لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار؟
تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار بسبب مجموعة من العوامل، بما في ذلك ارتفاع الشمس ومدة سطوعها واتجاه الرياح وغطاء السحب، وإليك شرح مفصل لهذه العوامل وتأثيرها على درجة حرارة الهواء:
ارتفاع الشمس
تلعب زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض دورًا كبيرًا في تحديد درجة حرارة الهواء فالزوايا المنخفضة في الصباح والمساء تعني أشعة شمس أقل ودرجات حرارة أقل، بينما تؤدي الزوايا المرتفعة في الظهيرة إلى زيادة أشعة الشمس وارتفاع درجات الحرارة.
عندما ترتفع الشمس في السماء وتكون في أعلى نقطة لها تكون أشعتها أكثر مباشرة، وبالتالي فهي تنقل المزيد من الطاقة إلى الأرض مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض.
مدة سطوع الشمس
{
|}
تؤثر مدة سطوع الشمس أيضًا على درجة حرارة الهواء، فكلما طالت مدة سطوع الشمس كلما كان الهواء أكثر دفئًا.
ففي الصيف تكون ساعات النهار أطول مما يعني المزيد من أشعة الشمس وارتفاع درجات الحرارة، بينما تكون ساعات النهار أقصر في الشتاء مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الهواء.
{
|}
وخلال اليوم تزداد درجة حرارة الهواء تدريجيًا حتى وقت الظهيرة عندما تكون الشمس في أعلى نقطة لها، وبعد ذلك تبدأ درجة حرارة الهواء في الانخفاض مرة أخرى مع غروب الشمس.
اتجاه الرياح
يمكن لاتجاه الرياح أن يؤثر أيضًا على درجة حرارة الهواء، فالرياح القادمة من مناطق باردة يمكن أن تؤدي إلى خفض درجة حرارة الهواء، في حين أن الرياح القادمة من مناطق دافئة يمكن أن تزيد من درجة حرارة الهواء.
يمكن أن يؤثر اتجاه الرياح أيضًا على معدل تبخر الرطوبة من سطح الأرض، فعندما تهب الرياح بقوة فإنها تساعد على تبخر الرطوبة بشكل أسرع، مما يؤدي إلى تبريد سطح الأرض والهواء المحيط به.
في المناطق الساحلية، يمكن للرياح البحرية أن تؤثر على درجة حرارة الهواء، حيث تكون الرياح البحرية عادةً أكثر برودة من الرياح البرية، وذلك لأن الماء يتطلب طاقة أكثر للتسخين أو التبريد مقارنة بالأرض.
غطاء السحب
يؤثر غطاء السحب على درجة حرارة الهواء عن طريق حجب أشعة الشمس، ويمكن للسحب الكثيفة والسميكة أن تمنع وصول الكثير من أشعة الشمس إلى سطح الأرض، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الهواء.
من ناحية أخرى، يمكن للسحب الرقيقة والسماح لجزء كبير من أشعة الشمس بالمرور مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء.
ويمكن أيضًا للسحب أن تعمل كبطانية، وتحبس الحرارة المنبعثة من سطح الأرض، مما يمنع درجة حرارة الهواء من الانخفاض بشكل كبير في الليل.
الارتفاع عن سطح البحر
تكون درجة حرارة الهواء عادةً أكثر برودة في المناطق المرتفعة عن سطح البحر، وذلك لأن الهواء في الارتفاعات العالية يكون أقل كثافة وأكثر عرضة للإشعاع الحرارى مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة.
كما أن الهواء في المناطق المرتفعة يحتوي على كمية أقل من بخار الماء، والذي يعمل كغاز دفيئة يحبس الحرارة، مما يساهم أيضًا في انخفاض درجة الحرارة.
وعادة ما تكون زيادة الارتفاع مصحوبة بانخفاض درجة حرارة الهواء، بمعدل انخفاض يبلغ حوالي 6 درجات مئوية لكل 1000 متر.
الرطوبة
تؤثر الرطوبة على درجة حرارة الهواء عن طريق تغيير قدرة الهواء على امتصاص وحمل الحرارة، فالرطوبة العالية تقلل من قدرة الهواء على امتصاص المزيد من الحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الهواء.
عندما يكون الهواء رطبًا، يمتص بخار الماء جزءًا من الطاقة الحرارية التي يتم نقلها من الشمس إلى الأرض، مما يمنع الهواء من التسخين بنفس القدر الذي يحدث في الهواء الجاف.
{
|}
وفي المقابل، تؤدي الرطوبة المنخفضة إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء، حيث يمكن للهواء الجاف امتصاص المزيد من الحرارة دون أن يصبح مشبعًا ببخار الماء.
الغطاء النباتي
يمكن أن يؤثر الغطاء النباتي أيضًا على درجة حرارة الهواء، فالأراضي المغطاة بالنباتات تكون عادةً أكثر برودة من المناطق التي لا تحتوي على نباتات.
{
|}
حيث تعمل النباتات على تظليل الأرض وتمنع أشعة الشمس من الوصول إلى سطحها، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الهواء.
{
|}
كما أن النباتات تطلق بخار الماء في الهواء من خلال عملية النتح، مما يؤدي إلى زيادة الرطوبة وتقليل درجة حرارة الهواء.
الخلاصة
تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار بسبب مجموعة من العوامل المترابطة التي تعمل معًا لتحديد درجة الحرارة السائدة، وتشمل هذه العوامل ارتفاع الشمس ومدة سطوعها واتجاه الرياح وغطاء السحب والارتفاع عن سطح البحر والرطوبة والغطاء النباتي.
من خلال فهم هذه العوامل، يمكننا اكتساب نظرة ثاقبة على الأسباب الكامنة وراء التغيرات في درجة حرارة الهواء أثناء النهار. ومن المهم أن ندرك أن هذه العوامل ليست ثابتة ويمكن أن تتغير بمرور الوقت، مما يؤدي إلى تباين درجات حرارة الهواء من يوم لآخر ومن مكان لآخر.