للطقس في منطقة معينة تأثير قوي على حياة الإنسان ، لذا فإن المعلومات حول حالة الغلاف الجوي للأرض مفيدة دائمًا من الناحية الاقتصادية ومن حيث السلامة الصحية. انقلاب درجة الحرارة هو أحد أنواع حالة الطبقات السفلى من الغلاف الجوي. تمت مناقشة ماهيته وأين يتجلى في المقالة.
ما هو انعكاس درجة الحرارة؟
هذا المفهوم يعني زيادة في درجة حرارة الهواء مع زيادة الارتفاع عن سطح الأرض. هذا التعريف الذي يبدو غير ضار يترتب عليه عواقب وخيمة للغاية. الحقيقة هي أنه يمكن اعتبار الهواء غازًا مثاليًا ، حيث يرتبط الضغط عند حجم ثابت بدرجات الحرارة عكسياً. بما أن درجة الحرارة تزداد مع الارتفاع أثناء انعكاس درجة الحرارة ، ينخفض ضغط الهواء وتقل كثافته.
من مقرر الفيزياء المدرسيةمن المعروف أن عمليات الحمل الحراري التي تسبب اختلاطًا رأسيًا في حجم مادة سائلة في مجال الجاذبية تحدث إذا كانت الطبقات السفلية أقل كثافة من الطبقات العلوية (يرتفع الهواء الساخن دائمًا). وبالتالي ، فإن انعكاس درجة الحرارة يمنع الحمل الحراري في الغلاف الجوي السفلي.
الظروف الجوية العادية
نتيجة للعديد من الملاحظات والقياسات ، وجد أنه في المنطقة المناخية المعتدلة لكوكبنا ، تنخفض درجة حرارة الهواء بمقدار 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر من الارتفاع ، أي بمقدار 1 درجة مئوية مع ارتفاع زيادة الارتفاع بمقدار 155 مترا. ترجع هذه الحقيقة إلى حقيقة أن تسخين الغلاف الجوي لا يحدث نتيجة مرور ضوء الشمس من خلاله (بالنسبة للطيف المرئي للإشعاع الكهرومغناطيسي ، يكون الهواء شفافًا) ، ولكن نتيجة امتصاصه لإعادة إشعاع الطاقة في نطاق الأشعة تحت الحمراء من سطح الأرض والمياه. لذلك ، كلما اقتربت طبقات الهواء من الأرض ، زاد ارتفاع درجة حرارتها في يوم مشمس.
في منطقة المناخ المداري ، يبرد الهواء بشكل أبطأ مع زيادة الارتفاع من الأرقام المشار إليها (حوالي 1 درجة مئوية لكل 180 مترًا). ويرجع ذلك إلى وجود الرياح التجارية في خطوط العرض هذه ، والتي تنقل الحرارة من المناطق الاستوائية إلى المناطق الاستوائية. في الوقت نفسه ، تأتي الحرارة من الطبقات العليا (1-1.5 كم) إلى الطبقات السفلية ، مما يمنع حدوث انخفاض سريع في درجة حرارة الهواء مع زيادة الارتفاع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سمك الغلاف الجوي في المنطقة الاستوائية أكبر من الغلاف الجوي في المنطقة المعتدلة.
وهكذا ، فإن الحالة الطبيعية لطبقات الغلاف الجوي تكمن فيالتبريد مع زيادة الارتفاع. تفضل هذه الحالة الخلط والتدوير الرأسي للهواء بسبب عمليات الحمل الحراري.
لماذا يمكن أن تكون طبقات الهواء العلوية أكثر دفئًا من الطبقات السفلية؟
بمعنى آخر ، لماذا يحدث انعكاس درجة الحرارة؟ يحدث هذا لنفس سبب وجود الظروف الجوية العادية. الأرض لديها موصلية حرارية أكبر من الهواء. هذا يعني أنه في الليل ، عندما لا تكون هناك سحب وسحب في السماء ، فإنها تبرد بسرعة وتلك طبقات الغلاف الجوي التي تكون على اتصال مباشر بسطح الأرض أيضًا تبرد. والنتيجة هي الصورة التالية: سطح بارد للأرض ، وطبقة باردة من الهواء في جوارها المباشر ، وجو دافئ على ارتفاع معين.
ما هو انعكاس درجة الحرارة وأين يتجلى؟ غالبًا ما ينشأ الوضع الموصوف في الأراضي المنخفضة ، في أي منطقة وأي خط عرض في الصباح. التضاريس المنخفضة محمية من الحركات الأفقية للكتل الهوائية ، أي من الرياح ، لذا فإن الهواء البارد طوال الليل يخلق جوًا مستقرًا محليًا. يمكن ملاحظة ظاهرة انعكاس درجات الحرارة في الوديان الجبلية. بالإضافة إلى عملية التبريد الليلي الموصوفة ، في الجبال ، يسهل تكوينها أيضًا من خلال "زحف" الهواء البارد من المنحدرات إلى السهول.
يمكن أن يستمر عمر انعكاس درجة الحرارة من عدة ساعات إلى عدة أيام. الظروف الجوية العاديةيتم ضبطه بمجرد ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض.
ما مدى خطورة الظاهرة محل السؤال؟
حالة الغلاف الجوي التي يكون فيها انعكاس درجة الحرارة مستقرة وعديمة الرياح. وهذا يعني أنه في حالة حدوث أي انبعاثات في الغلاف الجوي أو تبخر مواد سامة في منطقة معينة ، فإنها لا تذهب إلى أي مكان ، ولكنها تظل في الهواء فوق المنطقة المعنية. بعبارة أخرى فإن ظاهرة انقلاب درجة الحرارة في الغلاف الجوي تساهم في زيادة مضاعفة في تركيز المواد السامة فيه مما يشكل خطراً كبيراً على صحة الإنسان.
غالبًا ما يحدث الموقف الموصوف في المدن الكبيرة والمناطق الحضرية. على سبيل المثال ، غالبًا ما تعاني مدن مثل طوكيو ونيويورك وأثينا وبكين وليما وكوالالمبور ولندن ولوس أنجلوس وبومباي وعاصمة تشيلي وسانتياغو والعديد من المدن الأخرى حول العالم من عواقب انعكاس درجات الحرارة. نظرًا للتركيز العالي للناس ، فإن الانبعاثات الصناعية في هذه المدن هائلة ، مما يؤدي إلى ظهور الضباب الدخاني في الهواء ، وتعطيل الرؤية وتشكيل تهديد ليس فقط للصحة ، ولكن أيضًا على حياة الإنسان.
إذن ، في عام 1952 في لندن وفي عام 1962 في وادي الرور (ألمانيا) ، مات عدة آلاف من الأشخاص نتيجة لوقت طويل من الانقلاب الحراري وانبعاثات كبيرة من أكاسيد الكبريت في الغلاف الجوي.
عاصمة بيرو ، ليما
الكشف عن سؤال ما هو انعكاس درجة الحرارة في الجغرافيا ، إنه مثير للاهتمامجلب الوضع في عاصمة بيرو. تقع على ساحل المحيط الهادئ وعند سفح جبال الأنديز. يغسل الساحل القريب من المدينة بتيار همبولت البارد ، مما يؤدي إلى تبريد قوي لسطح الأرض. هذا الأخير ، بدوره ، يساهم في تبريد أدنى طبقات الهواء وتشكيل الضباب (مع انخفاض درجة حرارة الهواء ، تقل قابلية ذوبان بخار الماء فيه ، ويتجلى الأخير في تكوين الندى والضباب).
نتيجة للعمليات الموصوفة ، تنشأ حالة متناقضة: ساحل ليما مغطى بالضباب ، مما يمنع أشعة الشمس من تسخين سطح الأرض. لذلك ، فإن حالة انعكاس درجة الحرارة مستقرة جدًا (تعيق الجبال دوران الهواء الأفقي) بحيث لا تمطر هنا تقريبًا. الحقيقة الأخيرة تفسر سبب كون ساحل ليما شبه صحراء.
كيف تتصرف في حالة تلقي معلومات حول حالة غير مواتية للغلاف الجوي؟
إذا كان الشخص يعيش في مدينة كبيرة وتلقى معلومات عن وجود انقلاب في درجة الحرارة في الغلاف الجوي ، فمن المستحسن ، إن أمكن ، عدم الخروج في الصباح ، ولكن الانتظار حتى الأرض يسخن. إذا دعت مثل هذه الحاجة ، فيجب عليك استخدام معدات الحماية الشخصية للأعضاء التنفسية (ضمادة شاش ، وشاح) ولا تبقى في الهواء الطلق لفترة طويلة.
