نعلم جميعًا أن المطر ، حتى المطر الاصطناعي ، مفيد للأرض لأنه يساعد المزارعين على إنتاج المحاصيل ويلعب دورًا مهمًا في نمو النباتات وإمدادات المياه في المدن والقرى. يتشكل هذا السؤال دائمًا في أذهان الطلاب حول كيفية تشكل المطر ووصوله إلى الأرض. يشمل المطر جزءًا كبيرًا من هطول الأمطار في الغلاف الجوي مثل الثلج والبرد وما إلى ذلك.
كيف يتشكل المطر
من الجيد معرفة أن الماء يتحرك دائمًا وينتقل من مكان إلى آخر ويتحول من شكل إلى آخر. في الواقع ، قد تكون المياه التي تتجمع كمطر في المدينة موجودة في المحيط قبل أيام من هطول الأمطار. الماء موجود في الغلاف الجوي ، على الأرض ، في البحار والمحيطات ، وحتى تحت الأرض ، ومن خلال دورة المياه ، يتم استخدامها بشكل مستمر. في هذه الدورة ، سيتغير الماء إلى حالات مختلفة من المادة ، أي سائل وصلب وغاز (بخار الماء).
ولكن رداً على السؤال المتعلق بكيفية تشكل المطر ، ينبغي القول إن بخار الماء يدخل الغلاف الجوي من خلال عملية تسمى التبخر . يتم ذلك عن طريق امتصاص طاقة الشمس وتحويل المياه في البحيرات والأنهار والبحار إلى بخار ماء في الغلاف الجوي.
مع ارتفاع بخار الماء في الغلاف الجوي ، سيبرد هذا الغاز ويتحول إلى قطرات ماء صغيرة من خلال عملية تسمى " التكثيف ". ثم تشكل هذه القطرات الصغيرة غيومًا. عندما تتحد كل هذه القطرات مع بعضها البعض ، فإنها ستصبح أكبر وأكبر وأثقل وأثقل أيضًا ولن يكون لها القدرة على التواجد في الغلاف الجوي. في هذا الوقت ، بسبب قوة الجاذبية ، تصل هذه القطرات إلى الأرض في شكل أمطار مختلفة.
نظرًا لأهمية فهم الكيمياء في الصفين الأول والثاني من المدرسة الثانوية ، أصدرت "Faraders" مقطع فيديو عن تعليم الكيمياء العام ، والرابط أدناه.
دورة المطر
بعد هطول الأمطار ، سيعود الكثير منها إلى المحيطات والأنهار والبحيرات. يبقى الثلج والجليد على سطح الأرض لبعض الوقت وبعضها يخترق تحت الأرض.
بعد فهم كيفية تكوين المطر ، يجب أن نتحدث قليلاً عن دورة المطر. على الرغم من أن الماء يشكل نسبة صغيرة من الغلاف الجوي ، إلا أنه يلعب دورًا مهمًا في مناخ الكوكب. في بعض المناطق ، قد يحتوي الغلاف الجوي المحلي على ما يصل إلى 4٪ من الماء ، بينما في مناطق أخرى ، يمكن أن تكون هذه الكمية أقل من ذلك بكثير.
في ظل الظروف العادية ، يمكن أن يوجد الماء في دورة هيدرولوجية كمادة صلبة أو سائلة أو غازية. في هذه الدورة ، يتبخر الماء من المحيطات ويعود أخيرًا إلى اليابسة والبحار.
لا يمكن رؤية بخار الماء بوضوح ، ولكن عندما يبرد الهواء ، يتكثف هذا البخار على النوافذ الدافئة للمنازل ونوافذ السيارات ويشكل قطرات ماء صغيرة. تكمن طريقة تشكل المطر في قلب هذه الظاهرة. يحتوي الغلاف الجوي على جزيئات صغيرة تسمى "نوى التكثيف" أو "نوى توليد البَرَد" التي تنشأ من الانفجارات البركانية والعواصف الرملية والتلوثات المختلفة .
عندما يتكثف بخار الماء ، فإنه يلتصق بهذه الجسيمات المجهرية. إذا كان لدينا ما يكفي من أبخرة المياه المكثفة هذه ، فإن تراكم المليارات منها يشكل غيومًا. إذا كانت درجة الحرارة باردة بدرجة كافية ، فإن الماء حول قلب التكثيف يتحول إلى جليد. إذا لم تكن هناك ريح ، ستصل كل هذه القطرات إلى الأرض بسرعة ، لكن الشكل المعقد للهواء في الطبقات العليا يجعلها تتحرك لمسافات طويلة وتغير شكل السحب.
إذا تكثفت كمية كبيرة من الماء حول جزيء ما ، أو إذا حدث انخفاض في درجة الحرارة ، سيرتفع الماء إلى السطح مرة أخرى. من الجيد معرفة أن السحب تأتي بأشكال وأحجام وارتفاعات مختلفة. حتى بالقرب من الأرض ، تتشكل هذه الغيوم على شكل ضباب.
إجابة أكثر دقة لمسألة كيفية تشكل المطر
في استمرار هذا النص ، سوف نتحدث بشكل أكثر دقة قليلاً عن كيفية تشكل المطر من أجل جمع معلومات أفضل للإجابة على سؤال حول كيفية تشكل المطر. في الواقع ، يحتوي الهواء على قطرات من بخار الماء ، وتعرف كمية الماء في كتلة معينة من الهواء الجاف باسم "نسبة الخلط". تُعرف النسبة المئوية الإجمالية لبخار الماء التي يمكن للهواء الاحتفاظ بها عند درجة حرارة معينة باسم "الرطوبة النسبية".
نقطة الندى وتشبع الهواء
يعتمد مقدار بخار الماء الموجود في جزء من الهواء ويتحول إلى غيوم بسبب التشبع على درجة الحرارة. قبل أن يتشبع الهواء ، يجب أن نشير إلى أن الهواء الأكثر دفئًا ، قبل التشبع ، يحتوي على بخار ماء أكثر من الهواء البارد. نتيجة لذلك ، تتمثل إحدى طرق تشبع الهواء في تبريده ، والذي يتم تحديده بواسطة " نقطة الندى ".
تجلط الدم
يجب البحث عن طريقة أخرى لتكوين المطر في "الاندماج". يحدث التوحيد عندما تتحد قطرات المطر لتكوين قطرات أكبر. عادة ما تتسبب مقاومة الهواء في بقاء قطرات المطر ثابتة في السحابة. عندما يكون هناك اضطراب في الهواء ، تنتج قطرات أكبر عن طريق اصطدام قطرات المطر. مع تدفق هذه القطرات ، تستمر عملية التخثر ونتيجة لذلك تصبح قطرات المطر ثقيلة بما يكفي للتغلب على مقاومة الهواء والوصول إلى الأرض على شكل مطر.
اختبار تكوين المطر
الآن وقد تعلمنا تمامًا كيف يتكون المطر ، نريد عرض تجربة للتحقق من كيفية تشكل المطر.
المواد اللازمة لاختبار تكوين المطر
المواد التي نحتاجها لإجراء هذا الاختبار هي:
- مرطبان مربى
- لوحة من السيراميك
- ماء ساخن
- 4 قطع ثلج
كيف تفعل الاختبار
صب الماء في مرطبان المربى حتى يصل ارتفاعه إلى حوالي 5 سم. ثم ضع اللوحة الخزفية على وعاء المربى. في هذه المرحلة ، انتظر لمدة 3 دقائق ثم ضع قطع الثلج على الطبق. بعد ذلك ، ستشاهد كيف تعمل دورة المطر.
0 تعليقات