تسجيل الدخول

تسجيل

الرطوبة الجوية

المؤلف:  د. فواز أحمد موسى

المصدر:  جغرافية المناخ

الجزء والصفحة:  ص 297 ـ 299

2026-08-19

29

يوجد الماء في الجو في حالة أو أكثر من ثلاث حالات هي: الحالة الغازية بخار والحالة السائلة ماء والحالة الصلبة ثلج ولكنه قد يتحول من أية حالة من هذه الحالات الثلاث إلى أية حالة من الحالات الأخرى نتيجة لإحدى العمليات الآتية:
1ـ التبخر Evaporation وهو التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
2ـ التكثيف Condensation  وهو التحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.

3ـ التسامي Sublimation وهو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة، كما هي الحال مثلا عند حدوث التبخر من سطح الجليد في الأقاليم القطبية.

4ـ الترسيب Deposition وهو التحول من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة مباشرة، دون المرور بالحالة السائلة، كما يحدث أحيانًا عند تكون الصقيع نتيجة لهبوط مفاجئ في درجة الحرارة إلى ما دون درجة التجمد صفر مئوي أو 32 ف أو عند تجمد البخار أحيانًا.
5ـ التجمد أو التبلور Crystallisation أو Freezing وهو يحدث عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر ، ولكن يجب ألا يفهم من هذا أن التجمد لا بد أن يحدث بمجرد حدوث الانخفاض إذ إن الماء قد يبقى.

والعملية تتطلب عمليات التحويل ، استخدام طاقة، أو بذل طاقة معينة حيث تقدر الطاقة اللازمة لتحويل غرام واحد من الماء السائل إلى بخار ماء بحدود (600) حريرة، وتعرف هذه الكمية من الحرارة المستخدمة بحرارة التبخير، وفي أثناء التكاثف يحدث العكس، إذ أن حجم بخار الماء يتقلص في أثناء التكاثف، لكنه يزداد في أثناء تحول الماء إلى بخار فحجم البخار يتقلص ويتحرر بحدود (600) حريرة من كل غرام بخار ماء متكاثف، وبذا يسخن الجو، وتعرف الحرارة المنطلقة هذه بحرارة التكاثف، أما عملية الانصهار ذوبان الجليد فتتطلب طاقة أقل من تلك المستخدمة في التبخير، حيث يتطلب إذابة غرام واحد من الجليد ما يعادل (80) حريرة، وهذه الوحدات الحرارية نفسها (80) حريرة  تتحرر عند تجمد غرام واحد من الماء السائل. ولما كانت كل من عمليتي التسامي والترسب تشتملان على اختزال مرحلتين في مرحلة واحدة، لذا فإن الطاقة المستخدمة والمبذولة في أي من العمليتين تعادل مجموع الطاقة المستخدمة والمبذولة في كلتا العمليتين وعلى الرغم من ضآلة نسبة الماء الموجود في الغلاف الجوي والتي لا تتجاوز 0.01 % من الغلاف المائي، إلا أن هذه النسبة لها الدور الأساسي في تكوين السحب والضباب والندى وأشكال الرطوبة وهو المسؤول الأساسي عن جميع مظاهر الطقس.
وهناك عدد ضخم من الطرق التي تستخدم للتعبير عن المحتوى الرطوبي الجوي الناشئ عن ذلك وكل واحدة من هذه الطرق يمكن أن تكون أكثر ملاءمة في ظروف خاصة أو من أجل تطبيقات معينة وقبل الخوض في مناقشة هذه التطبيقات فإن من الضروري أن نقدم مفهوماً أساسياً، يعتبر في واقع الأمر حيوياً من أجل فهم العمليات الجوية ألا وهو تشبع الهواء.
بفعل تغير عاملي الحرارة والضغط تتغير الحالة الفزيائية للماء من حالة إلى أخرى هناك حد أقصى لكمية بخار الماء التي يستطيع الهواء الاحتفاظ بها ويمثل هذا الحد النقطة التي يصبح عندها الهواء مشبعاً ويعرف التشبع بشكل عام بأنه المحتوى الأقصى لبخار الماء بالهواء والموجود في حالة اتزان مع سطح مستو من الماء الخالص أو الثلج الموجودين عند نفس درجة حرارة الهواء وتختلف قيمة التشبع بين نوعي السطحين، فضغط بخار الماء المشبع أقل فوق الثلج منه فوق سطح الماء عند نفس درجة الحرارة وذلك لأن الحرارة الكامنة اللازمة للتحول من المادة الصلبة إلى هي أكبر من تلك اللازمة للتحول من سائل إلى بخار، وعند النقطة التي يحدث عندها التشبع فإن تفاعل العدد الكبير من جزيئات بخار الماء عالية الطاقة مع جزيئات الهواء ذات الطاقة الأقل يكفي لجعل جزيئات البخار تتخلص من بعض طاقتها وأن تتحول إلى قطرات سائلة أو بلورات صلبة حيث تعود إلى مستوى الطاقة الأقل وأثناء هذه العملية تنطلق الحرارة الكامنة.
وتتفاوت قيمة الشبع مع اختلاف درجة الحرارة ويمكن التعبير عن كمية البخار عن طريق الضغط البخاري vapor pressure ، والذي يعرف بأنه القوة بالنسبة لوحدة المساحة التي تخلقها حركة جزيئات البخار إذا ما أخذت بشكل منفصل عن باقي المكونات الغازية للجو.