عرض مصدر علم الأرصاد الجوية

{{بطاقة تخصص}}
{{طقس}}
[[ملف:ModernEgypt, Fouad I Domestic Visits, DHP13402-2-7 01.jpg|تصغير|[[مرصد جوي|مرصد الظواهر الجوية]] في مصر الخديوية]]
'''علم الظواهر الجوية''' ويشتمل على ('''الطقس''' و[[مناخ|المناخ]])، ومن ثماره '''الأرصاد الجوية'''.<ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://www.universalis.fr/encyclopedie/meteorologie/ | عنوان = معلومات عن علم الأرصاد الجوية على موقع universalis.fr | ناشر = universalis.fr| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190725075059/https://www.universalis.fr/encyclopedie/meteorologie/ | تاريخ أرشيف = 25 يوليو 2019 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://thes.bncf.firenze.sbn.it/termine.php?id=10921 | عنوان = معلومات عن علم الأرصاد الجوية على موقع thes.bncf.firenze.sbn.it | ناشر = thes.bncf.firenze.sbn.it|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191210134429/http://thes.bncf.firenze.sbn.it/termine.php?id=10921|تاريخ أرشيف=2019-12-10}}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = http://vocab.getty.edu/page/aat/300054550 | عنوان = معلومات عن علم الأرصاد الجوية على موقع vocab.getty.edu | ناشر = vocab.getty.edu| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200310141158/http://vocab.getty.edu/page/aat/300054550 | تاريخ أرشيف = 10 مارس 2020 }}</ref> يُسمَّى عالِمُها '''أجوائيّ'''.<ref>إدوار غالب، ''الموسوعة في العلوم الطبيعية'' (ط. الثانية)، دار المشرق، بيروت، ج. الأول، ص.30. يُقابله Meteorologist</ref>

== المصطلحات ==
{{بحاجة لخبير|تاريخ=يوليو 2016}}
[[ملف:Rolling-thunder-cloud.jpg|تصغير|يسار]]
[[ملف:Cirrocumulus 20040830.jpg|تصغير|يسار| سحب من التصنيف «سروكومولوس».]]
الكلمة الأوروبية '''ميتيورولوجيا''' (من اليونانية μετέωρος أي شاهق"، وλογία أي علم)، لذلك فإن المعنى اللفظي لها هو علم الأشياء العليا أو دراستها، أي دراسة الجو. ويعرف حاليًا بمجموعة من التخصصات العلمية التي تعنى بدراسة [[غلاف جوي|الغلاف الجوي]] التي تركز على أحوال الطقس و[[توقع جوي|التنبؤات الجوية]] (خلافًا لعلم المناخ). تعود الدراسات في هذا المجال لآلاف السنين، على الرغم من أن التقدم الكبير في مجال الأرصاد الجوية لم يحدث حتى القرن الثامن عشر. وشهد القرن التاسع عشر تقدما سريعا في علم الأرصاد الجوية بعد تطور شبكة مراقبة حالة الطقس (محطات الأرصاد الجوية، وغيرها)عبرالعديد من البلدان. في النصف الأخير من القرن العشرين تحقق التقدم الكبير في التنبؤ بأحوال الطقس، وذلك بعد تطور جهاز [[حاسوب|الحاسب الإلكتروني]].

[[الظواهر الجوية]] وهي الأحداث الجوية الملاحظة بما فيها الظواهر الضوئية وتُفَسَّر بواسطة علم الأرصاد الجوية. هذه الأحداث تتوقف على وجود مجموعة من المتغيرات-العناصرالجوية- في الغلاف الجوي. وهي [[درجة حرارة|درجة الحرارة]]، [[ضغط جوي|الضغط الجوي]]، و[[بخار الماء]]، ومعدلات تواجدها وتفاعل كل عنصر، والتغيرات التي تطرأ عليها بمرور الزمن. إن أغلب الأحداث الجوية على الأرض تقع في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي –التربوسفير-. تدرس النطاقات المختلفة لتحديد الكيفية التي تؤثر فيها النظم المحلية، والإقليمية، والعالمية على الطقس و[[مناخ|المناخ]]. الأرصاد الجوية وعلم المناخ، وفيزياء الغلاف الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي هي تخصصات فرعية لعلوم الغلاف الجوي. الأرصاد الجوية و[[علم المياه]] يؤلفان معا [[علم الظواهر الجوية المائية]]. التفاعلات بين الغلاف الجوي للأرض والمسطحات المائية هي جزء من دراسات [[محيط (جغرافيا)|المحيطات]] والغلاف الجوي. تتعدد تطبيقات الأرصاد الجوية وتستخدم في ميادين متنوعة مثل المجال العسكري، وإنتاج الطاقة، والنقل، و[[زراعة|الزراعة]] والبناء.

و ينقسم عِلْم الأرصاد الجوية إلى:
* عِلْم [[مناخ|المناخ]]
* [[فيزياء الغلاف الجوي]]
* [[كيمياء الغلاف الجوي]]
* [[ديناميكا حرارية جوية|ترموديناميكا الغلاف الجوي]]
* مجالاتَ ثانويةَ مِنْ العلوم الجوية
وهذه الأشياء هي المواد الأساسية في علم الأرصاد الجوية.

== التاريخ ==
انظر أيضا [[خط زمني لعلم الأرصاد الجوية|التسلسل الزمني للأرصاد الجوية]]
[[ملف:Huracán Hugo.jpg|تصغير|400x400px|صورة بالقمر الصناعي لإعصار "هوجو" مع وجود ضغط جوي منخفض فوق القطب الشمالي. الصورة لشرق الولايات المتحدة.|بديل=]]

استخدم البشر القدرة على التنبؤ بالأمطار والفيضانات على أساس دورات سنوية منذ ان بدأ بالزراعة. استندت النهج المبكرة للتنبؤ بالطقس على [[تنجيم|علم التنجيم]] وكانت تمارس من قبل الكهنة. شملت [[كتابة مسمارية|النقوش المسمارية]] على الألواح [[بلاد بابل|البابلية]] ارتباطات بين الرعد والمطر. قام الكلدانيون بتمييز الهالات [[حلقة القمر]] والهالة 46 °.<ref name=":0">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Hellmann|الأول=G.|تاريخ=1908-10-01|عنوان=The dawn of meteorology|صحيفة=Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society|لغة=en|المجلد=34|العدد=148|صفحات=221–232|doi=10.1002/qj.49703414802|issn=1477-870X|bibcode=1908QJRMS..34..221H}}</ref>

[[الأبانيشاد]] الهندية القديمة تحتوي على ذكر الغيوم [[فصول السنة|والمواسم]].<ref name="imd">{{استشهاد ويب|مؤلف=NS, nsimd@ymail.com|مسار=http://www.imd.gov.in/doc/history/history.htm|عنوان=History of Meteorology in India|ناشر=Imd.gov.in|تاريخ الوصول=2012-03-25|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20120330125208/http://www.imd.gov.in/doc/history/history.htm|تاريخ أرشيف=2012-03-30|url-status=dead}}</ref> يذكر سامافيدا التضحيات التي يتعين القيام بها عندما لاحظت بعض الظواهر.<ref name="imd" /> كتب ''بريهات سامهيتا'' عن الموضوع حوالي [[500]] م في «فراهاميرا»، مقدما دليلا على مراقبة الطقس.<ref name="imd" />

[[350 ق م|350 قبل الميلاد]]، وضع [[أرسطو]] كتابا أسماه ميتيورولوجيا أي [[دراسة الجو]].<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.infoplease.com/encyclopedia/earth/weather/concepts/meteorology
| عنوان = meteorology: Introduction
| تاريخ الوصول = 16 June 2015
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20120517011617/http://www.infoplease.com/ce6/weather/A0859595.html
| تاريخ أرشيف = 17 مايو 2012
}}</ref> يعتبر أرسطو مؤسس علم الأرصاد الجوية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://teachersinstitute.yale.edu/curriculum
| عنوان = 94.05.01: Meteorology
| تاريخ الوصول = 16 June 2015
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20160721205842/http://www.yale.edu/ynhti/curriculum/units/1994/5/94.05.01.x.html
| تاريخ أرشيف = 21 يوليو 2016
}}</ref> أحد أكثر الإنجازات إثارة للإعجاب الموصوفة في الأرصاد الجوية هو وصف ما يعرف الآن [[دورة الماء|بالدورة الهيدرولوجية]].<ref name="Aristotle">{{استشهاد بكتاب|الأخير=Aristotle|عنوان=Meteorology|مسار=http://etext.library.adelaide.edu.au/a/aristotle/meteorology/|سنة=2004|ناشر=eBooks@Adelaide|مكان=The University of Adelaide Library, University of Adelaide, South Australia 5005|اقتباس=Translated by E.W. Webster|سنة النشر الأصلية=350 BCE|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20070217110549/http://etext.library.adelaide.edu.au/a/aristotle/meteorology/|تاريخ أرشيف=2007-02-17|url-status=dead}}</ref>

أشار كتاب دي موندو (المؤلف قبل 250 ق.م أو ما بين 350 و 200 ق.م)<ref name="1908DeMundo">{{استشهاد بكتاب|مسار=https://archive.org/details/demundoarisrich|عنوان=De Mundo|سنة=1914|مؤلف=Aristotle; Forster, E. S. (Edward Seymour), 1879–1950; Dobson, J. F. (John Frederic), 1875–1947|صفحة=Chapter 4|ناشر=Oxford : The Clarendon Press| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20170716170038/https://archive.org/details/demundoarisrich | تاريخ أرشيف = 16 يوليو 2017 }}</ref>

{{اقتباس مضمن|إذا تم إشعال النار في الجسم الوامض واندفع بعنف إلى الأرض يطلق عليه اسم الصاعقة. إذا كان نصف النار فقط، ولكن عنيفًا أيضًا وهائلًا ، يطلق عليه  اسم نيزك؛ إذا كان خاليا تماما من النار، يسمى دخان البراغي. يطلق عليهم جميعا "مسامير الانقضاض" لأنهم انقضوا على الأرض. يكون البرق في بعض الأحيان ذو دخان ، ويسمى بعد ذلك "البرق المشتعل" ؛ وأحيانًا يتدفق بسرعة، ويُقال إنه نابض بالحياة. وفي أوقات أخرى، ينتقل في خطوط ملتوية، ويسمى البرق المشنوق. يعترض عليه ما يسمى "البرق المنقض".}}

قام العالم اليوناني [[ثاوفرسطس|ثيوفراستوس]] بتجميع كتاب عن التنبؤ بالطقس يسمى «كتاب العلامات». ظل عمل [[ثاوفرسطس|ثيوفراستوس]] له تأثير مهيمن في دراسة الطقس والتنبؤ بالطقس لمدة 2000 عام تقريبًا.<ref>{{استشهاد ويب|مسار=https://www.infoplease.com/math-science/weather/weather-forecasting-from-the-beginning|عنوان=Weather|تاريخ الوصول=16 June 2015| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20170131030233/http://www.infoplease.com/cig/weather/forecasting-from-beginning.html | تاريخ أرشيف = 31 يناير 2017 }}</ref>

في [[25]] م، قام بومبونيوس ميلا (Pomponius Mela)، عالم الجغرافيا في [[الإمبراطورية الرومانية]]، بإضفاء الطابع الرسمي على نظام المناطق المناخية.<ref name="مولد تلقائيا1">{{استشهاد ويب|مسار=http://www.paleorama.com/timelines/geography.html|مسار أرشيف=https://archive.today/20120906121823/http://www.paleorama.com/timelines/geography.html|تاريخ أرشيف=2012-09-06|عنوان=Timeline of geography, paleontology|ناشر=Paleorama.com|اقتباس=Following the path of Discovery|url-status=dead}}</ref> برسم خرائط للمناطق المناخية قسم فيها سطح [[الأرض]] إلى منطقة حارة في الوسط، ومنطقتين معتدلتين شمالية وجنوبي.<ref name="مولد تلقائيا1" /> في القرن التاسع الميلادي كتب عالم الطبيعيات المسلم أبو إسحاق [[الكندي]] بحثا في الأرصاد الجوية بعنوان «[[رسالة في العلة الفاعلة للمد والجزر]]»، الذي يقدم حجة على عملية المد والجزر التي «تعتمد على التغيرات التي تحدث في الهيئات نظرا لارتفاع وانخفاض درجة الحرارة»، أيضا في القرن التاسع، كتب العالم النبات المسلم [[الدينوري (توضيح)|الدينوري]] النبات ([[كتاب من النباتات]])، والذي يتناول تطبيقات الأرصاد الجوية في مجال [[زراعة|الزراعة]] خلال الثورة الزراعية للمسلمين. وهو يصف دلائل حالة الطقس من [[سماء|السماء]]، و[[كوكب|الكواكب]] و[[برج فلكي|الأبراج]]، و[[الشمس]] و[[القمر]]، ومراحل القمر للاستدلال على [[المواسم]] و[[مطر|الأمطار]]، والأنواء (الأجرام السماوية الدالة على المطر)، والغلاف الجوي وظواهر مثل الرياح، و[[رعد|الرعد]] و[[برق|البرق]]، و[[ثلج|الثلوج]] و[[فيضان|الفيضانات]] و[[واد|الوديان]] و[[نهر|الأنهارو]][[البحيرات (ولاية)|البحيرات]] و[[بئر|الآبار]] وغيرها من مصادر المياه.<ref name="Fahd-815">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Fahd|الأول=Toufic|عنوان=Botany and agriculture|صفحة=815|postscript=<!--None-->}}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب|الأخير1=Morelon|الأول1=Régis|الأخير2=Rashed|الأول2=Roshdi|سنة=1996|عنوان=Encyclopedia of the History of Arabic Science|المجلد=3|ناشر=[[روتليدج (دار نشر)|روتليدج]]|isbn=978-0-415-12410-2|postscript=<!--None-->|وصلة العنوان=Encyclopedia of the History of Arabic Science}}</ref>

=== أبحاث الغلاف الجوي عن الظواهر الضوئية ===
{{أيضا|قوس قزح|شفق{{!}}الشفق}}[[ملف:CloudsPlane.jpg|تصغير|يسار|340px|رصد من أعلى السحاب]]
[[ملف:Fuerzas baricas.jpg|تصغير|يسار|340px| مخطط الطقس: توزيع مناطق الضغط العالي والمنحفض في أحد الأيام فوق [[المحيط الأطلسي]].]]

كتب بطليموس عن انكسارالضوء في الغلاف الجوي في سياق الملاحظات الفلكية.<ref>Smith AM, 1996. "Ptolemy's Theory of Visual Perception: An English Translation of the Optics", pp. 46. ''Transactions of the American Philosophical Society'' vol. 86, part 2.</ref> في 1021، كتب العالم المسلم [[ابن الهيثم]]، عن ظاهرة انكسارالضوء في الغلاف الجوي. وقال إنه تبين أن حدوث ظاهرة [[شفق (توضيح)|الشفق]] تعود إلى انكسار الضوء في الغلاف الجوي، وأن الشرط الأساسي لحدوثها هو زاوية غروب [[الشمس]]- تحديدا عندما تكون الشمس 19 درجة تحت الأفق، واستخدما لنظريات والبراهين الهندسية لقياس ارتفاع الغلاف الجوي، حيث وجد أنه 52000 [[ميل روماني]] (49 [[ميل (وحدة)|ميل]]، 79 [[كيلومتر]])<ref>Frisinger H (1973), "Aristotle's Legacy in Meteorology." ''Bulletin of the American Meteorological Society'' volume 3 issue 3, pp. 198–204. [http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0477%281973%29054%3C0198%3AALIM%3E2.0.CO%3B2 Link]. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200125103216/https://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0477(1973)054<0198:ALIM>2.0.CO;2 |date=25 يناير 2020}}</ref> Passuum، وهو قريب جدا من القياسات الحديثة التي تقدر ب50 ميلا (80 كم). كما أدرك أن الغلاف الجوي أيضا يعكس الضوء من خلال ملاحظته لسطوع السماء حتى قبل شروق الشمس.

في 1121، نشر للعالم المسلم [[عبد الرحمن الخازني]] كتاب ميزان الحكمة، وهي أول دراسة عن [[اتزان السوائل]]. وفي أواخر القرن الثالث عشر وأوائل القرن الربع عشر، أكمل [[محمد قطب الدين الشيرازي]] وتلميذه [[كمال الدين الفارسي]] أعمال ابن الهيثم، وكانا أول من وضع تفسيرات صحيحة لظاهرة [[قوس قزح]].<ref>Topdemir, Hüseyin Gazi (2007), [http://www.idosi.org/hssj/hssj2%281%2907/10.pdf Kamal Al-din Al-Farisi's explanation of the rainbow] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190503164343/https://www.idosi.org/hssj/hssj2(1)07/10.pdf |date=3 مايو 2019}}</ref>

في 1716، اقترح ادموند أن تكون الشفق أو [[شفق قطبي|الوهج القطبي]] ارورا (aurorae) نتيجة لخروج غاز لامعٍ من جوف الأرض إلى الغلاف الجويّ –نظرية الأرض المجوفة- على طول خطوط [[المجال المغناطيسي للأرض]].

=== أدوات القياس والتصنيف ===
{{أيضا|سلم بوفورت|درجة حرارة مئوية|فهرنهايت|أجهزة الأرصاد الجوية}}
في [[1441]]، الملك [[سيجونغ العظيم ملك جوسون|سيه جونغ]] (Sejongs) ابن الأمير منجونغ (Munjong)، ابتكر أول مقياس موحد لكمية المطر-[[ممطار]]-.<ref>{{استشهاد بكتاب|مسار= https://books.google.com/books?id=4taaVmhmd8sC&pg=PA151|عنوان=Earth Science' 2005 Ed.|ناشر=Rex Bookstore, Inc.|isbn=978-971-23-3938-7|صفحة=151|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200125060459/https://books.google.com/books?id=4taaVmhmd8sC&pg=PA151|تاريخ أرشيف=2020-01-25}}</ref> واستخدم طوال عهد أسرة جوسون (Joseon) في كوريا كوثيقة رسمية، ووسيلة لتقييم الأراضي والضرائب على أساس إمكانات المزارعين لموسم الحصاد.

في [[1450]]، وضع [[ليون باتيستا ألبيرتي|ليون باتيستا البرتي]] لوحة متأرجحة كأول مقياس لشدة الرياح-[[مقياس الريح|المرياح]]- anemometer.<ref name="Jacobson">{{استشهاد بكتاب|الأخير=Jacobson|الأول=Mark Z.|عنوان=Fundamentals of Atmospheric Modeling|النوع=paperback|إصدار=2nd|تاريخ=June 2005|ناشر=Cambridge University Press|مكان=New York|isbn=978-0-521-54865-6|صفحة=828}}</ref>

في [[1607]]، ابتكر [[غاليليو غاليلي|غاليليو]] الثيرموسكوب –[[مقياس الحرارة|محرار]]-.

في [[1611]]، كتب [[يوهانس كيبلر|يوهانس كيبلير]] أول مقالة علمية عن بلورات الثلج السداسية: "(A New Year's Gift of Hexagonal Snow)".<ref>{{استشهاد ويب|مسار=http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/earlyobs/earlyobs.htm|عنوان=Early Snow Crystal Observations|تاريخ الوصول=16 June 2015| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190225173334/http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/earlyobs/earlyobs.htm | تاريخ أرشيف = 25 فبراير 2019 }}</ref>

في [[1643]]، اخترع العالم [[إيفانجيلستا تورشيللي|توريتشيللي]] مقياس الضغط الزئبقي-البارومترالزئبقي-.<ref name="Jacobson" />

في [[1662]]، ابتكر السير [[كريستوفر رن|كريستوفر ورن]] مقياس كمية المطر-الممطار- الميكانيكي الذاتي التفريغ.

في [[1714]]، طور [[دانيال غابرييل فهرنهايت]] مقياس موثوق لقياس درجة الحرارة باستخدام الزئبق.<ref>Grigull, U., Fahrenheit, a Pioneer of Exact Thermometry. Heat Transfer, 1966, The Proceedings of the 8th International Heat Transfer Conference, San Francisco, 1966, Vol. 1.</ref>

في [[1742]]، [[أندرس سلسيوس|آندرس سلسيوس]]، وهو عالم فلك السويدي، اقترح «الدرجة المئوية، السيليزية» لدرجة الحرارة، وهي سلف المقياس المئوي الحالي.

في [[1783]]، أول مقياس رطوبة ([[مقياس الرطوبة|المرطاب]]) شعري يظهر بواسطة [[هوراس-بنديكت دي سوسير|هوراس بنديكت]].

بين [[1802]]-[[1803]]، كتب {{وإو|تر=Luke Howard|عر=لوك هوارد|نص=لوك هوارد}} مقالا عن تعديل السحب the Modification of Clouds وقد وضع الأسماء اللاتينية لأجناس السحب.<ref>Thornes, John. E. (1999). ''John Constable's Skies.'' The University of Birmingham Press, pp. 189. {{ردمك|1-902459-02-4}}.</ref>

في [[1806]]، ابتكر [[فرانسيس بوفورت]] نظام لتصنيف سرعة الرياح. وقبل نهاية القرن التاسع عشر صدر أول أطلس للسحب من المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، وتضمن الأطلس الدولي للسحب، واستمر صدوره منذ ذلك الحين.<ref>Bill Giles O.B.E. (2009). [https://www.bbc.co.uk/weather/features/understanding/beaufort_scale.shtml Beaufort Scale] BBC. Retrieved on 2009-05-12. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101015004110/http://www.bbc.co.uk/weather/features/understanding/beaufort_scale.shtml |date=15 أكتوبر 2010}} {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-10-13|bot=JarBot}}</ref>

في نيسان/أبريل عام [[1960]] كان ميعاد إطلاق أول قمر صناعي مستخدم للأرصاد الجوية وكان اسمه [[TIROS-1|تايروس-1]] (بالإنجليزية: 1-Tiros)

=== أبحاث في تركيب الغلاف الجوي ===

في [[1648]]، قام [[بليز باسكال]] بإعادة اكتشاف أن [[ضغط جوي|الضغط الجوي]] يتناقص بالارتفاع عن [[مستوى سطح البحر]]، واستنتج ان هناك فراغا فوق [[غلاف جوي|الغلاف الجوي]].<ref>Florin to Pascal, September 1647, ''Œuves completes de Pascal'', 2:682.</ref>

في [[1738]]، نشر [[دانييل برنولي|دانيال بيرنولي]] كتابه عن [[جريان الموائع|حركة الموائع]] Hydrodynamics، حيث شرع في [[نظرية حركية للغازات|النظرية الحركية للغازات]]، ووضع القوانين الأساسية لنظرية الغازات.<ref>{{MacTutor Biography|id=Bernoulli_Daniel}}</ref>

في [[1761]]، اكتشف [[جوزيف بلاك]] أن [[جليد|الجليد]] يمتص الحرارة مع ثبات درجة حرارته-[[صفر مئوية]]- خلال الذوبان.

في [[1772]]، اكتشف [[دانيال رذرفورد]] أحد طلاب بلاك عنصر [[نيتروجين|النتروجين]]، وأسماه الهواء المحروق phlogisticated، إلى جانب أنه وضع [[فلوجستون|نظرية فلوجيستون]].<ref>[https://www2.lse.ac.uk/library/newsandinformation/womenslibraryatLSE?CCODE=2476 Biographical note at "Lectures and Papers of Professor Daniel Rutherford (1749–1819), and Diary of Mrs Harriet Rutherford"]. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120207075410/http://www.londonmet.ac.uk/genesis/search/$-search-results.cfm?CCODE=2476 |date=7 فبراير 2012}} {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-10-13|bot=JarBot}}</ref>

في [[1777]]، اكتشف [[أنطوان لافوازييه]] [[أكسجين|الأوكسجين]] وفند نظرية مادة اللاهوب.<ref>"Sur la combustion en général" ("On Combustion in general", 1777) and "Considérations Générales sur la Nature des Acides" ("General Considerations on the Nature of Acids", 1778).</ref>

في [[1783]]، في مقاله تأملات حول مادة اللاهوب، استنكر نظرية مادة اللاهوب،<ref>Nicholas W. Best, "[https://link.springer.com/article/10.1007/s10698-015-9220-5 Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' I: Against Phlogiston Theory"], ''[[Foundations of Chemistry]]'', 2015, '''17''', 137–151. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180922112459/https://link.springer.com/article/10.1007/s10698-015-9220-5|date=22 سبتمبر 2018}}</ref> واقترح [[نظرية السيال الحراري]].<ref>Nicholas W. Best, [https://link.springer.com/article/10.1007/s10698-015-9236-x Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' II: On the Nature of Heat], ''[[Foundations of Chemistry]]'', 2015, '''17'''. In this early work, Lavoisier calls it "igneous fluid". {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190409044931/https://link.springer.com/article/10.1007/s10698-015-9236-x|date=9 أبريل 2019}}</ref><ref>The 1880 edition of [[دليل المعرفة العلمية للأشياء المألوفة]], a 19th-century educational science book, explained heat transfer in terms of the flow of caloric.</ref>

في [[1804]]، لاحظ السير [[جون ويزلي|جون ويسلي]] أن السطح الأسود يشع الحرارة بفعالية أكبر من السطح المصقول، مما يشير إلى أهمية [[إشعاع الجسم الأسود]].

في [[1808]]، [[جون دالتون]] دافع عن نظرية السيال الحراري في نظام جديد لل[[كيمياء]]، ووصف كيف ترتبط مع المواد، وخاصة [[غاز|الغازات]]، وافترض أن القدرة الحرارية للغازات تتفاوت عكسيا مع الوزن الذري.

في [[1824]]، قام [[سعدي كارنو|سادي كارنو]] بتحليل كفاءة [[محرك بخاري|المحركات البخارية]] باستخدام نظرية السيال الحراري، وقد استحدث مفهوم [[عملية عكوسية|العملية العكسية]]، وفرضية عدم وجود هذا الشيء في الطبيعة، وبذلك وضع الأساس [[القانون الثاني للديناميكا الحرارية|قانون الديناميكا الحراري الثاني]].

=== أبحاث في المنخفضات الجوية والتيارات الهوائية ===
{{أيضا|تأثير كوريوليس
|ريح سائدة}}في [[1494]]، تعرض [[كريستوفر كولومبوس|كريستوفر كولومبس]] لتجربة [[إعصار استوائي|الإعصار الاستوائي]]، يؤدي إلى أول مقالة أو ملاحظات أوروبية عن الاعاصير.<ref>Morison, Samuel Eliot, ''Admiral of the Ocean Sea: A Life of Cristopher Columbus'', Boston, 1942, page 617.</ref>

في [[1686]]، قدم [[إدموند هالي|ادموند هالي]] دراسة منهجية عن [[رياح التجارة|الرياح التجارية]] [[رياح موسمية|والرياح الموسمية]]، وافترض أن حرارة الشمس هي السبب في عدم استقرار الغلاف الجوي.<ref>Cook, Alan H., ''Edmond Halley: Charting the Heavens and the Seas'' (Oxford: Clarendon Press, 1998)</ref>

في [[1735]]، اقترح [[جورج هادلي]] ما سمي بالتفسير المثالي لدورة الغلاف الجوي من خلال دراسة الرياح التجارية.<ref>George Hadley, "Concerning the cause of the general trade winds", ''Philosophical Transactions'', vol. 39 (1735).</ref>

في [[1743]]، لاحظ [[بنجامين فرانكلين]] أن الإعصار يحول دون رؤية [[خسوف|خسوف القمر]]، لذلك قرر أن الأعاصير تتحرك بطريقة معاكسة للرياح في محيطها.<ref name="Dorst">Dorst, Neal, [http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/J6.html FAQ:_Hurricanes,_Typhoons,_and_Tropical_Cyclones:_Hurricane_Timeline], [http://www.aoml.noaa.gov/hrd/ Hurricane_Research_Division,_Atlantic_Oceanographic_and_Meteorological_Laboratory,_NOAA], ''January 2006''. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190220053012/http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/J6.html |date=20 فبراير 2019}}</ref> إن الفهم علم حركة الجسم أو مجموعة من الأجسام، فيما يتعلق بكيفية تأثير [[دوران الأرض]] على تدفق الهواء كان جزئيا-ناقصا- في البداية.

في [[1835]]، نشر غاسبارد – غوستاف كوريليوس مقالة عن إنتاج الطاقة من آلالات ذات أجزاء دوارة –ذات حركة دائرية-، مثل العجلات المائية.<ref name="corps">{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=G-G Coriolis|عنوان=Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps|صحيفة=J. De l'Ecole Royale Polytechnique|المجلد=15|صفحات=144–154|سنة=1835}}</ref>

في [[1856]]، افترض {{وإو|تر=William Ferrel|عر=وليام فريل|نص=وليام فريل}} نموذج [[دوران الغلاف الجوي]]، عبارة عن ثلاث حجيرات للحركة الجوية في خطوط العرض المتوسطة مع انحراف الهواء بها بسبب قوة كوريليوس لينتج عنها الرياح السائدة في الغرب.<ref>[[William Ferrel]]. [http://www.aos.princeton.edu/WWWPUBLIC/gkv/history/ferrel-nashville56.pdf An Essay on the Winds and the Currents of the Ocean.] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131011124201/http://www.aos.princeton.edu/WWWPUBLIC/gkv/history/ferrel-nashville56.pdf|date=2013-10-11}} Retrieved on 2009-01-01.</ref>

في نهاية [[القرن 19|القرن التاسع عشر]]، حدث تقدم في مفهوم قوة تدرج الضغط وقوة الانحراف، التي تسبب حركة الكتل الهوائية على طول خطوط الضغط المتساوية –ايزوبار-.

وبحلول عام [[1912]]، عرفت قوة الانحراف بقوة كوريليوس.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=The Dynamics of Particles and of Rigid, Elastic, and Fluid Bodies|مؤلف=Arthur Gordon Webster|ناشر=B.G. Teubner|سنة=1912|صفحة=320|مسار= https://books.google.com/?id=zXkRAAAAYAAJ&pg=PA320&dq=coriolis+centrifugal+force+date:0-1920|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200426161350/https://books.google.com/books?id=zXkRAAAAYAAJ&pg=PA320&dq=coriolis+centrifugal+force+date:0-1920&hl=ja|تاريخ أرشيف=2020-01-25}}</ref>

وبعد [[الحرب العالمية الثانية]]، قامت مجموعة من خبراء الأرصاد الجوية في [[النرويج]] برئاسة {{وإو|تر=Vilhelm Bjerknes|عر=فليهم بجركنز|نص=فليهم بجركنز}} بتطوير النموذج النرويجي للاعصار الذي يفسر تكون، وازدهار، واضمحلال (دورة الحياة) [[إعصار خارج استوائي]]، وعرض فكرة [[جبهة هوائية|الجبهات]]، والتي تحدد بدقة الحدود الفاصلة بين [[كتلة هوائية|الكتل الهوائية]]. وضمت المجموعة {{وإو|تر=Carl-Gustaf Rossby|عر=كارل جوستاف روسبي|نص=كارل جوستاف روسبي}} الذي كان أول من شرح التدفق على نطاق واسع في الغلاف الجوي من حيث [[جريان الموائع]]، [[تور بيرغيرون|وتور بيرغيرون]] الذي كان أول من شرح آلية تكون المطر، {{وإو|تر=Jacob Bjerknes|عر=جاكوب بجركنز|نص=وجاكوب بجركنز}}.

=== شبكات الرصد والتنبؤ الجوي ===
في أواخر [[القرن 16|القرن السادس عشر]] والنصف الأول من [[القرن 17|القرن السابع عشر]] اُخْتُرِعَت مجموعة من أدوات الأرصاد الجوية - مقياس الحرارة، البارومتر، مقياس السوائل، ومقياس الرياح.<ref name="ModScience">{{استشهاد بكتاب|عنوان=The Oxford Companion to the History of Modern Science|مسار= https://archive.org/details/oxfordcompaniont0000unse_s7n3|ناشر=Oxford University Press|تاريخ=2003|مؤلف=John L. Heilbron|isbn=9780199743766|صفحات=[https://archive.org/details/oxfordcompaniont0000unse_s7n3/page/518 518]|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20220710232537/https://archive.org/details/oxfordcompaniont0000unse_s7n3|تاريخ أرشيف=2022-07-10}}</ref>

في [[عقد 1950|خمسينيات]] [[القرن 20|القرن العشرين]]، بدأ الفلاسفة الطبيعيون في استخدام هذه الأدوات لتسجيل الأرصاد الجوية بشكل منهجي. أنشأت الأكاديميات العلمية يوميات الطقس وشبكات الرصد المنظمة.<ref name="ModScience" />

في [[1654]]، أنشأ [[فرديناندو الثاني دي ميديشي|فرديناندو الثاني دي ميديسي]] أول شبكة لرصد الأحوال الجوية، والتي تتألف من محطات الأرصاد الجوية في [[فلورنسا]]، كاتيجليانو، فلومبروزا، [[بولونيا (إيطاليا)|وبولونيا]]، [[بارما|وبارما]]، [[ميلانو|وميلانو]]، [[إنسبروك|انسبروك]]، [[أوسنابروك]]، [[باريس|وباريس]]، [[وارسو|ووارسو]]. وترسل البيانات التي جُمِّعَت بشكل رئيسي إلى فلورنسا خلال فترات زمنية منتظمة.<ref>Raymond S. Bradley, Philip D. Jones, ''Climate Since A.D. 1500'', Routledge, 1992, {{ردمك|0-415-07593-9}}, p.144</ref>

في الستينيات من [[القرن 16|القرن السادس عشر]]، رعى [[روبرت هوك]] من [[الجمعية الملكية]] في [[لندن]] شبكات من مراقبي الطقس. ربطت أطروحة [[أبقراط]] الهواء والمياه والأماكن بين الطقس والمرض. وهكذا حاول علماء الأرصاد الأوائل ربط أنماط الطقس باندلاع الوبائيات والمناخ بالصحة العامة.<ref name="ModScience" />

خلال [[عصر التنوير]] حاولت الأرصاد الجوية لترشيد عادات الطقس التقليدية، بما في ذلك الأرصاد الجوية الفلكية. ولكن كانت هناك محاولات أيضًا لتكوين فهم نظري لظواهر الطقس. حاول [[إدموند هالي]] [[جورج هادلي|وجورج هادلي]] شرح [[رياح التجارة|الرياح التجارية]]. لقد استنتجوا أن الكتلة الصاعدة من الهواء الاستوائي الساخن تُسْتَبْدَلُ بتدفق هواء أكثر برودة من خطوط العرض العالية. تدفق الهواء الدافئ على علو مرتفع من خط الاستواء إلى القطبين بدوره صورة مبكرة للدورة الدموية. أدى الإحباط من عدم وجود انضباط بين مراقبي الطقس، وسوء جودة الأجهزة، إلى قيام [[دولة قومية|الدول القومية]] الحديثة بتنظيم شبكات مراقبة كبيرة. وهكذا بحلول نهاية القرن الثامن عشر، تمكن علماء الأرصاد الجوية من الوصول إلى كميات كبيرة من بيانات الطقس الموثوقة<ref name="ModScience" />

في [[1832]]، ابتكر البارون شيلينغ آلة البرق الكهرومغناطيسي.<ref>Rebecca Martin (2009) [http://www.abc.net.au/cgi-bin/common/printfriendly.pl?/catapult/indepth/telegraph.htm Catapult - Indepth - Communication: telegraph] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160303171042/http://www.abc.net.au/cgi-bin/common/printfriendly.pl?%2Fcatapult%2Findepth%2Ftelegraph.htm|date=2016-03-03}}, [[هيئة الإذاعة الأسترالية]], Retrieved on 2009-05-12 {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-08-02|bot=JarBot}}</ref>

منح استحداث آلة البرق الكهربائية في [[1837]]، ولأول مرة، وسيلة عملية وسريعة لجمع بيانات المشاهدات السطحية لحالة الطقس من مناطق شاسعة. هذه البيانات يمكن أن تستخدم في إنتاج خرائط لحالة الغلاف الجوي للمنطقة القريبة من سطح الأرض، ودراسة كيفية تطورها بمرورالوقت.<ref>[[مكتبة الكونغرس]], [https://www.loc.gov/collections/samuel-morse-papers/about-this-collection/ The Invention of the Telegraph], Retrieved on 2009-01-01 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140723041843/http://memory.loc.gov/ammem/sfbmhtml/sfbmtelessay.html |date=23 يوليو 2014}}</ref>

يمكن استخدام هذه البيانات لإنتاج خرائط لحالة الغلاف الجوي لمنطقة قريبة من سطح الأرض ودراسة كيفية تطور هذه الحالات عبر الزمن. ولجعل التنبؤات الجوية القصيرة المدى تبنى على أساس هذه البيانات؛ فإن ذلك يستلزم شبكة موثوقة لجمع لرصد حالة الطقس، لكن؛ ذلك لم يكن حتى [[1849]] حين أنشأت [[مؤسسة سميثسونيان]] شبكة لمراقبة حالة الطقس في جميع أنحاء [[الولايات المتحدة]] تحت قيادة [[جوزيف هنري]].<ref>{{استشهاد ويب|مسار=https://www.si.edu/archives/ihd/jhp/joseph03.htm|عنوان=Smithsonian Institution Archives|تاريخ الوصول=16 June 2015|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20061020020548/http://www.si.edu/archives/ihd/jhp/joseph03.htm|تاريخ أرشيف=20 October 2006|url-status=dead}}</ref> وفي نفس الوقت أنشئت شبكات مماثلة في أوروبا. كان القس {{وإو|تر=William Clement Ley|عر=ويليام كليمنت لي|نص=ويليام كليمنت لي}} هو المفتاح في فهم السحب الحمضية فهم مبكر للتيارات النفاثة.<ref>{{استشهاد ويب|مسار=https://www.rmets.org/event/66b0c4c8-1f3a-e511-80d0-005056b14b19/abstract/fa253828-213a-e511-80d0-005056b14b19|عنوان=Prophet without Honour: The Reverend William Clement Ley and the hunt for the jet stream|عمل=rmets.org|تاريخ الوصول=13 October 2016|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20160828052608/https://www.rmets.org/event/66b0c4c8-1f3a-e511-80d0-005056b14b19/abstract/fa253828-213a-e511-80d0-005056b14b19|تاريخ أرشيف=2016-08-28|url-status=dead}}</ref> قرأ تشارلز كينيث ماكينون دوغلاس، المعروف باسم "CKM"، أوراق دوغلاسلي بعد وفاته وأجرى الدراسة المبكرة لأنظمة الطقس.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Meteorologist's profile — Charles Kenneth Mackinnon Douglas, OBE, AFC, MA|صحيفة=Weather|الأول=M.|الأخير=Field|تاريخ=1 October 1999|المجلد=54|العدد=10|صفحات=321–327|doi=10.1002/j.1477-8696.1999.tb03992.x|bibcode=1999Wthr...54..321F}}</ref>

اُخْتِير الباحثين في مجال الأرصاد الجوية في القرن التاسع عشر من خلفيات عسكرية أو طبية، بدلاً من تدريبهم كعلماء متخصصين.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Williamson|الأول=Fiona|تاريخ=2015-09-01|عنوان=Weathering the empire: meteorological research in the early British straits settlements|مسار= https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-for-the-history-of-science/article/weathering-the-empire-meteorological-research-in-the-early-british-straits-settlements/8CCFAECAFA2406094D038D048DA7EFE2|صحيفة=The British Journal for the History of Science|المجلد=48|العدد=3|صفحات=475–492|doi=10.1017/S000708741500028X|pmid=26234178|issn=1474-001X|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191210134457/https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-for-the-history-of-science/article/weathering-the-empire-meteorological-research-in-the-early-british-straits-settlements/8CCFAECAFA2406094D038D048DA7EFE2|تاريخ أرشيف=2019-12-10}}</ref>

في [[1854]]، عينت [[حكومة المملكة المتحدة]] [[روبرت فيتزروي]] ليرأس مكتب الدولة الجديد للأرصاد الجوية الخاص [[تجارة دولية|بالتجارة الخارجية]]-أو مجلس التجارة-؛ الذي يقوم بجمع بيانات حالة الطقس في البحر. في وقت لاحق من نفس العام أصبح مكتب فيتزروي الذي يعرف [[مكتب الأرصاد الجوية|بمكتب المملكة المتحدة للأرصاد الجوية]]، أول مكتب أو مركز خدمات عامة للأرصاد الجوية الوطنية في العالم.(تأسست المؤسسة المركزية للأرصاد الجوية والديناميكية (ZAMG) في النمسا في عام 1851 وهي أقدم خدمة الطقس في العالم).أول تنبؤات جوية يومية أعدها مكتب فيتزروي، نشرت في صحيفة [[ذا تايمز|ذي تايمز]] في [[1860]].

في [[1861]] عُرض نظام للتحذير من العواصف والأعاصير في الموانيء الرئيسية عند توقع العواصف.

على مدى ال 50 سنة التالية أنشأت العديد من البلدان لجانا وطنية لخدمات الأرصاد الجوية.

في [[1875]] أُنشأت [[دائرة الأرصاد الجوية (الهند)|دائرة الأرصاد الجوية الهندية]] في أعقاب [[إعصار استوائي|الأعاصير المدارية]] و[[رياح موسمية|الرياح الموسمية]] المرتبطة بالمجاعات خلال العقود السابقة.<ref>[[دائرة الأرصاد الجوية (الهند)|دائرة الأرصاد الجوية]] [http://www.imd.gov.in/doc/history/eastablishment-of-imd.htm Establishment of IMD.] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151120224108/http://www.imd.gov.in/doc/history/eastablishment-of-imd.htm|date=2015-11-20}} Retrieved on 2009-01-01.</ref>

في [[1881]] شكل المكتب المركزي للأرصاد الجوية الفنلندية جزءا من المرصد [[جامعة هلسنكي]].<ref>Finnish Meteorological Institute. [http://www.fmi.fi/organization/history.html History of Finnish Meteorological Institute.] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100725213620/http://www.fmi.fi/organization/history.html|date=2010-07-25}} Retrieved on 2009-01-01.</ref>

مرصد طوكيو للارصاد الجوية الياباني، كان البداية لإنشاء [[وكالة الأرصاد الجوية اليابانية]]، التي بدأت بإنتاج خرائط الطقس السطحية في [[1883]].<ref>[[وكالة الأرصاد الجوية اليابانية]]. [http://www.jma.go.jp/jma/en/History/indexe_his.htm History.] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101225034901/http://www.jma.go.jp/jma/en/History/indexe_his.htm|date=2010-12-25}} Retrieved on 2006-10-22. {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-08-02|bot=JarBot}}</ref>

في [[1890]] أُنشئ مكتب الولايات المتحدة الأمريكية للارصاد الجوية، كفرع من وزارة الزراعة في الولايات المتحدة.

في حين أن المكتب الأسترالي للأرصاد الجوية أنشئ في عام [[1906]] بموجب قانون لتوحيد خدمات الأرصاد الجوية الموجودة في ذلك الوقت.<ref name="ABC">{{استشهاد ويب|مسار=https://www.abc.net.au/news/2008-01-01/bom-celebrates-100-years/1000082|عنوان=BOM celebrates 100 years|ناشر=[[هيئة الإذاعة الأسترالية]]|تاريخ=2007-12-31| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20080103224345/http://www.abc.net.au/news/stories/2008/01/01/2129737.htm | تاريخ أرشيف = 3 يناير 2008 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب|عنوان=Collections in Perth: 20. Meteorology|ناشر=National Archives of Australia|مسار=http://www.naa.gov.au/naaresources/Publications/research_guides/guides/perth/chapter20.htm|تاريخ الوصول=2008-05-24| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20120212210812/http://www.naa.gov.au/naaresources/Publications/research_guides/guides/perth/chapter20.htm | تاريخ أرشيف = 12 فبراير 2012 }}</ref>

=== التنبؤ الرقمي للطقس ===
{{مفصلة|التنبؤ الرقمي للطقس}}في عام [[1904]]، قام العالم النرويجي فيلهم بجركنز بنشر أول ورقة بحثية يناقش من خلالها التنبؤ الجوي باستخدام معادلات علوم الحركة-الميكانيكا- والفيزياء، وأكد بالحجة أن من الممكن التنبؤ بالطقس بواسطة على أساس حسابات ومعادلات القوانين الطبيعية.<ref>Berknes, V. (1904) "Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet vom Standpunkte der Mechanik und der Physik" (The problem of weather prediction, considered from the viewpoints of mechanics and physics), ''Meteorologische Zeitschrift'', '''21''' : 1–7. Available in English on-line at: [http://www.schweizerbart.de/resources/downloads/paper_free/74383.pdf Schweizerbart science publishers]. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180411175033/http://www.schweizerbart.de/resources/downloads/paper_free/74383.pdf |date=11 أبريل 2018}}</ref><ref>{{استشهاد ويب|مسار=http://docs.lib.noaa.gov/rescue/Bibliographies/Bjerknes/Bjerknes_July_2004.pdf|عنوان=Pioneers in Modern Meteorology and Climatology: Vilhelm and Jacob Bjerknes|تاريخ الوصول=2008-10-13| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20171121091141/https://docs.lib.noaa.gov/rescue/Bibliographies/Bjerknes/Bjerknes_July_2004.pdf | تاريخ أرشيف = 21 نوفمبر 2017 }}</ref>

مع بدايات [[القرن 20|القرن العشرين]] تطورت مفاهيم فيزياء الغلاف الجوي، مما أدى إلى تأسيس [[التنبؤ الرقمي للطقس|التنبؤات الرقمية للطقس]] الحديثة.

في عام [[1922]]، نشر [[لويس فراي ريتشاردسون]] نتائج محاولته العملية الأولى للتنبؤ الرقمي «تنبؤات الطقس بواسطة العمليات الرقمية»<ref>Richardson, Lewis Fry, ''Weather Prediction by Numerical Process'' (Cambridge, England: Cambridge University Press, 1922). Available on-line at: [https://archive.org/stream/weatherpredictio00richrich#page/n7/mode/2up Internet Archive.org]. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160827064219/https://archive.org/stream/weatherpredictio00richrich |date=27 أغسطس 2016}}</ref> بعد العمل على المعادلات –يدويا، قبل استخدام الحاسبات الضخمة- وذلك أثناء عمله مع متطوعي مجتمع الأصدقاء كسائق متطوع لوحدة إسعاف في شمال فرنسا في الحرب العالمية الأولى. ووصف كيف طبق قوانين حركة الموائع والحرارة والطاقة الحركية –الثرمودينامك- على عناصرالغلاف الجوي. غير أن محاولته الأولية فشلت؛ بسبب صعوبة تبسيط المعادلات الرياضية المعقدة المستخدمة، التي تشمل أدق تفاصيل الغلاف الجوي، وتتطلب حسابات طويلة ومضنية. وقد قدر أن حل تلك المعادلات يستلزم 64 ألف عالم رياضيات، يعملون باستمرار لانجاز تنبؤات يومية.

في بداية [[عقد 1950|الخمسينات]] من القرن العشرين، أصبحت التنبؤات الرقمية باستخدام [[حاسوب|الحاسوب]] ممكنة.<ref>American Institute of Physics. [http://www.aip.org/history/sloan/gcm/ Atmospheric General Circulation Modeling.] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080325084036/http://www.aip.org/history/sloan/gcm/|date=2008-03-25}} Retrieved on 2008-01-13.</ref> أول تنبؤ جوي بواسطة الطريقة الرقمية كان باستخدام نموذج حالة جوية متوازنة –توازي الضغط، الكثافة- barotropic، ويمكن التنبؤ بها على نطاق واسع من الحركة في العروض المتوسطة [[أمواج روسبي]]، وهو نمط من المنخفض والارتفاع في الغلاف الجوي.

في [[عقد 1960|الستينيات]]، لوحظت الطبيعة [[نظرية فوضى الكون|الفوضوية]]-غير المستقرة- للغلاف الجوي وشرحها لأول مرة [[إدوارد نورتون لورنتز|إدوارد لورينز]]، من خلال كتابه الذي يعتبر الأساس في [[نظرية فوضى الكون|نظرية الفوضى]].<ref>Edward N. Lorenz, "Deterministic non-periodic flow", ''Journal of the Atmospheric Sciences'', vol.&nbsp;20, pages 130–141 (1963).</ref> أدت هذه التطورات إلى الاستخدام الحالي لمجموعة التنبؤات في معظم المراكز الرئيسية للتنبؤ الجوي، على أن يأخذ في الاعتبار حالة عدم اليقين الناجمة عن الفوضى وطبيعة الجو.<ref name="HPCens">{{استشهاد ويب|مسار=https://www.wpc.ncep.noaa.gov/ensembletraining/|مؤلف=Manousos, Peter|ناشر=[[Hydrometeorological Prediction Center]]|تاريخ=2006-07-19|تاريخ الوصول=2010-12-31|عنوان=Ensemble Prediction Systems| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190408081534/https://www.wpc.ncep.noaa.gov/ensembletraining/ | تاريخ أرشيف = 8 أبريل 2019 }}</ref> في السنوات الأخيرة، استخدمت النماذج المناخية لمقارنة نماذج التنبؤ بالطقس القديمة. هذه النماذج المناخية تستخدم لدراسة المناخ على المدى الطويل، مثلا ما الآثار الناجمة عن الانبعاثات الصناعية المسببة غازات الدفيئة.

== علماء الأرصاد الجوية ==
{{معلومات أكثر|توقع جوي
}}
علماء الأرصاد الجوية هم الذين يهتمون بدراسة علم الأرصاد الجوية وتفسير الظواهر الجوية المختلفة على أسس علمية.<ref>{{استشهاد بكتاب|الأول1=Todd S.|الأخير1=Glickman|مكان=Cambridge, Massachusetts|تاريخ=June 2009|مسار= http://glossary.ametsoc.org/wiki/Meteorologist|عنوان=Meteorology Glossary|تنسيق=electronic|إصدار=2nd|ناشر=[[American Meteorological Society]]|تاريخ الوصول=March 10, 2014|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191110000520/http://glossary.ametsoc.org/wiki/Meteorologist|تاريخ أرشيف=2019-11-10}}</ref> ومنهم أشخاص مؤهلون للتنبؤ بحالة الطقس باستخدام العلوم وأدوات القياس المختلفة «المتنبؤن الجويون». معظم المتنبئين الجويين في الإذاعة والتلفزيون، هم أشخاص يملكون خبرة كبيرة في الأرصاد الجوية، في حين أن البعض الآخر مجرد صحفيين يقومون بنشر المعلومات التي تصل إليهم من مراكز الأرصاد الجوية الوطنية والإقليمية. هناك البيانات الواردة من الأقمارالصناعية للأرصاد الجوية، رادار الأرصاد الجوية، [[المجسات الجوية]]، ومحطات الأرصاد الجوية حول العالم. العاملون في الأرصاد الجوية، يعملون في الهيئات الحكومية، والمؤسسات البحثية الخاصة، والمؤسسات الصناعية، وفي قطاع الخدمات، وفي محطات [[تلفاز|التلفزة]] و[[إذاعة]]، و[[تعليم|التعليم]]. في [[الولايات المتحدة]]، هناك 8800 عامل في الأرصاد الجوية في عام 2006. حيث يعمل 3200 في إدارة الغلاف الجوي والمحيطات الوطنية، وأكثر من 90 في المئة يعملون في محطات المركز الوطني للأرصاد الجوية في جميع أنحاء البلاد.<ref name="BLS">[https://www.bls.gov/oco/ocos051.htm Bureau of labor statistics: "Occupational Outlook Handbook, 2010–11 Edition"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120119150046/http://www.bls.gov/oco/ocos051.htm |date=19 يناير 2012}} {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-10-13|bot=JarBot}}</ref>

== الأجهزة والأدوات ==
{{مفصلة|أجهزة الأرصاد الجوية}}[[ملف:Wolkenstockwerke.png|يسار|تصغير|300px|تصنيف السحب بحسب ارتفاعات حدوثها.]]

كل العلم ينفرد بأدوات عملية خاصة به. في الغلاف الجوي، هناك الكثير من العناصر أوالخواص التي يمكن قياسها. الأمطار، كانت أول عنصر يُقَاسُ تاريخياً لارتباطه بالنشاط الزراعي والحيواني بشكل أساسي. أيضا، عنصرين آخريين يتم قياسهما بدقة هما الرياح والرطوبة. في منتصف القرن الخامس عشر طورت أجهزة لقياس العناصر السابقة، وكان مقياس المطر-الممطار-، ومقياس شدة الريح –المرياح-، ومقياس الرطوبة –[[مقياس الرطوبة|المرطاب]]-.

مجموعة من بيانات القياسات السطحية ضرورية للعاملين في الأرصاد الجوية. وهي تعطي لمحة عن مجموعة متنوعة من الظروف الجوية في مكان واحد وعادة ما يكون في [[محطة الأرصاد الجوية]]، والسفن أو [[العوامة]] bouy. القياسات التي تسجل في المحطة الجوية يمكن أن تشمل أي عدد من العناصر في الغلاف الجوي. عادة ما تكون درجة الحرارة والضغط، وقياسات الرياح والرطوبة هي المتغيرات التي تُقَاسُ بواسطة المحرار، ومقياس الضغط، المرياح، والمرطاب، على التوالي.<ref>Office of the Federal Coordinator of Meteorology. [https://www.icams-portal.gov/fmh-1/fmh1.htm Federal Meteorological Handbook No. 1 - Surface Weather Observations and Reports: September 2005.] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/19990420051036/http://www.ofcm.gov/fmh-1/fmh1.htm|date=1999-04-20}} Retrieved on 2009-01-02.</ref> بيانات الجو العلوي شديدة الأهمية بالنسبة لتنبؤ بالطقس. أكثر التقنيات المستخدمة على نطاق واسع هو المسباراللاسلكي. بالإضافة إلى وجود شبكة من الطائرات التي تقوم بجمع البيانات بتنظيم من [[المنظمة العالمية للأرصاد الجوية]].

كما يستخدم [[استشعار عن بعد|الاستشعار عن بعد]] في مجال الأرصاد الجوية، وهو مفهوم جمع البيانات عن بعد من الظواهر الجوية والمناخية، وإرسال المعلومات لاسلكيا. الأنواع الشائعة للاستشعار عن بعد هي [[رادار|الرادار]]، [[الليدار]]، الأقمار الصناعية. كل منها يقوم بجمع بيانات عن الغلاف الجوي من موقع بعيد، في العادة، وتخزن البيانات في نفس الوقت.<ref>Peebles, Peyton, [1998], ''Radar Principles'', John Wiley & Sons, Inc., New York, {{ردمك|0-471-25205-0}}.</ref> الأجهزة السابقة ليست سلبية حيث تستخدم [[موجة كهرومغناطيسية|الأشعة الكهرومغناطيسية]] لإلقاء الضوء على جزء معين من الغلاف الجوي. [[قمر اصطناعي|الأقمار الصناعية]] للأرصاد الجوية أصبحت أداة لا غنى عنها لدراسة واسعة عن مجموعة من الظواهر من [[حرائق الغابات]] إلى ظاهرة [[إل نينيو|النينو]].

== تطبيقات علم الأرصاد الجوية ==
=== الأرصاد الجوية للطيران ===

[[الأرصاد الجوية للطيران]] تتناول تأثير الطقس على إدارة الحركة الجوية. ومن المهم لاطقم [[طائرة|الطائرات]] فهم أثر الأحوال الجوية على خطة الطيران، فضلا عن الطائرات، كما لوحظ في دليل معلومات الطيران:
آثار [[جليد|الجليد]] المتراكم على الطائرات – خفض قوة دفع الطائرة، ويقلل من قوة رفع ويزيد الوزن. النتائج توقف تدفق الهواء وفقدان [[قوة رفع|قوة الرفع]] والميل للسقوط -انهيار الطائرة- وسرعة تدهور أداء الطائرات. في الحالات القصوى، 2 إلى 3 بوصة من الجليد يمكن أن تتشكل على مقدمة السطح الانسيابي الحامل –كل سطح معد للمساعدة في رفع الطائرة- في أقل من 5 دقائق. ولكنه يتطلب 2/1 بوصة من [[ثلج|الثلج]] للحد من قوة رفع بعض الطائرات بنسبة 50 في المئة ويزيد من مقاومة الاحتكاك بنسبة مماثلة.
تنشر معلومات الإرصاد الجوي للطيران في تقارير خاصة أهمها:
* [[تقرير الطقس للمطار]] (METAR)، الذي يحتوي على معلومات حول الطقس بمنطقة مطار معين في وقت معين.و هو موجه ل [[ملاحة|الملاحة الجوية]].
* [[التنبؤ بالطقس بالمطار]] (TAF)، الذي يحتوي على التنبؤ بالطقس في منطقة
مطار معين لمدة تمتد من 6 إلى 30 ساعة. وهو موجه للملاحة الجوية.

=== الأرصاد الجوية الزراعية ===

«هو العلم الذي يهتم بقياس أحوال الجو والتربة ودراسة الظواهر الجوية التي تؤثر على النباتات -Agrometeorology-»

=== الأرصاد الجوية المائية ===

الأرصاد الجوية المائية هو فرع من فروع علم الأرصاد الجوية يتناول الدورة المائية -الهيدرولوجية-، توازن المياه، وإحصاءات كمية الأمطار من العواصف. علماء الأرصاد الجوية المائية، يقومون بإعداد ونشرالتوقعات كمية هطول الأمطار، والأمطار الغزيرة والثلوج، ويسلط الضوء على المناطق التي تتوقع حدوث فيضان. وعادة ما تشمل العلوم المطلوبة علم المناخ، علم المناخ المتوسط وعلم الأرصاد الشمولي-السينوبي- وغيرها من علوم الأرض.

=== الأرصاد الجوية النووية ===

الأرصاد الجوية النووية، تدرس توزيع [[البهاء الجوي]] المشع Aerosol والغازات في الغلاف الجوي

=== الأرصاد الجوية البحرية ===

[[الأرصاد الجوية البحرية]] تتناول توقعات الرياح والأمواج بالنسبة للسفن التي تعمل في البحر. المنظمات مثل [[مركز تنبؤات المحيطات]]، و[[مكتب خدمات التنبؤات الجوية الوطني]] في [[هونولولو]]، و[[مكتب المملكة المتحدة للارصاد الجوية]]، وJMA تقوم بإعداد إعداد التنبؤات لأعالي البحار في محيطات العالم.

== انظومة الأرصاد الجوية في ألمانيا ==

تقوم في ألمانيا «شركة كاخلمان» بتعيين التنبؤات الجوية عبر شبكة لجمع البيانات مكونة من 830 مركز من ضمنها 500 مركز في ألمانيا. بالإضافة إلى ذلك تحصل الشركة على بينات الطقس من جميع بلاد العالم، تقوم بتقييمها بغرض حساب توقعات الطقس المحلية. وهي تستخدم لذلك أجهزة [[حاسوب|حواسيب]] ضخمة، تعمل ببرامج حاسوبية مبينة على [[فيزياء الغلاف الجوي]] و[[ديناميكا حرارية جوية|ترموديناميكا الغلاف الجوي]] وكذلك على خبرات عملية تكتسبها على الطبيعة. وتشمل وسائل القياس في مراكز شبكة الرصد من:
* [[قمر اصطناعي|الأقمار الصناعية]] وهي تقوم برصد تجمعات السحب من الفضاء. كما ترصد مناطق البرق وحقول الضباب، وترسل ببياناتها إلى المراكز الأرضية.
* [[بالون|بالبالون]] ترتفع تلك البالونات إلى ارتفاعات تبلغ 30 [[كيلومتر]] وهي محملة بأجهزة تقوم بقياس بيانات الجو، مثل سرعة الرياح في العالي وضغط الهواء، ونسبة الرطوبة وغيرها. وترسل تلك البانات إلى المراكز على الأرض.
* قياسات الرعد والبرق : تحدد المراكز الموزعة (500 مركز) مواقع حدوثها، ويمكن معرفة شدتها خلال ثوان من ضرباتها. كذلك ترسل السفن العابرة للبحار ما تقوم به من قياسات، فهي تعتبر مراكز لقيلس الطقس متحركة.
* [[رادار|رادار الطقس]] ترسل المراكز الأرضية أشعة الرادار ([[فرن ميكرويف|ميكروويف]]) حولها في محيط 200 كيلومتر، تنعكس إلى المحطة بدرجات مختلفة الشدة تعبر عن غزارة الأمطار أو الثلوج.
* محطة الأرصاد : هنا تتجمع جميع تلك المعلومات حيث يقوم الخبراء بتقييمها وإجراء حساباتهم بالحواسيب الضخمة، ثم يقومون بإصدار تقريرهم عن التنبؤات الجوية خلال السبعة أيام التالية. تقل دقة تلك التوقعات كلما تعلقت بأيام بعيدة قادمة، ولكنها تكون دقيقة في حيز 3 أيام. ورغم ذلك فأحيانا تحدث زوابع صغيرة نسبيا تظهر فجأة على نطاق ضيق لفترة زمنية قصيرة، ولكن هذا هو حال الجو.

== انظر أيضا ==
* [[رفع (ارتفاع)]]
* [[أطلس السحب]]
* [[استخبارات الأرصاد الجوية]]
* [[طقس فضائي]]
* [[مكتب الأرصاد الجوية]]
* [[الأرصاد الجوية الألمانية]]
* [[استطلاع الطقس]]
* [[مقياس الحقل الكهربائي]]
* [[علم الأرصاد الإجمالي]]
* [[علم الأرصاد متوسط الشمول]]

== المصادر ==

* [[علي حسن موسى|الدكتور علي حسن موسى]] «المعجم الجغرافي المناخي» دار الفكر-دمشق 1986 ط1
* [[علي حسن موسى|الدكتور علي حسن موسى]] «الرصد والتنبؤ الجوي» دار دمشق للطباعة والنشر-دمشق 1986 ط1
* [[علي حسن موسى|الدكتور علي حسن موسى]] «كتاب المناخ والأرصاد الجوية» جامعة دمشق 1991 ط1
* منير البعلبكي «المورد-قاموس إنجليزي/عربي» دار العلم للملايين 2003
* قاموس أكسفورد "Oxford Compact English Dictionary English-English "
* قاموس أطلس "Atlas Modern Dictionary English-Arabic"

== مراجع ==

{{مراجع|2}}
{{تصنيف كومنز}}
{{ضبط استنادي}}
{{طبيعة}}
{{صحافة}}
{{علوم طبيعية}}
{{شريط بوابات|ألمانيا|الفيزياء|طقس|علوم الأرض|محيطات}}

[[تصنيف:علم الأرصاد الجوية| ]]
[[تصنيف:جغرافيا فيزيائية]]
[[تصنيف:علم المحيطات]]
[[تصنيف:فروع الفيزياء التطبيقية]]
[[تصنيف:كلمات وعبارات إغريقية]]