أهمية الرطوبة في الأرصاد الجوية

رطوبة الغابات في الصباح

الرطوبة هي متغير مهم للأرصاد الجوية لأن بخار الماء موجود دائمًا في الهواء. بغض النظر عن درجة حرارة الهواء الذي نتنفسه ، فإنه دائمًا ما يحتوي على بعض بخار الماء. تعودنا على رؤية الرطوبة خاصة في أبرد أيام الشتاء.

الماء هو أحد المكونات الرئيسية للغلاف الجوي ويمكن العثور عليه في جميع الحالات الثلاث (غاز ، سائل ، صلب). سأشرح في هذا المقال كل ما تحتاج لمعرفته حول الرطوبة كمتغير للأرصاد الجوية وما الغرض منه. هل تريد معرفة المزيد عنها؟

ما هي الرطوبة؟ أنواع الرطوبة

الرطوبة المتراكمة في النباتات

الرطوبة هي كمية بخار الماء في الهواء. هذه الكمية ليست ثابتة ، لكنها ستعتمد على عوامل مختلفة ، مثل هطول الأمطار مؤخرًا ، أو قرب البحر ، أو وجود نباتات ، إلخ. كما أنه يعتمد على درجة حرارة الهواء. أي أنه مع انخفاض درجة حرارة الهواء ، يكون قادرًا على الاحتفاظ ببخار ماء أقل ، ولهذا يظهر الضباب عندما نتنفس ، أو ندى في الليل. يصبح الهواء مشبعًا ببخار الماء ولا يمكنه الاحتفاظ بهذا القدر ، فيصبح الماء سائلاً مرة أخرى.

من الغريب معرفة كيف أن الهواء الصحراوي قادر على الاحتفاظ برطوبة أكثر من الهواء القطبي ، لأن الهواء الساخن لا يتشبع بسرعة ببخار الماء وقادر على احتواء كمية أكبر دون أن يتحول إلى ماء سائل.

هناك عدة طرق للإشارة إلى محتوى الرطوبة في الغلاف الجوي:

  • الرطوبة المطلقة: كتلة بخار الماء ، بالجرام ، الموجودة في 1 م 3 من الهواء الجاف.
  • الرطوبة النوعية: كتلة بخار الماء ، بالجرام ، الموجودة في 1 كجم من الهواء.
  • Rمنطقة الخلط: كتلة بخار الماء ، بالجرام ، في 1 كجم من الهواء الجاف.

ومع ذلك ، يُطلق على مقياس الرطوبة الأكثر استخدامًا ر، والتي يتم التعبير عنها كنسبة مئوية (٪). يتم الحصول عليها نتيجة للتقسيم بين محتوى بخار كتلة الهواء وقدرتها التخزينية القصوى وضربها في 100. وهذا ما علقت عليه من قبل ، فكلما زادت درجة حرارة كتلة الهواء ، زادت درجة الحرارة التي يمكن أن تتحملها المزيد من بخار الماء ، لذلك يمكن أن تكون الرطوبة النسبية أعلى.

متى تكون كتلة الهواء مشبعة؟

عندما تصبح كتلة هوائية مشبعة ببخار الماء ، يخرج الضباب

تسمى السعة القصوى لعقد بخار الماء بضغط بخار التشبع. تخبرنا هذه القيمة بأقصى قدر من بخار الماء يمكن أن تحتويه كتلة الهواء قبل أن تتحول إلى ماء سائل.

بفضل الرطوبة النسبية ، يمكننا الحصول على فكرة عن مدى اقتراب الكتلة الهوائية من الوصول إلى تشبعها ، لذلك ، فإن الأيام التي نسمع فيها أن الرطوبة النسبية تبلغ 100٪ تخبرنا أن الكتلة الهوائية لم تعد موجودة يمكنه تخزين المزيد من بخار الماء ومن هناك ، أي إضافات مائية أخرى إلى الكتلة الهوائية ستشكل قطرات الماء (المعروفة باسم الندى) أو بلورات الثلجحسب الظروف البيئية. يحدث هذا عادةً عندما تكون درجة حرارة الهواء منخفضة جدًا ولهذا السبب لا يمكنها استيعاب المزيد من بخار الماء. مع ارتفاع درجة حرارة الهواء ، يكون قادرًا على الاحتفاظ بمزيد من بخار الماء دون أن يتشبع وهذا هو السبب في أنه لا يشكل قطرات الماء.

على سبيل المثال ، في المناطق الساحلية ، في الصيف يكون هناك رطوبة عالية وحرارة "لزجة" بسبب قطرات الأمواج في الأيام العاصفة المتبقية في الهواء. ومع ذلك ، بسبب درجات الحرارة المرتفعة ، لا يمكن أن تشكل قطرات من الماء أو أن تصبح مشبعةحيث يمكن للهواء تخزين الكثير من بخار الماء. هذا هو سبب عدم تشكل الندى في الصيف.

كيف يمكننا جعل كتلة هوائية مشبعة؟

الرطوبة أعلى في الكتل الهوائية ذات درجات الحرارة المنخفضة

لكي نفهم هذا بطريقة صحيحة ، علينا أن نفكر عندما نخرج بخار الماء من أفواهنا خلال ليالي الشتاء. هذا الهواء الذي نخرجه عندما نتنفس يحتوي على درجة حرارة معينة ومحتوى بخار الماء. ومع ذلك ، عندما يغادر فمنا ويتلامس مع الهواء البارد في الخارج ، تنخفض درجة حرارته بشكل حاد. بسبب التبريد ، تفقد الكتلة الهوائية القدرة على احتواء البخار ، الوصول بسهولة إلى التشبع. ثم يتكثف بخار الماء ويشكل ضبابًا.

مرة أخرى ، أبرز أن هذه هي نفس الآلية التي يتشكل بها الندى الذي يبلل مركباتنا في ليالي الشتاء الباردة. لذلك ، تسمى درجة الحرارة التي يجب تبريد كتلة الهواء عندها لإنتاج التكثيف ، دون تغيير محتوى بخارها ، درجة حرارة الندى أو نقطة الندى.

لماذا تتعفن نوافذ السيارات وكيف نزيلها؟

بخار الماء يغمر نوافذ السيارات

لحل هذه المشكلة التي يمكن أن تحدث لنا في فصل الشتاء ، خاصةً في الليل وفي الأيام الممطرة ، علينا التفكير في تشبع الهواء. عندما نركب السيارة ونخرج من الشارع ، يبدأ محتوى بخار الماء في السيارة في النمو بينما نتنفس ، ومع انخفاض درجة الحرارة ، فإنها تشبع بسرعة كبيرة (تصل رطوبتها النسبية إلى 100٪). عندما يتشبع الهواء داخل السيارة ، يتسبب ذلك في تكون الضباب على النوافذ لأن الهواء لم يعد قادرًا على استيعاب المزيد من بخار الماء ومع ذلك نستمر في التنفس وزفير المزيد من بخار الماء. هذا هو السبب في أن الهواء يصبح مشبعًا ويتحول كل الفائض إلى ماء سائل.

يحدث هذا لأننا أبقينا درجة حرارة الهواء ثابتة ، لكننا أضفنا الكثير من بخار الماء. كيف يمكننا حل هذا وعدم التسبب في وقوع حادث بسبب ضعف رؤية الزجاج الضبابي؟ علينا استخدام التدفئة. باستخدام التسخين وتوجيهه إلى البلورات ، سنعمل على زيادة درجة حرارة الهواء ، مما يمكننا من تخزين المزيد من بخار الماء دون أن يتشبع. بهذه الطريقة ، ستختفي النوافذ الضبابية ويمكننا القيادة بشكل جيد ، دون أي مخاطر إضافية.

كيف تقيس الرطوبة والتبخر؟

مقياس رطوبة الجو لقياس الرطوبة

تقاس الرطوبة عادة بأداة تسمى مقياس رطوبة الجو. يتكون هذا من ميزانين حرارة متطابقين ، أحدهما يسمى "مقياس حرارة جاف" ، يستخدم ببساطة للحصول على درجة حرارة الهواء. الآخر ، المسمى "مقياس الحرارة الرطب" ، يحتوي على خزان مغطى بشبكة مبللة بواسطة فتيل يضعه على اتصال بخزان من الماء. العملية بسيطة للغاية: يتبخر الماء الذي ينقع الشبكة ، ولهذا فإنه يأخذ الحرارة من الهواء المحيط به ، والذي تبدأ درجة حرارته في الانخفاض. اعتمادًا على درجة الحرارة ومحتوى البخار الأولي للكتلة الهوائية ، ستكون كمية الماء المتبخرة أكبر أو أقل وبنفس القدر سيكون هناك انخفاض أكبر أو أقل في درجة حرارة مقياس الحرارة الرطب. بناءً على هاتين القيمتين ، يتم حساب الرطوبة النسبية باستخدام معادلة رياضية تربطهما. للراحة ، يتم تزويد مقياس الحرارة بجداول دخول مزدوجة تعطي مباشرة قيمة الرطوبة النسبية من درجات حرارة مقياسين للحرارة ، دون الحاجة إلى إجراء أي حسابات.

هناك أداة أخرى ، أكثر دقة من سابقتها ، تسمى مقياس الرش الموضعي ، حيث يضمن محرك صغير تهوية موازين الحرارة باستمرار.

كما ترون ، عندما يتعلق الأمر بالأرصاد الجوية وعلوم المناخ ، فإن الرطوبة مهمة جدًا.


محتوى المقال يلتزم بمبادئنا أخلاقيات التحرير. للإبلاغ عن خطأ انقر فوق هنا.

2 تعليقات ، اترك لك

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.

  1.   خوسيه ألبرتو قال

    مقال توضيحي ممتاز جدا ، أهنئكم على العمل الذي تقومون به ، تحياتي ..

  2.   راؤول سانتيلان قال

    مقال ممتاز ألماني Portillo ، هل تعرف كيف يمكن امتصاص الرطوبة الموجودة في منتج مصنوع من الورق المقوى أو الورق؟

    أو إذا كان لا يمكن إزالته ، قلل من نسبة الرطوبة!

    تحياتي
    راؤول سانتيلان