لماذا تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا عن سطح البحر؟
إذا تسلقت أحد الجبال يوماً فلا شك لاحظت كلما زاد ارتفاعنا عن مستوى سطح البحر قلت درجة الحرارة وازدادت البرودة، وقاس العلماء هذا الأمر على ارتفاعات عدة ووجدوا أنه كلما ارتفعنا 100 متر فوق مستوى سطح البحر، انخفضت درجة الحرارة 6 .0 درجة مئوية، فعلى سبيل المثال وجد أن الدرجة في سلسلة جبال اللورنتيد الواقعة في الحديقة الوطنية بمنطقة شارلفوا بكندا وهي واحدة من أكثر المناطق وعورة بالكيبك تقل في الذروة بمعدل 5 درجات مئوية أي أبرد من القاعدة الواقعة على مسافة 800 متر! ولكن لماذا لا تزيد درجة الحرارة كلما ارتفعنا واقتربنا من الشمس؟
يقول العلماء إنه لتسخين المواد يجب أن تمتص أشعة الشمس التي تمر بدورها عبر الغلاف الجوي ساقطة فوق سطح الأرض، بعد ذلك يتم تحرير جزء من هذه الطاقة الحرارية المخزنة في الهواء المحيط وهذا هو السبب في أن الهواء الواقع بالقرب من سطح الأرض يكون أكثر دفئاً، ولكن هذه الظاهرة لا ينبغي لها أيضاً تدفئة قمم الجبال وليس من المفترض أن يكون الهواء الساخن أخف وزناً من الهواء البارد، وبالتالي ينبغي من الناحية المنطقية أن يكون الهواء ساخناً في المرتفعات، الحقيقة أن كل ذلك صحيح جزئياً لأنه طالما أن الهواء الدافئ أقل كثافة من الهواء البارد، فلا بد أن يرتفع في الجبال ووفقاً لهذا المبدأ يمكن للبالونات أن تطير، ولكن، كلما ارتفع الهواء، انتشر وتبعثر على نحو متزايد بسبب الضغط الجوي الذي يقل عند الارتفاع، وعندها يقال إن الهواء يتمدد، والواقع أن هذا التشتت أو التمدد هو المسؤول عن تبريد جزيئات الهواء الساخن كلما ارتفعت في الجو لأن تشتتها يجعلها تتحرك بشكل أبطأ وبما أن الحرارة هي في الأصل حركة الذرات، فإن هذا البطء يجعل الهواء يبرد هذا المبدأ يبقى صالحاً حتى ارتفاع 10 كم أي في طبقة الستراتوسفير، لأنه عند بلوغ هذا الارتفاع ينعكس المبدأ السابق ويحدث ارتفاعاً طفيفاً في درجات الحرارة لأن طبقة الستراتوسفير تحتوي على طبقة الأوزون التي تحمينا من الأشعة فوق البنفسجية (UV) حيث تقوم بامتصاصها، ومثلما تسخن الأرض الهواء المحيط فإن طبقة الأوزون تسخن الهواء الموجود فوقها بسبب الحرارة المتراكمة والمنتشرة وهذا يعني أنه طالما لم نتجاوز طبقة الستراتوسفير، فلا بد لنا أن نرتدي ملابس وثيرة لنشعر بالدفء إذا أردنا قضاء إجازتنا في الجبال .
هل الماء المفرغ في حوض الاستحمام يدور في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وعكس عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي؟ ولماذا؟
لا، فهذا ليس صحيحاً لكن هذه الأسطورة لم تزل تنتشر عند كثير من الناس منذ زمن طويل ويحتج المقتنعون بها بما يسمى قوة كوريوليس تلك القوة الغامضة التي تنتج عن دوران الأرض .
ولفهم ذلك لنتخيل أن عملاقاً يقف في القطب الشمالي وعملاقاً آخر يقف في القطب الجنوبي وعندها ستدور الأرض بالنسبة للأول إلى اليمين، لكنها ستدور بالنسبة للثاني إلى اليسار . والحقية أنه بسبب دوران الأرض، فإن الكتل الهوائية الضخمة مثل الأعاصير تميل للدوران في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وباتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي . وربما استنتج شخص ما أن هذا المبدأ ينطبق أيضا على الدوامات الصغيرة، مثل تلك التي تحدث عند إزالة فتحة البالوعة في مغسلة الحمام لكن هذا الاستنتاج غير صحيح لأن قوة كوريوليس لا يظهر لها أي تأثير على النطاق الصغير فالمياه قد تدور إلى اليمين وإلى اليسار في كل من نصفي الكرة الأرضية، وأهم عامل في الواقع هو الاتجاه الذي يدور فيه الماء قبل إزالة غطاء البالوعة .
لماذا نشعر بصدمة كهربائية صغيرة عند لمس أشياء معينة في بعض الأحيان؟
الصدمات الكهربية غير السارة التي نشعر بها في بعض الأحيان أثناء لمس مقبض الباب أو مصافحة صديق ناتجة عما يسمى بالكهرباء الساكنة، ناتجة عن تراكم الشحنات بشكل منتظم في الجسم عند ارتدائك لملابس مصنوعة من مواد تركيبية أو جراء المشي على السجادة أو الموكيت، وعند تواصل الجسم مع هذه المواد، تنتقل الإلكترونات من الملابس أو السجاد إلى باطن حذائك وبالتالي فإن جسمك يصبح أكثر ثراء بالإلكترونات، وعندها يقال إنك مشحون بكهرباء سالبة .
وبما أن السجاد أو الملابس تخلت عن الإلكترونات فإنها تصبح موجبة الشحنة، ويبقى جسمك مشحوناً بالكهرباء حتى تتوفر الفرصة لإفراغ هذه الإلكترونات، وهذ الفرصة يمكن أن تتحقق عند الالتقاء مع صديق أو عند فتح الباب، وحينها تشعر بصدمة كهربية بلمس هذه "الأوساط"، ويمثل هذا التفريغ الكهربي البسيط انتقالاً للإلكترونات من الوسط المشحون سلبياً إلى وسط موجب الشحنة .
وربما لاحظت أن الصدمات الكهربائية تكون في فصل الشتاء، أكثر كثافة وشدة مما هي عليه في الصيف لأن الهواء في الصيف رطب وبالتالي فإن الكهرباء تتحرك بسهولة أكبر، فضلاً عن ذلك يحدث تفريغ للشحنات بسرعة، حتى عندما تكون كمية الإلكترونات المتراكمة قليلة أي أن الصدمات تحدث ولكنها تكون خفية بحيث لا تشعر بها . أما في الشتاء فيكون الهواء جافاً وهو بالتالي أفضل عازل وعندها تصبح كمية الإلكترونات التي يجب أن تتراكم كبيرة للتغلب على هذا الحاجز، وهو ما ينتج عنه في النهاية صدمة كهربية أقوى تجعلنا نشعر بها .
