‌العمليات التي تشترك في تسخين الهواء: - المقدمات في الجغرافيا الطبيعية

فإذا فرض وبردت الطبقة السطحية؛ فإن مياهها تهبط إلى أسفل، وتحل محلها مياه أدفأ منها من أسفل.

‌

‌العمليات التي تشترك في تسخين الهواء:

على الرغم من أن أشعة الشمس هي من غير شك المصدر الأصلي الذي يستمد منه الجو كل حرارته؛ فإن الجو لا يكتسب هذه الحرارة من الأشعة الشمسية مباشرة؛ بل إنه يكتسبها بطريق غير مباشرة نتيجة لعدة عمليات أهمها العمليات الأربعة الأولى من العمليات المذكورة فيما يلي:

1-

الإشعاع الأرضي Earth radiation.

2-

ملامسة الهواء لسطح نفسه Conduction.

3-

حمل الحرارة بواسطة الهواء نفسه Covectio.

4-

التسخين الذاتي "أو الأدياباتي" Adiabatic heating.1

1-

الإشعاع الأرضي:

ويقصد به الأشعة الحرارية التي تنطلق من سطح الأرض إلى الهواء المجاور له؛ فالمعروف أن سطح الأرض يمتص جزءًا من أشعة الشمس التي تسقط عليه؛ بينما يرد الباقي إلى الفضاء بتأثير الألبيدو. وبمجرد أن يقوم سطح الأرض بامتصاص الأشعة الشمسية؛ فإنه يحولها إلى طاقة حرارية تنطلق في الجو في موجات طويلة. وبينما لا يستطيع الهواء بطبيعته أن يمتص الموجات القصيرة لأشعة الشمس عند اختراقها له فإنه يستطيع أن يمتص الموجات الحرارية الطويلة التي تنطلق من سطح الأرض، وهذه الموجات هي التي يتكون منها الإشعاع الأرضي.

ويطلق على هذه الخاصية من خصائص الهواء تعبير خاصية البيت الزجاجي Green House Effect لأن ما يحدث فيها يشبه ما يحدث في البيوت الزجاجية المخصصة لتربية النباتات، وفيها تمر أشعة الشمس خلال الزجاج إلى

داخل البيت؛ ولكنها تتحول بعد وصولها إلى الأرض إلى أشعة حرارية تعمل على تدفئة جو البيت.

2-

ملامسة الهواء لسطح الأرض:

بالإضافة إلى تأثير الإشعاع الأرضي فإن الهواء الملامس لسطح الأرض قد يسخن أو يبرد بسبب الملامسة نفسها، كما يحدث عادة إذا تلامس أي جسمين مختلفي الحرارة حيث ننتقل الحرارة من الجسم الدافئ إلى الجسم البارد، وبنفس الطريقة تنتقل الحرارة بين سطح الأرض والهواء الملامس له، ويلاحظ أن تأثير هذا العامل يكون عادة مقصورًا على أسفل الهواء فقط.

3-

حمل الحرارة بواسطة الهواء:

فالهواء عند تحركه يحمل معه الحرارة التي اكتسبها؛ فإذا ما وصل إلى مناطق أو مستويات هواؤها أبرد منه؛ فإنه يؤدي إلى تدفئة هذا الهواء، نتيجة لاختلاطه به أو حلوله محله، وتعتبر هذه العملية في الواقع العملية الرئيسية التي تقوم بتوزيع الحرارة في القطاعات الرأسية والأفقية للهواء على حد سواء؛ فعندما يحدث أن يسخن الهواء الملامس للأرض فإنه يتمدد وتقل كثافته ويرتفع إلى أعلى حاملًا معه الحرارة التي اكتسبها، ويحل محله هواء آخر أبرد منه يسخن ويرتفع بنفس الطريقة، وهكذا تتوزع الحرارة رأسيًّا في الجو، كما أنها تتوزع أفقيًّا نتيجة لانتقال الهواء من مناطق دافئة أو حارة إلى مناطق أبرد منها. ولولا عامل الحمل هذا لتجمعت الحرارة في الطبقة السفلى من الهواء وحدها؛ بينما بقيت الطبقات التي فوقها شديدة البرودة.

4-

الحرارة الكامنة في بخار الماء:

على الرغم من أن قسطًا من الحرارة المستمدة من أشعة الشمس -سواء بطريق مباشر أو غير مباشر- يستنفذ في تبخير المياه من المسطحات المائية أو من سطح التربة أو من النباتات؛ فإن ذرات البخار نفسها تحتفظ ببعض الحرارة بصورة كامنة Latent. وتظل هذه الحرارة محفوظة في البخار حتى إذا ما تكثف لأي سبب من الأسباب، وخصوصًا إذا تحول إلى مطر؛ فعندئذ تنطلق هذه الحرارة في الجو وتؤدي إلى تدفئته. وهذه حقيقة يمكن ملاحظتها بسهولة أثناء سقوط المطر. وقد تنتقل الحرارة الكامنة في بخار الماء