الحمل الحراري هو مصطلح ستسمعه كثيرًا في الأرصاد الجوية. في الطقس ، يصف النقل الرأسي للحرارة والرطوبة الجو، عادة من منطقة أكثر دفئًا (السطح) إلى منطقة أكثر برودة (علية).
في حين أن كلمة "الحمل الحراري" تُستخدم أحيانًا بالتبادل مع "العواصف الرعدية" ، تذكر أن العواصف الرعدية هي نوع واحد فقط من الحمل الحراري!
من مطبخك إلى الهواء
قبل الخوض في الحمل الحراري الجوي ، دعنا نلقي نظرة على مثال قد تكون أكثر دراية به - وعاء من الماء المغلي. عندما يغلي الماء ، ترتفع المياه الساخنة في قاع الإناء إلى السطح ، مما يؤدي إلى فقاعات من الماء الساخن وأحيانًا البخار على السطح. إنه نفس الشيء مع الحمل الحراري في الهواء باستثناء الهواء (سائل) يحل محل الماء.
خطوات عملية الحمل
تبدأ عملية الحمل عند شروق الشمس وتستمر على النحو التالي:
- يضرب إشعاع الشمس الأرض ويسخنها.
- مع ارتفاع درجة حرارة الأرض ، تقوم بتسخين طبقة الهواء فوقه مباشرة من خلال التوصيل (نقل الحرارة من مادة إلى أخرى).
- نظرًا لأن الأسطح القاحلة مثل الرمل والصخور والأرصفة تصبح أكثر دفئًا بشكل أسرع من الأرض المغطاة بالمياه أو النباتات ، فإن الهواء عند السطح وبالقرب منه يسخن بشكل غير متساوٍ. ونتيجة لذلك ، تسخن بعض الجيوب أسرع من غيرها.
- تصبح جيوب الاحترار الأسرع أقل كثافة من الهواء البارد الذي يحيط بها وتبدأ في الارتفاع. هذه الأعمدة الصاعدة أو تيارات من الهواء يسمى "حرارية". مع ارتفاع الهواء ، تنتقل الحرارة والرطوبة إلى أعلى (عموديًا) في الغلاف الجوي. كلما زادت قوة التسخين السطحي ، كلما كان أقوى وأعلى في الغلاف الجوي يمتد الحمل الحراري. (هذا هو السبب في أن الحمل الحراري نشط بشكل خاص على الساخن الصيف بعد الظهر.)
بعد اكتمال هذه العملية الرئيسية للحمل الحراري ، هناك عدد من السيناريوهات التي يمكن أن تحدث ، كل منها يشكل نوعًا مختلفًا من الطقس. غالبًا ما يضاف مصطلح "الحمل الحراري" إلى اسمه نظرًا لأن الحمل الحراري "يبدأ" تطورها.
غيوم الحملية
مع استمرار الحمل ، يبرد الهواء حيث يصل إلى ضغط هواء أقل وقد يصل إلى النقطة التي يكون فيها بخار الماء داخله يتكثف وأشكال (كنت تفكر في ذلك) أ سحابة الركام في قمته! إذا كان الهواء يحتوي على الكثير من الرطوبة وهو ساخن جدًا ، فسوف يستمر في النمو عموديًا وسيصبح ركامًا شاهقًا أو ركامًا.
السحب الركامية ، والركام الشاهق ، والغيوم الرخوة ، وسحب القفل ، Castellanus كلها أشكال مرئية للحمل الحراري. كما أنها جميعها أمثلة على الحمل الحراري "الرطب" (الحمل الحراري حيث يتكثف بخار الماء الزائد في الهواء المرتفع لتشكيل سحابة). يسمى الحمل الحراري الذي يحدث بدون تكوين سحابة الحمل الحراري "الجاف". (تشمل الأمثلة على الحمل الحراري الجاف الحمل الحراري الذي يحدث في الأيام المشمسة عندما يكون الهواء جافًا ، أو الحمل الحراري الذي يحدث مبكرًا في اليوم السابق للتسخين قويًا بما يكفي لتشكيل السحب.)
هطول الأمطار
إذا كانت السحب بالحمل تحتوي على قطرات سحابية كافية ، فسوف ينتج عنها هطول الأمطار. على النقيض من هطول الأمطار غير الحراري (الذي ينتج عندما يتم رفع الهواء بالقوة) ، يتطلب هطول الأمطار الحمل غير المستقر ، أو قدرة الهواء على مواصلة الارتفاع من تلقاء نفسه. يقترن البرق والرعد والانفجارات مطر غزير. (تتميز حالات هطول الأمطار غير بالحمل بمعدلات أمطار أقل كثافة ولكنها تستمر لفترة أطول وتنتج أمطارًا أكثر ثباتًا.)
رياح الحمل
يجب موازنة كل الهواء الصاعد من خلال الحمل الحراري بكمية متساوية من الهواء الغارق في مكان آخر. مع ارتفاع الهواء الساخن ، يتدفق الهواء من مكان آخر لاستبداله. نشعر هذه الحركة المتوازنة للهواء كالرياح. تشمل أمثلة الرياح الحرارية الفوهن و نسائم البحر.
الحمل الحراري يحافظ على برودة سكان السطح
بالإضافة إلى إنشاء الأحداث الجوية المذكورة أعلاه ، يخدم الحمل الحراري غرضًا آخر - فهو يزيل الحرارة الزائدة من سطح الأرض. بدونها ، تم حساب أن متوسط درجة حرارة الهواء السطحي على الأرض سيكون في مكان ما حول 125 درجة فهرنهايت بدلاً من درجة المعيشة الحالية 59 درجة فهرنهايت
متى يتوقف الحمل الحراري؟
فقط عندما يبرد جيب الهواء الدافئ والارتفاع إلى نفس درجة حرارة الهواء المحيط ، سيتوقف عن الارتفاع.