كيف تتم حركة الهواء في الغلاف الجوي

الهواء

هو أحد العناصر الموجودة في الطبيعة والتي تؤثّر بشكلٍ كبيرٍ على حياة الإنسان سواءً بدرجة حرارته أو حركته؛ فحركة الهواء على وجه الخصوص ترتبط بالعديد من الظواهر الأخرى، فهي تؤثر في حمل المنخفضات أو المرتفعات الجوية من مكانٍ إلى آخر أو حمل السحب المحمّلة بالأمطار أيضاً، ولهذا فإنّ دراسة حركة الهواء لا تقتصر على المعرفة فقط بل إنّ لدراستها الكثير من التبعات اللاحقة لذلك.

الرياح في القديم

آمن الناس في الحضارات القديمة بأنّ حركة الرياح لها ارتباطاتٌ بالقوى العليا في الطبيعة؛ فعلى سبيل المثال كانت حركة الرياح بالنسبة للرومان هي الأرواح الحبيسة التي تمّ إطلاقها من أحد الآلهة، ولكن مع تقدم العلم تمّ اكتشاف الأسباب الرئيسية لحركة الرياح والأنماط التي تتحرك من خلالها عبر الغلاف الجوي للأرض.

أسباب حركة الهواء

الهواء هو مجموعةٌ من الغازات المكونة من عددٍ من الجزيئات الصغيرة الحجم والتي تتحرك بشكلٍ مستمر وعشوائي، فحتى مع سكون الهواء من حولنا إلّا أنّ جزيئات الهواء تتحرك من حولنا بشكلٍ مستمر، ومع تسخين الشمس لسطح الأرض وتسخين سطح الأرض للهواء بعدها فإنّ جزيئات الهواء القريبة من سطح الأرض تزداد في عشوائيتها وحركتها وتميل إلى التوسع واحتلال مساحةٍ أكبر، وهو ما يؤدّي إلى نقصان كثافة الهواء وصعوده إلى الأعلى.

في الوقت ذاته فإنّ الهواء الأكثر برودةً والموجود في الأعلى يميل للنزول إلى الأسفل، ويحتلّ مكان الهواء الصاعد، وهذا ليُعادل الضغط الجوي الذي نقص في تلك المنطقة نتيجة توسع الهواء الساخن وصعوده نحو الأعلى، وتستمرّ العملية بهذا الشكل، أو كما يعرف بتيارات الحمل.

أنماط حركة الهواء في الغلاف الجوي

هذه العملية تحدث على مساحاتٍ واسعةٍ جداً ومعروفةٍ لدى العلماء، وهي ثلاث خلايا هي: خلية هادلي، والخلية القطبية، وخلية فيريل، فتكون الخلية القطبية هي الخلية التي تحدث فيها دورة الهواء قرب الأقطاب، وتكون دورة الهواء فيها ضمن نطاق التروبوسفير، وخلية هاردلي والتي تكون قرب خط الاستواء والتي تصل فيها تيارات الهواء الصاعدة ضمن نطاق التروبوبوز، وخلية فيريل والتي تقع بين الخليتين في كلٍّ من نصفي الكرة الأرضية.

تأثير كوريوليس

إنّ الهواء في الغلاف الجوي لا يتحرك فقط من الشمال إلى الجنوب في هذه الخلايا، إلّا أنّه يتحرك بشكلٍ جانبيٍّ أيضاً نتيجة دوران الأرض حول نفسها والتي تقوم بحرف الهواء باتجاه الغرب، فيتحرّك الهواء الصاعد إلى الأعلى باتجاه الشمال نحو الشمال الغربي، بينما يتحرّك الهواء الهابط نحو الجنوب إلى الجنوب الغربي.