تدعم الأرض بشكل طبيعي الحياة من خلال التوزيع غير المتكافئ للأرض والمياه. في بعض الأماكن ، تُحاط الأرض بمسطحات مائية كبيرة تؤثر على الأحوال الجوية اليومية. يمكن أن يساعدك التعرف على هذه التفاعلات بين اليابسة والبحر في فهم سبب تعرض بعض أماكن العطلات الاستوائية المفضلة لديك غالبًا لعواصف رعدية بعد الظهر.
يؤدي التسخين غير المتكافئ للأرض والمياه إلى إنشاء الجبهات. الحد الأمامي هو خط فاصل بين كتلتين هوائيتين مختلفتين. قد تشير الجبهات أيضًا إلى حالة الطقس غير المستقر ، مثل العواصف الرعدية. تعتمد قوة الجبهة على حجم الاختلاف في درجة الحرارة. يمكن أن تكون الجبهات دافئة أو باردة وحتى ثابتة. يمكن أن تحدث بعض الجبهات على نطاقات أصغر وتحركها التفاعلات بين اليابسة والبحر. تحدث هذه التفاعلات في المواقع التي تلتقي فيها الأرض بأجسام مائية كبيرة مثل المحيط.
خلال النهار ، ترتفع درجة حرارة سطح الأرض بسرعة بسبب تلقي الإشعاع الشمسي الوارد. عندما تمتص الأرض الإشعاع الشمسي ، فإنها تسخن بسرعة ، وتشكل هواءً دافئًا أقل كثافة ، وضغطًا منخفضًا. تتسبب مياه المحيط الأكثر برودة والكثيفة في ارتفاع ضغط الهواء الذي يبدأ في التدفق نحو مناطق الضغط المنخفض. الهواء المتدفق نحو الأرض يخلق حدودًا تسمى جبهة نسيم البحر ، والتي تؤدي في كثير من الأحيان إلى هطول أمطار غزيرة ونشاط عواصف رعدية. نسمات البحر تكون أكثر أهمية خلال فصلي الربيع والصيف عندما تكون التدفئة اليومية بأقصى حد.
عندما يتلاشى التسخين الشمسي من الشمس في المساء ، تنخفض درجة حرارة سطح الأرض بسرعة. على عكس سطح الأرض ، تميل المسطحات المائية إلى تغيير درجة الحرارة ببطء شديد. في الليل ، تخلق درجات الحرارة الأكثر برودة على الأرض هواء غاصًا أكثر كثافة وعالية الضغط. فوق المحيط ، تنتج المياه الأكثر دفئًا هواءً دافئًا أقل كثافة وضغطًا منخفضًا ، مما يؤدي إلى اختلال التوازن الحراري. ثم يتدفق الهواء من الأرض إلى البحر ، مما يؤدي إلى نسيم الأرض. إذا كانت درجة حرارة الماء أعلى من درجة حرارة الأرض ، فقد يحاول الغلاف الجوي معادلة نفسه ، مما يؤدي غالبًا إلى هطول الأمطار في البحر.
بسبب الخصائص الفيزيائية لكيفية تفاعل السطح مع الغلاف الجوي ، قام البشر بتضخيم التسخين التفاضلي على نطاق صغير. جزيرة الحرارة الحضرية هي تأثير يحدث غالبًا في مناطق المترو المكتظة بالسكان. يحدث هذا بسبب تشييد المباني والطرق السريعة التي تعدل السطح الطبيعي للأرض. عندما يتم تعديل السطح ، يمكن تغيير خصائص امتصاص الحرارة والانبعاث. يمكن أن يؤثر هذا أيضًا على الطقس المرتبط بنسيم البحر وجبهات نسيم الأرض من خلال تعزيز هطول الأمطار.