دانلود مقاله اثر توفان بر اکوسیستم و موجودات زنده

مقدمه ای بر توفان : یکی از پر آسیب ترین و کشنده ترین حوادث توفان است.

وقتی توفان ها به کنار ساحل می رسند، با خود نشان یک موج از آب اقیانوس را در امتداد خط ساحلی می آورند، بادهای شدید، گرد و بادهای سخت و باران های شدید و سیل را به همراه می آورند.

در طول توفان، خانه ها، مغازه ها، جاده ها و پل ها به واسطه بادهای سریع و قوی و یا امواج شدید تخریب شده یا آسیب می بینند .

آشغالهای حاصل از بادهای سریع و قوی می توانند آسیب زننده باشند.

جاده ها و پل ها با سیلاب خراب می شوند و یا به وسیله آشغالهای همراه توفان مسدور می شوند در توفان های بزرگ (مثل اندرو) نیروی باد به تنهایی می تواند تخریب وحشتناکی را ایجاد کند.

درختان و خطوط نیرو قطع می شوند و خانه ها و ساختمانهای سست نابود می شوند.

این خسارت ها فقط به خط ساحل محدود نیستند.

اغلب آسیب ها تا صدها مایل هم کشیده می شوند.

توفان ها و پتانسیل تخریبی آنها بوسیله مقیاس Saffir – Simpson از 5-1 شماره گذاری می شوند، توفان گروه 1 کمترین نیروی تخریبی را دارد و توفان گروه 5 بیشترین قدرت تخریب را داراست.

سه نوع آسیب در اثر توفان رخ می دهد : آسیب توسط باد : بادهای نیرومند توفان با توان mph74 یا بیشتری می توانند ساختمانهای سست و خانه هاید متحرک را نابود کنند.

آشغال هایی چون علائم، سقف ساختمان ها، ستون ها، مواد و کوچک خارج از خانه ها مثل گلوله های پروازی در توفان ها به حرکت در می آیند.

آسیب موج های توفان : موج های توفان گنبد بزرگی با پهنای 100-5 ماده ی آب هستند که تا خط ساحل نزدیک جایی که توفان دارد خستگی می شود می رسند، موج های بالای آب تخریب کننده هستند.

توفان های شدید به همراه آب کنار ساحل کم عمق تر، به تشکیل موج های قوی تری می انجامد.

آسیب توسط سیل : باران های گسترده در خشکی اغلب بیشتر از 6 اینچ هستند و سیل های کشنده و هلاک کننده ای را تولید می کنند.

در نواحی خشکی این مورد بیشترین خطر را دارد.

نواحی که در معرض خطر توفان هستند عبارتند از : خلیج آتلانتیک و خلیج ایالات متحده از تگزاس، کاربین و نواحی استوایی یا سینیک غربی، از هاوایی، کدام تا ساموئای امریکا و اسپانیا.

توفان های گروه 1 هم ممکن است باعث مرگ، انهدام ملک و سیل شوند و باید جدی گرفته شوند (با این که کمترین نیروی تخریبی را دارند).

نواحی ساحلی باید در موقع نزدیک شدن توفان تخلیه گردند.

توفان : باد به عنوان یکی از عوامل ایجاد کننده تغییرات آب و هوایی عامل ایجاد پدیده ای با طبیعی تکان دهنده و خشن و مخرب به نام توفان می باشد.

منظور از توفان در خشکی معمولاً یک وضعیت بر آشفته هواست که در آن باران سنگین می بارد و توأم باران سنگین می بارد و توأم با رعد و برق و بادهای شدید است.

توفان در دریا اغلب به صورت یک تند باد بسیار شدیدی می باشد.

توفان در عرض جغرافیایی که ایالات متحده قرار گرفته معمولاً مساحتی به حدود صدها کیلومتر را یکباره فرا می گیرد.

این توفان خاکی از گردبادهای بسیار وسیعی است که به گرد نقطه ای که فشار جو کم است پیوسته می چرخند.

توفان هایی از این قبیل در جایی شروع می شوند که هوای گرم و مرطوب مناطق گرمسیری که به سمت شمال برخاسته، برخورد می کنند.

در برخی جاها، هوای گرم مانند کمپانی در شکم هوای سرد بیشتر وی می کند، نوک این پیکان نقطه ای از جو کم فشار را ایجاد می کند.

آن گاه به هوای این منطقه، از هر سو بادها یورش می آورند و کم کم توفانی بر فراز آن گسترده می شود.

در هر جایی که هوای سرد با هوای گرم برخورد می کند، نخست اندکی از آن دو به هم می آیند، سپس هوای گرم که سبک تر است در یک سطح اریب وار بالا می رود.

بر اثر این جریان، هوای گرم و مرطوب خنک می شود و چون به حالت اشباع برسد، ابری پدید می آورد که شاید هم برف یا باران از آن ریزش کند.

در نیمکره شمالی گردش زمین سبب می شود که باد به سمت راست متمایل شود.

از این دو توفان در آن جا در جهتی مخالف گردش عقربه ساعت رخ می دهد.

این جریان در واقع شبیه به باد است اما به مقیاسی بسیار بزرگتر از آن.

توفان های دریای چین و توفان هایی که در شمال خط استوا رخ می دهند، معمولاً در اواخر تابستان و یا در پائیز بر فراز آب های گرم استوایی، شروع می شود.

جریان آن ها به سوی مغرب یا شمال غربی در مسیری است که کم کم به طرف راست انحنا می یابد.

علت ویرانی های ناشی از توفان دو مورد است : یکی سرعت سرسام آور خود با دو دیگری کاهش هولناکی که در فشار جو پدید می آورد.

دیوار خانه ها و همچنین ساختمانهایی که طعمه این توفان ها می شوند به کلی در هم فرو می ریزند.

اثر توفان بر اقیانوس : در غیاب چرخش کره زمین، انتظار می رود که باد جریانهای اقیانوسی و در مسیر تنش خود ایجاد و تقویت کند.

به هر حال نیروی کوریولیس، حرکت آبهای اقیانوسی را تا زاویه معینی نسبت به آب منحرف می سازد و حالت نهایی را از آنچه ما انتظار داریم پیچیده تر می سازد.

علاوه بر آن مرزهای قاره ای دخالت می کنند و به این پیچیدگی می افزایند.

نیروی گرما و باد نیز به حرکات قائم منجر می شود که به چرخش ترموهالین معروف است، به این ترتیب گردش عمومی یک میدان جریان پیچیده است که تحت تأثیر عوامل مختلف قرار دارد.

در بین جزئیات فراوان الگوهای جریان سطحی مشخصه ای وجود دارند که از جمع زدن آنها جریان عمومی اقیانوس ها شکل می گیرد.

جنبه تکراری الگوهای جریان.

چرخش های (gyre) جنب حاره ای هستند که سر تا مسر بخش شرق – غرب حوضه های هر اقیانوس را در هر دو نیمکره در بر می گیرند.

معروفترین مثال چرخش (gyre) آتلانتیک شمالی است که قسمت غربی آن از سیستم گلف استریم جریان فلوریدا تشکیل شده است که متعاقباً با طی کردن عرض اقیانوس در جهت شرق در عرض های 45 درجه تا 50 درجه، جریان آتلانتیک شمالی می شود.

در نزدیک اروپا این جریان به یک جریان قوی تر فناوری به سمت جنوب و جریان نروژی به سمت شمال منشعب می شود.

پاسخ اقیانوس به یک توفان یا هاریکان در حال حرکت : اقیانوس توسط آشفتگی هایی که از عرض آن عبور می کنند به حرکت وا داشته می شود.

برای حرکت های ؟؟؟، اثرات تغییرات نیروی کوریولیس با عرض جغرافیایی در دریاهای عمیق مهم هستند.

در حالیکه برای دریاهای کم عمق اثر مرزهای جانبی مهم هستند.

علامت های توفان : StORM SIGNAES مشاهدات مربوط به وضعیت هوا را می توان به دو دسته تقسیم کرد : با کمک وسایل 2) بدون کمک وسایل برخی از عناصر هواشناسی نظیر فشار و دما و کمیت هایی هستند که بایستی به کمک دستگاههای مخصوص اندازه گیری شوند.

توفان های خیلی شدید را می توان از فاصله یک صد مایلی یا بیشتر بر روی صفحه را دار کشف و مشاهده کرد.

هشدارهای بصری و گزارشات رادیویی توفان برای کشتیرانی مورد استفاده قرار می گیرد و با مشاهده وضعیت هوا و ابرها و با کمک دستگاه ها نوع هشدار فرق می کند.

همچنین می توان با مراجعه به کتابهای مخصوص تشریح علامات توفان، وقوع، نوع و قدرت توفان را تشخیص داد.

به جهت یکپارچگی و یکنواختی در گزارشات مربوط به توفان، تعاریف زیر به صورت گسترده ای عمومیت پیدا کرده است : نوع اخطار وضعیت باد (بوفورت) هشدار تند باد GALE WARNING قدرت 9-8 هشدار توفان WARNING STORM قدرت 11-10 *هشدار توفند HVRRICANE WARNING قدرت 12 * در مناطق مختلف اساسی مختلف نظیر «Cyclone Typhoon» و غیره دارد.

توجه : در مجموع به این سه نوع اخطار، هشدارهای توفان می گویند.

بیشتر کشورها این هشدارها را بوسیله رادیو و در گویشی ساده مخابر می کنند و بعلاوه در ایستگاههای ساحلی نصب هشدارهای بصری معمول است.

اصول مربوط به گزارش توفان را می توان از جلد سوم کتاب «ADMIRALTY LIST OF RADIO SIGNALS» استخراج کرد و جهت تشریح علائم بصری توفان می توان به کتب «SAILING DIRECTIONS» مربوط به هر منطقه مراجعه نمود.

هشدارهای توفان ممکن است به دو گویش گزارش شود (زبان کشور مخاربه کننده و زبان انگلیسی) و معمولاً این هشدارها حاوی مطالب و اطلاعات زیر هستند : مخابره بین المللی (TTT) نوع هشدار (تند باد، توفان یا توفند) زمان مرجع به وقت گرینویچ نوع اختلال جوی که باعث هشدار گردیده (مثل کانون فشار خیلی پایین) و مقدار فشار در مرکز این کانون اختلال بر حسب میلی بار.

توفان و عرض جغرافیایی اختلال جوی در زمان مرجع سمت حرکت و سرعت اختلال جوی در زمان مرجع گستردگی و وسعت تأثیر قدرت و جهت باد در قسمتهای مختلف نواحی متأثر اطلاعات بیشتر نظیر مدت احتمالی وقوع تند باد * مثال : «TTT» فشار وقوع توفان، ساعت 1600 به وقوع گرینویچ مورخه 4 اوت، کانون فشار خیلی پائین، فشار مرکزی980 میلی بار، موقعیت 45 درجه شمالی و 27 درجه عربی، در حال حرکت در سمت شمال شرقی با سرعت 30 گره دریائی همراه با بادی به قدرت 8 در سطحی به وسعت 400 میلی از مرکز، قدرت این باد تا فاصله 200 میلی از مرکز ربع دایره واقع در شمال شرقی10 تا 11 خواهد بود.

در طول بیست و چهار ساعت آینده انتظار می رود کانون کم فشار تخفیف پیدا کرده و همزمان با کاهش جزئی در سرعت باد به طرف شمال تغییر مسیر دهد.

پدیده های هوای بد، اکوهای کاملاً متفاوتی در روی صفحه رادار را ایجاد می کند که از سایر اکوهای راداری کاملاً متمایز است و یک صفحه رادار ممکن است نشان دهنده تصویر واقعی توفانها با توجه به مقدورات بر رادار مربوطه باشد.

راداریست با تجربه با مشاهده اکوهای مربوطه بر روی صفحه رادار می تواند مسیر دقیق حرکت گستردگی و نحوه توسعه توفان را محاسبه و چند ساعت زودتر از رسیدن توفان، هشدار مربوطه را به مبادی ذیربط و سایر کشتیها اعلام نماید.

جبهه های گرم، اکوهای غیر مشخصی از خود بجای می گذارند و معمولاً به صورت بی قاعده، ناحیه بزرگی از صفحه رادار را می پوشانند، با توجه به خصوصیت تغییر پذیر جبهه های گرم که در رابطه با نزولات ایت جبهه است، اکوهای مزبور دارای شفافیت گوناگون می باشند.

بعنوان مثال بارشهای ریز بارانی سبک در این جبهه می تواند باران سبک و سپس نیمه سبکی را بدنبال داشته باشند.

توفانهای چرخشی استوائی با توجه به اکوی بزرگ، یکپارچه، شکل مدور و حلقه های که بر روی صفحه رادار تشکیل می دهند بسادگی قابل تشخیص هستند .

این اکوها با مقایسه با اکوهای سایر پدیده های هوائی، سطح بزرگتری از صفحه رادار می پوشانند و کاملاً روشن و مشخص هستند.

چشم یا مرکز توفان ممکن است ظاهر مشخصی از اکوی مربوط را بخود تخصیص دهد و حتی اگر این مرکز در خارج از صفحه رادار قرار گرفته باشد، اغلب تخمین موقعیت آن از روی انحناء مربوط به اکوهای گردان ابر، امکان پذیر است.

گردباد : گردباد یا تورناد و توفان باد شدیدی است که به عنوان یک حلقه در حال چرخش معرفی شده است.

کلمه تورناد و از زبان اسپانیایی و یا زبان پرتغالی گرفته شده است.

کلمه ی تورنر هم به معنای چرخیدن است .

این پدیده شگفت انگیز در هوا به طور ناگهانی سراسر دنیا ظاهر می شود، گرچه معمولاً در نواحی از آمریکا، خاور دور و آمریکای شمالی اتفاق می افتد.

تشکیل گرد باد : گردباد 4 همراه چندین توفان توسعه می یابند، به طوری لایه ای از هوای سرد به زیر هوای گرم می رود و این عمل باعث صعود هوای گرم می شود، گردبادهای روی آب یا گردبادهای دریایی غالباً در نبود انتقال گرما و یا در دماهای مختلف مشاهده، می شوند.

صدمات وارده از یک گردباد در نتیجه سرعت بالای باد می باشد.

فصل گردباد ها در آمریکای شمالی ماه مارس و اوت است، گردبادها می توانند چندین بار در سال رخ بدهند.

آنها معمولاً در بعد از ظهر و عصر ها اتفاق می افتند.

بالای هشتاد در صد از گردبادها میان ظهر تا نیمه شب رخ می دهند.

در کانادا به طور متوسط از 80 گردبادی که سالیانه رخ می دهد، 2 کشته، 20 زخمی و باعث دهها میلیون دلار کانادایی خسارت می شود.

به طور میانگین در آمریکا از 000/100 تندراسترم سالیانه، 1000 گرد باد و تقریباً 50 کشته در هر گردباد بوده است.

لیست مردگان گردباد آمریکا در 18 مارس 1925 میلادی که از جنوب هند، مسیوری شروع شده بود، در حدود 695 نفر بود.

بیش از 6 گردباد در روز ملاحظه شده است.

مشخصات گردباد : هیچ دو گردبادی دقیقاً شبیه هم نیستند و هیچ یک از گردباد ها دقیقاً مثل هم عمل نمی کنند.

پیش بینی دقیق وقوع یک گردباد در یک زمان خاص تقریباً غیر ممکن است.

ممکن است دو گردباد دقیقاً شبیه هم نباشند، ولی آنها برای دسته بندی شدن در گروه گردبادها دارای مشخصات یکسانی هستند.

یک گردباد از چرخش باد به دور محور مشخص ایجاد می شود.

یک تندراستوم هم می تواند بچرخد، اما به این معنی نیست که آن یک گردباد می باشد.

بنا به گفته بومیان کانادا، کشته شدگان یک گردباد 000/000/12 نفر بودند.

خسارت وارده از گردباد بالغ بر میلیون ها دلار است.

ایجاد آگاهی و امنیت در مقابل گرد باد : پس از گردباد بلافاصله از رادیو و رسانه جنوبی وقوع حادثه پخش می شود.

وقتی که اطلاعیه ای راجع به گردباد داده می شود انجمن های عمومی توصیه به رفتن به پناهگاه می کند، پیش از ساختمان سازی توصیه به ایجاد یک پناهگاه در یک اتاق یا راهرو و یا حتی زیرزمین شده است.

تا در هنگام وقوع یک گردباد بتوانیم زیر یک درگاهی برویم.

گرچه ساختمان های سست مثل mobile home هیچ استحکامی در مقابل گردبادهای قوی ندارند، به افراد ساکن این گونه ساختمانها پیشنهاد ترک آنجا داده می شود.

وسایل نقلیه در هنگام یک گردباد خطرناک هستند، هنگام وقوع یک گردباد، ایجاد ترافیک سنگینی می شود و ممکن است افراد قادر به رانندگی خارج از مسیر باشند در غیر این صورت، بهتر است که هر چه زودتر وسیله نقلیه خود را ترک کنند و خود را به امن ترین جای ممکن برسانند، تحت هیچ شرایطی نباید شما در وسیله نقلیه بمانید، چون وسیله نقلیه به راحتی به وسیله بادهای شدید به اطراف پرت می شود.

تعدادی از مردم زیر یک پل هوایی پناه می گیرند، اما توجه به ایمنی آنجا نمی کنند، پل ها تنوع زیادی در ساختمان ها دارند ولی تعداد انبوهی از آنها در مقابل اینگونه حوادث مقاوم نیستند.

Hurricane : Hurricane به آن گردبادهایی گفته می شود که بر فراز اقیانوس ها و دریاهای مناطق حاره ای به سرعتی معادل 118 کیلومتر در ساعت یا بیش از آن می رسند.

این گردبادها معمولاً در فاصله زمانی ماه مه تا دسامبر به وجود می آیند اما دوره رسمی به وجود آنها از اول ماه ژوئن تا سی ام دسامبر است.

اینگونه گردبادها ممکن است تا دو هفته دوام داشته باشند و سطوح گسترده ای تا حد صد کیلومتر مربع را ویران سازند.

چنین توفان های استوایی بیش از آنکه می توان متصور شد، پرقدرت و به همان نسبت بزرگ هستند، گاهی اوقات قطر یک توفان Hurricane می گویند که از زبان سرخپوستان آمریکا منشأ می گیرد و به معنای «خدای باد» یا «خدای طوفان» است.

مهمترین علل ایجاد کننده طوفان : باد گرم شدن زمین باد : جریان پیدا کردن هوا بر روی سطح کره زمین را باد می گویند.

تغییرات درجه حرارت در ستونهای هوای بالا ی محلهای مختلف علت اصلی این جریان هوا می باشد.

جریان هوا به نوبه خود به وجود آورند، ناحیه هائی با فشارهای جو مختلف است.

به منظور همگونی در توزیع فشار، هوا از مناطقی با فشار بالا به طرف مناطقی با فشار پایین تر جریان پیدا می کند.

به عبارت دیگر باد حرکت افقی هوا را می گوئیم که به طور خلاصه آن قسمت از ساز و کار ترمودینامیکی جو است که وظیفه اصلی انتقال گرما، رطوبت و سایر خاصه های هوا را از منطقه ای به منطقه دیگر دارد.

این پدیده آینه ای تمام نما از زنجیر فرایندهایی در جوی باشد که متأثر از نیروی گرمایش خورشیدی، روی یک سیاره چرخنده اعمال می گردند.

چرخش زمین، کمی عمق جو و انحنای زمین همگی عمیقاً بر حرکت های جوی تأثیر دارند اما همه این حرکت ها به وسیله اعمال نیروهای دینامیکی و فرایندهای ترمودینامیکی، ایجاد، رانده و پشتیبانی می گردند.

و معلومات نظری ما هنوز درباره ی دلایل رفتار ساختار جو، چگونگی الگوهای فشاری، دمایی، رطوبتی، تاوایی، واگرایی، حرکت، انرژی و امثال آن و طوفان دما و توسعه بادهایی که تقریباٌ در دنباله زمانی منظمی مشاهده می نمائیم نا کافی است و بالاخره معلومات کمی درباره ی ساز و کارهای کنترل کننده روی اقلیم وجود دارد.

منشأ بادها : از شاره ای که تعادل ترمودینامیکی آن به وسیله اعمال نیروی گرمایی به هم بخورد، حرکتی پیدا می کند که این حرکت یا چرخش در تلاش برای رسیدن به تعادل مجدد، در ترازهای بالای آن شاره گرما را از منطقه گرم به منطقه سرد حرکت می دهد، بادها نیز به دلیل گرم شدن غیر مساوی زمین ایجاد می گردند.

در واقع تفاوت چگالی در یک تراز افقی می تواند حرکت نماید.

در جو زمین اعمال نیروی گرمایی به دلیل تفاوت تابش خورشیدی انتقال می افتد و حرکت هوا آغاز می گردد که آن را بادی می نامیم.

هر محیط شاره ای دیگر مانند اقیانوس ها هم که دارای تفاوت چگالی در صفحه افقی به دلیل به هم خوردن تعادل گرمایی یا دلیل دیگری مانند تغییر رطوبت در راستای افقی در هوا و یا تغییر شوری در راستای افقی در دریا باشد؛ محیط چگال گرای (Baraclinic field) نامیده می شود.

چنین محیطی نمی تواند آرام باشد بنابراین یک جو چگال گرای ایجاد باد می نماید و یک اقیانوس چگال گرای ایجاد باد می نمایدو یک اقیانوس چگال گرای جریان تولید می نماید.

الگوی وزش باد : وزش باد روی زمین نا چرخان پوشیده از آب : روی زمین نا چرخان پوشیده از اقیانوس، الگوهای باد باید بسیار ساده باشند.

جو باید نزدیک استوا گرم شده، و صعود نماید.

همانگونه که هوا بالا می رود سرد می گردد، بخار آب متراکم می گردد تا از آن باران ببارد.

اکنون هوا خشک و سرد فرونشین، نموده و به موازات زمین به سمت مناطق حاره ای جریان پیدا می کند.

جائیکه مجدداً این فرایندها باید تکرار گردد.

در چنین زمین باید یک چرخش ساده دو یافته ای وجود داشته باشد.

در نیمکره ی شمالی، بادهای سطحی باید از شمال به سمت جنوب بودند و عکس آن باد در نیمکره جنوبی اتفاق بیفتد.

چنین الگوی چرخش ساده ای نزدیک استوا اتفاق می افتد.

اما با توجه به این که زمین می چرخد، ما باید اثرات آن را روی گردش جوی در نظر داشته باشیم.

ما در ابتدا با در نظر گرفتن اثر کوریولیس که از چرخش زمین ناشی می گردد شروع می نمائیم.

اثر چرخش زمین : چرخش زمین عمیقاً بادها و جریانات را تحت تأثیر قرار می دهد.

ما در فعالیت های روزمره مان از این اثر آگاه نیستیم، چنانچه گلوله برفی را پرتاب نمائیم، انتظار داریم مسیری مستقیم را طی نمود.

و به هدف مورد نظر ما اصابت نماید چرا که ما به طور معمولی زمین را به صورت یک دستگاه چرخان تجربه کرده ایم و به این ترتیب حرکت آزاد یک شیء می بایستی در خط مستقیم و با سرعت ثابتی حرکت نماید در صورتی که به آن نیروی خارجی وارد نگردد.

بادها با جریاناتی که به صورت آزاد حرکت کرده و در لایه مرزی نیستند، در نیمکره شمالی حرکتشان به سمت راست و در نیمکره جنوبی حرکتشان به سمت چپ منحرف می گردد.

این اثر بر اثر کوریولیس (ریاضیدان فرانسوی) معروف شده.

وقتی از بالای قطب جنوب به زمین نگاه کنیم به نظر می رسد که زمین یک حرکت ساعتگرد دارد.

زمان لازم برای این که یک شی محرک آزاد بتواند یک دوره کاملی را بپیماید بستگی به عرض جغرافیایی دارد.

در قطب حدود دوازده ساعت وقت می گیرد و هر چه به سمت خط استوا نزدیک می شویم این وقت افزایش می یابد.

در عرض 30 درجه بیست و چهار ساعت وقت می گیرد تا یک دایره کامل گردد.

در استوا، برای اشیائی که در راستای غرب – شرق روی خط استوا حرکت می نمایند، اثر کوریولیس Coriolis effect وجود ندارد چرا که در آنجا اثر چرخش زمین وجود ندارد.

گرادیان فشار و باد : اختلاف بین فشار جو در دو منطقه مجاور را گرادیان فشار یا شیب ایزو باری می گویند، این مسأله به این معناست که یک نیروی فشاری از منطقه پر فشار به سمت کم فشار به تناسب اختلاف فشاری ایجاد خواهد شد.

این نیروی گرادیان فشار سبب حرکت هوا خواهد شد که جهت باد از سمت پر فشار به کم فشار و سرعت جریان هوا به تغییرات فشاری یا فاصله بستگی پیدا خواهند نمود، حرکات عمودی هوا به جریانات هوا مربوط کشته اما در کل جریان افقی هوا را باد می گویند که با ترکیب حرکات قائم وافقی سیستم گردش جو درست خواهد شد.

در بالای محوطه کم فشار، هوا همگرا شد، و صعود نموده، حال آنکه در مورد پرفشار کاملاً عکس می گردد.

عواملی که بر سمت و سرعت باد اثر می گذارند : از آنجایی که باد از عامل گرادیان فشار به وجود می آید نخستین مسئله جهت باد است که خود از نیروی گرادیان فشار منشأمی گیرد و به تدریج که باد روی سطح زمین وزیده می شود جهت باد نیز متأثر از سایر عوامل اصلی شکل می گیرد.

بیشتر بادهای سطح زمین به شکل جهت دار به شکل منحنی بوده تا به شکل مستقیم و راست که خود از همین عوامل ناشی می گردد.

یکی از این عوامل نیروی انحرافی ناشی از چرخش زمین و حرکت ؟؟؟

هوا نسبت به زمین است که نیروی کوریولیس موسوم می باشد.

این نیرو سبب می شود که باد در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ منحرف می گردد.

این اثر در استوا صفر بوده و هر چه به سمت قطب برویم تأثیر آن بیشتر خواهد بود.

به طوریکه در عرض90 درجه بادها کاملاً افقی گردیده و به تناسب سرعت، افقی خواهید وزید که البته نیروی کوریولیس روی سرعت باد اثر ندارد.

هنگامیکه سرعت باد شروع به ورزیدن می نماید مرتباً به سمت راست منحرف گردیده (به سمت چپ در نیمکره جنوبی) تا آنجائی که کاملاً به موازات ایزوبارها در آید که در آن صورت در زاویه راست نسبت به نیروی گرادیان فشار خواهد بود.

در مجاورت سطح زمین سمت سرعت باد متأثر از نیروی اصطکاک و ناهمواری های سطح زمین خواهد بود اثر نیروی اصطکاک در شرایط مساوی سایر عوامل همانا کاهش سرعت باد می باشد به طوریکه اختلاف بین سرعت باد روی سطح زمین و سطوح فوقانی بیشتر از سرعت باد روی سطوح نا هموار می باشد.

روی آب، باد سطحی تقریباً برابر با باد گرادبان می باشد.

مطابق با ارتباط کلی جهت باد با ارتفاع فشاری را قانون بیسبالوت می گویند چنانچه در نیمکره شمالی ؟؟؟

به باد بایستیم در سمت چپ کم فشار و در سمت راست پر فشار خواهد بود و در نیمکره جنوبی بالعکس.

جریانات اقیانوسی : یک ارتباط بسته بین گردش اولیه جو و جریانات اقیانوسی وجود دارد.

به علاوه جریانات اقیانوسی یکی از عوامل کنترل اقلیم و نیز می تواند بسیاری از پدیده های اصلی اقلیمی مانند بعضی از توفان ها را پاسخگو باشد.

جریانات اقیانوسی توسط اختلاف دانسیته ای که خود نیز به موجب تغییرات دمای آب و شوری می باشد توسط باد ایجاد می شود.

جهت این جریانات از نیروی کوریولیس و اقیانوسی جذب به مرکز اقیانوسی و خطوط ساحلی همانند نیروهای اولیه حرکت تأثیر پذیرند.

حرکات در مقیاس بزرگ در اقیانوس توسط بادهای مناسب حاصل گشته که به بادهای قائم جریانات موسوم می باشند.

اینها بهترین سبط و توسعه را در یک کمربند بادهای غربی غالب در نیمکره جنوبی را دارند.

به طوریکه در نیمکره شمالی گردش در جهت عقربه های ساعت می باشد.

در نیمکره جنوبی جهت خلاف عقربه های ساعت می باشد.

بیشترین اثر گردش جریانات اقیانوسی همانا محل آبهای سرد به طرف استوا در امتداد حاشیه شرقی اقیانوسی است و نیز آبهای گرم در امتداد حاشیه غربی اقیانوسی به طرف قطب می باشد.

در امتداد بعضی سواحل جایی که بادهای غالب در امتداد ساحل می وزند پدیده ای به نام Upwelling حاصل می گردد.

هنگامی که آبهای سطحی گرمتر توسط عامل باد به حرکت وا داشته می شوند، آب سردتر از زیر جایگزین گشته و به این ترتیب جریان آب سرد به طرف بالا حرکت وا داشته می شود.

در تمام سواحلی که این پدیده اتفاق می افتد نیروی کوریولیس جهت جریانات را از طرف ساحل می چرخاند.

گرم شدن زمین و طوفان ها قوی ترین طوفان های امروزی بواسطه طوفان های شدید ؟؟؟

بعد چندان برجسته نیستند زیرا آب و هوای زمین به خاطر گازهای گلخانه ای اتمسفر مدام در حال گرم شدن است.

اگر چه در حال حاضر نمی توانیم بگوئیم آیا در آینده با گرم شدن زمین طوفان های کمتر یا بیشتری رخ می دهند یا نه، ولی مطمئناً توفان هایی که در اواخر قرن بیست و یکم رخ می دهند قوی تر خواهند بود و در مقایسه با حالا باران های سیل آساتری را خواهد ایجاد کرد.

این پیش بینی به اساس ؟؟؟

پیش بینی شده انرژی است که به خاطر افزایش دمای سطح آب نواحی استوائی، در دسترس طوفان ها قرار می گیرد.

خطاهای مشاهده ای جدید اخیراً دو تحقیق چاپ شده است که نشان می دهند شدت های طوفان طی دهه های اخیر افزایش یافته است زیرا اقیانوس های نواحی استوائی گرم تر شده اند.

اما نوئل (2005) گزارش کرده است که مقیاس قدرت سیکلون های نواحی استوایی دوبرابر آن است که در سال 1950 بوده است.

و بیشتر این افزایش به سی سال گذشته مربوط می شود.

طبق نظریه امانوئل، افزایش شدت و فول سیکلون های استوائی در این افزایش دخیل بوده است.

شاخص ؟؟؟

نیروی اما نوئل (PPI) رابطه صمیمی با دمای سطح دما دارد، که طی معین دوره افزایش چشمگیری یافته است.

در یک ؟؟؟

دیگر، (2005) Webster گزارش کرده است که تعداد طوفان های گروه 4 و 5 طی سه دهه گذشته به تدریج دو برابر شده است.

اگر چه آنالیز این محقق در دوره کوتاهتری نسبت به آنالیز امانوئل انجام شده است، ولی نتایج آن نشان می دهد که افزایش محسوس در هر شش سبد طوفان نواحی استوایی رخ داده است.

درجه و کیفیت یکنواختی یافته های شدت طوفان موضوعی است که در میان دانشمندان مباحثی را مطرح کرده است.

شایان ذکر است که شدت افزایش شدت طوفان ها در مطالعات امانوئل بیشتر از آنی است که ما در پروژه های خود محاسبه کردیم.

ما نتوانستیم این تفاوت های واضح را که در شدت سیکلون های استوایی می شود بودند توجیه کنیم.

به نظر ما این تناقص ها ناشی از سه منبع هستند محاسبه انحراق آمیز شدت طوفان (2) محاسبه ضعیف مدل ها (3) و تأثیر متغیرهای محیطی مثل دما و رطوبت اتمسفر همه ی این مطالعات به علاوه ی مطالعات اخیرها نشان می دهند که پایداری اتمسفر در شرایط co2 در بالا تأثیر تنظیم کننده دارد نه این که باعث افزایش دمای سطح دریا می شود.

در یک مطالعات پیگیرانه، که در ژدرنال هواشناسی ژوئل سال 2001 چاپ شده است دانشمندان NOAA به نام های Knutson و Tuleyn سعی کردند به وسیله مدل طوفان و یک مدل اقیانوسی شدت طوفان و شدت گرم شدن را بهم ربط دهند.

انواع طوفان : طوفان های رعد و برق طوفان های تگرگ طوفان های شن ـ طوفان رعد و برق : ساختار توفان های رعد و برق Thunderstorm پدیده الکتریکی در جو پدیده های مرئی و شنیدنی از الکتریسیته جو می باشد.

بنابراین توفان رعد و برق یک پدیده الکتریکی جوی است که هواشناسی این پدیده را ناشی از تخلیه های الکتریکی ناگهانی می داند که توسط جرقه نورانی با صدای غرش کننده تندر ظاهر می شود تندر Thunder یا رعد صدائی است که بر اثر تخلیه الکتریکی ایجاد می شود.

چون سرعت نور خیلی بیشتر از سرعت صوت است (سرعت صوت ولی سرعت نور ) بنابراین صدایی که در یک توفان تندری شنیده می شود نسبت به نوریکه در ابتدا مشاهده می گردد تاخیر قابل ملاحظه ای دارد بادهای خیلی قوی و بارانهای سیل آسا و رعد و برق همگی دلالت بر وجود مقدار زیادی انرژی است که هنگام رعد و برق مخرب صرف می شود این انرژی از آزاد شدن گرمان نهان که موقع تراکم بخار آب وارد جو شده است بدست میاید.

اصولاً توفان رعد و برق اغلب با بارندگی همراه است که به صورت رگبار باران و یا رگبار برف و گلوله های یخی و احیاناً تگرگ است که به سطح زمین می رسد جرقه الکتریکی و یا تخلیه زمانی بوقوع می پیوندند که اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه مجزا از هوا به مقدار خیلی زیادی برسد.

اختلاف پتانسیل بین دو نقطه در ابرها زمانی گسترش می یابد که بارهای الکتریکی مثبت و منفی جدا از هم جدا می شوند.

خارجی ترین سطح قطرات آب را بارهای الکتریکی مثبت جمع می گردد و بطور کلی مناطق بالای ابر دارای بار الکتریکی مثبت هستند و تمرکز بارهای الکتریکی منفی ذرات در ناحیه مرکزی ابر می باشد و ضمناً تخلیه الکتریکی ممکن است به راههای مختلفی صورت پذیرد.

تخلیه بین دو ابر، دو نقطه یک ابر و یا احیاناً تخلیه بین ابر و هوا صورت گیرد و چنانچه تخلیه بین ابر و زمین حادث گردد صاعقه نامیده می شود.

شرایط شکل گیری توفان رعد و برق حد نهایی همرفت نشانه ای از ناپایداری شدید در جو می باشد که همراه با ابرهای کومه ای بارا بوده و طبق تعریف یک توفان محلی است.

هوای مرطوب باید در عمق قابل ملاحظه ای از اتمسفر وجود داشته باشد.

آهنگ کاهش دما باید تا ارتفاع از بی در رو اشباع بزرگتر باشد و یک مکانیزم بالا برنده قوی لازم است که بتواند هوا را تا سطح بالا صعود دهد همانطوریکه ابر کومه ای توسعه می یابد هوا را از طرف وارد شده و اگر رطوبت هوا کم باشد ممکن است ذرات ابر سریعاً تبخیر شده و مانع ازرشد ابر ناپایدار شوند.

ارتفاع ابرهای کومولونیمبوس اغلب در نواحی استوایی و حاره ای نسبت به سایر مناطق بیشتر است دلیل ارتفاع KM16 یا بیشتر غیر عادی نیست در مناطق حاره دما در سطح تراکم بالاتر است و در نتیجه هوا حاوی مقدار تخار آب بیشتری است بنابراین عمل تراکم مقادیر بیشتر گرمای نهان آزاد می کند و به همین دلیل توفان های رعد و برق شدید در این نواحی رخ می دهد.