الطقس هو حالة الغلاف الجوي المتقلبة حول الأرض، والتي تتضمن درجة الحرارة والرياح والأمطار والغيوم وعوامل أخرى. وينتج الطقس من تطور وتراجع سريع لأنظمة الطقس، مثل الضغط الجوي المرتفع والمنخفض، ويتعلق بذلك الجبهات الهوائية والأمطار والأعاصير. وما زالت قدرة التنبؤ بالطقس محدودة نسبيا.
المناخ هو الحالة المتوسطة للطقس واختلافها خلال فترة زمنية محددة في منطقة جغرافية معينة، ويختلف من منطقة لأخرى بناء على خطوط العرض ومدى بعدها عن البحر والغطاء النباتي، ووجود الجبال أو العوامل الجغرافية الأخرى، ويختلف من موسم لآخر ومن عام لآخر ومن عقد لآخر، ويعبر إحصائيا عن التغيرات الهامة التي تستمر لعقود أو أكثر بالتغير المناخي.
وسائل قياس عوامل المناخ
1 – أجهزة قياس الإشعاع الشمسي ويتم قياس عدة مكونات منها وهي:
• الإشعاع الشمسي الكلي
ويتم قياسه إما بجهاز البيرانومتر لوقت محدد أو البيرانوكراف لمدة من الزمن ويسجل على ورق بياني خاص به، يتألف الجهاز من كرة زجاجية تجمع الضوء على قطعتين معدنيتين بيضاء وسوداء، والفرق في الحرارة يعطي فرق في الجهد الكهربائي تسجل هذه الاشارة، اما على ورقة، أو في شاشة الكترونية ويوضع الجهاز على ارتفاع 180 سم، ويتم قياس الأشعة المنتشرة بهما أيضًا من خلال تضليل من أشعة الشمس المباشرة.
• مدة سطوع الشمس
تتم قياس مدة سطوع الشمس باستخدام جهاز كامبل-ستوكس، ويتكون هذا الجهاز من كرة زجاجية تجمع الإشعاع الشمسي وتركزه على ورقة بيانية خاصة، ويتسبب الإشعاع في حرق جزء من الورقة، ويتم حساب مدة سطوع الشمس بالنظر إلى فترة الحرق، مع مراعاة أن مدة سطوع الشمس تختلف بين الأيام الغائمة والأيام الصافية.
2 – قياس درجات الحرارة Temperature:
تقاس درجة الحرارة بجهاز الترمومتر و يتكون من أنبوبة مدرجة بالمئوي والفهرنهايتي، و يحتوي على زئبق أو كحول مقفل الطرفين وهو آني في القياس، او الترموجراف Thermograph حيث يضاف له اسطوانة مثبت عليها ورقة بيانية يتم التسجيل عليها ويقيس مدة محددة اسبوع او اقل، ويقيس العناصر الحرارية الآتية:
• درجة الحرارة الصغرى وتقاس هذه الدرجة قبيل شروق الشمس عندما تفقد الأرض أعظم قدر من إشعاعها، وتتم عبر ترمومتر معدل لقياسها إذ يستبدل الزئبق بالكحول ويوضع في أنبوبة المؤشر الأسود اللون يتحرك مع الكحول ويبقى ثابتا عند أدنى درجة يقيسها المقياس مرة أخرى يقوم عامل المحطة بعملية رج للأنبوبة جيدا لإعادته إلى مكانه.
• يتم قياس درجة الحرارة العظمى عند الثانية بعد الظهر، وذلك عندما تصل الأرض إلى أعلى نسبة إشعاع شمسي وأعلى شدة لإشعاعها، ويتم ذلك باستخدام ترمومتر معدل يحتوي على خانق بعد مستودع الزئبق، لمنعه من العودة إلى المستودع وثباته عند أعلى درجة، وبعد القياس يرجع الجهاز ليعود الزئبق إلى مكانه ويوضع في مكانه أفقيا في الكشك، حيث يتم قياسه مرة واحدة في اليوم.
• • درجة حرارة الترمومتر الجاف وهو جهاز اعتيادي يوضع على ارتفاع مترين في الظل، `كشك ستيفنسن Stevenson Screen` وهو صندوق أبيض اللون يحتوي على فتحات للتهوية الجيدة، وارتفاعه 180 سم ويحتوي على عدد من أجهزة قياس عناصر المناخ.
• يتم لف مستودع الزئبق بقطعة قماش مبللة بالماء النظيف لقياس درجة حرارة الترمومتر المبلل، ويتم تسجيل درجة حرارة أقل من درجة حرارة الترمومتر الجاف لأن معظم الحرارة تتبخر من القماش المبلل، ويتم استخدام ذلك لتقدير رطوبة الهواء عن طريق العلاقة الإحصائية بين قراءة الترمومتر الجاف والترمومتر المبلل.
3 – قياس الضغط الجوي:
الضغط الجوي هو وزن عمود من الغلاف الجوي مسلط على سنتيمتر مربع واحد، ويقاس بجهاز Parameter او جهاز Paragraph والاول تسجيله آني أما الثاني ويسجل لمدة طويلة، ووحدة قياسه هكتو باسكال Hecto Pascal.
4 – الريــاح:
يتم استخدام Anemometer الذي يتألف من 3 فناجين دوارة لقياس سرعة الرياح، ووحدة قياسها هي العقدة، المتر في الثانية، أو الكيلومتر في الساعة. يتم قياس اتجاه الرياح باستخدام جهاز يتألف من نصل أو سهم يشير إلى اتجاه الرياح، ويتم تركيب هذين الجهازين على ارتفاع 10 متر فوق سطح الأرض.
5ـ- الرطوبة النسبية:
يتم قياس الرطوبة بواسطة جهاز الهايجروميتر أو الهايجروغراف، ويتكون من خصلة شعر نظيفة مربوطة بمؤشر أو قلم يرسم على ورقة بيانية، أو بواسطة جهاز المحرار ذو البصلتين الجافة والرطبة والجدول الملحق به (البسكروميتر).
6- التبخر:
ويقاس بواسطة حوض أ Pan -A- Class وهو عبارة عن وعاء 125 سم وارتفاعه 25سم ، ويوجد بداخله مسطرة لقياس تغير عمق الماء في الحوض، كمية الماء المفقودة تساوي قيمة التبخر ويقاس بالملم وتسجل القراءة مرة واحدة في اليوم وهناك اجهزة اخرى لقياسه مثل بيشي والليزوميتر (Pitcher – Liz meter) .
7- الأمطار:
يتم قياس كمية الأمطار بواسطة جهاز قياس الأمطار والذي يتألف من وعاء قطره 20 سم وبطول 40 سم، يوضع على ارتفاع 30 سم عن سطح الأرض، بعيداً عن أية عوارض، ويتم تسجيل كمية الأمطار يومياً في الساعة السادسة صباحاً بتوقيت جرينتش.