السير اليومي لدرجات الحرارة
تأخذ درجات الحرارة بالارتفاع التدريجي بعد شروق الشمس خلال النها فيسخن سطح الارض وتصبح كمية الحرارة المكتسبة اعظم من كمية الحرارة المفقودة. وفي نفس الوقت ايضاَ تتزايد كمية الحرارة المفقودة. إلا انها اقل من كمية الحرارة المكتسبة الامر الذي يؤدي الى وجود فرق بينهما يختزن داخل الغلاف الجوي وهو المسؤول عما يحدث من رفع لدرجات الحرارة اثناء النها.
وتستمر هذه الحالة حتى يتم التوازن في الساعة الثانية بعد الظهر حيث تسجل درجات الحرارة العظمى عادة ولايحدث هذا التوازن في منتصف النهار اي في الساعة الثانية عشر ظهراً حينما تكون الشمس في كبد السماء وذلك لانه حتى الساعة الثانية بعد الظهر تكون الشمس قريبة من الحالة العمودية ولا تزال كمية الحرارة التي تكتسبها الرض اكبر من كمية الحرارة المفقودة.
اما بعد هذه الوقت فان طاقة الاشعاع الشمسي تقل بانحراف الشمس عن خط الزوال وتصبح الاشعة مائلة بدرجة كبيرة وبشكل تدريجي . ويزداد انذاك مقدار ما تكتسبه الارض من اشعاع شمسي ونتيجة لذلك تأخذ درجات الحرارة بالانخفاض بصورة تدريجية وتستمر هذه الحالة حتى بعد شروق الشمس بقليل في الصباح التالي حيث تسجل درجات الحرارة الصغرى. ولا تسجل تلك الدرجات عند منتصف الليل كما هو متوقع لانه حتى بعد هذا الوقع تظل الارض تفقد بعضاً مما كانت قد اكتسبته من حرارة في النهار السابق. وتسجل درجات الحرارة الصغرى في الفترة التي يحدث فيها توازن بين كمية الحرارة المكتسبة والمفقودة في بداية النهار وكلاهما يكونان عند اخفض كمياتهما. الشكل التالي يوضح هذه الحقيقة.
ولا يفوتنا ان نتعرف على بعض المصطلحات التي لها علاقة بالفقرة السابقة . مثل درجة الحرارة العظمى ونعني بها اقصى درجات يسجلها المحرار في يوما ما. وكما سبق وذكرناه من شرح ليسير الحرارة اليومي فان هذه الدرجة تسجل عادة بين الساعة الواحدة والثانية من بعد الظهر تبعاً لتغير الفصول فهي في فصل الصيف تسجيل في الساعة الثالثة وفي الشتاء في الساعة والواحده. اما درجات الحرارة الصغرى فهي اخفض درجة حرارة يسجلها المحرار في يوم ما. وتقرأ عادة في الفترة التي ترافق وقت بزوغ الشمس بين الساعة الخامسة والسابقة صباحاً تبعاً لتغير الفصول ففي الصيف تقرآ عادة في حوالي الساعة الخامسة صباحاً في الشتاء في حوالي الساعة السابعة صباحاً.
اما المدى الحراري اليومي Diurnal Range فنعني به الفرق بين اعلى درجات حرارية واخفض درجة حرارية في اليوم الواحد اي الفرق بين درجة الحرارة العظمى والصغرى . ويتباين هذا المدى من مكان لاخر ومن وقت تبعاً للاحوال المختلفة. فهو في العادة قليل في المناطق الرطبة وكبير في المناطق القليلة الرطوبة اما المعدل او المتوسط لدرجات الحرارة اليومية Daily average او Daily Mean فالمقصود به المتوسط الحسابي للقراءات المسجلة لدرجات الحرارة في يوم ماوتتباين عملية التسجيل من بلد لاخر فالبعض يكتفي بجمع درجتي الحرارة العظمى والصغرى ويقسمها على اثنين ويستخرج المعدل من ذلك والبعض الاخر يقوم بجمع عدة قراءات على فترات محددة ويستخرج معدلها كالآتي
الساعة السابقة صباحاً + الثانية بعد الظهر + التاسعة مساء + الثالثة بعد منتصف الليل.
السير السنوي لدرجات الحرارة
لا تبقى درجات الحرارة على حالة واحدة طيلة ايام السنة وانما تتباين بصورة منتظمة بسبب دوران الارض حول الشمس. ففي النصف الشمالي من الكرة الارضية تأخذ درجات الحرارة بالارتفاع التدريجي من يوم لاخر اعتبارً من شهر مارس بسبب انتقال الشمس ظاهرياً نحو مدار السرطان ، فتزداد كمية الحرارة التي يكتسبها ذلك القسم من سطح الارض بواسطة الاشعاع الشمسي وتزداد ايضاً الاشعاع الارضي بسبب تسخين الارض، الا ان كمية الاشعاع الشمسي تكون اكبر بكثير من كمية الاشعاع الارضي وهذا يؤدي الى وجود زيادة في الحرارة تختزن من يوم لاخر في جو الارض وهذا يؤدي بدوره الى زيادة معدلات درجات الحرارة. وتستمر هذه الحالة حتى بعد الانقلاب الصيفي في 21 حزيران حين تعود الشمس بعد هذا اليوم بالتحرك ظاهرياً نحو الجنوب مبتعدة عن مدار السرطان الا اننا نلاحظ ان اكثر شهور السنة حرارة لاينطلق والفترة التي تتعامد فيها الشمس ظاهرياً على مدار السرطان ، اذ ان شهر تموز وآب هما اكثر شهور السنة حرارة لان الشمس في هذين الشهرين لاتكون بعيدة بدرجة كبيرة عن النصف الشمالي من الكرة الارضية ولاتزال قريبة من العمودية، وفي هذين الشهرين يحدث توازن بين كمية الاشعاع الشمسي والواصل الى سطح الارض وكمية الاشعاع الارضي الذي تفقده ولكلاهما يكونان على اعلى حد لها.
وتستمر الشمس في انتقالها الظاهري جنوباً حتى تتعامد على خط الاستواء في 23 ايلول من كل عام ثم تستمر الشمس بعد ذلك بنفس الحركة نحو الجنوب حتى تتعامد على مدار الجدي في يوم 22 كانون الاول . وفي هذه الفترة تكون كمية الاشعاع الشمسي الواصلة الى القسم الشمالي من الكرة الارضية قليلة جداً بسبب ميلان اشعة الشمس وقصر الننهار. ويعتقد معظم الناس ان أبراد الشهور هو ذلك الذي ينطبق مع التفرة التي تكون الشمس فيها على اقصى بعد من النصف الشمالي الا اننا نلاحظ ان الفترة التي تلي فترة تعامد الشمس على مدار الجدي هي التي تعتبر ابرد فترة في السنة يعتبر شهر كانون الثاني وشباط اقل شهور السنة حرارة في النصف الشمالي اذ يتم فيهما التوازن بين كمية الحرارة المكتسبة والمفقودة وكلاهما يكونان عند ادنى حد لهما.
ولا بد لنا قبل الانتهاء من هذه الفقرة ان نتعرف على بعض المصطلحات الهمة. فالمتوسط السنوي ( المعدل السنوي Mean annual) نعني به المتوسط الحسابي لمعدلات الحرارة الشهرية لمنطقة ما. وتحسب معدلات الحرارة الشهرية لاية منطقة بأخذ المعدلات الحسابية للمتوسطات اليومية لذلك الشهر.
وحتى يكون المعدل الشهري والسنوي مضبوطاً ومعطياً للصفات الدقيقه، يجب ان يحسب على سنين عديدة حتى تظهر كافة الشواذ الحرارية في تلك الفترة وكلما كان الاقليم غير مستقر من الناحية الحرارية كلما كان من الواجب اطالة الفترة المطلوبة.
اما المدى الحراري السنوي Annual Range فنعني به الفرق بين معدل درجة الحرارة اكثر شهور السنة حرارة واقل شهور السنة حرارة وفي المادة يقصد به الفرق معدلات شهري تموز وكانون الثاني. ويتباين المدى الحراري السنوي من مكان لاخر فهو قليل في المنطقة الاستوائية ويزداد في المناطق البعيدة عن خط الاستواء كما انه يزداد في المناطق الجافة ويقل في المناطق الرطبة.