الطقس هو حالات الغلاف الجوي المتقلبة التي يحيط بالأرض، مثل درجة الحرارة والرياح والأمطار والغيوم وعوامل أخرى، وينتج الطقس من التطور و التراجع السريع لأنظمة الطقس مثل الضغط المرتفع والمنخفض، عند ارتفاع متوسط عن سطح الأرض وما يرتبط بهما من الجبهات الهوائية، و الأمطار والأعاصير و التنبؤ بالطقس مازال محدود نسبيًا.
أما المناخ فهو الحالة المتوسطة للطقس واختلافه خلال فترة زمنية محددة في منطقة جغرافية معينة، ويختلف المناخ من منطقة لأخرى بناء على خطوط العرض ومدى بعدها عن البحر والغطاء النباتي، ووجود الجبال أو العناصر الجغرافية الأخرى، ويختلف من موسم لآخر ومن عام لآخر ومن عقد لآخر، ويعبر إحصائياً 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
وتقاس بجهاز كامبل- ستوكس ويتكون من كرة مصنوعة من الزجاج، تقوم بتجميع الإشعاع وتركيزه على ورقة بيانية خاصة يقوم الإشعاع بحرق جزء منها، حيث أن الحرق هو مدة سطوع الشمس مع مراعاة أنه لا يتساوى طول النهار، مع مدة سطوع الشمس في الأيام الغائمة عكسها في الأيام المشرقة.
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.
• درجة الحرارة العظمى يتم قياسها عند الثانية بعد الظهر عندما تكتسب الأرض، أعلى نسبة إشعاع شمسي وانبعاث أعلى شدة من إشعاعها، وتتم هذه العملية بواسطة الترمومتر المعدل الذي يحتوي على خانق بعد مستودع الزئبق، ليمنعه من الرجوع إلى المستودع ليثبت عند أعلى درجة، وبعد اخذ القياس يرجع الجهاز ليعود الزئبق إلى مكانه ويوضع في مكانه أفقيا في الكشك حيث تقاس مرة واحدة في اليوم.
• درجة حرارة الترمومتر الجاف وهو جهاز اعتيادي يتم وضعه على ارتفاع مترين في الظل، “كشك ستيفنسن Stevenson Screen ” وهو عبارة عن صندوق ابيض اللون يحتوي على فتحات للتهوية الجيدة، وارتفاعه 180 سم ويحتوي على عدد من أجهزة قياس عناصر المناخ.
• درجة حرارة الترمومتر المبلل وفيه يلف مستودع الزئبق بقطعة قماش تبلل بماء نظيف، ويسجل هذا المحرار درجة حرارة اقل من الجاف لأن معظم حرارته تفقد بالتبخر الحاصل من قطعة القماش المبللة، ويستخدم في تقدير رطوبة الهواء من خلال علاقة إحصائية تدخل فيها قراءة المحرار الجاف والرطب.
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:
إذ يتم قياس سرعة الرياح بواسطة Anemometer الذي يتكون من 3 فناجين تدور، ووحدة قياسها (العقدة، مثا ، كمساعة) أما اتجاه الرياح بواسطة جهاز يتكون من نصل أو سهم تشير مقدمته إلى اتجاه الذي تهب منه الرياح، يوضع الجهازين على ارتفاع 10 متر عن مستوى الأرض.
5ـ- الرطوبة النسبية:
تقاس بجهاز Hygrometer أو Hygrograph ويتكون من خصلة شعر إنسان نظيفة مربوطة بمؤشر أو قلم ،يرسم على ورقة بيانية او بواسطة جهاز المحرار ذو البصلتين الجافة والرطبة والجدول الملحق به (Psychrometer).
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:
تقاس بجهاز Rain Gauge يتكون من وعاء قطره 20سم وبطول 40 سم يوضع على ارتفاع 30سم عن سطح الأرض بعيدا عن أية عوارض وتسجل يوميا الأمطار الساعة السادسة صباحا بتوقيت جرينتش.