[الريم الجفول]

انتقال الحرارة بالحمل Convection

تمهيد :

لا تنتقل الحرارة بالتوصيل في الماء ولا في الهواء ، فكيف نتمكن من غلي الماء في الإبريق ، وكيف نسخن الهواء بواسطة مدفأة الغاز أو الكهرباء أو الحطب؟

ـ عرفنا من البند السابق أن الطاقة الحرارية تنتقل من جزيء إلى آخر عن طريق التوصيل ، ويتم ذلك بانتقال الطاقة فقط دون انتقال الجزيئات نفسها . فما وجه الاختلاف بين انتقال الطاقة الحرارية في الماء والهواء وانتقالها بالتوصيل في المعادن .

وجه الاختلاف ببساطة هو أن الجزيئات الساخنة بعد أن تسخن تغادر مكانها حاملة معها الطاقة لتحل محلها جزيئات أبرد لتسخن بدورها وتغادر مكانها بعد ذلك وهكذا ... إذن تحدث في هذه الحالة تيارات صاعدة وأخرى هابطة تسمى بجموعها تيارات الحمل لأن الجزيئات الساخنة تصعد إلى أعلى وتأتي جزيئات باردة من أسفل لتحل محلها .


الرياح الموسمية : The monsoon

ما الذي يجعل الرياح تعصف ؟ إنها تيارات الحمل ؟

ما هو الريح ؟ إنه هواء متحرك ، لكن كيف يتمكن الهواء من التحرك ؟

الأمر في غاية البساطة : يصعد الهواء الساخن إلى أعلى مبتعداً عن سطح الأرض ، فيتحرك الهواء البارد مقترباً من سطح الأرض ليحل محله ، وهكذا تتكون الرياح .

الرياح الموسمية الصيفية تسبب هطول أمطار غزيرة في فصل الصيف على البلدان القريبة من خط الاستواء كبلدان جنوب شرق آسيا مثل الهند وأندونيسيا وغيرها ، وبلدان وسط إفريقيا مثل كينيا وزائير وجنوب السودان وغيرها . فكيف تتكون وتسقط هذه الأمطار ؟



الرياح الموسمية كما ذكرنا هي تيارات حمل هوائية ، وهي تتحرك نتيجة فرق درجات الحرارة بين اليابسة والبحر . تسخن اليابسة في الصيف أسرع مما يسخن البحر ( اليابسة تمتص الحرارة وتسخن أسرع بكثير من الماء ) فتُسخِّن الهواء فوقها فيرتفع إلى أعلى ويأتي هواء بارد مشبع بالرطوبة من البحر ليحل محله فيسخن بدوره ويصعد إلى أعلى إلى ارتفاع يُقارب 2 - 10 كيلو متر فيتكاثف بخار الماء مكوناً سُحُباً مُمطرة تسقط أمطاراً غزيرة تسبب فيضانات كارثية في أحيان كثيرة . أما في الشتاء فينعكس الوضع

المطر الأحمر أو المطر الرملي Red Rain


يعاني أهل أوروبا ومناطق حوض البحر الأبيض المتوسط في فصلي الشتاء والربيع من أمطار تنزل محملة بالأتربة والغبار ، فكيف يحدث هذا ؟ إن تيارات الحمل الهوائية التي تحدث في شمال إفريقيا هي المسؤولة عن ذلك في أوروبا ، فهذه التيارات الهوائية الساخنة الصاعدة إلى أعلى تحمل معها غبار الصحراء إلى مناطق الجو العليا ، وينتقل بعد ذلك الغُبار الرملي شمالاً إلى أوروبا ويسقط عليها بعد ذلك مع ماء المطر . أما في دول الشرق الأوسط فتؤدي ذرات الغبار من الصحراء الإفريقية والصحراء العربية إلى ذات الظاهرة في الشتاء وفي الربيع .




تمرين : أكمل الفراغات في العبارات التالية :

1. تنتقل الحرارة بالحمل في الموائع وهي --------- و ---------- .

2. لا يمكن أن تنتقل الحرارة بالحمل في المواد --------- لأن جزيئاتها لا يمكنها مغادرة أماكنها .

3. الرياح الموسمية الصيفية تسبب سقوط أمطار غزيرة شمال وجنوب خط --------- وبالقرب منه .

4. الأمطار الحمراء الرملية في أوروبا والشرق الأوسط سببها ذرات غبار حملتها تيارات الحمل من الصحراء -------- والصحراء -------- .

5. كثيراً ما ينتج الأمطار الموسمية ------------- تؤدي إلى كوارث في كثير من دول جنوب شرق آسيا .



الخلاصة :

تنتقل الطاقة الحرارية بالتوصيل في المواد الصلبة حيث تنتقل الطاقة ولا تنتقل الجزيئات ، أما في حال انتقال الطاقة الحراية بالحمل في الموائع ( المواد السائلة والغازية ) فتنتقل الجزيئات نفسها حاملة معها الطاقة الحرارية .