يوجد الماء في الجو في حالة أو أكثر من ثلاث حالات هي: الحالة الغازية "بخار" والحالة السائلة "ماء" والحالة الصلبة "ثلج". ولكنه قد يتحول من أية حالة من هذه الحالات الثلاث إلى أية حالة من الحالات الأخرى نتيجة لإحدى العمليات الآتية:

1- التبخر Evaporation:

وهو التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.

2- التكثيف Condensation:

وهو التحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.

3- التسامي Sublimation:

وهو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة، كما هي الحال مثلا عند حدوث التبخر من سطح الجليد في الأقاليم القطبية.

4- الترسيب Deposition:

وهو التحول من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة مباشرة، دون المرور بالحالة السائلة، كما يحدث أحيانا عند تكون الصقيع نتيجة لهبوط مفاجئ في درجة الحرارة إلى مادون درجة التجمد Freezing Point "صفر مئوي أو 32 ف" أو عند تجمد البخار أحيانا.

5- التجمد "أو التبلور" Crystallisation أو Freezing:

وهو يحدث عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر، ولكن يجب ألا يفهم من هذا أن التجمد لا بد أن يحدث بمجرد حدوث الانخفاض؛ إذ إن الماء قد يبقى سائلا حتى بعد برودته إلى درجات منخفضة جدا قد تصل إلى- مئوية⁽¹⁾. ويوصف الماء الذي يبقى سائلا في درجة حرارة أدنى في درجة الصفر المئوي بأنه دون البارد Supercooled أو subcooled ولكن مثل هذا الماء يكون دائما عرضة للتجمد بسرعة خصوصا إذا تلامس مع أي ثلج ومعنى هذا أن الدرجة التي يتجمد فيها الماء ليست دائما ثابتة. ولكنها على أي حال لا يمكن أن تزيد على الصفر المئوي، فهذا الصفر هو في الواقع الحد الأعلى للحرارة التي يبقى فيها الثلج صلبا، ولكنه من ناحية أخرى ليس الحد الأدنى للحرارة التي يبقى فيها الماء سائلا.

الانصهار Fusion أو Melting وهو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. وهو يحدث دائما بمجرد ارتفاع درجة الحرارة عن الصفر المئوي، ونظرا لأن هذه الدرجة هي الحد بين بداية التجمد وبداية الانصهار فإنها يمكن أن تسمى درجة التجمد أو درجة الانصهار. ولكن بينما قد يبقى الماء سائلا تحتها في بعض الحالات فإن الثلج لا بد أن يبدأ في الانصهار بمجرد الارتفاع عنها.

__________________________

    (1) Meteorological office "London" Met. O. 707 A Course in Elementary Melecordgy