چرخة آب – آب و هوا (5) 

 قبل از آزمايش

دانش آموزان انواع ابرهاي نزديك به جبهه هاي آب و هوا را تشخيص مي‌دهند.

اهداف:

   مقايسه هواي سر و گرم

بررسي جبهه هاي مختلف آب و هوا

لغات:

جبهه ها

 كم فشار

پرفشار

 فشار جوي

مواد:

 كاغذ تكليف

پيش زمينه:

فشار جوي سيستم هاي آب و هوايي را حركت مي‌دهد. هواي سرد چگالتر از هواي گرم است و اين امر باعث فشار هواي بالاي هواي سرد است. هواي گرم كه سبك تر است باعث فشار پايين مي‌شود. در ناحية پر فشار، مولكولهاي هوا به هم نزديكتر از ناحيه كم فشار هستند. هوايي گرم فشار كمتري را روي زمين ايجاد مي‌كند كه اين امر ناحيه كم فشار را بوجود مي آورد. هواي سرد وقتي روي اقيانوسها است واقعاً سطح آب را در آن ناحيه پايين خواهد برد و در مقابل هواي گرم، سطح آب را بالا مي آورد.

هواي سرد چگالتر و سنگين تر است و هواي گرم را كه سبك تر است به سمت بالا مي راند. ميزان هواي گرمي كه رانده مي‌شود به ميزان بزرگي برخورد بستگي دارد. جاييكه اين دو تودة هوا به هم مي‌رسند، «جبهه» ناميده مي‌شود. چگونگي برخورد اين جبهه هاي متفاوت باعث تغيير الگوهاي آب و هوايي مي شود. به ياد داشته باشيد كه تغييرات دمايي متنوعي هواي سرد و هوايي گرم باعث تشكيل انواع آب و هواهاي مختلف مي‌شود.

جبهه ها هنگامي تشكيل مي شوند كه توده هاي هوا به هم تصادف مي‌كنند. در اين حالت توده هاي هوا تا زمانيكه ميزان دما و رطوبت آنها مشابه هم نشوند، با هم مخلوط نمي‌شوند. هنگاميكه هواي گرم جايگزين هواي سرد روي زمين مي شود، جبهه به عنوان جبهه گرم درنظر گرفته مي‌شود. هنگاميكه هواي سرد جابگزين هواي گرم روي زمين مي‌شود، جبهه به عنوان جبهة سرد بيان مي‌شود.

ويلهلم بجركنز (Vilhelm Bjerkens)هواشناس نروژي وجود يك تودة هواي مجزا كه

 مخلوط نمي‌شود را كشف كرد و آنرا جبهه مرز ناميد. مشاهدات و يادداشت هاي

 وي باعث هدايت سايرهواشناسان به فهم اينكه چگونه جبهه ها ايجاد شده و حركت

مي كنند، باشد.

روش:

1 – با نگاهي به كاغذ كار «جبهه سرد» به هواي سردي كه به سختي هواي گرم را مي‌راند، اشاره دارد. نوع آب و هواي خلق شده شامل باران ها و طوفانها مي‌باشد. اين نوع آب و هوا را جبهة سرد مي‌گويند «جبهه گرم» به هواي گرمي كه آرامي به زير هواي سرد مي‌رود مي‌گويند. ابرهاي گسترده بارانزا با دورة زماني زياد، آب و هواي رايج هستند، اگرچه اين امر نامنظم است. اين نوع آب و هوا را جبهة گرم مي‌گويند. دانش آموزان مي‌بايستي ناحية بين دو توده هر دياگرام را به عنوان جبهه برچسب بزنند.

2 – اطلاعات زير را دربارة جبهه هاي سرد و گرم براي بچه ها بخوانيد. سپس آنها بايد سعي كنند كه اين اطلاعات را روي كاغذ تكليف بكشند. اگر دانش آموزانتان انواع مختلف ابرها را به ياد ندارند، ممكن است بخواهيد با آنها انواع مختلف ابر را دوره كنيد. سيروس، ابرهاي مرتفعي هستند كه ابرهاي يخي و رشته‌اي هستند. كومولوس، ابرهاي با ارتفاع متوسط و پف كرده هستند كه با فاصلة نزديكي نسبت به هم قرار مي‌گيرند. استراتوس، لاية يكنواخت بلندي از ابرهاي شبيه به مه هستند، اما روي زمين ديده نمي‌شوند، نيمبوس براي ابرهاي تيرة معمولا باران زا به كار برده مي‌شوند.

جبهة گرم: هواي گرم و شرجي از بخشهاي استوايي روي لبه‌اي از هواي قطبي سرد. هواي گرم بر روي هواي سرد حركت مي كند. ابرهاي سيروس رشته مانند و ابرهاي سيروستراتوس شيري توري مانند در اين جبهه شكل مي‌گيرند. روي جبهه هواي گرم، ابرها با آلوستراتوس روي ابرهاي نيمبوستراتوس خاكستري و بزرگ ضخيم مي‌شوند. يك طوفان باراني در بخش زيري جبهه قرار مي گيرد.

- جبهه سرد: ابرهاي كومولوس در حال ضخيم شدن،‌نشانه اي از آمدن جبهة سرد در جاهاييكه قطب هواي سرد به طور واضح در زير هواي گرم و شرجي استوايي قطع مي‌شود. جبهة سرد داراي شيب بسيار بيشتري از جبهه گرم است، و حركت هاي به سمت بالاي قوي، طوفانهاي سختي بوجود مي آورد. كومولونيمبوس هاي عظيم در امتداد اين جبهه بوجود مي‌آيد و بارانهاي شديد و يا تندباد هايي را توليد مي‌كند.