علوم الأرض والجيولوجيا

نشاط عملي يوّضح كيفية صنع “دوّارة الريح”

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

دوّارة الريح علوم الأرض والجيولوجيا

الأهداف:

1- صنع دوَّارة الريح.

2- استعمال دوَّارة الريح لبيان اتجاه الرياح.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– وتد خشبي بطول خمسة أقدام (150 سم)

– صفيحة رقيقة من الألمنيوم المرن

– قطعة من خشب البلسا بطول 4 أقدام (120 سم)

– دبوس كبس قصير

– حلقة معدنية

– صمغ أبيض (غراء)

– لوح من الكرتون الملون

– مقص وقلم رصاص

– بوصلة

 

خطوات العمل:

1- استخدم المقص لقصَّ قطعة طويلة وضيقة من خشب البلسا (خشب خفيف مضغوط وقوي) بطول قدمين (60 سم) تقريباً.

2- استخدم قلم الرصاص لرسم شكل رأس وذيل سهم على صفيحة الألمنيوم المرن (من النوع المستعمل في خبز الفطائر بالفرن) (انظر إلى الأشكال في الصورة رقم 3 في الأسفل).

استخدم المقص لقصّ الأشكال التي حددتها بالقلم وتأكد من أنها كبيرة بما يكفي لتتلقى الرياح.

3- استخدم المقص لإحداث شق عمودي صغير في طرفي قطعة خشب البلسا. ينبغي أن يبلغ عمق كل شق نصف بوصة (1 سم) تقريباً.

ضع الغراء اللاصق على أحد هذين الشقين وأدخل فيه قاعدة المثلث (رأس السهم).

كرر الخطوة ذاتها مع قطعة الذيل. ضع الهيكل الذي صنعته على أحد جانبيه وانتظر فترة لا تقل عن ساعة كاملة كي يجف تماماً.

4- أدخل دبوس الكبس في منتصف قطعة الخشب. ضع الحلقة المعدنية على نهاية الوتد ثم اضغط نهاية الدبوس المثبت في قطعة الخشب كي يدخل في رأس الوتد.

قم بتدوير قطعة خشب البلسا بعد تثبيتها على الوتد عدة مرات لتتأكد من أنها تدور بسهولة وحرية.

5– من أجل المساعدة على معرفة اتجاه الريح، ارسم مخططاً للحروف N, S, E, W  (North  = شمال/ South = جنوب/ East = شرق/ West = غرب) على الكرتون واستخدم لوناً مختلفاً لكل واحد من الحروف الأربع ثم قصها.

6- قصّ أربع قطع من خشب البلسا بطول 6 بوصات (15 سم) لكل قطعة.

الصق كل حرف من الحروف الأربعة على نهاية القطع الأربعة ثم الصق تلك القطع على الوتد. تأكد من ترك الأداة كلها لمدة ساعة على الأقل كي تجف تماماً.

7- اخرج بدوَّارة الريح التي صنعتها من المنزل. استعمل بوصلة لتحديد اتجاه الشمال.

اغرس وتد دوَّارة الريح في الأرض بحيث يكون الحرف (N) مقابل جهة الشمال. ينبغي أن يشير رأس السهم إلى الاتجاه الذي تهب منه الرياح. سجل اتجاهات الرياح كل يوم.

 

تستطيع تزيين دوَّارة الريح التي صنعتها بنفسك وذلك بقصّ شكل معيّن بعد رسمه على لوح الكرتون الملون، ومن ثم تثبيته على الوتد (إلى اليسار).

افتح سجلاً يومياً تدوّن فيه الاتجاه الذي تهب منه الرياح.

ومن المهم أيضاً أن تراقب حالة الطقس في ذلك اليوم. هل كان الطقس لطيفاً؟ هل كان عاصفاً؟ كم درجة الحرارة؟

 

تحقق من الوقت الذي يتغير فيه اتجاه الريح، وما الأحوال الجوية التي سببت تغيير اتجاه الريح.

بإمكانك أيضاً نقل دوَّارة الريح التي صنعتها بنفسك إلى أماكن مختلفة لتتبين فيما إذا اختلف اتجاه الريح، فكلما ازداد ارتفاع المكان الذي تضع فيه دوَّارة الريح تكون النتائج أفضل.

 

ففي بعض الأماكن قد تكون هناك بعض الأشجار أو الأغصان أو الأبنية في مجرى الريح، ومن المحتمل أن يؤثر ذلك في اتجاهها.

بإمكانك أيضاً تدوين الملاحظات حول أي تغيير محتمل في اتجاه الرياح خلال اليوم.

 

تحليل النشاط:

تهبّ الرياح دائماً من منطقة ذات ضغط مرتفع (حيث يكون الهواء أبرد) إلى منطقة منخفضة الضغط (حيث الهواء أكثر دفئاً).

وتشكل حركة الهواء هذه من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض كل أنواع الرياح التي تهب على كرتنا الأرضية.

ففي الزمن الذي اعتمدت فيه السفن على الرياح أصبحت مناطق معينة معروفة بالرياح التي تهب فيها دائماً بالاتجاه ذاته، وتسمى هذه الرياح بالرياح السائدة.

 

كانت بعض أنواع الرياح تُستثمر كطاقة محركة في رحلات السفن التجارية، لذلك فإن الرياح التي تهب باتجاه خط الاستواء تُعرف باسم الرياح التجارية.

أما الرياح السائدة التي تهب من الغرب إلى الشرق فتسمى بالرياح الغربية، كما يُطلق على الرياح الباردة القادمة من المناطق القطبية اسم الرياح الشرقية القطبية.

كانت منطقة الضغط المنخفض القريبة من خط الاستواء، حيث نادراً ما تهبّ الريح، تُعرف باسم «خط الرهو الاستوائي»، كما يسود الهواء الهادئ مناطق ضغط مرتفع تدعى «خطوط عرض الحصان».

 

تتبع الرياح السائدة مسارات منحنية بدلاً من المسارات المستقيمة. وتعني الحركة من منطقة ضغط إلى منطقة أخرى أن الرياح تنتقل بخط مستقيم، لكن بما أن الكرة الأرضية تدور حول محورها باستمرار يصبح مسار الرياح منحنياً.

وأول من فسّر هذه الظاهرة في العام 1835 هو العالم الفرنسي (غوستاف غاسبار دو كوريوليس) (1792 – 1882).

ففي النصف الشمالي من الكرة الأرضية يؤدي «أثر كوريوليس» إلى هبوب الرياح من الجهة الشمالية الشرقية إلى الجهة الجنوبية الغربية.

 

ما العمل إذا سقطت مؤشرات الاتجاه الملصقة على الوتد بسبب ريح قوية؟

اطلب من أحد الكبار أن يثبت القطع الخشبية الأربع بالمسامير على جانب الوتد بدلاً من لصقها بالغراء.

 

كيف أتمكن من جعل دوَّارة الريح التي صنعتها أكثر دقة؟

إن دوَّارات الريح التي يستعملها خبراء الأرصاد الجوية لها شكل رأس سهم صغير جداً وذيل كبير. جرّب هذا التصميم وقارن نتائج ملاحظاتك.

 

نصائح للسلامة !

ينبغي أن تتوخى الحرص دائماً عند استخدامك المقص ومسامير الكبس. تأكد من وجود أحد الكبار معك عندما تستخدم أية أدوات أو أجسام حادة.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق