ظاهرة “الانعكاس الحراري”

2000 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الثالث

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الانعكاس الحراري الفيزياء

الهواء الجوي الذي يحيط بالأرض يحوي الأكسيجين الضـروري لحياة الإنسان والحيوان والنبات، ولكن ليس هذا هو السبب الوحيد الذي يجعله ذا أهمية كبيرة جدا للحياة، بل هناك أسباب أخرى كثيرة، منها أن الهواء يساعد على توزيع الحرارة بشكل مناسب بين المناطق المختلفة من سطح الأرض.

ويمكن أن نفهم هذا بشكل مناسب بين المناطق المختلفة من سطح الأرض. ويمكن أن نفهم هذا بشكل جيد إذا تذكرنا ما يلي:

 

1- الأرض ذات شكل كروي، وهذا يجعل زاوية سقوط أشعة الشمس على سطحها تختلف من منطقة لأخرى، فتكون عمودية في مكان ما، ومائلة في مكان آخر، مما يؤدي إلى اختلاف سخونة سطح الأرض من منطقة إلى أخرى بسبب اختلاف كمية الحرارة التي تحملها أشعة الشمس إلى كل وحدة مساحة (متر مربع) من السطح.

 

2- الهواء الجوي يكتسب حرارته من سطح الأرض الذي يلامسه أكثر مما يكتسبها من أشعة الشمس التي تمر عبره، وهذا يجعل درجات حرارة الهواء في المكان الواحد مختلفة، وتقل كلما ارتفعنا من سطح الأرض إلى أعلى.

 

3- الهواء الذي يسخن بسبب ملامسته لسطح الأرض يرتفع إلى أعلى لأنه يصبح أخف من الهواء البارد. وعند ارتفاعه يبرد لأنه يختلط بالهواء البارد، ويحل محله (قرب سطح الأرض) هواء بارد ينتقل من منطقة أخرى عند سطح الأرض.

 

وهكذا تنقص درجة حرارة الجو في العادة درجة واحدة كلما ارتفعنا بين 100 و 150 مترا، وهذا التدرج في البرودة من سطح الأرض إلى أعالي الجو هو الذي يساعد على تجدد الهواء بالقرب من سطح الأرض.

وهذا يساعد على التخلص من المواد الملوثة للجو، مثل ثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت. والدخان (وهي مواد تنتج عن العمليات الحيوية والنشاط الإنساني)، ويحول بذلك دون تجمعها في مكان واحد.

ولكن يحدث أحيانا، عندما تكون الرياح ساكنة تماما، أن تتجمع الملوثات المتصاعدة في الجو (بسبب سخونتها) وتشكل طبقة تعمل على امتصاص كمية كبيرة من حرارة أشعة الشمس (بفعل ما في طبقة الملوثات من حبيبات كربون جلبها الدخان).

 

وبذلك تزداد درجة حرارة هذه الطبقة، وتقل الأشعة الحرارية (تحت الحمراء) التي تصل إلى سطح الأرض، فتنخفض درجة حرارته، ويصبح الهواء الملامس للسطح أبرد من الهواء في منطقة تجمع الملوثات، أي أن التدرج الحراري في الجو ينعكس.

حيث تتكون طبقة من الهواء الساخن بين طبقتين أبرد منها نسبيا. وهذه الظاهرة تسمى "الانعكاس الحراري"، ويسميها البعض أحيانا "الانقلاب الحراري".

وينتج عن ظاهرة الانعكاس الحراري زيادة في برودة سطح الأرض فتزداد لذلك الحاجة إلى استخدام الوقود للتدفئة مما يؤدي إلى زيادة كمية المواد الملوثة للجو، فيتشبع هذا بمزيج من الضباب والدخان.

 

وتسمى هذه الظاهرة باسم "الضبخان" (أي ضباب ودخان)، وقد تدوم هذه الظاهرة عدة أيام ولا تزول إلا إذا تغيرت حالة الجو، كأن تمر بالمنطقة جبهة هوائية قوية، أو تهب رياح شديدة.

وتؤدي ظاهرة الضبخان إلى كثير من الأضرار للإنسان والكائنات الحية، ويتمثل ذلك في زيادة نسبة الإصابة، بالأمراض الصدرية خاصة، مثل التهاب القصبات الهوائية، والإنفلونزا، والسل، وسرطان الرئة.

وقد سجلت زيادة في الوفيات مقدارها 4000 حالة تقريبا خلال ظاهرة انعكاس حراري حدثت في لندن عام 1952 واستمرت أربعة أيام.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]