من المهم في علم الأرصاد الجوية دراسة التغيرات الفيزيائية التي يمر بها الغلاف الجوي في الوقت الفعلي للتنبؤ بما سيحدث. الجو إنها وسيلة تحدث فيها الحركات الجماهيرية بسهولة بالغة. بهذه الطريقة ، يُسمح بالتبادل الحراري بالحركات الرأسية والأفقية. يُطلق على النقل الأفقي للحرارة بكميات فيزيائية أخرى بواسطة الرياح اسم التأفق. التأثر هو الهدف من هذه المقالة.
وسنقوم بتحليل أهمية معرفة حركة التأفق الموجودة في الغلاف الجوي لمعرفة الأرصاد الجوية وتغيراتها مع مرور الوقت. هل تريد معرفة المزيد عنها؟ فقط استمر في القراءة
ما هو التأخير
من الشائع جدًا في علم الأرصاد الجوية استخدام مصطلح الحمل الحراري للإشارة إلى الحركات الرأسية. لا تتجاوز قيمة سرعة هذه الحركات بشكل عام إلى مائة من الحركات الأفقية. لذلك ، يمكن ملاحظة أن الغيوم النامية عموديًا قد تشكلت ببطء وقادرة على تحمل يوم كامل.
تحدث الحركة الأفقية للكتل الهوائية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. هو الذي ينقل الطاقة الحرارية من المناطق الاستوائية إلى المناطق القطبية. إنهم قادرون على نقل الطاقة من جانب من العالم إلى الجانب الآخر ، حيث يسافرون على بعد آلاف الكيلومترات. هذا النقل الأفقي هو التأخير وهو أكثر أهمية واستمرارية من التيارات الهوائية العمودية.
غالبًا ما يشار إلى التأفق في علم الأرصاد الجوية وعلوم المحيطات الفيزيائية لنقل بعض ممتلكات الغلاف الجوي أو المحيط ، مثل الحرارة أو الرطوبة أو الملوحة. الحمل الحراري أو المحيطي يتبع الأسطح المتساوية الضغط وبالتالي فهو أفقي في الغالب. فهو مرادف لنقل الممتلكات الجوية عن طريق الرياح. علاوة على ذلك، فإن فهم الحمل الحراري أمر أساسي لفهم ظواهر مثل تشكل الضباب وغيرها من العمليات الجوية، فضلاً عن فهم أنواع الضباب التي قد تنشأ.
خصائص التألق
لفهم هذا المفهوم بشكل أفضل ، سنقدم بعض الأمثلة لكل من التأخير الدافئ والبارد. التأخير الحراري هو الحرارة التي تنقلها الرياح إلى مكان آخر. على العكس من ذلك، فإن الحمل البارد هو نقل البرد إلى أماكن أخرى. ومع ذلك ، فإن كلاهما عبارة عن عمليات نقل للطاقة منذ ذلك الحين ، على الرغم من انخفاض درجة حرارة الهواء ، إلا أنه لا يزال لديه طاقة.
في التنبؤ بالطقس، يشير مصطلح الحمل الحراري إلى نقل مقدار معين من الهواء بواسطة المكون الأفقي للرياح. إذا كان لدينا حمل حراري بارد، فإنه عادة ما يتجه نحو الأسطح الأكثر دفئًا. عندما يكون هناك حمل حراري دافئ، فإنه يحدث فوق أبرد التربة والبحار ويحدث التبريد من الأسفل. إن معرفة هذه الظواهر أمر ضروري لفهم الضباب والضباب التي يمكن أن تحدث في مناطق معينة، لأنها تؤثر على درجة الحرارة خلال الليالي الصافية.
أسباب التكثيف
هناك عدة أنواع من بخار الماء المتكثف. الأول عن طريق الإشعاع والثاني عن طريق التأفق. يمكن أيضًا تكثيف بخار الماء عن طريق خلط الكتل الهوائية والتبريد عن طريق التمدد الحراري. هذا الأخير هو سبب أكبر تكوينات الكتلة السحابية.
في التبريد الحملي، يتم نقل كتلة هوائية دافئة ورطبة أفقياً، مما يضاف إلى كتلة الهواء السطحية أو الباردة.. بسبب التلامس بين العجين الدافئ والبارد ، تنخفض درجة حرارة الهواء للعجين الدافئ لتتناسب مع العجين البارد. بهذه الطريقة يبدأ التكتل، طالما أن درجة حرارة الكتلة الدافئة تنخفض وتصل إلى نقطة الندى وتصبح مشبعة بالماء. علاوة على ذلك، ترتبط هذه الظاهرة بـ الضباب والضباب والتي يمكن ملاحظتها في الطبيعة.
يحدث التبريد الإشعاعي عندما تسخن الشمس الأرض. نتيجة لذلك ، تبدأ الطبقة الأقرب للسطح في التسخين. لهذا السبب ، تتشكل فقاعات الهواء الساخن ، وبسبب كثافتها المنخفضة ، فإنها تميل إلى الارتفاع حتى تقابل الطبقات الأعلى والأبرد. عندما تصل إلى الطبقات العليا ، تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض وتصبح مشبعة ومكثفة وتشكل السحابة.
التبريد الأديباتي
يرجع ذلك إلى الاختلاف في درجة الحرارة بسبب انخفاض الضغط الجوي مع صعود المرء في الارتفاع. يمكن للعديد من التيارات الرأسية تغيير هذا التبريد ، المعروف أيضًا باسم التدرج الحراري البيئي.
عندما يرتفع الهواء ، ينخفض الضغط الجوي. لهذا السبب ، تنخفض أيضًا حركات واحتكاك الجزيئات ، وبالتالي تبريد الهواء. كل عادة، ينخفض عادة حوالي 6,5 درجة لكل كيلومتر ارتفاع.
إذا كان الهواء جافًا ، فإن انخفاض درجة الحرارة يكون أعلى بكثير (حوالي 10 درجات لكل كيلومتر في الارتفاع). على العكس من ذلك ، إذا كان الهواء مشبعًا ، فسيكون نزوله 5 درجات فقط لكل كيلومتر. إن فهم هذه العملية أمر بالغ الأهمية لفهم كيفية تشكل السحب وعلاقتها بالطقس. عاصفة في الليالي الصافية، وكذلك لفهم الظواهر المتعلقة بالحمل الحراري في علم الأرصاد الجوية.
تتكون السحب من مجموعة من جزيئات الماء الصغيرة جدًا والناعمة أو الجليد أو مزيج من الاثنين معًا. تتشكل عن طريق تكثيف بخار الماء في الغلاف الجوي. وهذا يتسبب في نقل البرودة من السحب إلى باقي الغلاف الجوي وانتشارها.
تغير في درجة الحرارة بسبب التأفق
الحمل الحراري له وحدات قياس درجة الحرارة لكل وحدة زمنية. يشير إلى التغير الحراري الذي تتعرض له نقطة ما بسبب وصول الرياح التي تحمل الهواء بدرجة حرارة مختلفة.
على سبيل المثال، إذا وصل الهواء من منطقة أكثر برودة إلى النقطة التي نقوم بقياسها، فإننا سنشعر بالتبريد وسيكون الحمل الحراري رقمًا سلبيًا يخبرنا بالضبط بعدد الدرجات لكل وحدة زمنية تنخفض فيها درجة الحرارة.
يمكن أن يحدث تبريد الهواء لأسباب مختلفة:
- بسبب ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض تنتج أشعة الشمس الحمل الحراري الحر.
- عن طريق تضاريس الأرض ، بسبب ارتفاع طبقات الهواء لعبور الجبل ، يحدث الحمل القسري.
- اضطر الهواء إلى الارتفاع بالقرب من الجبهتين الساخنة والباردة ، ينتج حركة أفقية لكتلة الهواء البارد ، التي تنتجها الحركة الأفقية إلى هواء أدفأ ليصعد.
كما ترى ، يعد التألق الضوئي عاملاً مهمًا للغاية يجب أخذه في الاعتبار في الأرصاد الجوية. إنه تكييف تمامًا عندما يتعلق الأمر بتنبؤات الأرصاد الجوية ومعرفة ديناميكيات واستقرار الغلاف الجوي.
