يمتد الهواء المحيط بسطح الأرض لعدة مئات الكيلومترات حيث تقل كثافته بالارتفاع إذ من المعروف أن نصف حجم الهواء المحيط بالأرض يوجد في المنطقة التي تمتد إلى ارتفاع ستة كيلومترات، حيث يظهر النقص الواضح في كميات الأوكسجين نتيجة لتضاؤل كثافة الهواء بحكم الارتفاع. ومن المعلوم أن الغلاف الغازي الذي يحيط بالكرة الأرضية ينقسم إلى ثلاث طبقات تعرف أقربها إلى سطح الأرض بطبقة التروبوسفير (Troposphere) التي يتراوح ارتفاعها ما بين 8 و 15 كيلومتراً، وفي هذه الطبقة تقل الحرارة بمعدل درجة مئوية واحدة لكل مائة وخمسين متراً. وترجع أهمية هذه الطبقة في دراسة عناصر المناخ من درجات الحرارة وتوزيع الضغط وهبوب الرياح وكميات تساقط الأمطار إلا أنها المنطقة التي تحدث بها معظم التغيرات اليومية في الظواهر الجوية بجانب أنها المكان الذي يحتوي على معظم كميات بخار الماء والأوكسجين وثاني أكسيد الكربون. أما الطبقة التي تليها أو الستراتوسفير (Stratosphere)، والتي تمتد إلى ارتفاع (90) كيلو متراً فتتميز بثبات درجة حرارتها وخلوها من العواصف.

أما آخر هذه الطبقات الاينوسفير (Lonosphere) فتبدأ من الارتفاع الأخير، وقد تستمر إلى علو أو ارتفاع يقرب من أربعمائة كيلومتراً ولكن تبين نتيجة لذلك الارتفاع تميز غازات هذه المنطقة بالخفة مما جعل غازي الهيدروجين والهليوم يسودان جو هذه الطبقة .

يأتي الضغط الجوي في المرتبة الثانية بعد الحرارة، عند الحديث عن تعريف عناصر المناخ، ومع ذلك فإن الضغط الجوي في أي مكان ليست له تلك الأهمية المباشرة على ظروف البيئة سواء الطبيعية منها أو البشرية، كما هو الحال مثلاً في حالة كل من الحرارة والأمطار، ولكن مع هذا فإن أثره هام وكبير جداً، على الحركة العامة للرياح وسقوط الأمطار بالتالي .

ومن المعلوم أن أقرب التعريفات لاصطلاح المناخ (Climate) قد ارتبط بتعريف يرتبط بظروف الحياة اليومية ألا وهو تعريف معنى الطقس (weather) الذي يعني في أبسط صورة الحالة الجوية في مكان ما وفي وقت معين أما المناخ فيمثل الحالة الثابتة والدائمة للجو في مكان ما خلال سنوات عديدة والتي تنشأ من تكرار نفس العوامل المؤثرة في الطقس.

يتكون الهواء من خليط من العناصر وبعض الغازات ولو أن مجمل القول يتحدد في ثلاث مكونات أساسية تشمل الأولى العديد من الغازات التي تبقى محافظة على طبيعتها الغازية مهما تغيرت الظروف ويكون بخار الماء طرفاً هاماً من ذلك الخليط والذي من أهم قدراته المحافظة على حالته الغازية أو تحوله إلى السيولة أو إلى الصلابة إذا ما دعت الظروف لإحداث تلك التغيرات، كما أن الهواء الذي نصفه بالشفافية يحمل في الواقع العديد من بقايا الأجسام الصلبة كنوبات الضباب ومفتتات الأملاح.

وكما هو معروف فإن غازي النيتروجين والأوكسجين يشكلان ما يقرب من (99%) من حجم أي كتلة هوائية وذلك بواقع (78%) نتروجين و (21%) للأوكسجين، أما باقي النسبة فتضم كلاً من غازات الأرجون وثاني أكسيد الكربون والنيون والهيليوم وغازات أخرى عديدة.

ووفقاً للقانون الطبيعي للغازات الهوائية فإن الضغط الجوي (ض) ودرجة الحرارة (ح) وحجم الهواء (ج) يتوقف على بعضها في متغيراتها الخصائصية ولذا فإن أي تغير في أحدهم سيؤثر بالتالي على العناصر الأخرى. وعلى هذا فإن الضغط الجوي يختلف نظراً للتغير في درجة الحرارة، أو حجم الهواء، أو الغازات كثافة الهواء أو الارتفاع وقد اكتشف بويلز (Boyles) عام 1661 العلاقة بين الضغط والكثافة واقترح أنه عندما تكون درجة الحرارة ثابتة فإن حجم الهوائية يختلف عكسياً مع ضغط الهواء.

وفي عام 1802 توصل تشارلز (Charles) إلى أن العلاقة وطيدة بين درجة الحرارة وكثافة الغازات، ولذا فإنه إذا ما كان الضغط الهوائي ثابتاً، فإن حجم الهواء يختلف مباشرة مع درجة الحرارة.

ويعرف الضغط الجوي بأنه عبارة عن القوة الناتجة عن ضغط الهواء أو ثقله، وقد عرف منذ زمن بعيد أن هذا الضغط أو الثقل يتغير من وقت لآخر ومكان لآخر، ولو أن الإنسان لا يشعر بأثر ذلك كما هو الحال مع ومن التغيرات الحرارية التي نحس بها وربما طوال الوقت.

ويقاس الضغط الجوي ببعض الأجهزة كالبارومتر الزئبقي وبارومتر أنرويد (Aneriod) والبار وجراف التي جميعها تقيس الضغط الجوي بالبوصة الزئبقية أو الملليبار حيث أن البوصة الزئبقية تساوي (33.85) مليباروهناك نوعان من نظم الضغط الجوي أولهما مناطق ضغط مرتفع تسمى بأضداد الأعاصير (Anticyclone) أو الارتفاعات وثانيهما مناطق ضغط منخفض تسمى بالأعاصيرأوالانخفاضات.

وقد جاء هذا التباين بين هذين النمطين من أنواع الضغط إلى سببين كتلة رئيسيين يتمثل أولهما في اختلاف الظروف الحرارية (Thermai) بين هوائية وأخرى، أو بحكم حركة ديناميكية الكتل الهوائية ذاتها أو بحكم تفاعل هذين العاملين معا.

وتلعب دورة تباين الفصول الأربعة خلال السنة والتي تنجم عما يعرف بحركة الشمس الظاهرية في اختلاف كميات الحرارة المكتسبة للأسطح المعرضة لها، ومن هنا كان لا بد أن يختلف توزيع الضغط على سطح الكرة الأرضية، بين اليابس وبين الماء وبين الموقع الجغرافي لهذه أو تلك من المناطق من المعروف أن الهواء الساخن يتمدد وبالتالي يخف وزنه ويرتفع إلى أعلى بينما يهبط الهواء البارد بحكم ثقله إلى أسفل ومن هنا نستخلص أن السبب الأساسي والأول في هبوب الرياح هو الاختلاف في الضغط الجوي من مكان لآخر ومن فترة زمنية لأخرى، مما يعني أن هبوب الرياح ما هو إلا محاولة تلقائية من الطبيعة لإيجاد حالة من التوازن بين نوعين متضادين من أنواع الهواء أحدهما يعلو وآخر يدفع إلى أسفل.

وبناء على ذلك فإن ما يتوقع لحركة الرياح والحالة هذه، أن الرياح ستهب مباشرة وفي خط مستقيم من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض، الأمر الذي لا يحدث طوال الوقت وفي جميع الجهات، لأن حركة دوران الأرض حول نفسها لم تجعل منها مكاناً ثابتاً الأمر الذي ترتب عليه أن نهب الرياح بانحراف عن الاتجاه المباشر لها، لأنها بالفعل تنحرف على يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وعلى يسار ذلك الاتجاه في نصف الكرة الجنوبي كما أظهر ذلك القانون المعروف بقانون (Ferrel Low) الذي يعتمد على اختلاف سرعة دوران الأرض عند خطوط العرض المختلفة، حيث تبلغ أقصاها عند المنطقة الاستوائية وتقل تدريجياً كلما اتجهنا نحو القطبين . ليس هذا فقط  فكما أن سرعة الرياح تختلف باختلاف درجة عمق مناطق الضغط المنخفضة، وأن هذه السرعة تختلف أيضاً باختلاف الارتفاع عن سطح الأرض حيث تحد العوائق السطحية المختلفة من تلك السرعة كما تعمل في الكثير من الأحيان إلى تغيير اتجاه تلك الرياح أو تقسيمها، فقد ثبت فيما يخص النقطة الأولى أن سرعة الرياح تبلغ ضعف سرعتها على ارتفاع قرابة عشرة أمتار عما هي عليه على السطح.

وتقسم الرياح عادة إلى أنواع مختلفة لعل من أهمها الرياح السطحية الدائمة وهي الرياح التي تهب في الجزء الأسفل من الغلاف الغازي على ارتفاع يتراوح بين عشرة آلاف وعشرين ألف قدم. ولعل من أهم الأقسام الصغرى للرياح المذكورة ما يعرف بالرياح التجارية (Trade Wind) التي تهب من نطاقي الضغط المرتفع المداري إلى منطقة خط الاستواء.

أما النوع الثاني الذي يخرج من منطقتي الضغط المرتفع المشار إليها (عند منطقة دائرة عرض 30 درجة شمالاً وجنوباً والمتجهة نحو منطقة الضغط المنخفض عند الدائرتين القطبيتين فإنها تعرف باسم الرياح الغربية أو بالرياح العكسية (Westerly) في أغلب الأوقات. كما تتحرك من منطقتي الضغط المرتفع عند القطبين رياح تعرف باسم الرياح القطبية وتتجه هي الأخرى نحو منطقتي الضغط المنخفض عند الدائرتين القطبيتين.

كما يوجد ما يعرف بالرياح الموسمية وهي رياح كما يحمل اسمها تهب في مواسم معينة نتيجة أثر مباشر للاختلافات الحرارية بين اليابس والماء بحيث يؤدي ذلك إلى تغيير في الضغط الجوي بين فصل وآخروذلك بسبب اختلاف درجة التسخين والبرودة بين اليابس والماء كما أن هناك أنواعاً من الرياح ذات الطابع المحلي القبلي والخماسين والسيروك، والهرمتان وأنواع عديدة أخرى، ومعلوم أن هذا النوع من الرياح ينشأ معظمه بسبب تباين الظروف في توزيع الضغط، ولكن على نطاق يرتبط بإقليم معين والأنواع المذكورة تتسم بأنها رياح محلية حارة، وعلى النقيض من ذلك تهب بعض الرياح المحلية الباردة كالمسترال التي تهب من وسط فرنسا عبر وادي الرون، وكرياح البورا التي تعرفها منطقة البحر الأدرياتيكي.

ويقع بين النوعين السابقين بعض الرياح المحلية التي تتميز بالدفء كرياح الفوهن التي تهب على الجهات الجنوبية لكل من فرنسا وألمانيا، وكرياح الشنوك التي تهب على غرب الولايات المتحدة وتجتاز جبال الروكي ثم تهبط وتتجه نحو الشرق بعد أن ترتفع درجة حرارتها.

كما أن بعض الجهات المدارية وفي العروض الوسطى بالذات تشهد نظماً يومية للرياح كنسيم البحر ونسيم البر اللذان يلعبان دوراً محسوساً في تغير الطقس حيث يهب النسيم نحو اليابس الساخن أثناء النهار ومن اليابس البارد نحو الماء أثناء الليل وما يميز هذا النوع من الرياح بجانب ما تحدثه من آثار محببة إلى السكان أنها محدودة الانتشار والاتساع إذ لا يزيد عرض المناطق التي تتأثر بها على عشرين كيلومتراً، ويشبه هذا النوع ما يعرف بنسيم الجبل ونسيم الوادي وبالذات في المناطق التي تغطيها جبال أو تكسوها غطاءات جليدية ومما تجدر الإشارة إليه أن منطقة العروض المدارية المشار إليها تشهد حدوث عواصف من أنواع مختلفة.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(1) د. إبراهيم زرقانة الجغرافيا الطبيعية القاهرة 1967 الرنجي، ص277.

(2) فهمي هلالي أبو العطا - الطقس والمناخ - 1970 إفرنجي، ص132.