يتم تعريف الهواء على أنه مجموعة من الغازات المختلفة التي تحيط بالشرة الأرضية وتدور حولها. وبشكل عام، يساعد هذا الهواء على تنظيم الكثير من العمليات المختلفة، مثل التغيرات في درجات الحرارة، نشر بذور بعض المواد، تلقيح الزهور، وغيرها الكثير. بالإضافة إلى ذلك، يتم استثمار الهواء في تصنيع بعض أنواع الطاقة النظيفة. وسنقوم في سطور مقال اليوم بالإجابة على السؤال لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار. لذا في حال كنت ترغب بمعرفة المزيد من التفاصيل، تابع معنا القراءة.
ما هو الهواء
كما ذكرنا لك سابقاً، يوجد الهواء في المنطقة المحيطة بالقشرة الأرضية، وضمن الغلاف الجوي فقط. إذ أن الفضاء لا يحتوي على الهواء بشكل مشابه للأرض. بالإضافة إلى ذلك، يتم تعريف الهواء على أنه مجموعة من الغازات المختلفة، ومن أبرزها الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين وثنائي أكسيد الكربون وغيرها. كما أن نسبة هذه الغازات في الهواء تبقى ثابتة بشكل عام. يتحرك الهواء حول القشرة الأرضية، وذلك ضمن الغلاف الجوي. وتنتج هذه الحركة بسبب الكثير من العوامل المختلفة، مثل حركة الأرض وجاذبيتها، بالإضافة إلى حركات المد والجزر وغيرها.
ما هي فائدة الهواء
يساعد الهواء في الحفاظ على الحياة ضمن كوكب الأرض بشكل كبير جداً. حيث أنه يحتوي أولاً على الغازات الأساسية التي تتطلبها كافة المخلوقات الحية للنجاة. مثل الأكسجين اللازم للإنسان والحيوان، بالإضافة إلى ثنائي أكسيد الكربون اللازم لعملية التركيب الضوئي للنباتات. علاوة على ذلك، يساعد الهواء على امتصاص وتوزيع بعض الإشعاعات الضارة، التي تصل إلى كوكب الأرض من الشمس والنجوم الأخرى الموجودة في الفضاء.
ليس هذا فقط، وإنما يلعب الهواء دوراً في التحكم بدرجة حرارة كوكب الأرض، لكونه يعمل على توزيع الحرارة بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، يساهم الهواء في الحالة الجوية التي نشعر بها نحن كبشر. أي أنه إذا كان الجواء بارداً نشعر أن الجو بارد، وهكذا.
لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار
أما بالنسبة للإجابة على السؤال لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار، فإنها تكون على الشكل التالي: تتغير درجة حرارة الهواء في النهار بسبب الشمس. حيث تلعب الشمس الدور الأساسي في عملية التحكم بالحرارة على سطح كوكب الأرض. بالتالي فإن أغلب التفسيرات الحرارة المتعلقة بالحرارة أو البرودة غالباً ما يكون سببها الشمس. وفي حال قمت بقراءة السؤال مرة أخرى، ستلاحظ بأن الإجابة واضحة وبسيطة.
إذ تتغير درجة حرارة الهواء في النهار وفي الليل، وفي كلا الحالتين يكون السبب هو الشمس. ففي الليل، يخسر الهواء درجات الحرارة التي اكتسبها من الشمس في النهار. وذلك عن طريق نقل هذه الحرارة إلى كافة العوائق أو الأجسام المختلفة التي يلامسها. ومنها الأشجار والبحيرات والمحيطات والحيوانات والإنسان وغيرها الكثير. وفي النهار، تتغير درجة حرارة الهواء مرة أخرى، وهذا نتيجة لتعرضه لأشعة الشمس. حيث تعمل هذه الأشعة على رفع درجة حرارة الهواء.
العوامل المؤثرة على حرارة الهواء
بعد أن قمنا بالإجابة على السؤال لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار، ربما سيخطر في بالك أن الشمس هي العامل الوحيد الذي يؤثر على حرارة الهواء. ولكن في الواقع، لا تلعب الشمس وحدها هذا الدور، ولكنها تساهم في الجزء الأكبر منه. حيث يمكن أن تتغير درجة حرارة الهواء نتيجة أمور مختلفة كثيرة، ولكن تعتبر الشمس العامل الأكبر والأهم من بين هذه الأمور. ومن هذه أسباب تغير درجة حرارة الهواء هي ملامسته للأجسام والعوائق الموجودة حوله، وذلك بالإضافة إلى سرعة الهواء، قربه أو بعده من المحيطات والجاري المائية، لكونها تخلصه من الحرارة العالقة فيه، وغيرها الكثير.
مبادئ تغير حرارة الهواء
لقد شرحنا لك في الفقرات السابقة التي ذكرنا فيها الإجابة على السؤال لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار أن الشمس تلعب الدور الأساسي هنا. والآن بت تعرف أن الشمس التي تظهر في النهار تساهم في رفع درجة حرارة الهواء، ولهذا يصبح ساخناً في النهار. أما في الليل ومع غياب الشمس، يفقد الهواء الحرارة الموجودة فيه عن طريق الاحتكاك بالعوائق والأجسام الأخرى الموجودة حوله. ولكن لكي تتمكن من فهم كيفية انتقال الحرارة أو تغيرها في الهواء، يجب عليك أولاً أن تفهم بعض النظريات والمبادئ الفيزيائية الأساسية في علم الحرارة.
بداية يجب عليك أن تعرف أن الحرارة التي يمتلكها جسم ما تدلعلى كمية الطاقة الحركية أو الكامنة الموجودة في ذرات هذا الجسم. على سبيل المثال، في حال كان الهواء بارداً، فإن ذرات هذا الهواء ساكنة نوعاً ما، ولا تتحرك فيما بينها. أما في حال كان الهواء ساخناً، فإن الذرات في هذه الحالة تكون متحركة، ويمكن أن تصطدم فيما بينها أيضاً. ولا ينطبق هذا المبدأ على الهواء أو الغازات فقط، وإنما يمكن تعمييه على السوائل والأجسام الصلبة أيضاً. وبهذه الطريقة، يمكننا أن نفسر غليان الماء بأن ذرات سائل الماء امتلكت طاقة كبيرة نتيجة الحركة وبدأت تصطدم فيما بينها، وتتحرر من الرباطات التي تجمعها (من الحالة السائلة) وتنتقل إلى الهواء (إلى الحالة الغازية).
أما المبدأ الفيزيائي الآخر فهو الاعتدال الحراري. الذي يكون على أن الأجسام الملتقية أو المتلامسة تتبادل درجات الحرارة فيما بينها حتى تصل إلى درجة حرارة متوسطة. بعبارة أخرى، في حال اجتمع جسمان الأول بارد والثاني ساخن، فإن الحرارة ستنتقل من الجسم الثاني الساخن إلى الجسم الأول البارد، حتى يصل الجسم الأول والثاني إلى درجة حرارة متساوية تماماً، وعندما يتوقف تبادل الحرارة بينها.
كيف تتغير حرارة الهواء
بناءً على المبادئ والنظريات الفيزيائية العلمية التي تحدثنا عنها في الفقرات السابقة، يمكن تلخيص مفهوم تغير حرارة الهواء بسهولة. حيث تعمل الشمس أثناء إشراقها على كوكب الأرض على تسخين الماء والأرض والهواء الموجود عليه، وذلك لأنها تساهم في منح ذرات هذه المواد طاقة حركية. وعلى الرغم من أن الشمس تقوم بتسخين الهواء بشكل مباشر من خلال تعرضه لأشعتها، إلا أن حرارة الهواء تتغير بتأثيرات أخرى. حيث تسخن اليابسة والمياه الموجودة على الأرض، ومن ثم تنتقل الحرارة منها إلى الهواء بشكل مباشر. الأمر الذي يساعد على رفع درجة حرارة الهواء بشكل ملحوظ، وخصوصاً في المناطق الصحراوية.
ما هي الغازات الموجودة في الهواء
يحتوي الهواء الموجودة ضمن الغلاف الجوي حول كوكب الأرض على كمية كبيرة من الغازات المختلفة. ولكن بشكل عام، تكون نسبة الغازات الموجودة في الهواء على الشكل التالي:
- غاز النيتروجين أو الآزوت بنسبة 78% تقريباً
- الأكسجين بنسبة 21% تقريباً
- غاز الآرغون بنسبة 0.9% تقريباً
- بالإضافة إلى بعض الغازات الأخرى بنسب قليلة، مثل الهيليوم والنينون وثنائي أكسيد الكربون وغيره
إلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية المقال. حيث قمنا فيه بالإجابة على السؤال لماذا تتغير درجة حرارة الهواء أثناء النهار، كما ذكرنا لك بعض المعلومات الأخرى عن الهواء بشكل عام. لا تنسى أن تزور موقعنا لقراءة المزيد من المقالات الممتعة والمفيدة الأخرى.
اقرأ المزيد من موقعنا: