بحث الطقس والمناخ في العالم

1-3- حالة الغلاف الجوي:
يحيط بالأرض غلاف عظيم من الهواء يدعى الغلاف الجوي (Atmosphere)، فيه تجري جميع العمليات والظواهر الجوية المؤثرة بسطح الأرض وجميع المخلوقات التي تعيش عليه، وبه ترتبط حياتها ارتباطا وثيقا مباشرة أو بشكل غير مباشر.
يتعامل علماء المناخ والأرصاد الجوية مع الغلاف الجوي على انه محرك حراري ضخم يستمد طاقته المحركة من الطاقة الشمسية الحرارية (1، 2، 3), ويؤدي اختلاف مقادير الطاقة الشمسية الحرارية الواصلة إلى أجزائه إلى حدوث تباينات في الحرارة والضغط خلاله, ينجم عنها حركات وتيارات هوائية تنقل الطاقة وبخار الماء وتبادلها بين أجزائه عبر العروض الجغرافية. ولذلك يشكل الغلاف الجوي نظاما ثرموديناميكيا "Thermodynamic" حراريا حركيا متميزا. ومن المعلوم أن لكل نظام ثرموديناميكي خصائص تحدد حالته الفيزيائية, وتعرف هذه الخصائص بمتغيرات الحالة "State Variables" (2) أو عناصر الحالة (State Elements). وبالنسبة للغلاف الجوي (الهواء) ولأي غاز آخر تتمثل هذه المتغيرات ( العناصر) بدرجة حرارة الغاز وضغطه وحجمه. وتؤدي التغيرات الطارئة على هذه العناصر وتفاعلاتها مع بعضها البعض إلى حالات متوازنة تعبر عن سمات الغاز الحرارية والحركية والرطوبية وغيرها من السمات المتعلقة بها.

1-4- تعريف الطقس والمناخ:
من حالات الغلاف الجوي ما تكون قصيرة الأمد، تحدث خلال فترات وجيزة من الزمن، لا تلبث وأن تنتهي. ومنها ما تكون طويلة الأمد مركبة تحدث خلال فترات طويلة من الزمن، متكونة من تراكم الحالات قصيرة الأمد أو من معدلاتها الإحصائية، وليس الطقس والمناخ إلا تعبيران يدلان عن هذين النوعين من الحالات بشكل محسوس .
وعادة يعرف الطقس بأنه " حالة نظام الغلاف الجوي في مكان ما خلال فترة وجيزة من الزمن، تتراوح بين الساعة الواحدة إلى عدة شهور. وفي معظم الأماكن قد يتغير الطقس بين ساعة وأخرى, ومن يوم إلى يوم, ومن فصل إلى فصل. ولذلك فإن حالات الطقس حالات آنية للغلاف الجوي تبين ماذا يحدث فيه في مكان ما خلال وقت ما.
ويعرف المناخ بأنه "حالة نظام الغلاف الجوي في مكان ما خلال فترة طويلة من الزمن تقدر بعدة عقود من السنين, ولا تقل عن خمس سنوات, وعادة تحدد بحوالي 30 سنة. وتعد حالات المناخ معدلا لحالات الطقس ومحصلةً أو تراكماً لها, مع الأخذ بالاعتبار الحالات المتطرفة والشاذة التي قد تتكرر عشوائيا كل بضعة سنين بسبب تغيرات ديناميكية تحدث في الغلاف الجوي".
لذلك تعبر حالات المناخ عما هو متوقع أن يحدث عادة للغلاف الجوي في أي مكان في أي وقت في السنة استنادا للتوقعات الإحصائية المحسوبة لعدة سنين. وحالات المناخ أكثر ثباتا ورسوخا، ويتوقع أن تحدث دائما في الأوقات نفسها في السنة، مع الأخذ بالاعتبار تأثير تكرار الحالات المتطرفة العشوائية التي تبدل حالات المناخ وتجعلها شاذة عن حالتها الاعتيادية المألوفة المتوقعة. ونسوق مثالا على هذه الحالات العشوائية حالة آل نينيو "El Niño" التي تحدث عشوائيا كل عدة سنوات، مؤدية إلى هطول أمطارا غزيرة على الصحاري المدارية الساحلية لأمريكا الجنوبية وشذوذات مناخية في مواقع أخرى من العالم.
والحقيقة أن كثير من الناس ووسائل الإعلام تخلط بين مفهوم الطقس والمناخ ويستخدمونها بشكل متبادل مكان بعضها البعض دون تفريق. ولكي نجعل الفرق بينهما واضحا وبسيطا نذكر المقولة الطريفة التي أوردها جلانتز "Glantz" (4) وهي: "إذا كنت لا تحب الطقس في المكان الذي تعيش فيه، فانتظر عدة أيام فمن المحتمل أن يتغير الطقس، لكن إن كنت لا تحب مناخ المكان الذي تعيش فيه، فما عليك إلا الرحيل". ويوضح هذا القول ببساطة أن حالات الطقس مؤقتة سريعة التغير، بينما بالمقابل فإن حالات المناخ دائمة وتشكل سمة للمكان الذي تحدث فيه. وفي النهاية يجب الأخذ بالاعتبار أن حالات المناخ حالات شمولية للغلاف الجوي تجري على مقياس واسع زمانياً ومكانياً، بينما تمثل حالات الطقس حالات تفصيلية لحالات الغلاف الجوي تجري على مقياس صغير زمانيا ومكانيا خلال حالات المناخ.

1-5- نظام المناخ "Climate System":
من وجهة النظر المناخية، يمثل الغلاف الجوي نظاما في سلسلة من الأنظمة المترابطة تضم بالإضافة له كل من نظام المحيطات ونظام سطح اليابسة، ومن خلال تفاعل هذه الأنظمة ومكوناتها مع بعضها البعض يتشكل ما يعرف بنظام المناخ (5).
يتكون نظام المحيطات من المحيطات نفسها والبحار والبحيرات والأنهار الكبرى، وتعرف جميعها بالغلاف المائي "Hydrosphere". ويشمل نظام سطح اليابسة كل من الأصقاع الصخرية الجبلية والهضابية والصحارى والسهول الجرداء ( القشرة الأرضية ) المعروفة بالغلاف الصخري "Lithosphere"، والأقاليم المغطاة بالغابات والأعشاب المعروفة بالغلاف الحيوي "Biosphere", والأصقاع المغطاة بالثلوج والجليديات الدائمة المعروفة بالغلاف الجليدي "Cryosphere". وحديثا عدت الأنشطة الإنسانية وما ينتج عنها من ظواهر إحدى هذه الأنظمة (4)، ويمكننا تشبيهاً بالأنظمة الأخرى أن ندعوها بالغلاف البشري "Anthropological Sphere". وترتبط هذه الأنظمة ومكوناتها مع بعضها البعض بواسطة جريان الطاقة الحرارية بأشكالها المختلفة وتبادلها فيما بينها.
والغلاف الجوي في تماس مباشر مع الأنظمة المذكورة كلها، وبما يجري فيه من حركات وتيارات هوائية أفقية ورأسية ودوامية يتحرك بينها, ناقلاً الطاقة الحرارية والرطوبة ويبادلها بين مكوناتها. وبالمقابل تساهم هذه الأنظمة ومكوناتها مساهمة مباشرة وغير مباشرة في تكوين حالات الغلاف الجوي وفي تحديد خصائص عناصرها. ولذلك تعد عناصر الطقس والمناخ المقاسة في الغلاف الجوي وحالاتهما الحصيلة المحسوسة للتفاعلات والعلاقات المتبادلة بين مكونات نظام المناخ وبالتالي ممثلة لنظام المناخ كله.

1-6- عناصر حالة الطقس و المناخ :
مما تقدم تبين أن عناصر حالة الطقس والمناخ، المعبرة عن حالة الغلاف الجوي، تتألف من ثلاثة متغيرات (عناصر) أساسية وهي: درجة حرارة الغلاف الجوي، الضغط الجوي، وحجم الغلاف الجوي. لكن بالحقيقة فإن عناصر حالة الطقس والمناخ المعتمدة عديدة، وهي مشتقة أساساً من العناصر الثلاث المذكورة بطريقة أو بأخرى أو قرينة لها. وقد أعتمدت هذه العناصر على أساس قابليتها للقياس بأجهزة الرصد الجوي، وبالتالي يمكن التعبير عنها كميا. ولذلك، وبالرغم من أن حجم الغلاف الجوي من العناصر الثلاث الأساسية لحالة الغلاف الجوي فإنه لا يذكر ضمن العناصر المعتمدة لتحديد حالات الطقس والمناخ لاستحالة قياسه، ولكن يظل وجوده كامنا في المتغيرين الآخرين (درجة الحرارة والضغط)، والمتغيرات الأخرى المشتقة منها وعادةٍ ما يستعاض عنه بالكثافة.
وكما يبدو فإن هناك إجماع عالمي تقريبا على اعتماد متغيرات حالة الطقس والمناخ بالعناصر الرئيسية المقاسة التالية :
درجة حرارة الهواء "Air Temperature"
الضغط الجوي "Atmospheric Pressure"
الرطوبة الجوية "Humidity Atmospheric"
الرياح "Wind"
الغيوم "Cloudiness"
مدى الرؤيا "Visibility"
الهط,ل "Precipitations"
السطوع الشمسي "Sunshine"
ومن الدراسات ما تعد الإشعاع الشمسي الوارد الى سطح الأرض "التشمس" Income Solar Radiation" عنصرا من عناصر حالات الطقس والمناخ المقاسة (1، 6، 7، وذلك على الرغم من إجماع الغالبية العظمى من الباحثين المناخيين والمترولوجيين على أنه من العوامل المؤثرة في عناصر حالات الطقس والمناخ والحافز الأساسي في تفعيلها بشكل مباشر أو غير مباشر وليس عنصرا من عناصرها، وهذا هو الصواب، ويؤكد على ذلك أيضا المصنف المترولوجي "Glossary Of Meteorology" (9).
وبالإضافة الى هذه العناصر المقاسة فعليا يمكن إدراج نوعين آخرين من عناصر الطقس والمناخ، وهي ما تعرف بالعناصر المشتقة "Derived Elements" والعناصر المساندة "Proxy elements" (7، 10، 11(.
1-6-1- عناصر الطقس والمناخ المشتقة(Derived elements) :
وهذه العناصر لا تقاس مباشرة وإنما تشتق (تحسب) بوساطة معادلات رياضية باستخدام عناصر الطقس والمناخ المقاسة. وعادة ما تستخدم هذه العناصر في دراسات وأبحاث الطقس والمناخ التطبيقية، وهي عديدة منها:
آ- التبخرنتح (Evapotranspiration):
يعد التبخرنتح التبخرنتح، أو ما يعرف بالحاجة المائية "Water Needs" أو المتطلبات المائية "Water Requirements" للنباتات والمحاصيل الزراعية، قرينة لقوة التبخر الجوية الكامنة، ويبين مقادير الحاجة المائية للمحاصيل الزراعية والنباتات تحت شروط طقس ومناخ معينة. وعلى الرغم من وجود مقاييس لقياسه مباشرة، فإن بعضها غير دقيق ولا يعول عليها، وبعضها الآخر باهظ الثمن والتكلفة وغير موفر في معظم المؤسسات العلمية وغير متاح للباحثين والأفراد الذين لهم علاقة بالنشاطات الزراعية والمائية والمناخية، ولذلك يفضل حسابه من المعادلات الرياضية المناخية باستخدام قياسات لعناصر الطقس والمناخ مثل مقدار الطاقة الشمسية الإشعاعية "التشمس" ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية وسرعة الرياح وغيرها من العناصر.
ب- قرائن الراحة (Comfort indices):
تعد قرائن الراحة قرينة لشعور الإنسان بالراحة تحت شروط مناخية معينة، وعادة تحسب بوساطة معادلات رياضية مناخية باستخدام درجة الحرارة والرطوبة النسبية وغيرها من عناصر الطقس والمناخ.
ج- قرائن الجفاف (Aridity indices):
تستخدم قرائن الجفاف عادة في التصنيف المناخي لتحديد الأقاليم الجافة عن غيرها من الأقاليم. وتحسب بوساطة معادلات رياضية مناخية باستخدام كميات الأمطار ودرجة الحرارة أو الرطوبة النسبية أو التبخر وغيرها من عناصر الطقس والمناخ.
د- معامل تبريد الرياح (Wind chill factor):
يعد معامل تبريد الرياح قرينة لمقدار تناقص درجة الحرارة بسبب تزايد سرعة الرياح.
هـ- درجة أيام فصل النمو (Growing season degree days):
تعتمد درجة أيام فصل النموْ قرينة حرارية لملائمة المواقع الجغرافية حرارياً لنموْ المحاصيل الزراعية. وهي عبارة عن مجموع درجات الحرارة المناسبة لنموْ المحاصيل الزراعية والنباتات الواقعة فوق درجة حرارة معينة خلال أيام فصل النمو.
و- درجة أيام التدفئة ("HDD" Heating degree days):
تعتمد درجة أيام التدفئة قرينة حرارية لبرودة المواقع الجغرافية. وهي عبارة عن مجموع درجات الحرارة الواقعة دون درجة حرارة معينة (18.3 ْ مئوية) خلال فترة معينة عنده تحتاج المساكن للتدفئة.
1-6-2- عناصر المناخ المساندة ( :(Proxy elements
بالحقيقة فإن هذه العناصر ليست عناصر مقاسه لحالات الغلاف الجوي، لكنها شواهد ودلائل يستدل بوساطتها عن حالات المناخ السائدة في الماضي البعيد قبل مئات وآلاف السنين واستنتاج ما كان يجري خلالها. وتتمثل بالأوابد الأثرية بما تحتويه من مباني ونقوش وصناعات فخارية ورقم تاريخية وكتابات ورسوم على جدران الكهوف والقصور والمعابد. كما تتمثل بالحفريات الجيولوجية وأحفورياتها (مستحاثاتها) خلال طبقات الصخور، والحفريات عبر الطبقات الجليدية القطبية، وبتغير مستويات البحار والأنهار والبحيرات. وتتمثل أيضا بحلقات نمو الأشجار المعمرة والمتحجرة وبحبوب طلعها المحفوظة خلال طبقات طمي البحيرات ورسوباتها.



1-7- حالات الطقس والمناخ :
لا شك في أن حياة الإنسان ونشاطاته المختلفة الاجتماعية والاقتصادية مرتبطة ارتباطا وثيقا بشكل مباشر أو غير مباشر بحالات المناخ, ويبدو هذا واضحا في أنماط حياته ومسكنه ولباسه وأنواع زراعته. لكن مع ذلك تظل حالات الطقس مؤثرة تأثيرا هاما جليا وملموسا في حياة الناس, لأنها، كما ذكر سابقا، تشكل الحالات التفصيلية لحالات المناخ الجارية خلالها.
1-7-1- تصنيف حالات الطقس:
عادة ما تكون بعضا من حالات الطقس مواتية للنشاطات الإنسانية ومنها ما يكون معيقا ومثبطا لها. ويسعى الناس لتوقع حالات الطقس ليستفاد من الملائم منها وتجنب أضرار السلبي منها. وينصب اهتمام المناخيين والمترولوجيين وصناع القرار على حالات الطقس المتطرفة العشوائية التي تجعل حالات المناخ الاعتيادية مشوشة غير واضحة، وعلى ما يصاحبها من ظواهر طبيعية خطرة قد تسبب أضرار بالغة في حياة الناس وممتلكاتهم. ومثال على ذلك حدوث المحل الناجم عن انحباس الأمطار وشحها وعن شدة التبخرنتح, وحدوث الفيضانات العارمة نتيجة للعواصف المطرية الشديدة الفجائية، وحدوث الصقيع القاتل عندما تتدنى درجة الحرارة بسرعة دون درجة التجمد وكذلك حدوث العواصف المدمرة عندما ينخفض الضغط الجوي بحدة مؤديا إلى ازدياد سرعة الرياح، وغيرها من هذه الحالات. ولقد لوحظ أن 75% من الحوادث المدمرة للبشرية ناجمة عن حالات الطقس والمناخ المتمثلة بالفياضات وعواصف الهوريكان والمحل، و25% فقط من هذه الحوادث ناجمة عن الهزات الأرضية (12). لذلك يهتم العلماء كثيرا في معرفة حالات الطقس هذه وتوقع حدوثها وتصنيفها ومعرفة العوامل المؤدية لها.
حالات الطقس كثيرة ومتنوعة، فمثلا، تعتمد عمليات الرصد الجوي السنوبية حوالي 99 حالة طقس محتملة الحدوث كما هو مبين في الشكل 1. وبما أن هذه الحالات متغيرة وتتوالى عشوائيا زمانا ومكانا، فإن عملية تصنيفها في مجموعات محددة ومميزة تضم كل منها حالات متشابهة أو قريبة من بعضها البعض أمرا ليس سهلا.
في الوقت الحاضر , أصبحت عمليات تصنيف حالات الطقس ميسرة أكثر باستخدام البرامج الحاسوبية المتطورة وتطور وسائل الإعلام و تبادل المعلومات. ومن الدراسات ما تصنف حالات الطقس خلال فصول السنة في ثمان حالات وفقا لأصناف الكتل الهوائية السائدة (13)، ومنها ما يصنفها في أكثر من إحدى عشرة حالة استنادا لأنماط من الضغط الجوي (14)، وهناك من الدراسات ما يزيد على ذلك أو ينقص.
1-7-2- حالات المناخ و الأصناف المناخية :
بما أن حالات المناخ واضحة وثابتة ويتوقع حدوثها وتكرارها في أوقات معينة من شهور وفصول السنة دائما، فقد كان ميسرا تصنيفها في مجموعات وأصناف محددة تتكرر في المكان سنة بعد سنة بشكل رتيب ومعروف لدى الناس، والجميع يترقبها و يعد العدة لاستقبالها، لذلك حددت أصناف لحالات المناخ معروفة عالميا، ولكل صنف منها خصوصيته وسماته المحسوسة الناتجة عن تفاعل عناصر حالته، وسميت هذه الأصناف وفقا للمواقع و الأقاليم الجغرافية التي تسود فيها كما يلي:
أولا : مناخ العروض الدنيا, ويشتمل على:
المناخ الاستوائي الرطب
المناخ الموسمي
المناخ المداري الرطب الجاف
المناخ المداري الجاف
ثانيا : مناخ العروض الوسطى, ويشتمل على:
المناخ شبه المداري الجاف
المناخ شبه المداري الرطب
مناخ البحر المتوسط
مناخ السواحل الشرقية المحيطي
مناخ العروض الوسطى الجاف
المناخ القاري الرطب
ثالثا : مناخ العروض العليا، ويشتمل على:
مناخ الغابات البادرة (التايغا)
مناخ التو ندرا
مناخ الغطاء الجليدي (القطبي(
رابعا: مناخ المرتفعات الجبلية

1-8- العوامل الرئيسة المتحكمة بالطقس والمناخ:
هناك العديد من العوامل التي تؤثر بشكل مباشر وغير مباشر في حالات الطقس والمناخ، ومن هذه العوامل ما يكون تأثيرها على مقياس صغير محلي ومؤقت تؤثر بحالات الطقس وتعرف بمعدَلات الطقس "Weather Modifications" أو ضوابط الطقس "Weather Controls". ومنها ما يكون تأثيرها على مقياس شاسع عالمي ودائم، تؤثر بحالات المناخ وتتحكم فيها، وتعرف بعوامل المناخ "Climate Factors" أو ضوابط المناخ "Climate Controls" (9، 15(.

1-8-1العوامل المتحكمة بالطقس "Weather Controls":
تعرف العوامل المتحكمة بالطقس بأنها أي جهد أو عمل يبذل لتعديل حالات الطقس بغية تحسينها أو تجنب تأثيراتها الضارة، وتتمثل بما يلي:
1- الحد من حدوث الصقيع في الحقول الزراعية وعلى وطرق المواصلات.
2- تفريق الضباب المتشكل فوق الطرق السريعة والمطارات.
3- تبديد الغيوم المتشكلة فوق المطارات والمناطق المحيطة بها.
4- استمطار الغيوم.
5- تثبيط البرق الناجم عن العواصف الرعدية فوق المناطق الغابية لتجنب حدوث الحرائق.
5- الحد من هطول البرد وتجنب الأضرار الناجمة عنه.
إقامة مصدات للرياح للحد من سرعتها أو لتغيير اتجاهها.
تعديل خصائص العواصف العاتية مثل الهوريكان والحد من تأثيراتها المدمرة.

1-8-2- العوامل المتحكمة بالمناخ "Climate Controls":
تعرف العوامل التي تنتج الحالات المناخية في مكان ما بالعوامل المتحكمة بالمناخ أو عوامل المناخ، وهي بالحقيقة نفسها العوامل المنتجة لحالات الطقس، وأهمها:
1- الإشعاع الشمسي الوارد إلى سطح الأرض "التشمس" ( Isolation):
يعد التشمس من أهم العوامل المؤثرة بالمناخ، فهو المولد لعناصر حالاته جميعها بشكل مباشر وغير مباشر، وبسبب الشكل الكروي للأرض ودورانها حول الشمس تتلقى أجزاؤها مقادير مختلفة من التشمس. فيصل إلى العروض الجغرافية الدنيا الاستوائية والمدارية، حيث تسقط الأشعة الشمس عمودية أو شبه عمودية، أكبر قدر من التشمس. بينما يصل العروض العليا والقطبية، حيث تسقط الأشعة الشمسية مائلة دائما، أقل المقادير منه. ويقدر أن نسبة ما يصل العروض العليا والقطبية من التشمس يقل عن 20% عما يصل منه إلى العروض الدنيا الاستوائية والمدارية.
وبسبب هذا التباين في كمية التشمس الساقطة على سطح الأرض تتباين قيم الضغط الجوي وتتولد الرياح العالمية هابة عبر العروض الجغرافية ومن مكان الى آخر على سطح الأرض، وتتولد التيارات المائية عبر البحار والمحيطات.
2- طبيعة السطوح وألوانها:
تلعب طبيعة السطوح والأجسام وألوانها دورا هاما في تحديد مقادير التشمس الصافية الواصلة الى سطح الأرض وتباينها من مكان إلى آخر. إذ تتمتع السطوح البيضاء وفاتحة اللون، مثل الثلج والرمل، بمعامل انعكاسية للأشعة الشمسية (ألبيدو) كبير وبالتالي تمتص مقادير قليلة من التشمس. بينما يكون ألبيدو السطوح السوداء وداكنة اللون، مثل الصخور البازلتية والغابات، قليل فتمتص كميات أكبر من التشمس. وبشكل عام يكون ألبيدو المسطحات المائية ضئيل جدا لقدرة الأشعة الشمسية على اختراقها والغوص في أعماقها. وعلى العكس من ذلك يكون ألبيدو المساحات القارية كبير نسبيا. ويؤدي هذا التباين إلى إيجاد المزيد من التباينات المحلية والإقليمية الفصلية في كميات التشمس الواصلة الى سطح الأرض وفي قيم الضغط الجوي وفي توليد الرياح المحلية.
بالإضافة إلى ذلك، لا تظل طاقة التشمس الحرارية ثابتة الشكل. فعندما تصل الأشعة الشمسية إلى سطح الأرض تدخل في سلسلة من التحويلات الدائمة والمتزامنة تختلف طبيعتها باختلاف طبيعة السطوح الساقطة عليها. وتتحول خلالها إلى أشكال مختلفة من الطاقة الحرارية المحسوسة والطاقة الحرارية الكامنة للتبخر والطاقة الكامنة والطاقة الحركية تتواجد باستمرار في الغلاف الجوي وعلى سطح الأرض. وتساهم هذه التحولات أيضا في وجود التباينات الحرارية المحلية، وتيسر نقل الطاقة بمختلف أشكالها بواسطة الغلاف الجوي من مكان الى آخر على سطح الأرض.
3- البعد والقرب من المسطحات المائية:
تعد البحار والمحيطات من العوامل الرئيسة المؤثرة في حالات المناخ، وحالات طقسها، السائدة على سطح الأرض للأسباب التالية:
آ- تغطي البحار والمحيطات حوالي 71% من مساحة الكرة الأرضية، وبالتالي فإن حوالي 71% من كتلة الغلاف الجوي ترزخ فوقها وتكون في تماس مباشر معها وتكتسب صفاتها، لذلك فأنها تشكل مصدرا للكتل الهوائية والرياح الرطبة.
ب- تقوم البحار والمحيطات بدور خزانات عظيمة للطاقة الحرارية الشمسية، لقدرتها الفائقة على امتصاصها، وتحويلها إلى طاقة كامنة تستخدمها في تبخير مياهها، وبالتالي فإنها تبث قدرا عظيما من الطاقة الحرارية خلال قاعدة الغلاف الجوي بالتماس وبالإشعاع عند تحرير الطاقة الحرارية الكامنة في مياهها المتبخرة عندما تتكاثف على شكل طاقة حرارية محسوسة.
ت- تشكل البحار والمحيطات مع الغابات المصدر الرئيس للرطوبة الجوية الموجودة في الغلاف الجوي، والتي تنتقل إليه بالتماس والتبخر. وبالتالي فإنها تشكل مصدر الهطول على سطح الأرض. ولذلك تكون المناطق الساحلية والتي تصلها المؤثرات البحرية والمحيطية أكثر رطوبة وهطولا من المناطق القارية البعيدة عنها.
ث- تشكل البحار والمحيطات مصدر المنخفضات الجوية والرياح الرطبة المؤدية لحدوث الهطول. كما إنها مصدرا للعديد من الحالات الجوية المتطرفة مثل عواصف الهوريكان والتورنادو والنينيو واللانينيا والتسونامي وغيرها التي تصيب الأقاليم الساحلية.
ج- تعمل التيارات المائية البحرية الباردة والحارة، على نقل الطاقة الحرارية وتبادلها بين العروض الجغرافية المختلفة، مؤدية إلى تعديل خصائص حالات المناخ في سواحل المناطق التي تجري أمامها.
ح- تنظم البحار والمحيطات مع النباتات كميات ثاني أكسيد الكربون (CO2) الموجودة في الغلاف الجوي.
4- المرتفعات الجبلية:
تلعب المرتفعات الجبلية دورا هاما في تعديل خصائص عناصر حالات الطقس والمناخ والتحكم بها. فمع الارتفاع عن سطح البحر تنخفض درجات الحرارة، ويقل الضغط الجوي، وتعتدل خصائص الغيوم، وتزداد كميات الهطول، وتعتدل سرعة الرياح واتجاهها، وغيرها من الخصائص. ذلك مما يؤدي الى تباين الأنواع المناخية وحالات الطقس المصاحبة لها على السفوح الجبلية. وبوجود المرتفعات الجبلية الساحلية ينحصر دور المؤثرات البحرية على السفوح المواجهة للبحار والسهول الساحلية، حيث تسود الأراضي الرطبة وشبه الرطبة، بينما يلتغي تأثيرها أو يقل على السفوح المعاكسة والمناطق الواقعة خلفها، حيث تسود الأراضي شبه الجافة والصحارى الجافة.

1-9- العوامل المحلية المتحكمة بالطقس والمناخ:
1- الأراضي المتصحرة:
ويقصد بالأراضي المتصحرة تلك الأراضي الزراعية والرعوية والغابية التي كانت منتجة ثم تدهورت بيئتها بسبب الاستخدامات الإنسانية السيئة المفرطة ، المتمثلة بالنشاط الزراعي الحثيث دون ترشيد والرعي والاحتطاب الجائرين واتساع المدن وإقامة المواقع السكنية الجديدة على حساب الأراضي الزراعية والغابية، أو تلك الأراضي التي تدهورت بسبب الشروط المناخية القاسية المتمثلة بتوالي سنوات المحل العجاف وأصبحت غير منتجة ومشابهه للبيئات الصحراوية. وتعد هذه الظواهر من أهم العوامل المعدلة للحالات المناخية على المستوى المحلي. إذ تتغير نسبة الألبيدو للسطوح مع تغير ألوانها وطبيعتها، وتتغير بالتالي خصائصها الحرارية والرطوبية، ذلك مما يؤدي إلى حدوث حالات معدلة من الطقس والمناخ.
2- تلوث الهواء في المدن الكبرى:
من المعلوم أنه يوجد في الغلاف الجوي غازات، مثل بخار الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) وأكسيد النتروز (N2O) ومركبات كلوروفلوروكاربون (CFCS) أو كلوروفلوروميثان (CFMS) بالإضافة إلى الجسيمات (aerosols) وذرات الغبار الدقيقة، تمتص بعضا من الأشعة الأرضية وتمنعها من الفرار إلى الفضاء، وتعود وتشعها لسطح الأرض فتزيد حرارتها. وتعرف هذه الغازات والمركبات بغازات البيوت الخضراء (greenhouse gases) أو غازات الاحتباس الحراري. وعندما تزداد مقاديرها في الغلاف الجوي بسبب النشاطات البشرية المختلفة عن مستوياتها العادية، كما هو الحال في هواء المدن، يزداد فعلها الحراري المدفئ لسطح الأرض، إذ تمتص هذه الغازات بعضا من الأشعة الأرضية الحرارية وتمنعها من النفاذ الى الفضاء، وتعرف هذه الظاهرة بالاحتباس الحراري (heat trapping). ولذلك تتعدل خصائص المناخ الحرارية والرطوبية والهطولية في المدن وتبدو متباينة نسبيا عما حولها من المناطق مشكلة ما يعرف بالجزر الحرارية (heat islands).
ويعتقد العديد من العلماء المناخيين أن ظاهرة الاحتباس الحراري ستتجاوز حدود المدن وستكون عامة وشاملة لمناخ الأرض كله وستؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بضع درجات مئوية في القريب العاجل، محدثة تغيرات مناخية إقليمية وعالمية دائمة متمثلة بتغيرات في الأنماط الحرارية والتهطالية وخصائص فصول السنة.

1-10- مقاييس الطقس المكانية والزمنية:
تعبر مقاييس الطقس عن أبعاد حالة الطقس الجارية أو أبعاد ظاهرة من ظواهرها والمدة الزمنية التي تستغرقها. فتجري حالات الطقس وفقا لأربعة مقاييس مساحية وزمنية وهي:
آ- المقياس الأصغري (Micro scale):
وتشمل الدوامات الهوائية الصغيرة الجارية على سطح الأرض ولا تتعدى مساحاتها عدة أمتار وحتى عدة سنتيمترات وتدوم عدة دقائق.
ب- المقياس المتوسط (Mesoscale):
مثل العواصف المطرية الرعدية المنفردة التي تتراوح مساحتها بين عدة كيلومترات مربعة وتدوم حوالي ساعة، والعواصف الرعدية المتتالية التي تناهز مساحتها مئات الكيلومترات المربعة وتدوم حوالي يوم، والعواصف الرعدية المعقدة الضخمة التي تصل مساحتها إلى حوالي 50000 كم2 وتدوم عدة ساعات من الزمن وحتى عدة أيام (5، 16). وقد تتطور بعض العواصف الرعدية المعقدة وتتنقل خلال إقليم شاسع من الأرض لتصبح ذات مقياس سنويي (واسع).
ت- المقياس السنوبي "الواسع" (Synoptic scale):
وتشمل السيكلونات "الأعاصير" (Cyclones) وأضداد الأعاصير (Anticyclones) الضخمة التي تتمركز في العروض الوسطى، وعواصف الهوريكان المدارية وتناهز مساحتها عدة آلاف من الكيلومترات المربعة وتدوم بين حوالي خمسة أيام وأسبوعين (17).
ث- المقياس العالمي (Global scale):
تشمل حالات طقس شاسعة المساحة، تتراوح مساحتها بين 5000-10000 كم2 وتتمثل في التموجات الكبيرة في الرياح العالمية وظهور نطاق تلاقي ما بين المدارين وفي ظاهرة آل نينيو، وتدوم عدة أسابيع.

1-11- المقاييس المناخية المكانية:
ويعبر عنها بمقدار المساحة من سطح الأرض التي تجري فيها دراسة الحالات المناخية. فتجري الدراسات وفقا لمقاييس مكانية مختلفة. فمنها ما يدرس على مساحات صغيرة جدا ومنها ما يدرس على مساحات متوسطة ومنها ما يدرس على مساحات شاسعة. وقد أتفق عالميا على تقسيم الدراسات المناخية وفقا لمقاييس المساحات التي تجري فيها كما يلي:
آ- المناخ أصغري المقياس (Micro scale climate):
يشتمل دراسة الحالات المناخية على مساحات صغيرة جدا قرب سطح الأرض أوعليه وحتى ارتفاع تنعدم عنده تأثير خصائص السطح، ويقدر بحوالي عدة أمتار. وعادة ما يقدر هذا الارتفاع بأربعة أضعاف ارتفاع النباتات والمحاصيل الزراعية أو الأبنية. وتجري قياسات عناصره عند سطح الأرض أوعليه مباشرة أو حتى داخل التربة. ومن الأمثلة على ذلك دراسة المناخ في الحقول الزراعية وفي شوارع المدن وفي الأودية الصغيرة وسفوح المرتفعات والمواقع المغلقة مثل البيوت والمصانع والبيوت الخضراء والكهوف وغيرها. وعلى هذا الأساس يمكن تقسيم المناخ الأصغري إلى عدة أقسام (9) أهمها: المناخ الأصغري للمدن (Urban Microclimate )، والمناخ الأصغري للنباتات والمحاصيل الزراعية (Vegetation Microclimate)، والمناخ الأصغري للمواقع المغلقة(Crypto climate).
والحقيقة أن مجالات المناخ الأصغري واسعة جدا ولها دراسات خاصة بها ولا تغطيها الدراسات المناخية العادية. إذ ينصب اهتمام الدراسات المناخية عادة على حالات المناخ في مساحات كبيرة متوسطة المقياس وواسعة المقياس والتي تجري قياسات عناصرها في محطات الرصد الجوية العادية.
ب- المناخ متوسط المقياس (Mesoscale climate):
يشتمل دراسة الحالات المناخية في مواقع تناهز مساحاتها عدة هكتارات وإقليم تتراوح مساحاتها بين عشرات ومئات الكيلومترات المربعة شاملة أقاليم مثل الغابات والوديان والأحواض النهرية والسواحل والمدن الكبيرة.
ت- المناخ واسع المقياس (Macro scale climate):
يتناول دراسة الحالات المناخية في مساحات شاسعة تناهز مئات أو آلاف الكيلومترات تشمل بلدان وأقاليم واسعة وقارات بأسرها، مثل الإقليم الاستوائي أو الإقليم المداري أو إقليم البحر المتوسط أو الإقليم القطبي.
ث- المناخ عالمي المقياس (Global scale climate):
يشتمل دراسة الحالات المناخية على سطح الكرة الأرضية كلها أو أحد نصفيها.
الفرق بين مقاييس الطقس ومقاييس المناخ:
مما تقدم لا بد أنه قد تبين الفرق بين مقاييس الطقس والمناخ. مع ذلك ولكي يزال الالتباس الذي قد يساور البعض، يجب التأكيد على هذا الفرق وتوضيحه. فتبين مقاييس الطقس أبعاد الحالة الجوية نفسها أو ظاهرة من ظواهرها ومدة بقائها، بينما تبين المقاييس المناخية أبعاد الموقع الذي تدرس فيه الحالات المناخية ومساحته.

1-12- المناخ العادي والتباين والتذبذب والتغير المناخي ومقاييسها الزمنية:
تعتري الحالات المناخية اختلافات وتباينات تجري وفقا لمقاييس زمنية مختلفة،لا بد من التعرف عليها ومعرفة الفروق بينها وكيفية التعامل معها. وتتمثل هذه الاختلافات في مفاهيم عديدة أهمها:
آ- المناخ العادي (Normal climate):
يعرف المناخ العادي بأنه "حالات المناخ المتوقعة الحدوث في مكان ما خلال فترة معينة من السنة (شهر أو فصل معين)". ويمكن أن يعبر عن المناخ العادي بطريقة موضوعية (Objective) باستخدام المعايير الإحصائية التي تتمثل بالمتوسطات والمعدلات الحسابية وانحرافاتها المعيارية المشتقة خلال فترات طويلة من الزمن لعناصر الحالات المناخية المقاسة، أو بطريقة حسية ((Perceptive تعتمد على إدراك الناس ومعرفتهم بالخبرة بالشروط المناخية المؤدية للمناخ العادي أو غير العادي (4).
وغالبا ما تبنى أحكام الناس وقراراتهم على مجموعة من المشاهدات والأحاسيس اكتسبوها من معاصرتهم لحالات مناخية جرت خلال فترات قصيرة (عدة سنوات) وحديثة من الزمن. وعادة ما تختلف أحكامهم حول تحديد حالات المناخ العادية وحالاته غير العادية بسبب اختلاف الأعمال والنشاطات التي يزاولونها. فما يراه البعض مناخا عاديا قد يراه آخرون مناخا غير عادي. فمثلا تبدو حالات المحل التي تصيب الأراضي شبه الجافة للبعض حالات مناخ غير عادية وشاذة، بينما هي بالحقيقة ومن وجهة النظر الموضوعية جزء لا يتجزأ من المناخ العادي.
ب- الفصلية (Seasonality):
وتعرف الفصلية بأنها "التعاقب الطبيعي للفصول خلال السنة". يحل فصل الشتاء ويليه فصل الربيع ثم فصل الصيف ففصل الخريف في كل سنة. والناس جميعهم مدركين هذا التعاقب الفصلي ويعرفون سمات المناخ السائد في كل فصل من هذه الفصول في الأصقاع التي يعيشون فيها، وأنشطتهم الاجتماعية والاقتصادية جميعها متكيفة معها. وكذلك الأمر بالنسبة للحياة النباتية والحيوانية كلها مرتبطة بها وتجري وفقا له. وتحدث الفصول وتتعاقب كل سنة نتيجة لدوران الأرض حول الشمس وميلان محورها عن الوضع العمودي بمقدار27` 23 ْ وبنفس الاتجاه.
التباين المناخي (Climate variability):
يعرف التباين المناخي بأنه "التباين الحاصل في الحالات المناخية بين السنين، أي خلال الشهور نفسها والفصول نفسها بين سنة وأخرى". ومثال على ذلك التباين الحاصل في كميات الهطول وفي درجات الحرارة بين سنة وسنة خلال شهر أو فصل معين.
ولا شك في أن الناس، من خلال خبراتهم المتوارثة، يدركون أن الفصول تتكرر سنويا ولكن الشروط المناخية لا تتكرر فيها بشكل متناسق بين سنة وأخرى وأن هناك تباينات من نوع ما لا بد وأن تحدث بين السنين. ومن هذه التباينات ما يكون طفيفا محتملا ومنها ما يكون متطرفا قاسيا يشوش حالات المناخ العادي مؤديا الى كوارث حقيقية، كما هو الحال عند حدوث المحل أو الفيضانات المدمرة أو عند حدوث ظاهرة "ال نينيو" (El Niño).
ت- التذبذب المناخي (Climate fluctuation):
يعرف التذبذب المناخي بأنه "التباين المناخي الذي يستمر ويتوالى خلال عدة سنين متتالية مستغرقا حوالي حقبة من الزمن (عشر سنوات) أو نحوها". ومثالا على هذه التذبذبات حالات المحل التي عصفت بإقليم السهل السوداني الإفريقي خلال الستينات والسبعينات من القرن الماضي مؤدية الى تصحر الأراضي الرعوية والزراعية، لكنها توقفت في أواخر الثمانينات وتمكنت بعض الأراضي من استعادة إنتاجيتها من جديد (18). ومن الأمثلة عليها أيضا تكرر عواصف الهوريكان العاتية المدمرة في المحيط الأطلسي خلال فترة رجوع تقدر بحقبة من الزمن. فقد بينت البيانات المناخية أن عواصف الهوريكان كانت أكثر تكرارا خلال الفترة بين 1944-1967 من الفترة بين 1968-1991 ثم بدت أكثر تكرارا ونشاطا من أي وقت آخر في الفترة بين 1995-2000 (19). ومن الأمثلة الجيدة على هذه التذبذبات المناخية أيضا جريان نهر كلورا دو في أميركا. فخلال الفترة بين 1900-1920م كان صبيب النهر السنوي غزيرا لكنه انخفض بحدة خلال الفترة بين 1920-1980م (20).

ث- التغير المناخي (Climate change):
يعرف التغير المناخي بأنه "تبدل راسخ في نظام مناخ الأرض يجري ويدوم وفقا لمقاييس طويلة الأمد من الزمن، يحصل خلال قرون عديدة أو حتى آلاف من السنين، جرى في الماضي ولكنه من المحتمل أن يحدث في المستقبل". ومثالاً على هذه التغيرات المناخية العصور الجليدية المتعاقبة خلال الفترة بين 75000-10000 قبل الآن، التي غطت خلالها الجليديات القارية السميكة مساحات شاسعة من أوروبا وأميركا الشمالية وغطت الجليديات الجبلية أجزاء شاسعة من أميركا الجنوبية وآسيا وإفريقيا عدة مرات. وكان آخرها ما عرف بالفترة الباردة التي حدثت بين 12800- 11500 قبل الآن (4). ثم تلتها فترة دافئة تراجعت خلالها الجليديات في الفترة بين 10000-6000 قبل الآن، ثم سادت فترة أكثر دفأ بين 1000-1250 قبل الآن، تلاها ما يعرف بالعصر الجليدي الصغير (Little Ice Age ) خلال الفترة بين 1500- 1850 م (5، 7، 15، 17، 19، 21، 22، 24، 26)، . وخلال هذه الفترات جرت تغيرات مناخية طويلة الأمد نتج عنها مناخات مختلفة كليا عن بعضها البعض دام كل منها عدة قرون أو عدة آلاف من السنين. وقد دلت الدراسات أن مناخ الأرض ظل خلال الألفين السنة أو أكثر الماضية مستقرا لم يتغير (23)، ولكن بعض الباحثين يتوقع حدوث تغير مناخي مفاجئ في غضون عدة عقود القادمة (24).

1-12-1- الفرق بين التغير المناخي والتباين والتذبذب المناخي:
من المثير حقا أن كثير من الناس ما يخلط بين مفهوم التغير المناخي وبين مفهوم التباين والتذبذب المناخي. وعلينا أن ندرك هنا أنه عندما يجري الحديث عن التغير المناخي فالمقصود هو تبدل كلي في نظام المناخ حدث في الماضي البعيد منذ عدة قرون أو عدة آلاف من السنين ويحتاج لمثل هذا الزمن ليحدث من جديد. ولهذا يسمي البعض هذا التغير بالتغير المناخي العميق "Deep climate change" (4). ولا يمكن ملاحظة التغير المناخي خلال حياة جيل من الأجيال البشرية، وإنما يستدل على حدوثه من خلال ما تكشفه الحفريات الجيولوجية من أحفوريات (مستحثات) محفوظة في طبقات الصخور الرسوبية المتشكلة عبر العصور الجيولوجية، وترسبات الطمي في البحيرات وحلقات نمو الأشجار وما تكشفه الحفريات الآثارية في المواقع التي سكنها إنسان ما قبل التاريخ في العصور الحجرية أو من خلال دراسة الطبقات الجليدية المتراكمة في الأصقاع القطبية. بينما بالمقابل فإن التباين والتذبذب المناخي يحدث مرارا وتكرارا خلال فترات زمنية قصيرة عبر حياة أي جيل من الأجيال البشرية.

1-12-2- أسباب حدوث التباين والتذبذب المناخي:
تجمع الدراسات على أن أسباب التباين والتذبذب المناخي يحدث عن عمليات داخلية تجري بين مكونات نظام المناخ تؤثر فيها وتتأثر بها، وتسبب شذوذات تحدث على مقياس واسع في حركة الجو العامة بين سنة وأخرى أو عدة سنين متتالية (25، 26). تؤدي هذه الشذوذات الى عرقلة عملية النقل الحراري والرطوبة عبر العروض الجغرافية أو تسرعها، ذلك مما يؤدي الى ظهور تباينات وتذبذبات مناخية عالمية. وترجع الكثير من الدراسات حدوث الشذوذات في دورة الرياح العامة الى تغيرات في تركيب الغلاف الجوي وتلوثه وتزايد حمولته من الغبار والجسيمات الناجمة عن النشاطات الطبيعية والإنسانية، أو بسبب التصحر الذي يؤدي الى تغير طبيعة سطح الأرض بسبب النشاطات الزراعية المنهكة والرعي والتحطيب الجائرة وازدياد المساحات العمرانية. بينما يراها البعض الآخر نتيجة لتغيرات دورية تصيب الطاقة الشمسية الإشعاعية المصاحبة لدورات البقع الشمسية (أقاليم غامقة اللون باردة نسبيا تظهر على سطح الشمس)، خاصة الدورات قصيرة الأمد التي تتراوح مدتها بين 11-22 سنة. مع ذلك يراها علماء المناخ والأرصاد الجوية المعاصرون ليست أكثر من تباينات عادية تجري خلال الحالات المناخية وتقع ضمن التوقعات الإحصائية المناخية العادية.

1-12-3- أسباب حدوث التغير المناخي:
يحدث التغير المناخي بسبب عمليات خارجية عن نظام المناخ تؤثر فيه ولا تتأثر به. وتتمثل هذه العمليات في تغيرات فلكية بطيئة مستمرة في مدار الأرض حول نفسها وحول الشمس. و يعتقد وفقا لنظرية أو آلية ميلانكوفتش "Milankovitch Mechanism" ، نسبة للعالم اليوغسلافي الذي اقترحها (5، 7، 15، 17، 19، 24)، وجود ثلاث دورات فلكية منتظمة تجري متزامنة وباستمرار. ووفقا لهذه الآلية فإن زاوية ميلان محور الأرض عن الوضع العمودي (Obliquty) تتغير باستمرار بين 48` 521 ْ و24` 24 ْ خلال حوالي 40000 أو 41000 سنة، وتساوي في الوقت الحاضر 27` 23 ْ، وتتناقص حوالي 0.5" ثانية سنويا. ويختلف شكل مدار الأرض حول الشمس من الشكل الدائري الى الشكل البيضاوي (الإهليلجي) كل حوالي 90000 سنة وبالعكس كل 10000 سنة. بالإضافة الى ذلك يتمايل محور الأرض صانعا دورة كاملة خلال 21000 أو 27000 سنة يتغير أثنائها اتجاهه، ويتغير معه وقت الفصول تدريجيا، كما يتغير موقع الحضيض "Perihelion" (أقرب مسافة بين الأرض والشمس) وموقع الأوج "Aphelion" (أبعد مسافة بين الأرض والشمس) في مدار الأرض حول الشمس. وتدل الحسابات أن وقت الفصول يتأخر عن موعده يوما واحدا كل 70 سنة، وبذلك سينتقل اتجاه محور الأرض من نجم القطب الى نجم فيجا (Vega) ، وينتقل وقت الحضيض من 4 يناير (كانون الثاني) الى 4 يوليو (تموز) في حوالي 10500 أو 13500 سنة. ولا شك أن لمثل هذه التغيرات الفلكية القدرة على إحداث تغيرات مناخية طويلة الأمد تدوم عدة آلاف من السنين.
وتعتقد بعض الدراسات مؤخرا أن الاحتباس الحراري الحاصل بسبب تزايد كل من غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) وأكسيد النتروز (N2O) ومركبات كلوروفلوروكاربون (CFCS) أو كلوروفلوروميثان (CFMS) بالإضافة الى الجسيمات (aerosols) وذرات الغبار الدقيقة في الغلاف الجوي، ستساهم في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي بين 1.5 ْ- 5.8 ْ درجة مئوية، وارتفاع مستوى سطح البحر بين 0.09-0.88 م بحلول عام 2100م، مؤدية الى حدوث تغير مناخي عميق (27).

1-13- علم المناخ والأرصاد الجوية:
لقد أدى تعقيد العمليات الجارية في الغلاف الجوي وكثرة الدراسات والأبحاث التي تناولتها إلى تقسيمها إلى ثلاثة علوم أساسية وهي:
آ- علم الفضاء (Aerology):
يتناول دراسة ما يعرف بالغلاف الجوي الحر خلال امتداده العمودي وما يجري في طبقاته من عمليات فيزيائية وتفاعلات كيميائية. وحاليا يتعامل معه كجزء من علم الأرصاد الجوية (9، 25).
ب- علم الأرصاد الجوية (Meteorology):
هو العلم الذي يتناول دراسة حركات الغلاف الجوي وخصائصه الفيزيائية والكيميائية والظواهر الجارية فيه، وتفاعلاته مع سطح الأرض والمحيطات، ودراسة حالاته قصيرة الأمد وتحليلها بغية التنبؤ بحالات الطقس مستخدما القوانين الفيزيائية والرياضية للتوصل إلى أهدافه. كما يتناول قياس عناصر الطقس والمناخ وحفظها في بيانات خاصة.
ت- علم المناخ(Climatology) :
هو العلم الذي يدرس المناخ، ويعنى في جمع البيانات الخاصة بعناصره وتحليلها، وتصنفها مكانيا وتركيبها في حالات وأنماط ونماذج متميزة. ويسعى لمعرفة أسباب حدوث الحالات المناخية وتكررها وتوقع حدوثها, ويعمل على تحليل الفروق المناخية، ومعرفة أسباب حدوثها، ومعرفة النتائج الناجمة عنها المؤثرة في مكونات البيئة الطبيعية الحيوية والفيزيائية وخاصة تلك المؤثرة في النشاطات الإنسانية الاقتصادية والمعيشية بأشكالها المتعددة. ويعمل على استخدام البيانات المناخية وتطبيقها في أيجاد حلول للمشاكل البيئية.
ولعلم المناخ فروع عديدة أهمها: المناخ البياني(Climatography) ، المناخ الفيزيائي(Physical climatology) ، المناخ التطبيقي(Applied climatology) ، المناخ الزراعي(Agricultural climatology) ، مناخ الكتل الهوائية(Air mass climatology) ، مناخ الطيران(Aviation climatology) ، المناخ الحيوي(Bioclimatology)، المناخ الديناميكي(Dynamic climatology) ، المناخ الطبي(Medical climatology) ، المناخ واسع المقياس (Microclimatology)، المناخ متوسط المقياس(Microclimatology)، المناخ الأصغري(Microclimatology) ، المناخ القديم(Paleoclimatology) ، المناخ السنوبي (Synoptic climatology)، مناخ الهواء العالي (Upper air climatology) ، المناخ الوصفي (Descriptive climatology).

1-12-1- العلاقة بين المناخ والأرصاد الجوية والجغرافيا:
خلال القرن الماضي، احتدم الجدل، وما زال، بين علماء الأرصاد الجوية وعلماء الجغرافيا الطبيعية حول تبعية علم المناخ لاختصاص كل منهما. فكلا الفريقين يرى أنه جزء لا يتجزأ من مجاله ويدَعي تبعيته الكلية له. ويرى علماء الأرصاد الجوية أنه إذا ما نظر بشكل عام لعلم الأرصاد الجوية على إنه دراسة كاملة للغلاف الجوي فيجب أن يعد علم المناخ فرع أساسي منه (9). والحقيقة أن علاقة المناخ الحميمة بالطقس تجعل علم المناخ جزءا من علم الأرصاد الجوية. لكن بالمقابل فأن موضوعاته تتعلق بشروط مناخية تجري في مواقع على سطح الأرض، تؤثر فيها وتتأثر بها، ذلك مما يجعله أيضا جزءً من علم الجغرافيا. وفي محاولة لحسم هذا الجدل يرى البعض أن علم المناخ علم تطبيقي لا يتبع كليا للأرصاد الجوية ولا الى الجغرافيا، تعتمد طرقه على الأرصاد الجوية ولكن أهدافه ونتائجه جغرافية (28).
الجدول 1: شرح شفرة الطقس الموجودة في الجدول 1.

SYNOP CODE
WW Present weather (manned station)

WW=00-49 No precipitation at the station* at the time of observation


WW=00-19 No precipitation, fog,(except for 11 and 12), duststorm,
sandstorm, drifting or blowing snow at the station
at the time of observation or, except for 09 and 17,
during the preceding hour

00 Cloud development not observed or observable }characteristic
01 Clouds dissolving or becoming less developed } state of sky
02 State of sky on the whole unchanged } during the
03 Clouds generally forming or developing } past hour
04 Visibility reduced by smoke haze
05 Haze
06 Widespread dust in suspension in the air, not raised by
wind at or near the station at the time of observation.
07 Dust or sand raised by the wind at or near the station at
the time of the observation, but no well-developed dust
whirl(s), and no sandstorm seen: or, in the case of ships,
blowing spray at the station
08 Well developed dust whirl(s) or sand whirl(s) seen
at or near the station during the preceding hour or
at the time of observation, but no duststorm or sandstorm
09 Duststorm or sandstorm within sight at the time of
observation, or at the station during the preceding hour
10 Mist
11 Patches of } shallow fog or ice fog
12 More or less continuous } less than 2 m on land or 10 m at sea
13 Lightning visible, no thunder heard
14 Precipitation within sight, not reaching the ground or surface of sea
15 Precipitation within sight, reaching ground or the
surface of the sea, but distant, i.e. estimated to
be more than 5 km from the station
16 Precipitation within sight, reaching the ground or
the surface of the sea, near to, but not at the station
17 Thunderstorm, but no precipitation at the time of observation
18 Squalls } at or within sight of
) the station during
19 Funnel cloud(s) or tuba1 } the preceding hour or
) at time of observation

WW=20-29 Precipitation, fog, ice fog or thunderstorm at the station during
the preceding hour but not at the time observation

20 Drizzle (not freezing) or snow grains }
21 Rain (not freezing) } Not
22 Snow } falling
23 Rain and snow or ice pellets } as shower(s)
24 Freezing drizzle or freezing rain }
25 Shower(s) of rain
26 Shower(s) of snow, or of rain and snow
27 Shower(s) of hail, or of rain and hail
28 Fog or ice fog
29 Thunderstorm (with or without precipitation)

WW=30-39 Duststorm, sandstorm, drifting or blowing snow

30 }Slight or { has decreased during the preceding hour
31 }moderate duststorm { no appreciable change during the preceding hour
32 }or sandstorm { has begun or increased during the preceding hour
33 }Severe { has decreased during the preceding
34 }duststorm { no appreciable change during the preceding hour
35 }or sandstorm { has begun or increased during the preceding hour
36 Slight or moderate drifting snow } Generally low
37 Heavy drifting snow } (below eye level)
38 Slight or moderate blowing snow } Generally high
39 Heavy blowing snow } (above eye level)

WW=40-49 Fog or ice fog at the time of observation

40 Fog or ice fog at a distance at the time of observation, but not at the
station during the preceding hour, the fog or ice fog extending to a
level above that of the observer
41 Fog or ice fog in patches
42 Fog or ice fog, sky visible } has become thinner during
43 Fog or ice fog, sky obscured } preceding hour
44 Fog or ice fog, sky visible } no appreciable change
45 Fog or ice fog, sky obscured } during the preceding hour
46 Fog or ice fog, sky visible } has begun or has become thicker
47 Fog or ice fog, sky obscured } during the preceding hour
48 Fog or ice fog, sky visible
49 Fog or ice fog, sky obscured

WW=50-59 Drizzle

50 Drizzle, not freezing, intermittent } slight at time
51 Drizzle, not freezing, continuous } of observation
52 Drizzle, not freezing, intermittent } moderate at time
53 Drizzle, not freezing, c

شكرا ياستاذ خالد