ان على الرغم من أن الإنسان الذي يعيش على سطح الأرض سواء في الارتفاعات القريبة أو المتوسطة البعد عن سطح البحر لا يشعر في الضغط الجوي وتبدلاته في الزمان والمكان كما يشعر بتبدلات عناصر المناخ الأخرى، ( درجة الحرارة، الرياح، الرطوبة النسبية، التهاطل).

غير أن الإنسان الذي يرتاد أعالي الجبال المرتفعة اذ تنخفض قيمة الضغط الجوي إلى حد كبير لتصل إلى ارتفاع 5000م إلى نصف ماهي عليه عند مستوى سطح البحر فإنه سيشعر بالعديد من الآثار المباشرة في جسمه والتي تتمثل بالأرق والصداع والإغماء، وبالمقابل الذي يهبط إلى المنخفضات الواقعة دون مستوى سطح البحر بعدة مئات من الأمتار سوف يشعر باضطراب شديد جراء التغير الكامل في قيمة الضغط⁽¹⁾.

كذلك إن للضغط الجوي تأثيرات غير مباشرة في الإنسان من خلال تأثيراته على الانشطة المختلفة للإنسان، إذ يؤثر الضغط الجوي في عناصر المناخ الأخرى. وهذه العناصر لها اثر كبير في حياة الإنسان سواء بطريقة مباشرة أو بطريقة غير مباشرة.

فالضغط الجوي هو القوة الفعالة في خلق الحركات الهوائية الأفقية (الرياح) ولولا وجود الاختلافات في قيم الضغط الجوي من منطقة لأخرى لما حدثت الرياح. لذلك اهتم العلماء والباحثون بدراسة الضغط الجوي لما له من أثر واضح على البنية الطبيعية لاسيما عناصر الجو وبعد توسع دائرة المعارف والبحوث بعد الحرب العالمية الأولى اهتم العلماء بدراسة طبقات الجو العليا، واستطاع العلماء من تحديد مستويات ضغطية ثابتة وإجراء خرائط تمثل تلك المستويات تسمى هذه الخرائط بخرائط مستويات الضغط الثابتة، لذلك تم تحديد أشكال عديدة يتخذها الضغط الجوي في طبقات الجو العليا، إذ إن لكل مستوى ضغطي خصائص معينة يتصف بها ابتداء من مستوى سطح البحر والى ارتفاعات عالية في التربوسفير كذلك لكل شكل أو نمط من أنماط الضغط الجوي ظروفه الخاصة التي تساعد في تشكيلة والتي يشترط تكونه بتوفر تلك الظروف، وهنا تجدر الإشارة إلى التطرق إلى الضغط الجوي والعوامل المؤثرة فيه وأنطقة توزيعه ومستوياته الثابتة.

 الضغط الجوي: يعرف الضغط الجوي بأنه وزن عمود الهواء المسلط على وحدة المساحة، إذ ان ضغط الغلاف الجوي على أي نقطة من سطح الأرض، ناتج عن وزن جزيئات عمود الهواء على تلك النقطة والتي تقدر (سم2).

ب-وحدات قياس الضغط الجوي⁽²⁾:

يستخدم للتعبير عن قيمة الضغط الجوي، بواسطة العديد من وحدات القياس:

1_المليبار: وهو أكثر وحدات القياس استخداماً وشيوعاً في قياس الضغط الجوي والمليبار= 0.001 باراً = 100 نيوتن = 1000 داين/سم2، ويمكن القول أن المليبار هو القوة المسلطة لوزن غرام واحد على سطح مساحته سنتمتر مربع واحد.

2_الملمتر زئبقاً: هو أقل استخدام من المليبار والملمتر الزئبق الواحد = 1.333 مليبار وبذلك فإن المليبار الواحد = 0.750 ملمتر زئبقاً.

3_البوصة زئبق: وهي مقياس لأبعاد تدل على قيمة ارتفاع الزئبق في الأنبوب كما هو الحال في الملمتر الزئبقي، وتكافئ البوصة الواحدة 33.86 مليبار والبوصة 25.4 ملمتر.

4_الباسكال: الباسكال الواحد = نيوتن/م2 = كغم/م = 100 مليبار ولذا فإن الهيكتوباسكال = 1 مليبار وكان الباسكال من أقل وحدات قياس الضغط الجوي استخداماً إلا أنه الان أصبح من وحدات قياس الضغط الشائعة الاستخدام خاصة الهيكتوباسكال.

العوامل المؤثرة في الضغط الجوي:

1- درجة الحرارة التي تسود الهواء: إذ ينخفض الضغط الجوي بارتفاع درجات الحرارة وذلك لأن الهواء عندما يسخن يتمدد الأمر الذي يضطر قسماً منه لأن ينتقل إلى الجهة الأخرى ويؤدي ذلك إلى نقص وزن عمود الهواء وقلة ضغطه، في حين نجد أنه عندما تهبط درجة الحرارة الهواء يتقلص وينكمش ويصغر حجمه فيضاف هواء جديد إليه الأمر الذي يزيد وزنه ويزداد ضغطه الجوي، إن رفع درجة حرارة الهواء يكون بواسطة التوصيل المباشر أو بواسطة امتصاصه للإشعاع المباشر أو بواسطة انطلاق الحرارة الكامنة في بخار الماء عند تكاثفه، وتحدث العمليتان الاوليتان في الهواء القريب من سطح الأرض، أمّا بالنسبة للعملية الثالثة فإنها تحدث خلال نطاق السحب ولذا فإن تأثيرها قليل على الضغط الجوي وأنماطه عند سطح الارض⁽³⁾.ويفقد الغلاف الجوي حرارة بواسطة الإشعاع بصورة رئيسة وتحدث هذه العملية خلال كل الغلاف الجوي الا أنها تكون على أشدها في المستويات القريبة من سطح الأرض. ينظر الجدول (1) والجدول (2). يتضح من الجدول (1) أن الطاقة أكبر ما تكون في العروض المدارية المحصورة ما بين دائرة عرض 35ْ شمال وجنوب خط الاستواء ويتم تعويض الفاقد من الحرارة في العروض العليا من خلال إعادة توزيع الفائض الحراري ينظر الجدول  (2).

لذلك توفر درجات الحرارة ارتفاعاً أو انخفاضاً على الضغط الجوي فتعمل على تغيير قيمة الضغط الجوي، ابتداءً من مستوى سطح البحر حتى أعلى الغلاف الجوي وبما أن الضغط الجوي على أي نقطة من سطح الأرض يساوي وزن عامود الهواء المسلط على وحدة المساحة، فهذا يعني أن أكبر قدر ممكن من الضغط سوف يكون على أخفض نقطة عن مستوى سطح البحر والتي تتمثل على البحر الميت، أو عند مستوى سطح المحيطات باعتبارها وحدة القياس الدولية، ومن ثم يبدأ الضغط بالتناقص تدريجياً كلما ارتفعنا إلى الاعلى، وكذلك يكون مقدار النقص بالارتفاع في وحدة المسافة مختلفاً بين المستويات، فيكون أكبر مايكون عليه في المستويات السفلى، بينما يكون أقل في المستويات العليا، لذلك يعرف مقدار النقص الحاصل بالضغط بالارتفاع بمصطلح منحدر الضغط⁽⁶⁾.

 وسنلاحظ في الفصول القادمة مدى تأثر الرياح ومسالك الرياح بمنحدر الضغط، إذ تعتمد سرعة واتجاه الرياح على شدة منحدر الضغط.

2-مقدار بخار الماء الموجود في الهواء: إذ يتناسب الضغط الجوي بصورة عكسية مع كمية بخار الماء الموجودة في الهواء ونظراً لأن كثافة بخار الماء تكون أقل من الهواء فإنه عندما تزداد كمية بخار الماء في الهواء في منطقة معينة يقوم بإزاحة جزء من هواء تلك المنطقة ليحل محله فتنخفض قيمة الضغط الجوي فيها، ويحدث العكس عندما تقل كمية بخار الماء في هواء منطقة ما⁽⁷⁾.

3-الارتفاع والانخفاض عن مستوى سطح البحر: يزداد الضغط الجوي بالانخفاض عن مستوى سطح البحر بسبب زيادة طول عمود الهواء وبالتالي زيادة وزنه وضغطه الجوي ويحدث العكس تماماً في حالة الارتفاع فوق مستوى سطح البحر حيث يقصر طول الهواء وينخفض ضغطه الجوي كما إن الهواء يتراكم في الجهات القريبة من سطح الارض ويتخلخل بشكل سريع عندما ترتفع عن سطح الأرض⁽⁸⁾. ينظر الجدول (3).

4-التقاء التيارات الهوائية من اتجاهات متضادة: في حالة التقاء تيارين هوائيين من اتجاهات متضادة فوق سطح الأرض فإن هذا التضاد في نقطة اللقاء سوف يؤدي إلى صعود التيارين إلى الأعلى وبذلك يكون نشأ على سطح الأرض وفي نقطة اللقاء منطقة ذات ضغط واطئ، على العكس يحدث في الاعلى في طبقات الجو العليا في حالة التقاء التيارين من الهواء وباتجاهين متعاكسين سوف يهبط الهواء إلى الاسفل وتنشأ نتيجة ذلك منطقة ضغط عالي، إذ تدعى نقطة اللقاء على سطح الأرض (منطقة تجمع الهواء) أمّا في الاعلى فتنشأ منطقة تفرق الهواء.

إن عمليات التفرق Divergence والتجمع Convergence تشكل الركيزة الأساسية في الدراسات المناخية، إذ ترتبط بنظم الرياح والضغط الجوي على مقياس الكرة الارضية وكذلك على مقياس أقاليم صغيرة من العالم⁽⁹⁾.

ثانياً- منشأة الضغوط: إن أي عامل يؤدي إلى تحرك الهواء حركة صاعدة سوف يؤدي إلى الانخفاض في الضغط الجوي عند السطح، كما إن أي عامل يؤدي إلى تحرك الهواء حركة هابطة، يترتب عليه ارتفاع في قيمة الضغط الجوي عند السطح، لذلك من الضروري معرفة الأسباب التي تؤدي إلى صعود الهواء وهبوطه، لأن نشأة الضغوط تتكون فيها ويمكن أن تعزى حركات الصعود والهبوط إلى عاملين مهمين هما⁽¹⁰⁾.

1-العامل الحراري: في معظم الأحوال الجوية تتناقص درجات الحرارة بالارتفاع، سواء أكان الهواء ساكناً أم كان متحركاً وصاعداً، وهذا لأنه بالارتفاع يتمدد عمود الهواء، ويبتعد عن سطح الارض وهو المصدر الرئيس والفعلي للحرارة، بينما في بعض منها يتوقف التناقص بالارتفاع ويتحول إلى تزايد، فيحدث ما يسمى بالانقلاب في درجات الحرارة، وفي كل الأحوال ترتفع درجة حرارة الهواء عند هبوطه، هذا لأن الهبوط يؤدي إلى انكباس عمود الهواء مما يؤدي إلى تزايد قيمة الضغط⁽¹¹⁾.بما أن الهواء يتمدد بالتسخين ويتقلص بالتبريد لذا فإنه بارتفاع درجة حرارة الهواء يزداد حجمه، وتنخفض كثافته، ويقل ضغطه ويصبح عمود الهواء الحار أقل وزناً من عمود الهواء البارد الثقيل المجاور، حيث ينتج عن البرد تقلص الهواء وانكماشه وارتفاع كثافته وبالتالي ازدياد ضغطه، وبما أن التباين الأفقي في درجة الحرارة يصحبه اختلاف في كثافة الهواء بين المناطق المتباينة حرارياً. وفي التوزيع الأفقي للضغط الجوي فإن هذا ما يترتب عليه تحرك أفقي وشاقولي للهواء⁽¹²⁾.

مما تقدم يتضح لنا أن المناطق المرتفعة الحرارة تتصف بانخفاض الضغط بينما تتصف المناطق منخفضة الحرارة بارتفاع قيمة الضغط فيها، لذلك سوف نميز نوعين من الضغوط الحرارية.

أ-المنخفضات الضغطية الجوية الحرارية: وهي الضغوط الناتجة عن مفعول التسخين الشديد لسطح الارض والهواء الملامس لها ومن أمثلتها نطاق الضغط المنخفض الاستوائي الذي يتصف بديمومته طول السنة نتيجة الارتفاع الدائم لدرجة الحرارة في المنطقة الاستوائية وكذلك الضغوط المنخفضة التي تشكل فوق القارات في فصل الصيف الحار⁽¹³⁾.

ب-المرتفعات الضغطية الحرارية: وهي الضغوط الناتجة عن الانخفاض في درجة الحرارة، أي عن التبريد الشديد لسطح الارض، ومن أمثلتها الضغوط المرتفعة القطبية الدائمة فوق القطب الشمالي والقارة القطبية الجنوبية، كذلك من امثلتها الضغوط المرتفعة الفصلية التي تشكل بفعل التبريد الشديد فوق قارتي أوراسيا (الضغط المرتفع السيبري والضغط المرتفع الاوربي) وأمريكا الشمالية (الضغط المرتفع الكندي) خلال فصل الشتاء⁽¹⁴⁾.

2-العامل الحركي: يمكن أن يكون العامل الحركي عاملاً مكوناً للضغوط بنوعيها المرتفع والمنخفض أيضاً بفعل عوامل حركية، ترتبط بآلية الجو العامة والحركات الهوائية التي تتم فيه على المستويين الشاقولي والأفقي ويلعب عامل قوة احتكاك الارض دوره في هذا الجانب⁽¹⁵⁾.

3-الضغط المرتفع الحركي (الآلي): وهو الذي ينشأ من انضغاط الهواء الناتج عن حركة الهبوط الجوية.

ج-الضغط المنخفض الحركي (الجبهي): وينشأ هذا الضغط نتيجة اصطدام كتلتين هوائيتين إحداهما حارة والأخرى باردة مما يترتب على ذلك اندساس الهواء البارد الاكثف تحت الهواء الحار الاخف رافعاً إياه نحو الاعلى مما يشكل ضغط جوي منخفض على سطح الارض.

النطاقات الرئيسة للضغط الجوي:⁽¹⁶⁾

1-نطاق الضغط المنخفض الاستوائي: إن سبب وجود هذا النطاق من الضغط الجوي هو الارتفاع في درجة الحرارة طول العام وما يترتب على ذلك من حركة تيارات هوائية صاعدة وكذلك بالإضافة إلى وجود كميات كبيرة من بخار الماء في الهواء مما يساعد على قلة كثافته، ونتيجة لعدم وجود حركة رياح ظاهرية يطلق على هذا النطاق بنطاق الركود الاستوائي.

2-نطاقا الضغط العالي شبه المداري: يوجد نطاقان من الضغط العالي شبه المداري مابين خطي عرض 30ْ-35ْ تقريباً في نصفي الكرة الأرضية والتي تشتهر باسم عروض الخيل والسبب في تكونهما هو وجود تيارات هوائية هابطة نحو سطح الأرض في هذه العروض نتيجة انخفاض درجة الحرارة إذ إن الهواء يتحرك ضمن طبقات عليا تكون باردة بطبيعتها وبعد أن يهبط نحو سطح الأرض سوف ينتج عن الهبوط حركة رياح سطحية وهي الرياح التجارية التي تهب من هذين النطاقين باتجاه نطاق الضغط المنخفض الاستوائي من جهة والرياح العكسية الغربية الهابة نحو الدائرتين القطبيتين من الجهة الأخرى.

3-نطاقان من الضغط المنخفض قرب الدائرتين القطبيتين: ويظهر هذان النطاقان مابين دائرتي عرض 45ْ-60ْ تقريباً شمال وجنوب دائرة الاستواء والسبب في تكونهما هو وجود تيارات هوائية صاعدة في تلك العروض تتجه مقابل الرياح القطبية مع الرياح العكسية إذ ينتج عن ذلك اللقاء تيارات هوائية صاعدة، هذه التيارات الصاعدة هي السبب الرئيس في ظهور هذين النطاقين.

4-نطاقان من الضغط المرتفع عند القطبين: ويظهر هذان النطاقان عند القطبين في المناطق التي يغطيها الجليد طول السنة والسبب في وجودهما شدة البرودة وقلة بخار الماء العالق في الهواء وذلك فضلاً عن إلى وجود تيارات هوائية هابطة، إذ ينتج عن هذه التيارات الهوائية الهابطة هبوب رياح قطبية شديدة البرودة نحو الدائرتين القطبيتين.

______________________

(1) علي موسى، المناخ والأرصاد الجوية، الطبعة الثامنة، دمشق، 2003، ص189.

(2)  المصدر السابق، ص190-191.

(3)  أحمد سعيد حديد وآخرون، جغرافية الطقس، جامعة بغداد، 1979، ص122

(4) علي موسى، المناخ والارصاد الحيوية، منشورات جامعة دمشق، 2003، ص165.

(5)  علي موسى، المناخ والارصاد الحيوية، منشورات جامعة دمشق، 2003، ص126.

(6)  أحمد سعيد حديد، مصدر سابق، ص133.

(7)  المصدر السابق، ص122.

(8)  المصدر نفسه، ص122.

(9)عبد العزيز طريح شريف، الجغرافية المناخية والنباتية، الطبعة الثامنة، 1978، ص88-90.

(10) علي موسى، المناخ والارصاد الجوي، مصدر سابق، ص202.

(11) إبراهيم إبراهيم شريف، جغرافية الطقس، الجزء الأول، دار الحكمة، جامعة بغداد، ص123.

(12) علي موسى، المناخ والارصاد الجوية، مصدر سابق، ص203.

(13)  المصدر نفسه.

(14) المصدر نفسه، ص204.

(15)  علي موسى، المناخ والارصاد الجوية، المصدر السابق، ص204.

(16)  عبد العزيز طريح شريف، الجغرافية المناخية والنباتية، الجزء الاول، الطبعة الخامسة، جامعة الخرطوم، 1971، ص81.