الرياح السائدة

الرياح التجارية (وتُسمى أيضًا الرياح الموسمية) هي النمط السائد للرياح السطحية الشرقية الموجودة في المناطق الاستوائية بالقرب من خط استواء الأرض ، ^{[ 4 ]} باتجاه خط الاستواء من سلسلة المرتفعات شبه الاستوائية . تهب هذه الرياح في الغالب من الشمال الشرقي في نصف الكرة الشمالي ومن الجنوب الشرقي في نصف الكرة الجنوبي . ^{[ 5 ]} تعمل الرياح التجارية كتيار توجيهي للأعاصير المدارية التي تتشكل فوق محيطات العالم، موجهةً مسارها غربًا. ^{[ 6 ]} كما توجه الرياح التجارية الغبار الأفريقي غربًا عبر المحيط الأطلسي إلى البحر الكاريبي ، بالإضافة إلى أجزاء من جنوب شرق أمريكا الشمالية. ^{[ 7 ]}

الرياح الغربية، أو الرياح الغربية السائدة، هي الرياح السائدة في خطوط العرض المتوسطة (أي بين خطي عرض 35 و65 درجة )، والتي تهب في المناطق الواقعة شمال منطقة الضغط المرتفع المعروفة باسم المرتفع شبه الاستوائي في خطوط العرض المتوسطة . ^{[ 8 ] [ 9 ]} تهب هذه الرياح السائدة من الغرب إلى الشرق ، ^{[ 10 ]} وتوجه الأعاصير خارج المدارية في هذا الاتجاه العام. تهب الرياح في الغالب من الجنوب الغربي في نصف الكرة الشمالي ومن الشمال الغربي في نصف الكرة الجنوبي. ^{[ 5 ]} وتكون في أشدها في فصل الشتاء عندما يكون الضغط منخفضًا فوق القطبين، كما هو الحال عندما يكون الإعصار القطبي في أقوى حالاته، وتكون في أضعف حالاتها خلال فصل الصيف عندما يكون الإعصار القطبي في أضعف حالاته وعندما يكون الضغط مرتفعًا فوق القطبين. ^{[ 11 ]}

إلى جانب الرياح التجارية ، أتاحت الرياح الغربية مسارًا تجاريًا ذهابًا وإيابًا للسفن الشراعية التي تعبر المحيطين الأطلسي والهادئ، إذ تُسهم في نشوء تيارات محيطية قوية في نصفي الكرة الأرضية. وقد تكون هذه الرياح قوية للغاية، لا سيما في نصف الكرة الجنوبي، حيث تقل مساحة اليابسة في خطوط العرض الوسطى، مما يُقلل من تضخم نمط التدفق ويُبطئ سرعة الرياح. وتُعرف أقوى الرياح الغربية في خطوط العرض الوسطى باسم " الأربعينيات الهادرة" ، وتقع بين خطي عرض 40 و 50 درجة جنوبًا في نصف الكرة الجنوبي. ^{[ 12 ]} وتلعب الرياح الغربية دورًا هامًا في نقل المياه والرياح الدافئة الاستوائية إلى السواحل الغربية للقارات، ^{[ 13 ] [ 14 ]} وخاصة في نصف الكرة الجنوبي نظرًا لاتساع محيطاته الشاسع.

تُفسر الرياح الغربية سبب ميل المناطق الساحلية في غرب أمريكا الشمالية إلى الرطوبة، خاصةً من شمال واشنطن إلى ألاسكا، خلال فصل الشتاء. يؤدي التسخين التفاضلي من الشمس بين اليابسة الباردة نسبيًا والمحيط الدافئ إلى تشكل مناطق ضغط منخفض فوق اليابسة. ينتج عن ذلك تدفق هواء غني بالرطوبة شرقًا من المحيط الهادئ، مما يتسبب في عواصف مطرية متكررة ورياح قوية على الساحل. يستمر هذا التدفق شرقًا حتى يتسبب الرفع التضاريسي الناتج عن سلاسل جبال الساحل، وجبال كاسكيد، وسيرا نيفادا، وكولومبيا، وروكيا في حدوث تأثير ظل المطر الذي يحد من توغل هذه الأنظمة وما يصاحبها من هطول أمطار شرقًا. ينعكس هذا الاتجاه في الصيف عندما يؤدي التسخين الشديد لليابسة إلى ارتفاع الضغط الجوي، مما يمنع وصول الهواء الغني بالرطوبة من المحيط الهادئ إلى اليابسة. وهذا يفسر سبب جفاف معظم المناطق الساحلية في غرب أمريكا الشمالية الواقعة في أعلى خطوط العرض خلال فصل الصيف، على الرغم من هطول أمطار غزيرة في الشتاء. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

الرياح القطبية الشرقية (المعروفة أيضًا باسم خلايا هادلي القطبية) هي رياح جافة وباردة تهب من مناطق الضغط المرتفع في القطبين الشمالي والجنوبي باتجاه مناطق الضغط المنخفض ضمن الرياح الغربية عند خطوط العرض العليا. ومثل الرياح التجارية، وعلى عكس الرياح الغربية، تهب هذه الرياح السائدة من الشرق إلى الغرب ، وغالبًا ما تكون ضعيفة وغير منتظمة. ^{[ 15 ]} وبسبب انخفاض زاوية الشمس ، يتراكم الهواء البارد ويهبط عند القطب، مما يُنشئ مناطق ضغط مرتفع على السطح، دافعًا بتدفق الهواء نحو خط الاستواء ؛ ^{[ 16 ]} وينحرف هذا التدفق غربًا بفعل تأثير كوريوليس .

في المناطق ذات الرياح الخفيفة، تُعدّ نسائم البحر والبر عوامل مهمة في تحديد الرياح السائدة. يسخن البحر بفعل الشمس إلى أعماق أكبر من اليابسة نظرًا لارتفاع سعته الحرارية النوعية . ^{[ 17 ]} ولذلك، يتمتع البحر بقدرة أكبر على امتصاص الحرارة من اليابسة، مما يجعل سطحه يسخن ببطء أكبر. ومع ارتفاع درجة حرارة سطح اليابسة ، تُسخّن اليابسة الهواء فوقها. هذا الهواء الدافئ أقل كثافة، لذا يرتفع. ويؤدي هذا الهواء الصاعد فوق اليابسة إلى خفض ضغط مستوى سطح البحر بنحو 0.2%. أما الهواء البارد فوق البحر، ذو الضغط الأعلى، فيتدفق نحو اليابسة حيث الضغط المنخفض، مُحدثًا نسيمًا باردًا بالقرب من الساحل.

تتناسب قوة نسيم البحر طرديًا مع فرق درجة الحرارة بين اليابسة والبحر. فإذا كانت سرعة الرياح القادمة من البحر 8 عقد (15 كم/ساعة) ، فمن غير المرجح أن يتشكل نسيم البحر. وفي الليل، تبرد اليابسة أسرع من المحيط بسبب اختلاف قيم حرارتهما النوعية ، مما يؤدي إلى تلاشي نسيم البحر النهاري. وإذا انخفضت درجة الحرارة على اليابسة عن درجة الحرارة في عرض البحر، فسيكون الضغط فوق الماء أقل من الضغط فوق اليابسة، مما يُنشئ نسيمًا بريًا، ما لم تكن الرياح القادمة من اليابسة قوية بما يكفي لمقاومته. ^{[ 18 ]} 

فوق المناطق المرتفعة، تتجاوز حرارة الأرض حرارة الهواء المحيط على نفس الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، مما يُنشئ منخفضًا حراريًا فوق التضاريس ويُعزز أي منخفضات أخرى كانت موجودة لولا ذلك، ^{[ 19 ] [ 20 ]} ويُغير دوران الرياح في المنطقة. في المناطق ذات التضاريس الوعرة التي تُعيق تدفق الرياح بشكل كبير، يُمكن أن تُغير الرياح اتجاهها وتتسارع بالتوازي مع العائق. يُمكن أن يزيد هذا التيار العازل من سرعة الرياح على المستويات المنخفضة بنسبة 45%. ^{[ 21 ]} في المناطق الجبلية، يكون التشوه المحلي لتدفق الهواء أكثر حدة. تتضافر التضاريس الوعرة لتُنتج أنماط تدفق واضطرابات غير متوقعة، مثل الدوامات . تتشكل تيارات صاعدة وهابطة قوية ودوامات مع تدفق الهواء فوق التلال وهبوطه في الوديان. يتغير اتجاه الرياح تبعًا لتضاريس الأرض. إذا كان هناك ممر جبلي، فإن الرياح ستندفع عبره بسرعة كبيرة نظرًا لمبدأ برنولي الذي يصف العلاقة العكسية بين السرعة والضغط. قد يبقى تدفق الهواء مضطرباً وغير منتظم لمسافة معينة في اتجاه الريح وصولاً إلى المناطق الريفية الأكثر انبساطاً. تشكل هذه الظروف خطراً على الطائرات الصاعدة والهابطة. ^{[ 22 ]}

يؤدي تسخين المنحدرات الجبلية نهارًا وتبريدها ليلًا إلى اختلافات في تدفق الهواء بين الليل والنهار، على غرار العلاقة بين نسيم البحر ونسيم البر. في الليل، تبرد جوانب التلال بفعل الإشعاع الحراري. يصبح الهواء على طول التلال أكثر برودة وكثافة، ويهبّ إلى الوادي بفعل الجاذبية. يُعرف هذا بنسيم الجبل. إذا كانت المنحدرات مغطاة بالجليد والثلج، فإن نسيم الجبل سيهب خلال النهار، حاملًا الهواء البارد الكثيف إلى الوديان الأكثر دفئًا وجفافًا. أما منحدرات التلال غير المغطاة بالثلج، فتسخن خلال النهار. يصبح الهواء الذي يلامس المنحدرات الدافئة أكثر دفئًا وأقل كثافة، ويتدفق صعودًا. يُعرف هذا بالرياح الصاعدة أو نسيم الوادي. ^{[ 23 ]}