קור (תחושה)

קור היא תחושה אותה חשים בני אדם או בעלי חיים כאשר הם שוהים באזור שבו הטמפרטורה נמוכה יחסית, או בעת שהם נוגעים בחפץ שהטמפרטורה שלו נמוכה יחסית. תחושת קור קלה אצל האדם מתחילה בטמפרטורה של 20-17 מעלות צלזיוס, והיא הולכת וגוברת ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר. קור אינו גודל פיזיקלי, אלא תחושה הנובעת מפליטה מוגברת של חום מגוף האדם.

 

תחושת קור איננה נעימה לאנשים מסוימים. ובטמפרטורות נמוכות מאוד קיימת סכנה של כוויית קור ואף היפותרמיה ומוות. להגנה מפני הקור משמשים בגדים המבודדים את האדם מסביבתו ושומרים על חום גופו (ובפרט מעילים וכפפות), וכן מבנים המבודדים את האדם מהטמפרטורה החיצונית ומאפשרים חימום שיביא את הטמפרטורה בתוך המבנה לרמה רצויה.

 

קור הוא תוצאה של איבוד חום מהגוף. לדוגמה, כאשר פועל מזגן בתוך חדר, ופותחים את החלון, החום נכנס אל החדר אבל הקור לא יוכל לצאת לסביבה.

טמפרטורה

טמפרטורה היא גודל פיזיקלי לכימות מה שאינטואיטיבי מובן כ"חם" ו"קר". מבחינה פיזיקלית הטמפרטורה היא גודל המבטא את "רמת התנועה" של חלקיקי החומר ומהווה מדד לאנרגיה הקינטית הממוצעת של החלקיקים.

טמפרטורה - הגדרות שונות לטמפרטורה

הטמפרטורה נמדדת במעלות, ביחידות מידה שונות. יחידות המידה הנפוצות הן פרנהייט (F°) וצלזיוס (C°). יחידה נוספת המשמשת בעיקר לצרכים מדעיים היא קלווין (K).

 

טמפרטורה הוגדרה במהלך ההיסטוריה בדרכים שונות, אך למעשה זהות מבחינה פיזיקלית:

טמפרטורה - הגדרות שונות לטמפרטורה - טמפרטורה תרמומטרית

ההגדרה הראשונה לטמפרטורה היא הגדרה תרמומטרית, כלומר הגדרה שמנצלת מדידת תכונה מסוימת של החומר, שמשתנה עם הטמפרטורה, וכיולה בעזרת טמפרטורות ידועות. כך למשל הגדירו את הטמפרטורה בעזרת התרמומטר המוכר לנו שמנצל את תכונת ההתפשטות של החומר עם עליית הטמפרטורה, וקביעת סולם בו ידועות טמפרטורות מיוחדות.

 

אנדרס צלזיוס קבע ב-1742 את סולם הטמפרטורה שלו, באופן הפוך מהמקובל כיום. בזמנו הוא קבע ש-0 מעלות יציינו את רתיחת המים ולעומת זאת 100 מעלות את קפיאתם. רק כשנה לאחר מותו, ב-1745, הוחלף כיוון הסולם על ידי קארולוס ליניאוס. דבר זה מדגיש את שרירותיות הטמפרטורה התרמומטרית. אין משמעות פיזיקלית אמיתית לאפס של הסולם. גם החלוקה למעלות היא בעייתית, אם לא מובטח שהשינוי בגודל הנמדד (כמו גובה הנוזל בתרמומטר) אכן פרופורציונלי לטמפרטורה ה"אמיתית".

טמפרטורה - הגדרות שונות לטמפרטורה - טמפרטורה תרמודינמית

התרמודינמיקה, שהתפתחה במאה ה-19, קושרת את הטמפרטורה למעבר חום אנרגיה תרמית. חום יזרום באופן ספונטאני מגוף "חם" לגוף "קר" עד אשר שתי המערכות יגיעו לאיזון ויימצאו בשיווי משקל תרמי.

 

לפיכך מגדירים את הטמפרטורה כך שגופים שנמצאים בשיווי משקל תרמי נמצאים באותה טמפרטורה. אם חום זורם מגוף א' לגוף ב', גוף א' יהיה בטמפרטורה גבוהה יותר. כאשר נוסף חום לגוף מסוים, הטמפרטורה שלו עולה. וכאשר הוא מאבד חום, הטמפרטורה שלו יורדת.

 

באופן מדויק יותר, הטמפרטורה מוגדרת בעזרת השינוי ההפיך בחום או השינוי באנטרופיה – מושג שהומצא בשביל להסביר את התכונה של חום לזרום מגוף בעל טמפרטורה גבוהה לגוף בעל טמפרטורה קרה.

פיתוח הגדרה זו לטמפרטורה נבע במידה רבה מחקירת מנוע קרנו – מודל תאורטי למנוע המנצל מעבר חום בין מאגר חם למאגר קר בשביל לייצר עבודה, ביעילות הגבוה ביותר האפשרית באופן תאורטי.

 

הטמפרטורה היא גודל אינטנסיבי, כלומר אם ניקח שני גופים באותה טמפרטורה ונחבר אותם, הטמפרטורה בגוף המחובר תהיה אותה הטמפרטורה כמו בשני החלקים שהרכיבו אותו.

 

זאת בניגוד לחום שהוא גודל אקסטנסיבי: כמות החום האצורה בגוף שמורכב משני גופים שווה לסכום כמויות החום האצורות בכל אחד מהגופים.

טמפרטורה - הגדרות שונות לטמפרטורה - הטמפרטורה במכניקה הסטטיסטית

במכניקה סטטיסטית ניתן להשתמש בהגדרות הטמפרטורה של התרמודינמיקה. אולם בנוסף נחשפות עוד תכונות של הטמפרטורה, שנותנות מושג יותר עמוק על טבעה.

 

הטמפרטורה פרופורציונית לאנרגיה התרמית הממוצעת לדרגת חופש. כך בגז אידאלי חד-אטומי, הטמפרטורה שווה לשני שליש האנרגיה הקינטית הממוצעת של כל אטום.

 

התפלגות בולצמן מראה פן נוסף של הטמפרטורה.

טמפרטורה - טמפרטורה סטנדרטית

תנאים סטנדרטיים של טמפרטורה ולחץ הם אוסף של טמפרטורות ולחצים שמשמשים בהגדרות מדעיות. כך למשל, בכימיה נהוג להשתמש בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. בניגוד לרשימה מוגדרת זו, טמפרטורת החדר היא מושג שאינו חד-משמעי. טמפרטורת החדר מוגדרת בדרך כלל בתחום 20 עד 25 מעלות צלזיוס.

טמפרטורה - יישומים

הטמפרטורה היא גודל ותכונה נפוצה מאוד במדע. כמעט כל תחומי המדע עושים שימוש בתכונה זו וחוקרים אותה, בהם כימיה, ביולוגיה, פיזיקה וחקלאות.

 

תכונות פיזיקליות רבות, כגון מצב צבירה, לחץ, נפח, צפיפות, והולכה חשמלית תלויות בטמפרטורה. הטמפרטורה משחקת תפקיד חשוב גם בקביעת הקצב והאופן שבו תגובות כימיות מתרחשות. זוהי הסיבה שבגללה לגוף האדם ישנן מספר מערכות הדואגות לכך שטמפרטורת הגוף תישאר 37 מעלות צלזיוס, שינוי בטמפרטורה זו עלול לגרום לתהליכים מזיקים ותוצאות לא רצויות.

טמפרטורה - יישומים - יישומים מפורסמים

 

מינוס 80 צלזיוס - הקפאה עמוקה, למשל לשמירה של חומר ביולוגי למשך שנים ארוכות.

מינוס 20 צלזיוס - מקפיא ביתי.

4 צלזיוס - מקרר. זו הטמפרטורה שבה המים תופסים הכי פחות נפח והאוכל שבמקרר לא ניזוק מבחינת יצירת גבישי קרח בתוכו (במקרר קר מדי, הביצים, למשל, נשברות בגלל התרחבות קרח בתוכן). טמפרטורה זו כוללת גם טווח ביטחון שמאפשר סטיות קלות מטה לפני התגבשות קרח.

25 צלזיוס - טמפרטורת החדר בה נעים לאנשים לשהות כאשר מזג האוויר מחוץ לבית נוח גם הוא. מבחנה במעבדה בה מגודלים טפילים בחום זה מדמה את מצבם מחוץ לגוף האדם.

36.6 צלזיוס - חום גוף האדם וחומן של מבחנות המדמות אותו.

100 צלזיוס - הרתחת מים.

100 עד 250 צלזיוס - בישול.

450 צלזיוס - הלחמה.

450 עד 2800 צלזיוס - ריתוך.

מוליכות חום

מוליכות חום (באנגלית: Thermal conductivity) היא תכונה של חומר להעביר חום, כאשר מעבר החום הוא מעבר האנרגיה התרמית בחומר, מאנרגיה גבוהה לאנרגיה נמוכה.

 

בטבע האנרגיה התרמית של חומר מסוים גדלה עם הטמפרטורה, באופן מדויק יותר לאטום בטמפרטורה גבוהה יותר תהיה אנרגיה תרמית יותר גבוהה מאשר אטום בטמפרטורה נמוכה יותר.

 

שני מנגנונים עיקריים נוספים להעברת אנרגיית החום הם קרינה והסעה.

מוליכות חום - הגדרה

הולכת חום הוא תהליך שבו האנרגיה עוברת דרך מגע ישיר בין חומרים שונים או בתווך של החומר עצמו עקב הפרשי טמפרטורה כאשר זה נכון לכל מצב הצבירה .

 

לדוגמה - סיר המתחמם על להבה מוליך את אנרגיית החום מתחתית הסיר אל הסיר כולו, שהופך עם הזמן לחם והטמפ' שלו תלויה במקדם הולכת החום שמשתנה מחומר לחומר.

מוליכות חום - תהליך הולכת החום

המבנה האטומי של המתכות הופך אותן מוליכות חום טובות.

 

לכל אטום ישנה ליבה יציבה של אלקטרונים המקיפים את גרעין האטום. האלקטרונים החיצוניים ביותר חופשיים יותר מן האלקטרונים הפנימיים של האטום, ולכן הם יכולים לנוע במהירות רבה יותר בין כלל האטומים של אותה מתכת.

 

כאשר מחממים את המתכת - האלקטרונים החופשיים נעים מהר יותר ומתנגשים באטומים אחרים בתדירות ובעוצמה רבה, וכך מועברת אנרגיית החום לכל חלקי המתכת.

 

בדרך זו מתבצעת גם מוליכות החשמל וגם מוליכות החום, ולכן המתכות נחשבות מוליכות טובות - הן של חשמל והן של חום.

 

לעומת זאת, במוצקים אחרים שהם מוליכי חום גרועים, האלקטרונים קשורים לאטומים שלהם ואינם יכולים לנוע בחומר כולו, וכך אנרגיית החום מתפשטת באטיות.

 

הנוסחה לחישוב מוליכות החום היא:

 

מוליכות חום = קצב זרימת החום / (מכפלת המרחק בהפרש הטמפרטורות)

 יחידת המידה התקנית של מוליכות החום היא ואט ל מטר קלווין

החום האגור בעצם הוא - סך כל האנרגיה הקינטית של האטומים והמולקולות שלו.

 

הטמפרטורה של עצם היא ממוצע האנרגיה הקינטית שלו.

 

מודדים חום על ידי יחידת מידה ג'אול או קלוריה.

מוליכות חום - מוליכים ומבודדים

רוב המתכות הן מוליכות חום טובות. מוליכותן של המתכות גבוהה פי 1000 ממוליכותם של מוצקים אחרים כמו בד שעם ועץ, וגדולה פי 10,000 ממוליכותם של הגזים.

אם נחמם חפץ בקצה אחד, יווצר מפל טמפרטורות מהקצה החם אל קצהו הקר של החפץ.

-מוליכות החום של החומר משפיעה על השיעור המדויק של מפל הטמפרטורות.

-ככל שתגדל מוליכות החום כך יקטן מפל הטמפרטורות הנדרש להזרמת כמות החום מנקודת הטמפרטורה הגבוהה אל נקודת הטמפרטורה הנמוכה.

-מוליכות החומר נקבעת על ידי כמות האוויר הנמצאת בתוך החומר. ככל שהאוויר בתוכו רב יותר, כך יהיה מוליך גרוע (מבודד). חומר יהיה מוליך טוב ככל שכמות האוויר בתוכו פחותה.

נוכל לכתוב זאת כך:

<------------------------
מבודד טוב
------------------------>
מוליך גרוע

- אויר הוא מוליך גרוע - לכן החומרים הנקבובבים והשעירים גם הם מוליכים גרועים, בגלל האוויר הרב הכלוא בהם ומונע מן החום להתפשט בחומר . אם נפורר מתכת - תרד מוליכותה משום שהכנסנו אויר לתוך המתכת.

האל מתכות הם מוליכי חום גרועים או מבודדים. שעם, זכוכית, אסבסט, עץ, צמר, פוליאותירן מוקצף, נוצות, צמר סלעים וקש הם מוליכי חום גרועים ולכן משמשים כחומרי בידוד.

- נוזלים וגזים הם מוליכי חום גרועים (יוצא דופן הוא גז המימן).

תכונות הולכת החום של מבודדים נמדדת על פי סולם ערכי U הנעים מ-0 ל-5. ככל שערך ה-U נמוך יותר, כך המבודד טוב יותר (ראה שימושים).

טבלת מוליכות חום ביחס ליהלום:

חומר	מוליכות חום
יהלום	1000
כסף	429
נחושת	390
זהב	317
אלומיניום	220
ברזל	80
קרח	2
זכוכית	1.1
עץ	0.04 - 0.4
אוויר	0.025

מוליכות חום - שימושים

משתמשים במתכות כדי ליצור כלים שתפקידם להוליך חום. את גופי הרדיאטור, המגהץ והסיר מייצרים ממתכות משום שתפקיד הכלים הללו להוליך חום. את ידיות האחיזה מייצרים מחומרים מבודדים כדי שידינו האוחזות לא יכוו מהחום.

 

מנגד, חומרים בעלי מוליכות חום נמוכה משמשים כמבודדים. קיימים תקנים בעולם לבידוד קירות חיצוניים במבנים.

 

בשוודיה התקן דורש שערך ה-U (ראה להלן) המרבי לקירות חיצוניים יעמוד על 0.3, ואילו בארצות הברית התקן עומד על 0.6.

 

אוויר הוא מבודד חום מעולה ולכן יש לו שימושים שונים בתור מבודד, בין היתר, בבנייה ובביגוד. שכבת אויר הנלכדת בין שני לוחות זכוכית מסייעת להקטנת כמות החום הנפלטת דרך החלונות. שימוש נוסף בבנייה הוא הכנסת חומר מבודד (כגון פוליאתירן מוקצף) בין שתי דפנות בקיר פנימי של בניין, במטרה למנוע אובדן חום.

חום (תסמין)

חוֹם הוא אחד מסימני האבחנה הנפוצים ביותר ברפואה ומאופיין בעליית טמפרטורת הגוף מעל לטווח הנורמלי של °C‏ 36.5–37.5 במדידה הנעשית בפה (או מעל 38 מעלות צלזיוס במדידה בפי הטבעת). טמפרטורה בטווח של 37.3-37.4 נחשבת כחום תת-פיברילי. הסיבות העיקריות לחום הן מחלה, התייבשות וגורמים אחרים. בעבר שימש המונח קדחת לציון עלייה דרסטית בחום הגוף (מעל ל-39 מעלות צלזיוס), בנוסף לציון שמן של מחלות שונות.

 

חום גוף גבוה מהרגיל גורם תחושת אי־נוחות, אך מנגד הוא מביא לתגובה טובה יותר של מערכת החיסון ולהפחתה בהתרבות של חיידקים ווירוסים, עם זאת חום גבוה מ-40 מעלות עלול לפגוע בתפקודי הגוף או בתאי המוח.

חום (תסמין) - הגדרת החום על פי טמפרטורה

אף שנהוג לומר שטמפרטורת הגוף הנורמלית היא 37.0 מעלות צלזיוס, מדובר בערך חישובי ממוצע ולא בערך קבוע. מפני שאצל אדם בריא טמפרטורת הגוף עולה ויורדת במהלך היממה, כאשר בשעת הקימה בבוקר טמפרטורת הגוף היא הנמוכה ביותר, והיא עולה מעט לקראת שעות אחרי הצהרים והערב. טמפרטורת הגוף התקינה המרבית נעה בין 37.1 מעלות צלזיוס בשעות הבוקר לבין 37.3 בשעות אחר הצהרים והערב.

 

החום הדרוש לאדם הוא כ-36.6 מעלות צלזיוס. באשכי הגבר, למשל, יש צורך בטמפרטורה נמוכה יותר, ולכן הם נמצאים בשקיק אשכים מחוץ לגוף (החום עלול לגרום לעקרות חלקית, כלומר לירידה בכמות תאי הזרע בנוזל הזרע, ומכאן להקטנת הסיכוי להפריה).

חום (תסמין) - ההיפותלמוס כווסת חום הגוף

חום הגוף נקבע באמצעות וסת חום הנמצא בבלוטת ההיפותלמוס שבמוח. עלייה בחום הגוף מתרחשת לאחר שינוי מידת החום בהיפותלמוס באמצעות פעילות מוגברת של השרירים ומכיווצם, ובצורתה הקיצונית מורגשות רעידות וצמרמורות. בנוסף, גורמת ההיפותלמוס להעברה של דם משטח הפנים של העור אל פנים הגוף, דבר המסייע להפחתת איבוד חום הגוף דרך העור.

 

כשאין צורך עוד ברמת חום גבוהה, מכוון וסת החום את עצמו לרמתו הנורמלית והגוף משתחרר מחום עודף באמצעות הזעה והעברת דם מפנים הגוף אל פני העור.

חום (תסמין) - פירוגנים כמשפיעים על ההיפותלמוס ועליית חום הגוף

בלשון רפואית נקראת תופעת החום הגבוה פירקסיה (Pyrexia). חומרים הגורמים לעלייה בחום הגוף בעקבות שינוי הווסת בהיפותלמוס נקראים חומרים פירוגנים והם נוצרים מחוץ לגוף או בתוכו. פירוגנים המיוצרים בתוך הגוף נוצרים לרוב על ידי מונוציטים, שהם סוג מסוים של תאי דם לבנים.

 

פירוגנים הנוצרים מחוץ לגוף מצויים למשל במיקרואורגניזמים וברעלנים שהם מייצרים, והם גורמים לעלייה בחום הגוף על ידי גירוי הגוף לשחרר פירוגנים משלו הגורמים להיפותלמוס לקבוע רמת חום חדשה.

חום (תסמין) - נזק לחלבוני הגוף בעת חום גבוה מאוד

כשמתרחשת עלייה דרסטית בחום הגוף, עוברים החלבונים שבגוף דנטורציה - שינוי ניכר במבנה המרחבי שלהם. הדבר עשוי להפוך לקטלני כשהאנזימים (שהם עצמם חלבונים) בגוף מפסיקים לפעול עקב השינוי במבנם; האנזימים אחראיים לרוב התהליכים הביולוגיים בגוף, ובלעדיהם החיים אינם אפשריים.

 

חום גוף העולה על 42 מעלות גורם כמעט תמיד למוות.

חום (תסמין) - השפעות חיוביות של חום הגוף

החום, בפני עצמו אינו מחלה, אלא תגובת הגנה של הגוף כלפי תוקפים שונים, כמו נגיפים וחיידקים. חום הגוף מחזק את מערכות ההגנה של הגוף ומסייע להן להתגונן ולהשתלט על הפולש הזר. משום כך חום לא חייב להיווצר דווקא ממחלה חיידקית או נגיפית, אלא גם מתגובה אלרגית, מפעילות גופנית במזג אוויר חם, מחשיפה ממושכת לשמש, מהפרעות הורמונליות כדוגמת היפרתירואידיזם, ממחלות אוטואימוניות, מנזק לבלוטת ההיפותלמוס, או אף מתרופות או מצריכת מנת יתר של תרופות.

חום (תסמין) - אמצעים להורדת חום

אמצעים להורדת חום הגוף במקרה של קדחת:

 

שתייה מרובה

 

הרטבת העור על ידי מטלית ספוגה במים פושרים

 

רחצה באמבטיה של מים פושרים

 

הורדת חום הסביבה באמצעים שונים, כמו מזגן או מאוורר

 

נטילת תרופות להורדת חום. התרופות הנפוצות הן פארצטמול (אקמול), דיפירון ואספירין

 

הנחת שקית קרח עטופה במגבת על הראש או על המצח

 

אמצעי נוסף הוא עידוד הגוף לקירור עצמאי. לבישת מספר שכבות של בגדים חמים תגרור תגובת הזעה של הגוף. מטרת ההזעה גם בשיגרה, היא לצנן ולהוריד את חום הגוף.

 

פעולות נוספות להורדת חום נלמדות בקורסי עזרה ראשונה, וחלק מהטיפול הראשוני בחולה הוא טיפול בחום גופו.

 

על הנמצאים באוכלוסיית סיכון, כגון מבוגרים מעל גיל 60, תינוקות מתחת לגיל 6 וכן חולים במחלות כרוניות, להיוועץ ברופא בכל מקרה של התפתחות חום גוף גבוה.

חום (פיזיקה)

חום הוא מושג בפיזיקה המתאר מעבר של אנרגיה מגוף אחד למשנהו. מעבר זה יכול להיגרם כתוצאה ממגע ביניהם, כגון בתנור חימום, כתוצאה מערבוב, כגון במיזוג אוויר או כתוצאה מקרינה, כגון בחימום בעזרת לייזר. (דיפוזיה, הסעה וקרינה). ענף הפיזיקה העוסק בחום קרוי תרמודינמיקה. החום קשור באופן הדוק לעובדה שהעולם בנוי ממספר אדיר של חלקיקים מיקרוסקופיים.

 

כאשר אנרגיה עוברת בין מערכות בעזרת אינטראקציות רבות מאוד של מספר גדול של חלקיקים, מדובר במעבר חום.

 

בלשון הדיבור המילה "חם" מתייחסת לטמפרטורה של עצם, אולם מבחינה פיזיקלית חום הוא מושג שונה מטמפרטורה. טעות נפוצה נוספת קושרת את החום לאנרגיה הפנימית או לאנרגיה התרמית של גוף, אולם מדובר במושגים פיזיקליים שונים. חום אינו מתייחס לאנרגיה שמצויה בתוך גוף כלשהו אלא רק לאנרגיה העוברת מגוף אחד לאחר.

חום (פיזיקה) - חום כמעבר אנרגיה

כאשר אנרגיה עוברת מגוף אחד לאחר, ישנם שני תרחישים אפשריים:

1.ניתן לזהות את מעבר האנרגיה עם צורה של עבודה פיזיקלית כלשהי, למשל עבודה מכנית על ידי כוח שגוף אחד מפעיל על משנהו או עבודה חשמלית שעושה שדה חשמלי שפועל על הגוף.

2.לא ניתן לזהות עבודה פיזיקלית כאמור לעיל. הסיבה היא שהאנרגיה עוברת על ידי אינטראקציה בין החלקיקים המיקרוסקופים מהם עשויים שני הגופים.

 

במקרה זה מעבר האנרגיה נקרא "מעבר חום", והאנרגיה שעוברת נקראת "חום".

 

כאשר אנו מביטים בגופים מקרוסקופיים, איננו לוקחים בחשבון את העובדה שהם בנויים ממספר עצום של חלקיקים מיקרוסקופיים (אטומים). אנו מבחינים בתכונות המקרוסקופיות שלהם, כגון נפח, מסה וכדומה. נובע מכך שיש הרבה דרגות חופש "נסתרות" - דרגות חופש מיקרוסקופיות. כאשר אנרגיה עוברת בין גופים כתוצאה מאינטראקציות ברמה המיקרוסקופית, מדובר בתהליך של מעבר חום.

חום (פיזיקה) - חום כצורת אנרגיה

ברגע שאנרגיה נמצאת במערכת מסוימת (למשל גז חלקיקים במכל), אין הבדל אם היא הגיעה לשם כתוצאה ממעבר חום או מעבודה פיזיקלית כלשהי.

 

לדוגמה, ניתן להביא גז לטמפרטורה מסוימת על ידי דחיסתו עם בוכנה (עבודה מכנית), או לחלופין על ידי חימומו בעזרת מבער (מעבר חום). המצב הסופי של הגז זהה בשני המקרים. לפיכך אין אפשרות לחשוב על תהליך החימום כעל "אחסון" של כמות חום מסוימת בגז. במובן זה חום שונה מאנרגיות אחרות שניתנות לזיהוי, כגון אנרגיה אלקטרומגנטית או אנרגיה קינטית.

חום (פיזיקה) - חום וטמפרטורה

 

חשוב להדגיש כי חום וטמפרטורה אינם זהים. הטמפרטורה היא מדד המדרג את הגופים על רצף הקובע את כיוון מעבר החום, בעוד שהחום הוא האנרגיה שעוברת מגוף בעל טמפרטורה גבוהה לגוף בעל טמפרטורה נמוכה. (אין מושג של קור בפיזיקה - כאשר גוף אחד מחמם גוף אחר, קרי, מעביר אליו אנרגיה, אזי הוא עצמו מתקרר, קרי, מאבד אנרגיה).

 

יכול להיות שאותה כמות של חום תביא חומרים שונים לטמפרטורה שונה. לכן מים, למשל, יצרכו יותר אנרגיה משמן כדי לעלות לאותה טמפרטורה.

 

התוצאה היא ששמן יתחמם מהר יותר ממים, על אש בעוצמה זהה. ההבדל בין החומרים הוא בגודל הקרוי קיבול חום.

חום (פיזיקה) - חום ותרמודינמיקה

החוק הראשון של התרמודינמיקה קובע כי האנרגיה הפנימית (U) של מערכת נשארת קבועה, אלא אם היא משתנה כתוצאה מעבודה () או אנרגיית חום שנכנסת למערכת או יוצאת ממנה.

 

העבודה מסומנת במינוס מכיוון שבמידה והמערכת היא זו שביצעה את העבודה, היא תאבד אנרגיה פנימית. לעומת זאת, אם נעשתה עבודה על המערכת, היא תרוויח אנרגיה פנימית. עבור המערכת שעושה את העבודה, העבודה עצמה חיובית, ועל כן נצרך להוסיף את המינוס.

 

חום (Qׂ)  נמדד ביחידות מידה של אנרגיה (ג'אול, קלוריות, ארג וכדומה) ולא במעלות. מעלות צלזיוס, קלווין, ופרנהייט משמשות למדידת הטמפרטורה.
 

בלשון הדיבור מתייחסים לחום בתור מושג נרדף לאנרגיה תרמית, שהיא למעשה האנרגיה הפנימית של מערכת תרמודינמית.

חום (פיזיקה) - המרה של עבודה מכנית לחום

פעמים רבות אומרים כי "אנרגיה מתבזבזת והופכת לחום" או כי "חיכוך יוצר חום". השימוש במילה "חום" במשפטים כגון אלה הוא שגוי חלקית. מדובר במעבר של אנרגיה מצורה ידועה (כגון אנרגיה מכנית) לתוך דרגות החופש המיקרוסקופיות. בהיעדר מושג טוב יותר (ייתכן ש"תרמליזציה" הוא המושג הנכון ביותר) אומרים כי "נוצר חום", או כי האנרגיה "הופכת לחום", אף על פי שהאנרגיה למעשה הפכה לסכום של אנרגיות מיקרוסקופיות רבות ממגוון סוגים (אנרגיה קינטית של החלקיקים, אנרגיה אלקטרומגנטית של האינטראקציות המיקרוסקופיות ביניהם וכדומה).

קרח

 

קרח הוא צורת המוצק של מים. הקרח הוא בעל מבנה גבישי.

 

בלחץ של אטמוספירה אחת, המעבר בין קרח לבין המצב הנוזלי של מים מתרחש בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס.

קרח - תכונות פיזיקליות - האנומליה של המים

נקודת הקיפאון של המים יורדת כשנמצאים בתוכם מומסים היוצרים תערובות אוטקטיות. בארצות קרות מנצלים עובדה זו בחורף לשם מניעת הצטברות קרח על הכבישים והמדרכות באמצעות פיזור גבישי מלח בישול על הכבישים הקפואים. המלח מתמוסס במים, מוריד את נקודת הקיפאון, ומונע התגבשות קרח עד ירידה נוספת בטמפרטורות.

 

לקרח למעלה מ-15 פאזות שונות. הרוב המוחלט של הקרח בכדור הארץ הוא בצורת גביש משושה המכונה Ih. בחלל החיצון נפוצות צורות אחרות של קרח.

קרח - תכונות פיזיקליות

בניגוד לרוב החומרים, כאשר מים הופכים למוצק, כלומר לקרח, הנפח שלהם גדל (ומשקלם הסגולי קטן). נפח המים מינימלי בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. תופעה זו מכונה בשם האנומליה של המים. תהליך הפיכת קרח ממצב צבירה מוצק לנוזל נקרא "התכה" ולא "המסה".

צפיפות קרח ב 0° - 0.917 גרם לסמ"ק

צפיפות מים ב 0° - 0.998 גרם לסמ"ק

ב 4° צפיפות המים מרבית : 1 גרם לסמ"ק.

 

התופעה נגרמת בשל קשרי המימן שבין מולקולות המים. אטום חמצן יכול ליצור קשר עם אטום מימן במולקולה שכנה, אבל רק אם אטום המימן יהיה בזווית הנכונה – מופנה לכיוון החמצן ורחוק מהמימנים האחרים. הסידור שמאפשר קשרים כאלו בין מולקולות המים אינו צפוף במיוחד (מה שיוצר חללים ריקים בתוך המבנה הגבישי) כמודגם באיור המציג את המבנה הגבישי של הקרח. דווקא כאשר המים מתחממים מספיק כדי שתנועת המולקולות תתגבר על המשיכה ההדדית, יכולות מולקולות המים להתקרב יותר זו לזו וכך המים הנוזלים "מתכווצים".

 

לתופעה זו מספר השלכות מעשיות:

כאשר מקפיאים כלי סגור מלא לחלוטין במים, הוא עשוי להתפוצץ.

קרח צף על פני מים (למשל, קוביות קרח בכוס מים או קרחונים בים).

 

פרויקט חבקוק הוא פרויקט של הצי הבריטי במלחמת העולם השנייה אשר היה מבוסס על עובדה פיזיקלית זו. מטרתו הייתה בניתה של נושאת מטוסים עשויה פייקריט (תערובת של נסורת וקרח), כך שלא ניתן יהיה להטביעה.

 

התהליך בו אדי מים הופכים לקרח קרוי דפוזיציה.

קרח - מערכות ביולוגיות

בגופם של אורגניזמים חיים, המים הוא מרכיב מרכזי. בחשיפה לטמפרטורות חיצוניות נמוכות, מתחיל תהליך הקפאון בהתגבשות המים לגבישי קרח זעירים. המבנה הגבישי של הקרח הוא בעל קצוות חדים, ועל כן תנועת הגבישים בתוך הנוזל התאי עלולה לגרום לקריעת קרומי התאים ובכך למעשה להרוס אותם. זהו הנזק שנגרם בעת כוויות קור או כאשר מניחים לירקות קפואים להפשיר. כל עוד הנוזל התאי קפוא לחלוטין, לא נוצר נזק לקרום התא מאחר שאין תנועה בתוך התא. מצב הביניים בו קיימים גבישים, וגם נוזל, הוא המסוכן.

 

כדי להתגבר על נזקים מסוג זה נוקט הגוף החי באסטרטגיות שונות:

פעילות מטבולית לחימום הגוף.

ריכוז גבוה של מלחים בתא כדי להוריד את נקודת הקפאון ובכך למנוע את קפיאת הרקמה.

במידה שרקמה ביולוגית קופאת, כדי להימנע מנזק יש לחממה בצורה מהירה ביותר ולא להפשירה, כדי להימנע ככל האפשר ממצב הביניים בו ישנם גבישי קרח הנעים בנוזל התאי.

אנטארקטיקה

אנטארקטיקה היא היבשת שבה נמצא הקוטב הדרומי של כדור הארץ. עם שטח של כ-14,000,000 קמ"ר אנטארקטיקה היא היבשת החמישית בגודלה אחרי אסיה, אפריקה, אמריקה הצפונית ואמריקה הדרומית.

 

השם "אנטארקטיקה" הוא הלחם של המילים "אנטי" ו"ארקטיקה", כלומר "מול ארקטיקה", שהיא הקוטב הצפוני.

 

אנטארקטיקה היא המקום הקר ביותר בעולם, ורובה ככולה מכוסה קרח לאורך כל השנה. באנטארקטיקה אין תושבי קבע בגלל תנאי מזג האוויר הקשים, אולם ממשלות רבות ברחבי העולם מחזיקות בה תחנות מחקר, שחלקן מאוישות כל השנה וחלקן מאוישות רק בקיץ.

 

אנטארקטיקה היא שטח נייטרלי, אך המדינות הבאות טוענות לחזקה על חלקות ביבשת: ארגנטינה, אוסטרליה, ברזיל, צ'ילה, צרפת, ניו זילנד, נורווגיה ובריטניה. בעבר טענו לריבונות על שטחים גם המדינות דרום אפריקה וגרמניה.

 

מאז שנת 1959 הושעו התביעות הטריטוריאליות על חלקי אנטארקטיקה ופרט למדינות התובעות ריבונות עצמן אין הכרה של מדינות אחרות בריבונות זו.

 

הסכמי אנטארקטיקה שוללים את ריבונותן של מדינות אלו על השטחים.

 

מדינות אחרות לא טענו מעולם לריבונות על שטחים באנטארקטיקה, אולם ארצות הברית ורוסיה שומרות לעצמן, כמעצמות, את הזכות לעשות כן. יש באנטארקטיקה גם שטחים נרחבים שאף לא מדינה אחת טוענת לריבונות עליהם.

אנטארקטיקה - גילוי היבשת

אמונה בקיומה של "טרה אוסטרליס" (Terra Australis, האדמה הדרומית) – יבשה רחבת-ידיים בדרום הגלובוס, ידועה עוד מימי תלמי (המאה הראשונה לספירה), שהציע את רעיון קיומה של היבשת כדי "לאזן" את הסימטריה שהייתה קיימת לדעתו בין שטחי היבשה שהיו ידועים באותה התקופה.

 

תאורים של יבשת דרומית גדולה הופיעו גם במפות שונות, אך ממדיה ומיקומה לא היו ברורים. אפילו לקראת סוף המאה ה-17, כאשר התגלה שדרום אמריקה ואוסטרליה אינן חלק מהיבשת האבודה, גאוגרפים האמינו שהיא גדולה בהרבה מאשר ממדיה האמתיים.

 

הדיווח המהימן והמתועד הראשון על גילוי היבשת התרחש כאשר הצאר אלכסנדר הראשון יזם מסע חקר רוסי בראשות האציל הפרוסי פביאן גוטליב פון בלינגסהאוזן. המשלחת, בת שתי אניות, יצאה מנמל פורטסמות ב-5 בספטמבר 1819 והגיעה ליעדה ב-28 בינואר 1820. ב-30 בינואר, יומיים לאחר משלחתו של בלינגסהאוזן נחת בחצי האי "השילוש הקדוש" הימאי הבריטי אדוארד ברנספילד ותבע את השטח לכתר הבריטי.

אנטארקטיקה - פני השטח

הנופים האופיינים לאנטארקטיקה הם קרחוני ענק, הרים רמים שפסגותיהם מגיעות מעל לגובה של 3 ק"מ וקרח רב, בעובי 1.5 ק"מ ויותר, המכסה את האדמה. אנטארקטיקה היא היבשת הגבוהה ביותר מבין היבשות, והקרח מכסה 98% משטחה. היבשת מוקפת במליוני קמ"ר של ים קפוא. כ-90% מהקרח בעולם מצוי באנטארקטיקה והוא מהווה כ-70% מהמים המתוקים על פני כדור הארץ. הפשרתו של כל הקרח, שנפחו עומד על כ-25 עד 30 מיליון קילומטר מעוקב, תגרום לעליית גובה פני הים ב-60 מטרים לערך.

אנטארקטיקה - אקלים

האקלים האנטארקטי קר מאוד כל ימות השנה. בחלקים הנמוכים יותר ביבשת ובחופיה קצת פחות קר בעונת הקיץ. כמות המשקעים ביבשת זו היא הנמוכה ביותר בעולם - היא קטנה מ-100 מ"מ לשנה, ומבחינה זו היא גם המדבר הגדול ביותר על-פני כדור הארץ. המשקעים המעטים יורדים בעיקר בצורת שלגים על חופי היבשת. מיעוט המשקעים נובע מתנאים של קפיאת הלחות, שלא מאפשרת היווצרותם של עננים. הטמפרטורה הממוצעת בחודש החם ביותר (ינואר) היא 2° צלזיוס בשולי היבשת ו-20°- בתוך היבשת ואילו בעונה הקרה ביותר (יולי) הטמפרטורה הממוצעת היא 18°- בשולי היבשת ו-45°- בתוך היבשת. בלב היבשת נרשמות בחורף טמפרטורות נמוכות מ-60°-. הטמפרטורה הנמוכה ביותר בעולם נרשמה באנטארקטיקה ביולי 1983 בתחנת המחקר ווסטוק והיא 89.2º-. ממצאים חדשים עשויים להגדיר מחדש את הטמפרטורה הנמוכה ביותר – מדענים הצליחו לאחרונה למצוא בינות רכס הרים באנטארקטיקה בגובה 3,600 מטר נקודה שבה צנחה הטמפרטורה ל91.2º- מעלות צלזיוס מתחת לאפס, כלומר, מדובר בשתי מעלות פחות מהשיא הקודם שמדדו אנשי תחנת המחקר הרוסית ווסטוק ביבשת הקפואה בתחילת שנות ה-80 של המאה ה-20. הטמפרטורה הגבוהה ביותר שנרשמה באנטארקטיקה הייתה 14.9°.

אנטארקטיקה - אקולוגיה - צמחייה

אקלימה של אנטארקטיקה אינו מאפשר את קיומם של מיני צמחים רבים הזקוקים לאקלים נוח יותר ולתנאים סביבתיים שונים. השילוב בין טמפרטורות נמוכות מאוד, קרקע דלה במינרלים, מחסור בלחות ובאור שמש מדכא את שגשוגם של מרבית הצמחים. כתוצאה מכך, מרבית מיני הצמחים באנטארקטיקה הם טחבי כבד (Marchantiophyta) או חזזיות. מרבית הפלורה האנטארקטית האוטוטרופית (שאינה צורכת חומרים אורגנים מן הסביבה) מורכבת מפרוטיסטים.

 

שאר הפלורה המתקיימת באנטארקטיקה מורכבת בעיקר מחזזיות ואצות פשוטות, פטריות, וצמחים אחרים המסתגלים לתנאים הקשים השוררים באזור. הפלורה גדלה בדרך כלל בקיץ שבו התנאים מעט טובים יותר, הנמשך לרוב שבועות בודדים. באנטארקטיקה יותר מ-200 מיני חזזיות וקרוב ל-50 מיני טחבים ואזובים. כ-700 סוגי אצות מצויים באנטארקטיקה. רובן מוגדרות כפיטופלנקטון, נמצאות בתחתית מארגי מזון רבים ומשמשות מזון למינים רבים של בעלי חיים ימיים. מיני פלנקטון ואצות צבעוניות וייחודיות נפוצים בדרך כלל באזורי החופים בזמן הקיץ. באנטארקטיקה 2 מינים בלבד של צמחים בעלי פרחים: Deschampsia antarctica ו-Colobanthus quitensis.

אנטארקטיקה - אקולוגיה - עולם החי

עולם החי היבשתי של אנטארקטיקה מורכב כמעט כולו מחסרי חוליות. בין חסרי החוליות הזעירים המצויים באנטארקטיקה ניתן למנות את קרדית אבק הבית, הכינים, הנמטודה, דובוני המים, הגלגיליות, הקריל והקפזנביים. הימשוש חסר יכולת התעופה Belgica antarctica שאורכו רק כ-1.2 סנטימטרים, הוא החיה הגדולה ביותר באנטארקטיקה שחיה ביבשה בלבד. יסעור השלג (Pagodroma nivea) הוא אחד משלושה מיני עופות המתרבים באופן בלעדי באנטארקטיקה. באנטארקטיקה בעלי חיים ימיים רבים המתקיימים בצורה ישירה או עקיפה על הפלנקטון. בין בעלי החיים הימיים המצויים באנטארקטיקה ניתן למנות את הפינגווינאים, הלווייתן הכחול ומיני לווייתנאים אחרים שחולפים במימי אנטארקטיקה מפעם לפעם, וכן מינים שונים של טורפים ימיים. הפינגווין הקיסרי הוא הפינגווין היחיד המתרבה במהלך החורף האנטארקטי, ופינגווין אדלי (Pygoscelis adeliae) מתרבה דרומית יותר מכל מיני הפינגווינים. לפינגווין הסלעים (eudyptes chrysocome) ציצית שיער מיוחדת על ראשו המקנה לו מראה מיוחד. הפינגווין המלכותי, הפינגווין לבן הסנטר והפינגווין לבן האוזן גם הם מתרבים באנטארקטיקה.

 

דוב הים האנטארקטי (A. gazella) ניצוד במספרים גדולים במהלך המאה ה-18 וה-19 בשל פרוותו על ידי מלחים מארצות הברית והממלכה המאוחדת. כלב ים ודל ( L. weddellii) נקרא על שמו של ג'יימס ודל, מפקדה של משלחת ציד כלבי ים בריטית. הקריל אנטארקטי, אחד ממיני הקריל, נפוץ במימי אנטארקטיקה בכמויות ענקיות והוא הבסיס לכל המערכת האקולוגית של האוקיינוס הדרומי. הוא מהווה חלק חשוב בתזונתם של מינים כגון לווייתנאים, כלבי ים וטורפים ימיים אחרים, דיונונאים, פינגווינים, אלבטרוסיים ומינים אחרים של עופות ימיים.

 

אישור "החוק להגנת אנטארקטיקה" בארצות הברית החיל מגבלות על הפעילות האמריקאית ביבשת, במטרה לשמר את הפאונה הייחודית לה ולאזורים הסובבים אותה. הכנסת מיני בעלי חיים או צמחים לא מקומיים לאנטארקטיקה, העלולים להפר את האיזון האקולוגי, יכולה לגרור עונש פלילי, וכך גם הוצאת מינים מקומיים מאנטארקטיקה. דיג יתר של הקריל הממלא תפקיד חשוב מאוד במערכת האקולוגית האנטארקטית הביא לחקיקת חוקים ותקנות המגבילים את הדיג באזור. "האמנה לשימור משאבי החיים הימיים של אנטארקטיקה" (CCAMLR), שנכנסה לתוקף בשנת 1980, מנסה לשמור על רמת דיג תקינה באזור אנטארקטיקה ולמנוע הכחדת מינים ימיים מקומיים. חרף צעדים אלו, המערכת האקולוגית האנטארקטית עדיין נפגעת מדיג לא מבוקר ולא חוקי.

אנטארקטיקה - אוכלוסייה

אף אדם אינו מתגורר באנטארקטיקה בקביעות אך מספר ממשלות דואגות לתחנות מחקר מאוישות ברחבי היבשת. מספר האנשים המנהלים ותומכים במחקרים מדעיים ועבודות אחרות ברחבי היבשת ובאיים הסמוכים לה נע בין 1,000 איש בחורף (יולי) לבין 5,000 בקיץ (ינואר).

אנטארקטיקה - כלכלה

 

אין כל פעילות כלכלית ביבשת. הימים הסמוכים לה משמשים לדיג בקיץ. באדמתה נמצאו מרבצי פחם, כרום, ניקל, פלטינה, ברזל, נחושת, זהב, כסף ומחצבים אחרים, אך היקפם אינו ידוע. כרייתם אסורה מטעמים של שמירת הסביבה.

סופה

סופה היא תופעה במזג האוויר המביאה עימה שינוי קיצוני בתנאים האקלימיים בעת התרחשותה. לרוב כרוכה הסופה במשטר רוחות סוער ובירידת משקעים. בישראל ידועות סופות חול במרחבי המדבר, סופות שלג בפסגות ההרים הגבוהים וסופות גשם בעיצומו של החורף (שמכונות גם סערה). בעולם ידועות סופות כבירות ממדים הרסניות ביותר, כמו הטורנדו וההוריקן.

סופה - היווצרות

סופות נוצרות כאשר מרכז לחץ נמוך מתפתח במערכת לחץ גבוה מקיפה. קומבינציה כזו של כוחות מנוגדים יכולה להוביל ליצירת ענני סופה, כגון קומולונימבוס. אזורי לחץ נמוך מקומיים קטנים יכולים להווצר עקב נסיקת אויר חם מהקרקע אשר מובילים ליצירת מערבולות אויר כגון עלעול חול או נד מים קטן.

סופה טרופית

במטאורולוגיה, סופה טרופית (הנקראת בפי תושבי מדינות שונות הוריקן, טייפון או ציקלון טרופי) היא סוג של ציקלון הנוצר באזורים הטרופיים, שקוטרו האופייני נע בין 100 ל- 2,000 קילומטרים.

סופה טרופית - אופן ההיווצרות

מבחינה מבנית, סופה טרופית היא אזור לחץ נמוך אשר מכיל עננים ופעילות של סופות רעמים, כל אלה נישאים עם הרוח, שלעתים מגיעה למהירויות הרסניות, סביב מרכז הלחץ הנמוך. מקור האנרגיה של הסופה הטרופית הוא שיחרור חום כמוס מהתעבות המים בשכבות הגבוהות של האטמוספירה.

 

כלומר, מי האוקיינוס מקבלים אנרגיה מן השמש ומתאדים, אז הם מטפסים מעלה באטמוספירה ומתקררים, וכאשר הם מגיעים לטמפרטורה מסוימת (נקודת הטל) הם מתעבים ומשחררים את האנרגיה שהושקעה באידוי קודם, לכן למעשה, אפשר לחשוב על סופה טרופית כעל מנוע חום אנכי עצום.

 

מכיוון שסופות טרופיות מרוויחות את האנרגיה שלהן משחרור של חום כמוס, הן מובדלות משאר המערכות הברומטריות, כמו שקעים בקווי הרוחב הבינוניים - אלה פועלים על הפרשי טמפרטורה אשר כבר קיימים באטמוספירה בין גושי אוויר. על מנת שסופה טרופית תמשיך לחיות ולפעול, היא חייבת להמצא מעל מקור מים חמים גדול (כמו למשל האוקיינוס קרוב לקו המשווה), אשר מספק את אנרגיית החום לסופה. כאשר סופה טרופית מגיעה לאזור יבשתי, או מגיעה לאזור שבו המים קרים יותר, התהליך נפסק והסופה הופכת לשקע ברומטרי רגיל (בהשראת אפיק רום שנמצא באזור, אם נמצא) או דועכת ומתמלאת.

 

כדי שתיווצר סופה טרופית כמה תנאים צריכים להתמלא. טמפרטורת מים שתהיה חמה דייה, מעל 26 מעלות, כדי שתיווצר התאדות של המים, ולכן סופות טרופיות נוצרות כאשר יש מזג אוויר חם ובמרחק גדול מספיק מהאזור של קו המשווה. כמו כן, צריך מסת ים גדולה כדי שהתאדות המים תתורגם לסופה, ולכן סופה טרופית תיתכן רק באוקיינוסים. עוד צריך שקע ברומטרי שיאפשר לאוויר לעלות למעלה כדי שיוכל להתעבות.

 

הסופה הטרופית מובילה אנרגיה מהאזורים הטרופיים לכיוון קווי רוחב רחוקים יותר. תהליך זה מכונה אינטרקציה טרופית-חוץ טרופית. הסופה הטרופית מעבירה אנרגיה בצורה משמעותית הרבה יותר מתופעות אחרות, כמו תמרה טרופית, למשל.

סופה טרופית - מאפיינים

 

סופות טרופיות נקראות סופות בעלות ליבה חמה - במהלך סופה טרופית הטמפרטורה בשכבות הנמוכות של הטרופוספירה גבוהות מהרגיל ב-20 עד 50 מעלות צלזיוס. ליד הקרקע לעומת זאת, הטמפרטורה נמוכה בכמה מעלות מן הממוצע בזכות כיסוי העננות והמשקעים הרבים.

 

סופות טרופיות מתאפיינות בעין הסערה - מרכז הסופה בקוטר של עד כמה עשרות קילומטרים ששורר בו שקט ושמש זורחת בו, אבל מסביבו נעות הרוחות העזות ביותר שעלולות לגרום את הנזקים החמורים ביותר. עין הסערה מתאפיינת בלחץ ברומטרי נמוך מאוד. הרוחות העזות המסתחררות סביב עין הסערה הן למעשה תוצאה של ה"נסיון" להשוואת לחצים, תוך כדי שכדור הארץ מסתובב במהירות על צירו - זרם האוויר שחותר להגיע לתוך עין הסערה מתערבל עם כיוון סיבוב כדור הארץ. תופעה זו מוכרת בשם כוח קוריוליס - אפקט מדומה הנראה ככוח אמיתי.

 

כיוון הסיבוב של הסופה נראה שונה בחצי הכדור הצפוני ובחצי הכדור הדרומי, אך הוא למעשה זהה - תמיד עם כיוון הסיבוב של כדור הארץ. קל יותר להמחיש זאת אם מדמיינים את סיבוב הכדור מזרחה: כאשר "מסתכלים" על הכדור במבט מעל הקוטב הצפוני, הסיבוב נראה נגד כיוון השעון. אך כאשר מדמיינים מבט מעל הקוטב הדרומי - הסיבוב נראה עם כיוון השעון.

סופה טרופית - סיווג וטרמינולוגיה

סופות טרופיות מסווגות לשלוש קבוצות עיקריות: שקע טרופי, סופה טרופית וקטגוריה שלישית ששמה נקבע על פי האזור שבו הסופה מתרחשת.

שקע טרופי הוא מערכת מאורגנת של עננות וסופות רעמים בעלת זרימת אוויר בשכבות הקרובות לקרקע בכיוון מוגדר. בשקעים טרופיים הרוחות מגיעות למהירות של פחות מ-17 מטרים לשנייה.

הפעילות בסופה טרופית חזקה ואינטנסיבית יותר מבשקע טרופי, והרוחות בה מהירותן מעל 17 מטרים לשנייה ומתחת ל-33 מטרים לשנייה.

שמות הסופות בקטגוריה השלישית, שהרוחות הנמדדות בהן מהירותן מעל 33 מטרים לשנייה הם: בצפון האוקיינוס האטלנטי ובצפון האוקיינוס השקט (ממזרח לקו התאריך) הסופות נקראות הוריקן.

בצפון מערב האוקיינוס השקט הסופות נקראות טייפון.

בדרום מערב האוקיינוס השקט ובצפון מזרח האוקיינוס ההודי נקראות הסופות "סופה טרופית חמורה", או ציקלון טרופי חמור.

בצפון האוקיינוס ההודי נקראות הסופות "סופה ציקלונית חמורה".

בדרום מערב האוקיינוס ההודי הסופה נקראת ציקלון טרופי.

 

הוריקנים מדורגים (לפי עוצמת הרוח הנושבת בהם) בסולם סאפיר סימפסון.

 

על פי סולם זה ההוריקנים מקוטלגים בין 1 ל-5, כאשר 1 הוא הוריקן שבו הרוחות מנשבות בעוצמה החלשה ביותר, ו-5 החזקה ביותר. ייתכן שהוריקן בקטגוריה 1 יגרום יותר נזק מהוריקן בקטגוריה גבוהה יותר. בכל מקרה, פעמים רבות הנזקים הגדולים מסופות טרופיות הם לאו דווקא כתוצאה מהרוח המנשבת בהם, אלא דווקא כתוצאה מהצפות, מפולות בוץ וכו'.

 

טייפון טיפ היה ציקלון טרופי שהתפתח באוקיינוס השקט בשנת 1979, ונחשב לגדול ולחזק ביותר בהיסטוריה המתועדת.

 

עונת ההוריקנים האטלנטית 2005 שברה את כל השיאים מבחינת מספר ההוריקנים ועצמתם. בצפון האוקיינוס האטלנטי היו 28 סופות טרופיות (שיא), 15 מתוכן הוגדרו כהוריקן (שיא) ומתוכם 7 היו בעצמה של קטגוריה 3 ומעלה. בהוריקן וילמה נמדד שקע ברומטרי של 882 מיליבר (שיא) ורוחות בעצמה של 295 קמ"ש. בעונת ההוריקנים נספו 2,280 אנשים (בעיקר בעקבות הוריקן קתרינה והוריקן סטן), ונגרם נזק של כ-120 מיליארד דולר (שיא).

סופה טרופית - סיווג וטרמינולוגיה - שמות מיוחדים

 

מאז שנת 1953 ניתנים לסופות הטרופיות (מטעמי נוחות) שמות פרטיים, בסדר עולה של האלפבית הלטיני (ABC), כשכל שם מתחיל באות הבאה בתור. הרשימה מורכבת מראש על ידי הארגון העולמי למטאורולוגיה. עד 1979 ניתנו רק שמות של נשים ואז הוכנסה לשימוש רשימה שש-שנתית שבה ניתנים לסירוגין שמות של גברים ושמות של נשים. במקרים שסופה גרמה נזק כבד מאוד – שמה מוצא מן הרשימה כדי שלא ייעשה בו שימוש שוב במחזור נתינת השמות הבא. ברשימה לכל שנה 21 שמות, וביחד 126 שמות למחזור בן שש שנים, כשלכל אזור סופה, מוגדרת רשימת שמות שש-שנתית שונה. במידה ובעונה אחת מתרחשות יותר מ-21 סופות טרופיות, הסופות הבאות ייקראו בשמות אותיות האלפבית היווני (אלפא, בטא, גמא וכו').

טורנדו - מאפייני הטורנדו השכיח

 

 

סופת טורנדו היא סופה מערבולית, הרסנית ומקומית, הנושאת אבק ואדי מים ונראית כמשפך צר היורד מחלקו התחתון של ענן אל הקרקע. מהירות הרוח, כוח היניקה העז הנוצר ב"משפך", ומהירות היווצרותה המאפשרת התרעה קצרה בלבד, גורמים מדי שנה לנזק רב בנפש וברכוש.