الرياح. هي حركة الهواء من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض. وكلما زاد الفرق في الضغط بين المنطقتين، زادت سرعة الرياح. وتسمى الرياح باسم الجهة التي تهب منها، فعلى سبيل المثال، تهب الرياح الشمالية من جهة الشمال.
عندما يتحرك الهواء إلى منطقة الضغط المنخفض، يزيح بعضًا من الهواء الموجود بها أصلاً، فيتصاعد إلى أعلى حيث يتمدد الهواء المتصاعد ويبرد. والهواء البارد لا يستطيع أن يحتفظ بكمية بخار الماء التي يستطيع أن يحتفظ بها الهواء الدافئ، ولذلك يتكثف بخار الماء في الهواء البارد، أي يتحول إلى قطرات ماء صغيرة. وتظل هذه القطرات محمولة إلى أعلى بفعل الهواء المتصاعد، وعندما تتجمع بلايين القطرات معا تتكون سحابة، ولذا فإن مناطق الضغط المنخفض تكون عادة ملبدة بالغيوم.
وعندما يرتفع الهواء القريب من الأرض خارج منطقة الضغط المرتفع، يهبط الهواء الموجود أعلاه ليحل محله، حيث ينضغط ويصبح أكثر دفئا. وبما أن الهواء الأكثر دفئا يستطيع أن يحتفظ بكمية أكبر من بخار الماء، لذا يمكنه تبخير أي سحب في المنطقة. ونتيجة لذلك تكون مناطق الضغط المرتفع عادة صافية.
الرطوبة أو النداوة. تدخل الرطوبة الغلاف الجوي على شكل بخار ماء. ويأتي كل البخار تقريبًا من الماء الذي يتبخر من المحيطات. ويطلق على كمية بخار الماء في الهواء لفظ رطوبة. وكلما زادت كمية بخار الماء في الهواء، زادت الرطوبة. والهواء المُحَمَّل بأقصى قدر من الرطوبة هواء مُشْبَع. وتعتمد كمية الرطوبة التي يستطيع الهواء أن يحملها على درجة حرارته، فكلما برد الهواء، قلّت كمية الرطوبة التي يستطيع أن يحملها. وتسمى درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا نقطة الندى. وإذا ما انخفضت درجة الحرارة تحت نقطة الندى تتكثف الرطوبة في الهواء.
وفي الليالي الهادئة الصافية يبرد الهواء المتاخم للأرض بسرعة. وإذا هبطت درجة حرارة هذا الهواء تحت نقطة الندى، استقرت قطرات الماء على الحشائش، وأوراق الأشجار والنوافذ، وغيرها من السطوح. وتعرف هذه القطرات بالندى. وإذا ما وصلت نقطة الندى إلى درجة التجمُّد أو ما دونها يتكون الصقيع. وأحيانًا يبرد الهواء الرطب الدافئ القريب من الأرض إلى نقطة الندى. وفي مثل هذه الحالات قد تتشكل سحب منخفضة تسمى ضبابًا وقد يتكون الضباب أثناء الليل أو أثناء النهار.
وقد يؤدي تبريد الهواء أيضًا إلى تساقط الرطوبة على الأرض. وقد يحدث التساقط على شكل مطر، أو ثلج، أو مطر ثلجي، أو بَرَد. ويتساقط المطر عندما تتجمع قطرات الماء التي تكوِّن السحب وتصبح من الثقل بحيث لا يستطيع الهواء أن يحملها. وإذا هبطت درجة حرارة السحب إلى ما دون درجة التجمد، تكونت بلورات الجليد.
ويمكن أن تتحول بلورات الجليد إلى ثلج إذا ما ارتفعت درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض إلى نحو 2,8°م. وإذا تراوحت درجة الحرارة ما بين 2,8°م و3,9°م، تحولت البلورات إلى مطر ثلجي. وإذا ما ارتفعت درجة الحرارة عن هذا الحد، انصهرت بلورات الجليد عند تساقطها ووصلت الأرض على هيئة مطر. ويتكون البَََرَد عندما تحمل تيارات الهواء القوية بلورات الجليد صعودا وهبوطًا بين الطبقات العليا والسفلى للسحب الرعدية، ويتزايد حجم البلورات حتى تتساقط إلى الأرض على هيئة حبات البَرَد.
كيف يتحول الطقس ويتغير
الدورة العامة للغلاف الجوي
الدورة العامة للغلاف الجوي. تعتمد هذه الدورة إلى حد كبير على الطريقة التي تسقط بها أشعة الشمس على أجزاء الأرض المختلفة؛ فحين تسقط عمودية تقريبًا عند خط الاستواء، فإن خط الاستواء يكون حارًا دائما وذا منطقة ضغط منخفض، وعندما تسقط على بقية أنحاء الأرض بزوايا مختلفة، فالزاوية الأكثر حدة تتكون عند القطبين الشمالي والجنوبي، ومن ثم يتلقى القطبان حرارة أقل، وهما منطقتا ضغط مرتفع.
وفي حالة عدم دوران الأرض تتجه الرياح مباشرة من منطقة الضغط المرتفع عند القطبين إلى منطقة الضغط المنخفض عند خط الاستواء، ويتحرك الهواء البارد القادم من القطبين أسفل هواء خط الاستواء الدافئ، ويدفعه إلى أعلى، فيتجه نحو القطبين. وتستمر حركة الهواء بين القطبين وخط الاستواء على هذا النحو بصفة دائمة.
ولكن يمنع دوران الأرض الرياح القادمة من القطبين وخط الاستواء من الاتجاه مباشرة نحو الشمال أو الجنوب. ونتيجة لدوران الأرض من الغرب إلى الشرق، تبدو الرياح التي تهب نحو خط الاستواء وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الغرب، في حين أن الرياح التي تبتعد عن خط الاستواء، تبدو وكأنها تأخذ شكلاً منحنيًا نحو الشرق. ويسمى هذا الأمر مفعول كريوليس. انظر: كريوليس، مفعول. ونتيجة لمفعول كريوليس، تتكون دورة الغلاف الجوي العامة من الرياح التي تدور حول الأرض في نطاقات عريضة. وهناك ستة نطاقات من هذه الرياح السائدة، ثلاثة في نصف الكرة الشمالي، وثلاثة في نصف الكرة الجنوبي. وتعرف بالرياح التجارية، و الرياح الغربية السائدة، والرياح القطبية الشرقية.
تهب الرياح التجارية نحو خط الاستواء. ولما كانت منطقة خط الاستواء حارة جدًا، فإن الهواء الذي يعلوها يتصاعد بصفة دائمة، وعندما يتصاعد الهواء، تأتي الرياح التجارية من الشمال والجنوب لتحل محله. وبسبب مفعول كريوليس تبدو الرياح التجارية وكأنها تهب من جهة الشرق، ونتيجة لدوران الأرض، يتحرك الطقس في منطقة الرياح التجارية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح التجارية القادمة من الشمال والجنوب بالقرب من خط الاستواء في منطقة تسمى حزام النسيم الهادئ. وعادة ما يكون حزام النسيم الهادئ هادئًا، لكنه ممطر إلى حدكبير، وقد تجتاحه أحياناً رياح عاصفة على فترات.
وتهب الرياح الغربية السائدة إلى الشمال من الرياح التجارية في نصف الكرة الشمالي، وإلى الجنوب منها في نصف الكرة الجنوبي، وتبتعد عن خط الاستواء، وتبدو كأنها تهب من الغرب بسبب مفعول كريوليس، ويتحرك الطقس في منطقة الرياح الغربية السائدة من الغرب إلى الشرق.
وهناك منطقة تسمى عروض الخيل، تفصل بين الرياح الغربية السائدة والرياح التجارية. لأن هذه الرياح ـ الغربية السائدة والتجارية ـ يتباعد كل منهما عن الآخر، لذا فإن الهواء في منطقة عروض الخيل يتحرك إلى أسفل لملء الفراغ. والرياح في عروض الخيل عادة خفيفة السرعة. وربما أطلق البحارة الأسبان هذا الاسم على هذه المنطقة لأنهم كانوا يجلبون الخيول إلى أمريكا في القرن السابع عشر الميلادي. وبسبب ضعف رياحها كانت سفن كثيرة من سفنهم الشراعية تتوقف في هذه المنطقة مدة طويلة، تنفد معها مياه الخيول فيضطرون إلى الإلقاء بها في مياه المحيط.
وتهب الرياح القطبية من القطبين الشمالي والجنوبي. فالهواء الموجود على القطبين يهبط إلى أسفل لأنه بارد جدًا، وعندما يصل إلى الأرض، ينتشر ويتحرك نحو خط الاستواء، مكوَّنًا الرياح القطبية الشرقية. ويجعل مفعول كريوليس هذه الرياح تبدو وكأنها تهب من الشرق. ويتحرك الطقس في منطقة الرياح القطبية من الشرق إلى الغرب. وتلتقي الرياح القطبية والرياح الغربية السائدة عند الجبهة القطبية وهي منطقة غائمة ممطرة. ويوجد فوق الجبهة القطبية حزام من التيارات الغربية النفاثة على بعد حوالي 10-15كم فوق الأرض، وقد تزيد سرعة هذه التيارات على 320كم في الساعة
حالات جوية متطرفة سُجِّلت حول العالم
---------------------------------
أعلى درجة حرارة رُصدت على سطح الأرض كانت 58°م في مدينة العزيزية بليبيا في يوم 13 ديسمبر 1922م.
أقل درجة حرارة رصدت على سطح الأرض كانت - 89,2°م في محطة فُوسْتُك بأنتاركتيكا في 21 يوليو عام 1983م.
أعلى ضغط جوي عند مستوى سطح البحر سُجِّل في أَجَاتَا فيما كان يعرف بالاتحاد السوفييتي في 31 ديسمبر عام 1968م، عندما وصل الضغط الجوي البارومتري إلى 81,31سم أو 108,4 كيلو باسكال.
أقل ضغط جوي عند سطح البحر قدر بـ 65,25سم أو 87كيلو باسكال، أثناء حدوث إعصار التايفون الاستوائي في بحر الفلبين في 12 أكتوبر عام 1979م.
أقوى سرعة للرياح تم قياسها على سطح الأرض سجلت على جبل وَاشِنْطن في نيوهامبشاير بالولايات المتحدة في 12 أبريل عام 1934م. وقد بلغت سرعة إحدى عواصف الرياح 372 كم في الساعة.
أشد الأماكن جفافًا على الأرض توجد في أَرِيكَا، في تشيلي حيث بلغ معدل كمية المطر السنوي خلال 59 عاما 0,76 ملم، ولم يسقط مطر قط في أريكا لمدة 14عامًا.
أغزر مطر سجل خلال 24 ساعة بلغ 186,99سم في 15 - 16 مارس عام 1952م في سِيلاَوس على جزيرة رِيونُيون بالمحيط الهندي. وأكبر كمية مطر هطلت في عام واحد كانت في تشَرَابُنجِي بالهند، إذ بلغت 2646,12 سم في الفترة من أغسطس 1860م إلى يوليو 1861م. وأكثر الأماكن مطرًا هو تُوتُونِنْدُو بكولومبيا حيث يبلغ معدل المطر السنوي 1177سم.
أكبر معدل لتساقط الثلوج سجل في 24 ساعة بلغ 193 سم، كان في سِلْفَرلِيْك في كولورادو بالولايات المتحدة في 14-15 أبريل عام 1921م. وأكبر معدل ثلوج سجل في شتاء واحد بلغ 2,850 سم وكان في رِيْنِيَرْ بَرادَايِزْ رِيْنْجَرَ سْتِيْشَنْ في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة عامي 1971-1972م.
أكبر معدل لسقوط البَرَد سُجل في كوفيفيل، في كنساس بالولايات المتحدة في 3 سبتمبر عام 1970م، حيث بلغ قطر حبة البرد الواحدة 44,5 سم وبلغ وزنها 0,76كجم
نُظُم الضغط الجوي. هي أنظمة الضغط المرتفع والضغط المنخفض التي تغطي منطقة كبيرة للغاية قد تصل مساحتها إلى 2,5 مليون كم². وتتشكل معظم نظم الضغط على طول الجبهة القطبية. وهناك تهب الرياح القطبية الباردة والرياح الغربية السائدة الأكثر دفئًا محاذية كل منهما الأخرى مُكوَّنة رياحًا دوارة تسمى دوامات هوائية. وتحمل الرياح الغربية تلك الدوامات إلى الشرق. وهناك نوعان من هذه الدوامات: الأعاصير الحلزونية والأعاصير الحلزونية المضادة.
والأعاصير الحلزونية التي تكونها الدوامات ليست هي نفس العواصف المعروفة بالأعاصير المدمرة. فرياح الدوامات التي تكوِّن الأعاصير الحلزونية تدور إلى الداخل نحو مركز الضغط المنخفض، مكونة الإعصار الحلزوني ومنطقة ضغط منخفض. ونتيجة لدوران الأرض، تتحرك الرياح المصاحبة للأعاصير التي تتشكل شمالي خط الاستواء باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة. أما الأعاصير الحلزونية التي تتشكل جنوب خط الاستواء فتتحرك الرياح المصاحبة لها باتجاه حركة عقارب الساعة. وفي أمريكا الشمالية، تقترب الأعاصير الحلزونية عمومًا من الرياح، فتجلب معها عادة السحب وتساقط المطر أو الثلج.
وتدور الرياح المصاحبة للأعاصير الحلزونية المضادة نحو الخارج حول مركز الضغط المرتفع، مكونة نظام ضغط مرتفع، وتتحرك هذه الرياح باتجاه حركة عقارب الساعة شمال خط الاستواء، وتدور باتجاه مضاد لحركة عقارب الساعة جنوبه. وتأتي الأعاصير الحلزونية المضادة بعد الأعاصير الحلزونية فتجلب معها طقسًا جافًا، تصحبه رياح خفيفة