الفيزياء

نبذة تعريفية عن “الضغط الجوي” ومدى تأثيره على الأحوال الجوية

2001 موسوعة الكويت العلمية الجزء الثاني عشر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الضغط الجوي تأثير الضغط الجوي على الأحوال الجوية الفيزياء

الضَّغْطُ الجَوِّيُّ هو قُوَّةٌ مُؤَثِّرَةٌ علَى وَحْدَةِ المِساحَةِ لأَيِّ جِسْمٍ علَى سَطْحِ الأَرْضِ. وهو ناتِجٌ من الغِلافِ الجَوِّيِّ للأَرْضِ، ويُساوِي وَزْنَ عَمودِ الهَواءِ الجَوِّيِّ فَوْقَ الجِسْمِ.

وَيُقاسُ الضَّغْطُ الجَوِّيُّ باسْتِخْدامِ جِهازِ يُسَمَّى البارومِتر الزِّئْبَقِيَّ الّذي يُحَدِّدُ ارْتِفاعَ عَمودِ الزِّئْبَقِ الّذي يَتَساوَى وَزْنُهُ مَعَ وَزْنِ عَمودِ الهَواءِ الجَوِّيِّ.

وقَدْ وَجَدَ العُلماءُ أنَّ الضَّغْطَ الجَوِّيَّ يُساوِي وَزْنَ عَمودِ زِئْبَقٍ ارْتِفاعُهُ 76 سَنْتيمترًا. ومِنْ هَذِهِ القيمَةِ أَمْكَنَ حِسابُ قِيمَةِ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ فَوُجِدَتْ 10.13 «نيوتن» لِكُلِّ سَنْتيمِتْرِ مُرَبَّعٍ، وذَلِكَ عِنْدَ مُسْتَوَى سَطْحِ البَحْرِ.

 

وتُسْتَخْدَمُ أَيٌّ مِنْ هَذِهِ القِيَمِ الثَّلاثِ للتَّعبيرِ عَنْ وَحْدَةِ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ. (و«النيوتن» هو وَحْدَةٌ لِقياسِ القُوَى؛ وهي تساوِي: مِئَةَ أَلف «داين»).

وكُلَّمَا ارْتَفَعْنَا فَوْقَ مُسْتَوَى سَطْحِ البَحْرِ، أَيْ عِنْدَ قِمَّةِ جَبَلٍ أو في طَائِرَةٍ، يَقِلُّ ارْتِفاعُ عَمودِ الهَواءِ، وبالتَّالي تَقِلُّ قِيمَةُ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ. فإذا ارْتَفَعْنا أَكْثَرَ من 3000 مترٍ فَوْقَ مُسْتَوَى سَطْحِ البَحْرِ، يُصابُ الإنْسانُ بأَسْقامِ (أَمْراضِ) الارْتِفاعِ الّتي تُصيبُ مُتَسَلِّقي الجِبالِ ومَنْ يَعيشُونَ عَلَى ارتفاعاتٍ عالِيَةٍ.

وذَلِكَ بِسَبَبِ انْخفاضِ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ في تِلْكَ المَناطِقِ المُرْتَفِعَةِ. وهَذِهِ الأَسْقامُ قَدْ تُؤَدِّي إلَى مَشاكِلَ في الجِهازِ التَّنَفُّسِيِّ أو إلَى ضَعْفٍ عامٍّ في الجِسْمِ أو البَصَرِ أو السَّمْعِ، أو مَشاكِلَ في القَلْبِ أو في الجِهازِ الهَضْمِيِّ مثل الغثيانِ أو القَيْء.

 

والسَّبَبُ الرَّئيسِيُّ في كُلِّ ذَلِكَ هُوَ أنَّ الهواءَ يُصْبِحُ أَخَفَّ كُلَّما زَادَ الارْتِفَاعُ، وهذا يُؤَدِّي إلَى نَقْصِ كَمِّيَّةِ الأُكْسجِين اللاَّزِمِ للتَّنَفُّسِ الطَّبيعِيِّ للإنْسانِ.

لِذَلِكَ يَحْمِلُ مُتَسَلِّقو الجبالِ مَعَهُم أَنابِيبَ بها خَليطٌ من الأُكسيجين والهواءِ للاسْتِنْشاقِ في الأماكِنِ المُرْتَفِعَةِ، كما أنَّ الطَّائراتِ بِها أَجْهِزَةٌ مُشابِهَةٌ لِتَزْويدِ الرُّكَّابِ بالأُكْسيجين اللاَّزِمِ طَوالَ الرِّحْلَةِ.

وتَخْتَلِفُ قِيَمُ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ في مَناطِقِ العَالَمِ المُخْتَلِفَةِ. فهي فَوْقَ اليابِسَةِ غَيْرُها فَوْقَ المُحيطاتِ بِسَبَبِ اخْتِلافِ كَثافَةِ الهواءِ.

 

وقَدْ وُجِدَ أنَّ أَعْلَى قيمةِ ضَغْطٍ جَوِّيٍّ علَى سَطْحِ الأَرْضِ تَقَعُ في وَسَط سَيْبِيرْيا حيثُ تَبْلُغُ 81.3 سنتيمترٍ من الزِّئْبَقِ، كما أَنَّ أَقَلَّ قيمةِ ضَغْطٍ جَوِّيٍّ تَمَّ تَسْجيلُها كانَتْ 65.8 سنتيمترٍ من الزِّئْبَقِ في أَثْناءِ إعْصارٍ في جنوبِ المحيطِ الهادِي.

وهَذِهِ التَّغَيُّراتُ في قِيَمِ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ تُحَدِّدُ اتِّجاهاتِ الرِّياحِ، كما تُنْبِئُ عَنْ العَواصِفِ والأَعاصيرِ. لِذَلِكَ يَعْتَمِدُ المُخْتَصُّونَ في الأَرْصادِ الجَوِّيَّةِ اعْتِمادًا أَساسيًّا علَى خَرائِطِ قِياساتِ الضَّغْطِ الجَوِّيِّ لِمُخْتَلِفِ المَناطِقِ لِكَيْ يَتَمَكَّنوا من تَصْميمِ خَرائِطِ الرِّياحِ واتِّجاهاتِها.

وهذِهِ تُؤَثِّرُ بالتَّالي في تحديدِ دَرَجاتِ الحَرارَةِ اعْتِمادًا عَلَى مَعْرِفَةِ مَصادِرِ تِلْكَ الرِّياحِ، إنْ كانَتْ حارَّةً أو بارِدَةً أو مُعْتَدِلَةً.

 

ونَظَرًا للمِساحاتِ الشَّاسِعَةِ للمُحيطاتِ قَدْ يَحْدُثُ تَفَاعُلٌ بَينَ الغِلافِ الجَوِّيِّ والـمُحيطاتِ يكونُ لَهُ تَأْثيرٌ عَلَـى حَالَةِ الجَوِّ فَوْقَ شَواطِيء القارَّاتِ الواقِعَةِ عَلَـى تِلْكَ الـمُحيطاتِ.

فهُناكَ بَعْضُ الظَّواهِرِ الّتي تَحْدُثُ في المُحيطِ الهادِي، مثل ارْتِفاعِ حَرَارةِ سَطْحِ الماءِ البارِدِ فَيَتَأَثَّرُ الجَوُّ، وتَزْدادُ كَمِّياتُ المَطَرِ، فَتَرْتَفِعُ دَرَجاتُ حَرارَةِ الشَّواطِئِ الغَرْبِيَّةِ لقارَّةِ أَمْريكا الجَنوبِيَّةِ، كما يَحْدُثُ تَغَيُّرٌ في الضَّغْطِ الجَوِّيِّ عَلَى شَواطئِ قارَّةِ أُسْتُرالْيا. وتُؤَدِّي جَميعُ هذهِ الظَّواهِرِ إلَى تَغْييرِ أَنْماطِ خَرائِطِ الرِّياحِ ودَرَجاتِ الحَرارَةِ وحالَةِ الجَوِّ.

 

وقَدْ يَحْدُثُ مَدُّ وجَزْرٌ جَوِّيٌّ، وهو عِبَارَةٌ عَنْ تَذَبْذُبِ الغِلافِ الجَوِّيِّ مِثْلَما يَحْدُثُ في مِياهِ البِحارِ والمُحيطاتِ.

وهَذَا التَّذَبْذُبُ يَنْشَأُ عَنْ تأثيرِ قُوَّةِ شَدِّ كُلٍّ من الشَّمْسِ والقَمَرِ لِلْغِلافِ الجَوِّيِّ وسُرْعَاتِ الرِّياحِ. والمختصُّونَ في الأَرْصادِ الجَوِّيَّةِ يأخُذُونَ جميعَ هذهِ الظَّواهِرِ في الاعْتِبارِ عِنْدَ إعْدادِ النَّشْرَةِ الجَوِّيَّةِ.

Show More

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Close