ما المقصود بخطوط الضغط المتساوي؟
خطوط الأيزوبار أو خطوط الضغط الجوي المتساوية هي خطوط ترسم على خرائط الطقس حيث تصل بين النقاط المتساوية في الضغط الجوي. كلمة (Isobar) مشتقة من الكلمتين اليونانيتين (isos) التي تعني متساوي و(baros) التي تعني وزن. تجمع البيانات من تقارير الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.
في مناطق الضغط المرتفع تظهر خطوط الأيزوبار على الخرائط متقاربة من بعضها. ويستخدم ذلك في التنبؤ بالرياح القوية. فالهواء يتحرك من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض، وكلما ازداد فرق الضغط بين منطقتين كلما ازدادت سرعة هبوب الرياح. تظهر خطوط الأيزوبار أحيانًا في أنماط مميزة كما في الإعصار والإعصار العكسي.
والإعصار (Cyclone) عبارة عن خطوط أيزوبار منحنية حول نقطة ضغط منخفض، تدور حولها الرياح في عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الأرضية الشمالي. والإعصار العكسي (Anticyclone) هو خطوط أيزوبار منحنية حول نقطة ضغط مرتفع، وتهب فيه الرياح في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الأرضية الشمالي.
نمط آخر من خطوط الأيزوبار هو خطوط الأيزوبار المفتوحة، التي تأخذ شكل الحرف V في حالة الضغط المنخفض وشكل الحرف N في الضغط المرتفع.
فخطوط الضغط المتساوي هي مفهوم نظري تم اعتماده كعُكاز عقلي، ويعني خطوط منحنية وهمية، بدون زوايا حادة، ترسم على خرائط الطقس الجوية، للربط بين المناطق ذات الضغط الجوي المتماثل على سطح ثابت الارتفاع، وتتشابه هذه الخطوط مع خطوط الارتفاع على الخرائط الجغرافية، ولها أهمية كبيرة في التنبؤات بالأحوال الجوية، وذلك للارتباط الوثيق بين الضغط والطقس، حيث يمر كل خط بقيمة ضغط معينة، ويقاس هذا الضغط بالميلي بار.
الضغط الجوي
يطبق الهواء الجوي بفعل وزنه ضغطًا على كل ما يتصل به، وذلك ما يعرف بالضغط الجوي. الضغط الجوي هو القوة التي يطبقها عمود هواء مساحة مقطعه وحدة المساحات (1 متر مربع) وارتفاعه بارتفاع الغلاف الجوي. يقاس الضغط الجوي بجهاز الباروميتر (Barometer) ويقدر بوحدة atm، وتساوي 1,013 ميللي بار وتساوي كذلك 760 ميلليمتر زئبق. كلًا من البار وملم زئبق هي وحدات لقياس الضغط.
ينخفض الضغط الجوي بالارتفاع عن سطح البحر حيث ينقص وزن عمود الهواء، وذلك لأن جزءًا منه يقتطع. في الارتفاعات العالية كذلك تنقص كمية الأكسجين حيث يسبب الضغط المرتفع انحلال جزيئات الغاز. نقص الأكسجين يجعل من التواجد على ارتفاعات شاهقة خطرًا وحتى مميتًا بالنسبة للبشر.
يؤثر الضغط الجوي على المناخ، حيث يصاحب الضغط المنخفض السحب والرياح وسقوط الأمطار، أما الضغط المرتفع فيسبب طقسًا معتدلًا. يؤدي الضغط الجوي بالإضافة لذلك وظيفة حيوية تتمثل في تمكينه لنا من التنفس، فعندما ينخفض الضغط داخل الرئتين عن الضغط الجوي يتحرك الهواء من الجو إلى داخل الرئتين، أما عند ازدياد الضغط داخل الرئتين عن الضغط الجوي يخرج منهما الهواء. فالهواء في العموم يتحرك من مناطق الضغط المرتفع لمناطق الضغط المنخفض.
يرتبط الضغط الجوي كما أوضحت بحالة الطقس والتغيرات الجوية. فالضغط المنخفض مؤشر على حدوث الرعد والرياح القوية في درجات الحرارة المرتفعة. أما في الطقس البارد فإن انخفاض الضغط مؤشر على ذوبان الثلوج. وإن انخفاض الضغط الجوي في الطقس المعتدل يعد مؤشرًا لرطوبة الجو.
في حين أن الضغط الجوي المرتفع يعطي عددًا من المؤشرات كذلك، ففي الطقس البارد يدل على سقوط الثلوج، وفي الجو الرطب إذا ظل القياس مرتفعًا فإن ذلك يدل على تحسن في حالة الطقس ليوم أو اثنين.
خرائط الطقس
هي خرائط تظهر عناصر الطقس في منطقة محددة خلال زمن معين. تظهر خطوط الضغط الجوي المتساوية (Isobars) من ضمن عناصر أخرى كالأعاصير، إضافة لرموز توضح درجة الحرارة واتجاه وسرعة الرياح. سنة 1816 ميلادية ابتكر الفيزيائي الألماني هاينريش فيلهلم براندس خريطة الطقس الأولى. رسم براندس الخريطة بيده معتمدًا على بيانات جمعت سنة 1783م.
خطوط الضغط المتساوية
لاحظ عالم الأرصاد الجوية الهولندي كريستوف بالوت الرابط بين خطوط الضغط المتساوية والرياح في نصف الكرة الشمالي، فوجد بالتجربة أنّ الإنسان إن وقف وأدار ظهره للريح، فإنّ منطقة الضغط المنخفض ستكون على يساره، أما في نصف الكرة الجنوبي فستكون على يمينه، وهذا ماسمي بقانون بايز بالوت.
يتم رسم خطوط الإيزوبار من خلال تقارير لمتوسط الضغط الجوي عند سطح البحر، ولأن معظم محطات الأرصاد لا تقع بالقرب من البحر فيتم تحويل الضغط المقاس في كل موقع إلى ضغط بمستوى سطح البحر، وهذا التحويل مهم جداّ لأن الضغط ينخفض بالارتفاع، وتتوفر تقارير تحليلية لحالة الطقس والضغط على مستوى سطح البحر لمدة خمس أيام قادمة، ويتم تحديثها كل 12 ساعة، وهذا يعني أنّ خطوط الضغط المتساوي أيضاً يتم تحديثها كلّ 12 ساعة.
تهبّ الرياح في المرتفعات بشكل موازٍ لخطوط الضغط المتساوي مع ضغط منخفض في نصف الكرة الشمالي والجنوبي، أما بالنسبة لسرعة الرياح فإنها تزداد كلما اقتربت الخطوط من بعضها، حيث أن خطوط الضغط المتساوي الأقرب على خريطة الطقس تشير إلى رياح بسرعة أعلى.
قواعد رسم خطوط الضغط المتساوية
- لا تتقاطع خطوط الضغط المتساوية ولا تتلامس ولا تنضم، فإما أن تكون حلقة مغلقة أو تبدأ عند حافة معينة وتتعرج حولها حتى تختفي من حافة أخرى.
- قد تمر هذه الخطوط بضغط 1000 يزداد وينقص بمقدار 4 درجات، أي أن الخطوط المسموح بها هي 992، 996، 1000، 1004، 1008 وهكذا.
- الضغط الجوي يقاس بالميلي بار، حيث أن 1 ميلي بار = 0.02953 بوصة من الزئبق.
- إذا كان الرقم الأقل في الدائرة الوسطى فهذا يعني انخفاض الضغط، مما يدلّ على أن الطقس سيكون عاصف ورطب.
- تصحح هذه الخطوط تبعاً للارتفاع عن سطح البحر، فأي تغير في الضغط يتم تجاهله بسبب الارتفاع.
يعتبر تعلم قراءة خرائط الطقس وخطوط الضغط المتساوي مهارة لا تقدّر بثمن.