6.5 درجات مئوية لكل 1,000 متر: الرقم الذي يفسّر وجود الثلج صيفًا على القمم العالية

قد تكون بداية المسار حارة إلى حد أن يتبلل قميصك بالعرق، فيما يظل الثلج ظاهرًا على المنحدرات العليا. يجتمع المشهدان على الجبل لأنك تتحرك خلال طبقات من الهواء تختلف حرارتها مع الارتفاع، حتى إن كانت الشمس نفسها تسطع على الوادي والقمة.

الرقم الذي يفسر معظم هذا التباين هو 6.5 درجات مئوية لكل 1,000 متر. فإذا صعدت كيلومترًا رأسيًا، يمكنك أن تتوقع، كتقدير أولي، هواء أبرد بنحو 6.5 درجات مئوية. وقد يكون الفرق كافيًا لنقل يوم صيفي حار في الوادي إلى طقس معتدل أو بارد على القمة.

معدل التناقص الحراري على الجبل

يسمى انخفاض حرارة الهواء مع الارتفاع «معدل التناقص الحراري». وتذكر الموسوعة البريطانية أن المعدل البيئي القياسي في الطبقات الدنيا من الغلاف الجوي يقارب 6.5 درجات مئوية لكل كيلومتر. فالهواء عند ارتفاع أكبر يوجد عادة في ظروف أبرد من الهواء القريب من سطح الوادي.

هذا المعدل ليس قيمة ثابتة لكل جبل وكل ساعة. يوضح مرصد جبل واشنطن أن المعدل الفعلي يتغير مع الموقع والرطوبة ووقت النهار والفصل والظروف الجوية السائدة. وهو يصلح للحساب الميداني السريع، فيما تظل قراءة الطقس الخاصة بالقمة أدق من أي تقدير عام.

ينشأ الالتباس حين تتعامل مع الجبل كأنه مساحة ذات درجة حرارة واحدة. لكن الانتقال إلى أعلى يضعك في كتلة هوائية أبرد، وقد يحدث ذلك خلال مدة قصيرة إذا كان المسار شديد الانحدار.

احسب الفرق من نقطة بداية المسار

خذ درجة الحرارة عند بداية المسار وحدد مقدار الارتفاع الذي ستكتسبه، ثم اضرب عدد الكيلومترات الرأسية في 6.5. الناتج هو مقدار الانخفاض التقريبي في حرارة الهواء. انتبه إلى أن المطلوب هو فرق الارتفاع بين البداية والوجهة، وليس الارتفاع المطلق للقمة عن سطح البحر.

إذا كان المسار يكسب 1,500 متر، فحوّل الارتفاع إلى 1.5 كيلومتر واضربه في 6.5. تحصل على فرق مقداره 9.75 درجات مئوية بين نقطتي البداية والنهاية، قبل إدخال أثر الرياح أو الظل أو تغير الطقس أثناء الصعود.

مثال من 28°م في الوادي إلى 18°م في الأعلى

لنفترض أن حرارة الوادي 28°م عند ارتفاع 1,000 متر، وأن وجهتك تقع عند 2,500 متر. مقدار الصعود هو 1,500 متر، ولذلك يشير الحساب إلى أن الهواء قرب الوجهة قد يكون أبرد بنحو 9.75 درجات مئوية. بطرح هذا الفرق من 28°م تصل الحرارة التقديرية في الأعلى إلى نحو 18°م.

يمكن تتبع التغير على امتداد الصعود: تبدأ عند 28°م، ثم تصل بعد اكتساب 500 متر إلى نحو 24.75°م. وبعد اكتساب 1,000 متر تصبح الحرارة التقديرية 21.5°م، وتقترب عند ارتفاع 2,500 متر من 18°م. هذه النقاط تقع على الجبل نفسه وفي اليوم نفسه، لكن كل واحدة منها داخل هواء بدرجة حرارة مختلفة.

لهذا قد تشعر بالحر عند الانطلاق، ثم تجد نسيم الحافة باردًا بعد ساعة. القميص المبتل يزيد إحساسك بالبرودة، بينما يكون جسمك قد انتقل بالفعل إلى طبقة هوائية أقل حرارة. وإذا اكتسبت عدة مئات من الأمتار خلال 40 دقيقة، فقد يتغير الهواء المحيط بك بضع درجات قبل احتساب أثر الرياح والظل.

بقاء الثلج تحكمه موازنة الطاقة

سطوع الشمس على القمة لا يجعل حرارة الهواء مساوية لحرارة الوادي. كما أن بقاء الثلج لا يتطلب أن تظل حرارة الهواء دون التجمد طوال ساعات النهار. المهم هو مقدار الطاقة التي تصل إلى الرقعة الثلجية ومقدار ما تفقده، وسرعة الذوبان الناتجة عن هذه الموازنة.

تتعامل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية مع ذوبان الثلج من خلال موازنة تشمل التبادل الحراري بين الهواء وسطح الغطاء الثلجي، إلى جانب سرعة الرياح وحرارة الهواء والإشعاع. وهذا يوضح سبب قصور قراءة حرارة الهواء وحدها عن التنبؤ بموعد اختفاء رقعة بعينها. فالليالي الباردة قد تحد من الذوبان، والظل يقلل الطاقة الواصلة، بينما تغير الرياح انتقال الحرارة وتعيد توزيع الثلج.

تبدأ الرقعة المرتفعة أصلًا في هواء أبرد، وقد تكون جزءًا من غطاء ثلجي عميق تراكم في الربيع. وعندما يكون المخزون كبيرًا، يحتاج إلى وقت أطول كي يذوب، حتى بعد انكشاف الصخور والأرض المجاورة له.

لماذا تبقى بعض الرقع أطول من غيرها؟

لا يحدد الارتفاع وحده موضع الثلج الصيفي. اتجاه المنحدر مهم لأن المنحدرات المواجهة للشمال في كثير من جبال النصف الشمالي تتلقى إشعاعًا شمسيًا أقل من المنحدرات المواجهة للجنوب. ويضيف ظل الجروف ساعات أخرى لا تصل فيها الشمس مباشرة إلى السطح.

أما الرياح فقد تزيل الثلج من مواضع مكشوفة وتكدسه في تجاويف أعمق. وقد وجد ستيفن ديري وزملاؤه في بحث نشر عام 2004 أن الارتفاع والميل واتجاه المنحدر وإعادة توزيع الثلج بالرياح تفسر جانبًا من التفاوت الكبير في الغطاء الثلجي فوق التضاريس المعقدة. وهكذا قد تبقى رقعة سميكة في جيب محمي، بينما تخلو منها أرض قريبة تتلقى شمسًا أكثر أو لم يتراكم عليها المقدار نفسه.

عند تقدير طقس الجزء العلوي من مسارك، يمنحك فرق الارتفاع نقطة بداية واضحة، ثم تعدل الصورة بحسب الرياح والظل وعمق الثلج القديم. وقد تفسر حرارة تقارب 18°م في المثال شعورك بالبرودة فوق القمة، فيما يفسر تراكم الربيع وتضاريس المنحدر استمرار البياض إلى الصيف.