لماذا يكون الهواء أبرد عند الارتفاعات الأعلى؟

1 إجابة واحدة

 

الهواء هو عبارة عن خليط من الغازات له وزن يبلغ 1.3 غرام لكل 1 ليتر منه، حيث يحوي 78% من غاز النتروجين و 21% غاز الأوكسجين و 1% كميّات ضئيلة من ثاني أوكسيد الكربون وغاز الأرجون والنيون والهيليوم، وبذلك يؤمن إتمام العمليّات الحيويّة للكائنات سواء للنباتات التي تحتاج Co2للقيام بالتركيب الضوئي، أو للإنسان والحيوان التي تحتاج للأوكسجين، يتميّز بأنّه:

  • قابل للانتشار وعازل للكهرباء.
  • قابل للانضغاط والتمدد بارتباط عكسي مع الضغط وذلك حسب القانون PV=nRT حيث: Vهو الحجم، وp هو الضغط، فعندما تقوم بضغط هواء موجود داخل حقنة ستلاحظ انخفاض حجم الهواء كلّما زاد الضغط.
  • درجة حرارة الهواء تتناسب طرداً مع الضغط وذلك حسب القانون PV=nRT حيث: t درجة الحرارة، حيث زيادة درجة الحرارة تؤدي لزيادة الطاقة الحركيّة للجزيئات فتتصادم الجزيئات ويرتفع الضغط.
  • التأثّر بدرجة الحرارة حيث تتناسب كثافة الهواء عكسيّاً مع درجة الحرارة فتقل عند ارتفاع الحرارة، فيرتفع الهواء مع انخفاض الضغط والعكس.
  • الهواء البارد أثقل من الهواء الساخن ولكن دائماً نرى المناطق المرتفعة أكثر برودة على عكس هذه الخاصيّة والتي تقول بأن الهواء أثقل وبالتالي يكون بالقرب من سطح الأرض.

مثال على ذلك: يعد جبل إيفرست أعلى جبل على سطح الأرض فوق مستوى سطح البجر، وتعد القمّة أرقب نقطة من الشمس ومع ذلك تكون درجة الحرارة فيها منخفضة للغاية حيث تبلغ وسطيّاً (-19درجة مئويّة) وقد تصل إلى (-60 درجة مئويّة)، الحقيقة أنّ هناك أسباب كثيرة تجعل الهواء في الغلاف الجوّي في المناطق المرتفعة من سطح الأرض أكثر برودة من المناطق القريبة من سطح البحر وتتغلّب على خاصيّة ارتفاع الهواء البارد.

أهم هذه الأسباب:

  • عمود الهواء: عندما تقف على سطح الأرض يتواجد عمود من ضغط الهواء فوق رأسك يصل إلى الغلاف الجوّي، هذا العمود يدفعك للأسفل، فعندما يكون المكان الذي تقف عليه بالقرب من سطح البحر حيث الضغط المرتفع يكون عمود الهواء فوق رأسك أكبر ما يُمكن وكتلة الهواء كبيرة فتجتمع جزيئات الهواء معاً وترتفع درجة الحرارة، بينما في حال المكان الذي تقف عليه عالي كالجبل حيث الضغط المنخفض يكون عمود الهواء فوق رأسك أقصر من السابق وبالتالي كتلته أقل فتصبح الجزيئات منتشرة أكثر وتتمدد وتنخفض درجة الحرارة.
  • درجة حرارة سطح الأرض: الحقيقة أنّ حرارة سطح الأرض هي نتاج الحرارة القادمة من الشمس ( الأشعة فوق البنفسجيّة والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينيّة…) وحرارة باطن الأرض، وفي دوره سطح الأرض بعد تسخينه يقوم بإرسال الحرارة مجدّداً فتأخذ جزيئات الهواء القريبة من سطح الأرض تلك الحرارة وتسخن وهذا ما يجعل الأماكن المنخفضة أكثر سخونة ،فتقلّ كثافة الجزيئات لترتفع وتبرد بسبب تشتت الطاقة في الفضاء، وتقوم تلك الأخيرة بالانخفاض في الجبل نتيجة انخفاض درجة الحرارة وتنضغط جزيئات الهواء وتزداد كثافتها فتسخن، هذه العمليّة هي ما تبقي الأماكن المختلفة على سطح الأرض قابلة للعيش.
  • في المناطق المرتفعة جدّاً البرودة تزداد بسبب الثلوج حيث المناطق الجبليّة تكون بمساحة كبيرة جدّاً تفوق مساحة الأرض وتمتص الأرض حرارة الشمس لكنّها تتبدد بسرعة قبل أن تذيب الثلوج.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "لماذا يكون الهواء أبرد عند الارتفاعات الأعلى؟"؟