هواشناسی کوهستان

شناخت جو 

تروپوسفر

پایین ترین لایه جو است که در مناطق استوا تا ۱۸ کیلومتر در مناطق میانی و معتدل تا ۱۱ کیلو و در مناطق قطبی تا 8 کیلومتر میرسد.

لایه های بالایی تروپوسفر:استراتوسفر-مزوسفر-یونوسفر-اگزوسفر-ماگنتوسفر و ترموسفر میباشد که به علت تاثیرات ناچیزی که این لایه ها در مسائل هواشناسی کوهستان دارند از توضیح انها صرف نظر میشود .

#شیرو#شیروتراول#shiro#shirotravel

ترکیبات جو

ترکیبات هوا در تروپسفر

ازت – اکسیژن – ازن – گاز کربنیک – هیدروژن و گاز های نادر ترکیبات هوا در تروپسفر را تشکیل میدهد

شناخت مقیاس پدیده های جوی:

مقیاس ماکرو(بزرگ مقیاس)

مقیاس سینوپتیک(همدیدی)

مقیاس مزو(میان مقیاس)

مقیاس میکرو(خردمقیاس)

شناخت ابرها

اولین شرط تشکیل ابر سرد شدن هوای اشباع در درجه پایین تر از دمای نقطه شبنم است که معمولا صعود هوای مرطوب پیش نیاز تشکیل ابر است .

#شیرو#شیروتراول#shiro#shirotravel

هوا تحت تاثیر چهارعامل به سطوح بالاتر جو صعود میکند که عبارتند از:

تربولانس مکانیکی

این تربولانس در اثر عبور هوا بر روی ناهمواری های سطح زمین در اثر برش باد و تعقییرات بردار باد در جهت قائم نیز ایجاد میشود .با بالا رفتن هوا بر سرعت آن نیز افزوده میشود .و بیشتر باعث ایجاد ابر های پوششی میشود .

تربولانس حرارتی

این تربولانس نتیجه تابش خورشید بر خشکی ها و گرم شدن سطح زمین است .اما گاهی این پدیده به علت عبور توده های سرد بر روی زمین گرم یا دریای گرم تر نیز بوجود میاید  این حرکت بیتر در ابر های جوششی اهمیت دارد .

#شیرو#شیروتراول#shiro#shirotrave

صعود در اثر ناهمواری ها

هوای نزدیک سطح زمین و سطح فوقانی در صورت برخورد با موانع طبیعی مثل کوهستان وادار به صعود میشوند.

صعود ملایم و گسترده

با نفوذ مراکزپرفشار در مناطق کم فشار زمانی که هوای سرد جای هوای گرم را میگیرد هوا شروع به صعود میکند این صعود منجر به حرکت های واگرایی میشود . این واگرایی در سطوح بالا و همگرایی در سطوح پایین باعث صعود ملایم و گسترده هوا در عمق زیادی ز تروپسفر میشود . در صورت وجود رطوبت کافی توسعه ابر به صورت گسترده روی خواهد داد.

نحوه طبقه بندی ابرھا

 

به طور کلی ابرھارا به سه نوع مختلف طبقه بندی می شوند :

طبقه بندی از نظر فیزیکی

ابرھای گرم (cloud Warm )

ابرھای مخلوط (cloud Mixed)

ابرھای یخی (cloud ice)

٢ -طبقه بندی از نظر شکل ظاھر

ابرهای جوششی (Cumuli form cloud)

پوششی ابرھای (Strati form cloud)

ابرهای پرسا

طبقه بندی از نظر ارتفاع کف ابرازسطح زمین

ابرھای کم ارتفاع

ابرھای متوسط

ابرھای مرتفع

شناسایی ابرھا ابرھای طبقه پایین:

Cumulus type 1 ١ نوع کومولوس (cu1 (کومه ای نوع ١)

Cumulus type 2 ٢ نوع کومولوس (cu2 (کومه ای نوع ٢)

Cumulonombus type ٣ نوع کومولونیمبوس (cb3) (3کومه ای بارا نوع ٣)

Cumulonombus type ٩ نوع کومولونیمبوس (cb9) (9کومه ای بارا نوع ٩)

شناسایی اجزای ابر کومولونیمبوس نوع ٩:

این ابر به دلیل نرخ زیاد صعود ھوا تشکیل می شود. لذا ھرچه مقدار وحجم صعود ھوا بیشتر باشد فعالیت این ابر بیشتر میگردد.دراین مورد بیشتر اجرایی از این ابر معرفی می شود که نمود محیطی بیشتری دارند ومی توان آنھا را در ظاھر ابر مشاھده کرد تا به این ترتیب بتوان شدت ونوع فعالیت این ابر را بھتر بررسی کرد.

عوامل کاهش دهنده کیفیت دید در طبیعت :

مه

مه تابشی :

درشب هایی که آسمان صاف بوده و ابری نباشد و در عین حال سرعت باد نیز خیلی کم باشد سطح زمین تابش های موج بلند از خود ساطع نموده و هوای مجاور در اثر این فرایند سرد میشود اگراین فرایند ادامه یابد به دمای نقطه شبنم میرسد در این حالت بر روی سطح اجسام و سطح زمین شبنم تشکیل میشود.

مه دره :

نوعی از مه تابشی است که در کوهستان ها به وجود میاید . زمانی که هوا درشیب های فوقانی کوه بعد از غروب خورشید شروع به سرد شدن میکند هوا متراکم و سنگین میشود و به سمت کف دره حرکت میکند. به علت سرد بودن کف دره هوا اشباع شده و مه تشکیل میشود .

مه فرا رفتی :

مه فرارفتی در اثر جابجایی و حرکت افقی هوا بوجود میاید که در این مورد دو عامل اصلی و مهم دخیل هستند.اول اینکه هوای سرد ممکن است از سصح زمین به طرف سطح گرم اقیانوس وزیده و با هوای گرم روی اقیانوس مخلوط شده باشد و دوم هوای گرم مرطوب بر روی سطحی وزیده و در اثر تماس با آن سرد گردد .

مه تبخیری :

وقتی درجه حرارت آن نسبت به هوایی که روی آن جریان دارد گرمتر باشد این نوع مه روی دریا پدید میاید این هوای گرم شده بخارآب را قبل از صعود و داخل شدن به هوای سردتر بالای آن یعنی محلی که سردی باعث تراکم بخار آب میشود جذب میکند .

مه فراشیبی :

یکی از انواع مه را که گاهی اوقات از آن با نام مه کوهستان نیز یاد میشود همان گونه که از نام این مه پیداست بیشتر در شیب ها شاهد حضور مه فراشیبی هستیم .در دامنه تپه ها هوا بر اثر کاهش فشار و افزایش دما به سمت بالا گسترش پیدا میکند و در نتیجه خنک شده و حالتی شبیه به ابر را پیدا میکند که به آن مه فراشیبی میگویند.

مه یخ زدگی :

در برخورد قطرات ریز یک توده هوای مه دار با اشیا جامدی که دارای دمای زیر نقطه انجمادند ته نشی از کریستال های یخ سفید و زبر تشکیل میشود که بدان مه یخ زدگی میگویند.تشکیل این مه در مناطق سردسیر و مرتفع هیمالیا بسیار گزارش شده است که آسیب های جدی به روند اجرای برنامه های کوهنوردی وارد میکند .

گرد و غبار :

به دلیل کاهش رطوبت خاک و روان بودن خاک و وزش باد گردوغبارتشکیل میشود بیشترین میزان وقوع این پدیده در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا است اما ذره های معلق گردوغبار همراه با جریان ها و گردش های جوی امکان گسیل و گسترش آن را تا هزاران کیلومتر از کانون شکل گیری آن فراهم میسازد .

کولاک و برف :

پدیده ای است که به دلیل وزش باد شدید برپشته های برف به وجود میاید یعنی برفی که در اثر باد وزیده میشود اما بسیاری از ما بارش برف را همراه با باد شدید را نیز کولاک مینامیم .

سراب :

به علت تابش پرتوهای نور خورشید به سطح زمین موجب میشود تا زاویه حد ایجاد شود و با بازتابش آن با بالا و برخورد با هوا رنگهایی از خود ساتع کند که در مناطق گرم این رنگ به رنگ آبی است و بر روی سطح زمین میتابد و موجب میشود تا فرد آن را آب نصور کند .

خورشید کاذب :

اسم علمی این پدیده parhelion است که به زبان یونانی «کنار خورشید» ترجمه می شود اما به آن  Sundog می گویند. دانشمندان به درستی نمی دانند که اسم Sundog از کجا آمده اما این اسم برای بیش از یک قرن در نوشته های مختلف آورده می شود بعضی از متخصصان می گویند احتمالا این اسم از آنجا ریشه گرفته که چون این خورشیدهای کاذب همیشه در کنار خورشید اصلی هستند دقیقا مثل سگی اند که همیشه به دنبال صاحب خود است. خورشیدهای کاذب محیط های رنگارنگ نور هستند که در سمت راست و چپ خورشید، در فاصله ۲۲ درجه و در همان فاصله ای که خورشید از افق دارد ظاهر می شوند. آن ها معمولا بر روی یک هاله یا حلقه نور به دور خورشید دیده می شوند و نکته جالب درباره آن ها این است که هیچ وقت در بالا یا پایین همدیگر نیستند و همیشه در کنار هم اند.

دما:

دما تقریباً روی تمام عواملی که با برف همراه هستند، از نوع بلورهایی که در داخل ابرها تشکیل میشوند تا وزن مخصوص و تراکم برف تازه، از نوع و شدت دگرریسی در داخل توده برف تا نحوه انتقال و متراکم شدن الیههای فوقانی برف پس از بارش برف جدید و سرانجام در چرخه ذوب و یخزدگی برف در ایام بهار موثر است. تغییرهای دما بسیار مهمتر از رقم خود دما است. تغییرهای ناگهانی که فقط چند دقیقه طول میکشند، اثر کمی در وقوع بهمن دارد. اما افزایش دما و مداومت اثر آن روی برف پشتهها برای چندین ساعت در تغییر پایداری بهمنها بسیار مهم است .

1-دگرگونی های دمایی:

در پایین ترین لایه ی اتمسفر که تروپوسفر نام دارد به ازای هر کیلومتر صعود به طور متوسط 6 درجه سانتی گراد دما پایین میاید که با احتساب ضخامت متوسط تروپوسفر درمناطق میانی کره زمین که 11 کیلومتر میباشد.

تعقییرات دمایی روزشب و موقعیت ابرناکی اسمان:

روزهای با اسمان صاف گرمتراز روزهای با اسمان ابری است .

شب های با اسمان صاف سردتر از شب های با اسمان ابری است .

دمای احساسی:

بدن انسان بطور معمول با تعریق خود را خنک میکند. با تبخیر عرق بدن ، گرما از بدن گرفته می‌شود با اینکه رطوبت نسبی بالا میزان تبخیر را کاهش می‌دهد. این عامل منجر به کاهش میزان دفع گرما از بدن می‌شود. از این رو احساس گرم شدن بیش از حد می‌شود.

این اثر در افراد مختلف ،متفاوت است، افراد به دلایل مختلف گرما را متفاوت احساس میکنند؛( دلایلی مثل تفاوت در شکل بدن، تفاوت‌های متابولیکی،تفاوت در هیدراتاسیون، بارداری،یائسگی،اثر داروها و یا ترک دارو).

اندازه گیری های آن، براساس توصیفاتِ شخصی از میزان احساس گرمای فرد و یا درجه ی حرارت و رطوبت مشخص فرد صورت گرفته است.

دمایی است که توسط موجودات زنده به ویژه انسان احساس میشود و عوامل باد و رطوبت در کاهش و افزایش ان تاثیر گذارهستند تحقیقات گسترده ای در خصوص میزان تاثیر گذاری این عوامل در تعیین دمای احساس شده صورت گرفته است به طور خلاصه میتوان به نوع جنسیت فرد قومیت و مکان زندگی نحوه پوشش خصوصیات ژنتیکی هر فرد افتابی بودن و یا میزان ابر ناکی اسمان ارتفاع و غیره اشاره کرد.

فشار هوا:

فشار بهصورتِ پیوسته با ارتفاع کاهش مییابد، زیرا هنگامیکه مکان اندازهگیری در جوّ بالاتر میرود، وزن ستون هوای بالای آن کاهش مییابد. رابطه بین تغییر فشار با ارتفاع از دمای هوا و چگالی آن تاثیر متری در ارتفاع برابر با 1 میلی بار (هکتوپاسکال) تعقییر در فشارهوا است .

مطالعه تغییرات فشار ھوا جزء مفاھیم اصلی علم ھواشناسی می باشد .

مفھوم فشارھوا: مقدارنیروی واردشده توسط وزن ھوا بھ واحد سطح را فشارھوا می گویند .

برخی از عوامل موثر تغییرات فشار :

آرایش توده ھای جوی

عوامل دمایی

عوامل ژئومورمولوژیکی وغیره

باد :

باد جابجایی مکانی بسته ھوا را می گویند. یا به عبارت دیگر باد جریان ھوایی است، که از مراکز پرفشار به طرف مراکز کم فشار به حرکت در میآید. ھر چه شیب فشار (تفاوت فشار) بین دو نقطه بیشتر باشد. شدت جریان ھوا نیز بیشتر خواھد بود.

جهش و سرعت باد:

 

در ایستگاه ھای ھواشناسی، جھت باد توسط بادنما و سرعت باد توسط بادسنج بھ دست می آید . اما در نبود این دستگاه ھا می توان با استفاده از روش ھای مختلف جھت و سرعت تقریبی باد را حدس زد .

دریافت اطلاعات ھواشناسی وزش باد منطقھه که به عنوان اطلاعات اولیه قابل توجه است.

آشنایی با اسامی محلی باد ھا وکسب اطلاعات از ساکنین محلی .

آشنایی با اسامی محلی باد ھا وکسب اطلاعات از ساکنین محلی .

مشاھدات میدانی

باد های محلی:

این بادھا منطقه کوچکی را در برگرفتھ، و معمولاً منحصر به لایه ھای بسیار پایین اتمسفر می باشند .

انواع بارش:

باران Rain

 باران ریزه Drizzle

برف Snow

گلوله ھای برفی Pellets Snow

برف دانه ای Grains Snow

 

گلوله ھای یخی تگرگ Hail

سوزنک ھای یخی Prisms Ice

 Hoar Frost برفک

یخ کدر Rime

توده هوای سرد پایدار:

این توده ھوا طی فصول سرد سال به روی خشکی و قاره مشاھده می شود و در اقیانوس و دریا تشکیل نمی شود.

وضعیت جوی ھمراه با گذر جبهه گرم:

اسمان صاف، باد ضعیف، دما پایین، فشار به نسبت بالا.

آسمان نیمه ابری، سرعت باد تقویت شده، دما رو به افزایش، فشار رو به کاھش

آسمان تمام ابری، افزایش سرعت باد، افزایش دما، کاھش پیوسته فشار، آغاز بارندگی

آسمان تمام ابری، تغییر جھت باد، افزایش نسبی دما، کاھش فشار، تداوم بارندگی

اسمان نیمه ابری، باد جنوب غربی، کاھش تدریجی دما، شار پایین، تشکیل مه یا دمه

وضعیت جوی ھمراه با گذر جبهه سرد

آسمان نیمه ابری شده، کاھش دما و افزایش تدریجی فشار ، وزش باد جنوب غربی

آسمان صاف، کاھش دما و افزایش فشار، وزش باد شمال غربی و افزایش سرعت آن

آسمان صاف، کاھش دما، افزایش فشار، وزش باد شمال و کاھش سرعت آن

پیش یابی محلی توسط اشکال دود :

طی بررسی ھای صورت گرفته شکل ظاھری بخارات ودودی کھ ازکارخانجات ومراکز صنعتی تولیدمی شودوتوسط دودکش آنھا در ارتفاع خاصی وارد جو می گردد می تواند به طور کمکی و نسبی وضعیت پایداری وناپایداری جو را مشخص نماید.

حرکت حلقه ای looping موقعی اتفاق میافتد که گرادیان عمودی دمادرحالت فوق بیدررو وھواخیلی متلاطم است این حالت درفصول گرم باھوای صاف وتابش شدید اشعه خورشید ھمراه می باشد.تلاطم دما باعث ایجاد جریانھای نامنظم وسیعی می شود که می تواند تمامی ستون دود را به طرف سطح زمین پایین آورد .

حرکت قیفی coning زمانی به وجود می آید که گرادیان عمودی دما درحالت کمتر از بیدررو باشد ولکن از حالت ھمدمایی کمتر می باشد.پخش قیفی احتمالاًبیشتر درھوای ابری و یا درشبھایی که باد ملایم می وزد اتفاق می افتد.

حرکت بالا رونده lofting زمانی واقع می شود که تنھا یک وارونگی آن ھم درقسمت پایین ستون دود وجود داشته باشد و در این صورت ستون دود به سوی زمین اختلاط پیدا نمی کند. این حالت ممکن است دربعد از ظھر ھنگامی که وارونگی تشعشعی زمین توسعه می یابد بوقوع پیوندد.

وضعیت محبوس trapping درشرایطی ظاھر می گرددکه درآن ستون دود بین پایه ھای دو وارونگی دما قرار گیردکھ دراین صورت می تواند فقط تا ارتفاع محدودی پراکنده گردد.