مبادئ علم المناخ pdf
🌍 درس في مبادئ علم المناخ
دراسة شاملة لمكونات الغلاف الجوي، عناصر الطقس، الضغط، الرطوبة والتساقطات المطرية
📋 فهرس المحتويات
- 1 مقدمة في علم المناخ وأهميته
- 2 الغلاف الجوي: التركيب العمودي (الطبقات الخمس)
- 3 التركيب الكيميائي للغلاف الجوي
- 4 حرارة الهواء: قياسها وعواملها وتوزيعها
- 5 الضغط الجوي والرياح
- 6 الرطوبة الجوية والتكاثف والسحب
- 7 التساقطات المطرية والثلجية وتوزيعها العالمي
- 8 رابط تحميل الدرس كاملاً (PDF)
ما هو علم المناخ؟
يُعدّ علم المناخ (Climatologie) من أهم ركائز الجغرافية الطبيعية؛ إذ يعنى بدراسة العناصر الأساسية للغلاف الجوي في علاقته مع السطح الأرضي. ويختص هذا العلم بتحليل التوزيع المجالي لمكونات الحقل المناخي وربطه بعدة عوامل جغرافية ودينامية وفيزيائية، بغية فهم مختلف الطقوس المناخية الحالية.
يدرس علم المناخ الحالة المتوسطة للغلاف الجوي على مدى فترات زمنية طويلة (عقود وقرون)، وهو فرع مشترك بين الجغرافيا الطبيعية وعلم الأرصاد الجوية. ويلتقي مع تخصصات علمية متعددة كالفيزياء الفلكية وديناميكية الغلاف الجوي وكيمياء الهواء وعلم المحيطات.
الفصل الأول: التركيب العمودي للغلاف الجوي
يتكوّن الغلاف الجوي من عدة غازات متفاوتة النسبة، إضافة إلى أجسام صلبة ومائية، ويلتصق بالأرض بواسطة الجاذبية. وتتغير طبيعة مكوناته حسب الارتفاع، مما يؤثر في توزيع عناصر الطقس (حرارة، رطوبة، ضغط).
طبقة التروبوسفير — أهم طبقة مناخيًا
يصل سمكها إلى 12 كلم وتحتكر لوحدها 70% من الكتلة الجوية. تتناقص الحرارة فيها بمعدل 0.65 درجة كل 100 متر. تنقسم إلى:
- مستوى الاحتكاك بالسطح (0–3 كلم): طبقة الغليان (La turbulence)، تتميز بخصائص هوائية متغيرة مرتبطة بالتأثيرات الجغرافية.
- المستوى الأعلى (3–12 كلم): ينعدم فيه تأثير السطح، يسجل تناقصًا حراريًا عاديًا. عند حدود 12 كلم تتجاوز سرعة الرياح 150 كلم/ساعة.
طبقة الستراتوسفير — درع الأوزون
تمتد بين 12 و45 كلم، وتحتضن طبقة الأوزون بين 15 و45 كلم التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية الضارة. تتزايد الحرارة فيها مع الارتفاع لتصل إلى 0° عند الستراتوبوز.
الإينوسفير — ظاهرة الشفق القطبي
تتواجد في علو بين 80 و1000 كلم وتعرف أيونية كبيرة. تشتهر بظاهرة الشفق القطبي الناتجة عن تفاعل الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للأرض، الذي يتسبب في انبعاث فوتونات ضوئية بألوان جميلة قرب القطبين.
التركيب الكيميائي للغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي من خليط من الغازات الدائمة القارة والغازات المتغيرة:
| الغاز | الرمز | النسبة في الحجم |
|---|---|---|
| النيتروجين (الأزوت) | N₂ | 78.09% |
| الأكسجين | O₂ | 20.95% |
| الأرغون | Ar | 0.93% |
| ثاني أكسيد الكربون | CO₂ | 0.035% |
| النيون | Ne | 1.8 × 10⁻³ |
| الهيليوم | He | 5.24 × 10⁻⁴ |
الفصل الثاني: حرارة الهواء وعواملها
تُعدّ الحرارة المحرك الأساسي لعناصر الطقس الأخرى كالضغط الجوي والرطوبة والتساقطات. تُقاس بالترمومتر (المحرار) داخل صندوق خشبي أبيض اللون يحتوي على محرار زئبقي (للقصوى) وكحولي (للدنيا).
مصدر الحرارة: الإشعاع الشمسي
تنبعث طاقة الشمس من نواة النجم (أكثر من 10 مليون درجة كيلفن) عبر تفاعلات الاندماج النووي. يشكّل الإشعاع الشمسي موجات كهرومغناطيسية تشمل الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء.
العوامل الجغرافية المؤثرة في الحرارة
الفصل الثالث: الضغط الجوي والرياح
يُعدّ الضغط الجوي والرياح نتاجًا للتناقضات الحرارية بين العروض، في ارتباط مع ديناميكية دوران الأرض. يُقاس الضغط بجهاز البارومتر بوحدة الهيكتوباسكال (hPa). الحد الفاصل: 1015 hPa (الضغط المتوسط فوق سطح البحر).
عناصر المجال الانضغاطي
- الإيزوبارات (Isobares): خطوط تساوي الضغط على الخرائط الجوية، إذا كانت دائرية تُميّز بين مناطق الضغط المرتفع والمنخفض.
- الفج (Col): المنطقة الفاصلة بين مرتفعَين جويَّين.
- الذروة (Dorsale): مجال امتداد مرتفع جوي.
- الانبساط الانضغاطي (Marais Barométrique): تباعد الخطوط بين المرتفع والمنخفض.
قانون كوريوليس وانحراف الرياح
تنحرف الرياح في اتجاه اليمين في النصف الشمالي وإلى اليسار في النصف الجنوبي بفعل قوة كوريوليس الناتجة عن دوران الأرض، حيث تبلغ سرعة الدوران 1670 كلم/ساعة عند خط الاستواء.
التيارات البحرية ودورها المناخي
التيارات الدافئة (تيار الشمال الأطلسي مثلًا) تُلطّف مناخ الواجهات الغربية للقارات بين 40° و60°. التيارات الباردة (تيار الكناري قرب السواحل المغربية) تُخفّض حرارة الهواء وتُلطّف الحرارة بالعروض شبه المدارية.
الفصل الرابع: الرطوبة الجوية والتكاثف
تُعدّ الرطوبة الجوية من أهم عناصر المناخ لتأثيرها المباشر في توفير الماء داخل الغلاف الجوي واعتدال الحرارة. تُشكّل بخار الماء أساسًا عبر عمليات التبخر فوق المسطحات المائية.
الرطوبة النسبية
هي النسبة المئوية لكمية بخار الماء الموجودة فعلًا في الهواء. تُقاس بجهاز البسيكرومتر (Psychromètre) أو الهيغرومتر (Hygromètre). مثلًا: إذا كان الهواء قادرًا على حمل 10 غرامات لكنه لا يحمل سوى 6 غرامات، فالرطوبة النسبية = 60%.
أنواع الضباب (التبريد الأفقي)
أنواع السحب
الفصل الخامس: التساقطات المطرية والثلجية
تُعتبر التساقطات المطرية آخر مرحلة في دورة الماء. تُقاس بجهاز البليفيومتر (Pluviomètre). تتباين جغرافيًا تبعًا للدورة الهوائية العامة وتوزيع الضغط.
ثلاث نطاقات مطيرة وأربع جافة على الأرض
| النطاق | التساقطات السنوية | السبب الرئيسي |
|---|---|---|
| 🌿 النطاق الاستوائي | أكثر من 2000 ملم | جبهة مدارية + رياح تجارية متقابلة |
| 🌲 العروض الوسطى (40°–60°) | 500 – 1500 ملم | منخفضات جوية دينامية |
| 🏔️ الواجهات الغربية للقارات | مرتفعة نسبيًا | تيارات غربية + رياح رطبة |
| 🏜️ الصحاري البيمدارية | أقل من 100 ملم | مرتفعات جوية دينامية + تهدل هوائي |
| ❄️ العروض القطبية | أقل من 200 ملم | برودة شديدة + استقرار جوي |
عوامل الاختلال في التوزيع العرضي
- التضاريس: الجبال تُجبر الهواء الرطب على الصعود فتزيد التساقطات. خلف الجبال تنشط ظاهرة الفوهن مُسبّبةً جفافًا.
- البعد عن البحر: المناطق الداخلية أجفّ من الساحلية في العروض المعتدلة.
- الرياح الموسمية: جنوب شرق آسيا ووسط أمريكا يتلقيان أمطارًا استوائية رغم عروضهما المدارية.
- التيارات البحرية: الساحل الغربي لأفريقيا جافّ بفعل تيار الكناري البارد.
⬇️ حمّل الدرس كاملاً بصيغة PDF
احصل على ملف الدرس الشامل "مبادئ علم المناخ" بالصياغة الأكاديمية الكاملة من إعداد الأستاذ جناتي إدريسي عبد الحميد — جامعة سيدي محمد بن عبد الله
⏳ ستنتقل إلى صفحة الانتظار ثم يبدأ التحميل تلقائيًا
المراجع العلمية
- Escourrou G. : « Climatologie pratique »
- Estienne P. : « Climatologie »
- Mufty A. : « Introduction à la climatologie »
- Viers G. : « Eléments de climatologie »
- ذ. علي البنا: "أسس الجغرافية المناخية والنباتية"، 1993.
تعليقات
إرسال تعليق