى ضباب مشتت خلال النهار وعلى العموم يستقرار الهواء الهواء القطبي بالاستقرار و يمثل حالة طقسية صحوة Bontemps في فصل الشتاء .اما في فصل الشتاء فتبدو الحالة غير مستقرة ومن ثم ينتج عنه تشكل السحب الركامية اما هذا النوع فلا يتطور كثيرا في حال بقاء الهواء القطبي القاري جافا.
الهواء القطبي البحري يجتاح اوربا الغربية من جهات مختلفة و بمروره من المياه البحرية بالهحيط الاطلسي فانه يغدو رطبا و من ثم يصبح غير مستقر و يحدد هذا الهواء المضطرب رؤية واضحة حيث تكتسي السماء لونا ازرقا و اخضر اما في فصل الصيف تسخن القارة الاوربية و من ثم تتخذ طابعا غير مستقر و منثم تؤدي الى بروز سحب من نوع المزن الركامي .
اما في فصل الشتاء فانه يصبح باردا في قاعدته بفعل البرودة و من ثم يتخذ حالة مستقرة و يغدو عبارة عن هواء ق الكتل الهوائية الارثيكية
يمتاز الهواء الارثيكي القاري برطوبة قليلة و بحرارة ضعيفة جدا ويصاحب هذه الاخيرة تعاكس واضح جدا عندما يهم اوربا في جهة سكوندنافيا و على العكس من ذلك في اواخر الشتاء او بداية الربيع فانه يصبح غير مستقر فوق المحيط الاطلسي من الشمال الى الجنوب و بالخصوص عند شرق اسلندا .و اذا كان تسخين الهواء محدودا فان الرطوبة تصبح على العكس من ذلك كثيفة و من ثم تبدو الكتل الهوائية الارثيكية البحرية مضطربة و حرارتها ضعيفة خلال هذا الفصل و اعتمادا على هذا التقسيم النطاقي للكتل الهوائية و يمكن ................. كتل هوائية قارية و كتل هوائية محيطية (او بحرية) الى كل منطقة على حدى و بفضل هذا التمثيل يمكننا من ابراز حدة المناخات القارية فعلى الصعيد الاوربي تبدوالتاثيرات القارية واضحة و خصوصا بفلندا و بولونيا .
سطوح الانقطاع و الجبهات
تعريف : يؤدي التمييز بين الكتل الهوائية الى تغيير خصائصها الفيزيائية على بعد مسافة صغيرة .
و يتم هذا التمييز في حالة انتقالنا من كتلة الى اخرى ,و يترجم مفهوم سطح الانتقال (الجبهة) كما ان هذه الاخيرة هي عبارة عن سطح الانقطاع الفاصل بين كتلتين هوائتين و عادة ما نجد الهواء الثقيل ينزلق تحت الهواء الخفيف لتتخذ بذلك الجبهة شكلا مائلا.
تتطلب نشاة الجبهة frontogenèses وجود كتلتين هوائيتين مختلفتين من حيث خصائصها الفيزيائية (الحرارة الرطوبة الكثافة densile و ديناميتهما لان الهواء يتسم بحركية خاصة به كما تتضح الجبهات في حال اختلاف الخصائص الفيزيائية للكتل الهوائية و حركاتها المتعاكسة فان .............الخصائص الفيزياة و الدينامية للكتل تلاشت معها الجبهة داخل العروض الوسطى يؤدي الاختلاف الحراري في الشتاء الى نشاة جبهات واضحة و قوية اما بالعروض البيمدارية فانه يصعب التمييز جدا التمييز بين مجموعة من الكتل الهوائية بسبب ندرة اختلافها من حيث الحرارة و الضغط و من ثم تكتسي الجبهات صبغة دينامية .
انواع الجبهات بالعروض الوسطى
تبدوز الجبهات واضحة بالعروض الوسطى بفعل اختلاف الكتل الهوائية من حيث خصائصها الفيزيائية
ولا تشكل الجبهات .حزبا مسترسلا و انما تعبر عن مجموعة من الاتواءات تختلف مواقعها من يوم لاخر او من اسبوع لاخر وفي الواقع هذه الجبهات مواقع متوسطة خلا لكل فصل و لذا يصبح للموضع قيمة احصائية (انظر الشكل 9)
الجبهة القطبية
نعني بالجبهة القطبية بالفاصل الذي يفرق الهواء القطبي عن عن المداري و تستقر الجبهة القطبية على الجبهة الشمالية الغربية لخلايا الضغوط المرتفعة الشبمدارية بالشطرين ففي الشتاء تمتد الجبهة من المحيط الاطلسي الى السواحل الجنوبية الشرقية لامريكا الشمالية كما تتموضع بين خليج المكسيك و بحر الشمال اما في الصيف فتتغير مواقع ومراكز فعالة ومن ثم تتخذ الجبهة موقعا متوسطا بالشمال .
و تكتسي الجبهة شكلا ملتويا انطلاقا من la brador الى سواحل النرويج مرورا ب Groenland و اسلندا و من الطبيعي ان هذه التنقلات الفصلية تعبر عن حركات دينامية للكتل الهوائية ففي الشتاء تنتقل الجبهة الى الجنوب و بالخصوص الى الهوامش الجنوبية و الشرقية لاسيا الى العروض الشبمدارية , اما فوق امريكا فانها تقترب احيانا من البحيرات الكبرى و السبب يعود الى لون الهواء القطبي القاري المنطلق من الضغوط المرتفعة الاسيوية يكون بالمقارنة مع هوامش الضغط المرتفع (ضغط Manitoba ) .
ويمكن للجبهة الموجودة بين المحيط الهادي الشمالى .ان تنشطر dédoublé الى قسمين نتيجة وجود خليتي الضغوط المرتفعة الشبمدارية كما يمكن ان ترتبط جبهات ثانوية اخرى بالجبهة القطبية خلال الشتاء و الربيع فالجبهة القطبية المتفرعة ترسو اوربا الغربية من الشمال الغربي الى الجنوب الشرقي من بحر الشمال الى البحر المتوسط كما انها تستفيد من الفج المضغاطي الذي يفصل بين الضغوط المرتفعة الاطلنتيكية و الضغوط و الضغط المرتفع القاري و يمكن ايضا ان يؤدي الالتقاء بين الهواء القطبي القاري و هواء البحر المتوسط الدافئ الى خلق جبهة متوسطية اما فوق المحيطات في الشطر الجنوبي حيث تصبح مواقع الضغوط المرتفعة الشبمدارية بارزة فان الجبهات المتفرعة عن الجبهة القطبية المتوسطة تكون شديدة الوضوح.
الجبهة الارتيكية او الاتريتيكية :
يفصل سطح الانقطاع بين الهوائين الارتيكي او الاتريتيكي و القطبية وهذا ما يصطلح عليه بالجبهة القطشمالية او القطجنوبية و من الملاحظ ان الاختلافات من حيث خصائصها الفيزيائية تقل اهمية عن مثيلاتها بالجبهة القطبية و يمكن تعريف على هذه الجبهات خلال الفصل البارد بالعروض الوسطى ففي الشتاء ترسم الجبهة الارثيكية خطا منعرجا حتى بحر بارون و على طول الالوشي او قليلا ما نحو الشمال .
و يمكن للجبهة الارثيكية ان تنتقل جنوبا على طول الساحل الشرقي لامريكا الشمالية او الاسيوية كما يلتقي الهواء الارثيكي مباشرة بالهواء القطبي الذي فقد خصائصه الفيزيائية بالعروض المدارية .
سطوح الانقطاع بالنطاق البيمداري
تنشا هذه الانقطاعات بفعل انتقال كتلتين هوائيتين صادرتين عن خليتي الضغوط المرتفعة بالنطاق البيمداري (الشكل 10)
و يكون هذا الانتقال بين الهواء المداري من الجنوب الشرقي من سطح الانقطاع و الهواء و الهواء القطبي الذي تعرض للتغيير من جهة جهة الشمال الغربي وطبيعيا ان هذه الجبهة يصطلح عليها بجبهة الاليزيات
و من الملاحظ ان الجبهات تكتسي اهمية كبرى ...........اختلاف الكتلتين من حيث خصائصها الفيزيائية فالاولى تكون قارية و ساخنة على سبيل المثال و الثانية تصبح محيطية و باردة ويتم بالجبهات تبادل متميز بين هواء النطاق المداري و هواء العروض العليا كما يرتبط باستمرار الجبهات بوجود تفريغ الهواء القطبي décharge d’aire polaire و الجدير بالذكر ان دوام هذه الجبهات خاضع للدورة الهوائية للعروض الوسطى يصعب الحديث عن الكتلة الهوائية داخل النطاق البيمداري و من ثم فان مصطلح الجبهة يبدو عسيرا لان الاختلافات الحرارية و الضغطية تبقى ضعيفة جدا اما في حال تواجدها فانها تظل غير فعالة لان الفاصل بين الكتلتين يغدو عموديا و لذلك ينقص الفارق من حيث الكثافة و مع ذلك ما جبهة الطبقات التروبوسفير البيمدارية المعروفة ب CIT
الجبهة البيمدارية تمثل خصائص جبهوية في بعض الظروف , و تكون التيارات متجانسة والاستقرار اساسيا فوق المحيطات ومن ثم يحدث تصاعد حراري ابراجا ساخنة . اما فوق القارات فالحالة تختلف تماما خلال فترة الرياح الموسمية . و تعتبر القارة الافريقية خير مثال لهذه الحالة .
و ابتداء من شهر يونيو الى شهر شتنبر تعمل الضغوط المنخفضة الحرارية الصحراوية على جذب التيار الجنوبي حتى عرض25 درجة شمالا , فالهواء الموسمي الثقيل يغوص تحت الهواء القاري الشمالي و من ثم يبدو الفاصل بينهما واضحا حتى ارتفاع 300 متر ويسمى هذا الفاصل FRONT INTER TROPICALE و مما تجدر الاشارة ان الجبهة المدارية تبقى سطحية ما دام الالتقاء البيشطري بالاعلى يتخذ شكل جبهة بيمدارية محيطية و من الملاحظ ان سيلان فاصل الالتقاء للجبهة ينقلب بين افريقيا الغربية و افريقيا الشرقية الى ..........في اتجاه الجنوب حتى 25 درجة شرقا و الى الشمال و ما فوق (اي الجانب المعاكس للمنخفض الحراري ) .
الاضطرابات
تقترن بتغييرات الطقس بالعروض المعتدلة بفعل الالتواءات الناشئة على طول الجبهات خصوصا بين التقاء كتلتين هوائيتين مختلفتين فيزيائيا فيما بينهما .
1. النطاق المعتدل : الاضطرابات الزوبعية : تتخذ الجبهات الاشكال الملتوية بالعروض الوسطى و العليا
البنية La Structure : تعبر الجبهات عن نطاقات الالتقاء الهوائي اي مجالات الضغوض
و تشكل الاضطرابات المنعزلة سلسلة (سرب الاضطرابات ) train de perturbationمن الاضطرابات و الالتواءات المرتبطة بالضغوط فوق سطح الارض , كما يرافق التواء الجبهة هواء مضطرب مقترن بضغط منخفض عميق جدا لاقل من HP900 و بناء عليه فان الدراسة تتطلب تحليل كل التواء على حدى و لهذا يجب تسجيل ما يلاحظ عند محور التقاء اضطراب بالجبهة القطبية من الغرب الى الشرق فوق مستوى سطح الارض بالشطر الشمالي (الشكل 12) ب .
الشكل 12 : بنية الاضطراب بالعروض الوسطى بالشطر الشمالي (اعصار نرويجي)
ونشير الى انه توجد داخل كتلة هوائية قطبية مرتبطة بقطاع ساخن و بارد بحيث تكون الرياح ضعيفة و متجهة الى الجنوب و الجنوب الشرقي صوب الجنوب الجنوب الغربي ( انظر الشكل 13)
الطقس المرتبط بالاضطراب بالعروض الوسطى
A. رؤية التصميم
B. المقطع.
السمحاق (ci) cirrus
السمحاق الركام cirrus cumulus
السمحاق الطبقي cirrostratus
الطاخر altostratus
الدجنة Nimbostratus
السحاب الطبقي او التاهور stratus
المزن الركامي cumulonimbus
السحاب الركاميcumulus
القزع (على شكل عدسيaltocumulus(a Cu) lent cumulus (
و يجدر الذكر ان ضغط المنظومة المضطربة ينخفض بسرعة كلما اقتربنا منها كلما تعطي السحب الوسطى و العليا السماء تدريجيا و تقترن هذه السحب بالجبهة الساخنة بالاعلى en altitude front chand و هذا ما يصطلح عليه بمقدمة الاضطراب في حين ان السحب المرتبطة بالجبهة الساخنة تعطي ثلوجا دقيقة او امطار حسب الفصول وهذا ما يعرف ببطئ الاضطراب , وهكذا تنتقل الى قطاع الهواء الساخن المداري او القطبي حيث تتكون الرياح في اتجاه الجنوب الغربي
ويرتبط تحسن الجو بفصل الصيف حيث لا تحجب السحب الركامية السماء الزرقاء كليا .
اما في فصل الشتاء فتنتشر السحب الطبقية ذات اللون الرمادي كما يسود الدخان , و تبدا الجبهة الباردة مع مرور السحب الركامية السوداء و قدوم الرياح الشمالية الغربية بشكل فجائي , كما تحدث عملية مرور جبهة ثابتة وهي الجبهة و هي الجبهة الباردة
انطلاقا من هذا تبلغ الحركة الاستقرارية اقصى مستوى لها كما ينخفض الضغط بشكل هام ومن ثم تتشكل سحب من نوع المزن الركامي و تعطي هذه السحب زخات مطرية على امتداد وقت قصير كما تسبب امطار وثلوج و كذلك بردا .وتتخلل هذه الحالة انطلاقات من حين الى اخر تبدا مؤخرة المنظومة مع امتداد القطاع البارد اللاحق الذي تتحسن معه الحالة الجوية ثم تتباعد فترة سقوط الزخات المطرية فيما بينها و من ثم تصفو السماء و يزداد الاحساس بالبرد حين تصبح الارض مبللة كما يستغرق البرد ساعات الى حين رجوع حالة طقس جميلة مقترنة بالضغط المرتفع و يمكن ان تتكون احيانا جبهات ثانوية مرتبطة بالجبهة الباردة تعطي سحبا و جوا رديئا , و حسب التشكل الكلاسيكي للجبهات فان الجبهة الساخنة تمتد في المقدمة بحيث يعلو الهواء الساخن الهواء البارد الثقيل و يتجاوزه بفعل سرعته القوية بالاعلى .
و يحدد التيار الساخن السريع الاتجاه العام لانتقال الاضطراب و غالبا ما يكون الاتجاه من الغرب الى الشرق باوربا الغربية على سبيل المثال .وبما ان ميل الجبهة الساخنة يكون ضعيفا (من 1 الى 20 في المائة )فان تصاعد الهواء يكتسي طابعا غير مهم اما على طول الجبهة الباردة فان الحركات العمودية تكون قوية .
و من الاكيد ان الدينامية الرئيسيةمرتبطة بالهواء البارد الذي يغوص تحت الهواء الساخن الصاعد او ان الهواء البارد يقتحم الهواء الساخن في مستويات مختلفة , و في كلتا الحالتين ....... الهواء البارد على خلق حركة قوية غير مستقرة
2. تطور الاضطرابات
تعتبر الاضطرابات ظواهر طقسية سريعة التلاشي لانها لا تستغرق اكثر من يومين او ثلاثة وقد لا تدوم اكثر من اسبوع , خلال هذه الفترة الوجيزة تبرز سيرورة الاضطراب على شكل سلسلة من المشاهد المشكلة لها (الشكل 4)
و تتخذ كل مرحلة رؤية حسب التصميم (بالاعلى) و مقطعا (بالاسفل)
1. محور المقاطع
2. الكتل الهوائية الساخنة
3. الكتل الهوائية الباردة
4. الكتل الهوائية الباردة (اقل برودة)
5. الجبهة الباردة
6. الجبهة الساخنة
7. الجبهة المنتهية
ب "e" انتهاء الجبهة ذات الصفة الباردة
ب "e" انتهاء الجبهة ذات الصفة الساخنة
ولهذا يتكون الاضطراب نتيجة اصطدام كتلتين هوائيتين على امتداد الجبهة كلها ومن الملاحظ ان الاضطراب بالنطاق المعتدل يقترب بالجبهة القطبية حيث يبدو الهواء الساخن بالتصاعد ونستنتج في هذه الوهلة حالة طقس رديئة هذا بالاضافة الى ان الهواء ينزع اخيرا الى الهبوط و بفعل هذا النزول تتحسن الحالة الجوية وحين تتقوى الحركة المضطربة تدريجيا تؤدي حينها الى انخفاض الضغط بشكل كبير داخل القطاع الساخن تبدا من جهة عوض جهة اخرى , فان الجبهة الباردة القوية تلائم الجبهة الساخنة و تسبب صعود الهواء الساخن الى الاعلى و من ثم اندثار الاضطراب مما يؤدي الى تغيير الاتجاه العام للجو و حينها يتصاعد الهواء الساخن الى الاعلى ليتم التقاء الجبهتين فيما بينهما وهذا ما يعرف بانتهاء الجبهة ( الجبهة المنتهية) كما يمكن للكتلتين الباردتين ان تلتقيا فيما بينهما الى درجة هبوب جبهة باردة او ساخنة تفصل بينهما .
ميمكن للاضطراب ان يتعرض لانتهاء الجبهة غداة توغله داخل اليابسة الباردة خلال فصل الصيف الشتاء .
و طبيعيا نلاحظ ان من بين العوامل التي تقف حاجزا امام الجبهة الساخنة المرتبطة بالاضطراب هناك الضغط المرتفع السائد فوق اليابسة بالاضافة الى خشونة اليابسة و العوائق الجبلية .
كل هذا يساعد على ثبوت ظاهرة انتهاء الجبهات .
و الجدير بالذكر ان الاضطرابات في النطاق المعتدل تتصدر حسب اعتدال عمرها , فالقديمة تاتي في المقدمة و الحديثة في المؤخرة و غالبا ما ينساب الهواء البارد و الضغط المرتفع داخل مؤخرة الاضطراب و يصطلح على هذه الظاهرة بانسياب الهواء البارد décharge de finde de famaille
زيادة على هذا فان هذا الانسياب يحد بشكل مؤقت نشاط التيار النطاقي و من ثم يتخذ شكل انحناء ضد اعصاري( +) او (A)
و على طول الجبهة ..........................نلاحظ ان الهواء القطبي الذي وصل مباشرة الى الجنوب يكتسي طابعا مداريا اثناء عودته الى الشمال بحيث ان العناصر الاولية اللاحظة للسرب تغير موقعها شمالا .
ومع تكرار مكانيزمات الانسياب داخل الاقاليم نفسه يمكن تعبر هذه الاخيرة وهميا عن انتسكلون شبه دائم فوق خرائط الضغوط المتوسطة و يساعد طرد الهواء القطبي (تقوية الضغوض المرتفعة اي شبه مداري )كما يلعب دورا ايجابيا في اقامة تبادل طولاني للحرارة .
ويذكر ان اضطراب النطاق المعتدل يستفيد من الطاقة الناتجة عن التدرج الحراري السطحي الى درجة ان هذه الظواهر تظل مرتبطة بالتيارات العلوية .
و اعتمادا على التيار الغربي السائد في العروض الوسطى و تسجل ان التيارات السريعة تكون متطابقة مع رسم الجبهات السطحية الى انها تصبح خاضعة لانتقالات فصلية وبهذا يبدو تيار النطاق العلوي مرتبطا بانفراجات مهبات الاضطرابات السطحية les ondulation lits de perturbations (الشكل 15)
لكن التيار العلوي حين يتخذ شكل انحناء ضد اعصاري يمكن له ان يخلق اضطرابات اسطحية مقترنة بالتواء الجبهة القطبية كما يؤدي عملية تصاعد الهواء الى تبريده بشكل قوي بطبقة الستراتوسفير الاسفل و على العكس من ذلك فحين يكتسي التيار العلوي طابع انحناء اعصاري ( _ ) او D) ( يمكن له ان يصادف ضغوطا مرتفعة فوق سطح الارض و هذه الضغوط تعبر عن تسحب الهواء و من ثم وجود حالة طقس جميلة
الله ولي التوفيق
