يحدث الانقلاب الحراري حين تزداد حرارة الهواء مع الارتفاع داخل طبقة معينة. وقد يبرد الهواء القريب من الأرض ليلا أكثر من الهواء فوقه؛ فلا يلزم أن يصبح الجو أبرد كلما صعدنا قليلا. [1]
الخلاصة السريعة
لماذا يساعد الليل الهادئ؟
بعد الغروب يبرد سطح الأرض وقد يبرد الهواء الملامس له أكثر من الهواء الأعلى. تساعد السماء الصافية وضعف الرياح على ذلك؛ فالرياح الأقوى تمزج الطبقات. هذه آلية لانقلاب قريب من السطح، وليست وصفا لكل الانقلابات الممكنة. [1]
قاع الوادي والرطوبة
ينساب الهواء الأبرد على المنحدرات نحو المواضع المنخفضة ويتجمع فيها. وإذا توفر بخار ماء كاف وبرد الهواء حتى قرب نقطة الندى، يمكن أن يتكون ضباب الوادي. لهذا لا تكفي مشاهدة طبقة حرارية مقلوبة وحدها للجزم بأن الرؤية ستنخفض. [2]
تمرين: اصعد في الملف، لا على السفح
تخيل عمودا رأسيا واحدا فوق موضع ثابت في قاع واد. نعطي أربع قراءات متزامنة عند ارتفاعات 0 و 100 و 300 و 600 متر، مرجعها قاعدة هذا العمود. درجات الحرارة، بالترتيب، هي 2 و 4 و 6 و 3 مئوية. هذا ترتيب تعليمي مؤلف؛ الصفر بداية مقياس الارتفاع هنا، وليس مستوى سطح البحر.
تتبع النقاط من الأسفل إلى الأعلى: ترتفع القيمة من 2 إلى 4، ثم من 4 إلى 6، وبعد ذلك تنخفض من 6 إلى 3. في الجزء السفلي الممثل بالنقاط الثلاث الأولى نجد زيادة مع الارتفاع، وهذا اتجاه الانقلاب الذي عرّفناه. أما الانتقال إلى النقطة العليا فيعطي اتجاها معاكسًا، فلا تصف الرسم كله باتجاه واحد.
بين البداية وارتفاع 300 متر زيادة مقدارها أربع درجات، وبين 300 و 600 متر انخفاض قدره ثلاث درجات. والفرق بين أدنى نقطة وأعلاها درجة واحدة فقط؛ لو اكتفيت بهذين الطرفين لفاتك التفصيل الأوسط. لذلك يفيد ترتيب النقاط أكثر من اختزال الملف كله في فرق طرفيه.
الخطوط في رسمنا تصل النقاط لتسهيل القراءة. لم نعط حرارة كل سنتيمتر بين مستويين، فلا يحدد هذا التمرين الارتفاع الدقيق الذي يبدأ عنده الانخفاض في الهواء الحقيقي. ولا تكشف درجات الحرارة وحدها مقدار بخار الماء؛ تظل خانة الضباب خارج ما تسمح الأرقام بحسمه.
والآن بدّل القيم، عند الارتفاعات نفسها، إلى 8 و 7 و 6 و 3. تنخفض الحرارة في كل انتقال صاعد بين النقاط. نحتفظ بالمحور والموضع والارتفاعات، لكن النتيجة تتغير لأن البيانات تغيرت. لا تسم هذه النسخة «الجو عند الظهر»؛ لم نعطها ساعة أو تاريخا، بل صنعنا ملفا ثانيا للمقارنة فقط.
لماذا لا يكفي مقياسان فوق أرض مختلفة؟
لنفترض بطاقة أخرى تقول: «درجتان قرب بيت في قاع الوادي، وست درجات قرب بيت على السفح». تبدو الأعداد مشابهة لجزء من ملفنا، لكن موقع المقياس الثاني تحرك أفقيا أيضا. لا يجوز لصق البطاقتين على العمود الرأسي المتخيل وكأنهما نقطتان منه؛ لقد غيرنا ترتيب التجربة ومواقعها.
في حل هذه البطاقة، اكتب أولا المقارنة التي تسمح بها: الموضع السفلي المعطى أبرد من الموضع الآخر بأربع درجات. ثم اطلب بيان الوقت ومرجع الارتفاع ومكان كل مقياس قبل رسم ملف رأسي. إذا اختلف وقتا القراءتين كذلك، فأضف هذا الاختلاف إلى وصف المقارنة، ولا تخفه وراء خط يصل الرقمين.
يمكنك الآن قراءة عنوان المقال بدقة: تبريد السطح وتجمع الهواء يفسران إمكان برودة القاع، أما اختبار اتجاه الحرارة رأسيا فيحتاج ملفا واضح المواقع. في المثال الأول عرفنا ترتيب النقاط فاستخرجنا زيادة ثم انخفاضا؛ وفي بطاقة البيتين عرفنا فرق موضعين فقط. لا تضف ضبابا أو موعدا لانتهاء الحالة إلى أي منهما دون معلومات أخرى.
المراجع
- NWS Louisville — الانقلاب الحراريhttps://www.weather.gov/lmk/inversion
- NWS — ضباب الجبال والوديانhttps://www.weather.gov/safety/fog-mountain-valley
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعته أدوات ذكاء اصطناعي. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.