یخ زدن آب در کویر!

یخچال مؤیدی در کرمان: ساخته شده در دوره‌ی صفوی، گنبد بالای یخدان در تصویر دیده می‌شود. (منبع تصویر: diibache.ir)

کویر‌ و بیابان‌ مناطق بزرگی از کشور ما را تشکیل داده است و در تابستان‌ها گرم‌ترین نقطه‌ی ایران و گاه جهان در کویرهای ایران است. در تابستان دمای هوا در بعضی از مناطق در دشت لوت به ۷۰ درجه‌ی سانتیگراد بالای صفر هم رسیده است. در زمستان اما دمای هوای روزهای کویری پایین‌تر از تابستان است ولی باز هم روزهای کویر حتی در زمستان هم گرم‌اند. مثلاً دمای شهر کرمان در روزهای تابستان به ۴۰ درجه می‌رسد و در روزهای زمستان به ۱۵ درجه‌ی سانتیگراد. اما نکته‌ی جالب درباره‌ی دمای هوای مناطق کویری این است که شب‌ها دمایی بسیار پایین‌تر از روز دارند. در شب کویری مثلاً در همان کرمان در تابستان در یک روز مشخص دما به ۱۹ درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد. اما در زمستان در مناطقی کویری دمای هوای به زیر صفر هم می‌رسد و در آنجا آب‌های سطحی در بعضی شب‌های زمستان یخ می‌زنند (مانند کرمان در آذرماه در جدول زیر). در قدیم از همین شب‌های سرد زمستانی در بعضی مناطق کویری استفاده می‌کرده‌اند و یخ می‌ساخته‌اند. این یخ‌‌ها را در یخ‌دان‌های سنتی انبار می‌کرده‌اند برای روزهای گرم تابستان (در مطلب چرا‌ آب رنگی از پیمانه خارج نمی‌شود؟ به چگونگی کارکرد این یخدان‌ها پرداخته‌ایم). امروزه به این یخدان‌ها، یخچال سنتی هم می‌گویند. عکس بالا تصویر یکی از یخ‌دان‌های قدیمی شهر کرمان است که گنبد و دیواره‌ی آن در تصویر دیده می‌شود.

دمای دو شهر از شهرهای ایران در دو روز مختلف سال در جدول بالا آمده است. شهر کرمان در حاشیه‌ی کویر و بندر انزلی در حاشیه‌ی دریای خزر.

دماها در دو روز گرم اوایل تابستان و سرد اواخر پاییز ثبت شده‌اند. (منبع: accuweather.com)

حالا کمی از کویر دور شویم و دمای شهرهای شمالی کشور را در روز و شب با هم مقایسه کنیم: مثلاً بندر انزلی. دمای این شهر در یکی از روزهای گرم‌ تابستان به ۳۳ درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد و در شب به ۲۷ درجه‌ی سانتیگراد. شهرهای دیگر شمالی را هم بررسی کنید. اختلاف دمای روز و شب آنها کم است کاملاً بر خلاف شهرهای خشک کویری. چه عاملی در اینهمه تفاوت مؤثر است؟ خوب است به تفاوت اقلیم این دو شهر توجه کنیم. کرمان شهری در اقلیم گرم و خشک است و بندر انزلی شهری با اقلیم معتدل و مرطوب. رطوبت هوای این دو شهر بسیار با هم متفاوت است. در واقع بخار آب که در هوای شهرهای شمالی مثل بندر انزلی وجود دارد مانع اختلاف دمای زیاد شب و روز و هوای معتدل در این شهرها می‌شود، اما چطور؟

آب، مایع منحصر به فرد

آب ویژگی‌های منحصر به فرد فراوانی دارد. یکی از این ویژگی‌ها این است که برای تغییر دمای آن مقدار زیادی انرژی لازم است. یعنی اگر بخواهیم دمای یک کیلوگرم آب را یک درجه‌ی سانتیگراد بالا ببریم باید یک کیلوکالری انرژی صرف کنیم در حالی که برای همین مقدار بنزین ۰/۴ کیلوکالری انرژی لازم است یعنی بنزین را سریع‌تر می‌شود گرم کرد تا آب. این عدد برای شن خشک خیلی کمتر و در حدود ۰/۲ است. در اصطلاح می‌گویند ظرفیت گرمایی ویژه‌ی آب بیشتر از اغلب مواد است. این ویژگی آب باعث می‌شود که تغییر دمای آن به انرژی زیادی نیاز داشته باشد. بنابراین هرچه ذرات بخار آب در هوا بیشتر باشد برای تغییر دمای هوا به انرژی بیشتری نیاز است. در نتیجه در شهرهای حاشیه‌ی دریاچه‌ی خزر که رطوبت هوا در آنها بالاست تغییر دما به سختی رخ می‌دهد در حالی که در آب و هوای خشک در بود و نبود خورشید در آسمان روز و شب، به سادگی دما بالا و پایین می‌رود چون هم رطوبت هوا بسیار کم است و هم شن فراوان است.

تصویری از ساحل دریاچه‌ی خزر (منبع تصویر: Wikimedia Commons)

این ویژگی آب باعث پدیده‌های متفاوتی می‌شود. مثلاً در ساحل دریاها در روز باد از دریا به ساحل می‌وزد و در شب از ساحل به دریا. در طول روز هوای بالای سطح ساحل که شنی است زود گرم می‌شود ولی هوای بالای دریا که بخار آب زیادی دارد دیر گرم می‌شود و در نتیجه خنک می‌ماند. هوای گرم ساحل چگالی کمتری دارد و بالا می‌رود و در نتیجه هوای خنک بالای دریا به سمت ساحل می‌آید که همان نسیم دریا به ساحل است. در طول شب آب دریا و هوای مرطوب بالای آن که در طول روز و به‌تدریج گرم شده است طول می‌کشد تا خنک شود و در نتیجه در شب هوای بالای سطح آب هنوز گرم است در حالی که با رفتن خورشید، هوای ساحل زود خنک شده است. این بار هوای گرم و مرطوب بالای سطح دریا به سمت بالا می‌رود و در نتیجه هوای خنک ساحل به سوی دریا می‌رود و نسیمی خنک از ساحل به دریا حس می‌شود. در این پدیده که آب دریا دیرتر سرد می‌شود عامل دیگری هم مؤثر است که در این مطلب به آن نپرداختیم و آن هم گرمایی است که آب مایع نیاز دارد تا به بخار تبدیل شود و به آن گرمای نهان تبخیر آب می‌گویند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگو شرکت کنید؟
نظری بدهید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل(ایمیل شما محفوظ است) شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

9 − 5 =