ما المقصود بالرطوبة الجوية؟

إن الهواء الذي يحيط بك حاليًا يحتوي على كمية من الماء، وطبعًا لا يكون هذا الماء بشكله السائل، بل يكون على شكل بخار، فمثلًا مع كل زفير تزفره أثناء تنفسك تخرج كمية من بخار الماء إلى الهواء، وبدون وجود بخار الماء في الجو سيصبح الطقس مماثلًا لطقس المريخ، ومن الجدير بالذكر أنّ كمية هذا البخار في الجو، أو نسبة الرطوبة فيه له دور مهم جدًا في تحديد الطقس بشكل يومي، ولهذا السبب تشعر بالحرارة وتزداد نسبة التعرق في الأيام الصيفية الحارّة والمشمسة.

وبعبارة أكثر دقة، يمكن تعريف الرطوبة الجويّة بأنها كمية بخار الماء الذي يوجد في الجو، ويمكن تصنيف هذا المصطلح إلى قسمين هما: الرطوبة النسبية، والرطوبة المُطلقة، ولكن قبل شرح هذين المصطلحين، يجب عليك أولًا أن تفهم طريقة وصف الهواء بالاعتماد على كمية بخار الماء (الرطوبة) فيه، حيث:

• الهواء الجاف: وبهذه الحالة يكون الهواء خالٍ من بخار الماء.
• الهواء الرطب: وعندها يحتوي الهواء على كمية محدودة أو صغير من بخار الماء.
• الهواء المشبع: وهذه المرحلة يكون الهواء مشبع ببخار الماء، حيث أنه لا يتحمل إضافة واحتواء المزيد منه.

ويمكن تعريف مفهوم الرطوبة المطلقة (بالإنكليزية Absolute humidity) بأنه القيمة التي تنتج عن قسمة كتلة محددة من بخار الماء على كتلة الهواء عندما يكون جافًا مع حجم هواء ودرجة حرارة محددين، فكلما كانت درجة حرارة الهواء أكبر (ساخن)، تزداد قدرت الهواء على احتواء بخار الماء، وهذا يفسر قلّة التعرّق في فصل الشتاء وزيادته خلال فصل الصيف، ويمكن التعبير عن قيمة الرطوبة المطلقة في الهواء بواحدة الغرام من الرطوبة لكل متر مكعب من الهواء؛ أي (g/m3).

أما بالنسبة للرطوبة النسبية (Relative humidity)، فهي تساوي نتيجة قسمة نسبة بخار الماء الذي يوجد في حجم محدد من الهواء على نسبة بخار العظمى التي يمكن أن يصل إليها ويتحملها في درجة الحرارة ذاتها بعد ضربها بـ 100، وبمعنى آخر، تعرّف الرطوبة النسبية بكمية بخار الماء التي يستطيع الهواء تحملها قبل أن يبدأ بخار الماء بالوصول إلى مرحلة الإشباع ويتكاثف مؤديًا إلى تشكيل قطرات ماء سائلة، وإذا بلغت الرطوبة النسبية مقدار 100% هذا يعني أنّ الهواء قد تم إشباعه تمامًا ببخار الماء ولا يتحمل المزيد، وهذا يزيد احتمالية سقوط المطر، ولكن هذا لا يعني بالضرورة أنّه يجب أن تبلغ الرطوبة النسبية 100% لكي تمطر، كما تقل الرطوبة النسبية مع الاقتراب إلى سطح الأرض.

يمكن اعتبار الإنسان حساس جدًا لنسية الرطوبة، فالجلد يعتمد بشكل أساسي على الهواء لكي يتخلص من الرطوبة، فمن خلال عملية التعرّق يقوم جسمك بتقليل درجة حرارة الجسم عند ارتفاعها (أي يقوم بعملية تبريد) ويحافظ على درجة حرارة الجسم طبيعية، وعندما ترتفع الرطوبة النسبية إلى 100% لن يقوم العرق بالتبخر بالهواء، مما يرفع من درجة الحرارة الفعلية في الجسم وتشعر بالحرارة وتزداد كمية التعرّق بشكل كبير.

وعندما تكون الرطوبة النسبية منخفضة، قد تشعر بالبرد على الرغم من درجات الحرارة غير المنخفضة، وذلك يعود إلى تبخر العرق بسهولة وبسرعة من على سطح الجسم، مما يساهم في تبريد جسمك، فمثلًا إذا كانت درجة الحرارة 26 درجة مئوية وكانت الرطوبة النسبية صفر بالمئة، تبدو درجة الحرارة إلى أجسامنا 21 درجة مئوية، حيث تمثل العلاقة بين الرطوبة النسبية ودرجة حرارة الهواء الجاف وفق المخطط التالي:

يعبر مفهوم الرطوبة الجوية عن كمية بخار الماء في الهواء الجوي، تتغير هذه الكمية بشكل مستمر ومن مكان لآخر، وتشكل أحد عوامل التحكم الرئيسية للمناخ والطقس، لها علاقة بهطول الأمطار، والضغط الجوي، ودرجة الحرارة، وغيرها من المتغيرات.

تؤثر كمية الرطوبة الجوية على نوعية الطقس لعدة أسباب أهمها:

• يقوم بخار الماء الموجود في الهواء الجوي بامتصاص كمية كبيرة الحرارة الناتجة عن الأرض والشمس، وبالتالي فهو يساهم بتعديل درجة الحرارة.
• تزداد إمكانية تشكل العواصف بازدياد نسبة الرطوبة الجوية.
• يساهم بحدوث الهطولات المطرية، عن طريق عمليات التكثيف لتشكيل الغيوم والترسيب لهطول الأمطار.

مصادر الرطوبة الجوية:

يعتبر تبخر مياه المسطحات المائية الموجودة على سطح الأرض المصدر الأساسي للرطوبة الجوية، وتختلف نسبة الرطوبة الجوية ودرجة إشباع الهواء الجوي ببخار الماء من مكان إلى آخر ومن وقت إلى آخر، وذلك بسبب اختلاف درجة الحرارة، تزداد نسبة التبخر وبالتالي كمية الرطوبة الجوية بازدياد درجة الحرارة، عندما تصل نسبة بخار الماء في الهواء الجوي إلى حدها الأقصى يسمى الهواء عندها بالمشبع.

وعلى هذا الأساس ظهر مفهوم الرطوبة النسبية والتي هي كمية بخار الماء في الهواء مقارنة بكميته في حالة الإشباع عند درجة الحرارة نفسها، تعادل الرطوبة النسبية للهواء في حالة الإشباع 100%، وعلى هذا الأساس تتراوح الرطوبة الجوية النسبية بين 0 و100%، وهي نادراً ما تنخفض عن 30% أو ترتفع أكثر من 95% بالقرب من سطح الأرض.

عند انخفاض درجة الحرارة تقل قدرة الهواء بالاحتفاظ ببخار الماء، يحدث ذلك بشكل مثالي في طبقات الجو العليا أو عند قمم الجبال العالية، ويؤدي ذلك إلى تكاثف بخار الماء وتجمعه حول نواة معينة في الهواء على شكل سحابة صغيرة أو ضباب، ينتج عن عملية التكثيف هذه حرارة تنشتر في الهواء وترفع درجة الحرارة ما يؤدي إلى ارتفاع السحب إلى مكان أعلى، ولكن تحجب هذه الغيوم الإشعاع الشمسي وتؤدي إلى تبريد الهواء.

يجب التمييز بين مفهوم الرطوبة النسبية للهواء والرطوبة المطلقة أو كثافة الهواء، تعادل الرطوبة المطلقة كمية بخار الماء الفعلية في الهواء الجوي، أي الرطوبة التي نشعر بها، أما الرطوبة النسبية فهي كمية بخار الماء في الهواء الجوي بالمقارنة مع كميته عند الإشباع وبنفس درجة الحرارة، ويعبّر عنها بنسبة مئوية، على سبيل المثال يحتوى الهواء في المناطق الصحراوية الاستوائية على كميات كبيرة من بخار الماء، تكون الرطوبة المطلقة لهذا الهواء مرتفعة أما قيمة الرطوبة النسبية فتكون منخفضة بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

علاقة الرطوبة الجوية بالصحة:

يؤثر مستوى الرطوبة الجوبة على جوانب صحية متعددة، وخاصة في حال كنت تعاني من الربو أو الحساسية أو غيرها من الأمراض الرئوية، حيث تزيد نسبة الرطوبة المرتفعة من نمو نوع معين العفن أو العت المنزلي قد يكون المسؤول عن تحريض نوبة الربو أو مفاقمة حالته، كما يمكن أن يؤدي التعرض المستمر لمستويات الرطوبة المرتفعة إلى ظهور الحساسية الجلدية أو تهيج العينين والأغشية المخاطية، يتراوح المجال المثالي للرطوبة النسبية داخل منزلك بين 30% إلى 50%.