مقدمة في بالون الطقس والتوقعات اليومية

[راعي لوى]

الكاتب: Thunderstorm

بسم الله الرحمن الرحيم




أضع بين أيديكم هذه المقدمة في شرح بالون الطقس ، لقناعتي الشخصية


بفعاليتها في دقة التوقعات للأمطار المحلية إجتهدت في أن إختصرها وإبسط


محتواها حتى يتأتى لاكبر فئة من الاعضاء أن يستفيدوا منها.


وتزامنا مع موسم الامطار الصيفية ، فقد رأيت أن أنشئ هذا الموضوع الذي سيتيح


للاعضاء إختبار جدواه في توقعاتهم .


بعد نبذة بسيطة عن أهمية البالون ، سيتم شرح أجزاء المخطط ، بعدها المفاهيم والمؤشرات المهمة ليتبعها بعد ذلك


طريقة إستخدام ما تم شرحه في توقعات الطقس.


سيكون بعد هذه المقدمة من السهل فهم الاسباب التي أدت بالايام التي أبدت مخططاتها أرقام إيجابية إلى مظاهر


طقس مخالفة ، أو فهم الاسباب وراء تشكل غيوم تبدو عملاقة دون أن تكون أمطارها بتلك الشدة.

لن ينتهي هذا الموضوع عند هذا الحد إن شاء الله ، حيث سيتم تحديثه ليغطي مفاهيم واستخدامات أخرى ، قد أضعها


لاحقا .


وللاهمية التي تترتب عل فهم حالة الاستقرار وعدم الاستقرار في استيعاب مفاهيم المخطط ، فقد أفردت موضوعا


مستقلا راعيت فيه البساطة على الرابط التالي ، يشرح ما يتعلق بهذا الجانب .


http://www.kanzalarb.com/vb/showthread.php?t=4491


أيضا سيكون لي موضوع عن معاني ومدلولات المعطيات المختلفة لمخطط البالون قريبا إن شاء الله .


إذا سمحت الظروف أيضا فسوف أضع دراسة في تطبيق هذه المفاهيم وجدوى مخطط البالون في توقعات الامطار


المحلية لصيف 2005 ، كنت قد أعددتها سابقا، إتضح لي منها مدى دقة التوقعات عن طريق البالون .


تمنياتي بالتوفيق .
























أهمية مخطط بالون الطقس :




يمكن المخطط من تمييز حالة عدم الاستقرار في طبقات الجو


يمكن من تمييز الكتل الهوائية


يمكن من تحديد كمية الرطوبة في طبقات الجو


يمكن من تحديد نوع و وارتفاع الغيوم


يمكن من تحديد المستوى الذي يبدأ عنده تشكل الغيوم


يمكن من تحديد ظروف التكون من عدمه للغيوم


يمكن من التنبؤ بشدة ونوع الهطول


يمكن من التبؤ بتكون الضباب ومدى الرؤية الافقية


يساهم في التنبؤ بأضرار التلوث الجوي على المدى القصير


يكتسب أهمية في التنبؤ بالكوارث المتعلقة بالطبقة الحيوية للغلاف الجوي




سلبيات مخطط بالون الطقس :




في أحسن الأحوال ، يطلق بالون الطقس مرتين ، بالتالي قد تتأثر قراءة البالون بمستجدات في أحوال الطقس.


في بعض الأحيان تتأثر الحركة الرأسية لمسار البالون ليتجه أفقيا الامر الذي قد يؤثر في دقة التوقعات .


خلال عدة دقائق يكون البالون قد قطع رحلته في طبقات الجو ، يعتبر البعض السرعة التي يعبر بها البالون ضمن


السلبيات التي تحسب على قراءة البالون .




تعريف بأجزاء المخطط :






(ثابت الحرارة) Isotherms :









هي المسارات المائلة الماثلة في الشكل السابق والتي تمثل درجة الحرارة المتماثلة في القيمة وقد أخذ منها المخطط إسمه .الفارق بين كل قيمة في المخطط هو 10 درجات مئوية موزعة على المستوى الافقي للمخطط.


Isobars (ثابت الضغط) :




تمثلها الخطوط الافقية وتمثل قيم الضغط المتماثلة بزيادة 100 ميلليبار مع الارتفاع .









Dry adiabats


يمثل هذا المصطلح التغير في درجة الحرارة الاديباتي للهواء الجاف مع الارتفاع في الغلاف الجوي،تميل هذه الخطوط من الزاوية السفلى للجانب الايسر للمخطط إلى الزاوية المقابلة ، تظهر هذه
الخطوط المسار الذي سيسلكه الهواء الجاف عند صعوده أو هبوطه.




Moist adiabatic lapse rate




يمثل هذا المصطلح التغير في درجة الحرارة للهواء المشبع ، يوضح الشكل رقم ( 1 ) مسار هذه الخطوط ، وكما يبدو فان مقدار التناقص في درجة الحرارة في هذه الحالة أقل منها في حالة الهواء الجاف.






The saturation mixing ratio :











يمثل هذا المصطلح ( الشكل رقم 1 ) وزن بخار الماء مقسوما على وزن الهواء الجاف وذلك عندما يكون الهواء مشبعا عند درجة حرارة معينة. بمعنى آخر ، أكبر كمية من بخار الماء التي يحتويها الهواء عند درجة حرارة معينة . يتم التعبير عن هذه الكمية بوحدة gm من بخار الماء على kg من الهواء الجاف .

[راعي لوى]

Environmental sounding :




يوضح هذا المصطلح الخط الاحمر في الشكل ( 2 ) ، حيث يمثل درجة الحرارة الفعلية لطبقات الجو التي يعبرها البالون.


Dewpoint plot :


يوضح هذا المصطلح الخط الازرق في الشكل ( 2 ) ، حيث يمثل درجة حرارة الندى للمسار الذي يقطعه البالون.


Parcel lapse rate :


يمثلها الخط الاسود الرفيع في الشكل ( 2 ) ، ويوضح درجة الحرارة التي سيملكها طرد الهواء الصاعد ، ويتبع هذا الخط مسار خطوط الهواء الجاف أو المشبع حسب محتواه من بخار الماء عند درجة حرارة معينة .


هذا الخط يكتسب أهمية سنقف عليها لاحقا.







يوضح الشكل الأول مؤشرات البالون لاحوال الطقس وحالة عدم الاستقرار الجوي ، ويجب على المتنبئ ألا يهملها لأن كل منها له مدلوله الخاص .


يوضح الشكل الثاني شدة واتجاه الرياح في طبقات الجو ، مع مثال لفهم الرمز الخاص بالرياح .


مفاهيم ومؤشرات مهمة :


Dew Point :




درجة حرارة الندى هي الدرجة التي يجب أن يصل إليها الهواء حتى يتشبع. من المعلوم أنه بالامكان إيصال الهواء إلى مرحلة التشبع إما بزيادة محتواه من بخار الماء مباشرة ، أو تبريده حتى يتقلص حجمه إلى القدر الذي لا يستطيع معه تحمل بخار الماء بداخله وتبدء عملية التكثيف .






Lifting Condensation Level (LCL ) :


يمثل هذا المصطلح ( الواضح في الشكل السابق ) مستوى الارتفاع الذي سيصبح فيه الهواء مشبعا أدباتيا ، بمعنى آخر ارتفاع قاعدة السحب


يتم الحصول عليه عن طريق تحديد درجة الحرارة ودرجة حرارة الندى والذي غالبا ما يكون عند السطح ، ثم يتم اتخاذ مسار الخطوط لل


Mixing ratio


انطلاقا من خط درجة حرارة الندى ، وبنفس الطريقة يتم مد خط آخر انطلاقا من درجة


الحرارة ليوازي خط


Dry adiabats


نقطة تقاطع الخطين هي نقطة تكاثف بخار الماء LCL .




Level of Free Convection (LFC):


عند هذا المستوى ( الواضح في الشكل السابق ) ستصبح كثافة الهواء الصاعد أقل من الهواء المحيط (درجة حرارته أكبر ) ويصبح قادرا على الارتفاع تحت تأثير "الحمل الحراري" ، حتى عند غياب أي عوامل رفع أخرى .






Convection Temperature




هي درجة الحرارة التي يجب أن يصل إليها الهواء السطحي نتيجة الطاقة الحرارية لاشعة الشمس حتى يحدث الحمل الحراري وتتشكل السحب .




Mixing Ratio


يعرف بأنه نسبة وزن بخار الماء في حجم معين من الهواء إلى وزن الهواء الجاف لنفس الحجم
الوحدة المستخدمة لهذا المصطلح هي غم/كجم .









EL :


هو أعلى مستوى تصله العاصفة الرعدية و الذي تتساوى فيه كثافة الهواء الصاعد مع الهواء المحيط ، حيث تتساوى درجة حرارة الهواء الصاعد مع الأخرى عند هذا الارتفاع ، كما يتضح من الشكل السابق.








CAPE
Convective Available Potential Energy.




يعتبر هذا العامل مقياس لمقدار الطاقة الكامنة المتوفرة للحمل الحراري وشدة الارتفاع الرأسي ، وتقاس كمية الطاقة بالوحدة (جول/كجم) .


تمثلها المساحة باللون الأزرق في الشكل الاول .


CINH


هذا المعطى من المخطط يمثله الشكل ( 2 ) ، ويعبر عن مقدار الطاقة اللازمة لرفع طرد الهواء الصاعد عندما يكون المحيط يمتلك درجة حرارة أكبر منه ، هذه القيمة تتناسب عكسيا مع الاستقرار الجوي ، كلما زادت القيمة قلة فرصة تشكل الغيوم ومظاهر عدم الاستقرار .


Lifted Index


أحد مؤشرات عدم الاستقرار في الغلاف الجوي ، ويحسب عن طريق طرح درجة حرار الهواء الصاعد على مستوى 500 ميللبار من درجة الحرارة المتحصل عليها من البالون على نفس المستوى .
ببساطة ، تظهر مدى الفارق بين درجة حرارة الهواء الصاعد والمحيط الذي يعبره عند المستوى 500 ملليبار ، وبالتالي سيرتفع الهواء الى الاعلى أو سينزل بشدة تتناسب مع قدر الفارق.


LI= Tc(500mb) - Tp(500mb)




K INDEX :


هذا المؤشر يكتسب أهمية لعلاقته باحتمالية تكون العواصف الرعدية ، وكما يبدو من المعادلة ، فأنه يتم الاخذ في الاعتبار ، ثلاث مستويات من الارتفاع ، ويتم الاعتماد في تحصيل قيمة المؤشر أيضا على درجة التباين في درجة الحرارة ونسبة الرطوبة.


K = (T850 - T500) + [Td850 - (T700 - Td700)]




طريقة الاستفادة من معطيات المخطط في التنبؤات الجوية

[راعي لوى]

طريقة الاستفادة من معطيات المخطط في التنبؤات الجوية :


حتى يتم فهم المخطط جيدا ، أرى أن أطرح مثالا هنا عن حالة الهواء الصاعد وعلاقته بدرجة الحرارة التي رصدها البالون :


عند ارتفاع الهواء في طبقات الجو ، فإنه لا بد من أن يمر بثلاث إحتمالات :


- يستمر في الصعود ( حالة عدم استقرار )


- يصل إلى حالة إتزان ويقف ( حالة اتزان )


- يأخذ بالنزول مرة أخرى ( حالة استقرار )