معرفي و خلاصه كتاب هوا و اقليم شناسي



كتاب هوا و اقليم شناسي از انتشارات فردوسي مشهد است كه اولين ويرايش آن در سال 1379 به چاپ رسيده است. نويسندگان آن عبارت اند از : دكتر امين عليزاده. دكتر غلامعلي كمالي، دكتر فرهاد موسوي، دكتر محمد موسوي بايگي. سومين ويا جديد ترين ويرايش آن، تا تهيه اين گزاش، در سال 1384 توسط انتشارات فردوسي مشهد به چاپ رسيده است.

كتاب بر اساس نياز درسي دانشجويان رشته هاي مختلف كشاورزي به عنوان كتاب درسي تهيه شده است. بر اساس مقدمه آن، اين كتاب برگرفته از كتاب Meteorology تاليف Donn از انتشارات McGrawhill ،البته با كمي دخل و تصرف، مي باشد.

مطالب داخل كتاب به شكل بسيار ساده‌اي بيان شده است و مي توان از آن به صورت خود آموز استفاده كرد. البته در برخي فصول، به خصوص فصول مياني كتاب، نياز به راهنمايي هايي احساس مي شود كه درك مطالب كتاب را راحتر كند.

كتاب هوا و اقليم شناسي مشتمل بر هفتده فصل است كه هر فصل از سه قسمت تشكيل شده است. خلاصه فصل، تشريح مباحث و تمرينات.

در فصل اول كتاب با عنوان جو زمين و ماهيت آن مقدمه اي در مود جو زمين بيان مي شود. تاريخچه و كاوش هاي جوي، لايه هاي و تركيبات مختلف جو، ارتفاع و ساختار جو و عناصر هواشناسي از مطالبي هستند كه در اين فصل پوشش داده مي شود. همچنين، در آخر به طور خلاصه تاثير فعاليت هاي انساني بر وضعيت جو مورد بررسي قرار مي گيرد.

فصل دوم با عنوان انرژي گرمايي در جو به طور خاصل به بالانس انرژي حرارتي جو زمين مي پردازد. مطالب اين فصل شامل گرما و دما، فرايند هاي انتقال گرما مثل تابش، هدايت و همرفت، روش هاي گرم شدن جو از طريق تابش خورشيدي، توازن گرمايي جو، اثر گلخانه اي و بي نظمي در گرم شدن جو مي باشد.

عنوان فصل سوم دماي هوا مي باشد. در اين فصل روش هاي اندازه گيري دما و وسايل مربوطه معرفي مي شود. سپس در مورد تغييرات عمودي و افقي دما روي زمين بحث مي شود. افتاهنگ يا آهنگ كاهش دما، وارونگي، تغييرات بي دروي هوا، تاثير حركات عمودي هوا از ديگر مطالب مطرح شده در اين فصل است.

فصل چهارم با عنوان رطوبت و بخار آب به مطاب پيرامون رطوبت و بارش مي پردازد. در اين فصل ابتدا رطوبت، تبخير و معيان، گرماي نهان تبخير و عوامل موثر بر تبخير معرفي مي شود. سپس رطوبت سنج ها به اختصار توضيح داده مي شود. در ادامه واژه هاي درجه و ظرفيت اشباع، رطوبت نسبي، رطوبت مطلق، رطوبت ويژه، نسبت اختلاط و فشار بخار تعريف مي شود. بعد از آشنايي با اين واژه ها، فرايند بارش به طور كامل معرفي مي شود. مطالبي نظير تراكم و فرايند هاي مربوط به آن، شبنم‌، برفك، باروري مصنوعي، انواع مختلف بارش و روش هاي اندازه گيري آن و همچنين توزيع بارش از قسمت هاي باقي مانده اين فصل است.

پايداري هوا از مباحث بسيار مهم در هوا شناسي است كه در فصل پنجم كتاب با عنوان هواي پايدار و ناپدار مورد بررسي قرار مي گيرد. در اين فصل با مثال هاي مناسب پايداري و ناپايداري جو توضيح داده مي شود. سپس خواننده با مفاهيم ناپايداري شرطي، وارونگي و پايداري ، ناپايداري همرفتي، دماي پتانسيل و دماي معادل پتانسيل آشنا مي شود. ادامه فصل مرور مختصري بر بادهاي فون و چينوك دارد.
در فصل ششم با عنوان مه، ابر و توفان هاي تندري به بررسي اثرات تراكم بخار آب مي پردازد. در اين فصل ابتدا مه تعريف شده و انواع آن معرفي مي شود. سپس بعد از بيان برخي از تفاوت هاي بين مه و ابر، به معرفي ابر و شاخص هاي آن نظير مقدار ابرناكي، سقف ابر، اندازه گيري سقف ابر مي پردازد. انواع ابر ها (سيروس، كمولوس و استراتوس و تركيبات آنها) در اين فصل معرفي مي شود. در ادامه بعد از معرفي برخي از دلايل ايجاد ابر، يكي از پديده هاي مهم طبيعي با نام توفان هاي تندري معرفي شد و علت و ساختار آن مورد بررسي قرار مي گيرد.

در فصل هفتم، با عنوان فشار هوا يكي ديگر از معيار هاي توصيف جو زمين معرفي مي شود. در ابتداي فصل، مفهوم فشار توضيح داده مي شود و سپس با يادآوري قوانين گاز ها به معرفي واحد هاي فشار، مفهوم جو استاندار، فشار نرمال و ادوات فشار سنجي به همراه تصحيحات مربوط به آنها مي پردازد. در ادامه تغيرات عمودي، افقي و دوره اي فشار معرفي شده و سپس مفاهيم خطوط همفشار، گراديان فشار، سطوح تك فشاري توضيح داده مي شود. در آخر هم به طور مختصر در مورد وضعيت هوا در قسمت بالاي اتمسفر بحث مي شود.

فصل هشتم با عنوان باد و خصوصيات آن به پديده اي ناشي از فشار هوا مي پردازد. در اين فصل ابتدا باد و خصوصيات آن معرفي مي شود و سپس در مورد مشخصات باد نظير سرعت و جهت و همچنين روش هاي اندازه گيري آنها بحث مي‌شود. در ادامه بعد از بحث مختصري در مورد بادهاي سطوح فوقاني جو، مبحث مهم عوامل تاثير گذار بر حركت باد معرفي مي شود. اين عوامل شامل گراديان افقي فشار، نيروي اصطكاك و انحراف چرخشي يا نيروي كوريوليس مي باشد. در آخر هم نيز دو نوع باد زمين گرد و باد گراديان معرفي مي شود.

درفصل نهم با عنوان چرخند، واچرخند، وبادهاي محلي مبحث بسيار مهمي در علم هوا شناسي معرفي مي شود. در ابتداي فصل پديده چرخند و باد چرخندي معرفي مي شود. بعد از آن واچرخند ها معرفي مي شوند. در ادامه تاثير حركت جرخند ها و واجرخند ها روي آب و هوا توضيح داده مي شود كه طي آن پديده هاي چرخند هاي سرد و گرم و واچرخند هاي گرم و سرد مورد بررسي قرار مي گيرند. در بخش بعدي اين فصل، برخي از بادهايي كه تحت تاثير شرايط محلي به وجود مي آيد مورد بررسي مي شود. از اين جمله باد ها مي توان نسيم دريا، نسيم خشكي، نسيم كوهستان و دره، باد فون و چينوك را نام برد. از باد هاي خيلي مهمي ديو باد ها و ديوباد دريايي است كه در بخش پاياني فصل مورد بررسي قرار مي گيرد.

فصل دهم با عنوان باد سياره اي و چرخش عمومي جو به طور كامل به مبحث باد ها در ابعاد بزرگ زمين مي پردازد. در ابتداي فصل سيستم ايده آل باد سياره اي معرفي مي شود. در سيستم ايده آل، سه دسته باد وجود دارند، باد تجارتي، چيره باد ها و باد هاي شرقي قطبي. اين باد ها در نتيجه كمربند هاي هم فشار دور زمين به وجود مي آيند. بعد توضيح اين سه باد و عوامل به وجود آورده آنها، سه نوع باد ديگر توضيح داده مي شود: 1. باد هاي موسمي، 2. باد هاي تروپوسفر فوقاني 3. جريان جت. در ادامه مدل سه سلولي با محدوديت هايش توضيح داده مي شود و در پايان فصل نيز امواج راسباي توضيح داده مي شود.

فصل يازدهم با عنوان توده هاي هوا و جبهه ها، شايد مهمترين فصل اين كتاب باشد. همان طور كه از اسم اين فصل مشخص است، اين فصل به طور كامل به توده هاي هوا و تعامل آنها با هم مي پردازد. در ابتدا فصل ماهيت توده هاي هوا، منشاء آنها ، حركت توده ها، توده هاي هواي گرم و سرد و خواص ثابت توده هاي هوا شرح داده مي شود. سپس به جبه ها، كه محل برخورد توده هاي هوا مي باشند، پرداخته مي شود. ابتدا خواص جبه ها نظير شيب، دما و‌ فشار توضيح داده مي شود و سپس معلول جبهه ها نظير باد، ابر ها و بارندگي تشريح داده مي شود. در ادامه بعد از توضيح شرايط شكل گيري جبه ها، انواع جبهه ها از قبيل جبهه هاي گرم و سرد، جبهه هاي ساكن، جبهه هاي بند آمده و جبهه هاي فوقاني به همراه علامت اختصاري آنها رو نقشه هاي هوا شناسي، توضيح داده مي شود. بعد از آن جبهه هاي جهاني با حروف اختصاريشان معرفي مي شوند. اين جبهه ها عبارت اند از هواي شمالگان، هواي قطبي بري و بحري، هواي حاره اي بري و بحري و هواي استوايي مي باشد.

فصل دوازدهم با عنوان ساختار چرخند ها و نحوه گسترش آنها مفهوم چرخند ها در ابعدا جهاني را مورد بررسي قرار مي دهد. در اين فصل پس از معرفي جبهه هواي قطبي، به شكل گيري چرخند هاي ناشي از اين توده هوا از ابتدا تا انتهاي بلوغ مي پردازد. در ادامه پس از معرفي چرخند هاي بند آمده و همچنين نحوه گسترش چرخند ها در نيم كره جنوبي، مسير و حركت چرخند ها در كره زمين مورد بررسي قرار مي گيرد. در پايان فصل، جرخند هاي ثانوي و خانواده چرخند ها معرفي مي شود.

فصل سيزدهم با عنوان تبخير به بررسي پديده تبخير و جوانب آن اختصاص يافته است. در ابتداي فصل عوامل موثر در تبخير نظير تابش خورشيد، باد، رطوبت نسبي، دماي هوا و تعرق بررسي مي شود. سپس چهار روش عددي تخمين تبخير با عنوان هاي روش بيلان آب، روش تجربي، روش تخمين تبخير – تعرق پتانسيل و روش بلاني-كريدل با مثال هايي معرفي مي شود. در ادامه فصل روش هاي اندازه گيري واقعي تبخير توضيح داده مي شود و سپس در پايان فصل، فرمول هاي محاسبه تبخير و تعرق واقعي معرفي مي شود.

فصل چهاردهم و پانزدهم با عنوان هاي آزمون و بازسازي داده ها در هوا شناسي و آمار و احتمالات در هواشناسي به بررسي استفاده از روشهاي رياضي- آماري در هواشناسي مي پردازد. در فصل چهاردهم آزمون هاي همگني داده ها معرفي مي شود سپس روش هاي باز سازي و تخيمن داده هايي كه موجود نيست آموزش داده مي شود. در فصل پانزدهم ابتدا تحليل فراواني وقايع هواشناسي مورد بررسي قرار مي گيرد و سپس با معرفي مشخصات آماري داده هاي هواشناسي مانند انواع ميانگين ها و ميانه و مد يا نما، به بررسي معيار هاي پراكندگي داده ها مي پردازد.

فصل شانزدهم با عنوان اقليم شناسي واژه ها و مفاهيم موجود در علم اقليم شناسي را معرفي مي كند. در ابتداي فصل، سازنده هاي اقليمي معرفي مي شود و سپس دو عامل دما - بارندگي و خشكي ها به تفضيل شرح داده مي شود. در ادامه شش روش براي طبقه بندي اقليم ها با عنوان هاي سيستم طبقه بندي كوپن، روش دومارتن، روش ايوانف، روش بارات، روش ترنت وايت و روش سلياتينوف معرفي مي شود. سپس سه نمودار اقليمي آمبروترميك، هايتر گراف و اقليم نماي آمبرژه توضيح داده مي شود. بعد از آن سه گروه طبقه بندي ديناميكي اقليمي معرفي مي شود و خرد اقليم شهري توضيح داده مي شود. در آخر نيز عوامل موثر در تغيير اقليم همراه با پيامد هاي تغيير اقليم جهاني شرح داده مي شود.

در فصل هفتدهم با عنوان جغرافياي اقليمي ايران خلاصه اي از مستندات جمع آوري شده آقاي دكتر خليلي در مورد اقليم شناسي ايران مورد بررسي قرار مي گيرد. در اين فصل پستي و بلندي ها ايران،‌ آب و هوا كلي ايران، نزولات جوي ايران، توزيع فصلي نزولات جوي و طبقه بندي اقليمي ايران مورد بررسي قرار مي گيرد.