محتويات
تجف منشفه مبلله عندما تترك في الشمس
بسبب عملية التبخر .
تجف منشفه مبلله عندما تترك في الشمس بسبب عملية التبخر، حيث أن من أهم التطبيقات التي تحدث في يومنا وتظهر فيها عملية التبخر بصورة واضحة جلية هي عملية تجفيف الملابس والأشياء بواسطة الشمس من خلال تبخير الماء الموجود في الملابس والمعرض مباشرة جهة الشمس.
يتم تحويل الماء إلى بخار ماء يتصاعد في الهواء وينضم لنسبة بخار الماء الموجودة في الغلاف الجوي حتى يحدث التوازن بين الغازات والأبخرة الموجودة، فالغازات والأبخرة إذا زادت عن حدها تتسبب في مشاكل كثيرة فمثلًا عندما زادت نسبة ثاني أكسيد الكربون في الجو حدث الاحتباس الحراري الذي يعتبر من أهم التحديات التي تواجهنا اليوم، لذلك عملية التبخر من العمليات التي تشارك في عملية التوازن من خلال دورة المياه.
التبخر من العمليات التي تحدث بشكل متكرر في حياتنا اليومية، فإذا قررت أن تشرب كوبًا من الشاي الساخن وأنت من كثيري الملاحظة، فلا بد أنك ستلاحظ البخار المتصاعد من الآلة المستخدمة، فهذا البخار هو الماء ولكنه تحول من الطور السائل إلى الطور الغازي.
هذا بالضبط ما يحدث في عملية التبخر، التبخر هو عملية تحول السائل إلى غاز أو بخار، حيث تخضع جزيئات الماء لمجموعة من التغيرات بسبب الشمس أو الجو الحار فتنتقل بشكل تلقائي من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية والتبخر عكس التكثف، وكلاهما يحدثان في دورة المياه حتى يحدث التوازن في الأجواء، كما أن هناك خلطًا بشكل دائم بين الغليان والتبخر فالتبخر يحدث في وجود حرارة بدرجات مختلفة ولا بد من انتظار درجة حرارة معينة، أما الغليان فلا، لا بد أن يصل الماء إلى درجة حرارة معينة حتى يغلي الماء وتكون هذه هي درجة الغليان.[1][2]
كيف تتم عملية التبخر
هل تساءلت يومًا عن ماء المطر والضباب من أين يأتي، أو هل صادفك يومًا سؤال لطفل من هذا القبيل، الإجابة أن الماء دائمًا هنا، أي أن الماء الذي نشربه اليوم يمكن أي يكون ماءً متصاعدًا من دماء الحيوانات أو من أي وسيلة أخرى كان بها ماء وتبخرت وتراكمت على هيئة سحب.
ثم تساقطت الأمطار من خلال آليات معينة وتجمعت في الأرض في شكل مياه جوفية وها نحن ذا نشربها الآن بعد مرور آلف السنين عليها وهذا ما يحدث دائمًا، وهذه العملية تسمى دورة المياه والتي تتكون من عدة مراحل، فدورة المياه هي الدورة الهيدرولوجية وهي العملية التي ينتقل بها الماء من مكان إلى آخر فوق سطح الأرض وتحته، وفيها تتحرك المياه حول الأرض في أماكن مختلفة، وهذا يعني أن نسبة المياه الموجودة على الأرض ثابتة نسبيًّا منذ نشأة هذا الكوكب.
يحتوي سطح الأرض على نسبة عالية من المياه المالحة الموجودة في المحيطات والبحيرات، ويحتوي على نسبة ضئيلة من المياه العذبة، لذلك كان لا بد من إيجاد وسيلة أخرى للحصول على المياه العذب، وكان الحل هو دورة المياه.
تتكون دورة المياه من عدة مراحل أهمها، عملية التبخر وبها تبدأ دورة المياه، فمن خلال هذه العملية يتم تحويل الماء المالح الموجود في المحيطات والكثير من أنواع المياه الأخرى إلى الحالة الغازية وهي الحالة التي يسمى فيها الماء ببخار الماء، فيترك الماء سطح الأرض ويدخل الغلاف الجوي على هيئة غاز.
%90 من بخار الماء في الهواء يأتي من المياه السطحية، والمقصود بها المحيطات والأنهار والبحيرات، والباقي يأتي من مصادر أخرى مثل النباتات، ويتصاعد مع بخار الماء الكثير من الشوائب مثل الملح والصخور والمعادن، ولكن لأن التبخر يعتبر عملية تنقية، فإنه مع تسخين مياه البحر يتم تنقيتها من الشوائب وتسقط على هيئة أمطار عذبة نقية.[3]
كيف تتكون الأمطار
من خلال التبخر والتكاثف .
تحدثنا عن دورة المياه وأن أول مرحلة فيها هي التبخر، حيث يتصاعد المياه مع وجود درجة حرارة عالية على هيئة غاز وهو بخار الماء ويتداخل مع بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي، والذي يسبب تكون الغيوم في السماء وثقلها بالماء أو البخار.
بخار الماء هو الذي يسبب رطوبة الغلاف الجوي كما أنه مهم في تكوين الندى والصقيع والسحب، ويوجد بخار الماء بشكل مكثف في طبقة التروبوسفير والتي ترتفع بمقدار 10 إلى 13كم عن سطح الأرض، وبعدما يتكون بخار الماء وتتجمع جزيئاته بشكل كثيف تأتي المرحلة الثانية من عملية دورة المياه وهي عملية التكاثف.
حتى تسقط الأمطار لا بد من إكمال دورة المياه، والمرحلة التالية فيها هي التكاثف، والتكاثف أو التكثيف هو عملية تحويل بخار الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة ، ويحدث التكاثف عندما يحتوي الهواء على كمية من بخار الماء اكثر مما يتلقاها من سطح الأرض في درجات الحرارة السائدة.
يحدث التكاثف عندما يصطدم بخار الماء بسطح بارد أي يحدث نتيجة للتبريد أو اختلاط الكتل الهوائية بدرجات حرارة مختلفة، فيتم إطلاق بخار الماء على هيئة أمطار وذلك بمساعدة عوامل أخرى مثل الرياح التي تساعد في عملية تحريك جزيئات السحب والتي تعمل على سقوط الأمطار.[3][4]
ما الهدف من عملية التبخر
- الحفاظ على ثبات نسبة المياه.
- الحصول على مصدر للمياه العذبة.
- تطبيقات حياتية.
لعملية التبخر فوائد كثيرة على الإنسان والبيئة، فعملية التبخر هي المرحلة الأولى والمهمة في دورة المياه التي تؤدي إلى هطول الأمطار، كما تشارك عملية التبخر في بعض التطبيقات الحياتية المهمة التي يستفيد منها الإنسان مثل:
الحفاظ على ثبات نسبة المياه: سطح الأرض يحتوي على %75 ماء والباقي يابسة، أكثر من %97 من هذه المياه مياه مالحة لا يمكن للإنسان الاستفادة منها في مياه الشرب، والنسبة الباقية من للمياه مياه عذبة، ثلثا هذه المياه مياه متجمدة في شكل ثلج وجليد وأنهار جليدية وغطاء جليدي.
النسبة المتبقية هي مياه سائلة يمكن أن يستفيد منها الإنسان كمصدر لمياه الشرب، وهذه النسب هي نسبة ثابتة على مر العصور، فلا تقل هذه النسبة إلا بحدوث بعض المشكلات، وأساس ثبات هذه النسبة هي دورة المياه والذي يعتبر التبخر أول مرحلة فيها وأساسها فلولا تبخر الماء وتكثفه لما حدثت عملية التكثف ولم تنزل الأمطار، لذلك عملية التبخر عملية مهمة في الحفاظ على نسبة المياه على سطح الأرض فحدوث أي مشكلة في هذه النسبة يؤدي إلى تفاقم المشكلات.
الحصول على مصدر للمياه العذبة: كما ذكرنا أن نسبة المياه العذبة نسبة ضئيلة مقارنة بنسبة المياه المالحة، لذلك من الضروري توفر مصدر آخر للمياه وفي نفس الوقت الحفاظ على نسبة المياه على كوكب الأرض، وهذا المصدر الثاني هو الأمطار، ولا يمكن الحصول على المطر إلا من خلال عملية تبخر المياه من الأنهار والمحيطات وتكثيفه ونزوله على سطح الأرض وتخزينه كمياه جوفية ومن ثم استخدامه فيما بعد كمصدر لمياه الشرب.
تطبيقات حياتية: للتبخر العديد من الاستخدامات الحياتية التي يستخدمها الإنسان لتسهيل حياته، ومنها عملية تجفيف الملابس في الشمس، حيث تجف الملابس المبللة إذا وضعناها في الشمس وذلك من خلال تحويل الماء السائل في الملابس إلى بخار ماء ومن ثم تجف الملابس بسرعة، كما أن الإنسان يستخدم عملية التبخر في الحصول على الملح، حيث يمكننا تشكيل ملح طبيعي وصناعي من خلال هذه العملية.[1][3][4]
