الكتل الهوائية .. أنواعها وكيف تتشكل؟

طقس العرب - تُعرف الكتلة الهوائية بأنها كمية كبير جدًا من الهواء المتماثل في درجة الحرارة والرطوبة عند أي موقع على المستوى الأفقي، ويمكن أن تغطي الكتلة الهوائية الواحدة مساحة كبيرة تمتد لمئات الآلاف من الكيلومترات المربعة، ويمكن أن تمتد في الغلاف الجوي حتى ارتفاع 16 كلم فوق سطح الأرض.

كيف تتشكل الكتل الهوائية

تتكون الكتل الهوائية عندما يبقى الهواء على أسطح كبيرة ذات درجات حرارة ورطوبة موحدة، فتسمى هذه المنطقة مصدر الكتلة الهوائية، حيث تسمح سرعات الرياح المنخفضة للهواء بالبقاء ثابتًا لفترة كافية لاكتساب ميزات منطقة المصدر، مثل الحرارة والرطوبة، وعندما تحرك الرياح الكتل الهوائية، فإنها تنقل مع خصائصها الجوية من منطقة المصدر إلى منطقة جديدة، وعندما تصل الكتلة الهوائية إلى منطقة جديدة قد تتعارض مع كتلة هوائية أخرى لها درجة حرارة ورطوبة مختلفة، مما يؤدي إلى تشكل عاصفة شديدة.

تصنيف الكتل الهوائية

يحدد خبراء الأرصاد الجوية الكتل الهوائية وفقًا لموقع تشكلها فوق الأرض، هناك أماكن مختلفة في الخصائص تتشكل فوقها كتل هوائية مختلفة، وهي:

• منطقة القطب الشمالي والجنوبي (Antarctic Arctic &): وتتميز الكتل الهوائية التي تتكون في منطقة القطب الشمالي والجنوبي بأنها شديدة البرودة.

• المنطقة المدارية (Tropical): تتشكل الكتل الهوائية المدارية في مناطق خطوط العرض المنخفضة وتكون دافئة بشكل معتدل.

• المنطقة القطبية (Polar): تتشكل الكتل الهوائية القطبية في مناطق خطوط العرض العليا وتكون باردة

• المناطق الاستوائية (Equatorial): تتطور الكتل الهوائية الاستوائية بالقرب من خط الاستواء، وتكون دافئة.

كما يتم تحديد الكتل الهوائية أيضًا بناءً على ما إذا كانت تتشكل فوق الأرض أو فوق الماء، بحيث تكون الكتل الهوائية البحرية التي تتشكل فوق الماء رطبة، وتكون الكتل الهوائية القارية التي تتشكل فوق الأرض جافة، مثلاً، تسمى الكتلة الهوائية التي تتطور فوق شمال كندا الكتلة الهوائية القطبية القارية وتكون باردة وجافة، والكتلة التي تتشكل فوق المحيط الهندي تسمى الكتلة الهوائية الاستوائية البحرية وتكون دافئة ورطبة.

أنواع الكتل الهوائية

وهناك عدة أنواع من الكثل الهوائية، حيث ينتج كل نوع من أنواع الكتل الهوائية طقسًا مختلفًا يمكن أن يؤثر على مناخ الأرض لأيام أو شهور، وهذه الأنواع هي:

(1) كتلة هوائية قارية قطبية (The continental polar air mass)

تتشكل الكتلة الهوائية القطبية القارية على مساحة كبيرة فوق أراضي المناطق شبه القطبية، حيث يكون الهواء بارد ومستقر وذو رطوبة منخفضة، ينتج عن هذا النوع من الكتلة الهوائية طقس شتوي شديد البرودة بدون هطول أو تشكل للغيوم، وغالبًا ما تكون مسؤولة عن نوبات البرد الطويلة التي تؤدي إلى تلف المحاصيل الزراعية.

(2) كتل هوائية قارية تنشأ فوق القطب الشمالي (The continental Arctic air mass)

تتطور الكتلة الهوائية القارية التي تنشأ فوق القطب الشمالي فقط في فصل الشتاء عندما تكون مساحات كبيرة من الأرض مغطاة بالثلج والجليد، ويكون الهواء باردًا وجافًا للغاية بسبب الظروف المناخية شديدة البرودة التي تتميز بها الأجزاء القريبة من الدائرة القطبية، والناجمة جزئيًا عن الفترات الطويلة لغياب الشمس، حيث تمتد فترات من الظلام لمدة أيام، وينتج عادة عن هذا النوع من الكتل الهوائية درجات حرارة باردة قياسية.

(3) كتل هوائية قارية تنشأ فوق القطب الجنوبي (The continental Antarctic air mass)

تتشكل هذه الكتلة الهوائية فقط فوق القارة القطبية الجنوبية، ويكون الهواء فيها مستقر وبارد للغاية وجاف للغاية، ويتميز هذا النوع من الكتل الهوائية بدرجات حرارة أكثر برودة من أي كتلة هوائية أخرى خلال أي موسم، لكن عادة ما تتغير خصائصها عند انتقالها فوق المحيط، بحيث يتغير تصنيفها عندما تصل إلى اليابسة في مناطق نصف الكرة الجنوبي، لتصبح بحرية قطبية.

(4) كتلة هوائية قارية مدارية (The continental tropical air mass)

ينتج الهواء المداري القاري فوق صحاري العالم، بما في ذلك الصحراء العربية والصحراء الأسترالية، وتعد الصحراء الجنوبية الغربية في الولايات المتحدة أيضًا مصدرًا لهذا النوع من الكتلة الهوائية خلال فصل الصيف، ويكون هذا النوع من الكتل الهوائية ساخنة وذات رطوبة منخفضة للغاية، وتؤثر خلال فصل الصيف، ويمكن أن تتسبب في الجفاف إذا استمر تأثيرها في منطقة ما، كما يمكن أن تتسبب بموجات من الحرارة التي تؤدي إلى وفيات بين البشر والحيوانات.

(5) كتلة هوائية قطبية بحرية (The maritime polar air mass)

تتشكل الكتلة الهوائية القطبية البحرية فوق المحيطات القطبية الباردة، حيث تكون باردة ورطبة ويمكن أن تخلق طقسًا معتدلًا في المناطق الساحلية، وذلك اعتمادًا على وقت تأثيرها من العام، ففي الشتاء، تنتج طقسًا أكثر دفئًا حيث تكون درجة حرارة سطح المحيط أعلى من درجة حرارة الأرض، أما في الصيف، يكون الطقس أكثر برودة حيث يكون المحيط أكثر برودة من القارة.

(6) كتلة هوائية مدارية بحرية (The maritime tropical air mass)

يعتبر الهواء البحري المداري هو النوع الرئيسي من الهواء البحري، تتطور هذه الكتلة الهوائية الدافئة والرطبة للغاية فوق البحار والمحيطات المدارية وشبه المدارية، حيث تخلق ظروفًا ممطرة شرق جبال روكي في الشتاء، خاصة في جنوب شرق الولايات المتحدة.

يُلاحظ أن لا وجود للكتل الهوائية الاستوائية القارية، فالمنطقة الاستوائية التي تتكوَّن فوقها الكتل الهوائية إمَّا بحرية أو يابسة شديد الرطوبة لغزارة الأمطار، أو مناطق غابات كثيفة؛ ممَّا يؤدي إلى رطوبة عالية في الهواء بسبب النتح من النبات، فالسطوح اليابسة في المناطق الاستوائية تشبه مسطح مائي تستطيع تزويد الهواء بكل ما يحتاجه من بخار ماء.

تسمية الكتل الهوائية على خرائط الطقس

تصنف الكتل الهوائية على خرائط الطقس باستخدام حرفين أو ثلاثة أحرف، بحيث يصف الحرف الصغير كمية الرطوبة في الكتلة الهوائية: (m) للبحرية الرطبة، و(c) للقارة الجافة.

ويصف الحرف الكبير حرارة الكتلة الهوائية: (E) للاستوائي، و (T) للمدارية، و (M) للرياح الموسمية، و (P) للقطبة، و (A) للقطب الشمالي أو القطب الجنوبي، و (S) للحالة المتفوقة - وهي حالة فريدة بهواء جاف يتكون من حركة هبوط قوية في الغلاف الجوي.

ويصف الحرف الصغير العلاقة بين الكتلة الهوائية والأرض: بحيث يشير حرف (k) إلى أن كتلة هوائية أبرد من الأرض التي تحتها، بينما يصف حرف (w) كتلة هوائية أكثر دفئًا من الأرض تحتها.