الحرارة والضغط الجوي - الجغرافيا - ثالث ثانوي
الوحدة الأولى: علم الجغرافيا
الوحدة الثانية: الكون
الوحدة الثالثة: كوكب الأرض
الوحدة الرابعة: الغلاف الصخري
الوحدة الخامسة: الغلاف المائي
الوحدة السادسة: الغلاف الجوي
الوحدة السابعة: الغلاف الحيوي
الوحدة الثامنة: الخرائط والتقنيات الحديثة
الدرس الرقمي الدرس الحادي و العشرون الحرارة والضغط الجوي في هذا الدرس الحرارة الضغط الجوي www.ien.edu.sa أولاً: الحرارة الحرارة هي أهم عناصر المناخ، إذ تتأثر بها جميع العناصر الأخرى وجميع مظاهر الحياة على سطح الأرض، ويُسخّن الهواء على سطح الأرض بما يأتي: أ- الطاقة الشمسية التي تصله وصولاً مباشراً من الأشعة الشمسية نفسها. ب الإشعاع الأرضي الذي يصدر عن سطح الأرض بعد أن يكتسب الحرارة من أشعة الشمس مباشرة. واء الذي يعكس قسماً من الإشعاع شمع الشمس أسباب اختلاف أشعة الشمس من مكان لآخر تسقط أشعة الشمس مائلة على العروض العليا وذلك لأنها تقطع مسافة طويلة من الغلاف الجوي وتنتشر على مساحة كبيرة فتصبح حرارتها ضعيفة تسقط أشعة الشمس عمودية على العروض الدنيا وذلك لأنها تقطع مسافة قصيرة من الغلاف الجوي وتتركز على مساحة صغيرة فتصبح حرارتها قوية للاطلاع تم إنشاء محطة سكاكا الأرضي بعد امتصاصه وإعادة بثه مرة للطاقة الشمسية بقدرة 300 ميجاوات، وذلك أخرى لسطح الأرض. ويختلف توزيع أشعة الشمس من مكان إلى ضمن البرنامج الوطني آخر على سطح الأرض بتأثير العوامل الآتية: -1 زاوية سقوط أشعة الشمس على المكان: للطاقة المتجددة. الغلاف الجوي ح الأرض +1 مدار السرطان خط الاستواء 23.5 فالأشعة العمودية تتركز على مساحة أصغر من الأشعة المائلة التي تتوزع على مساحة كبيرة؛ لذا ترتفع درجات الحرارة في المناطق الاستوائية وتنخفض في المناطق القطبية، ويوضح الجدول الآتي مقدار زاوية سقوط أشعة الشمس على بعض دوائر العرض في الصيف والشتاء والاعتدالين. 116 ... ... وزارة التعليم Ministry of E 2024 14460 tion
إنشاء محطة سكاكا للطاقة الشمسية بقدرة 300 ميجاوات
الوحدة السادسة | الدرس الحادي والعشرون 2 طول النهار : كلما كانت مدة الشمس في الأفق طويلة، تلقت الأرض قدراً أكبر من الإشعاع، ولذا تكون درجات الحرارة صيفاً أعلى منها شتاءً؛ لطول نهار الصيف. -3 اختلاف تضاريس سطح الأرض: امتداد السلاسل الجبلية واتجاهات الأودية التي تقطع هذه الجبال تؤثر في مدى قوة الأشعة الشمسية الساقطة على سطح الأرض، ففي النصف الشمالي من الكرة الأرضية، يُلحظ أن المنحدرات الجنوبية لسفوح الجبال تتلقى الإشعاع الشمسي تلقياً مباشراً، في حين أن المنحدرات الشمالية لسفوح الجبال تقع في مناطق الظل، كما أن امتداد السلاسل الجبلية يحجب الأشعة الشمسية عن بطون الأودية فلا تزيد عدد ساعات شروق شمس اليوم الواحد في بطون الأودية في سويسرا على ثلاث ساعات. 4- صفاء الجو: فتتلطف تلبد الجو بالغيوم في أول النهار يجعل المكان يتلقى نسبة أقل من الإشعاع الشمس درجات الحرارة، ويؤدي تلبد الجو بالغيوم في آخر النهار إلى حبس الإشعاع الأرضي ويصبح ويصبح الجو خانقاً. للاطلاع مقدار زاوية سقوط أشعة الشمس ( بالدرجات) دائرة العرض يونيو 75 شمالاً 35 شمالا الدائرة الاستوائية 35 جنوباً 75 جنوباً مارس وسبتمبر ديسمبر 8.5- 15 38.5 31.5 55 78.5 66.5 90 66.5 78.5 55 31.5 38.5 15 8.5- 117 وزارة التعليم . Ministry of Education 2024-1446
جدول مقدرا زاوية سقوط أشعة الشمس بالنسبة لدوائر العرض
المناطق الحرارية لاختلاف توزيع درجات الحرارة على سطح الأرض ، قسمت الأرض كما في الشكل المقابل إلى المناطق الحرارية الآتية: - المنطقة الحارة. - المنطقتين المعتدلتين. - المنطقتين الباردتين. قياس درجة حرارة الهواء يستعمل علماء الأرصاد في مختلف أنحاء العالم مقياسين، هما: 1- المقياس المئوي (م) وعلى أساسه تكون درجة غليان الماء 100 درجة مئوية، ودرجة تجمده هي صفر مئوية. 2 - المقياس الفهرنهيتي (ف): وعلى أساسه تكون درجة غليان الماء 212 درجة فهرنهيتية، ودرجة تجمده هـ 32 درجة ـــي فهرنهيتية. الوحدة السادسة | الدرس الحادي والعشرون الدائرة القطبية الشمالية مدار السرطان مدار الجدي القطب الشمالي 90 المنطقة الباردة ( ش ) المنطقة المعتدلة الباردة ( ش ) المنطقة المعتدلة الدفينة ( ش ) الدائرة القطبية الجنوبية المنطقة الحارة المنطقة المعتدلة الدفينة ( ج ) المنطقة المعتدلة الباردة ( ج ) المنطقة الباردة ( ج ) 90 القطب الجنوبي المناطق الحرارية على سطح الأرض CF 50 120 220 درجة الغليان - 210 330 30 °C °F -200 -90 -60 888 190 40 180 100 80 170 5-160 70 30 -150 80 -140 20 -130 60 -40 230 $8 50 3- 120 110 10 100 40 -90 -80 20 70 260 10 20 10 10 50 40 30 درجة التجمد 20 ثانياً: الضغط الجوي الضغط الجوي هو وزن عمود الهواء الواقع على أي منطقة من سطح الأرض إلى نهاية الغلاف الجوي. فثقل الهواء فوق أي منطقة يولد ضغطاً يتناس ـب مع وزن الهواء الذي فوقها ابتداءً من سطح المنطقة حتى أعلى الغلاف الجوي. الترمومتر المئوي والفهرنهيتي فکر إذا كانت درجة الحرارة على الترمومتر المئوي 25 م، فكم تعادل على الترمومتر الفهرنهيتي؟ 118 وزارة التعليم Ministry of Education 2024 1446
الترمومتر المئوي والفهرنهيتي
الوحدة السادسة | الدرس الحادي والعشرون وقد وجد أن متوسط وزن عمود الهواء الممتد من سطح البحر حتى نهاية الغلاف الجوي الواقع على سنتيمتر مربع واحد هو كيلوجرام واحد وهـو يعادل ارتفاع عمود من الزئبق قدره نحو و 76 سم على السنتيمتر المربع وتستعمل في الوقت الحاضر وحدة (المليبار) لقياس الضغط الجوي ومقدار متوسط الضغط الجوي بها عند مستوى سطح البحر 1013 مليباراً (1سم من الزئبق = 13.3 مليباراً). ويتناقص الضغط الجوي مع الارتفاع حيث يقع 90% منه تحت ارتفاع 20 كم. بماذا تفسر ذلك؟ قياس الضغط الجوي سطح البحر يقاس الضغط الجوي في محطات الأرصاد الجوية بأنواع من الأجهزة، منها: 1- البارومتر الزئبقي. -2 البارومتر المفرغ (أنيرويد). 3- الباروجراف. ضغط هواء ضغط متوسط هواء عال ضغط هواء أقل العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع يقل ضغط الهواء على أجسامنا كلما ارتفعنا عن سطح البحر فراغ أنبوب زجاجي عمود الزئبق حوض ملآن بالزئبق ارتفاع عمود ضغط الهواء الزئبق = 76 ضغط الهواء سم 119 البارومتر الزئبقي وزارة التعليم . Ministry of Education 2024-1446
شكل توضيحي لجهاز البارومتر الزئبقي
وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 الوحدة السادسة | الدرس الحادي والعشرون SATO الباروجراف Change &Plath البارومتر المعدني «أنرويد» العوامل التي تتحكم بتدبير الله في الضغط الجوي لل 1- درجة الحرارة: يتناسب الضغط الجوي تناسباً عكســــيـاً مــــع درجة الحرارة، فكلما ارتفعت درجة الحرارة تمدد الهواء وارتفع إلى أعلى وقلت كثافته وانخفض ضغطه، وإذا انخفضت درجة الحرارة انكمش الهواء وزادت كثافته وهبط إلى أسفل فارتفع ضغطه. 2- حركة الهواء الرأسية: إذا ارتفع الهواء إلى أعلى انخفض ضغطه؛ لقلة طبقات الجو فوقه، وإذا كان هابطاً إلى أسفل ارتفع ضغطه لزيادة ضغط طبقات الجو العليا على أسفل الغلاف الجوي . -3- بخار الماء: كلما زاد بخار الماء في الجو قلت كثافة الهواء وانخفض ضغطه؛ لأن بخار الماء أخف من الهواء، والعكس لو قلت نسبة بخار الماء يميل الضغط الجوي للارتفاع. 4- الارتفاع عن سطح البحر بالارتفاع عن سطح البحر ينقص عمود الهواء الواصل من نهاية الغلاف الغازي إلى مستوى سطح البحر، وبذلك يتخلخل الهواء ويقل الضغط، وتستحيل الحياة دون وسائل مساعدة عند ارتفاع 7500م وأعلى، ولا بد من استعمال أسطوانات الأكسجين، وتُعرَف بالمنطقة القاتلة. -5 توزيع اليابس والماء يميل الضغط في الأحوال الجوية العادية إلى أن يكون منخفضاً في اليابس نهاراً ،وصيفاً، وعلى المسطحات المائية ليلاً وشتاءً. 120
شكل توضيحي لجهاز الباروجراف
شكل توضيحي لجهاز البارومتر المعدني
الوحدة السادسة | الدرس الحادي والعشرون مناطق الضغط الجوي الدائمة بسبب الاختلاف الكبير بين دوائر العرض الرئيسة في مقدار ما تستقبله من الطاقة الشمسية تتكون مناطق ضغط جوي شبه دائمة تتوزع على درجات العرض الرئيسة، وتؤدي إلى حركة الرياح على سطح الأرض، وهذه المناطق هي: -1- منطقة الضغط المنخفض الاستوائي، وتقع على جانبي خط الاستواء. 2 منطقتا الضغط المرتفع حول درجتي العرض 30 شمالاً وجنوباً. -3 منطقتا الضغط المنخفض حول درجتي العرض 60 شمالاً وجنوباً. -4 منطقتا الضغط المرتفع القُطبيتان. كما أن هناك ضغوطاً جوية مرتفعة ومنخفضة تتكون محلياً بشكل مؤقت لتغير أحوال الطقس في منطقة محدودة من سطح الأرض. وترسم خطوط للضغط المتساوي على الخرائط لتصل ما بين المناطق ذات الضغط المتساوي. خط الاستواء 0 ضغط مرتفع ضغط منخفض ° 30 مناطق الضغط العامة والرياح السائدة °30 °90 60 60 °90 90 الرياح القطبية الرياح العكسية الرياح التجارية الرياح التجارية الرياح العكسية الرياح القطبية يُلحظ أن الرياح تتحرك من مناطق الضغط المرتفع نحو مناطق الضغط المنخفض، ويُلحظ أيضاً أن الرياح لا تهب في خط مستقيم بل تنحرف إلى يمين اتجاهها في النصف الشمالي وإلى يسار اتجاهها في النصف الجنوبي؛ بسبب دوران الأرض حول محورها 121 وزارة التعليم . Ministry of Education 2024-1446