إذا كنت تعيش في منطقة بها شتاء أكثر برودة ، فمن المؤكد أنك قد استيقظت ذات صباح وكانت جميع النباتات مغطاة بطبقة رقيقة من الجليد الأبيض. هذه الطبقة التي يبدو أنها ثلج، يسمى الصقيع. هي ظاهرة تكون بلورات جليدية صغيرة تشكل أشكال بلورية. تتشكل عادة حول السيارات، وعلى النوافذ، وعلى النباتات عندما تكون درجات الحرارة منخفضة للغاية في الليل. لكي يتشكل الصقيع، لا يكفي أن تكون درجة الحرارة منخفضة؛ يجب أن تكون هناك شروط أخرى أيضًا.
هل تريد أن تعرف ما هي المتطلبات وكيف يتشكل الصقيع؟ في هذه المقالة سوف نشرح لك كل شيء بالتفصيل.
تشبع رطوبة الهواء
الهواء الذي نتنفسه ليس مجرد مزيج من الغازات يسود فيه الأكسجين والنيتروجين. هناك أيضا رطوبة أو ما كان الماء في حالة بخار. كما نعلم ، فإن تشبع الهواء بالرطوبة يعتمد على درجة حرارة كتلة الهواء والبيئة. كلما انخفضت درجة الحرارة ، كلما أصبح الهواء مشبعًا بالرطوبة. هذا ما يحدث عندما نصل إلى السيارة في الشتاء ومع تنفسنا نتسبب في تعكير النوافذ.
ما يحدث عندما ندخل في هذا الموقف هو أن الهواء داخل السيارة بارد ، لذلك إذا كنا نخرج الهواء باستمرار مع الرطوبة ، فسوف نشبعه وينتهي الأمر بالتكثف. لإزالة الضباب عن النوافذ ، يجب أن نستخدم التدفئة. يدعم الهواء الأكثر دفئًا المزيد من بخار الماء دون تكاثف.
على الرغم من أنه يبدو وكأنه شيء يتعارض مع كل منطق ، إلا أن الهواء الموجود في الصحراء به بخار ماء أكثر من الهواء الموجود في منطقة جبلية ثلجية. ما يحدث بعد ذلك؟ حسنًا ، كتلة الهواء ذات درجة الحرارة المرتفعة قادرة على احتجاز المزيد من بخار الماء دون تكاثفها.. يُعرف هذا باسم نقطة الندى. ويشير إلى درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا بالرطوبة ويبدأ في التكاثف. ويحدث الشيء نفسه مع الضباب الذي نصدره في ليالي الشتاء الباردة.
كيف يتشكل الصقيع
بمجرد معرفة نقطة تشبع الهواء في الرطوبة ، يمكننا فهم كيفية تشكل الصقيع. حسنًا ، نظرًا لأن الهواء الذي نتنفسه يحتوي على رطوبة ، إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا ، فلن يتكثف بخار الماء فحسب ، بل سيتحول إلى حالة صلبة. لتكوين الصقيع ، يجب أن تكون درجة حرارة أقل من درجة تشبع الهواء.
عندما يحل الليل ، تتوقف الشمس عن توفير الحرارة للبيئة ويبدأ الهواء في البرودة بسرعة. تبرد الأرض أسرع من الهواء. إذا لم تكن هناك رياح ، يبرد الهواء في طبقات. الهواء الأكثر برودة هو الأكثر كثافة ، لذلك ينزل إلى السطح. من ناحية أخرى ، سيبقى الهواء الأكثر دفئًا في الارتفاعات العالية لأنه أقل كثافة.
عندما تنزل كتلة الهواء البارد إلى السطح ، تنخفض درجة الحرارة أكثر بسبب تأثير البرد بين كتلة الهواء والأرض الباردة. هذا سيجعل درجة الحرارة أقل من درجة تشبع الرطوبة في الهواء ، لذلك يتكثف بخار الماء في قطرات الماء. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة ولا توجد رياح لتدمير هذا الاستقرار ، فإن قطرات الماء المترسبة على الأسطح مثل أوراق النبات ، نوافذ السيارات ، إلخ. سوف يتحولون إلى بلورات ثلجية.
هكذا يحدث الصقيع في ليالي الشتاء الباردة.
متطلبات تكوين الصقيع
كما رأينا ، نحتاج إلى أن يكون الهواء أقل من درجة الصفر ، بدون رياح وأن يتشبع الهواء بالرطوبة. في المناخات حيث الهواء جاف ، فلن ترى تراكم الصقيع حتى لو كانت درجة الحرارة -20 درجة أو أقل. حقيقة أن الماء يتجمد إلى درجة الصفر ليس صحيحًا تمامًا. لقد تعلمنا منذ الطفولة أن درجة تجمد الماء هي صفر درجة ، لكن هذا ليس هو الحال على الإطلاق.
عادة ما تحتوي المياه الطبيعية على شوائب مثل الغبار أو بقع التراب أو أي مادة أخرى تعمل كنواة للتكثيف الرطب. هذا يعني أن هذه الجسيمات تعمل كنواة لتكوين قطرات الماء أو ، في هذه الحالة ، بلورات الجليد. إذا كان الماء نقيًا تمامًا ، بدون أي نوى تكثيف ، ستكون هناك حاجة إلى درجة حرارة -42 درجة حتى يتغير الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة.
وهذا أيضًا أحد الأسباب التي تؤدي إلى هطول أمطار غزيرة غير متوقعة في بعض الأماكن ذات الغبار الجوي المرتفع. يرجع ذلك إلى وجود تركيز أعلى من نوى التكثيف التي تشكل سحاب وتتشكل قطرات الماء قبل الترسبات.
يمكن أيضًا العثور على نوى التكثيف هذه على الأسطح التي ذكرناها ، مثل السيارات أو الزجاج أو الماء التبخر من خلال تبادل الغازات في النباتات. قد يحتوي سطح النبات أيضًا على بقع من الغبار والرمل وما إلى ذلك. تعمل كنواة تكثيف لتشكيل بلورات الجليد.
عواقب سلبية
الصقيع في حد ذاته ليس خطيرًا اعتمادًا على الأسطح التي يتكون عليها. إذا كان هناك صقيع على الأسفلت، فقد يؤدي ذلك إلى وقوع حادث مروري بسبب عدم قدرة العجلات على التكيف مع التضاريس والانزلاق غير المتوقع. على الجانب الآخر، هناك العديد من نباتات المحاصيل التي لا تتحمل الصقيع وأقل الصقيع. في هذه الأنواع من الحالات ، يمكن أن تتأثر المحاصيل بشكل خطير.
بالنسبة لبقية الأسطح ، لا يسبب الصقيع عادة مشاكل. إنه ببساطة يزيد من الشعور بالبرد.
آمل أن تساعدك هذه المعلومات في معرفة المزيد عن الصقيع.
