عناصر الطقس والمناخ
بالرغم من الاختلاف بين الطقس والمناخ ، إلّا أنّ كلاهما يوصف من خلال مجموعة من نفس المتغيّرات الجوية، والتي تُسمّى بعناصر الطقس والمناخ، وهي: الضغط الجوي، ودرجة الحرارة، والهطول المطري، والرطوبة، والرياح، والغيوم.
الضغط الجوي
ينشأ الضغط الجوي (بالإنجليزية: Atmospheric Pressure) أو ما يُعرف بضغط الهواء بسبب تأثير قوّة الجاذبية الأرضية على الهواء، ويعرّف على أنّه القوة التي يؤثّر بها وزن الهواء الساكن في الغلاف الجوي فوق الأرض على وحدة المساحة من سطح الأرض، إذ تختلف هذه القوة بحسب عدد الجزيئات المكوّن منها الهواء، وحجمها، وحركتها.
ممّا يؤثّر على كثافته ودرجة حرارته، وبالتالي ضغطه، وقد يرتفع الضغط أو ينخفض مع دوران الأرض، ويعدّ الضغط الجوي من الخصائص المهمّة للغلاف الجوي للكوكب، فهو يحدّد أنماط الطقس والمناخ وشكل الرياح في جميع أنحاء العالم، ويستخدم خبراء الأرصاد الجوية قيم الضغط الجوي لرصد العواصف، خاصّة في الجزر والمناطق الساحلية التي تتعرّض لعواصف شديدة بشكل مستمرّ؛ نتيجة قربها من المسطّحات المائية الكبيرة التي تعدّ أحد العوامل الرئيسية في حدوث تغيّرات في الضغط الجوي.
درجة الحرارة
تستخدم درجة الحرارة (بالإنجليزية: Temperature) للتعبير عن مدى سخونة أو برودة الأجسام، وتشير درجة حرارة الجو إلى شدة حرارته أو برودته، وذلك بتحديد مدى ارتفاعها أو انخفاضها عن الصفر المئوي الذي يعدّ درجة التجمّد.
تقاس درجة الحرارة عادةً بوحدة الدرجة المئوية (°C)، وتعدّ درجة الحرارة عاملاً مهمّاً في تحديد الطقس والمناخ؛ لأنّها تؤثّر على عناصر الطقس الأخرى وتتحكّم بها، مثل؛ هطول الأمطار، والرطوبة، والغيوم، والضغط الجوي.
الهطول
يعرّف الهطول (بالإنجليزية: Precipitation) بأنّه سقوط الماء من السحب على الأرض على شكل أمطار، أو ثلوج، أو برد، أو رذاذ، أو حتى ضباب، ويفيد قياس الهطول في تحديد الأنشطة الخارجية المناسبة في هذا اليوم، إلى جانب تحديد الارتفاع في مستويات المياه في الجداول والأنهار.
يعدّ الهطول أحد عناصر المناخ التي يمكن التنبّؤ به وفقاً لتركيب المنطقة، فعلى سبيل المثال يوصف مناخ الصحراء بالجافّ، بالرغم من تعرّضها لطقس عاصف أحياناً.
الرطوبة
تشير الرطوبة (بالإنجليزية: Humidity) إلى محتوى الغلاف الجوي من بخار الماء، ويمكن أن يشعر الإنسان بمستوى الرطوبة في الجو، فعندما ترتفع الرطوبة يزيد شعور الإنسان بالضيق، نطراً لانخفاض كمية العرق المتبخّر، إذ توفّر عملية تبخّر العرق تبريداً طبيعياً للجسم، أمّا عند انخفاض رطوبة الجو يزيد الإحساس بالبرودة بسبب تبخّر العرق، ويمكن أن يصاب الجلد بالجفاف في المناخ منخفض الرطوبة، وذلك بسبب تبخّر كمية أكبر من السوائل من الجسم.
يُطلق على كمية بخار الماء في الهواء اسم الرطوبة المطلقة (بالإنجليزية: absolute humidity)، أمّا نسبة كمية بخار الماء الموجود في الهواء إلى كمية بخار الماء التي يمكن للهواء أن يحملها فتُسمّى الرطوبة النسبية (بالإنجليزية: relative humidity)، وتتغيّر كمية بخار الماء التي يمكن أن يحملها الهواء بتغيّر درجة الحرارة والضغط.
فعلى سبيل المثال، إذا كانت كمية بخار الماء عند ضغط معيّن ودرجة حرارة معيّنة تساوي 0.5غم/م من الهواء، وكان الهواء عند هذه الدرجة قادراً على حمل 1غم من بخار الماء لكلّ متر مكعب، فإنّ الرطوبة النسبية ستعادل 50%، إذ يكون الهواء حينها قادراً على حمل ضعف كمية بخار الماء الموجودة فيه.
تُسمّى درجة الحرارة التي يتشبّع الهواء عندها بأكبر قدر ممكن من بخار الماء بنقطة الندى (بالإنجليزية: Dew Point)، فعند هذه النقطة يبدأ بخار الماء في الهواء بالتكثّف، كما يحدث عند تكون قطرات الندى على أوراق النباتات في الصباح الباكر، إذ تتشكّل قطرات الماء السائل عندما يبرد بخار الماء في الهواء إلى نقطة الندى.
الغيوم
تعدّ الغيوم (بالإنجليزية: Clouds) من أكثر المظاهر وضوحاً في السماء، وتعدّ مؤشّراً لكيف يمكن أن يتغيّر الطقس في الساعات أو الأيام القادمة، ويطلق مصطلح السحب أو الغيوم على التجمّع المرئي للمياه في الغلاف الجوي، ويجدر بالذكر أنّ الغيوم تلعب دوراً حاسماً في النظام المناخي، فهي تساهم في تبريد كوكب الأرض كونها أجسام فاتحة اللون فتعكس ضوء الشمس بكفاءة عالية إلى الفضاء.
كما تتحكّم في مدّة شروق الشمس، ومدى سطوع السماء، وكمية انتشار ضوء الشمس، بالإضافة إلى أنّها مصدر الهطول، ويمكن للسحب أن توازن الاحترار الذي يحصل للأرض بسبب غازات الدفيئة، وقد توفّر حماية من أشعة الشمس في أيام الصيف الغائمة، أمّا في ليالي الشتاء الغائمة فتساهم في تقليل الإشعاع الحراري الذي تفقده الأرض ليلاً، وبالتالي تقلّل من الانخفاض في درجة الحرارة، ولذلك عادةً ما تكون ليالي الشتاء الخالية من الغيوم أكثر برودة.
هناك عدّة أنواع من السحب التي تتشكّل بطرق مختلفة، ولكلّ منها تأثيرات متباينة على مناخ الأرض، فبعض أنواع السحب تساعد على تدفئة الأرض، في حين أنّ بعضها الآخر يساعد على تبريدها، ومن هذه الأنواع:
(Stratus clouds)، هي سحب رمادية اللون، سميكة ومنخفضة، وتمنع أشعة الشمس من الوصول إلى الأرض، ولذلك يكون لها تأثير في تبريد الأرض.
(Cirrus clouds)، هي سحب عالية تصل إلى ارتفاع 20 كيلومتراً فوق سطح الأرض، وتسمح بمرور معظم ضوء الشمس، ولكنّها قد تمنع الأرض من فقدان الحرارة، ولذلك يكون لها تأثير في تدفئة الأرض.
(Cumulus clouds)، تظهر بحوافّ حادّة، وقد تحجب ضوء الشمس، كما قد تحبس حرارة الأرض اعتماداً على ارتفاعها وسمكها.
الرياح
الرياح (بالإنجليزية: Wind) من عناصر الطقس الضرورية، والتي تُعرف بأنّها: حركة الهواء في مجالٍ واسعٍ تبدأ من منطقة مرتفعة إلى منطقة منخفضة، ومن خصائص الرياح الهامة:
إذ غالبية الظواهر الجويّة يتم دفعها بواسطة الرياح؛ كالجبهات الباردة والدافئة، والسحب، والعواصف الرعدية والأعاصير.
من خلال المسافة بين مناطق الضغط المنخفض والضغط المُرتفع، بالإضافة إلى الاختلاف في ضغط الهواء.
إذ إنَّ سرعة واتجاه الرايح من العناصر المُهمة جدًا لمعرفة أنماط الطقس والمناخ العالمي، فلهما العديد من التأثيرات على المياه السطحية، ومعدلات التبخر، ويقاس اتجاه الرياح بالدرجات، و سرعة الرياح بمقياس كم/ ساعة .
مدى الرؤية الأفقية
يُعّد مدى الرؤية الأفقية (بالإنجليزية: Visibility) من العناصر الثانوية للطقس، ويُقصد بها: الدرجة التي يُمكن بها رؤية الأشياء على بُعد مسافة معينة، وتزداد أهميتها في المطارات والموانئ، وفي حالات الضباب أو التجمد وغيرها من الحالات التي تحجب الرؤية، ويُمكن قياس الرؤية من خلال مستشعر التشتت الأمامي.
مدة سطوع الشمس
مدة سطوع الشمس (بالإنجليزية: Sunshine Duration) هي عبارة عن الكمية التي تتلقاها الأرض من أشعة الشمس خلال فترة زمنية مُعينة في عناصر الطقس المُختلفة، إذ تؤثر إما بشكلٍ مُباشر في درجة الحرارة، أو بشكلٍ غير مُباشر مثل: تأثير الشمس في ضغط الهواء، والرطوبة.
يتأثر الطقس أو المناخ بالكثير من العوامل، وهذه العوامل بدورها تؤثر في بعضها وعلى البيئة بصور مختلفة، ومن هذه العوامل: الضغط الجوي، والرياح، وأشعة الشمس، والغيوم، إذ يؤثر الضغط الجوي في حركة الرياح، وتؤثر درجة الحرارة في الرطوبة والضغط، ويُذكر أنّ هذه العناصر تُدرس كلها للتنبؤ بالطقس وفهم كيفية ووقت نزول المطر.
