نکته های کلیدی در آب و هواشناسی سینوپتیک
خدایا! کمکم کن؛ پیمانی را که در طوفان با تو بستم در آرامش فراموش نکنم
درباره وبلاگ


خدایا !
از این ناراحتم كه روزی بسیاری از درهای علوم را بر روی خود بگشاییم و هنوز شناختمان از تو تنها در همین حد باشد.


مدیر وبلاگ : mehdi doostkamian
مطالب اخیر
نویسندگان
نظرسنجی
مطالبی را که در وب گذاشته می شود چگونه ارزیابی می کنید:؟







پیوندها
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :





برای نمایش تصاویر گالری كلیك كنید


دریافت كد گالری عكس در وب

كلیه پدیده هایی كه آن را تغییرات وضع هوا می نامیم ، از یك نسیم بسیار ملایم گرفته تا طوفانهای شدید ، و یا از یك آسمان صاف تا هوای ابری و بارانی ، همگی ناشی از توزیع نا مساوی گرما در جو است . بیشتر حركات هوا و تغییراتی كه در آن به وجود می آید بر این اصل ساده استوار است كه هوای گرم سبك بوده و به بالا صعود می كند ، و بالعكس هوای سرد به علت سنگینی به پائین نزول می نماید.
گاهی اوقات ، جو زمین ، به یك ماشین حرارتی تشبیه می شود كه از یك سو انرژی دریافت ، و از سوی دیگر آن را پس می دهد . بنابراین در مطالعه علوم جوی قبل از هر چیز باید به توصیف گرما در جو و فرایندهایی كه موجب كسب و یا از دست دادن گرما می شود بپردازیم.

گرما و دما

گرما نوعی انرژی است به یك جسم داده می شود تا دمای آن افزایش یابد.
دمای یك جسم را نباید با مقدار گرمایی كه در آن جسم وجود دارد اشتباه كرد . دما معیاری است كه از روی آن شدت گرما را حس می كنیم جریان گرما همیشه از جایی كه دمای آن زیادتر است به طرف جایی كه دمای آن كمتر است می باشد . همچنین می توان گرما را مقدار كار انجام شده برای افزایش دمای یك جسم تعریف نمود . به طوری كه با توقف جریان گرما ، كار نیز متوقف می گردد.
هنگامی كه جسم گرما جذب می كند مولكولهای آن كه انرژی بیشتری دریافت نموده اند سرعت ارتعاشاتشان افزایش می یابد . مقدار گرمایی كه لازم است به واحد جرم یك جسم داده شود تا دمای آن به اندازه یك درجه افزایش یابد ، گرمای ویژه نام دارد . گرمای ویژه در اجسام مختلف متفاوت است.

فرایندهای انتقال گرما

انتقال گرمایی به سه طریق :1- تابش (Radiation) ؛ 2- هدایت (Conduction) ؛ 3- همرفت یا جابجایی (Convection) صورت می گیرد.
تابش: در این فرایند انتقال گرما به صورت موج بوده و هیچ گونه ماده ای به عنوان هادی در آن نقشی ندارد . كلیه اجسامی كه دمای آنها بالاتر از صفر مطلق باشد ( 273- درجه سانتیگراد ) قادرند از خود انرژی تابشی گسیل نمایند.
هدایت: در فرایند هدایت اتمهای جسم هادی با دریافت گرما انرژیشان افزایش یافته و به ارتعاش در می آیند ، سپس بدون آنكه خود نقل مكان كنند در اثر برخورد با اتمهای مجاور ، انرژی خود را به آنها منتقل می نمایند .
همرفت: در این فرایند هم محیط مادی لازم است و هم خود ماده جابجا می شود ، كه گرما نیز همراه با آن انتقال پیدا می كند . جابجایی گرما با فرایند همرفت در گازها بهتر از مایعات صورت می گیرد به همین دلیل صعود و یا نزول گرما با فرایند همرفت توده های هوای گرم وسرد در جو مهمترین عامل انتقال گرما است .

تغییرات قائم دما (گرادیان قائم دما)

هنگامی كه از سطح زمین به طرف بالا صعود می كنیم هر چه بالاتر برویم دمای هوا كاهش پیدا می كند . نسبت كاهش دما به ارتفاع را در جو ، گرادیان عمودی دما گویند .كاهش دما در ارتفاعات بالاتر سه دلیل عمده دارد :
1- منبع اصلی گرما برای هوا سطح زمین می باشد . بدیهی است با دور شدن از منبع گرما دمای هوا كاهش می یابد.
2- مقدار بخار آب به تدریج كه بالا می رویم كم می شود ، لذا در ارتفاعات بالا تر هوا نمی تواند گرمای زیادی در خود نگهدارد .
هوا در نتیجه گرم شدن زمین به طرف بالا صعود می كند و در هنگام صعود منبسط شده و در جه حرارت آن كم می شود .

تأثیر حركات عمودی هوا بر دما

1-گرم یا سرد شدن موضعی هوا (در داخل یك توده)
چنانچه قسمتی از سطح زمین نسبت به دیگر نقاط مجاور خیلی گرم شود هوایی كه روی آن قسمت قرار گرفته است نیز گرم تر خواهد شد . هوا بعد از گرم شدن منبسط شده و چون از هوای مجاورخود سبك تر است به بالا صعود می كند ، و بر عكس هوای بالاتر چون نسبت به آن سرد وسنگین است به سمت پائین كشیده می شود.

2- صعود هوا به دلیل برخورد با كوه
هنگامی كه یك توده هوا در مسیر حركت افقی خود به كوه یاسلسله جبال برخورد كند مجبور به صعود و عبور از كوه شده سپس در پشت كوه به طرف پائین سرازیر می گردد . در عبور از بالای كوه هوا مجبور به صعود می شود و پس از عبوراز آن چون به اندازه كافی سرد و خشك شده است سنگین می شود و تمایل به نزول پیدا می كند .

3-صعود هوا به علت برخورد جبهه ها
جبهه سطح مرزی بین دو توده هوای مختلف می باشد . سطح برخورد دو توده هوا را سطح جبهه می گویند. محل تلاقی سطح جبهه با سطح زمین را خط جبهه نامند . جبهه یك سطح قائم نیست ، بلكه دارای شیب می باشد به طوری كه هوای سرد كه سنگین تر است به صورت زبانه ای (تیغه ای) در زیر هوای گرم قرار می گیرد و هوای گرم را به طرف بالا جاری می سازد . در نتیجه جریانی از هوای گرم از پائین به بالا به وجود می آید.

همگرایی و واگرایی

هوا ممكن است در حركات افقی خود همگرایی (convergence) ، یا واگرایی (divergence) داشته باشد . واگرایی یعنی جریان هوا از یك نقطه به اطراف، و همگرایی یعنی جریان یافتن هوای اطراف به سمت یك نقطه . در صورتی كه در یك نقطه حالت همگرایی ایجاد شود هوا به سمت بالا صعود می كند ، و در حالت واگرایی یك نوع فرونشینی هوا به وجود می آید. زیرا هوا نمی تواند در اثر همگرایی در یك نقطه تجمع پیدا كند و یا در اثر واگرایی خلا دائمی در آن بوجود آید .


اثر گلخانه ای

اتمسفر زمین با داشتن تركیباتی نظیر گاز كربنیك و بخار آب قادر است تابش با طول موج بلند را جذب كند . در حالی كه جذب تابش طول موج كوتاه خورشید توسط این دو گاز به مقیاس بسیار اندكی صورت می گیرد . بنابراین در جو زمین درست همان فرایندی رخ می دهد كه در یك گلخانه می توان مشاهده كرد . زیرا شیشه تمام تابش طول موج كوتاه خورشید را عبور می دهد ، در حالی كه مانع خروج تابش طول موج بلند زمین می شود . به همین دلیل فضای گلخانه ها در طول روز به سرعت گرم می شود . نتیجه چنین فرایندی در اتمسفر ، گرم شدن تدریجی آن در فرایند تبادلات حراراتی است.

«در جو ، رفت و برگشت و مبادله انرژی بین سطح زمین و جو ، هوا را گرم تر از آنچه از تابش مستقیم و بازتاب آن انتظار می رود نگه می دارد . در واقع گرمای ذخیره شده در لایه تروپوسفر جو ، بیشتر از مقدار ی است كه فقط در اثر جذب حرارت و تابش آن به خارج از این طبقه به وجود می آید. »

ادوكسیون چیست ؟

ادوكسیون عبارت است از انتقال بعضی از عوامل جوی به وسیله حركت افقی هوا . بدین ترتیب كه وقتی هوای گرم از یك منطقه صعود می كند هوای سرد اطراف ناگزیر جایگزین هوای گرم مذكور می شود در نتیجه در سطح زمین ایجاد یك حركت افقی نموده كه بوسیله همین حركت افقی مقداری حرارت از محلی به محل دیگر منتقل می شود .

درجه حرارت

بر طبق تئوری مولكولی ماده تمام اجسام از مولكولهای بسیار كوچك تشكیل شده اند كه این ذرات در داخل جسم به سرعت حركت می كند و هر چه سرعت حركت مولكولها زیادتر باشد ، درجه حرارت جسم بالاتر خواهد رفت . به این پدیده ایجاد انرژی بر اثر حركت مولكولی گرما می گویند . گرما یك كمیت قابل سنجش است كه توسط دو مقیاس سانتیگراد (C) و یا فارنهایت (f) اندازه گیری می شود . به طور تقریبی هر 5 درجه سانتیگراد برابر 9 درجه فارنهایت است.

میزان تغییر درجه حرارت نسبت به ارتفاع را لاپس ریت LAPSE RATE می نامند . یعنی میزان كم شدن درجه حرارت با ارتفاع از یك روز به روز دیگر و از یك مكان به مكان دیگر وكه در هواهای مختلف متغیر می باشد و بستگی به مقدار انرژی گرمایی گرفته شده و یا از دست رفته زمین داشته و همچنین بستگی به حركات قائم و افقی هوا دارد .

اینورژن INVERSION

همه روزه لایه ای از جو را می توان دید كه در آن درجه حرارت نسبت به ارتفاع تغییر فاحشی دارد كه فقط در یك ضخامت كمی از جو مشاهده می شود ؛ این حالت استثنائی را حالت معكوس یا اینورژن علل پیدایش اینورژن عبارتند از :

الف) جریان افقی هوای گرم در بالای سطح زمین ، كه این جریان ، هوای سطوح بالاتر را گرم تر از هوای نزدیك سطح زمین می نماید به این حالت معكوس اغلب «اینورژن جبهه ای» می گویند .

ب) خشكی ها در شب گرمای خود را با امواج بلند منتشر كرده ، در نتیجه صبح زود زمین كاملاً سرد می شود . گرمای منتشر شده به چند صد پایی سطح زمین منتقل گردیده كه به آن «اینورژن تشعشعی» گفته می شود .

ج) اینورژن ها در اثر حركت هوای سرد در زیر هوای گرم (مانند یك جبهه سرد) نیز تشكیل می شوند در این حالت باز هم اینورژن از نوع جبهه ای می باشد .

د) اگر باد گرم روی زمین به آب سرد بوزد تا چند پایی حالت اینورژن به وجود می آوردكه به «اینورژن توربولانسی» یا اختشاشی معروف است .

و) نوع دیگر اینورژن كه با موراد فوق متفاوت است عبارت است از این كه در یك لایه جو درجه حرارت نسبت به ارتفاع تغییر نكرده بلكه ثابت می ماند این لایه را همان طور كه قبلاً اشاره شد لایه «هم درجه حرارت» با سطح می نامند از خصوصیات سطح اینورژن و سطح هم درجه حرارت آن است كه در داخل این سطوح معمولاً توربولانس مشاهده نمی شود . اینورژن ها معمولاً در طبقه تروپوسفر و گاهی بالاتر تشكیل می شوند و این به سبب جریان هوای گرم روی هوای سرد و یا به علت فرو نشینی هوا می باشد.

لطفا بانظرات خود ما را در بهبود کیفیت مطالب کمک کنید





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
جمعه 29 اردیبهشت 1391
mehdi doostkamian
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر