دما در کوهنوردی، فقط یک عدد در جدول پیش بینی هواشناسی نیست، بلکه بر انتخاب پوشاک و تجهیزات، زمان حرکت، سرعت صعود، محل استراحت و شب مانی، وضعیت برف و یخ و حتی تصمیم به ادامه یا توقف برنامه تأثیر می گذارد. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر آشکار می شود که بدانیم عددی که در پیش بینی ها مشاهده می کنیم الزاما همان دمایی نیست که در طول مسیر تجربه خواهیم کرد. ارتفاع، باد، تابش خورشید، ابرناکی، رطوبت، توپوگرافی و جهت دامنه می توانند شرایط دما و آب و هوا را در فاصله ای کوتاه تغییر دهند. به همین دلیل شناخت رفتار دما در کوهستان برای کوهنوردان بسیار اهمیت دارد.
لایه های جو
جو پوششی از گازهاست که تحت تاثیر گرانش، پیرامون زمین قرار گرفته است. جو خشک (بخار آب در جو مقدار ثابتی ندارد) و نزدیک به سطح زمین تقریبا از 78 درصد نیتروژن، 21 درصد اکسیژن و حدود 1 درصد گازهای دیگر تشکیل شده است.
بخش عمده جرم هوا در نزدیکی سطح زمین متمرکز شده و با افزایش ارتفاع، چگالی و فشار آن کاهش می یابد.
اگرچه این محیط تا صدها کیلومتر امتداد دارد، اما حدود 99 درصد جرم آن در ارتفاع کمتر از 30 کیلومتری از سطح زمین قرار دارد.
جو را بر اساس تغییرات دما و ارتفاع به چهار لایه اصلی تقسیم می کنند: تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر و ترموسفر.
تاثیرگذارترین لایه برای فعالیت های انسانی و پیش بینی های هواشناسی تروپوسفر است. لایه ای که تقریبا تمام پدیده های جوی در آن رخ می دهند. بیشتر بخار آب جو، ابرها، بارش، بادها و سامانه های آب و هوایی نیز در همین لایه قرار دارند.
ضخامت تروپوسفر در همه نقاط زمین یکسان نیست و با عرض جغرافیایی و فصل تغییر میکند. این لایه معمولا در مناطق گرمسیری مرتفع تر از مناطق قطبی است. ارتفاع تروپوسفر در مناطق میانی عرض های جغرافیایی به ۱۰ تا ۱۲ کیلومتری نیز می رسد.
یکی از ویژگی های مهم تروپوسفر این است که دما در آن، در حالت معمول، با افزایش ارتفاع کاهش می یابد؛ مقدار این کاهش ثابت نیست و در شرایط مختلف جوی تغییر می کند.
دما چیست؟
دما کمیتی فیزیکی است که وضعیت حرارتی یک جسم یا محیط را توصیف می کند. این کمیت در هواشناسی معمولا با درجه سلسیوس – سانتی گراد – (و در بعضی کشورها با فارنهایت) اندازه گیری می شود.
دمای هوا به تنهایی نمی تواند مشخص کند که بدن انسان چه شرایطی را تجربه خواهد کرد. باد می تواند سرعت از دست دادن گرمای بدن را افزایش دهد و تابش مستقیم خورشید می تواند احساس گرما را بیشتر کند (دمای حسی). رطوبت نیز می تواند اثری دوگانه داشته باشد؛ در هوای گرم، رطوبت بالا باعث کاهش تبخیر عرق شده، دفع گرما از بدن را دشوارتر می کند و در هوای سرد، خیس شدن لباس به ویژه هنگام وزش باد، می تواند اتلاف گرما را به شدت افزایش دهد.
به همین دلیل، برای ارزیابی دما در کوهستان باید دست کم چهار عامل اصلی را در کنار هم در نظر گرفت: دما، باد، تابش خورشید و رطوبت. توپوگرافی نیز با تغییر شرایط محلی می تواند اثر همه این عوامل را تعدیل یا تشدید کند.
تاثیر ارتفاع بر دما
در تروپوسفر، دمای هوا در بسیاری از شرایط با افزایش ارتفاع کاهش می یابد، اما میزان این کاهش ثابت نیست و به شرایط جوی بستگی دارد.
به طور معمول، اگر هوای خشک، بدون تبادل گرما با محیط، در حال صعود باشد، دمای آن با نرخی بین 6 تا 10 درجه سانتی گراد در هر کیلومتر کاهش می یابد. در هوای مرطوب و اشباع، به دلیل آزاد شدن گرما هنگام تشکیل قطرات آب، این کاهش معمولا کمتر است و مقدار آن به دما و میزان رطوبت بستگی دارد.
با این حال، دمای واقعی جو الزاما با این نرخ تغییر نمی کند. شرایط جوی می تواند باعث شود کاهش دما با ارتفاع کمتر یا بیشتر از این مقادیر باشد و حتی در برخی لایه ها دما با افزایش ارتفاع افزایش پیدا کند؛ وضعیتی که به آن «وارونگی دما» گفته میشود.
بنابراین قاعده هایی مانند «هوا به ازای هر هزار متر ارتفاع، دقیقا شش درجه سردتر می شود» فقط یک تقریب آموزشی هستند و نباید جایگزین پیش بینی واقعی هوا شوند.
نکته مهم:
دمای پیش بینی شده در یک شهر یا روستای کوهپایه ای را نمی توان مستقیما به قله نزدیک آن تعمیم داد. به همین دلیل برای برنامه های کوهنوردی باید پیش بینی هوا را برای ارتفاع و موقعیت نزدیک به مسیر و قله بررسی کرد.
سردچاله هوایی چیست؟
در یک شب صاف و آرام، هوای نزدیک سطح دامنه در اثر تماس با زمین سرد می شود. این هوای سرد و متراکم می تواند در امتداد شیب به سمت پایین حرکت کند. اگر شرایط توپوگرافی اجازه دهد، هوای سرد در کف دره یا فرورفتگی جمع می شود و منطقه ای با دمای بسیار پایین تر از اطراف شکل می گیرد که در اصطلاح به آن «سردچاله هوایی» گفته می شود.
تشکیل مه در کف دره در ساعات پایانی شب یا اوایل صبح می تواند یکی از نتایج این وضعیت باشد، هرچند مه به تنهایی دلیل قطعی وجود سردچاله نیست.
کمربند گرمایی چیست؟
هنگامی که هوای سرد در کف دره جمع می شود، ممکن است در ارتفاعی بالاتر (دامنه کوه)، ناحیه ای با دمای نسبتا بیشتر شکل بگیرد. از آنجا که در نزدیکی قله ها نیز معمولا هوا سرد است؛ به این منطقه گرم «کمربند گرمایی» گفته می شود. آشنایی با این پدیده می تواند برای انتخاب محل شب مانی مفید باشد. فرض کنیم در یک شب صاف، آرام و پایدار، دو محل امن برای کمپ در اختیار داریم: یکی در کف دره و دیگری در دامنه. در چنین شرایطی ممکن است دامنه از نظر دمایی گزینه مناسب تری باشد.
(البته دما تنها معیار انتخاب محل کمپ نیست. خطر سیلاب، ریزش سنگ، بهمن، باد، شیب زمین، دسترسی به آب و ایمنی کلی محل باید در اولویت باشند.)
چرا دمای دو نقطه نزدیک به هم در کوهستان می تواند متفاوت باشد؟
کوهستان یک محیط یکنواخت نیست. شکل زمین (توپوگرافی) می تواند جریان هوا، میزان دریافت تابش و تجمع هوای سرد را تغییر دهد.
به عنوان مثال، کف دره، دامنه، یال و قله می توانند در یک زمان، شرایط دمایی متفاوتی داشته باشند. حتی جهت قرارگیری دامنه نسبت به خورشید نیز مهم است. دامنه هایی که تابش بیشتری دریافت می کنند، به خصوص در زمستان، می توانند از نظر دمای سطح و وضعیت برف با دامنه های کم تابش تفاوت محسوسی داشته باشند. این تفاوت های محلی در هواشناسی با مفهوم «ریزاقلیم(Microclimate)» شناخته و بررسی می شوند.
ریزاقلیم چیست؟
ریزاقلیم به شرایط آب و هوایی در مقیاس کوچک و محلی گفته میشود. این محدوده می تواند از چند مترمربع تا چندین کیلومتر مربع باشد. در کوهستان، عوارض زمین می تواند باعث ایجاد ریزاقلیم های متفاوت شود. یک فرورفتگی ممکن است هوای سرد را در خود جمع کند، یک یال ممکن است در معرض باد شدید قرار داشته باشد و یا پشت یک دیواره سنگی ممکن است از باد در امان باشد. به همین دلیل ممکن است دمای ثبت شده در یک ایستگاه هواشناسی با شرایط واقعی مسیر، محل کمپ یا قله متفاوت باشد.
بر این اساس، یک کوهنورد باتجربه فقط عدد دمای پیش بینی شده را ملاک قرار نمی دهد؛ بلکه به محل قرار گرفتن خود در منطقه نیز توجه میکند.
چرا دمای سطح زمین با دمای هوا یکی نیست؟
دمای هوایی که در گزارش های هواشناسی ارائه می شود لزوما با دمای سطح زمین یکسان نیست. سطح زمین بسته به جنس، رنگ، رطوبت و میزان دریافت تابش می تواند به سرعت گرم یا سرد شود. یک سنگ تیره که زیر تابش مستقیم خورشید قرار گرفته ممکن است بسیار گرم تر از هوای اطراف خود باشد. برف نیز رفتار متفاوتی دارد و بخش زیادی از تابش خورشید را بازمی تاباند. این مسئله در کوهنوردی باید مورد توجه باشد، زیرا در کوهستان ممکن است هم زمان با هوای سرد، در معرض تابش شدید و بازتاب آن از سطح برف قرار داشته باشیم.
رابطه فشار هوا و دما
فشار هوا و دما در جو ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، با افزایش ارتفاع، فشار هوا کاهش می یابد و هنگامی که یک توده هوا در اثر صعود وارد محیطی با فشار کمتر می شود، منبسط می گردد. این انبساط بدون دریافت گرمای قابل توجه از محیط، باعث کاهش دمای توده هوا می شود؛ فرایندی که «انبساط بی دررو» نامیده می شود. برعکس، هنگامی که هوا به سمت ارتفاعات پایین تر فرومی نشیند، تحت فشار بیشتری قرار گرفته، فشرده می شود و دمای آن افزایش می یابد. این فرایند یکی از سازوکارهای مهم تغییر دمای هوا در ارتفاع و از عوامل مؤثر بر کاهش دما با افزایش ارتفاع در تروپوسفر است. اما نمی توان گفت کاهش فشار به تنهایی باعث کاهش دما می شود.
برای کوهنوردان، اهمیت این رابطه در این است که کاهش دما با ارتفاع صرفا نتیجه «دور شدن از سطح زمین» نیست؛ بلکه تغییر فشار و رفتار توده های هوا در هنگام صعود و فرود نیز در آن نقش دارد. به همین دلیل، درک رابطه فشار، ارتفاع و دما به فهم بهتر تغییرات دمایی در مسیر صعود کمک می کند.
آلبیدو (سپیدایی) چیست؟
آلبیدو نسبت انرژی بازتابیده به انرژی تابیده شده به یک سطح است. به عنوان مثال، برف تازه معمولا بخش قابل توجهی از تابش خورشید را بازمی تاباند، بنابراین آلبیدوی بالایی دارد. سطوح تیره تر مانند بسیاری از سنگ ها و خاک های تیره معمولا آلبیدوی پایین تری دارند؛ زیرا بیشتر انرژی تابیده شده را جذب می کنند.
در کوهستان، برف به دلیل آلبیدوی بالا بخش قابل توجهی از تابش خورشید را باز می تاباند. این بازتاب از یک سو باعث جذب کمتر انرژی در برف شده، از سوی دیگر می تواند مقدار گرمای سطح زمین را افزایش دهد. به همین دلیل، ممکن است در یک روز آفتابی در زمستان،کوهنورد هم زمان با دمای پایین هوا، تابش شدیدی را تجربه کند و احساس گرمای بیشتری داشته باشد.
ابرناکی چگونه بر دما اثر می گذارد؟
ابرها در یک روز ابری بخشی از پرتوهای خورشیدی را بازتاب و بخشی را جذب می کنند؛ در نتیجه مقدار انرژی خورشیدی که به زمین می رسد، کاهش می یابد.
در شب، نقش ابرها متفاوت است. سطح زمین انرژی خود را به شکل تابش فروسرخ از دست می دهد و ابرها بخشی از این انرژی را جذب و بخشی دیگر را دوباره به سمت پایین گسیل می کنند. بنابراین در شرایط مشابه، در شب های صاف سطح زمین معمولا خنک تر از شب های ابری است.
البته نمی توان با قاطعیت گفت هر روز ابری الزاما سردتر و هر شب ابری الزاما گرم تر از روز و شب صاف است؛ زیرا دما به حرکت توده های هوا، باد، رطوبت و سامانه های جوی نیز وابسته است.
سردترین و گرم ترین زمان شبانه چه زمانی است؟
در شرایط پایدار و بدون تغییر عمده در وضعیت آب و هوا، کمینه دمای روزانه معمولا پیش از برآمدن خورشید است. زیرا سطح زمین در طول شب انرژی از دست می دهد و این روند تا پس از طلوع آفتاب و دریافت انرژی ادامه دارد.
بیشینه دمای روزانه نیز معمولا چند ساعت پس از نیمروز خورشیدی ثبت می شود. این تأخیر به این دلیل است که سطح زمین پس از نیمروز همچنان بیش از آن که انرژی از دست بدهد، از خورشید انرژی دریافت می کند و در نتیجه به گرم کردن هوای مجاور خود ادامه می دهد. توجه به این نکته برای برنامه ریزی صعود بسیار مهم است.
تاثیر باد بر دما
باد می تواند سرعت از دست دادن گرمای بدن را افزایش دهد. وقتی هوا حرکت می کند، لایه هوای گرم اطراف بدن سریع تر جا به جا می شود و انتقال گرما به محیط افزایش می یابد. به همین دلیل، هوای سردی که با وزش باد همراه است، از نظر میزان سرمایی که بدن احساس می کند، با همان دما در شرایط آرام یکسان نیست. از این مفهوم در هواشناسی کوهستان با عنوان «سوزباد(Wind Chill)» یاد می شود.
رابطه باد و توپوگرافی زمین
سرعت باد در کوهستان به شدت تحت تأثیر شکل زمین است. یال ها، گردنه ها و قله ها معمولا بیشتر در معرض جریان باد هستند، در حالی که پشت یک برآمدگی یا دیواره طبیعی ممکن است منطقه ای نسبتا آرام ایجاد شود.
این تفاوت بر دمای حسی تاثیر داشته و در نتیجه برای توقف های کوتاه اهمیت زیادی دارد.
ممکن است کوهنورد در هنگام حرکت روی یک یال احساس سرمای شدید کند، اما با چند متر جا به جایی به سمت پشت یک عارضه طبیعی، فشار باد به طور محسوسی کاهش یابد. البته این موضوع به معنی بی خطر بودن هر نقطه پشت بادپناه نیست؛ زیرا باید خطر ریزش سنگ، بهمن و دیگر عوارض محیطی نیز بررسی شود.
تاثیر رطوبت بر دما
رطوبت لباس یکی از عوامل مهم در از دست دادن گرمای بدن است. لباس خیس یا مرطوب، به خصوص اگر در معرض باد باشیم، می تواند عایق حرارتی ضعیف تری داشته باشد. این مسئله در زمان توقف پس از یک صعود سنگین اهمیت بیشتری پیدا می کند. به همین دلیل، در هوای سرد یکی از اهداف اصلی مدیریت پوشاک باید کنترل تعریق و جلوگیری از خیس شدن لایه های لباس باشد.
در هوای گرم نیز رطوبت بالا می تواند تبخیر عرق را دشوار کند و توانایی بدن برای دفع گرما را کاهش دهد.
این مقاله را از دست ندهید: سوزباد چیست؟
چرا کوهنوردان در هوای سرد هم باید مراقب گرما باشند؟
در هنگام صعود، بدن به دلیل فعالیت عضلات، مقدار زیادی گرما تولید می کند. در این شرایط اگر لباس مان بیش از حد گرم باشد، دمای بدن بالا می رود و تعریق افزایش می یابد.
در نگاه اول، تعریق نشانه گرم بودن بدن است؛ اما در کوهستان می تواند آغاز یک مشکل باشد. وقتی کوهنورد در یک محیط سرد متوقف می شود، لباس مرطوب شده از عرق می تواند باعث افزایش اتلاف گرما شود. اگر باد نیز بوزد، این روند سریع تر می شود. به همین دلیل، کوهنورد باتجربه سعی می کند پیش از شروع تعریق، پوشاک خود را تنظیم کند و هنگام توقف نیز به سرعت شرایط حرارتی بدن را مدیریت کند.
جهت دامنه و اثر خورشید بر دما
جهت قرارگیری دامنه نسبت به خورشید می تواند بر دما و وضعیت برف تأثیر زیادی بگذارد. در نیمکره شمالی، دامنه های رو به جنوب معمولا آفتاب بیشتری دریافت می کنند، در حالی که دامنه های شمالی در بسیاری از فصل ها کمتر در معرض تابش مستقیم قرار می گیرند.
این تفاوت می تواند در زمستان و بهار بسیار مهم باشد؛ زیرا سرعت ذوب و یخ زدگی برف، وضعیت سطح مسیر و حتی شرایط حرکت روی شیب ها می تواند بین دو دامنه متفاوت باشد. بنابراین در کوهستان، جهت دامنه بخشی از اطلاعات هواشناسی کاربردی است.
دما، برف و یخ
دمای هوا یکی از عوامل مهم در وضعیت برف و یخ است، اما تنها عامل نیست. تابش خورشید، باد، رطوبت، بارش و چرخه های یخ زدگی و ذوب نیز بر وضعیت برف و یخ اثر می گذارند.
برای مثال، برف ممکن است در طول روز نرم و مرطوب شود و پس از افت دما در شب دوباره یخ بزند. در نتیجه در ساعات اولیه صبح سطح زمین سخت و لغزنده می شود.
بنابراین در برنامه های زمستانی، مسیر و زمان حرکت را نباید فقط بر اساس دما انتخاب کرد؛ بلکه تغییرات شبانه روزی دما و اثر آن بر وضعیت برف و یخ نیز باید در نظر گرفته شود.
در کوهپیما بخوانید: بهترین اپلیکیشن های هواشناسی
دما و انتخاب زمان حرکت
یکی از کاربردهای مهم پیش بینی دما، تعیین زمان مناسب حرکت است. در بعضی مسیرها، حرکت در ساعات سردتر صبح می تواند از نظر وضعیت برف و یخ و یا گرمای هوا مناسب تر باشد. در برخی دیگر، سرمای شدید صبحگاهی یا یخ زدگی مسیر می تواند حرکت را دشوار و خطرناک کند.
از سوی دیگر، افزایش دما در طول روز ممکن است باعث نرم شدن برف یا افزایش برخی خطرهای مرتبط با برف شود. بنابراین بهترین زمان حرکت را نمی توان فقط با این سؤال تعیین کرد که «چه ساعتی دما مناسب تر است؟»
بلکه باید پرسید: «چه ساعتی ترکیب دما، باد، تابش و وضعیت مسیر برای این برنامه مناسب تر و ایمن تر است؟»
چگونه پیش بینی دما را برای یک برنامه کوهنوردی بخوانیم؟
پیش بینی دما زمانی ارزشمند است که بتوان آن را با شرایط واقعی برنامه تطبیق داد.
پیش از برنامه بهتر است پاسخ این پرسش ها را بررسی کنیم:
- دمای پیش بینی شده مربوط به چه ارتفاعی است؟
- کمینه و بیشینه دما چه زمانی رخ می دهد؟
- در ساعات حرکت و بازگشت، دما چگونه تغییر می کند؟
- سرعت و جهت باد چقدر است؟
- هنگام صعود ابرناکی آسمان چگونه خواهد بود؟
- آیا احتمال بارش هست؟
- آیا شرایط برای تشکیل وارونگی دما مناسب است؟
- محل کمپ کجا خواهد بود، در کف دره، دامنه یا یال؟
- وضعیت برف و یخ با تغییر دما چگونه خواهد شد؟
- شدت فعالیت در هر بخش از برنامه چقدر است؟
- آیا امکان توقف طولانی یا تغییر ناگهانی برنامه وجود دارد؟
آگاهی از این موارد تصویری بسیار واقعی تر از شرایط دمایی برنامه در اختیار ما قرار می دهد. کوهنوردی ایمن به معنای دانستن پیش بینی هوا نیست؛ بلکه به معنای توانایی تفسیر پیش بینی، مشاهده تغییرات واقعی محیط و تطبیق تصمیم ها با شرایط جوی است.
