كيفية دوران الرياح حول المرتفعات والمنخفضات

2013 دليل التنبؤ الجوي

ستورم دنلوب

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

كما تظهر الخرائط في النصف الشمالي للكرة الأرضية فإن الهواء الذي يهب من إحدى المناطق شبه المدارية مع ضغط جوي مرتفع تدور باتجاه عقارب الساعة حول مركز المرتفع ، وبالعكس فإن الهواء الذي يهب باتجاه منطقة بضغط منخفض في نصف الكرة الشمالي يدور بعكس اتجاه عقارب الساعة، ومركز الضغط المنخفض حيث يشكل هذا الهواء الذي يهب إليه دورة مغلقة معروف تقنياً باسم مناطق الضغط المنخفض أو أكثر شيوعاً باسم المنخفض أو الانخفاض، ويمكن تذكر الاتجاه بما يسمى قانون بويز بالوت (Buys-Ballot) (.

وبعكس ما قد يتوقعه المرء فإن الهواء لا يهب مباشرة من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض، فحين تبدأ حزمة من الهواء بالتحرك تحت تأثير تدرج الضغط الجوي تدفعها قوة كوريولس للتحرك باتجاه اليمين في نصف الكرة الشمالي وباتجاه اليسار في نصف الكرة الجنوبي، ويستمر الانحراف حتى تتوازن كلا القوتين (تدرج الضغط الجوي وقوة كوريولس) وتقابلان بعضهما وتدور حزمة الهواء حول مركز الضغط المنخفض بعد انحناء خط تساوي الضغط، وتحدث هذه الحالة بشكل متكرر في الجو بعيداً عن تأثيرات الاحتكاك مع السطح (هذا الهواء الذي يجري بحرية جانب خط تساوي الضغط معروف تقنياً باسم الرياح الجيوستروفية (geostrophic wind)، ويوجد في الطبقة السفلى من الجو(المعروفة باسم طبقة الحد) احتكاك مع السطح يسبب الاضطراب، ويخفف ذلك من سرعة الرياح وبالتالي من قوة كوريولس، ولا تنحرف الحزمة المتحركة من الهواء بنفس القوة باتجاه اليمين (في نصف الكرة الشمالي) مما يؤدي إلى دوران الرياح السطحية باتجاه مركز الضغط المنخفض بالإضافة إلى دورانها من مناطق الضغط المرتفع.

يبلغ عمق طبقة الحد حوالي 500 متر (1.600 قدم) فوق البحر و 1.500 متر (5.000 قدم) فوق اليابسة، والنتيجة الدقيقة هي أن الرياح تهب فوق هذه المرتفعات باتجاه مختلف تقريباً عن الرياح السطحية، ويرتفع الاختلاف إلى 10 حتى 15 درجة تقريباً فوق البحر وإلى 40 حتى 50 درجة تقريباً فوق اليابسة، لذا فإن قانون بويز بالوت (Buys-Ballot) يحتاج إلى بعض التعديل لأن مركز الضغط المنخفض فوق البحر سيكون أكثر مما يشير إليه القانون بـ 10 حتى 15 درجة أما فوق اليابسة فأكثر بـ 40 حتى 50 درجة، ويتغير اتجاه الرياح بنفس المقدار، ويؤدي هذا الاختلاف في الاتجاه عادة إلى الاضطراب لأن السحب ستتحرك باتجاه مختلف عن اتجاه الرياح السطحية.

يتصاحب دوران الرياح في المرتفعات والمنخفضات مع حركات عمودية، ويشكّل الهواء الساخن والمرتفع في المناطق الاستوائية مجرى بضغط منخفض أي منخفض دافئ، وينحرف الهواء في مركز المنخفض لكنه لا يتراكم بشكل غير محدود لذا فإنه يرتفع ويشكل منخفضاً بارداً،وهناك منطقتان بضغط مرتفع إذ يهبط الهواء فوق المناطق شبه المدارية مع ضغط جوي مرتفع في عمق الغلاف الجوي السطحي ويشكّل مرتفعاً دافئاً جافاً على السطح، أما في المرتفع البارد فإن الهواء يهبط وينضغط مما يؤدي إلى ارتفاع حرارته، إلا أن الأرض تفقد حرارتها على شكل أشعة تحت الحمراء لتباعد وتبرد الهواء الذي يحتك معها مباشرة، ولأن الهواء لا يتحكم بشكل جيد بالحرارة فإن الهواء البارد لا يسخن بالهواء الأكثر دفئاً من فوقه، ويتراكم الهواء البارد والكثيف بشكل تدريجي وينتشر لتبدأ منطقة أكبر بالبرودة عند احتكاكها مع السطح.

على الرغم من أن الخرائط تظهر أن دوران الرياح حول المناطق شبه المدارية مع ضغط جوي مرتفع بشكل شبه دائم تتطابق بشكل عام مع الوصف المذكور تواً، فإن دوران الرياح حول مركز الضغط المنخفض ليس واضحاً كما يظهر، وتظهر المنطقتان الرئيسيتان للضغط المنخفض في الشتاء (المنخفض الآيسلندي والمنخفض الأليتاني) على هذه الخرائط المتوسطة لأن هناك منخفضات حقيقية مع دورات مغلقة تمر عادة عبرها.