شرح درس الكتل والجبهات الهوائية اول متوسط الفصل الثاني
الكتلة الهوائية جسم ضخم من الهواء متشابه الحرارة والرطوبة، وعند التقاء كتلتين مختلفتين تتكون جبهة يصحبها تغير في الطقس وغالبًا هطول وعواصف، ويستدل على ذلك بخرائط الطقس.

أهداف الدرس
- يعرّف الكتلة الهوائية ويصنفها بحسب مصدرها وخصائصها.
- يميّز بين الجبهات الدافئة والباردة والثابتة والمحتبسة وما ينتج عن كل منها.
- يقارن بين مناطق الضغط المرتفع والمنخفض ويربطها بحالة الطقس.
- يفسّر تكوّن العواصف الرعدية والأعاصير ويذكر قواعد السلامة منها.
- يقرأ رموزًا بسيطة في خريطة الطقس.
المفهوم الأساسي
الكتلة الهوائية جسم ضخم من الهواء متشابه الحرارة والرطوبة، وعند التقاء كتلتين مختلفتين تتكون جبهة يصحبها تغير في الطقس وغالبًا هطول وعواصف، ويستدل على ذلك بخرائط الطقس.
شرح الدرس
في أيام الربيع قد تصحو على جو لطيف ثم تتلبد السماء بعد الظهر فجأة وتهبّ رياح باردة ويهطل مطر غزير. لقد مرّت بمنطقتك جبهة هوائية. ولفهم ذلك نبدأ بالكتلة الهوائية.
الكتل الهوائية
الكتلة الهوائية كتلة كبيرة من الهواء تمتد مئات الكيلومترات، وتكتسب حرارتها ورطوبتها من المنطقة التي تتكون فوقها وتسمى منطقة المصدر.
- كتلة قطبية: باردة وتتكون قرب القطبين.
- كتلة مدارية: دافئة وتتكون قرب خط الاستواء.
- كتلة بحرية: رطبة لأنها تتكون فوق المحيطات والبحار.
- كتلة قارية: جافة لأنها تتكون فوق اليابسة.
ويجمع اسم الكتلة بين صفتين، فالكتلة المدارية البحرية دافئة ورطبة، والكتلة القطبية القارية باردة وجافة. وتتحرك الكتل بفعل الرياح فتنقل خصائص مصدرها إلى المناطق التي تمر بها، فتجلب الكتل القادمة من البحر الأحمر الرطوبة إلى السواحل.
«تحمل الكتلة الهوائية حرارة المنطقة التي تكونت فوقها ورطوبتها.»
الجبهات الهوائية
الجبهة الهوائية منطقة الالتقاء بين كتلتين هوائيتين مختلفتين في الحرارة والرطوبة. ولا تمتزج الكتلتان بسهولة لاختلاف كثافتهما فيرتفع الهواء الأخف فوق الأثقل ويتكاثف ما فيه من بخار.
- الجبهة الباردة: تتقدم فيها كتلة باردة وتدفع الهواء الدافئ إلى أعلى بسرعة، فتتكون سحب ركامية عالية وعواصف رعدية ومطر غزير في وقت قصير ثم ينخفض الجو ويصفو.
- الجبهة الدافئة: تتقدم فيها كتلة دافئة فوق هواء بارد، فتتكون سحب طبقية وهطول خفيف ومستمر لوقت أطول ثم يرتفع الجو.
- الجبهة الثابتة: تتوقف فيها الكتلتان فلا تتقدم أي منهما، فيستمر الطقس الغائم والممطر عدة أيام.
- الجبهة المحتبسة: تلحق فيها كتلة باردة سريعة بجبهة دافئة فتلتقي الكتلتان الباردتان وترفعان الدافئة بينهما، وينتج عنها هطول وغيوم متنوعة.
اسم الجبهة يدل على الكتلة المتقدمة، فالباردة تتقدم فيها كتلة باردة.
الضغط المرتفع والمنخفض
تنشأ مناطق الضغط من اختلاف حرارة الهواء وكثافته.
- الضغط المرتفع: هواء بارد ثقيل يهبط نحو الأسفل ويتباعد عن المركز، فيكون الطقس صافيًا وجافًا غالبًا.
- الضغط المنخفض: هواء دافئ خفيف يرتفع إلى أعلى ويتكاثف ما فيه من بخار، فيكون الطقس غائمًا وممطرًا غالبًا.
وتهبّ الرياح من مناطق الضغط المرتفع نحو مناطق الضغط المنخفض، وكلما كان الفرق بين الضغطين كبيرًا اشتدت الرياح.
العواصف الرعدية
العاصفة الرعدية سحابة ركامية ضخمة تحدث فيها شرارات كهربائية عملاقة. يرتفع الهواء الدافئ الرطب بسرعة فيتكاثف بخاره وتتكون سحابة عالية تتحرك داخلها قطيرات وبلورات ثلج، ويحدث احتكاك بينها فتتراكم الشحنات الكهربائية. وعندما تتفرغ الشحنات يحدث البرق، ويسخّن الهواء حوله فجأة فيتمدد بعنف فنسمع الرعد.
- ترى البرق قبل أن تسمع الرعد لأن سرعة الضوء أكبر كثيرًا من سرعة الصوت.
- قد يصاحب العاصفة مطر غزير وبرد ورياح قوية وسيول.
الأعاصير
الإعصار المداري منخفض جوي ضخم يتكون فوق مياه المحيطات الدافئة، ويدور فيه الهواء بسرعة حول مركز هادئ يسمى العين. وتكتسب العاصفة طاقتها من حرارة سطح البحر وبخار الماء، وتضعف إذا وصلت إلى اليابسة لانقطاع هذا المصدر. ويصحبها رياح شديدة وأمطار غزيرة وارتفاع في مستوى الماء عند الساحل.
أما الإعصار القمعي فعمود هوائي يدور بشدة ويمتد من سحابة رعدية إلى الأرض، وهو أصغر مساحة لكنه شديد التدمير.
خرائط الطقس
يستعمل خبراء الأرصاد الجوية خرائط الطقس لتوقع حالة الجو. وتظهر فيها خطوط متساوية الضغط تسمى خطوط الضغط المتساوي، ورموز لمراكز الضغط، وخطوط للجبهات، وأرقام لدرجة الحرارة. ويدل خط الجبهة الباردة غالبًا بمثلثات زرقاء، والدافئة بأنصاف دوائر حمراء. وتعتمد الأرصاد في المملكة على محطات ورادارات وأقمار صناعية في المركز الوطني للأرصاد.
تقرّب الخطوط المتقاربة في الخريطة بين مناطق ضغط مختلفة، فتدل على رياح قوية.
السلامة
- عند العواصف الرعدية ابتعد عن الأماكن المكشوفة والأشجار المنفردة والماء، واحتمِ داخل مبنى أو سيارة مغلقة.
- لا تعبر الأودية وقت السيول مهما بدت المياه قليلة.
- تابع نشرات الأرصاد الرسمية واتبع تعليمات الدفاع المدني.
- ابتعد عن النوافذ أثناء العواصف الشديدة.
نشاط تعليمي
النشاط الأول
ارسم مقطعًا لجبهة باردة وأخرى دافئة، ثم ظلّل السحب والهطول في كل منهما.
في الباردة سحب عالية رأسية وهطول غزير سريع، وفي الدافئة سحب طبقية وهطول خفيف طويل.
أن يميّز الطالب شكل السحب والهطول في كل جبهة.
التطبيق الثاني
رأيت البرق ثم سمعت الرعد بعد ٦ ثوانٍ، وسرعة الصوت نحو ٣٤٠ م/ث. فما بعد العاصفة عنك؟
المسافة = السرعة × الزمن = ٣٤٠ م/ث × ٦ ث = ٢٠٤٠ م أي نحو ٢ كم.
أن يحسب الطالب المسافة باستعمال قانون السرعة.
المسألة الثالثة
إذا أعلنت النشرة أن منطقة ضغط منخفض ستمر بمنطقتك فماذا تتوقع؟
غيومًا وهطولًا وربما رياحًا.
أن يوظف الطالب علاقة الضغط بالطقس.
ملاحظات مهمة
- 1تكتسب الكتلة الهوائية خصائص منطقة مصدرها.
- 2تتكون الجبهة عند التقاء كتلتين مختلفتين، وهي أربعة أنواع.
- 3الضغط المرتفع يعني طقسًا صافيًا والمنخفض يعني غيومًا ومطرًا.
- 4تحتاج العواصف الرعدية إلى هواء دافئ رطب يرتفع بسرعة.
- 5يجب اتباع إرشادات السلامة أثناء العواصف والسيول.
أخطاء شائعة
- ✗ خطأالاعتقاد بأن الضغط المنخفض يعني طقسًا صافيًا.✓ الصواب: الضغط المنخفض يصحبه هواء صاعد وسحب وهطول غالبًا.
- ✗ خطأالظن أن الجبهة الباردة تجلب هواءً دافئًا.✓ الصواب: تتقدم فيها كتلة باردة وتدفع الهواء الدافئ إلى أعلى.
ملخص الدرس
- الكتلة الهوائية جسم كبير من الهواء له حرارة ورطوبة متقاربة.
- الجبهات: باردة ودافئة وثابتة ومحتبسة.
- الضغط المرتفع صفاء والمنخفض غيوم وأمطار.
- تتكون الأعاصير فوق المياه الدافئة والعواصف الرعدية بصعود الهواء الدافئ الرطب.
- خرائط الطقس وإرشادات السلامة تساعدنا على الاستعداد.
هل أتقنت الدرس؟اختبر نفسك من خلال اختبار قصير من عدة أسئلة.