موجة سيبيريا
25/06/2008, 07:18 PM
ظلت كيفية تكون الأمطار لغزاً كبيراً حير كثير من العلماء مع الزمن ، ولم يكن من الممكن اكتشاف مراحل تكون الأمطار إلا بعد اكتشاف الرادارات . ويتكون المطر نتيجة تبخر مياه البحار والأنهار بسبب الحرارة كما تطلق النباتات كمية من بخار الماء ليتصاعد البخار إلى طبقات الجو العليا لخفته ثم يبرد و يتكاثف على شكل غيوم ثم تحمل الرياح الغيوم و تأخذها إلى اليابسة وعندما ترفعها إلى أعلى طبقات الجو تنخفض حرارتها أكثر فتسقط الأمطار .
ولقد توصل العلماء إلى حقائق بالنسبة لتكون الغيوم الممطرة فالغيوم الممطرة تتكون و تتشكل وفق مراحل محددة . فمثلاً مراحل تكون الركام و هو أحد أنواع الغيوم الممطرة هي كالآتي
1- المرحلة الأولى : هي مرحلة الدفع حيث تحمل الغيوم أو تدفع بواسطة الرياح.
2- المرحلة الثانية : هي مرحلة التجمع حيث تتراكم السحب التي دفعتها الرياح مع بعضها لتكون غيمة أكبر .
3- المرحلة الثالثة : هي مرحلة التراكم حيث أن السحب الصغيرة عندما تتجمع مع بعضها فإن التيار الهوائي الصاعد في الغيمة الكبيرة يزداد ، والتيار الهوائى في مركز الغيمة يكون أقوى من التيار في أطرافها ، و هذه التيارات تجعل جسم الغيمة ينمو عمودياً و لذلك فإن الغيمة أو السحابة تتراكم صعوداً . حينما تتكون حبات المطر و البرد و تصبح أكبر ثم أكبر و عندما تصبح حبات المطر و البرد ثقيلة جداً على التيارات الهوائية بحيث يتعذر عليها حملها تبدأ بالهطول من السحب الممطرة على شكل مطر أو حبات ثلج أو غيرها .
ويجب أن ندرك أن علماء الأرصاد الجوية لم يعرفوا تفاصيل تكون الغيوم ووظيفتها إلا من خلال استخدام التقينات المتطورة مثل الطائرات و الأقمار الصناعية و الحواسيب و من الواضح إن الله سبحانه وتعالى أعطانا هذه المعلومات عن الغيوم قبل 1400 سنة في زمن لم تكن تعرف فيه .
(اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاءِ كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلالِهِ فَإِذَا أَصَابَ بِهِ مَنْ يَشَاءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ) (الروم:48) .
عزيزي القارئ من الممكن أن تكون على علم من قبل بالمعلومات السابقة ولكن هل تعلم عزيزي القارئ أن الأمطار الغزيرة قد تتسبب في ثوران البراكين , اكتشف علماء البراكين أن الأمطار الغزيرة يمكنها استثارة أخطر أنواع الثورات البركانية المسمى "انهيار القبة", الأمر الذي قد يساعد على التنبؤ بموعد ثوران البراكين التي تسببت في وقوع أكبر عدد من الوفيات على مدى قرن من الزمان.
أنواع الأمطار
تختلف أنواع الأمطار تبعاً للطرق المتنوعة التي تؤدي إلى صعود الهواء الدافئ الرطب إلى أعلى ثم تعرض هذا الهواء للبرودة والتكاثف في طبقات الجو العليا، وسقوطه على شكل مطر.
وهنا يمكن أن نتحدث عن ثلاث عمليات رئيسة مختلفة تؤدي إلى صعود الهواء، ومن ثم ميز الباحثون ثلاثة أنواع مختلفة كذلك من الأمطار:
1-الأمطار الانقلابية أوأمطار التيارات الصاعدة :
-يكثر هذا النوع من الأمطار في الجهات الاستوائية ويرجع سقوطة إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بفعل ارتفاع درجة حرارة الجو , وتتساقط هذه الأمطار خلال فترة ما بعد الظهيرة , وتتساقط الأمطار الانقلابية طوال السنة , وتتسم بغزارتها وتسقط في صورة زخات منهمرة , وهي غير مفيدة للنشاط الزراعي بل تؤدى إلى تجريف التربة وتعريتها .
2- والأمطار التضاريسية:
وهي أكثر أنواع الامطار شيوعا وتسقط عندما تعترض المرتفعات الرياح المحملة ببخار الماء , وتتوقف كمية هذه الأمطار على مقدار بخار الماء في الهواء وهي الأمطار التي تسقط عند قمم الجبال.
3- والأمطار الإعصارية أو أمطار الجبهات:
تتساقط هذه الأمطار عندما تتقابل كتلة هوائية ساخنة وكتلة هوائية باردة , وعادة ما تسقط هذه الأمطار مصحوبة بعواصف الرعد والبرق .
وهناك عدد من العوامل تؤثر على سقوط الأمطار من هذه العوامل :
اتجاه الرياح: يؤدي اتجاه الرياح دوراً هاماً في كمية بخار الماء التي تحملها الرياح. فإذا هبت الرياح من البحر أو مسطح مائي كبير إلى اليابس فهذه الرياح تكون رطبة، ومحملة ببخار الماء، الذي يؤدى إلى سقوط أمطار. بينما لو كانت الرياح متجهة من اليابس إلى البحر فإنها تكون رياحاً جافة، وتقل فيها الرطوبة، ويُطلق عليها اسم الرياح الجافة وفرصة سقوط الأمطار بسببها تكاد تكون منعدمة.
درجة الحرارة: يعمل ارتفاع درجة الحرارة على زيادة عمليات التبخر، خاصة المسطحات المائية، مما يؤدى إلى ازدياد الرطوبة في الهواء، ويساعد ذلك على نشاط التيارات الهوائية الصاعدة، وسقوط الأمطار في الجهات، التي تتوفر بها المسطحات المائية. أمّا إذا حدث العكس، خاصة في المناطق، التي يقل بها المسطحات المائية، فيلاحظ أن انخفاض درجة الحرارة يؤدى إلى انخفاض نسبة الرطوبة في الهواء وعدم حدوث أي تكاثف.
الموقع الجغرافي: يؤثر قرب أو بُعد المناطق عن البحار والمحيطات على توزيع الأمطار وكمياتها، فالمناطق، التي تحيط بها بحار واسعة ومسطحات مائية كبيرة، تكون في الغالب أكثر مطراً من المناطق، التي تبعد عن البحار، ولذا تُعد الجهات الساحلية من أغزر الجهات مطراً في العالم.
التضاريس: تجذب المرتفعات وقمم الجبال كمية كبيرة من الأمطار، أكثر من الكميات، التي تستقبلها السهول، ويرجع سبب ذلك إلى أن القمم الجبلية تعمل على إعاقة الرياح وإجبارها إلى الارتفاع إلى أعلى فيحدث نتيجة لذلك سقوط الأمطار.
الضباب
وهو عبارة عن ذرات مائية خفيفة الوزن تتطاير في الهواء ويزداد ثقلها مع
اقترابها من سطح الأرض. وتقل عند حدوثه الرؤية عن كيلومتر واحد أو أقل، أمّا إذا كانت الرؤية أكثر من الكيلومتر فيعرف في هذه الحالة باسم الشابورة
وفي الحالة الأخيرة سرعان ما تنقشع عند سطوع الشمس في الصباح الباكر.
طرق قياس الضباب
قياس الضباب يعتمد على قياس مدى الرؤية السائدة في المنطقة ونظراً لخطورة حدوث الضباب على سلامة و حركة الطيران والنقل البري، فقد وضع العلماء مقياساً دولياً للضباب (يقيس من صفر إلى 9) ، ويعتمد هذا المقياس على المشاهدة بالعين المجردة، تبعاً لأقصى مسافة يمكن للعين رؤية معالم الأشياء عندها بوضوح.
أنواع الضباب
ويمكن تقسيم الضباب إلى عدة أنواع تبعاً للظروف، التي يحدث بسببها التكاثف،
إلى الأنواع التالية:
- ضباب اليابس أو ضباب الإشعاع :
ويتكون في المناطق المنخفضة من اليابس في الليالي الرطبة الصافية الخالية من السحب، حيث يفقد سطح الأرض حرارته بالإشعاع ويبرد الهواء الملامس له ويتكاثف ما يحمله من بخار الماء بالقرب من السطح مكوناً الضباب. ولهذه الظروف يغلب حدوث هذا النوع من الضباب في أشهر الشتاء، وتشتد كثافته في الجزء الأخير من الليل والجزء الأول من النهار.
- ضباب البحر:
وهو أقل سمكاً من ضباب اليابس. ويتكون نتيجة لانتقال هواء دافئ رطب فوق مياه باردة نسبياً، كما هو الحال عندما يتحرك الهواء، الذي يعلو التيارات البحرية الدفيئة، ويمر فوق تيارات بحرية باردة، لهذا يزيد الضباب عند مناطق التقاء التيارات البحرية الدفيئة والباردة، مثل منطقة جزر اليابان، حيث يلتقي تيار
كيروسيفو الدافئ بتيار كمتشتكا البارد.
- ضباب المدن :
وهو يحدث في أجواء المدن بسبب ركود الهواء وانخفاض حرارته تبعاً لانخفاض حرارة سطح الأرض أثناء الليل، وبالتالي يتكاثف بخار الماء، ويساعد على حدوث التكاثف انتشار ذرات الغبار والكربون من دخان المصانع التي تكثر في المدن، أمّا المدن الصناعية فيتسم ضبابها بالتلوث الشديد نتيجة لما تفقده مداخن المصانع من غازات مختلفة في الهواء. ويطلق على هذا الضباب الملوث اسم الضباب الدخاني الأسود.
2- بعض مظاهر التكاثف في الهواء المرتفع عن سطح الأرض
عندما يزداد بخار الماء في الهواء المرتفع عن سطح الأرض، ويصل إلى درجة التشبع (أي الرطوبة النسبية 100%)، يتعرض هذا الهواء لعمليات التكاثف، وينتج عن ذلك تكون عدة ظاهرات جوية منها البرد ، والثلج ، والسحب ، والأمطار.ويلاحظ أن كلاً من البرد، والثلج، والأمطار تسقط على سطح الأرض، ويطلق على سقوطها تعبير التساقط.
البرد
وهـو عبـارة عن حبات مستديرة من الثلج ، يبلغ قطرها حـوالي 1.5
سم، وقد تزيد عن ذلك فيزداد قطرها إلى عشرة سنتيمترات، وترتبط نشأة البرد
بحركة التيارات الهوائية الصاعدة في المناطق، التي تتعرض لصعود الهواء بشدة.
الثلج
يُعد الثلج مظهراً من مظاهر التكاثف نتيجة لتجمد بخار الماء في طبقات الجو العليا، وظهوره على شكل جسم صلب ، ولا يحدث ذلك إلاّ إذا انخفضت درجة حرارة الهواء إلى أقل من درجة التجمد، وقد يتكون الثلج بصورة مباشرة. وقد تختلط بلورات الثلج بماء المطر، أو قد تتعرض قطرات المطر عند سقوطها في المناطق الباردة إلى التجمد، ويُطلق على الثلج أو المطر المتجمد جزئياً اسم قطقط , ويتكون الثلج عند بداية سقوطه على سطح الأرض من قشور هشة خفيفة الوزن، وتتطاير في الجو كالقطن المندوف، لكن عند تجمع الثلج بعضه فوق بعض يتعرض بدوره للانضغاط، ويتماسك بشدة ويصبح شديد الصلابة، ويعرف في هذه الحالة بالجليد.
ويترتب على تساقط الثلج في الجهات المأهولة بعض الأضرار، مثل قطع أسلاك
البرق، وتعطيل سبل النقل والمواصلات. ويترتب على تساقط الثلج أو ترسبه على أجسام الطائرات أثناء طيرانها حدوث اختلال في توازنها وضعف قدرتها على الحمل.
. لهذا يُفضل الطيارون عادة الارتفاعات فوق مستوى السحب خاصة إذا
كانت من النوع الركامي Cumulus. وتزود بعض الطائرات بأجهزة خاصة لإزالة ما قد يترسب من الثلوج أولاً بأول.
ولقد توصل العلماء إلى حقائق بالنسبة لتكون الغيوم الممطرة فالغيوم الممطرة تتكون و تتشكل وفق مراحل محددة . فمثلاً مراحل تكون الركام و هو أحد أنواع الغيوم الممطرة هي كالآتي
1- المرحلة الأولى : هي مرحلة الدفع حيث تحمل الغيوم أو تدفع بواسطة الرياح.
2- المرحلة الثانية : هي مرحلة التجمع حيث تتراكم السحب التي دفعتها الرياح مع بعضها لتكون غيمة أكبر .
3- المرحلة الثالثة : هي مرحلة التراكم حيث أن السحب الصغيرة عندما تتجمع مع بعضها فإن التيار الهوائي الصاعد في الغيمة الكبيرة يزداد ، والتيار الهوائى في مركز الغيمة يكون أقوى من التيار في أطرافها ، و هذه التيارات تجعل جسم الغيمة ينمو عمودياً و لذلك فإن الغيمة أو السحابة تتراكم صعوداً . حينما تتكون حبات المطر و البرد و تصبح أكبر ثم أكبر و عندما تصبح حبات المطر و البرد ثقيلة جداً على التيارات الهوائية بحيث يتعذر عليها حملها تبدأ بالهطول من السحب الممطرة على شكل مطر أو حبات ثلج أو غيرها .
ويجب أن ندرك أن علماء الأرصاد الجوية لم يعرفوا تفاصيل تكون الغيوم ووظيفتها إلا من خلال استخدام التقينات المتطورة مثل الطائرات و الأقمار الصناعية و الحواسيب و من الواضح إن الله سبحانه وتعالى أعطانا هذه المعلومات عن الغيوم قبل 1400 سنة في زمن لم تكن تعرف فيه .
(اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاءِ كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلالِهِ فَإِذَا أَصَابَ بِهِ مَنْ يَشَاءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ) (الروم:48) .
عزيزي القارئ من الممكن أن تكون على علم من قبل بالمعلومات السابقة ولكن هل تعلم عزيزي القارئ أن الأمطار الغزيرة قد تتسبب في ثوران البراكين , اكتشف علماء البراكين أن الأمطار الغزيرة يمكنها استثارة أخطر أنواع الثورات البركانية المسمى "انهيار القبة", الأمر الذي قد يساعد على التنبؤ بموعد ثوران البراكين التي تسببت في وقوع أكبر عدد من الوفيات على مدى قرن من الزمان.
أنواع الأمطار
تختلف أنواع الأمطار تبعاً للطرق المتنوعة التي تؤدي إلى صعود الهواء الدافئ الرطب إلى أعلى ثم تعرض هذا الهواء للبرودة والتكاثف في طبقات الجو العليا، وسقوطه على شكل مطر.
وهنا يمكن أن نتحدث عن ثلاث عمليات رئيسة مختلفة تؤدي إلى صعود الهواء، ومن ثم ميز الباحثون ثلاثة أنواع مختلفة كذلك من الأمطار:
1-الأمطار الانقلابية أوأمطار التيارات الصاعدة :
-يكثر هذا النوع من الأمطار في الجهات الاستوائية ويرجع سقوطة إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بفعل ارتفاع درجة حرارة الجو , وتتساقط هذه الأمطار خلال فترة ما بعد الظهيرة , وتتساقط الأمطار الانقلابية طوال السنة , وتتسم بغزارتها وتسقط في صورة زخات منهمرة , وهي غير مفيدة للنشاط الزراعي بل تؤدى إلى تجريف التربة وتعريتها .
2- والأمطار التضاريسية:
وهي أكثر أنواع الامطار شيوعا وتسقط عندما تعترض المرتفعات الرياح المحملة ببخار الماء , وتتوقف كمية هذه الأمطار على مقدار بخار الماء في الهواء وهي الأمطار التي تسقط عند قمم الجبال.
3- والأمطار الإعصارية أو أمطار الجبهات:
تتساقط هذه الأمطار عندما تتقابل كتلة هوائية ساخنة وكتلة هوائية باردة , وعادة ما تسقط هذه الأمطار مصحوبة بعواصف الرعد والبرق .
وهناك عدد من العوامل تؤثر على سقوط الأمطار من هذه العوامل :
اتجاه الرياح: يؤدي اتجاه الرياح دوراً هاماً في كمية بخار الماء التي تحملها الرياح. فإذا هبت الرياح من البحر أو مسطح مائي كبير إلى اليابس فهذه الرياح تكون رطبة، ومحملة ببخار الماء، الذي يؤدى إلى سقوط أمطار. بينما لو كانت الرياح متجهة من اليابس إلى البحر فإنها تكون رياحاً جافة، وتقل فيها الرطوبة، ويُطلق عليها اسم الرياح الجافة وفرصة سقوط الأمطار بسببها تكاد تكون منعدمة.
درجة الحرارة: يعمل ارتفاع درجة الحرارة على زيادة عمليات التبخر، خاصة المسطحات المائية، مما يؤدى إلى ازدياد الرطوبة في الهواء، ويساعد ذلك على نشاط التيارات الهوائية الصاعدة، وسقوط الأمطار في الجهات، التي تتوفر بها المسطحات المائية. أمّا إذا حدث العكس، خاصة في المناطق، التي يقل بها المسطحات المائية، فيلاحظ أن انخفاض درجة الحرارة يؤدى إلى انخفاض نسبة الرطوبة في الهواء وعدم حدوث أي تكاثف.
الموقع الجغرافي: يؤثر قرب أو بُعد المناطق عن البحار والمحيطات على توزيع الأمطار وكمياتها، فالمناطق، التي تحيط بها بحار واسعة ومسطحات مائية كبيرة، تكون في الغالب أكثر مطراً من المناطق، التي تبعد عن البحار، ولذا تُعد الجهات الساحلية من أغزر الجهات مطراً في العالم.
التضاريس: تجذب المرتفعات وقمم الجبال كمية كبيرة من الأمطار، أكثر من الكميات، التي تستقبلها السهول، ويرجع سبب ذلك إلى أن القمم الجبلية تعمل على إعاقة الرياح وإجبارها إلى الارتفاع إلى أعلى فيحدث نتيجة لذلك سقوط الأمطار.
الضباب
وهو عبارة عن ذرات مائية خفيفة الوزن تتطاير في الهواء ويزداد ثقلها مع
اقترابها من سطح الأرض. وتقل عند حدوثه الرؤية عن كيلومتر واحد أو أقل، أمّا إذا كانت الرؤية أكثر من الكيلومتر فيعرف في هذه الحالة باسم الشابورة
وفي الحالة الأخيرة سرعان ما تنقشع عند سطوع الشمس في الصباح الباكر.
طرق قياس الضباب
قياس الضباب يعتمد على قياس مدى الرؤية السائدة في المنطقة ونظراً لخطورة حدوث الضباب على سلامة و حركة الطيران والنقل البري، فقد وضع العلماء مقياساً دولياً للضباب (يقيس من صفر إلى 9) ، ويعتمد هذا المقياس على المشاهدة بالعين المجردة، تبعاً لأقصى مسافة يمكن للعين رؤية معالم الأشياء عندها بوضوح.
أنواع الضباب
ويمكن تقسيم الضباب إلى عدة أنواع تبعاً للظروف، التي يحدث بسببها التكاثف،
إلى الأنواع التالية:
- ضباب اليابس أو ضباب الإشعاع :
ويتكون في المناطق المنخفضة من اليابس في الليالي الرطبة الصافية الخالية من السحب، حيث يفقد سطح الأرض حرارته بالإشعاع ويبرد الهواء الملامس له ويتكاثف ما يحمله من بخار الماء بالقرب من السطح مكوناً الضباب. ولهذه الظروف يغلب حدوث هذا النوع من الضباب في أشهر الشتاء، وتشتد كثافته في الجزء الأخير من الليل والجزء الأول من النهار.
- ضباب البحر:
وهو أقل سمكاً من ضباب اليابس. ويتكون نتيجة لانتقال هواء دافئ رطب فوق مياه باردة نسبياً، كما هو الحال عندما يتحرك الهواء، الذي يعلو التيارات البحرية الدفيئة، ويمر فوق تيارات بحرية باردة، لهذا يزيد الضباب عند مناطق التقاء التيارات البحرية الدفيئة والباردة، مثل منطقة جزر اليابان، حيث يلتقي تيار
كيروسيفو الدافئ بتيار كمتشتكا البارد.
- ضباب المدن :
وهو يحدث في أجواء المدن بسبب ركود الهواء وانخفاض حرارته تبعاً لانخفاض حرارة سطح الأرض أثناء الليل، وبالتالي يتكاثف بخار الماء، ويساعد على حدوث التكاثف انتشار ذرات الغبار والكربون من دخان المصانع التي تكثر في المدن، أمّا المدن الصناعية فيتسم ضبابها بالتلوث الشديد نتيجة لما تفقده مداخن المصانع من غازات مختلفة في الهواء. ويطلق على هذا الضباب الملوث اسم الضباب الدخاني الأسود.
2- بعض مظاهر التكاثف في الهواء المرتفع عن سطح الأرض
عندما يزداد بخار الماء في الهواء المرتفع عن سطح الأرض، ويصل إلى درجة التشبع (أي الرطوبة النسبية 100%)، يتعرض هذا الهواء لعمليات التكاثف، وينتج عن ذلك تكون عدة ظاهرات جوية منها البرد ، والثلج ، والسحب ، والأمطار.ويلاحظ أن كلاً من البرد، والثلج، والأمطار تسقط على سطح الأرض، ويطلق على سقوطها تعبير التساقط.
البرد
وهـو عبـارة عن حبات مستديرة من الثلج ، يبلغ قطرها حـوالي 1.5
سم، وقد تزيد عن ذلك فيزداد قطرها إلى عشرة سنتيمترات، وترتبط نشأة البرد
بحركة التيارات الهوائية الصاعدة في المناطق، التي تتعرض لصعود الهواء بشدة.
الثلج
يُعد الثلج مظهراً من مظاهر التكاثف نتيجة لتجمد بخار الماء في طبقات الجو العليا، وظهوره على شكل جسم صلب ، ولا يحدث ذلك إلاّ إذا انخفضت درجة حرارة الهواء إلى أقل من درجة التجمد، وقد يتكون الثلج بصورة مباشرة. وقد تختلط بلورات الثلج بماء المطر، أو قد تتعرض قطرات المطر عند سقوطها في المناطق الباردة إلى التجمد، ويُطلق على الثلج أو المطر المتجمد جزئياً اسم قطقط , ويتكون الثلج عند بداية سقوطه على سطح الأرض من قشور هشة خفيفة الوزن، وتتطاير في الجو كالقطن المندوف، لكن عند تجمع الثلج بعضه فوق بعض يتعرض بدوره للانضغاط، ويتماسك بشدة ويصبح شديد الصلابة، ويعرف في هذه الحالة بالجليد.
ويترتب على تساقط الثلج في الجهات المأهولة بعض الأضرار، مثل قطع أسلاك
البرق، وتعطيل سبل النقل والمواصلات. ويترتب على تساقط الثلج أو ترسبه على أجسام الطائرات أثناء طيرانها حدوث اختلال في توازنها وضعف قدرتها على الحمل.
. لهذا يُفضل الطيارون عادة الارتفاعات فوق مستوى السحب خاصة إذا
كانت من النوع الركامي Cumulus. وتزود بعض الطائرات بأجهزة خاصة لإزالة ما قد يترسب من الثلوج أولاً بأول.