تويت
ما العلاقة بين الضغط الجوي و الرياح
إن العناصر الأربعة للطقس، درجة الحرارة وضغط الهواء والرياح والرطوبة، تتفاعل مع بعضها بشكلٍ دائمٍ، وهذه العلاقة المستمرة لا تستثني الضغط الجوي و الرياح بل على العكس تمامًا. ومع أن هنالك فرقٌ بين الضغط الجوي و الرياح ، يوجد علاقةٌ متينةٌ بينهما بل إن الضغط يؤثر بشكلٍ مباشرٍ على تحديد اتجاه الرياح.
الفرق بين الضغط الجوي والرياح
يوجد ارتباطٌ وثيقٌ بين ضغط الهواء (أو الضغط الجوي) والرياح، إلا أن هنالك بعض الفروقات البارزة بين الاثنين، حيث يتم تشكيل الرياح عند تدفق الهواء من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض، بينما الضغط الجوي هو حادثةٌ طبيعيةٌ يمكن تصور حدوثها عبر تخيل أشخاصٍ يَقِفون فوق بعضهم في استعراضٍ بهلوانيٍّ على سبيل المثال، وكلما صعد شخصٌ إلى الأعلى سوف يزداد الضغط على من يقف في الأسفل، وبالتالي ازدياد الثقل في الأعلى يزيد من الضغط في الأسفل، وهذا في الواقع تفسيرٌ بسيطٌ للضغط الجوي أو الهوائي، فللهواء وزنه الخاص وأحيانًا يكون أكثر بكثيرٍ مما تعتقده، من أجل الحفاظ على التوازن في اتجاهات الضغط المعاكسة وإلا لانهارت الأشياء من حولك، وعادةً ما ينتقل الهواء من أماكن ذات ضغطٍ عالٍ إلى أخرى ذات ضغطٍ أقل.
هذا ويعتمد الضغط الجوي على كثافة الهواء واقتراب جزيئاته، وتؤثر حرارة الجو على قوة ونسبة الضغط، حيث تزداد كثافة الهواء في الأماكن الباردة أكثر من الدافئة، ونلاحظ أن الهواء السفلي في الغلاف الجوي يتمتع بضغطٍ أكبر من الهواء العِلوي.
عندما يختلف ضغط الهواء اختلافًا كبيرًا عبر مسافةٍ صغيرةٍ، فسوف ينتج عن ذلك نشوء رياحٍ شديدةٍ أو عالية، كما ويُعرف أن التغير في الضغط المقسوم على التغير في المسافة هو تدرج الضغط، وهو قوةٌ من القِوى الرئيسية التي تؤثر على حالة الطقس في الغلاف الجوي.
ما العلاقة بينهما؟
كما قلنا في البداية، هنالك علاقةٌ وطيدةٌ بين عناصر الطقس العديدة، حيث اختلافات الضغط تنتج عن اختلافات حرارة السطح ويقل الضغط وكثافة الهواء في درجات الحرارة العالية، وعلاقة الضغط بالرياح تبدو واضحةً عندما يعمل تدرج الضغط الأفقي على تسريع الهواء من الضغط العالي إلى المنخفض لإنتاج وتشكيل الرياح.
لا تنتقل الرياح مباشرةً من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض، وهذا بسبب دوران الأرض حول نفسها باستمرارٍ، وإنما تتحرك الرياح إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في النصف الجنوبي، وهي حالةٌ يطلق عليها اسم قوة أو تأثير كوريوليس.
يعود سبب وجود علاقةٍ رئيسيةٍ بين الضغط الجوي والرياح إلى اختلاف الضغط الجوي من مكانٍ إلى آخر، وبالتالي يتم نقل الرياح من مراكز الضغط العالي إلى مراكز الضغط المنخفض.
إن الاختلاف في الضغط الجوي في المناطق المختلفة يدفع الريح إلى الحركة وينتج عنه العديد من الظواهر، مثل نسيم البحر والبر في المناطق الساحلية، كما وهنالك نسيم الجبل ونسيم الوادي.
نسيم البحر والبر هما مثالان جيدان على العلاقة بين الاثنين، وينشأ نسيم البحر عندما تقوم حرارة الشمس بتسخين المياه بسرعةٍ في وضح النهار ليتمدد الهواء نتيجةً لذلك ويصل إلى الأعلى حيث الضغط منخفض، عكس البحر الذي يمتلك درجة حرارةٍ أقل، وعندما يتحرك الهواء البارد الموجود فوق البحر ليحل مكان هواء اليابسة الساخن، يحدث ما نقول عنه نسيم البحر، بينما تنعكس العملية في وقت الليل ليتشكل ما نقول عنه نسيم البر.
تأثير الضغط الجوي على اتجاه الرياح
يؤثر الضغط الجوي بشكلٍ رئيسيٍّ في تحديد اتجاه الرياح، بما أن نشوء الرياح يتوقف على تدرج الضغط والانتقال من ضغطٍ عالي إلى ضغطٍ منخفض، واتجاه حركة الرياح يتم تحديده بقوةٍ أو تأثير كوريوليس التي تحدثنا عنها في الأعلى، فمثلًا إذا جربت أن تضع يدك عند الضغط المنخفض في النصف الكرة الشمالي، سوف تتلقى الرياح من ظهرك.
ومن الجدير بالذكر أن تأثير أو ظاهرة كوريوليس يقل بفعل احتكاك الرياح مع سطح وتباطؤ حركتها نتيجةً لذلك، ويدفع هذا إلى عودة الرياح القريبة من سطح الأرض إلى المعدل الأصلي للضغط العالي والمنخفض.
إن العناصر الأربعة للطقس، درجة الحرارة وضغط الهواء والرياح والرطوبة، تتفاعل مع بعضها بشكلٍ دائمٍ، وهذه العلاقة المستمرة لا تستثني الضغط الجوي و الرياح بل على العكس تمامًا. ومع أن هنالك فرقٌ بين الضغط الجوي و الرياح ، يوجد علاقةٌ متينةٌ بينهما بل إن الضغط يؤثر بشكلٍ مباشرٍ على تحديد اتجاه الرياح.
الفرق بين الضغط الجوي والرياح
يوجد ارتباطٌ وثيقٌ بين ضغط الهواء (أو الضغط الجوي) والرياح، إلا أن هنالك بعض الفروقات البارزة بين الاثنين، حيث يتم تشكيل الرياح عند تدفق الهواء من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض، بينما الضغط الجوي هو حادثةٌ طبيعيةٌ يمكن تصور حدوثها عبر تخيل أشخاصٍ يَقِفون فوق بعضهم في استعراضٍ بهلوانيٍّ على سبيل المثال، وكلما صعد شخصٌ إلى الأعلى سوف يزداد الضغط على من يقف في الأسفل، وبالتالي ازدياد الثقل في الأعلى يزيد من الضغط في الأسفل، وهذا في الواقع تفسيرٌ بسيطٌ للضغط الجوي أو الهوائي، فللهواء وزنه الخاص وأحيانًا يكون أكثر بكثيرٍ مما تعتقده، من أجل الحفاظ على التوازن في اتجاهات الضغط المعاكسة وإلا لانهارت الأشياء من حولك، وعادةً ما ينتقل الهواء من أماكن ذات ضغطٍ عالٍ إلى أخرى ذات ضغطٍ أقل.
هذا ويعتمد الضغط الجوي على كثافة الهواء واقتراب جزيئاته، وتؤثر حرارة الجو على قوة ونسبة الضغط، حيث تزداد كثافة الهواء في الأماكن الباردة أكثر من الدافئة، ونلاحظ أن الهواء السفلي في الغلاف الجوي يتمتع بضغطٍ أكبر من الهواء العِلوي.
عندما يختلف ضغط الهواء اختلافًا كبيرًا عبر مسافةٍ صغيرةٍ، فسوف ينتج عن ذلك نشوء رياحٍ شديدةٍ أو عالية، كما ويُعرف أن التغير في الضغط المقسوم على التغير في المسافة هو تدرج الضغط، وهو قوةٌ من القِوى الرئيسية التي تؤثر على حالة الطقس في الغلاف الجوي.
ما العلاقة بينهما؟
كما قلنا في البداية، هنالك علاقةٌ وطيدةٌ بين عناصر الطقس العديدة، حيث اختلافات الضغط تنتج عن اختلافات حرارة السطح ويقل الضغط وكثافة الهواء في درجات الحرارة العالية، وعلاقة الضغط بالرياح تبدو واضحةً عندما يعمل تدرج الضغط الأفقي على تسريع الهواء من الضغط العالي إلى المنخفض لإنتاج وتشكيل الرياح.
لا تنتقل الرياح مباشرةً من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض، وهذا بسبب دوران الأرض حول نفسها باستمرارٍ، وإنما تتحرك الرياح إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في النصف الجنوبي، وهي حالةٌ يطلق عليها اسم قوة أو تأثير كوريوليس.
يعود سبب وجود علاقةٍ رئيسيةٍ بين الضغط الجوي والرياح إلى اختلاف الضغط الجوي من مكانٍ إلى آخر، وبالتالي يتم نقل الرياح من مراكز الضغط العالي إلى مراكز الضغط المنخفض.
إن الاختلاف في الضغط الجوي في المناطق المختلفة يدفع الريح إلى الحركة وينتج عنه العديد من الظواهر، مثل نسيم البحر والبر في المناطق الساحلية، كما وهنالك نسيم الجبل ونسيم الوادي.
نسيم البحر والبر هما مثالان جيدان على العلاقة بين الاثنين، وينشأ نسيم البحر عندما تقوم حرارة الشمس بتسخين المياه بسرعةٍ في وضح النهار ليتمدد الهواء نتيجةً لذلك ويصل إلى الأعلى حيث الضغط منخفض، عكس البحر الذي يمتلك درجة حرارةٍ أقل، وعندما يتحرك الهواء البارد الموجود فوق البحر ليحل مكان هواء اليابسة الساخن، يحدث ما نقول عنه نسيم البحر، بينما تنعكس العملية في وقت الليل ليتشكل ما نقول عنه نسيم البر.
تأثير الضغط الجوي على اتجاه الرياح
يؤثر الضغط الجوي بشكلٍ رئيسيٍّ في تحديد اتجاه الرياح، بما أن نشوء الرياح يتوقف على تدرج الضغط والانتقال من ضغطٍ عالي إلى ضغطٍ منخفض، واتجاه حركة الرياح يتم تحديده بقوةٍ أو تأثير كوريوليس التي تحدثنا عنها في الأعلى، فمثلًا إذا جربت أن تضع يدك عند الضغط المنخفض في النصف الكرة الشمالي، سوف تتلقى الرياح من ظهرك.
ومن الجدير بالذكر أن تأثير أو ظاهرة كوريوليس يقل بفعل احتكاك الرياح مع سطح وتباطؤ حركتها نتيجةً لذلك، ويدفع هذا إلى عودة الرياح القريبة من سطح الأرض إلى المعدل الأصلي للضغط العالي والمنخفض.