صوت الرعد2007
24/05/2007, 08:07 PM
السحب الرعدية :
السحب الرعدية هي إحدى أنواع السحب ذات الطبيعة المميزة والخطرو وهي سحب ذات نمو رأسي
ملحوظ ومن المناسب قبل الدخول في تفاصيل خواص هذه السحب أن نعطي نبذة عن أنواع السحب
المختلفة ليتضح لنا وضع السحب الرعدية من بينها .
فالسحب تنقسم إلى نوعين رئيسيين (طبقا لطريقة التكون ) :
1_ السحب الطبقية stratified clouds
2_ السحب الركامية cumuloform clouds
وهناك ثلاث طبقات مختلفة للسحب هي :
* السحب المنخفضة :
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 300 متر من سطح الأرض .
* السحب المتوسطة :
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 3000 متر من سطح الأرض
* السحب العالية :
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 6000 متر من سطح الأرض
وبعض هذه السلالات ممطرة مثل السحب الطبقي stratus والركام الطبقي stratocumulus والمزن
الطبقي nimbostratus والطبقي المتوسط altostratus والبعض الآخر غير ممطر مثل أنواع السماحق
cirrius . وأخطر هذه الأنواع على وجة العموم هي السحب الرعدية المسماة بالركام المزني
cumulonimbus وهي السحب ذات نمو رأسي واضح إذ تكون قاعدتها على ارتفاع حوالي 500 متر
ويمتد بناؤها الرأسي حتى تصل قمة السحب إلى 6_8 كيلومترات في العروض الوسطى والعليا
وغلى ارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا في المناطق الإستوائية .
ومن أهم مايميز السحب الرعدية وجود بعض الظواهر الجوية العنيفة مثل :
1_ البرق الناتج عن التفريغ الكهربائي الذي يحدث داخل السحابة .
2_ الرعد وهو صوت التفريغ الكهربائي
3_ التيارات الصاعدة والهابطة وما يصاحبها من قص للرياح ومن ثم اضطراب جوي .
4_ تكوين الثلج على هيئة كرات تسمى البرد hail
ويعتبر الرعد هو العلامة الرئيسية الدالة على وجود السحب الرعدية حيث من الممكن ألا يرى البرق
نهارا ولكن صوت الرعد يسمع ليلا ونهارا ويمكن تمييز السحب الرعدية بسهولة إذ أنها تظهر على
شكل خلايا من الركام قطر كل منها يتراوح مابين 2 إلى 5 كيلومتر وتقع قاعدتها على ارتفاع يتراوح
مابين 500 إلى 1000 متر وفقا لمناطق تكونها وتتميز قاعدتها بأنها داكنة اللون وتمتد الخلية في
السماء كالجبل الشامخ لارتفاعات تصل الى 15 كيلومترا , وفي بعض خلايا السحب الرعدية يظهر
في مقدمة السحابة من أسفل جزء اسطواني يعرف بإسم السحابة الملتقاه Rool cloud وهو يحدث
نتيجة للدوامات الهوائية الشديدة ويكون نذيرا للطيار بشدة العاصفة الرعدية كما يظهر في قمة
السحابة جزء على شكل سندل anvil عندما تبدأ شدة العاصفة في الضعف .
شروط تكون السحب الرعدية :
هناك ثلاثة شروط أساسية يلزم توفرها لتكون السحب الرعدية :
1_ وجود كمية ضخمة من بخار الماء
2_ وجود عوامل رفع الهواء مثل التسخين من آسفل أو التضاريس أو اختلاف الكتل الهوائية والذي
يؤدي إلى رفع الهواء الساخن فوق الهواء البارد .
3_ استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع فيما يعرف بحالة عدم الإستقرار .
مراحلتكون السحب الرعدية :
المرحلة الأولى : مرحلة التكون وهي تسمى بالمرحلة الركامية cumulus stage وتبدأ
نتيجة لحدوث تيارات صاعدة تصل سرعتها الراسية إلى حوالي 90 كيلومترا في الساعة ( 50عقدة)
وتحمل هذه التيارات بخار الماء والشوائب إلى ارتفاعات عالية وهذه الشوائب عبارة عن جسيمات
صلبة مثل ذرات الرمال أو ذرات الاملاح المختلظة ببخار الماء الصاعدة من المناطق البحرية وتحملها
الرياح الصاعدة وتنشرها في مناطق تكون السحب وهذه الجسيمات تعرف بالوقر قولة تعالى
( والذاريات ذروا , فالحاملات وقرا ) الذاريات الآيتان ( 1_ 2 ) ويتم تكثف بخار الماء على الشوائب
لتكون قطرات الماء المكونة لسحابة وكأن الرياح الرياح تقوم بتلقيح مناطق تكثف بخار الماء ليتكون
الماء وبوصول التيارات الصاعدة إلى ارتفاع مستوى التجمد تبدأ عملية التجمد لمعظم قطرات الماء
الموجودة بالسحابة لتكون قطعا وشرائح بلورات من الثلج في الماء نتيجة لعدم وجود شوائب كافية
في الطبقات الجو العليا وهي ماتعرف بنوبات التكثف nuclii of condensation وهي الذرات الصلبة
اللأزمة لتتراكم عليها قطرات الماء لتبدء عملية التجمد . وعلى هذا نجد قطرات ماء في الحالة
السائلة على الرغم من انخفاض درجة حرارتها الى مادون درجة التجمد وقد وجد أن هناك بعض
الحالات التي تظل فيها قطرات الماء في الالة السائلة بالرغم من انخفاض درجة الحرارة الى 30
مئوية تحت الصفر وتعرف في هذه الحالة بإسم قطرات الماء فوق المبردة super cooled water
droplets ومن الجديد بالذكر الإشارة الى خطورة قطرات الماء فوق المبرد على سلامة الطيران
فإن دخول الطائرات في السحابة الرعدية على ارتفاع فوق ارتفاع مستوى التجمد وحتى ارتفاع 7
كيلومترات في المتوسط يؤدي إلى تراكم قطرات الماء فوق المبرد بكميات هائلة على جسم الطائرة
خاصة على الأجزاء المدببة من الطائرة باعتبارها عنصر جذاب ويمكن أن تلعب دور نويات التكثف
بالنسبة لهذه القطرات وتتجمد هذه القطرات بمجرد ملامستها لسطح الطائرة وتسبب تراكم الجليد
الذي يغير من الشكل الهندسي للطائرة خاصة الأجنحة ومجموعة الذيل كما يسبب انسداد الفتحات
الخارجية للأجهزة .
المرحلة الثانية : مرحلة البلوغ Mature stage
وهي مرحلة النضج السحابة ووصولها الى القمة عنفوانها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيارين هوائيين
داخل السحابة أحدهما صاعد قد تحصل سرعتها الى90 كم/ ساعة والآخر هابط تصل سرعتها الى
35 كم / ساعة وتصل السحابة الى قمة حالة عدم الإستقرار ويتسبب الهواء الصاعد القوي في
حدوث انفصال كل قطرات الماء المتعادلة ممايؤدي الى انفصال كل قطرة الى جزئين مختلفين في
الشحنة الكهربائية ويحمل التيار الصاعد القطيرات ذات الشحنة السالبة قرب قاعدة السحابة ومع
زياد تراكم الشحنات الكهربائية يحدث تفريغ كهربائي وهو مايعرف بالبرق وكما ورد ذالك في سورة
النور الآية قول تعالى ( ألم ترا أن اللة يزجي سحابا ثم يؤلف بينة ثم يجعلة ركاما قترى الودق يخرج
من خلالة وينزل من السماء من جبال فيها من برد فيصيب به من يشاء ويصرفه عن مايشاء يكاد
سنا برقة يذهب بالأبصار ) ويجدر الاشارة الى ان فرق الجهد المصاحب لهذا التفريغ الكهربائي يصل
الى 380 الف فولت ونتيجة للتفرغ الكهربائي يحدث صوت بهذه التفريغ وهو مايعرف بالرعد .
ويحمل التيار الهوائي الهابط بعض مكونات السحابة من برد وبلورات جليدية وقطرات ماء تصل إلى
الأرض وتصطدم بة تسبب نفحة من الهواء تسبق عملية الهطول وتعتبر بشيرا لة وهي ماتعرف
بالهبة الأولى , ويتميز الهطول من هذا النوع من السحب بشدتة واحتوائة على أنواع مختلفة من
الهطول والتي تتراوح عادة بين 10_ 20 دقيقة إلا أن كمية الامطار الساقطة تكون كبيرة جدا فعلى
سبيل المثال لو أخذنا خلية من هذه السحب نصف قطرها 3كم وارتفاعها 6 كم فإن تقدير المحتوى
المائي في هذه الخلية يبلغ المتوسط نصف مليون طن من الماء والبرد وكأن هذه الخلية جزء من
جبل سواء في الشكل أو في الثقل .
المرحلة الثالثة : مرحلة الإضمحلال Decay stage
وتعرف بإسم الطور السندلي إذ يتكون في أعلى السحابة جزء على شكل سندل في اتجاه الرياح
العليا السائدة وفي هذه المرحلة يضعف التيار الصاعد ويسيطر التيار الهوائي الهابط على معظم
اجزاء السحابة ويؤدي ذالك الى تفريغها من مكوناتها التي تسقط على شكل هطول وبالتالي تنتهي
عملية التفريغ الكهربائي ويتوقف البرق والرعد وتنتهي فعالية السحابة وخطورتها .
(منقول للفائدة)
السحب الرعدية هي إحدى أنواع السحب ذات الطبيعة المميزة والخطرو وهي سحب ذات نمو رأسي
ملحوظ ومن المناسب قبل الدخول في تفاصيل خواص هذه السحب أن نعطي نبذة عن أنواع السحب
المختلفة ليتضح لنا وضع السحب الرعدية من بينها .
فالسحب تنقسم إلى نوعين رئيسيين (طبقا لطريقة التكون ) :
1_ السحب الطبقية stratified clouds
2_ السحب الركامية cumuloform clouds
وهناك ثلاث طبقات مختلفة للسحب هي :
* السحب المنخفضة :
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 300 متر من سطح الأرض .
* السحب المتوسطة :
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 3000 متر من سطح الأرض
* السحب العالية :
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 6000 متر من سطح الأرض
وبعض هذه السلالات ممطرة مثل السحب الطبقي stratus والركام الطبقي stratocumulus والمزن
الطبقي nimbostratus والطبقي المتوسط altostratus والبعض الآخر غير ممطر مثل أنواع السماحق
cirrius . وأخطر هذه الأنواع على وجة العموم هي السحب الرعدية المسماة بالركام المزني
cumulonimbus وهي السحب ذات نمو رأسي واضح إذ تكون قاعدتها على ارتفاع حوالي 500 متر
ويمتد بناؤها الرأسي حتى تصل قمة السحب إلى 6_8 كيلومترات في العروض الوسطى والعليا
وغلى ارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا في المناطق الإستوائية .
ومن أهم مايميز السحب الرعدية وجود بعض الظواهر الجوية العنيفة مثل :
1_ البرق الناتج عن التفريغ الكهربائي الذي يحدث داخل السحابة .
2_ الرعد وهو صوت التفريغ الكهربائي
3_ التيارات الصاعدة والهابطة وما يصاحبها من قص للرياح ومن ثم اضطراب جوي .
4_ تكوين الثلج على هيئة كرات تسمى البرد hail
ويعتبر الرعد هو العلامة الرئيسية الدالة على وجود السحب الرعدية حيث من الممكن ألا يرى البرق
نهارا ولكن صوت الرعد يسمع ليلا ونهارا ويمكن تمييز السحب الرعدية بسهولة إذ أنها تظهر على
شكل خلايا من الركام قطر كل منها يتراوح مابين 2 إلى 5 كيلومتر وتقع قاعدتها على ارتفاع يتراوح
مابين 500 إلى 1000 متر وفقا لمناطق تكونها وتتميز قاعدتها بأنها داكنة اللون وتمتد الخلية في
السماء كالجبل الشامخ لارتفاعات تصل الى 15 كيلومترا , وفي بعض خلايا السحب الرعدية يظهر
في مقدمة السحابة من أسفل جزء اسطواني يعرف بإسم السحابة الملتقاه Rool cloud وهو يحدث
نتيجة للدوامات الهوائية الشديدة ويكون نذيرا للطيار بشدة العاصفة الرعدية كما يظهر في قمة
السحابة جزء على شكل سندل anvil عندما تبدأ شدة العاصفة في الضعف .
شروط تكون السحب الرعدية :
هناك ثلاثة شروط أساسية يلزم توفرها لتكون السحب الرعدية :
1_ وجود كمية ضخمة من بخار الماء
2_ وجود عوامل رفع الهواء مثل التسخين من آسفل أو التضاريس أو اختلاف الكتل الهوائية والذي
يؤدي إلى رفع الهواء الساخن فوق الهواء البارد .
3_ استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع فيما يعرف بحالة عدم الإستقرار .
مراحلتكون السحب الرعدية :
المرحلة الأولى : مرحلة التكون وهي تسمى بالمرحلة الركامية cumulus stage وتبدأ
نتيجة لحدوث تيارات صاعدة تصل سرعتها الراسية إلى حوالي 90 كيلومترا في الساعة ( 50عقدة)
وتحمل هذه التيارات بخار الماء والشوائب إلى ارتفاعات عالية وهذه الشوائب عبارة عن جسيمات
صلبة مثل ذرات الرمال أو ذرات الاملاح المختلظة ببخار الماء الصاعدة من المناطق البحرية وتحملها
الرياح الصاعدة وتنشرها في مناطق تكون السحب وهذه الجسيمات تعرف بالوقر قولة تعالى
( والذاريات ذروا , فالحاملات وقرا ) الذاريات الآيتان ( 1_ 2 ) ويتم تكثف بخار الماء على الشوائب
لتكون قطرات الماء المكونة لسحابة وكأن الرياح الرياح تقوم بتلقيح مناطق تكثف بخار الماء ليتكون
الماء وبوصول التيارات الصاعدة إلى ارتفاع مستوى التجمد تبدأ عملية التجمد لمعظم قطرات الماء
الموجودة بالسحابة لتكون قطعا وشرائح بلورات من الثلج في الماء نتيجة لعدم وجود شوائب كافية
في الطبقات الجو العليا وهي ماتعرف بنوبات التكثف nuclii of condensation وهي الذرات الصلبة
اللأزمة لتتراكم عليها قطرات الماء لتبدء عملية التجمد . وعلى هذا نجد قطرات ماء في الحالة
السائلة على الرغم من انخفاض درجة حرارتها الى مادون درجة التجمد وقد وجد أن هناك بعض
الحالات التي تظل فيها قطرات الماء في الالة السائلة بالرغم من انخفاض درجة الحرارة الى 30
مئوية تحت الصفر وتعرف في هذه الحالة بإسم قطرات الماء فوق المبردة super cooled water
droplets ومن الجديد بالذكر الإشارة الى خطورة قطرات الماء فوق المبرد على سلامة الطيران
فإن دخول الطائرات في السحابة الرعدية على ارتفاع فوق ارتفاع مستوى التجمد وحتى ارتفاع 7
كيلومترات في المتوسط يؤدي إلى تراكم قطرات الماء فوق المبرد بكميات هائلة على جسم الطائرة
خاصة على الأجزاء المدببة من الطائرة باعتبارها عنصر جذاب ويمكن أن تلعب دور نويات التكثف
بالنسبة لهذه القطرات وتتجمد هذه القطرات بمجرد ملامستها لسطح الطائرة وتسبب تراكم الجليد
الذي يغير من الشكل الهندسي للطائرة خاصة الأجنحة ومجموعة الذيل كما يسبب انسداد الفتحات
الخارجية للأجهزة .
المرحلة الثانية : مرحلة البلوغ Mature stage
وهي مرحلة النضج السحابة ووصولها الى القمة عنفوانها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيارين هوائيين
داخل السحابة أحدهما صاعد قد تحصل سرعتها الى90 كم/ ساعة والآخر هابط تصل سرعتها الى
35 كم / ساعة وتصل السحابة الى قمة حالة عدم الإستقرار ويتسبب الهواء الصاعد القوي في
حدوث انفصال كل قطرات الماء المتعادلة ممايؤدي الى انفصال كل قطرة الى جزئين مختلفين في
الشحنة الكهربائية ويحمل التيار الصاعد القطيرات ذات الشحنة السالبة قرب قاعدة السحابة ومع
زياد تراكم الشحنات الكهربائية يحدث تفريغ كهربائي وهو مايعرف بالبرق وكما ورد ذالك في سورة
النور الآية قول تعالى ( ألم ترا أن اللة يزجي سحابا ثم يؤلف بينة ثم يجعلة ركاما قترى الودق يخرج
من خلالة وينزل من السماء من جبال فيها من برد فيصيب به من يشاء ويصرفه عن مايشاء يكاد
سنا برقة يذهب بالأبصار ) ويجدر الاشارة الى ان فرق الجهد المصاحب لهذا التفريغ الكهربائي يصل
الى 380 الف فولت ونتيجة للتفرغ الكهربائي يحدث صوت بهذه التفريغ وهو مايعرف بالرعد .
ويحمل التيار الهوائي الهابط بعض مكونات السحابة من برد وبلورات جليدية وقطرات ماء تصل إلى
الأرض وتصطدم بة تسبب نفحة من الهواء تسبق عملية الهطول وتعتبر بشيرا لة وهي ماتعرف
بالهبة الأولى , ويتميز الهطول من هذا النوع من السحب بشدتة واحتوائة على أنواع مختلفة من
الهطول والتي تتراوح عادة بين 10_ 20 دقيقة إلا أن كمية الامطار الساقطة تكون كبيرة جدا فعلى
سبيل المثال لو أخذنا خلية من هذه السحب نصف قطرها 3كم وارتفاعها 6 كم فإن تقدير المحتوى
المائي في هذه الخلية يبلغ المتوسط نصف مليون طن من الماء والبرد وكأن هذه الخلية جزء من
جبل سواء في الشكل أو في الثقل .
المرحلة الثالثة : مرحلة الإضمحلال Decay stage
وتعرف بإسم الطور السندلي إذ يتكون في أعلى السحابة جزء على شكل سندل في اتجاه الرياح
العليا السائدة وفي هذه المرحلة يضعف التيار الصاعد ويسيطر التيار الهوائي الهابط على معظم
اجزاء السحابة ويؤدي ذالك الى تفريغها من مكوناتها التي تسقط على شكل هطول وبالتالي تنتهي
عملية التفريغ الكهربائي ويتوقف البرق والرعد وتنتهي فعالية السحابة وخطورتها .
(منقول للفائدة)