حركة الرياح والكتل الهوائية، كأن تخفض الكتل الهواء الباردة درجة حرارة الهواء في المنطقة التي تصل إليها. قياس درجة حرارة الجو عندما يتم قياس درجة حرارة الجو في منطقة معينة، يتم استبعاد العوامل الخارجية التي تؤثر على دقة القراءات، لذلك يتم قياس درجة حرارة الهواء الساكن على ارتفاع 2 م عن سطح الأرض، وذلك باستخدام جهاز ثيرمومتر موضوع في صندوق ينفذ الهواء من خلاله، وبذلك لا يتأثر القياس بالرياح، أو أشعة الشمس، أو حرارة سطح الأرض، بينما نجد أن درجة الحرارة المسجلة في حيز مكشوف للرياح، مثل المقاييس المتنقلة والمكشوفة للهواء، أقل من درجة الحرارة المسجلة ببضع درجات، وذلك حسب سرعة الرياح. لكن لماذا تختلف أحياناً درجة الحرارة التي يشعر بها الإنسان عن درجة الحرارة المسجلة؟ هناك آلية معينة في جلد الإنسان للتعامل مع درجة حرارة الجو والظروف المرتبطة به، مثل عملية التعرق، وذلك للحفاظ على استقرار درجة حرارة جسم الإنسان، لذلك تختلف درجة الحرارة الملموسة ( Feels-like Temperature) التي يشعر بها الإنسان، عن درجة حرارة الجو المسجلة والتي يتم الاعلان عنها في نشرات الحالة الجوية، حيث يعتمد شعور الإنسان بالبرد أو الحر على عدة عوامل مرتبطة بعملية التعرق وتبخر العرق عن الجلد، منها: كمية أشعة الشمس.
سأذكر لك فيما يلي عناصر الطقس مع الأداة المستخدمة لقياس كل من هذه العناصر وآلية عملها: سرعة الرياح ، يتم استخدام "مقياس شدة الرياح" (قياس سرعة الرياح). اتجاه الرياح ، "دوارة الرياح"، وهو جهاز مبدأ أنّه يدور على قضيب ويدل على الاتجاه الذي تهب منه الرياح من خلال السهم الذي يدل على ذلك، واتجاه آخر عريض يشير إلى أبسط نسيم يهب. الضغط الجوي ، "مقياس اللاسائلية" وهو يدل على نوع من البارومتر. ويمكن استخدام "بارومتر رقمي" لقياس الضغط الجوي، أو استخدام "باروجراف" حيث يتم من خلالها توفير رسومات للضغط الجوي مع القراءات المستمرة. كيف يتم قياس عناصر الجو المناخية - أجيب. مدّة سطوع الشمس ، "مسجل كامبل- ستوك" Campbell-Stokes Pattern Sunshine Recorder ، عبارة عن كرة زجاجية تسمح بالتركيز على أشعة الشمس، ويتم أخذ قياس مدّة السطوع للشمس عند غياب الشمس من خلال حساب الأثر الناتج من أشعة الشمس مع مدّة أو طول الأثر. ارتفاع السحب ، "مقياس السقف أو الإرتفاع" هو عبارة عن جهاز يتم من خلال أشعة الليزر أو مصدر ضوء آخر، حساب ارتفاع السحب عن قاعدة الأرض. الرطوبة ، "مقياس الرطوبة" حيث يتم من خلال هذه الأداة معرفة مقدار بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي. درجة الحرارة والرطوبة ، "من خلال جهاز قياس الرطوبة الحراري" حيث يسمح هذا الجهاز بتسجيل درجة الحرارة والرطوبة في آنٍ واحد ومعاً، وهناك أداة أخرى وهي "شاشة ستيفنسون" وهو يشمل 4 موازين حرارة؛ الرطوبة، الجافة، الحد الأقصى، والحد الأدنى وأهمية الشاشة أنها تحمي من أشعة الشمس المباشرة.
[٢] العلاقة بين الضغط الجوي ودرجة الحرارة يوجد علاقة وثيقة بين الضغط الجوي ودرجة الحرارة، إذ يتناسب ضغط الغاز بشكل مباشر مع درجة الحرارة بصورة طردية، فمع ثباث حجم وكمية الغاز تظهر تلك العلاقة، فكلما زاد ضغط الغاز ارتفعت درجة الحرارة، وعبروا عن هذه العلاقة رياضيًا من خلال إعطاء الرمز (P) للضغط، والرمز (T) لدرجة الحرارة، وثابت التناسب الرمز (K)، وبذلك تكون المعادلة على الشكل التالي: (P / T = K)، وسميت هذه العلاقة باسم جاي لوساك على اسم العالم المكتشف لها. [٣] قياس الضغط الجوي يدعى مقياس الضغط الجوي بالبارومتر؛ ويوجد على شكلين هما: [٤] البارومتر اللاسائلي: يتكون هذا المقياس أساسًا من خلايا تتمد وتتقلص مع تغير ضغط الهواء، وذلك من خلال ربط إبرة فيها ومن ثم قياس الضغط الجوي. بارومتر الزئبق: يتكون هذا الجهاز من أنبوب زجاجي طويل، يحتوي بداخله على الزئبق، إذ يكون مقلوبًا في وعاء من الزئبق أيضًا، يُعرف باسم الخزان، ويرفع ضغط الهواء عمود الزئبق ذلك.
ميزان الحرارة المقاومة: يتكون هذا الميزان من مقاومة كهربائية كما هو واضح من اسمه، إذ تتدفق التيارات الكهربائية من خلال الأسلاك، وتُحدَد قيمة درجة الحرارة من خلال قيمة تلك المقاومة، ومن أفضل أنواع الأسلاك المستخدمة في هذه المقاييس؛ هي الأسلاك البلاتينية والتي تتتصف بأنَّها لا تتآكل أو تتفاعل مع الهواء، ويتميز هذا النوع بدقته العالية نسبة إلى موازين حرارة السوائل، ومن الممكن أنَّ تقيس التغييرات التي تصل إلى ألف من الدرجة. ميزان حرارة الغاز الثابت: يحتوي هذا الميزان على كمية ثابتة من الغاز المحفوظ داخل وعاء، إذ تعتمد التغييرات في درجة حرارة الغاز على التغييرات في ضغط الغاز الثابت، كما يوجد مستشعر لقياس ذلك الضغط، وتحوّل إلكترونيات المعايرة حينئذٍ قيمة الضغط إلى درجة حرارة، ويستخدم الهواء عادة كغاز لإجراء تلك القياسات وخصوصًا عند درجات الحرارة القريبة من درجة حرارة الغرفة. مقياس الحرارة الإشعاعية: تتناسب كثافة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من أجسام الكائنات الحية مع درجة الجرارة، ويحتوي هذا المقياس على كاشف إلكتروني خاص؛ وهو عبارة عن أشباه الموصلات كالسيليكون، إذ ينتج تيارًا كهربائيًا يتناسب مع شدة الأشعة تحت الحمراء، يتميز هذا النوع عن غيره، بأنَّه يقيس درجة الحرارة عن بعد وبصورة أسرع عن بقية المقاييس.