Alaƙa tsakanin Zafin Iska da Matsi na Iska
Zafin iska da matsin iska muhimman abubuwa ne guda biyu a cikin yanayi waɗanda ke tasiri sosai ga yanayi da yanayi. Ba wai kawai lambobi ne da aka rubuta a kan ma'aunin zafi ko barometer ba; suna da alaƙa ta zahiri kuma ana iya bayyana su ta hanyar halayen iskar gas. Fahimtar alaƙar da ke tsakanin zafin jiki da matsin iska yana taimaka mana mu fassara yanayin yanayi, mu fahimci samuwar iska, har ma mu bayyana dalilin da ya sa matsin lamba a cikin duwatsu ya bambanta da na ƙasa. Wannan labarin ya tattauna manyan manufofi, hanyoyin dangantakar, da misalan gaske.
Fahimtar yanayin zafi da matsin lamba na iska
Zafin iska ma'auni ne na yadda iska take da zafi ko sanyi, yawanci ana bayyana ta a digiri Celsius (°C), Kelvin (K), ko Fahrenheit (°F). Zafin jiki yana nuna matsakaicin kuzarin motsi na ƙwayoyin iska. Mafi girman zafin jiki, haka nan ƙwayoyin iska ke motsawa da sauri; ƙarancin zafin jiki, haka nan suke motsawa da sauri.
Matsin iska shine ƙarfin da ginshiƙin iska ke fitarwa a saman saman kowane yanki. Wannan matsin yana faruwa ne saboda iska tana da nauyi, saboda haka ana jan ta ta hanyar nauyi kuma tana yin matsin lamba akan saman Duniya. Yawanci ana auna matsin iska a cikin hectopascals (hPa), millibars (mb), ko mmHg. Matsakaicin matsin lamba a matakin teku shine kusan 1013 hPa.
Asali na kimiyyar lissafi: iska a matsayin iskar gas
Ana iya fahimtar iska a matsayin cakuda iskar gas (musamman nitrogen da iskar oxygen) waɗanda ke bin ƙa'idodin iskar gas masu kyau a mafi yawan yanayin yanayi. Alaƙar da ke tsakanin matsin lamba, zafin jiki, da girman iskar gas galibi ana taƙaita ta a cikin daidaitaccen lissafin iskar gas:
PV = nRT
Bayani:
– P = matsin lamba
– V = girma
– n = adadin ƙwayoyin iskar gas
– R = madaidaitan iskar gas
– T = zafin jiki a Kelvin
Wannan lissafi ya nuna cewa matsin lamba da zafin jiki suna da alaƙa. Idan adadin iskar gas (n) an daidaita shi kuma ana ɗaukar girman (V) a matsayin wanda ba ya canzawa, to matsin lamba yana daidai da zafin jiki kai tsaye. Wannan yana nufin cewa yayin da zafin jiki ke ƙaruwa, matsin lamba yana ƙaruwa; yayin da zafin jiki ke raguwa, matsin lamba yana raguwa. Duk da haka, a cikin yanayi na gaske, girman iska ba koyaushe yake canzawa ba saboda iska na iya faɗaɗa, ƙunƙuntawa, tashi, da faɗuwa. Shi ya sa dangantakar zafin jiki da matsin lamba a cikin yanayi ba koyaushe take da sauƙi kamar "ƙaruwar zafin jiki → ƙaruwar matsin lamba ba," amma ya dogara ne akan yanayin muhalli.
Ta yaya zafin jiki ke shafar matsin lamba a cikin yanayi?
1. Dumama iska yana haifar da faɗaɗawa da raguwar yawanta.
Idan aka dumama iska, ƙwayoyin halittarta suna motsawa da sauri kuma suna iya ƙaura daga juna. Sakamakon haka, ƙarar iskar tana ƙaruwa (faɗaɗawa) kuma yawanta yana raguwa. Wannan iska mai sassauƙa tana zama mai sauƙi fiye da iskar da ke kewaye, don haka tana ƙaruwa (convection).
Yayin da iska ke tashi, adadin iskar da ke "matsewa" a saman da ke ƙasa da shi yana raguwa. Wannan yana sa matsin lamba a saman ya ragu, yana samar da yanki mai ƙarancin matsin lamba.
Wannan ya bayyana dalilin da ya sa yankunan da ke fuskantar zafi mai ƙarfi—misali, ƙasa a lokacin rana ko yankunan da ke da kusanci da teku—sau da yawa ana danganta su da ƙarancin matsi da kuma yuwuwar samuwar gajimare da ruwan sama.
2. Sanyaya iska yana haifar da raguwa da ƙaruwar yawan iska.
Akasin haka, idan iska ta yi sanyi, ƙwayoyin halittarta suna motsawa a hankali kuma girmanta yana raguwa. Yawan iska yana ƙaruwa, wanda hakan ke sa ta yi nauyi kuma tana iya nutsewa (ƙasa).
Iska mai saukowa tana ƙara yawan iskar da ke kusa da saman, wanda ke haifar da ƙaruwar matsin lamba a saman. Saboda haka, yankuna masu sanyi galibi suna zama cibiyoyin matsin lamba mai yawa, wanda galibi ana danganta shi da yanayi mai tsabta da kwanciyar hankali (kodayake ba koyaushe ba ne, ya danganta da danshi da sauran abubuwan da ke faruwa).
Dangantakar zafin jiki da matsin lamba a hangen nesa na tsaye (tsawo)
A cikin yanayi, matsin lamba na iska yana raguwa da tsayi saboda akwai ƙarancin iska a samanmu. Duk da haka, zafin jiki yana canzawa tare da tsayi. A cikin troposphere (layin da yanayi ke faruwa), zafin jiki gabaɗaya yana raguwa da kimanin 6,5°C a kowace mita 1000 (matsakaicin ƙimar da ake kira ƙimar lapse).
Waɗannan canje-canjen zafin jiki suna shafar yadda matsin lamba ke raguwa da sauri tare da tsayi. Iska mai ɗumi tana faɗaɗawa, tana ƙirƙirar "ginshiƙin iska mai kauri." Sakamakon haka, a wani tsayi da aka ƙayyade, matsin lamba da ke sama da yanki mai ɗumi na iya zama mafi girma fiye da sama da yanki mai sanyi, kodayake matsin lamba a saman yankin mai ɗumi na iya zama ƙasa da haka. Wannan lamari yana da mahimmanci a fannin yanayi saboda bambancin matsin lamba a tsayi yana siffanta kwararar iska a cikin sararin sama, wanda ke shafar yanayin yanayi.
A wata ma'anar, dangantakar da ke tsakanin zafin jiki da matsin lamba na iya bambanta tsakanin:
- Layer kusa da saman (sau da yawa: dumi → ƙaramin matsin lamba yayin da iska ke tashi), da kuma
- manyan yadudduka (gilashin iska mai dumi sun fi "faɗaɗa" kuma saboda haka suna iya shafar rarrabawar matsin lamba ta hanyoyi daban-daban).
Misalan gaske: iskar teku da iskar ƙasa
Alaƙar da ke tsakanin zafin jiki da matsin lamba a bayyane take a cikin abubuwan da ke faruwa a yankunan bakin teku a iska.
Iskar teku (da rana)
Da rana, ƙasa tana zafi fiye da teku. Iskar da ke sama da ƙasa tana ƙara ɗumi, tana faɗaɗawa, kuma tana ƙaruwa. Wannan yana haifar da ƙarancin matsin lamba a kan ƙasa. A halin yanzu, iskar da ke sama da teku tana da sanyi da kauri, don haka matsin ya fi girma. Iska tana motsawa daga matsin lamba mai yawa zuwa ƙaramin matsin lamba. ƙarancin matsin lamba, sannan iska ta busa daga teku zuwa ƙasa. Wannan ita ce iskar teku.
Iskar ƙasa (dare)
Da daddare, ƙasar tana yin sanyi da sauri fiye da teku. Iskar da ke sama da ƙasa tana yin sanyi da yawa, wanda ke haifar da matsin lamba mafi girma, yayin da iskar da ke sama da teku take da zafi da ƙasa da matsin lamba. Sakamakon haka, iska tana busawa daga ƙasa zuwa teku. Wannan iska ce ta ƙasa.
Wannan lamari yana nuna alaƙar da ba ta kai tsaye ba: zafin jiki yana shafar yawan abu, yawan abu yana shafar motsin iska sama da ƙasa, kuma a ƙarshe yana shafar matsin lamba da alkiblar kwararar iska.
Babban alaƙar zafin jiki da matsin lamba: ruwan sama da zagayawar duniya
A wani babban mataki, rashin daidaiton dumama tsakanin nahiyoyi da tekuna, da kuma tsakanin equator da sandunan, yana haifar da babban bambancin matsin lamba wanda ke haifar da iskar yanayi da zagayawar duniya.
Misali shine damina ta Asiya. A lokacin rani, ƙasar Asiya tana zafi, iska tana tashi, matsin lamba a saman ƙasa yana raguwa, kuma iska mai danshi daga teku tana motsawa cikin ƙasa, wanda hakan ke ƙara yiwuwar samun ruwan sama. A lokacin hunturu, ƙasar tana sanyi, iska tana ƙaruwa kuma tana saukowa, matsin lamba yana ƙaruwa, kuma iska tana yawan motsawa daga ƙasa zuwa teku, wanda ke kawo yanayin bushewa a yankuna da yawa.
Zagayen Hadley da ke kewaye da equator yana da alaƙa da dumama mai ƙarfi a wurare masu zafi wanda ke haifar da ƙarancin matsin lamba da hauhawar kwararar ruwa, sannan iska ta motsa zuwa wurare masu zafi, ta huce, ta sauko, sannan ta samar da bel mai matsin lamba mai zafi a wurare masu zafi.
Wasu abubuwan da ke tasiri ga dangantakar da ke tsakanin zafin jiki da matsin lamba
Duk da cewa zafin jiki yana taka muhimmiyar rawa, matsin lamba a cikin yanayi yana shafar:
1. Danshin iska: Iska mai danshi tana da sauƙi fiye da busasshiyar iska a yanayin zafi iri ɗaya, saboda ƙwayoyin tururin ruwa (H₂O) suna da ƙaramin nauyin ƙwayoyin halitta fiye da nitrogen da iskar oxygen. Wannan na iya shafar yawan da matsin lamba a hankali.
2. Tsarin ƙasa: Duwatsu, kwaruruka, da tsayi suna canza rarrabawar iska da yanayin iska na gida.
3. Yanayin Yanayi: Motsin iska a kwance (shawarwari), juyawar Duniya (ƙarfin Coriolis), da raƙuman ruwa na iya ƙirƙirar tsarin matsin lamba ba tare da manyan canje-canje a yanayin zafi na gida ba.
4. Hasken rana da murfin gajimare: Girgije na iya hana dumama rana da rage fitar da zafi da daddare, ta haka yana shafar canjin zafin rana da matsin lamba.
Kammalawa
Alaƙar da ke tsakanin zafin iska da matsin lamba na iska tana da kusanci, amma galibi ba ta kai tsaye ba a cikin ainihin yanayi. A zahiri, zafin jiki yana shafar kuzari da motsi na ƙwayoyin iska. Iska mai ɗumi tana faɗaɗawa, tana zama ƙasa da kauri, kuma tana ƙaruwa, sau da yawa tana rage matsin lamba na saman. Akasin haka, iska mai sanyi tana ƙunshewa, tana ƙaruwa da kauri, kuma tana iya nutsewa, tana ƙara matsin lamba na saman. Wannan alaƙar tana da alaƙa da samuwar iska, tsarin matsin lamba mai girma da ƙasa, da nau'ikan yanayi daban-daban, daga ma'aunin gida kamar iskar teku zuwa manyan ma'auni kamar damina da zagayawar duniya. Ta hanyar fahimtar alaƙar da ke tsakanin zafin jiki da matsin lamba, za mu iya fassara canje-canjen yau da kullun a cikin yanayi da yanayin yanayi cikin sauƙi.
Idan kuna so, zan iya ƙara zane-zane masu sauƙi (zane-zane) ko taƙaita wannan labarin a cikin alamun rubutu don kayan gabatarwa.
