قياس الطقس: الضغط والسحب والرطوبة

في وقت مبكر من صباح الصيف. ذهبت جيني إلى محطة أرصاد جوية. تريد أخذ قراءات لضغط الهواء والسحب والرطوبة لمساعدتها على التنبؤ طقس اليوم. أي من هذه الآلات يجب أن تستخدم؟ وكيف يمكنهم مساعدتها على التنبؤ بالطقس؟ لنبدأ بالضغط. فالهواء في الغلاف الجوي للأرض تسحبه الجاذبية ويمارس ضغطًا على سطح الأرض. يتم قياس الضغط باستخدام بارومتر. هذا المقياس يحتوي علبة معدنية صغيرة ومرنة. ويعمل الصندوق على ضخ الهواء منه بحيث عندما يتغير الضغط الجوي خارج الصندوق، يتمدد المعدن أو ينكمش. هذه الحركات تدفع الرافعات التي تدير إبرة يسارًا أو يمينًا حول قرص البارومتر. يعرض القرص الضغط في هيكتوباسكال. ألف وثلاثة عشر هيكتوباسكال هو متوسط ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر. عندما يرتفع ضغط الهواء، يتساقط الهواء وتتشكل غيوم قليلة. في الصيف، يعني الضغط المرتفع غالبًا سماء صافية وظروف مناخية جافة ومشمسة. في الشتاء، يعني الضغط العالي سماء صافية ولكن طقسًا أكثر برودة، لأنه لا توجد غيوم لاحتجاز الحرارة فيها. عندما ينخفض الضغط يرتفع الهواء وتتشكل الغيوم. لذلك غالبًا ما يؤدي الضغط المنخفض إلى هطول الأمطار أو الثلج. يمكننا أيضًا التنبؤ بالطقس من خلال مراقبة السحب مباشرة. لتحديد مقدار السحابة الموجودة، نتخيل السماء مقسمة إلى ثمانية مربعات. هذه المربعات تسمى أوكتا. إذا كانت المربعات الثمانية فارغة، فإن السماء صافية. إذا امتلأ الثمانية، فالسماء ملبدة بالغيوم. عندما يكون هناك فقط بعض السحب، نتصور كم عدد الصناديق التي يمكن أن تملأ إذا كانت كلها متراصة معًا. بهذه الطريقة نقدر الغطاء السحابي. يمكننا اختبار مدى ارتفاع السحب بمقياس سقف السحب. يضيء مقياس سقف السحب الليزر في السماء. ينعكس الليزر من قاعدة السحب إلى أسفل إلى مستقبل جهاز سقف السحب. هذا يعطي قراءة لارتفاع السحابة بالأمتار. فيوضح مدى ارتفاع الغيوم وشكلها ولونها وأي نوع من الغيوم هي. هذه السحب المنخفضة البيضاء على شكل قرنبيط هي غيوم ركامية. وغالبًا ما يتم رصدهم في الطقس المعتدل. وهذه السحب السميكة ذات المستوى المتوسط والرمادية الداكنة هي غيوم نيمبوستراتوس. التي تجلب أمطارًا غزيرة. يمكننا أيضا التنبؤ بالأمطار عن طريق قياس كمية بخار الماء في الهواء - الرطوبة. إحدى الطرق التي يمكننا من خلالها قياس الرطوبة هي باستخدام أداة تسمى مقياس رطوبة الجو. يستخدم مقياس رطوبة الجو ترمومتران متصلان بمقبض لقياس كمية الماء في الهواء مقارنة بالحد الأقصى من الماء الذي يمكن للهواء أن يحتفظ به عند درجة حرارة معينة. يحتوي أحد موازين الحرارة على قطعة قماش مبللة في نهايته. نسمي هذا ميزان الحرارة ذو البصيلة الرطبة. نقوم بأرجحة مقياس رطوبة الجو، لمساعدة الماء في قطعة القماش المبللة على التبخر. هذا يبرد درجة الحرارة على مقياس الحرارة هذا. بعد ذلك نقارن درجات الحرارة على ميزان الحرارة. كلما قل الفرق، كلما اقترب الهواء من قدرته القصوى على الاحتفاظ بالمياه. هذه المقارنة تعطينا الرطوبة النسبية. كلما زادت الرطوبة النسبية، زاد احتمال هطول المطر. عندما تصل الرطوبة النسبية إلى 100 في المائة، لا تستطيع الغيوم الاحتفاظ بالمياه، ويتساقط المطر. إذن يا جيني، كيف يبدو الطقس اليوم؟ دعونا نرى ... يظهر البارومتر 1020 هكتوباسكال - يبدو أننا نشهد جبهة ضغط مرتفع. الغطاء السحابي ثلاث مربعات ... ووفقًا لمقياس السقوف، يبلغ ارتفاعها 500 متر. تبدو وكأنها غيوم ركامية صغيرة. ويظهر مقياس رطوبة الجو أن الرطوبة النسبية هي 10 بالمائة. سيكون يوم صافٍ وجاف ومشمس.