متساوي الكثافة

خطوط تساوي الكثافة ( Isopycnals ) هي طبقات داخل المحيط تُصنّف بناءً على كثافتها، ويمكن تمثيلها بيانيًا بخط يصل بين نقاط ذات كثافة محددة أو كثافة محتملة . غالبًا ما تُعرض خطوط تساوي الكثافة بيانيًا لتسهيل تصور " طبقات " الماء في المحيط أو الغازات في الغلاف الجوي ، على غرار استخدام خطوط الكنتور في الخرائط الطبوغرافية لتوضيح التضاريس .

الأنواع

علم المحيطات

تتميز الكتل المائية في المحيط بخصائصها. ويمكن استخدام عوامل مثل الكثافة ودرجة الحرارة والملوحة لتحديد هذه الكتل وأصولها وموقعها في عمود الماء. تلعب الكثافة دورًا كبيرًا في تقسيم المحيط إلى طبقات. ففي أي مسطح مائي، تزداد الكثافة مع ازدياد العمق؛ حيث تتواجد الكتل المائية ذات الكثافة الأعلى في القاع، بينما تتواجد الكتل ذات الكثافة الأقل في الأعلى. وعادةً ما تكون المياه العذبة الدافئة أقل كثافة من المياه المالحة الباردة، وبالتالي تغوص المياه الباردة أسفل المياه الدافئة. تُستخدم خطوط تساوي الكثافة لعرض هذا التوزيع الرأسي للماء. ويمكن وصف الاختلافات في درجة الحرارة والملوحة على طول خطوط تساوي الكثافة بمصطلح " التشبع" . وهذا يُنشئ طبقات مائية متميزة ذات خصائص فيزيائية مختلفة. تُسمى هذه الظاهرة بالتطبق . وتُحافظ الاختلافات الكبيرة في الخصائص الفيزيائية والكيميائية بين الطبقات على ثباتها، مما يمنع اختلاطها. ويمكن أن تُؤدي الاضطرابات إلى اضطراب الحدود بين الطبقات، مما يُسبب انحنائها، وبالتالي ظهور خطوط تساوي الكثافة بشكل غير منتظم. تُعرف هذه الحدود باسم خطوط الكثافة (تالي، 162). ويمكن لعلماء المحيطات استخدام الطرق التي تتحول بها خطوط الكثافة المتساوية وخطوط الكثافة لتحديد القوة التي تسببت في الاضطراب تحت الماء.

خلط

يعمل كل من الاختلاط متساوي الكثافة والاختلاط ثنائي الكثافة معًا على مزج وتهوية المحيط بأكمله. يحدث الاختلاط متساوي الكثافة عندما تتحرك المياه السطحية نحو أعماق المحيط أفقيًا، على طول الطبقات متساوية الكثافة، لتستقر في طبقتها المناسبة التي تعتمد على كثافتها. [ 2 ] هذه العملية مهمة لتهوية المحيط بالأكسجين. أما الاختلاط ثنائي الكثافة فهو حركة المياه إما عن طريق الصعود أو الهبوط. ويحدث هذا الاختلاط رأسيًا، عبر حدود الطبقات متساوية الكثافة. تُعدّ عمليات الاختلاط هذه ضرورية لتوزيع المغذيات وصعود المياه الباردة من القاع. يُعدّ اختلاط المياه ذات الكثافة المتساوية أسهل من اختلاط المياه ذات الكثافات المختلفة، ولهذا السبب لا يحدث الاختلاط ثنائي الكثافة بنفس وتيرة الاختلاط متساوي الكثافة.

علم الأرصاد الجوية

في علم الأرصاد الجوية ، تُستخدم خطوط تساوي الكثافة لعرض طبقات الغازات المختلفة في الغلاف الجوي. في الغلاف الجوي، تؤدي درجات الرطوبة ودرجة الحرارة والضغط المتفاوتة إلى تغيير كثافة الهواء. لا تُستخدم خطوط تساوي الكثافة في علم الأرصاد الجوية بنفس شيوع استخدامها في علم المحيطات، لأن تدرجات الكثافة الملاحظة في الغلاف الجوي عادةً ما تكون تدريجية، [ 3 ] على عكس المسطحات المائية الطبقية. في هذه الحالات، تكون خطوط تساوي الكثافة أقل أهمية، لأنها لا تُظهر أي سمات جوهرية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "Isopycnal" . Dictionary.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2018 .
  2. تالي 2011 ، ص 67.
  3. ضغط الهواء ، دائرة الأرصاد الجوية الوطنية، 2012. تم الاطلاع عليه في 9 ديسمبر 2014

مصادر

  • مسرد مصطلحات علم المحيطات الفيزيائي والتخصصات ذات الصلة - مقاييس الكثافة في أرشيفات الويب لمكتبة الكونغرس (تمت أرشفته في 16-11-2001)