علوم الأرض فصل ثاني

تجربة استهلالية

الكتل والجبهات الهوائية

تتنوع الكتل الهوائية، وتختلف في خصائصها، فقد تكون كتلا هوائية باردة وقد تكون كتلا هوائية دافئة، وعند التقاء كتلتين هوائيتين فإنهما لا تندمجان معا لتكوين كتلة واحدة، فماذا ينتج عن التقاء كتلتين هوائيتين؟

المواد والادوات:

صبغة طعام ذات لون أحمر، وأخرى ذات لون أزرق، ماء ساخن بدرجة حرارة(70°C، ماء بارد، مكعبات من الثلج، كأسان زجاجيتان سعة كل منهما 600ml، وعاء زجاجي، ملعقة فلزية صغيرة، قفازات حرارية، رقائق ألمنيوم.

إرشادات السلامة:

- غسل اليدين جيدا بالماء والصابون بعد استخدام أصباغ الطعام.

- الحذر من انسكاب الماء الساخن على الجسم.

- الحذر عند استخدام الكأسين الزجاجيتين، خشية الإصابة بجروح في حال كسرت إحداهما أو كلاهما.

خطوات العمل:

1- أرقم الكأسين الزجاجيتين (1، 2).

2- أسكب الماء الساخن في الكأس الزجاجية رقم (1) ، ثم أضيف إليها ملعقة صغيرة من صبغة الطعام الحمراء.

3- أسكب الماء البارد في الكأس الزجاجية رقم (2)، ثم أضيف إليها ملعقة صغيرة من صبغة الطعام الزرقاء وعددا من مكعبات الثلج.

4- أستخدم رقائق الألمنيوم في صنع حاجز ، ثم أثبته في الوعاء الزجاجي بحيث يقسمه إلى نصفين متماثلين.

5- أسكب المحلول من الكأس الزجاجية رقم (1) في النصف الأول من الوعاء، والمحلول من الكأس الزجاجية رقم (2) في النصف الثاني من الوعاء معا في الوقت نفسه.

6- أسحب حاجز الألمنيوم الذي يفصل بين المحلولين الأحمر والأزرق، وأدون ملاحظاتي.

التحليل والاستنتاج:

1- أصف اتجاه حركة المحلولين في الوعاء بعد إزالة حاجز الألمنيوم.

عند إزالة حاجز الألمنيوم الذي يفصل بين المحلولين، سيتحرك المحلول الأزرق إلى الأسفل من المحلول الأحمر الذي يرتفع إلى الأعلى.

2- أقارن بين كثافة المحلولين في الكأسين الزجاجيتين.

كثافة المحلول الأزرق أكبر من كثافة المحلول الأحمر.

3- أفسر سبب اختلاف كثافة المحلولين.

يعود سبب اختلاف كثافة المحلولين إلى اختلاف درجة حرارتهما، إذ تقل الكثافة بزيادة درجة الحرارة.

4- أتنبأ ماذا سيحدث إذا تقاربت كتلتان من الهواء إحداهما دافئة والأخرى باردة؟

تتحرك الكتلة الهوائية الباردة أسفل الكتلة الهوائية الدافئة التي سترتفع إلى الأعلى.

نشاط: خصائص الكتل الهوائية وأثرها على حالة الطقس

تستخدم النشرة الجوية لوصف حالة الطقس في منطقة ما، وفيها يجري نشر المعلومات التي تم جمعها وتحليلها عن حالة الطقس، باستخدام وسائل مختلفة كالرادار، والأقمار الصناعية.

أقرأ النشرة الجوية الآتية، التي صدرت عن دائرة الأرصاد الجوية بتاريخ 21/1/2020.

تتأثر المملكة بكتلة هوائية باردة جدا ورطبة، من أصل قطبي مرافقة لمنخفض جوي، لذا، تنخفض درجات الحرارة بشكل ملموس، وتكون الأجواء باردة جدا وغائمة مع هطول الأمطار بإذن الله تعالى على فترات في أغلب مناطق المملكة، وقد تكون غزيرة أحيانا في ساعات الصباح ويصحبها الرعد وتساقط حبات البرد في بعض المناطق: ما يفضي إلى تشكل السيول في الأودية والمناطق المنخفضة، كما يتوقع اعتبارا من ساعات الصباح الباكرتساقط زخات من الثلج بين الحين والآخر فوق المرتفعات الجبلية العالية التي يصل ارتفاعها إلى 1000m عن سطح البحر، بينما تشهد المناطق الجبلية الأقل ارتفاعا أمطارا مخلوطة بالثلوج، ومع ساعات الليل الأولى يتوقع أن تضعف الهطولات تدريجيا ويحصل الانجماد في ساعات الليل المتأخرة في المرتفعات الجبلية والبادية، الرياح شمالية غربية نشطة السرعة، تضعف تدريجيا أثناء الليل.

التحليل والاستنتاج:

1-أحدد خصائص الكتلة الهوائية في النشرة الجوية السابقة.

باردة جدا ورطبة.

2- أبين مصدر الكتلة الهوائية التي تأثرت بها المملكة.

من أصل قطبي.

3- أصف: كيف أثرت الكتلة الهوائية على حالة الطقس في المملكة؟

أدت الكتلة الهوائية إلى خفض درجات الحرارة بشكل ملموس، وتشكل الغيوم مع هطول أمطار قد تكون غزيرة مصحوبة بالرعد على  فترات في أغلب مناطق المملكة، وتساقط حبات البرد في بعض المناطق، وتساقط زخات من الثلج بين الحين والآخر فوق المرتفعات الجبلية العالية التي يصل ارتفاعها إلى 1000m عن سطح البحر، وتساقط أمطارا مخلوطة بالثلوج على الارتفاعات الأقل من 1000m، وحدوث الانجماد في ساعات الليل المتأخرة في المرتفعات الجبلية والبادية.

4- أتوقع: هل سيتشابه تأثير الكتلة الهوائية على حالة الطقس، إذا كانت قادمة من صحراء الجزيرة العربية ومصدرها شمال الهند؟

لا