الرطوبة والرطوبة النسبية هما مصطلحان مترابطان لكن مختلفين في المعنى، فالرطوبة هي مقدار بخار الماء الموجود في الهواء، ويمكن التعبير عنها بطرق مختلفة، فهناك الرطوبة المطلقة، وهي كتلة بخار الماء لكل حجم من الهواء (جرام/متر مكعب)، وهناك الرطوبة النوعية، وهي كتلة بخار الماء لكل كتلة من الهواء الرطب (جرام/كيلوجرام)، وكليهما تعطي فكرة عن كمية الماء الفعلية في الجو، بغض النظر عن درجة الحرارة.
أما الرطوبة النسبية فهي هي نسبة كمية بخار الماء الموجودة حالياً في الهواء إلى الكمية القصوى التي يمكن أن يحملها، فإذا كانت الرطوبة النسبية 100%، فهذا يعني أن الهواء مشبع تماماً، وأي تبريد إضافي سيؤدي إلى تكاثف الماء (ضباب، ندى، أو مطر)- كما قال سبحانه وتعالى «وَمَثَلُ الَّذِينَ يُنفِقُونَ أَمْوَالَهُمُ ابْتِغَاءَ مَرْضَاتِ اللَّهِ وَتَثْبِيتًا مِّنْ أَنفُسِهِمْ كَمَثَلِ جَنَّةٍ بِرَبْوَةٍ أَصَابَهَا وَابِلٌ فَآتَتْ أُكُلَهَا ضِعْفَيْنِ فَإِن لَّمْ يُصِبْهَا وَابِلٌ فَطَلٌّ وَاللَّهُ بِمَا تَعْمَلُونَ بَصِيرٌ»، «265 - البقرة».
وتعتمد الرطوبة النسبية بشكل كبير على درجة الحرارة؛ فالهواء الدافئ يستطيع حمل كمية أكبر من بخار الماء مقارنة بالهواء البارد ، فلو عند درجة حرارة 30ْم يحمل الهواء كحد أقصى حوالي 30 جرام بخار ماء لكل متر مكعب، و كان الهواء يحتوي فعلياً على 15 جرام/م³ فإن الرطوبة النسبية هي 50%.
- كم نسبة الرطوبة في الغلاف الجوي؟
نسبة الرطوبة في الغلاف الجوي ليست ثابتة، لأنها تعتمد على المكان، الارتفاع، ودرجة الحرارة، فمتوسط نسبة بخار الماء في الهواء يشكل تقريبًا 0.25% من كتلة الغلاف الجوي كمعدل عالمي، ولكن النسبة الحجمية (من حيث الحجم أو المول) تتراوح بين أقل من 0.1% في المناطق الباردة والجافة (القطبين) حتى 4% في المناطق المدارية الحارة والرطبة، وحوالي 99% من بخار الماء موجود في أول 5 كم من الغلاف الجوي (التروبوسفير)، لأنه قريب من مصادر التبخر (المحيطات والبحار) ، وكلما ارتفعنا، تقل الرطوبة بسرعة شديدة، وفي الستراتوسفير وما فوق، الرطوبة شبه معدومة.
أما الرطوبة النسبية في الغلاف الجوي القريب من سطح الأرض فيمكن أن تتراوح من 0% (هواء صحراوي جاف) إلى 100% (هواء مشبع ) يؤدي لتكاثف، وعليه يمكن القول إن الغلاف الجوي يحتوي في المتوسط على 0.25% بخار ماء بالكتلة، لكن هذه النسبة يمكن أن تتغير من أقل من 0.1% في المناطق الباردة الجافة إلى نحو 4% في المناطق الحارة الرطبة، ومعظم هذا البخار موجود في الطبقات المنخفضة من الجو.
- ما تأثير الرطوبة على الطقس؟
تأثير الرطوبة على الطقس كبير وواضح، لأنها تتحكم في كمية بخار الماء في الغلاف الجوي، وهذا البخار هو أحد أهم عناصر الطقس، وأهم التأثيرات هي:
1. الإحساس بدرجة الحرارة:
في الأجواء الحارة، فإن ارتفاع الرطوبة النسبية يقلل من تبخر العرق من الجلد، فيشعر الإنسان بحرارة أعلى من الفعلية «ظاهرة «معامل الحرارة أو الحرارة الظاهرية أو مؤشر الحرارة - Heat Index»؛ فالرطوبة العالية تجعل الطقس الحار يبدو أكثر حرارة مما هو عليه فعلياً، ويحدث هذا لأن العرق لا يتبخر من الجلد بسهولة في الهواء المشبع بالرطوبة، مما يقلل من قدرة الجسم على تبريد نفسه. لذا، فإن الطقس الذي تكون فيه درجة الحرارة 35 °م مع رطوبة عالية قد يبدو وكأنه 45ْ م . أما في الأجواء الباردة، فإن ارتفاع الرطوبة يجعل الهواء أكثر قسوة على الجسم لأن الرطوبة تعزز فقدان الحرارة في الرياح الباردة أي تقلل من تبريد الرياح (Wind Chill).
2. تكوّن الضباب والندى والصقيع:
عندما تصل الرطوبة النسبية إلى 100%، ويبرد الهواء، يتكاثف بخار الماء ليكوّن ندى أو ضباب أو سحب منخفضة، وفي البرد الشديد، يتكاثف بخار الماء مباشرة كبلورات ثلجية (صقيع).
3. تشكّل الغيوم وهطول الأمطار:
إذا كانت الرطوبة عالية فإنها توفر البخار اللازم لتشكل السحب، وعندما يرتفع الهواء الدافئ (بخاء الماء) والرطب إلى طبقات الجو العليا، فإنه يبرد ، ويتكثف إلى قطرات ماء أو بلورات ثلجية، مما يؤدي إلى تكوين السحب، وعندما تصبح هذه القطرات ثقيلة جدًا، تسقط على شكل أمطار أو ثلوج أو برد.
4. العواصف والأمطار الغزيرة:
في المناطق المدارية، فإن الرطوبة العالية مع الحرارة تؤدي إلى طاقة كامنة كبيرة، وهذا يزيد احتمالية حدوث العواصف الرعدية والأعاصير.
5. جودة الهواء:
في الرطوبة العالية، تبقى الجسيمات الملوثة عالقة في الهواء فترة أطول، مما قد يزيد من تلوث الهواء ، أما في الرطوبة المنخفضة جداً، فتؤدي إلى جفاف الجلد والأغشية المخاطية وزيادة الغبار.
6. الظواهر الجوية المتطرفة:
عندما تكون الرطوبة شديدة فهي مصدر هام للطاقة الكامنة التي تغذي العواصف الرعدية والأعاصير؛ فكلما زادت الرطوبة، زادت الطاقة المتاحة لتكوين هذه الظواهر الجوية القوية.
7. دورة المياه:
الرطوبة هي جزء أساسي من دورة المياه، والتبخر ينقل بخار الماء إلى الغلاف الجوي، حيث يتكثف ويشكل السحب، ثم يعود إلى الأرض على شكل أمطار أو ثلوج، وهذه الدورة ضرورية للحياة على الأرض.
- لماذا جو البحرين رطب؟
جو البحرين رطب لعدة أسباب طبيعية ومناخية مرتبطة بموقعها الجغرافي وخصائص البيئة المحيطة ، والأسباب تنحصر في التالي:
1. الإحاطة بالماء من ثلاث جهات:
البحرين عبارة عن جزر في الخليج العربي، والمياه المحيطة هي المصدر الأساسي لبخار الماء. كما أن الإشعاع الشمسي العالي فيها يجعل حرارة الشمس العالية تُسرّع عملية التبخر من سطح البحر، مما يزيد الرطوبة في الهواء فوق الجزر.
2. ضحالة مياه الخليج العربي:
إن الخليج العربي ضحل نسبيًا، مما يعني أن مياهَه تسخن بسرعة في الصيف وتبقى دافئة نسبيًا في الشتاء ، وهذا يؤدي إلى تبخر مستمر وكميات عالية من بخار الماء في الجو طوال العام. للعلم ، يعتبر الخليج العربي هو الأكثر حرارة عالمياً إذ تصل حرارته إلى 33ْ م تقريباً.
3. قلة الرياح الباردة الجافة:
معظم الرياح التي تصل البحرين صيفاً تأتي من اتجاه البحر أو من مناطق رطبة قريبة، وليست رياحاً قارية جافة، وهذا يرفع الرطوبة.
4. صغر المساحة وقرب كل نقطة من الساحل:
أي مكان في البحرين قريب جداً من البحر (أقصى بعد عن الساحل أقل من 5–10 كم)، لذلك يؤثر الهواء الرطب القادم من البحر في جميع المناطق.
5. تأثير الحرارة العالية:
في الصيف، درجات الحرارة المرتفعة تجعل الهواء قادراً على حمل كمية أكبر من بخار الماء، فإذا كان المصدر (البحر) قريباً، ترتفع الرطوبة النسبية.
6. تأثير الانخفاض في فروق الضغط الجوي:
انخفاض فرق الضغط الجوي بين الهند وشبه الجزيرة العربية وكذلك انخفاض فرق الضغط الجوي بين أوروبا والربع الخالي (شبة الجزيرة العربية)، وهذا يؤدي إلى انخفاض الرياح التي تبدد الرطوبة، وهذا الصيف لم تدم رياح البارح إلا أياماً معدودة بدلا من بقائها سابقا 40 إلى 50 يوماً.
