عندما ينصهر الجليد ينكسر نحو 12% من روابط الهدروجين فقط، وهذا ما يشير إلى أن الماء السائل عند 0°C يحتفظ بجزء كبير من بنية الجليد. ووفقاً لما ذكرناه آنفا، تبقي روابط الهدروجين جزيئات الماء متباعدة عن بعضها البعض، ويكون انكسار الروابط المحدود عند الانصهار كافياً لجعل الجزيئات الإفرادية تقترب من بعضها البعض. وهذا هو سبب كون كثافة الماء عند 0°C أكبر من كثافة الجليد. وحينما يُسخن الماء ضمن مجال طوره السائل، يُؤثّر عاملان متضاربان في كثافته. أحدهما هو حصول مزيد من تكسر روابط الهدروجين (يُقدَّر أن 8% من التكسُّر تحصل بين 0°C و 100°C، وهذا ما يترك 80% من الروابط سليمة في الماء السائل عند غليانه)، وهذا ما يؤدي إلى زيادة الكثافة. والثاني هو أن ازدياد درجة الحرارة يُكسب الجزيئات طاقة حركية أكبر، وهذا ما يؤدي إلى تمدده الحراري ومن ثم إلى انخفاض كثافته ويُهيمن العامل الأول بين 0°C و 4°C، ويُهيمن الثاني بين 4°C و 100°C. وتكون المحصلة النهائية لهما أن كثافة الماء تأخذ قيمتها العظمى عند 4°C تقريباً.

تؤدي علاقات الكثافة تلك إلى أنماط معينة من سلوك الماء في البحيرات وغيرها من التجمعات المائية التي تتعرض إلى تغيرات حرارية موسمية كبرى (الشكل 5.9(في أثناء فصل الصيف الدافئ، تتكون في البحيرات بنية مستقرة ذات هيئة ثلاثية الطبقات (طبقة المياه الدافئة epilimnion ونطاق المنحدر الحراري metalimnion thermocline)، ونطاق المياه الدافئة hypolimnion) مشابهة لتلك الموجودة في المحيطات التي ذكرناها سابقاً وتنخفض درجة الحرارة مع ازدياد العمق في طبقة المياه الدافئة، لكن عمق هذه الطبقة أصغر كثيراً طبعاً من عمق نظيرتها البحرية ويعتمد مقدار تغيرات درجة الحرارة، ومعه سماكات الطبقات الناتجة على درجة حرارة الهواء والعوامل المناخية الأخرى، وعلى حجم وعمق البحيرة.

• وعندما ينتهي الفصل الدافئ، وتنخفض درجات الحرارة مدة طويلة، يُصبح الماء السطحي أكثف من الماء الدافئ الذي تحته، ويؤدي هذا إلى نزوله إلى الأسفل حاملاً معه أكسجيناً ومغذيات طازجة، فيندفع بذلك ماء الأعماق إلى الأعلى. وتسبب سيرورة المزج هذه، التي تسمى بالدوران، حدوث أنشطة كيميائية وحيوية مكروية متزايدة.

• ومع استمرار درجات الحرارة بالانخفاض، وبدء موسم من الصقيع الدائم، يتكون في البحيرة نوع جديد من البنية المستقرة (المعكوسة). ففي فصل الشتاء، يطفو الجليد على السطح، ويقع تحته مباشرة ماء تساوي درجة حرارته 0°C تقريباً، وتزداد درجة الحرارة مع ازدياد العمق حتى تصل إلى قيمة عظمى تساوي 4°C.

• ومع ازدياد درجة الحرارة في الربيع، تحصل جولة أخرى من المزج القوي، وتتكرر الدورة سنوياً.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

المجمَع العلمي يقيم مسابقة الكوثر الخاصة بترتيل القرآن الكريم في كربلاء

قسم الشؤون الفكرية والثقافية يُصدر العدد الثالث والعشرين من مجلّة (أوراق معرفية)

قسم التربية والتعليم يُطلق الموسم التدريبيّ الصيفيّ لملاكات مجموعة العميد التربوية

المجمَع العلمي يُطلق المرحلة الثالثة من مشروع أمير القرّاء الوطني

المزيد

الآخبار الصحية

اختراق علمي.. دواء يؤخر ظهور السكري من النوع الأول لسنوات

هذا ما يحدث لجسمك إن أهملت نظافة فراشك

لماذا تعتبر النساء أكثر عرضة للإصابة بألزهايمر من الرجال؟

لماذا يحذر الخبراء من الإفراط في تناول الفراولة؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

السيارات الكهربائية أنظف بنسبة 73% من سيارات الوقود

سيارة لوسِد الكهربائية تدخل "غينيس" بأطول مدى في العالم

نظرية جديدة تنسف كل ما نعرفه عن تشكل أول قارة في الأرض

منذ 37 ألف عام.. دراسة تكشف "أقدم أمراض" أصابت البشر

المزيد

مواضيع ذات صلة

فروع علم البيئة

علم البيئة وعلاقتها بالعلوم الأخرى

الملوثات التي تدمر الغلاف الجوي

مصادر التلوث وتنقسم مصادر التلوث إلى قسمين هما

مشکلات التصحر وأسبابها

مفهوم التصحر

مفهوم الاتزان البيئي

أهمية اتزان النظام البيئي

النظام البيئي ومكوناته

الإسلام وعلم البيئة

ثقب الأوزون

أسباب تلف طبقة الأوزون