فصل هشتم آب در هوا

هوا مقداري هم بخار وجود دارد. اگر چه مقدار آن نسبت به اجزاي ديگر كم است. اما در تحولات مهم آب و هوايي مانند ايجاد، ابر،مه ، باران ، برف دخالت كامل دارد.
مقدار بخار آب موجود در هوا،‌در زمانهاي مختلف و از محلي به محل ديگر بسيار متفاوت است. اين مقدار بين صفر در نواحي خشك و بياباني تا حدود 5 درصد نواحي مرطوب استوايي تغيير مي كند. تقريباً 90 درصد بخار آب موجود در هوا تا ارتفاع 5 كيلومتري سطح زمين جاي دارد.

چرخه ي آب : آب از روي اقيانوس ها و خشكي ها بخار مي شود و به هوا مي رود.اگر شرايط مساعد باشد، از به هم پيوستن مولكول هاي آب، ابر تشكيل مي شود و باران يا برف بر روي زمين مي بارد و آب دوباره به اقيانوس ها باز مي گردد. به اين ترتيب ،‌آب هاي زمين، همواره بين دريا، هوا و خشكي در حال جابه جايي اند. به اين جابه جايي دائمي آب چرخه آب مي گويند.

مقدار آبي كه در هر شبانه روز از قسمت هاي مختلف روي زمين بخار مي شود و به هوا مي رود، چيزي در حدود حجم آب درياي مازندران است. تبخير اين مقدار آب انرژي بسيار زيادي لازم دارد. علاوه بر درياها و اقيانوس ها، از روي خشكي ها، در اثر تعريق گياهان و سوزاندن سوخت ها نيز مقداري بخار آب توليد مي شود و به هوا مي رود.

تشكيل ابر و بارش براي آنكه بخار آب، به حالت مايع يا جامد تبديل شود، وجود سه شرط لازم است:
1 – بخار آب به مقدار كافي وجود داشته باشد.

2- دماي هواي مرطوب كاهش پيدا كند.
3 – سطح جامدي در اختيار باشد تا مولكول هاي آب بتوانند به آن بچسبند.
اگراين شرط مهيا باشد، بخار آب ممكن است به صورت شبنم ،‌ابر و مه و يا باران درآيد.
وقتي بخار آب در نزديكي سطح زمين به صورت قطره هاي كوچك آب روي اشياي سرد مانند برگ گياهان و سنگ ها مي نشيند . شبنم بوجود مي آيد. با افزايش ارتفاع ، دماي هوا كاهش مي يابد. بيشتر ابرها هنگامي كه تشكيل مي شوند كه هواي در حال بالارفتن، سرد مي شود. اگر در اين هوا مقداري بخار آب وجود داشته باشد، به ذرات بسيار كوچك آب يا يخ تبديل مي شوند. اما لازم است سطح جامدي در اختيار باشد تا مولكول هاي آب بتوانند به آن بچسبند.
ابرهاي كومولوس در اثر بالارفتن سريع هوا تشكيل مي شوند و به صورت توده هاي سفيد و به شكل گل كلم درآيند. در صورتي كه هوا بعد از بالارفتن بطور جانبي (موازي با سطح زمين) گسترش يابد، ابرهاي استراتوس تشكيل مي شوند.ابرهاي استراتوس ممكن است آسمان را بپوشاند بيشتر اين ابرها در ارتفاع تشكيل مي شوند و گاهي چنان نزديك سطح زمين اند كه مه بوجود مي آورند.
ابرهاي سيروس، معمولاً در ارتفاع بالا تشكيل مي شوند و بارندگي ندارند.

بارش : نيروي گرانش زمين نمي تواند قطره هاي بسيار ريز آب و يخ تشكيل دهنده ي ابر را به سمت زمين بكشد، زيرا نيروي تكيه گاه مولكول هاي هوا آن ها را معلق نگه مي دارند. اما در صورتي كه قطره هاي ريز آب در هوا به هم متصل شوند، قطره هاي درشت تر را مي سازند كه بر اثر غلبه نيروي گرانش بر نيروي تكيه گاه به صورت باران برزمين مي افتند.

اطلاعات جمع آوري كنيد 1 – وقتي گفته مي شود هوا آلودگي دارد منظورچيست؟
هواي اطراف زمين مخلوطي از چند گاز است هر گونه ماده ي اضافي كه به غير از اين گازها وارد هوا مي شود و خواص فيزيكي، شيميايي، زيستي آن را تغيير دهد. آلودگي هوا ناميده مي شود. مانند آلودگي هاي ناشي از صنعت (مونوكسيد كربن – دوده – سرب) آلودگي هاي ناشي از كشاورزي سم هاي ضدآفت، گرده هاي گل)

آيا ممكن است در هوا مواد جامده هم وجود داشته باشد؟ در كجا مقدار آن كم و در كجا زياد است؟
بله ، در هواي بالاي جنگل ها،‌گرده گياهان و هاگ قارچ ها بيشتر است.
در مناطق آتشفشاني در خاكستر آتشفشاني، در مراكز صنعتي و شهرهاي پرجمعيت در دوره، سرب، جيوه و ... » بيشتر مشاهده مي شود.

تفسير كنيد.
شكل ها دو راه تشكيل ابر كومولوس را نشان ميدهند. آن ها را تفسير كنيد.

1 – هواي گرم اطراف زمين در اثر برخورد به دامنه ي كوه بالا مي رود، چون در ارتفاعات هوا سرد است بخار آب متراكم شده را بر تشكيل مي شود.
2 – دو توده هواي سرد و گرم به يكديگر برخورد مي كنند، چون هواي سرد سنگين است پايين قرارگرفته هواي گرم را به بالا مي راند در ارتفاعات دماي هوا كاهش يافته و بخار آب موجود در آن متراكم مي شود و تشكيل ابر مي دهد.

در چه صورتي بارش به صورت برف خواهد بود؟
وقتي دماي هوا در ارتفاعات به زير نقطه انجماد برسد،‌قطرات بسيار ريز آب تشكيل دهنده ي ابر به بلورهاي برف تبديل مي شود و بر اثر نيروي گرانش به طرف زمين مي آيد.