هل تؤثر الرطوبة على المناخ؟

يشير المناخ إلى ظواهر الطقس طويلة المدى المرتبطة بالمنطقة. ويشمل متوسط ​​درجة الحرارة ونوع وتكرار هطول الأمطار والنطاق المتوقع للتغير في الطقس. الرطوبة هي أحد مكونات المناخ وتأثير معتدل في المناخ. على سبيل المثال ، تتمتع الغابات الاستوائية المطيرة بمناخ يمليه تعرضها المستمر نسبيًا لأشعة الشمس طوال الوقت في العام ، لكن هطول الأمطار المرتفع الناجم عن ارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة هو جزء من المناطق المدارية مناخ. لذا فإن فصل الرطوبة عن المناخ ليس بالأمر السهل ، لكن لا يزال من الممكن تحديد بعض التأثيرات المناخية لمستويات الرطوبة.

تقطع الرطوبة شوطًا طويلاً نحو تحديد المناخ ، لكنها لا تتحكم في كل شيء. نظرًا لأن الطاقة الشمسية هي التي تحرك طقس الأرض ، فمن المتوقع أن يكون للمواقع على نفس خط العرض - والتي تشهد تعرضًا متطابقًا للشمس - مناخات متطابقة. يمكنك أن ترى هذا في متوسط ​​درجات الحرارة ، على سبيل المثال ، مينيابوليس وبوخارست ، وكلاهما يقع في حوالي 44.5 درجة شمالًا. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة مينيابوليس حوالي 7 درجات مئوية (44 درجة فهرنهايت) ، بينما يبلغ متوسط ​​درجة حرارة بوخارست 11 درجة مئوية (51 درجة فهرنهايت). لكن جبل إيفرست والصحراء الكبرى يقعان أيضًا على نفس خط العرض ، لكن المناخين يختلفان بشدة. يرجع جزء كبير من ذلك إلى اختلافهما في الارتفاع. ولكن حتى الأماكن الواقعة على نفس خط العرض والارتفاع يمكن أن يكون لها مناخات مختلفة تمامًا ، والعامل الإضافي الأكبر هو الرطوبة.

الهواء مليء بالطاقة. حتى في الهواء الساكن ، تنطلق الجزيئات باستمرار وتصطدم ببعضها البعض. على الرغم من الغش قليلاً ، يمكنك التفكير في طاقة الهواء على أنها ممثلة في درجة حرارته - فكلما زادت سخونة الهواء ، زادت الطاقة التي يحملها. عندما يتساقط بخار الماء في الموقف ، يصبح الأمر فجأة أكثر تعقيدًا. في درجات الحرارة "العادية" ، يمكن أن يتواجد الماء كجليد صلب ، وماء سائل ، وبخار ماء غازي - لا يمكن أن يتواجد فقط مثل الثلاثة في نفس المكان ، بل هو موجود عادة. يمكنك أن ترى هذا بنفسك من خلال مراقبة كوب من الماء المثلج عن كثب. على الرغم من أن الماء يتم تبريده بواسطة الجليد ، فإن بعض الجزيئات لديها طاقة كافية للهروب من المرحلة السائلة والارتفاع عن السطح مثل "الضباب". في هذه الأثناء ، تضرب بعض جزيئات بخار الماء الموجودة بالفعل في الهواء الجوانب الباردة من الزجاج وتتكثف مرة أخرى في السائل ماء. في أي بيئة ، يبحث الماء عن توازن بين الحالات الصلبة والسائلة والغازية.

السبب في أن الرطوبة - وهي مقياس لبخار الماء المعلق في الهواء - هي عامل مهم في الطقس والمناخ لأن الماء يحتوي على طاقة إضافية في درجات الحرارة اليومية. يتحول الماء باستمرار بين أشكاله الثلاثة ، لكن كل تحويل يستهلك أو يطلق طاقة. بعبارة أخرى ، يختلف بخار الماء في درجة حرارة الغرفة عن الماء السائل عند نفس درجة الحرارة لأنه اكتسب بعض الطاقة الإضافية. على الرغم من أن درجة الحرارة هي نفسها ، فإن البخار لديه طاقة أكبر لأنه تحول من سائل إلى غاز. في دوائر الأرصاد الجوية ، تسمى هذه الطاقة "الحرارة الكامنة". ما يعنيه هو أن كتلة الهواء الدافئ الجاف تحتوي على طاقة أقل بكثير من كتلة الهواء الرطب عند نفس درجة الحرارة. لأن المناخ والطقس من وظائف الطاقة ، فإن الرطوبة عامل حاسم في المناخ.

تقريبًا كل الطاقة التي تحرك مناخ الأرض تأتي من الشمس. تعمل الطاقة الشمسية على تسخين الهواء - والأهم من ذلك - الماء. مياه المحيط في المناطق الاستوائية أكثر دفئًا بكثير من الماء عند القطبين ، لكن الماء لا يجلس في مكان واحد فقط. تؤدي اختلافات الكثافة في الماء والهواء ، جنبًا إلى جنب مع دوران الأرض ، إلى تيارات في كل من الهواء والماء. توزع هذه التيارات الطاقة حول الأرض ، ويؤدي توزيع الطاقة إلى دفع المناخ. العواصف الممطرة هي مظهر واضح جدا لهذه التيارات. يحتوي الهواء فوق مياه المحيط الدافئة على نسبة عالية نسبيًا من بخار الماء. عندما ينتقل هذا الهواء إلى مناطق أكثر برودة ، يتحول التوازن بين المراحل الثلاث للمياه - يميل أكثر نحو السائل أكثر من الطور الغازي. هذا يعني أن بخار الماء يتكثف وينزل المطر. المطر هو المظهر الأكثر وضوحا للرطوبة.

لأن الماء يحمل حرارة كامنة ، فإنه يعمل على تخفيف تقلبات درجات الحرارة. على سبيل المثال ، في رطوبة الصيف في الغرب الأوسط ، يبرد الهواء ليلاً. في المقابل ، يتحول توازن الماء السائل وبخار الماء ، لذلك يتكثف بعض الماء. ولكن عندما يتكثف الماء ، فإنه يطلق حرارته الكامنة في الهواء المحيط به - في الواقع يؤدي إلى تسخين الهواء حتى مع عدم وجود ضوء الشمس يبرد الهواء. عندما تشرق الشمس ، تنعكس العملية. تعمل أشعة الشمس على تسخين الهواء ، مما يؤدي إلى تبخر الماء السائل إلى بخار الماء. لكن هذا يتطلب طاقة إضافية - طاقة كانت ستستخدم في تسخين الأرض والهواء - وبالتالي لا ترتفع درجة الحرارة بهذه السرعة. لذا فإن شيكاغو - بجوار بحيرة ميشيغان - لا ترى أي مكان بالقرب من التأرجح اليومي في درجات الحرارة التي نشاهدها في فينيكس - في وسط الصحراء الجافة.