علوم الأرض والجيولوجيا

الظواهر الناتجة عن وجود الماء في الهواء

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الماء الهواء علوم الأرض والجيولوجيا

قد لا تتمكن دائماً من رؤية الماء في الهواء، لكنك تستطيع الإحساس به.

فأحياناً تشعر أن جلدك بات دَبِقاً في أيام الحرّ، وذلك لأن عرقك يعجز عن التبخر بسبب بخار الماء الكثيف المنتشر في الهواء المحيط بك.

يتوزع أكثر من 90 في المئة من الماء الموجود على الكرة الأرضية في المحيطات والأنهار وفي جوف الأرض وفي حالة تجمّد أيضاً كالجليد، أما النسبة المتبقية من الماء فهي منتشرة في الهواء.

 

ويأخذ الجزء الأكبر من ذلك الماء شكلاً غازياً (بخار الماء)، إلا أنه يشكل أيضاً الغيوم (السُحُب) والأمطار والثلوج والبَرَد. ويُطلق على كمية بخارِ الماء الموجود في الهواء اسم «الرطوبة»، فكلما ازداد الهواء دفئاً استطاع حجز المزيد من بخار الماء.

وفي أغلب الأحيان يُطلق على النداوة المنتشرة في الهواء مصطلح «الرطوبة النسبية»، التي يتم قياسها بواسطة أداة معروفة باسم «المِرطاب» أو «مقياس الرطوبة» – وبإمكانك صنع أداة مماثلة في فصل النشاط الموجود في الصفحات التالية.

إن الرطوبة النسبية هي قياس لكمية الماء الذي يحتجزه الهواء عند درجة حرارة تلك، مقارنة مع الحد الأعلى من الماء الذي يستطيع الهواء الاحتفاظ به عند درجة حرارة معينة.

 

فإذا كانت درجة الحرارة 80 درجة فهرنهايت (27 درجة مئوية) والرطوبة النسبية 50 في المئة فإن ذلك يعني أن الهواء يحتجز 50 في المئة من الماء الذي يستطيع الاحتفاظ به عند درجة 80 فهرنهايت (27 درجة مئوية).

ولكي تتكوّن الغيوم وتهطل الأمطار، فلابدّ للهواء من أن يحتوي على نسبة 100 في المئة من الرطوبة النسبية. وينطبق هذا القياس فقط على المكان الذي تتكوّن فيه الغيوم أو الذي تهطل فيه الأمطار.

وعلى سبيل المثال، فإن المطر يهطل من الغيوم حيث تصل نسبة الرطوبة فيها إلى 100 في المئة، لكن الرطوبة النسبية تحت تلك الغيوم تكون أدنى، فالمطر يهطل على المنطقة التي تكون نسبة رطوبتها الجوية أقل من 100 في المئة.

 

يشكل وجود النداوة في الهواء أنواعاً مختلفة من الأحوال الجوية، كالضباب الذي يقتصر فيه مجال الرؤية إلى مسافة تقل عن 0.6 ميل (1 كم)، والسديم (الغمامة) الذي يصبح فيه مجال الرؤية ممكناً من مسافة تتراوح بين 0.6 و1.25 ميل (1 و 2 كم).

ويتكوّن الضباب والسديم بالقرب من اليابسة عندما يتحول بخار الماء إلى قطرات صغيرة جداً من الماء، وتبقى تلك القطرات أو القطرات عالقة في الهواء، لذلك فإن الفرق الرئيس بين الغيوم والضباب أو السديم هو أن الغيوم تتكوّن عند ارتفاع الهواء الرطب ومن ثم انخفاض درجة حرارته.

لكن الضباب والسديم يتشكلان عندما تنخفض درجة حرارة الهواء القريب من اليابسة، كما يحدث الضباب والسديم ليلاً في أغلب الأحيان وينتشران بنسبة أعلى في المناطق الرطبة، كتلك المناطق المجاورة للأنهار أو البحيرات أو على المناطق الجبلية، حيث يكون الهواء بارداً وثقيلاً ويهبط إلى الوديان.

 

يظهر الضباب والسديم عادة عندما يكون الطقس معتدلاً وهادئاً، كما ينبغي أن يكون الهواء مشبعاً ببخار الماء كي يتسنى تكوّن الضباب والسديم. ويُعرف أكثف أنواع الضباب بمصطلح «ضباب الأفق» (انظر إلى الشكل ضمن المربع).

يُطلق مصطلح «ضباب الأفق» على الهواء المتحرك أفقياً فوق اليابسة. يتكوّن «ضباب الأفق» لأن الهواء الرطب الأثقل القريب من اليابسة لا يختلط بالهواء الأكثر جفافاً الموجود فوقه.

من جهة ثانية، فإن ضوء الشمس يؤدي إلى تبخر الضباب أو انقشاعه، ولكن يكون الضباب أحياناً كثيفاً لدرجة لا يتمكن فيها ضوء الشمس من اختراقه ويبقى الضباب منتشراً لأيام عديدة، على عكس السديم الذي ينقشع بسرعة أكبر.

 

تكوّن الضباب

يتكوّن ضباب الأفق عندما يتحرك الهواء الدافئ والرطب فوق ماء أو أرض أدنى درجة حرارة.

وينتشر هذا النوع من الضباب بصورة أكبر في الشتاء أو بداية فصل الربيع عندما تبدأ الثلوج بالانصهار.

أما الضباب الإشعاعي فيتكوّن ليلاً، فعند هبوط درجة الحرارة يتشكل الضباب في المناطق الباردة القريبة من اليابسة ثم يأخذ بالصعود.

 

نقطة الندى

يتكوّن الندى والصقيع نتيجة وجود الماء في الهواء، فالندى هو طبقة من الماء تستقر على اليابسة أو غيرها من السطوح في ساعات الصباح الباكرة.

ويتكوّن الندى نتيجة تكاثف بخار الماء الموجود في الجو (تحوّله إلى سائل). تنخفض درجة الحرارة ليلاً، لاسيما في الليالي التي تغيب عن سمائها الغيوم التي تحفظ للأرض حرارتها.

وتنخفض درجة حرارة الهواء في النهاية ليصبح بارداً جداً، ما يمنعه من الاحتفاظ ببخار الماء، وهي الحالة التي يُطلق عليها مصطلح «نقطة الندى».

 

حالما يتم الوصول إلى «نقطة الندى» يتكاثف الماء الفائض في الهواء، وإذا كانت درجة حرارة «نقطة الندى» أدنى من 32 درجة فهرنهايت (درجة صفر مئوية)، فإن بخار الماء يشكل بلورات جليدية (أو ثلجية) تغطي كل شيء بالصقيع.

تعطي درجة حرارة نقطة الندى تقديراً لكمية النداوة الموجود فعلاً في الهواء أفضل من تقدير الرطوبة النسبية، فكلما ارتفعت درجة حرارة نقطة الندى ازدادت نسبة النداوة الموجودة في الهواء.

تستطيع بنفسك أن تحدد بسهولة درجة حرارة نقطة الندى. املأ نصف عبوة بماء درجة حرارته هي درجة حرارة الغرفة.

 

ضع ميزان حرارة في الماء وأضف إليه بعض قطع الجليد تدريجياً وحركها ببطء كي يتسنى لك مراقبة انخفاض درجة الحرارة بواسطة ميزان الحرارة المغمور في الماء.

سيبدأ الماء بالتكاثف على سطح العبوة الخارجي. إن درجة الحرارة التي تحدث عندها تلك الظاهرة هي درجة حرارة نقطة الندى.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪من خارج هذا العالم
وب بانينو Rob Banino @robertbanino صحفي مستقل يعمل في بريستول
الحياة على المريخ أعالي البحار، الجزيرة الكبيرة، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية
بذلة الفضاء ليست أول ما يخطر في ذهن أي شخص يزور هاواي. هذا إلا إذا كان سيقضي ثمانية أشهر في موئل هاواي لاستكشاف الفضاء بالتناظر والمحاكاة Hawaii Space Exploration Analog and Simulation اختصاراً: الموئل HI-SEAS على بركان ماونا لوا. ويتيح الموئل HI-SEAS للباحثين دراسة كيفية تعامل الناس مع ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المكملات الغذائية... ضرورة صحية أم ترف عصري
. أمجد قاسم
يحرص كثير من الناس على تناول مجموعة من المكملات الغذائية التي تعرف باسم المضافات التغذوية Nutritive Additives مع وجباتهم الغذائية، من أجل التمتع بصحة جيدة والعيش طويلاً، وتحصين أجسادهم قبل مواجهة الأمراض المختلفة. وتسوق كثير من الشركات العالمية لفوائد هذه المكملات في حملات دعائية، فتحيطها بهالة سحرية وتكسبها بعض الصفات المبالغ فيها في كثير من الأحيان. فأين تكمن الحقيقة؟ وهل تناول المكملات الغذائية على اختلاف أنواعها أمر صحي ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪النظائر المشعة وفوائدها الطبية
لمهندس أمجد قاسم
ترتبط كلمة الإشعاعات لدى كثير من الناس بالأخطار والكوارث النووية، إلا أن الحقيقة تدحض بعض تلك المزاعم، فعلى الرغم من أخطار بعضها، فإن لكثير من تلك الإشعاعات دوراً مفيداً للإنسان، وقدمت خدمات جليلة على امتداد نحو قرن من الزمن. علماً أنه في كل لحظة تخترق أجسامنا آلاف الأنواع من الأشعة، ولم يعرف الإنسان ماهيتها حتى وقت قريب نسبياً، بعد أن تنبه عدد من الباحثين لها، وجرى الكشف عن أنواعها وهويتها وفوائدها وأضرارها.
الإشعاع ... (قراءة المقال)
‫‪101 حقيقة لم تكن تعرفها عن الفضاء
ارك تومبسون الناشر White Owl 25 جنيه إسترليني غلاف مجلد فني
هل كنت تعلم أن يوم الأرض الحالي الذي يقل بقدر صغير فقط عن 24 ساعة، سيزداد طوله بقدر ساعة كاملة في مدة 140 مليون سنة من الآن؟ أو هل كنت تعلم أن المعادن تلتصق ببعضها في فراغ الفضاء؟ أو حتى أن بعض سحب الغاز في الفضاء تحتوي كمية من الكحول تكفي معظم سكان العالم لمدة بليون سنة؟
يمكن استكشاف هذه القائمة الممتعة والسهلة من الحقائق بأي ترتيب يرغب فيه القارئ. يمضي المؤلف تومبسون ... (قراءة المقال)
‫‪علوم و فنون انترسلتر - الجزء الأول
لسلام عليكم .. في الحلقة الماضية تكلمنا عن اهم الأفلام التي صنعت في مجال الفضاء و الكونيات .. واستعرضت قائمة من ١٠ أفلام تكلمت فيها باختصار عن كل فلم و اهم مميزاته العلمية والفنية .. و كان فلم انتيرستيلر قد حل في المركز الاول و قد وعدت بان اخصص حلقة كاملة لشرح اهم المفاهيم العلمية التي طرحت في الفلم ..ولكن بعد مراجعة تفاصيل الفلم تبين انه من الأفضل ان اقسم المفاهيم التي سأطرحها الى حلقتين  .. حلقة أولى سأتكلم بنبذة بسيطة عن بذور ولادة هذا الفلم ... (قراءة المقال)
‫‪سؤال وجواب مع عالمة بالكواكب النجمية
. هانا ويكفورد Dr. Hanna Wakeford: أستاذة محاضرة في مجال الفيزياء الفلكية من جامعة بريستول، حيث تجري أبحاثها عن الأغلفة الغازية للكواكب النجمية باستخدام تلسكوب هابل الفضائي.
- كيف تستخدمين تلسكوب هابل الفضائي في استكشاف الأغلفة الغازية للكواكب النجمية خارج المجموعة الشمسية Exoplanets؟
نستخدم التلسكوب هابل لننظر إلى تلك الكواكب عندما تعبر أمام نجومها. وإذا كان لأحدها غلاف غازي، فإن ضوء النجم سيعبر من خلاله قبل وصوله إلى هابل. وسيتعرض ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪ما سبب تحطّم أنوف التماثيل المصرية القديمة؟
قلم: لورا غيغل
كان المصريون القدماء فنانين مهرة نحتوا تماثيل لا حصر لها لتمثيلِ الفراعنة والرموز الدينية والمواطنين الأثرياء في المجتمع. ولكن على الرغم من أن هذه التماثيل تصور أشخاصاً مختلفين أو كائنات مختلفة، فإن كثيراً منها تتشارك قاسماً مشتركاً: هو الأنوف المكسورة. فوباء الأنوف المكسورة هذا من الانتشار بحيث إنه يجعلك تتساءل عما إذا كان كل ذلك نتيجة للحوادث، أم أن هناك سبباً شريراً لذلك. اتضح أن الجواب، في معظم الحالات، هو الأخير. فقد ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪طيور البوم
لبومة الرمادية العظمى Great gray Owl صياد بارع مغطى بالريش. وتقتات بالفئران الصغيرة والقوارض الأخرى التي تعيش في موطنها في القطب الشمالي، وكثيراً ما تضطر إلى البحث عن وجباتها عبر طبقة من الثلج أو في جوف الليل المتجمد. لحسن الحظ، فإن حاسة السمع لدى هذه البومة حادة جدا بحيث إنها لا تضطر إلى الشعور بالجوع أبداً. إن مزيجا من السمع الفائق الحساسية والتكيف الفسيولوجي المذهل يجعل من تقنية الصيد التي تنتهجها هذه البومة مسألة تتعلق بالدقة. تشبه أذنا ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪للتماسيح خطم حساس جدّاً لاكتشاف الفرائس
ندما تفكر في «حيوان حساس»، لن تكون التماسيح عادة أول مخلوق يتبادر إلى الذهن. وتبدو أجسامها المدرعة وفكوكها المحطمة للجماجم وأسنانها المرعبة أبعد ما يكون عن الحساسية، لكن يجب على تلك الوحوش أيضاً أن تستشعر بيئتها كما نفعل نحن تماماً. وعلى رأس وخطم Snout التمساح، توجد قباب سوداء مرتفعة. وهناك القليل منها في جميع أنحاء الجسم أيضاً. تُعرف بالأعضاء الحسية اللحافية Integumentary sensory organs أو ISOs وقد حيرت العلماء لفترة طويلة، قبل أن يُكتشف أن ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أسلحة جيش الطين الصيني
الحفريات أظهرت جيشا كاملا من الجنود مع أسلحتهم البرونزية والخيول بالحجم الطبيعي ربما دفنوا قبل نحو 2000 عام. خصائص التربة التي دفنت فيها الأسلحة ولاسيما الأسُّ الهيدروجيني القلوي المعتدل وحجم الجسيمات الصغير تساعد على الحماية من تآكل المعادن.  نورا واصل كاتبة علمية، اليمن
   على مدار عقود عديدة ساد اعتقاد مفاده أنه منذ أكثر من ألفي عام، في عهد تشين شيهوانغداي، الذي أعلن نفسه أول إمبراطور للصين في عام 221 قبل الميلاد، طوّرت تقنية ... (قراءة المقال)
اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق