التحكم فى الجو والتنبؤ بمتغيرات الجو ابحاث علمية
ما يكاد الكثير منا يتلقى صحيفته الصباحية حتى تتجه عيناه مباشرة الى النشرة الجوية . فانباء الجو من الاخبار التى تهم القراء ، بل انها اخبار حيوية بالنسبة لعدد كبير منهم . فالصيادون والفلاحون ومهندسين الطرق واصحاب دور للهو والخبازون وهواة التصوير ، وجميع رجال الاعمال واصحاب الحرف والمهن يعلقون على الجو اهمية كبرى . ولا تستطيع صحيفة يومية ان تسقط من حسابها نشرة مصلحة الارصاد الجوية دون ان تقابل بسخط القراء الذين يتوفون الى معرفة ما اذا كان الطقس مناسبا للقيام برحلة خلوية او اتخاذ الاحتياطات ازاء موجة برد او مطر
ما يكاد الكثير منا يتلقى صحيفته الصباحية حتى تتجه عيناه مباشرة الى النشرة الجوية . فانباء الجو من الاخبار التى تهم القراء ، بل انها اخبار حيوية بالنسبة لعدد كبير منهم . فالصيادون والفلاحون ومهندسين الطرق واصحاب دور للهو والخبازون وهواة التصوير ، وجميع رجال الاعمال واصحاب الحرف والمهن يعلقون على الجو اهمية كبرى . ولا تستطيع صحيفة يومية ان تسقط من حسابها نشرة مصلحة الارصاد الجوية دون ان تقابل بسخط القراء الذين يتوفون الى معرفة ما اذا كان الطقس مناسبا للقيام برحلة خلوية او اتخاذ الاحتياطات ازاء موجة برد او مطر
يمكن الى حد طيب التنبؤ بالاحوال الجوية للايام الخمسة القادمة وهناك محاولات لمد هذا التنبؤ الى مدى شهر كامل ، الا ان هذة المحاولات لا تخرج عن كونها دراسات احصائية .
ومع ذلك فعلماء الفيزياء مقتنعون بانة من الممكن احراز مزيد من التقدم ، بل يؤكد بعض هؤلاء العلماء اننا اذا وصلنا الى درجة كبيرة من التقدم لامكننا ان تنحكم فى الجو محليا ، بانزال المطر او اسقاط الجليد فوق منطقة جافة ، وان نرفع او نخفض الحرارة فوق بضع مئات من الاميال المربعة ، وان نحيد العواصف المهلكة التى تجتاح بعض الشطئان فتقتل مئات الابرياء . وتنزيل من الخسائر ما يقدر بملايين الجنيهات.
ولقد دفعتنا الى هذه النظرة المتفائلة الابحاث العلمية التى تمت خلال الحربين العالميتين
تحليل الكتل الهوائية
ونجاح النشرات الجوية ودقتها يعتمد على عدد المحطات الفرعية الراصدة ودقة تقاريرها . ولما كان الهواء موجودا فى كل مكان ، ونظرا لميوعتة وسريانة فان هذه الدقة لن تكتمل الا بنظام عالمى شامل من المحطات الراصدة . فما يحدث للجو عند القطبين او فى منطقة الاستواء لا يقل اهمية عما يحدث له فى البلاد المحيطة بنا ، وهذا هو السبب الرئيسى لحاجتنا الى الاف المحطات الجوية فى انحاء العالم ، وضرورة ايجاد تعاون دولى وثيق اذا اريد للتنبؤ الجوى ان يتقدم عما هو علية الان .
واندلاع اى حرب عالمية يمزق بلا شك اوصال اى نظام عالمى المراقبة الجو والتنبؤ باحوالة ، وهذا ما اكتشفه النرويجيون فى بداية الحرب العالمية الاولى عام 1914 . ولما كانت اعمال الملاحة والصيد النرويجية يعتمد نشاطها ودخلها على رجال الارصاد الجوية ، فلقد انبرى عالما الارصاد الجوية النرويجيان الاستاذ ف . بير كنز وولده يا كوب لعلاج هذا الموقف باستنباط طريقة (تحليل الكتل الهوائية ) فحتى ذلك الحين كان التنبؤ الجوى ذا بعدين فقط ، بمعنى ان مراقبة الجو على ارتفاع ميلين او ثلاثة ، ويرجع الفضل الى بيركنز وولده فى جذب الانظار لدراسة القطاعات الراسية للجو ، والى التحدث عن مختلف (الجبهات) مثل ((الجبهة القطبية)) وــ((الجبهة الساخنة))وــــ((الجبهة الساكنة))وــــ((الجبهة المنتهية)) .
وتجمع المعلومات عن هذة الجبهات المختلفة على الارض ، وعند البحر وفى طبقة الستراتوسفير السفلى ، فتنطلق الطائرات الى اقصى ارتفاع ممكن لتقيس الحرارة ، وتدرس السحب ، وترقب الاعاصير . وتطلق البالونات التى نتعقبها من على الارض باجهزة ((التيودوليت)) حتى تختفى عن الانظار ، لتسجيل اتجاة الريح وسرعتة هبوبه . وبالونات الراديوسوند يمكنها ان ترتفع الى علو 50.000 قدم او اكثر فتيعث اجهزتها الاتوماتكية الى الارض برسائلها الرمزية التى تقول لرجل الارصاد : ((ها هنا درجة الحرارة 40 تحت الصفر ، وسرعة الريح 80 ميلا فى الساعة )) ومنذ الحرب العالمية الثانية استخدم الرادار لتزويدنا بمثل هذه المعلومات . والرادار ابعد مدى او اكثر دقة اذ يستطيع ان ينبئنا عن الزوابع السحيقة ، وان يكشف حتى عن الطيور الصغيرة الهائلة غى الجو .
ابحاث علمية
والغرض من كل هذه الدراسة ان نكون صورة كاملة عن الجو . وضم المعلومات الجوية بعضها الى بعض ليس بالشىْ الجديد ، وانما الجديد ، وانما الجديد الذى احدث انقلابا فى علم الارصاد الجوية هو تفسير هذا الشتات طبقا للاُسس النرويحية . فلقد كانت مناطق الضغط المرتفع ومناطق الضغط المنخفض هى الاساس الجوهرى للجو عند رجال الارصاد حتى اتى بيركنز وولده فاوضحا بانهما ليسا سوى ادلة لما يحدث للكتلتين الهوائيتين الهائلتين التين يبلغ سمكهما عدة اميال ، والتين تندفعان جنبا الى جنب فى اتجاهين متضادين ، وتعرف احداهما الجبهة الاستوائية او الساخنة ، وتعرف الاخرى بالجبهة القطبية او الباردة .
ومن بين هاتين الكتلتين او تيار الهواء نجد القطبية تقيلة جافة ، بينما الاستوائية خفيفة رطبة . وسرعة هاتين الكتلتين ليست واحدة ، كما انهما تختلفان فى درجة حرارتهما . ولهذه الاسباب ولغيرها من الاختلافات الاخرى لا تستطيع الاثنتان ان تمضيا جنبا الى جنب فى امان لمدة طويلة ، وهذا هو ما حدا بنا الى استخدام الكلمة العسكرية ((جبهة)) فى المصطلحات الجوية وهى تدل على نشوب المعارك فيندس الهواء القطبى البارد تحت الكتلة الاستوائية الساخنة ، بينما تركب الكتلة الاستوائية بدورها سفح الهواء القطبى كما تتدغدغ الامواج على الشاطىْ . ومن ثم يعتصر الماء من بين طياتة على هيئة مطر او برد . ولما كان الهواء قد اصبح الان اكثر كثافة فان الضغط ينخفض . اما الهواء القطبى البارد فانة يتمدد عند ما يسخن وتقل كثافتة ومن ثم يرتفع الضغط . وهكذا يتكون لدينا شىْ شبية بالتيار الذى يحدث فى الحجرة ، اى تنطلق الريح ، واذ كما نعلم ان الهواء يندفع من المكان ذى الضغط المنخفض ، وكلما زاد الفرق او الاختلاف كلما اشتدت الريح .
وتلك هى ابسط واسهل الصور التى نستطيع ان نصوغها لك فى كلمات بسيطة عن الجبهتين القطبية والاستوائية ، واذ يجب ان نفكر فى الدوامات الملتفة التى لا ترى ، والالسنة التى تنطلق هنا وهناك واذا شاهدنا فى السماء سحبا من نوع الركام المزنى ، وبدا انها قد تنذر بعاصفة رعدية فان ذلك يدل على ان الهواء البارد قد سخن واخذ فى الارتفاع ومن ناحية اخرى اذا كثر الضباب او ظهرت السحب الطبقية فاننا نتاكد من العلوى ياتى (كما نتوقع) من القطب الشمالى ، ويكاد لا يحدث له شىْ خلال مرورة عبر عدد من مئات الاميال ، واذ ان المنطقة الشمالية التى يجتازها لا تزيد عنه فى درجة الحرارة وبخاصة فى فصل الشتاء ، وعند ما يمر بعد ذلك فوق كتلة كبيرة من الماء كالبحار او المحيطات يمتص كمية كبيرة من الرطوبة ويصبح محملا بالامطار .
وعلى الرغم من ان طريقة بركنز للتحليل الكتلى للهواء بسيطة فى اساسها الا انها ليست باليسيرة فى استخدامها ، ونظرا لان الكرة الارضية تتكون من اجزاء مختلفة من اليابسة والماء والجبال والسهول والصحراوات والغابات . والجو قد يكون ضبابا باردا فى ناحية من الجبال ومشمسا دافئا فى الناحية الاخرى . وقد يسود اختلاف مماثل ما بين شاطىْ البحر وداخل اليابسة على مسافة لا تزيد على خمسين ميلا . ولا يقتصر عمل المتنبىْ الجوى على ان يحدد فى اى اتجاه والى اى مدى تتحرك الجبهات الضغوط غدا وبعد غد ، بل يتابع ما يحدث فيها كذلك من التغيير ، وكيف تؤثر نفس المنطقة التى تمر بها الجبهة على حالة الجو محليا .
ابحاث علمية
ولقد تزايد عدد الاجهزة اللازمة لجمع المعلومات الجوية خلال الاعوام المائة الاخيرة ولم تصل الى نهايتها بعد . فهناك الترمومترات والبارومترات والهيحرومترات التى تقيس اقل تغيير فى الرطوبة ، ومقاييس المطر ، واجهزة قياس اتجاة الريح وسرعتة ، واجهزة قياس اتجاه السحب وسرعتها ، واجهزة قياس ضوء الشمس ، ولقد صمم عددمن هذه الاجهزة بحيث يكتب ما نقيسة داخل البالونات التى تنطلق الى ارتفاعات كبيرة . وعلى الرغم من ان استكشاف الاحوال الجوية بهذه الطريقة يرجع الى نصف قرن مضى ، الا ان طريقة تحليل الكتل الهوائية جعلت لها شانا هاما . ولقد ابتدع الروس جهاز الراديوسوند الذى يتكون من اجهزة تسجيل تلقائية تنطلق عاليا فى بالواناتها وتبعث بما تجده عن طريق الموجات اللاسلكية / واحدث هذا الجهاز تقدما كبيرا فى ميدان الرصد الجوى على جهاز البالون سوند الذى يسجل الظروف الجوية ولا يبعث بها ، وكان من المحتمل ان يهبط فى عودتة فى غابة غير ماهولة ، ولقد كان من العسير ـــــــ قبل اختراع الراديوسوند والمعلومات التى يبعث بها من ارتفاع يبلغ ستة اميال ــــــ ان تتنبا بمقدار المطر الذى يحتمل سقوطه اذا اصطدمت جبهة جافة باردة باخرى رطبة دافئة ، فامكن الان تتبع هاتين الجبهتين الى ابعاد مرتفعة فى الجو ، وكلما اشتد انحدار ميل الجبهة كلما ازداد توقعنا لجو عاصف
ابحاث علمية
وتجمع المعلومات عن هذة الجبهات المختلفة على الارض ، وعند البحر وفى طبقة الستراتوسفير السفلى ، فتنطلق الطائرات الى اقصى ارتفاع ممكن لتقيس الحرارة ، وتدرس السحب ، وترقب الاعاصير . وتطلق البالونات التى نتعقبها من على الارض باجهزة ((التيودوليت)) حتى تختفى عن الانظار ، لتسجيل اتجاة الريح وسرعتة هبوبه . وبالونات الراديوسوند يمكنها ان ترتفع الى علو 50.000 قدم او اكثر فتيعث اجهزتها الاتوماتكية الى الارض برسائلها الرمزية التى تقول لرجل الارصاد : ((ها هنا درجة الحرارة 40 تحت الصفر ، وسرعة الريح 80 ميلا فى الساعة )) ومنذ الحرب العالمية الثانية استخدم الرادار لتزويدنا بمثل هذه المعلومات . والرادار ابعد مدى او اكثر دقة اذ يستطيع ان ينبئنا عن الزوابع السحيقة ، وان يكشف حتى عن الطيور الصغيرة الهائلة غى الجو .
ابحاث علمية
والغرض من كل هذه الدراسة ان نكون صورة كاملة عن الجو . وضم المعلومات الجوية بعضها الى بعض ليس بالشىْ الجديد ، وانما الجديد ، وانما الجديد الذى احدث انقلابا فى علم الارصاد الجوية هو تفسير هذا الشتات طبقا للاُسس النرويحية . فلقد كانت مناطق الضغط المرتفع ومناطق الضغط المنخفض هى الاساس الجوهرى للجو عند رجال الارصاد حتى اتى بيركنز وولده فاوضحا بانهما ليسا سوى ادلة لما يحدث للكتلتين الهوائيتين الهائلتين التين يبلغ سمكهما عدة اميال ، والتين تندفعان جنبا الى جنب فى اتجاهين متضادين ، وتعرف احداهما الجبهة الاستوائية او الساخنة ، وتعرف الاخرى بالجبهة القطبية او الباردة .
ومن بين هاتين الكتلتين او تيار الهواء نجد القطبية تقيلة جافة ، بينما الاستوائية خفيفة رطبة . وسرعة هاتين الكتلتين ليست واحدة ، كما انهما تختلفان فى درجة حرارتهما . ولهذه الاسباب ولغيرها من الاختلافات الاخرى لا تستطيع الاثنتان ان تمضيا جنبا الى جنب فى امان لمدة طويلة ، وهذا هو ما حدا بنا الى استخدام الكلمة العسكرية ((جبهة)) فى المصطلحات الجوية وهى تدل على نشوب المعارك فيندس الهواء القطبى البارد تحت الكتلة الاستوائية الساخنة ، بينما تركب الكتلة الاستوائية بدورها سفح الهواء القطبى كما تتدغدغ الامواج على الشاطىْ . ومن ثم يعتصر الماء من بين طياتة على هيئة مطر او برد . ولما كان الهواء قد اصبح الان اكثر كثافة فان الضغط ينخفض . اما الهواء القطبى البارد فانة يتمدد عند ما يسخن وتقل كثافتة ومن ثم يرتفع الضغط . وهكذا يتكون لدينا شىْ شبية بالتيار الذى يحدث فى الحجرة ، اى تنطلق الريح ، واذ كما نعلم ان الهواء يندفع من المكان ذى الضغط المنخفض ، وكلما زاد الفرق او الاختلاف كلما اشتدت الريح .
وتلك هى ابسط واسهل الصور التى نستطيع ان نصوغها لك فى كلمات بسيطة عن الجبهتين القطبية والاستوائية ، واذ يجب ان نفكر فى الدوامات الملتفة التى لا ترى ، والالسنة التى تنطلق هنا وهناك واذا شاهدنا فى السماء سحبا من نوع الركام المزنى ، وبدا انها قد تنذر بعاصفة رعدية فان ذلك يدل على ان الهواء البارد قد سخن واخذ فى الارتفاع ومن ناحية اخرى اذا كثر الضباب او ظهرت السحب الطبقية فاننا نتاكد من العلوى ياتى (كما نتوقع) من القطب الشمالى ، ويكاد لا يحدث له شىْ خلال مرورة عبر عدد من مئات الاميال ، واذ ان المنطقة الشمالية التى يجتازها لا تزيد عنه فى درجة الحرارة وبخاصة فى فصل الشتاء ، وعند ما يمر بعد ذلك فوق كتلة كبيرة من الماء كالبحار او المحيطات يمتص كمية كبيرة من الرطوبة ويصبح محملا بالامطار .
وعلى الرغم من ان طريقة بركنز للتحليل الكتلى للهواء بسيطة فى اساسها الا انها ليست باليسيرة فى استخدامها ، ونظرا لان الكرة الارضية تتكون من اجزاء مختلفة من اليابسة والماء والجبال والسهول والصحراوات والغابات . والجو قد يكون ضبابا باردا فى ناحية من الجبال ومشمسا دافئا فى الناحية الاخرى . وقد يسود اختلاف مماثل ما بين شاطىْ البحر وداخل اليابسة على مسافة لا تزيد على خمسين ميلا . ولا يقتصر عمل المتنبىْ الجوى على ان يحدد فى اى اتجاه والى اى مدى تتحرك الجبهات الضغوط غدا وبعد غد ، بل يتابع ما يحدث فيها كذلك من التغيير ، وكيف تؤثر نفس المنطقة التى تمر بها الجبهة على حالة الجو محليا .
ابحاث علمية
ولقد تزايد عدد الاجهزة اللازمة لجمع المعلومات الجوية خلال الاعوام المائة الاخيرة ولم تصل الى نهايتها بعد . فهناك الترمومترات والبارومترات والهيحرومترات التى تقيس اقل تغيير فى الرطوبة ، ومقاييس المطر ، واجهزة قياس اتجاة الريح وسرعتة ، واجهزة قياس اتجاه السحب وسرعتها ، واجهزة قياس ضوء الشمس ، ولقد صمم عددمن هذه الاجهزة بحيث يكتب ما نقيسة داخل البالونات التى تنطلق الى ارتفاعات كبيرة . وعلى الرغم من ان استكشاف الاحوال الجوية بهذه الطريقة يرجع الى نصف قرن مضى ، الا ان طريقة تحليل الكتل الهوائية جعلت لها شانا هاما . ولقد ابتدع الروس جهاز الراديوسوند الذى يتكون من اجهزة تسجيل تلقائية تنطلق عاليا فى بالواناتها وتبعث بما تجده عن طريق الموجات اللاسلكية / واحدث هذا الجهاز تقدما كبيرا فى ميدان الرصد الجوى على جهاز البالون سوند الذى يسجل الظروف الجوية ولا يبعث بها ، وكان من المحتمل ان يهبط فى عودتة فى غابة غير ماهولة ، ولقد كان من العسير ـــــــ قبل اختراع الراديوسوند والمعلومات التى يبعث بها من ارتفاع يبلغ ستة اميال ــــــ ان تتنبا بمقدار المطر الذى يحتمل سقوطه اذا اصطدمت جبهة جافة باردة باخرى رطبة دافئة ، فامكن الان تتبع هاتين الجبهتين الى ابعاد مرتفعة فى الجو ، وكلما اشتد انحدار ميل الجبهة كلما ازداد توقعنا لجو عاصف
ابحاث علمية
.jpg)
ليست هناك تعليقات :
إرسال تعليق