up
Search      menu
اقلیم و هواشناسی :: مقاله هواشناسي PDF
QR code - هواشناسي

هواشناسي

اصطلاحات هواشناسي

آن بخش از علوم زمين را که به مطالعه اتمسفر (هواسپهريا جو) سياره زمين مي پردازد، علوم اتمسفري مي‌نامند. شاخصترين اين علوم هواشناسي و آب و هواشناسي است.
تفاوت هواشناسي (Meteorology) و اقليم شناسي (آب و‌هواشناسي Climatology)
اگر چه موضوع مطالعه آب و هواشناسي و هواشناسي، اتمسفر (هواسپهر) است، ولي هر کدام با نگرشي متفاوت آن را بررسي مي کنند :
1- هواشناسي، هوا را و اقليم شناسي، آب و هوا را شناسايي و تبيين مي کند.
2- هواشناسي وضعيت جوي را به طور عام و براي يک لحظه بررسي مي کند؛ اما، آب و هوا‌شناسي تيپ هواي غالب يک مکان معين را در دوره طولاني مطالعه و تفاوتهاي آب و هوايي مکانها را کشف مي کند.
3- هدف هواشناسي شناخت مطلق و عام اتمسفر و تغييرات آن (هوا) است؛ ولي در آب و هواشناسي سعي مي‌شود با شناخت آب و هواي هر منطقه، تأثيرهاي آب و هوايي آن بر روي فعاليتهاي انساني مشخص شود.
4- هواشناس وضع هوا را در کوتاه مدت پيش‌بيني مي کند؛ اما، آب و هواشناس براساس عوامل به وجود آورنده آب و هوا، پديد آمدن آب و هواي خاصي را در مکاني خاص و با توجه به تاثير آن در زندگي انسانها، پيش بيني مي کند.
5- ابزار شناسايي و توجيه هواشناس، اصول و قوانين و مدلهاي فيزيکي و ديناميکي است. اما ابزار آب و هواشناس، علاوه بر اصول علم هواشناسي، اصول و مفاهيم جغرافياي نيز هست.
منابع اطلاعاتي مطالعات اقليمي
اطلاعات و آمارهايي که اساس مطالعات و تحليل هاي اقليمي را تشکيل مي‌دهند، از کانون هاي مختلفي به دست مي‌آيند که مهمترين آنها عبارتند از:
1- شبکه ايستگاه هاي اقليمي (کليماتولوژي) و سينوپتيک که در آنها ديده باني هاي پيوسته (3-4 بار در روز) با ابزار و ادوات ويژه، صورت مي‌گيرد و مهمترين و با ارزش ترين منابع اطلاعات مطالعات اقليمي به شمار مي روند. امروزه ديده باني ها دراين شبکه ايستگاه ها به سمت ثبت و ارائه Online و محاسبات هوشمند پيش رفته است.
2- ايستگاههاي موقت و سياري که دراجراي بعضي از طرحها بسته به ضرورت ديده باني عناصر اتمسفري احداث مي‌شوند.
3- شبکه ايستگاههاي دريايي که در سطح درياها و اقيانوسها به ديده باني مي‌پردازند.
4- نمودارها و نقشه‌هاي سينوپتيک سطح زمين و سطوح مختلف جو (نمودارهاي ارتفاعي) که براساس سنجش با راديوسوند تهيه مي‌شوند و در پيش‌ بيني وضع هوا و دراقليم شناسي مورد استفاده قرار مي گيرد.
5- تصاوير ماهواره اي که به طور خودکار به وسيله ماهواره هواشناسي تهيه و به زمين ارسال مي‌شوند در پيش بيني وضع هوا و در مطالعات اقليمي منابع با ارزشي براي محققان به شمار مي آيند.
6- تصاوير و اطلاعات راداري که در تحليل ريزش هاي جوي و کانونهاي مختلف به کار مي‌روند.
7- گزارشهاي عيني و تحليل علمي که به طور غير مستقيم با وضعيت اقليمي در ارتباطند.
توده‌هاي هوا، خصوصيات اصلي خود را از سطحي که بر روي آن تشکيل مي‌شوند، کسب مي‌کنند. براي اينکه توده‌هاي هوا شکل بگيرند لازم است هوا به مدت طولاني در يک منطقه ثابت باقي بماند، در نهايت گردش معمولي هوا موجب به حرکت در آمدن آنها مي شود.
توده‌هاي هوا معمولا در بعضي از نقاط دنيا بيشتر از ساير مکانها تشکيل مي شوند به اين مناطق سرچشمه (Source region) گفته مي‌شود.
توده‌هاي هوا را با توجه به منشاء تشکيل آنها، طبقه بندي و نامگذاري مي‌کنند و با توجه به منشاء، نشانه‌هاي معيني را براي آنها به کار مي‌برند.
طبقه بندي توده هاي هوا
نام و نشانه مناطق منشا خصوصيات
آرکتيک A مناطق قطبي سردترين توده هواي زمستان
قطبي بري cP خشکي هاي جنب قطبي سرد و خشک و بسيار پايدار
قطبي بحري mP جنب قطبي و آرکتيک سرد و مرطوب و ناپايدار
حاره اي بري cT بيابانهاي عرضهاي پايين بويژه صحراو استراليا بسيار گرم و خشک و پايدار
حاره اي بحري mT اقيانوسهاي منطقه جنب حاره گرم و مرطوب ناپايداري شديد به جهت کناره غربي اقيانوسها
استوايي E درياهاي استوايي وحاره گرما و رطوبت زياد
فشار هوا نيرويي است که هوا بر يک واحد از سطح زمين وارد مي کند و مقدار آن در سطح درياي آزاد، برابر است با وزن ستوني از جيوه به ارتفاع 76 سانتيمتر. واحد اندازه گيري فشار هوا در آب و هواشناسي ميلي بار يا هکتوپاسکال مي باشد؛ هر ميلي بار يا هکتوپاسکال برابر با 1000 دين بر سانتي متر مربع مي باشد فشار ستون هوا در سطح درياي آزاد 1013 هکتوپاسکال بر سانتي متر مربع مي باشد.
از آنجا که تراکم هوا با ارتفاع کاهش مي يابد، با افزايش ارتفاع فشار هوا نيز کم مي شود، اما تغيير فشار برحسب ارتفاع چندان منظم نيست؛ به طور کلي تا ارتفاع 1500 متري سطح زمين به ازاي هر 100 متر افزايش ارتفاع، فشار هوا حدود 12 هکتوپاسکال کم مي شود. پراکندگي افقي فشار اتمسفر را با استفاده از خطوط هم فشار به صورت سطح هم فشار نشان مي دهند. خط هم فشار خطي است که تمام نقاط با فشار يکسان را به هم مربوط مي کند. نقشه هاي هم فشار براي سطوح مختلف اتمسفر تهيه مي شود.
پراکندگي فشار در سطح زمين
تکرار حالتهاي لحظه اي هوا در دراز مدت در پراکندگي فشار، الگويي ميانگين را نشان مي دهد که کمابيش انعکاس تاثيرهاي گردش عمومي جو است، در نقشه هاي ميانگين فشار نمود هاي زودگذر و نادر ديده نمي شود و در مقابل نمود هاي عمده و غالب چه در مقياس محلي و چه در مقياس جهاني جلوه مي کنند؛ بنابراين مطالعه نقشه هاي ميانگين فشار اگر چه در کاربرد موضعي يا کوتاه مدت چندان کارآمد نيست اما براي شناخت نمود هاي عمده و غالب گردش عمومي هوا مهم است.
مراکز عمده فشار در سطح زمين به تبعيت از سيستم نصف النهاري گردش عمومي هوا، از استوا تا قطب به صورت کمربندهاي مداري متناوبي جلوه مي کند؛ اما وضعيت خشکي و دريا در نيمکره شمالي اين منظم را به هم مي زند و مراکز ياد شده را به صورت سلولهاي جدا از هم در مي آورد.
نتيجه گردش عمومي هوا در دراز مدت، وجود کمربندهاي کم فشار در استوا، پر فشار در منطقه جنب حاره کم فشار در منطقه معتدله و احتمالا در منطقه قطبي است.
فشار هوا نيرويي است که هوا بر يک واحد از سطح زمين وارد مي کند و مقدار آن در سطح درياي آزاد، برابر است با وزن ستوني از جيوه به ارتفاع 76 سانتيمتر. واحد اندازه گيري فشار هوا در آب و هواشناسي ميلي بار يا هکتوپاسکال مي باشد؛ هر ميلي بار يا هکتوپاسکال برابر با 1000 دين بر سانتي متر مربع مي باشد فشار ستون هوا در سطح درياي آزاد 1013 هکتوپاسکال بر سانتي متر مربع مي باشد.
از آنجا که تراکم هوا با ارتفاع کاهش مي يابد، با افزايش ارتفاع فشار هوا نيز کم مي شود، اما تغيير فشار برحسب ارتفاع چندان منظم نيست؛ به طور کلي تا ارتفاع 1500 متري سطح زمين به ازاي هر 100 متر افزايش ارتفاع، فشار هوا حدود 12 هکتوپاسکال کم مي شود. پراکندگي افقي فشار اتمسفر را با استفاده از خطوط هم فشار به صورت سطح هم فشار نشان مي دهند. خط هم فشار خطي است که تمام نقاط با فشار يکسان را به هم مربوط مي کند. نقشه هاي هم فشار براي سطوح مختلف اتمسفر تهيه مي شود.
پراکندگي فشار در سطح زمين
تکرار حالتهاي لحظه اي هوا در دراز مدت در پراکندگي فشار، الگويي ميانگين را نشان مي دهد که کمابيش انعکاس تاثيرهاي گردش عمومي جو است، در نقشه هاي ميانگين فشار نمود هاي زودگذر و نادر ديده نمي شود و در مقابل نمود هاي عمده و غالب چه در مقياس محلي و چه در مقياس جهاني جلوه مي کنند؛ بنابراين مطالعه نقشه هاي ميانگين فشار اگر چه در کاربرد موضعي يا کوتاه مدت چندان کارآمد نيست اما براي شناخت نمود هاي عمده و غالب گردش عمومي هوا مهم است.
مراکز عمده فشار در سطح زمين به تبعيت از سيستم نصف النهاري گردش عمومي هوا، از استوا تا قطب به صورت کمربندهاي مداري متناوبي جلوه مي کند؛ اما وضعيت خشکي و دريا در نيمکره شمالي اين منظم را به هم مي زند و مراکز ياد شده را به صورت سلولهاي جدا از هم در مي آورد.
نتيجه گردش عمومي هوا در دراز مدت، وجود کمربندهاي کم فشار در استوا، پر فشار در منطقه جنب حاره کم فشار در منطقه معتدله و احتمالا در منطقه قطبي است.
img daneshnameh_up e e5 Three_Cell.jpg
يک چرخند يا سيکلون، منطقه اي است از هواي کم فشار و تقريبا دايره اي شکل که قطر آن ممکن است به صدها کيلومتر برسد. اين منطقه از هوا در نيمکره شمالي در خلاف جهت عقربه هاي ساعت و در نيمکره جنوبي در جهت حرکت عقربه هاي ساعت در چرخش مي باشد؛ در چنين ناحيه اي کمترين مقدار فشار جوي در مرکز بوده و در امتداد شعاع و به طرف خارج از مرکز مقدار فشار افزايش مي يابد؛ در واقع سيکلون يک مرکز کم فشار است.
هرچند باد تحت تاثير گراديان فشار (اختلاف فشار بين دو مرکز فشار) به جريان مي افتد اما در سيکلون، جريان هوا تحت تاثير نيروي اصطکاک، کوريوليس و نيروي گريز از مرکز به جاي اينکه به طور مستقيم به سمت مرکز کم فشار باشد در امتداد خطوط هم فشار مي وزد و با جهت گراديان فشار زاويه نسبتا بزرگي مي سازد.
در نيمکره شمالي به حرکت پادساعتگرد، گردش چرخندي (Cyclonic Circulation) گفته مي شود نکته قابل توجه اينکه چرخند بر خلاف آنچه از نامش تداعي ميشود هيچ توفان مخرب و خطرناکي را ايجاد نمي کند بلکه تنها يکي از الگوهاي متعارف آب و هوايي عرض هاي مياني است. گرچه گراديان هاي شديد فشار در مناطق کم فشار عرض هاي مياني، وزش بادهاي شديدي را يه دنبال مي آورد؛ اما اين بادها را نبايد با توفندها و يا چرخند هاي حاره اي يکي دانست.
يک چرخند يا سيکلون، منطقه اي است از هواي کم فشار و تقريبا دايره اي شکل که قطر آن ممکن است به صدها کيلومتر برسد. اين منطقه از هوا در نيمکره شمالي در خلاف جهت عقربه هاي ساعت و در نيمکره جنوبي در جهت حرکت عقربه هاي ساعت در چرخش مي باشد؛ در چنين ناحيه اي کمترين مقدار فشار جوي در مرکز بوده و در امتداد شعاع و به طرف خارج از مرکز مقدار فشار افزايش مي يابد؛ در واقع سيکلون يک مرکز کم فشار است.
هرچند باد تحت تاثير گراديان فشار (اختلاف فشار بين دو مرکز فشار) به جريان مي افتد اما در سيکلون، جريان هوا تحت تاثير نيروي اصطکاک، کوريوليس و نيروي گريز از مرکز به جاي اينکه به طور مستقيم به سمت مرکز کم فشار باشد در امتداد خطوط هم فشار مي وزد و با جهت گراديان فشار زاويه نسبتا بزرگي مي سازد.
در نيمکره شمالي به حرکت پادساعتگرد، گردش چرخندي (Cyclonic Circulation) گفته مي شود نکته قابل توجه اينکه چرخند بر خلاف آنچه از نامش تداعي ميشود هيچ توفان مخرب و خطرناکي را ايجاد نمي کند بلکه تنها يکي از الگوهاي متعارف آب و هوايي عرض هاي مياني است. گرچه گراديان هاي شديد فشار در مناطق کم فشار عرض هاي مياني، وزش بادهاي شديدي را يه دنبال مي آورد؛ اما اين بادها را نبايد با توفندها و يا چرخند هاي حاره اي يکي دانست.
مناطق پرفشار، مدور و غيرمنظم را که جهت حرکت آنها در جهت حرکت عقربه هاي ساعت است، واچرخند يا آنتي سيکلون مي نامند.
از آنجا که جهت حرکت باد در آنتي سيکلون ها بر خلاف جهت حرکت باد در سيکلون ها مي باشد بنابراين به آن حرکت، واچرخندي و چنين سيستمي را سيستم واچرخندي مي گويند.
آنتي سيکلون ها در شرايط هوا و اقليم نقش بسيار مهمي دارند.
از نظر ديناميک، آنتي سيکلون ها از بسياري جهات شبيه سيکلون ها هستند. در واقع مي توان گفت آنتي سيکلون ها مراکز پرفشار بوده و حرکت هوا در آنها از مرکز به اطراف و از بالا به پايين بوده و در نيمکره شمالي گردش هوا در آن در جهت حرکت عقربه هاي ساعت و در نيمکره جنوبي بر خلاف جهت حرکت عقربه هاي ساعت ميباشد.
همانطور که فعاليتهاي چرخندي توام با ايجاد بادهاي نسبتا قوي مي باشند، واچرخندهاي قوي نيز با جريان هاي هواي سرد و چگالي که از قطب به طرف عرض هاي جغرافيايي پايين حرکت مي کنند، به راه مي افتند و بادهاي قوي را در اين مدارها ايجاد مي کند که به آن باد شمالي (Norther) گفته مي شود

در پديده هاي هواشناسي كه در مقياس سينوپتيكي رخ مي دهد، بررسي وضعيت جوي مناطق خيلي وسيعي كه حتي در بعضي حالات تمام نيمكره زمين را در بر مي گيرد لازم و ...

مطالعة و بررسي جو هميشه مورد نظر دانشمندان ايراني بوده است ، از اين رو خيلي از دانشمندان نجوم در آثار خود بخشي را به مسائل جوي اختصاص داده اند .محمد ب ...

در جهان از عمر رسمي رشته هواشناسي بيش از يك قرن مي گذرد. اين رشته در ايران نيز سابقه زيادي دارد. اما مردم ما اعتماد چنداني به اين سازمان ندارند. امروز ...

ماهواره‌هاي آب و هوائي اولين بار توسط آمريكائي‌ها و در سال 1960 براي مشاهده و دريافت اطلاعات واقعي آب و هوائي به آسمان پرتاب گرديدند. در آگوست همين سا ...

از زمان باستان، دريانورداني كه در شمال اقيانوس هند كشتي راني مي كردند، با واژه اي خطرناك آشنائي داشتند. باران هاي موسمي تابستان كه پيرامون شبه قاره هن ...

هواشناسي سينوپتيك ساعت به ساعت و يا هر ساعت يك بار حدود بيست پارامتر جوي را ديده باني مي كنند و از طريق شبكه مخابراتي هواشناسي كشور به مركز پيش بيني ت ...

ثبات رنگ و مقاومت مرکب هاي چاپ و ورني هاي يووي در برابر عوامل آب و هوايي ليبل هايي که در محيط بيرون هستند تحت تاثير عوامل جوي مختلفي همچون اشعه خورشيد ...

مناطق جوي به چند طريق نامگذاري مي شوند: ▪ يونوسفر منطقه اي که شامل يونها ميشود: تقريبا مزوسفر و ترموسفر تا حدود ۵۵۰ کيلومتر. ▪ اگزوسفر- بالاي يونوسفر، ...

دانلود نسخه PDF - هواشناسي