قص الرياح

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 11 صور
الموسوعة الحرة
أعمدة بلورات الجليد من نوع Cirrus uncinus تُظهر قص الرياح على مستوى عالٍ، مع تغيرات في سرعة الرياح واتجاهها.

قص الرياح ( يُلفظ / ʃɪər / ؛ ويُكتب أيضًا windshear )، ويُشار إليه أحيانًا بتدرج الرياح ، هو اختلاف في سرعة الرياح و/أو اتجاهها على مسافة قصيرة نسبيًا في الغلاف الجوي . يُوصف قص الرياح الجوي عادةً بأنه قص رياح رأسي أو أفقي. قص الرياح الرأسي هو تغير في سرعة الرياح أو اتجاهها مع تغير الارتفاع. أما قص الرياح الأفقي فهو تغير في سرعة الرياح مع تغير الموقع الجانبي لارتفاع معين. [ 1 ]

قص الرياح ظاهرة جوية دقيقة تحدث على مسافات قصيرة جدًا، ولكنها قد ترتبط بظواهر جوية متوسطة أو واسعة النطاق ، مثل خطوط العواصف والجبهات الباردة. ويُلاحظ عادةً بالقرب من العواصف الرعدية الهابطة ، والجبهات الهوائية، ومناطق الرياح المنخفضة ذات السرعة العالية محليًا (التي تُعرف بالتيارات النفاثة المنخفضة)، وبالقرب من الجبال ، وانعكاسات الإشعاع التي تحدث نتيجة صفاء السماء وهدوء الرياح، والمباني، وتوربينات الرياح، والمراكب الشراعية. ولقص الرياح تأثيرات كبيرة على التحكم في الطائرات، وقد كان السبب الوحيد أو أحد الأسباب المساهمة في العديد من حوادث الطائرات.

يتأثر انتقال الصوت عبر الغلاف الجوي بقص الرياح، الذي قد يؤدي إلى انحناء جبهة الموجة، مما يتسبب في سماع الأصوات في أماكن لا تُسمع فيها عادةً. كما أن قص الرياح الرأسي القوي داخل طبقة التروبوسفير يُعيق تطور الأعاصير المدارية ، ولكنه يُساعد في تنظيم العواصف الرعدية الفردية في دورات حياة أطول، والتي بدورها قد تُنتج طقسًا قاسيًا . يُفسر مفهوم الرياح الحرارية كيف تعتمد الاختلافات في سرعة الرياح على ارتفاعات مختلفة على الاختلافات الأفقية في درجات الحرارة، ويُفسر وجود التيار النفاث . [ 2 ]

تسمح الرياح الهابطة المصاحبة لها بظهور هذه السحب في السماء الشرقية عند الشفق المدني لتقليد الشفق القطبي في صحراء موهافي .

تعريف

يشير قص الرياح إلى تغير سرعة الرياح على مسافات أفقية أو رأسية. ويعتبر طيارو الطائرات عمومًا أن قص الرياح الكبير هو تغير أفقي في سرعة الهواء بمقدار 30 عقدة (15 م/ث) للطائرات الخفيفة، وقريب من 45 عقدة (23 م/ث) للطائرات التجارية على ارتفاع الطيران. [ 3 ] كما تُعتبر تغيرات السرعة الرأسية التي تزيد عن 4.9 عقدة (2.5 م/ث) قص رياح كبير للطائرات . ويمكن أن يؤثر قص الرياح على مستوى منخفض على سرعة الطائرة أثناء الإقلاع والهبوط بشكل كارثي، ويتدرب طيارو الطائرات التجارية على تجنب جميع حالات قص الرياح الناتج عن العواصف الرعدية الصغيرة (فقدان سرعة الرياح المعاكسة الذي يزيد عن 30 عقدة [15 م/ث] ). [ 4 ] وتشمل أسباب هذا الحذر الإضافي ما يلي:    

  • يمكن أن تتضاعف شدة العواصف الرعدية الصغيرة في دقيقة أو أقل.
  • قد تتحول الرياح إلى رياح جانبية شديدة،
  • تُعتبر سرعة 40-50 عقدة (21-26 م/ث) الحد الأدنى للبقاء على قيد الحياة في بعض مراحل العمليات على ارتفاعات منخفضة، و 
  • تضمنت العديد من حوادث قص الرياح التاريخية رياحًا عاتية تتراوح سرعتها بين 35 و45 عقدة (18-23 م/ث) . 

يُعدّ قص الرياح عاملاً رئيسياً في تكوّن العواصف الرعدية الشديدة. وغالباً ما يرتبط قص الرياح بخطر إضافي يتمثل في الاضطرابات الجوية.

حدوث

رسم تخطيطي للرياح الهابطة المصغرة من وكالة ناسا. يكون اتجاه حركة هذه الرياح نحو الأسفل حتى تصل إلى سطح الأرض، وعندها تنتشر في جميع الاتجاهات. نظام الرياح في الرياح الهابطة المصغرة معاكس تمامًا لنظام الرياح في الإعصار.

تشمل الحالات الجوية التي يُلاحظ فيها القص ما يلي:

  • الجبهات الهوائية . يُلاحظ قصٌّ كبيرٌ في الرياح عندما يكون فرق درجة الحرارة عبر الجبهة 5 درجات مئوية (9 درجات فهرنهايت) أو أكثر، وتتحرك الجبهة بسرعة 30 عقدة (15 مترًا في الثانية) أو أسرع. ولأن الجبهات ظاهرة ثلاثية الأبعاد، يمكن رصد قصّ الرياح الجبهي على أي ارتفاع بين سطح الأرض والتروبوبوز ، وبالتالي يمكن رؤيته أفقيًا ورأسيًا. ويُعدّ قصّ الرياح الرأسي فوق الجبهات الدافئة مصدر قلق أكبر للطيران من قصّه بالقرب من الجبهات الباردة وخلفها، نظرًا لطول مدته. [ 2 ]   
  • التيارات النفاثة العلوية. يرتبط بالتيارات النفاثة العلوية ظاهرة تُعرف باسم اضطراب الهواء الصافي (CAT)، والناتجة عن قص الرياح الرأسي والأفقي المرتبط بتدرج الرياح عند حافة التيارات النفاثة. [ 5 ] يكون اضطراب الهواء الصافي في أقصى حالاته على جانب القص المضاد للإعصار للتيار النفاث، [ 6 ] وعادةً ما يكون بجوار محور التيار النفاث أو أسفله مباشرةً. [ 7 ]
  • التيارات النفاثة المنخفضة. عندما يتشكل تيار نفاث ليلي منخفض المستوى فوق سطح الأرض ليلاً أمام جبهة باردة، قد يتطور قص رياح رأسي كبير منخفض المستوى بالقرب من الجزء السفلي من هذا التيار. يُعرف هذا أيضًا باسم قص الرياح غير الحملي لأنه لا ينتج عن عواصف رعدية قريبة. [ 2 ]
  • الجبال. [ 8 ]
  • الانقلابات الجوية . عندما تتشكل طبقة انعكاس إشعاعي بالقرب من سطح الأرض في ليلة صافية وهادئة، لا يؤثر الاحتكاك على  الرياح فوق قمة هذه الطبقة. قد يصل تغير اتجاه الرياح إلى 90 درجة، وسرعتها إلى 40 عقدة (21 م/ث) . حتى أنه يمكن أحيانًا ملاحظة تيار نفاث ليلي منخفض المستوى. ويكون هذا التيار في أوج قوته مع شروق الشمس. وتُسبب اختلافات الكثافة مشاكل إضافية للطيران. [ 2 ] 
  • العواصف الهابطة . عندما تتشكل حدود التدفق الخارجي نتيجة انتشار طبقة رقيقة من الهواء المبرد بالمطر بالقرب من سطح الأرض من العاصفة الرعدية الأصلية، يمكن أن ينتج عن ذلك قص في سرعة واتجاه الرياح عند الحافة الأمامية للحدود ثلاثية الأبعاد. وكلما كانت حدود التدفق الخارجي أقوى ، ازداد قص الرياح الرأسي الناتج قوة. [ 9 ]

المكون الأفقي

الجبهات الهوائية

الجبهات الهوائية هي حدود فاصلة بين كتلتين هوائيتين مختلفتين في الكثافة ، أو في درجة الحرارة والرطوبة، وعادةً ما تكون مناطق تقارب في حقل الرياح، وهي السبب الرئيسي للظواهر الجوية الهامة. في تحليلات الطقس السطحي، تُصوَّر هذه الجبهات باستخدام خطوط ورموز ملونة مختلفة. تختلف الكتل الهوائية عادةً في درجة الحرارة ، وقد تختلف أيضًا في الرطوبة . يحدث قص الرياح الأفقي بالقرب من هذه الحدود. تتميز الجبهات الباردة بأشرطة ضيقة من العواصف الرعدية والطقس القاسي ، وقد تسبقها خطوط العواصف الرعدية وخطوط الجفاف . تُعد الجبهات الباردة حدودًا سطحية أكثر وضوحًا مع قص رياح أفقي أكبر من الجبهات الدافئة. عندما تستقر الجبهة ، يمكن أن تتحول إلى خط يفصل بين مناطق ذات سرعات رياح مختلفة، يُعرف بخط القص ، على الرغم من أن اتجاه الرياح عبر الجبهة يظل ثابتًا عادةً. في المناطق الاستوائية ، تتحرك الموجات الاستوائية من الشرق إلى الغرب عبر أحواض المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادئ . قد يحدث قص اتجاهي وقص في السرعة عبر محور الأمواج الاستوائية القوية، حيث تسبق الرياح الشمالية محور الموجة وتتخلف عنه الرياح الجنوبية الشرقية. كما قد يحدث قص أفقي للرياح على طول حدود نسيم البر ونسيم البحر المحليين . [ 10 ]

بالقرب من السواحل

قص الرياح على طول الساحل مع تحرك السحب المنخفضة باتجاه الشرق والسحب العالية باتجاه الجنوب الغربي

تبلغ شدة الرياح في عرض البحر ضعف سرعة الرياح المسجلة على اليابسة تقريبًا. ويعزى ذلك إلى اختلاف الاحتكاك بين اليابسة والمياه البحرية. وفي بعض الأحيان، توجد اختلافات في اتجاه الرياح، خاصةً إذا غيّرت نسائم البحر المحلية اتجاه الرياح على اليابسة خلال ساعات النهار. [ 11 ]

المكون الرأسي

الرياح الحرارية

الرياح الحرارية مصطلحٌ مناخي لا يشير إلى رياحٍ حقيقية ، بل إلى اختلافٍ في الرياح الجيوستروفية بين مستويين من الضغط p1 و p0 ، حيث p1 < p0 ؛ أي باختصار ، قص الرياح. وهي موجودة فقط في الغلاف الجوي ذي التغيرات الأفقية في درجة الحرارة (أو في المحيط ذي التدرجات الأفقية في الكثافة )، أي في حالة عدم استقرار الضغط الجوي . في الغلاف الجوي المتجانس ، حيث تكون درجة الحرارة منتظمة، تكون الرياح الجيوستروفية مستقلة عن الارتفاع. ويعود سبب التسمية إلى أن هذه الرياح تتدفق حول مناطق درجات الحرارة المنخفضة (والمرتفعة) بنفس الطريقة التي تتدفق بها الرياح الجيوستروفية حول مناطق الضغط المنخفض ( والمرتفع ) . [ 12 ]

معادلة الرياح الحرارية هي

وvتي=ك×∇(φ1-φ0)،{\displaystyle f\mathbf {v} _{T}=\mathbf {k} \times \nabla \left({\boldsymbol {\varphi}}_{1}-{\boldsymbol {\varphi }}_{0}\right)\,,}

حيث تمثل φ حقول الارتفاع الجيوبوتنشالي مع φ₁ > φ₀ ، و f معامل كوريوليس ، و k متجه الوحدة المتجه للأعلى في الاتجاه الرأسي . لا تحدد معادلة الرياح الحرارية الرياح في المناطق الاستوائية . ولأن f صغيرة أو معدومة، كما هو الحال بالقرب من خط الاستواء، فإن المعادلة تُختزل إلى القول بأن ∇( φ₁ − φ₀ ) صغيرة. [ 12 ]

تصف هذه المعادلة بشكل أساسي وجود التيار النفاث، وهو تيار غربي من الهواء ذو ​​سرعات رياح قصوى بالقرب من التروبوبوز ، وهو (على الرغم من أن العوامل الأخرى مهمة أيضًا) نتيجة لتباين درجة الحرارة بين خط الاستواء والقطب.

تأثيرات على الأعاصير المدارية

رسم بياني يوضح تأثيرات قص الرياح على الأعاصير

تُعدّ الأعاصير المدارية ، في جوهرها، محركات حرارية تتغذى على تدرج درجة الحرارة بين سطح المحيط الاستوائي الدافئ والغلاف الجوي العلوي البارد. ويتطلب تكوّن الأعاصير المدارية قيمًا منخفضة نسبيًا لقص الرياح الرأسي، بحيث يبقى مركزها الدافئ فوق مركز دورانها السطحي، مما يُعزز شدتها. وتضعف الأعاصير المدارية ذات القص القوي للرياح عندما تبتعد الرياح العلوية عن مركزها المنخفض.

تأثيرات على العواصف الرعدية والطقس القاسي

يؤدي قص الرياح القوي في طبقة التروبوسفير العليا إلى تشكيل قمة على شكل سندان لهذه السحابة الركامية الناضجة ، أو العاصفة الرعدية. [ 13 ]

تتطلب العواصف الرعدية الشديدة، التي قد تُسبب الأعاصير والبرد، قص الرياح لتنظيمها بطريقة تُطيل أمدها. يحدث هذا عندما ينفصل تدفق الهواء الداخل إلى العاصفة عن تدفق الهواء الخارج منها المُبرد بالأمطار . ويمكن لتيار نفاث منخفض المستوى يزداد ليلاً، أو خلال الليل، أن يزيد من احتمالية حدوث طقس شديد عن طريق زيادة قص الرياح الرأسي عبر طبقة التروبوسفير. تضعف العواصف الرعدية في جو يكاد يخلو من قص الرياح الرأسي بمجرد أن تُطلق حدًا خارجيًا في جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى قطع تدفق الهواء الدافئ الرطب نسبيًا بسرعة، وبالتالي تبدد العاصفة الرعدية. [ 14 ]

طبقة الحدود الكوكبية

تصوير لموقع طبقة الحدود الكوكبية في يوم مشمس

يؤدي تأثير الاحتكاك السطحي مع الرياح العلوية في الغلاف الجوي إلى إبطاء سرعة الرياح السطحية وعكس اتجاه عقارب الساعة بالقرب من سطح الأرض ، حيث تهب باتجاه الداخل عبر خطوط تساوي الضغط الجوي، وذلك مقارنةً بالرياح التي تتدفق بانسيابية فوق سطح الأرض. [ 15 ] تُعرف هذه الطبقة، حيث يُبطئ الاحتكاك الرياح ويُغير اتجاهها، بطبقة الحدود الكوكبية ، أو طبقة إيكمان أحيانًا ، وتكون في أقصى سماكتها خلال النهار وأقلها في الليل. يُؤدي التسخين النهاري إلى زيادة سماكة طبقة الحدود، حيث تختلط الرياح السطحية بشكل متزايد مع الرياح العلوية نتيجة الإشعاع الشمسي. كما يُعزز التبريد الإشعاعي الليلي انفصال الرياح السطحية عن الرياح فوق طبقة الحدود، وذلك عن طريق تهدئة الرياح السطحية مما يزيد من قص الرياح. تُؤدي هذه التغيرات في الرياح إلى زيادة قص الرياح بين طبقة الحدود والرياح العلوية، وتكون هذه الزيادة في ذروتها ليلًا.

تأثيرات على الطيران

مزلق
تأثر إطلاق الطائرة الشراعية من الأرض بقص الرياح

في الطيران الشراعي، تؤثر تدرجات الرياح فوق سطح الأرض مباشرةً على مرحلتي الإقلاع والهبوط . ويمكن أن يكون لتدرج الرياح تأثير ملحوظ على عمليات الإطلاق من الأرض ، والمعروفة أيضًا بالإطلاق بواسطة الرافعة أو السلك. فإذا كان تدرج الرياح كبيرًا أو مفاجئًا، أو كليهما، وحافظ الطيار على نفس زاوية ميل الطائرة، فإن سرعة الطيران المُشار إليها ستزداد، وقد تتجاوز أقصى سرعة سحب للإطلاق من الأرض. لذا، يجب على الطيار تعديل سرعة الطيران للتعامل مع تأثير التدرج. [ 16 ]

عند الهبوط، يُشكل قص الرياح خطراً أيضاً، لا سيما في حالة الرياح القوية. فمع هبوط الطائرة الشراعية عبر تدرج الرياح في المرحلة النهائية من الاقتراب للهبوط، تنخفض سرعة الهواء بينما يزداد معدل الهبوط، ولا يتوفر وقت كافٍ للتسارع قبل ملامسة الأرض. لذا، يجب على الطيار توقع تدرج الرياح واستخدام سرعة اقتراب أعلى للتعويض عنه. [ 17 ]

يُعدّ قصّ الرياح خطرًا على الطائرات التي تقوم بانعطافات حادة بالقرب من الأرض. ويُمثّل مشكلة خاصة للطائرات الشراعية ذات الأجنحة الطويلة نسبيًا ، مما يُعرّضها لفرق أكبر في سرعة الرياح عند زاوية ميل مُحدّدة . وقد يؤدي اختلاف سرعة الهواء التي تتعرض لها أطراف كل جناح إلى توقف ديناميكي هوائي في أحد الجناحين، مما يُسبب فقدان السيطرة على الطائرة. [ 17 ] [ 18 ]

القفز بالمظلات

تُشكل تقلبات الرياح أو تدرجاتها خطرًا على المظليين، وخاصةً في رياضة القفز الحر من الأماكن المرتفعة والطيران بالبدلة المجنحة . فقد انحرف المظليون عن مسارهم بسبب تغيرات مفاجئة في اتجاه الرياح وسرعتها، واصطدموا بالجسور، وجوانب المنحدرات، والأشجار، ومظليين آخرين، والأرض، وعوائق أخرى. ويقوم المظليون بشكل روتيني بتعديل وضع مظلاتهم المفتوحة للتعويض عن تغيرات الاتجاه أثناء الهبوط، وذلك لتجنب حوادث مثل اصطدام المظلات وانقلابها.

التحليق

التحليق المرتبط بقص الرياح، أو ما يُعرف بالتحليق الديناميكي ، هو أسلوب تستخدمه الطيور المحلقة مثل طيور القطرس ، التي تستطيع الحفاظ على طيرانها دون رفرفة أجنحتها. فإذا كان قص الرياح قويًا بما يكفي، يستطيع الطائر الصعود مع اتجاه الرياح، مُضحيًا بسرعة الأرض بالارتفاع، مع الحفاظ على سرعة الطيران. [ 19 ] ومن خلال الانعطاف مع اتجاه الرياح، والغوص عبر اتجاه الرياح، يمكنه أيضًا اكتساب الطاقة. [ 20 ] وقد استخدمه طيارو الطائرات الشراعية في حالات نادرة.

يمكن أن يُنتج قص الرياح موجات . يحدث هذا عندما يفصل انقلاب جوي طبقتين بينهما اختلاف ملحوظ في اتجاه الرياح. إذا واجهت الرياح تشوهات في طبقة الانقلاب ناتجة عن تيارات حرارية صاعدة من الأسفل، فإنها ستُنتج موجات قص قوية يمكن استخدامها في الطيران الشراعي. [ 21 ]

التأثير على طائرات الركاب
تأثير قص الرياح على مسار الطائرة. لاحظ كيف أن مجرد تصحيح جبهة العاصفة الأولية قد يؤدي إلى عواقب وخيمة.
حطام الجزء الخلفي من طائرة دلتا إيرلاينز الرحلة 191 بعد أن صدمتها عاصفة هوائية شديدة. ويمكن رؤية طائرة أخرى تحلق في الخلفية متجاوزة موقع التحطم.

قد تشكل ظاهرة قص الرياح خطراً بالغاً على الطائرات، لا سيما أثناء الإقلاع والهبوط. إذ يمكن أن تؤدي التغيرات المفاجئة في سرعة الرياح إلى انخفاض سريع في سرعة الطائرة، مما يجعلها غير قادرة على الحفاظ على ارتفاعها. وقد تسببت ظاهرة قص الرياح في العديد من الحوادث المميتة، بما في ذلك رحلة الخطوط الجوية الشرقية رقم 66 ، ورحلة بان أم رقم 759 ، ورحلة دلتا إيرلاينز رقم 191 ، ورحلة يو إس إير رقم 1016 .

يمكن رصد قص الرياح باستخدام رادار دوبلر . [ 22 ] [ 23 ] يمكن تجهيز المطارات بأنظمة إنذار قص الرياح منخفضة الارتفاع أو رادار دوبلر الجوي الطرفي ، كما يمكن تجهيز الطائرات بأنظمة رصد وتنبيه قص الرياح المحمولة جواً . بعد حادث تحطم رحلة دلتا إيرلاينز رقم 191 عام 1985، ألزمت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية عام 1988 جميع الطائرات التجارية بامتلاك أنظمة رصد وتنبيه قص الرياح المحمولة جواً بحلول عام 1993. وقد ساهم تركيب محطات رادار دوبلر الجوي الطرفي عالية الدقة في العديد من المطارات الأمريكية التي تتأثر عادةً بقص الرياح في تعزيز قدرة الطيارين ومراقبي الحركة الجوية على تجنب ظروف قص الرياح. [ 24 ]

الإبحار

يؤثر قص الرياح على المراكب الشراعية المتحركة من خلال اختلاف سرعة الرياح واتجاهها على ارتفاعات مختلفة على طول الصاري . ويمكن مراعاة تأثير قص الرياح على مستوى منخفض عند اختيار زاوية التواء الشراع في تصميمه، إلا أن التنبؤ بهذا التأثير قد يكون صعبًا نظرًا لاختلاف قص الرياح بشكل كبير باختلاف الظروف الجوية. كما يمكن للبحارة تعديل وضعية الشراع لمراعاة قص الرياح على مستوى منخفض، وذلك باستخدام أداة شد الشراع على سبيل المثال . [ 25 ]

انتشار الصوت

يمكن أن يكون لقص الرياح تأثيرٌ ملحوظ على انتشار الصوت في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، حيث تنحني الموجات بفعل ظاهرة الانكسار . وتعتمد إمكانية سماع الأصوات القادمة من مصادر بعيدة، مثل الرعد أو طلقات الرصاص ، اعتمادًا كبيرًا على مقدار قص الرياح. وتُعدّ نتائج هذه المستويات الصوتية المتباينة عاملًا أساسيًا في اعتبارات التلوث الضوضائي ، مثل ضوضاء الطرق وضوضاء الطائرات ، ويجب أخذها في الحسبان عند تصميم حواجز الضوضاء . [ 26 ] وقد طُبّقت هذه الظاهرة لأول مرة في مجال دراسة التلوث الضوضائي في ستينيات القرن الماضي، مما ساهم في تصميم الطرق السريعة الحضرية وحواجز الضوضاء . [ 27 ]

رسم بياني يوضح متجهات الرياح على ارتفاعات مختلفة في طبقة التروبوسفير. يمكن لخبراء الأرصاد الجوية استخدام هذا الرسم البياني لتقييم قص الرياح الرأسي في التنبؤات الجوية. (المصدر: الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي NOAA )

تتغير سرعة الصوت بتغير درجة الحرارة. وبما أن درجة الحرارة وسرعة الصوت تنخفضان عادةً مع ازدياد الارتفاع، فإن الصوت ينكسر إلى أعلى، مبتعدًا عن المستمعين على الأرض، مما يُنتج ظلًا صوتيًا على مسافة معينة من مصدر الصوت. [ 28 ] في عام 1862، خلال معركة إيوكا في الحرب الأهلية الأمريكية ، تسبب ظل صوتي، يُعتقد أنه تعزز بفعل رياح شمالية شرقية، في إبعاد فرقتين من جنود الاتحاد عن المعركة، [ 29 ] لأنهم لم يتمكنوا من سماع أصوات المعركة على بُعد ستة أميال فقط في اتجاه الريح. [ 30 ]

التأثيرات على الهندسة المعمارية

هندسة الرياح هي فرع من فروع الهندسة يُعنى بتحليل تأثيرات الرياح على البيئة الطبيعية والمبنية . وتشمل هذه الهندسة الرياح القوية التي قد تُسبب إزعاجًا، بالإضافة إلى الرياح العاتية كالأعاصير والزوابع والعواصف التي قد تُسبب دمارًا واسع النطاق. وتعتمد هندسة الرياح على علم الأرصاد الجوية ، وعلم الديناميكا الهوائية ، والعديد من التخصصات الهندسية الأخرى. وتشمل الأدوات المستخدمة نماذج المناخ، وأنفاق الرياح في طبقة الحدود الجوية، والنماذج العددية. وتتناول، من بين أمور أخرى، كيفية مراعاة تأثير الرياح على المباني في الهندسة. [ 31 ]

تتأثر توربينات الرياح بقص الرياح. ينتج عن توزيعات سرعة الرياح الرأسية اختلاف في سرعة الرياح عند الشفرات الأقرب إلى سطح الأرض مقارنةً بتلك الموجودة في أعلى مسار الشفرات، وهذا بدوره يؤثر على تشغيل التوربين. [ 32 ] يمكن أن يتسبب قص الرياح هذا على مستوى منخفض في عزم انحناء كبير في عمود التوربين ثنائي الشفرات عندما تكون الشفرات رأسية. [ 33 ] انخفاض قص الرياح فوق الماء يعني إمكانية استخدام أبراج توربينات رياح أقصر وأقل تكلفة في البحار الضحلة. [ 34 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "قص الرياح العمودي. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-10-2015" .
  2. 1 2 3 4 "قص الرياح على مستوى منخفض" . النشر المتكامل . تم الاسترجاع في 25-11-2007 .
  3. ↑ تعميم استشاري من إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) دليل الطيارين بشأن قص الرياح. مؤرشف بتاريخ 14-10-2006 في Wayback Machine. تم استرجاعه بتاريخ 15-12-2007.
  4. ↑ "قص الرياح" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2007 .
  5. ↑ "تيارات نفاثة في المملكة المتحدة" . بي بي سي. مؤرشف من الأصل في 18 يناير 2008. تم الاطلاع عليه في 8 مايو 2008 .
  6. ↑ نوكس، جون أ. (1997). "الآليات المحتملة لاضطراب الهواء الصافي في التدفقات المضادة للأعاصير القوية" . مجلة الطقس الشهرية . 125 (6): 1251-1259 . Bibcode : 1997MWRv..125.1251K . doi : 10.1175/1520-0493(1997)125 < 1251 :PMOCAT > 2.0.CO ; 2. ISSN 1520-0493 . 
  7. ↑ كلارك، تيري ل.؛ هول، ويليام د.؛ كير، روبرت م.؛ ميدلتون، دون؛ رادكي، لاري؛ رالف، ف. مارتن؛ نيمان، بول ج.؛ ليفينسون، ديفيد (2000-04-01). "أصول اضطراب الهواء الصافي المُلحق بالطائرات خلال عاصفة الرياح الهابطة في كولورادو في 9 ديسمبر 1992: محاكاة عددية ومقارنة مع الملاحظات" . مجلة علوم الغلاف الجوي . 57 (8): 1105-1131 . Bibcode : 2000JAtS...57.1105C . doi : 10.1175/1520-0469(2000)057 < 1105 :OOADCA > 2.0.CO ; 2. ISSN 0022-4928 . 
  8. ↑ المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي. تي-ريكس: رصد أمواج ودوامات سييرا. مؤرشف بتاريخ 21-11-2006 في أرشيف الإنترنت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-10-2006.
  9. ^ فوجيتا ، تيتسويا ثيودور (1985). ""الاندفاع الهابط، والاندفاع الصغير، والاندفاع الكبير"، بقلم فوجيتا، تي. ثيودور، ورقة بحثية رقم 210، 1985. swco-ir.tdl.org . تاريخ الاطلاع: 30 أكتوبر 2023 .
  10. ↑ ديفيد م. روث. مركز التنبؤات الهيدروميتورولوجية. دليل التحليل السطحي الموحد. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-10-2006.
  11. ↑ فرانكلين ب. شوينغ وجاكسون أو. بلانتون. استخدام بيانات الرياح البرية والبحرية في نموذج دوران بسيط. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-10-03.
  12. 1 2 جيمس ر. هولتون (2004). مقدمة في علم الأرصاد الجوية الديناميكي. ISBN 0-12-354015-1
  13. ↑ ماكيلفين ، ج. (1992). أساسيات الطقس والمناخ . لندن: تشابمان وهول. ص 339. ISBN  0-412-41160-1.
  14. ↑ جامعة إلينوي. قص الرياح العمودي. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-10-2006.
  15. ↑ "معجم مصطلحات الأرصاد الجوية الصادر عن الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية، طبقة إيكمان" . الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 فبراير 2015 .
  16. ↑ دليل الطيران الشراعي . مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي، واشنطن العاصمة: إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية. 2003. الصفحات 7-16 . FAA-8083-13_GFH. 
  17. 1 2 بيجوت، ديريك (1997). الطيران الشراعي: دليل الطيران المحلق . كناوف وغروف. الصفحات 85-86 ، 130-132 . ISBN  978-0-9605676-4-5.
  18. ↑ كناوف، توماس (1984). أساسيات الطيران الشراعي من أول رحلة إلى الطيران المنفرد . توماس كناوف. ISBN 0-9605676-3-1.
  19. ↑ ألكسندر، ر. (2002). مبادئ حركة الحيوان . برينستون: مطبعة جامعة برينستون. ص 206. ISBN  0-691-08678-8.
  20. ↑ ألرستام، توماس (1990). هجرة الطيور . كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ص 275. ISBN  0-521-44822-0.
  21. ^ إيكي، برنارد (2007). الارتفاع المتقدم أصبح سهلاً . Eqip Verbung & Verlag GmbH. رقم ISBN 978-3-9808838-2-5.
  22. ↑ أنظمة الكشف والإنذار عن قص الرياح المحمولة جواً . منشور مؤتمر ناسا رقم 10050، الجزء 1. يوليو 1990. ص 214. تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2022 . 
  23. ↑ أداة تدريب على قص الرياح: 4.0 - بيانات داعمة لقص الرياح . إدارة الطيران الفيدرالية. فبراير 1987. ص 4.2-95 . تم الاطلاع عليه في 20 نوفمبر 2022 . 
  24. ↑ "معلومات رادار دوبلر الطرفي للأرصاد الجوية" . خدمة الأرصاد الجوية الوطنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2009 .
  25. ↑ غاريت، روس (1996). تناظر الإبحار . دوبس فيري: دار شيريدان. الصفحات 97-99 . ISBN  1-57409-000-3.
  26. ↑ فوس، رينيه ن. (يونيو 1978). "تفاعل قص الرياح مع مستوى الأرض على انتقال الصوت" . WA-RD 033.1. وزارة النقل بولاية واشنطن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مايو 2007 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  27. ↑ هوجان، سي. مايكل (1973). "تحليل ضوضاء الطرق السريعة". تلوث المياه والهواء والتربة . 2 (3): 387-392 . Bibcode : 1973WASP....2..387H . doi : 10.1007/BF00159677 . ISSN 0049-6979 . S2CID 109914430 .  
  28. ↑ إيفرست، ف. (2001). الدليل الشامل لعلم الصوتيات . نيويورك: ماكجرو هيل. ص 262-263 . ISBN  0-07-136097-2.
  29. ↑ كورنوال، السير (1996). غرانت كقائد عسكري . بارنز أند نوبل، ص 92. ISBN  1-56619-913-1.
  30. ↑ كوزنز، بيتر (2006). أحلك أيام الحرب: معركتا إيوكا وكورنث . تشابل هيل: مطبعة جامعة نورث كارولينا. ISBN 0-8078-5783-1.
  31. ↑ البروفيسور جون تويديل. هندسة الرياح. مؤرشف بتاريخ 25-10-2007 في Wayback Machine. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-11-2007.
  32. ↑ هاير، سيغفريد (2005). دمج أنظمة تحويل طاقة الرياح في الشبكة . تشيتشستر: جون وايلي وأولاده. ص 45. ISBN  0-470-86899-6.
  33. ↑ هاريسون، روبرت (2001). توربينات الرياح الكبيرة . تشيتشستر: جون وايلي وأولاده. ص 30. ISBN  0-471-49456-9.
  34. ↑ لوبوسني، زبيغنيو (2003). تشغيل توربينات الرياح في أنظمة الطاقة الكهربائية: نمذجة متقدمة . برلين: سبرينغر. ص 17. ISBN  3-540-40340-X.
  • المكتبة الرقمية الوطنية للعلوم – قص الرياح