السحب: صياغة وأهمية وتصنيف

بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعرف على: - 1. تعريف الغيوم 2. أهمية الغيوم 3. الطاقة الحرارية والسحب 4. التصنيف.

تعريف الغيوم:

تتكون السحابة من قطرات الماء أو بلورات الثلج المعلقة في الهواء. يتم تعريف السحابة على أنها تجميع مرئي لقطرات الماء الدقيقة و / أو جسيمات الثلج في الهواء ، عادة فوق مستوى الأرض. هذه الجسيمات لها قطر يتراوح بين 20 إلى 50 درجة مئوية.

الميكرومتر هو واحد من المليون من المتر. يتم تشكيل كل جسيم سحابة على مركز صغير من جسيمات صلبة تسمى نواة التكثيف. يتراوح قطر هذه النواة من 0.1 إلى 1µ.

السحب هي أهم أشكال قطرات الماء العالقة الناتجة عن التكثيف. إذا تم إسقاطها على الأرض ، فستبدو مثل الضباب. وعلى النقيض من ذلك ، فإن الضباب الذي يتم رفعه فوق الأرض سيبدو وكأنه سحابة. يتم إنتاج السحب عندما يتم تبريد الهواء فوق الأرض تحت نقطة الندى.

قد يأتي التبريد من خلال العديد من العمليات ، ولكن عادة ما يكون الهواء المرتفع متورطًا في تكوينها. إذا كانت حركة الهواء بشكل عام أفقية ، فسوف تتشكل الغيوم في طبقات ، وتسمى غيوم السحب strati. إذا كانت الحركة رأسية ، فسيتم تعيينها على شكل تراكمي. وبما أن التيارات الحرارية تقتصر على التروبوسفير فقط ، فإن هذا الجزء من الغلاف الجوي يحتوي على جميع الغيوم.

أهمية السحب:

يرتبط الطقس في أي منطقة في العالم بالغيوم مباشرة. تحدث جميع أنواع الأمطار بسبب السحب. على الرغم من أن جميع السحب قد لا تنتج الأمطار إلا أنها تلعب دورًا مهمًا في تعديل الطقس في منطقة معينة. يعتمد نوع التهطال على نوع السحابة. يختلف نوع الغيوم وارتفاعها من المناطق المدارية إلى المناطق القطبية.

قد يمتد ارتفاع الغيوم في المنطقة المدارية إلى 16 كم ، بينما في خطوط العرض الأعلى ، قد يمتد إلى 8 كيلومترات من سطح الأرض. يهتم خبراء الأرصاد دائمًا بمعرفة تفاصيل ونوع الغيوم قبل إعداد توقعات الطقس. علاوة على ذلك ، يشير تطور وحركة السحب إلى نوع الطقس خلال الأربع وعشرين ساعة القادمة.

الطاقة الحرارية والسحب:

تتأثر بشدة الطاقة الحرارية لأي منطقة بالغيوم. يتم امتصاص الإشعاع الشمسي من الغيوم. ينعكس جزء من الإشعاع الشمسي إلى الفضاء بواسطة الغيوم ، في حين ينتشر جزء من الإشعاع.

ويتم امتصاص بعض أجزاء الإشعاع الأرضي أيضًا بواسطة الغيوم ويتم إعادة إشعاع الأرض في وقت واحد إلى سطح الأرض. تتصرف الغيوم كجسم أسود. تعتمد الطاقة الحرارية التي تشعها الغيوم على درجة حرارة السحب.

يتم تعديل الطقس / المناخ في منطقة معينة من خلال وجود السحب. إذا كانت الغيوم غائبة ، فستكون درجة الحرارة خلال النهار في شهر مارس أعلى بكثير وتكون درجة الحرارة أثناء الليل أقل بكثير. ارتفاع درجة الحرارة خلال اليوم ضار لمحصول القمح في وقت مرحلة الإنجاب. ولهذا السبب ، لا تزال درجة الحرارة في المناطق الصحراوية عالية للغاية في غياب الغيوم.

من ناحية أخرى ، خلال فصل الشتاء ، تسبب الاضطرابات الغربية حالة من الغيوم في شمال غرب الهند ، مما يجعل الليالي أكثر دفئًا ، ولكن خلال موسم الصيف ، تكون الأيام الغائمة أكثر برودة من الأيام دون الغيوم.

تصنيف السحب:

تصنف الغيوم على أساس طولها وشكلها ولونها ونقلها أو انعكاسها للضوء. هناك ثلاثة أشكال أساسية للسحابة: سيروس (ريشي أو ليفي) ، طبقية (طبقية أو في طبقات) وركام (في أكوام). الأشكال المختلفة من السحب هي إما أشكال نقية أو تعديلات ومجموعات منها عند ارتفاعات مختلفة.

إذا حدث شكل سحابة أساسي أعلى من ارتفاعه الطبيعي أي 1950 م ، فستكون السحابة رقيقة وستبدأ كلمة "ألتو" على شكلها. إذا كانت أي سحابة مرتبطة بالمطر ، فإن كلمة "نيمبوس" تعني المطر مسبوقة أو لاحقة على شكلها الأساسي. وفقا لأطلس الغيمة الدولية لعام 1956 لمنظمة الأرصاد الجوية العالمية ، تصنف السحب إلى 10 أشكال مميزة.

1. سيروس:

هذه هي أعلى ، حساسة ، منفصلة ، ليفية ، ريشة مثل غيوم من مظهر حريري دون التظليل. أنها تظهر حمراء أو برتقالية مشرقة قبل شروق الشمس أو بعد غروب الشمس. وهي تتكون من بلورات رقيقة أو إبر ثلج وليست قطرات من الماء. الشمس أو القمر تسطع من خلال هذه الغيوم تنتج هالة. هذه الغيوم لا تعطي هطول.

2. cirrostratus:

تظهر هذه الغيوم كحجاب أبيض مائل للصفائح ، غالبًا ما تغطي كل أو جزءًا جيدًا من السماء. هذه رقيقة جدا ، مما يعطي السماء مظهر أبيض حليبي طفيف. هذه تتكون من بلورات الثلج. الغيوم Cirrostratus مسؤولة عن الهالات ، وغالبا ما تحدث ولكن لا تطمس الخطوط العريضة لأشعة الشمس أو القمر.

3. cirrocumulus:

هذه تظهر في بقع صغيرة من الكتل البيضاء القشرية التي تغطي أجزاء صغيرة أو كبيرة من السماء وليس لها أي تظليل. وغالبًا ما يتم ترتيبها في عصابات أو تنصهر في موجات أو تموجات تشبه تلك الموجودة على الرمال على شاطئ البحر.

4. Altostratus:

هذه الغيوم هي أوراق سحابة بيضاء زرقاء أو رمادية موحدة تغطي كل أو جزء كبير من السماء. في بعض الأحيان قد تحدث في فرق واسعة موحدة. قد تكون الشمس محجوبة تمامًا أو قد تلمع من خلال ظروف مائية رقيقة.

Altostratus لا تظهر ظاهرة هالة. تتكون الغيوم من هذا النوع أيضًا من قطرات الماء ، غالبًا ما تكون مغمورة إلى درجات حرارة أقل بكثير من درجة التجمد. قد تقع الأمطار إما على شكل رذاذ ناعم أو ثلج.

5. سحب ركامية:

تشكل هذه الغيوم وحدات إهليلجية ، كروية تحدث بشكل فردي أو في مجموعات. غالبًا ما تكون سُحُب معتدلة الترقُط عبارة عن وحدات بيضاوية الشكل أو عدسية دون وجود حدود عمودية. سحب ركامية لا تنتج الهالات. لديهم التظليل الداكن على أسطحها تحت. وغالبا ما تتكون هذه من قطرات السائل supercoiled. قد يحدث هذا النوع من السحابة على مستويات مختلفة في وقت واحد.

6. ستراتوس:

هذه هي عبارة عن طبقة أو طبقة سحابة رمادية متناسقة قد تعطي رذاذًا أو موشورات جليدية أو حبيبات ثلج. عندما تكون الشمس مرئية من خلال السحابة ، فإن معالمها يمكن تمييزها بوضوح. هذه لا تنتج ظاهرة هالة. السحب السماوية ليس لها شكل أو هيكل معين وتغطي السماء بالكامل. عندما تكون الغيوم الطباقية متراكبة من خلال ارتفاع أعلى من المتوسط ​​، تصبح أكثر سمكا وأكثر قتامة.

7. Nimbostratus:

وهي عبارة عن أوراق سميكة ، ورمادية داكنة ، وشفافة بدون شفرات مع غيوم مكسورة منتظمة أسفلها وتحيط بها. وهي عبارة عن شكل سحابة منخفض وقد يكون سمكها آلاف الأقدام. إنه مطر أو ثلج أو سحابة متجمدة ولا يرافقه البرق أو الرعد أو البرد. يتميز عن نوع الطبقية في أنه أكثر قتامة.

8. طبقية الركامية:

وهي عبارة عن لفائف كبيرة أو ثقيلة أو كتل كروية ممددة مرتبة في أشرطة متوازية رمادية طويلة تغطي عادةً معظم أو معظم السماء. غالبًا ما تتكون من تسطيح السحب المتراكمة التي يمكن ترتيبها في حزم أو قد تتطور كإستمرار للظواذف التي تحدث على ارتفاعات منخفضة. في الحالة الأخيرة ، تظهر طبقة الصفائف - أغمق وأقل وأثقل من الركامية ذات الصلة.

9. الركام:

وهي عبارة عن غيوم بيضاء منفصلة ، تكون كثيفة بشكل عام مع خطوط حادة ، تتطور عموديا في شكل قبة أو أبراج ، تشبه الأجزاء العلوية المنتظمة في الغالب قرنبيط. الأجزاء المضاءة بنور الشمس من هذه الغيوم هي بيضاء مشرقة في الغالب ، وقاعدتها مظلمة وأفقية نسبياً. تمثل هذه الغيوم قمم التيارات الحملية القوية.

فهي بارزة في فصل الصيف ولكن قد تحدث في أي موسم. عادة ما تكون موجودة في وقت النهار فوق مناطق الأراضي وتبدد في الليل. أنها تنتج فقط هطول الأمطار الخفيفة. غالبًا ما يمثلون انتقالًا إلى التراكمي ، وهي سحابة الدش الثقيلة.

10. الكمون:

تتطور هذه الغيوم من الركام الذي تطورت إلى غيوم شاهقة هائلة مع نطاق عمودي من القاعدة إلى قمة 3 إلى 8 كم. قد يبلغ ارتفاعهم 16 كم في المناطق الاستوائية. عند نموها إلى هذا الارتفاع ، تشكل هذه السحابة العواصف الرعدية المعروفة. Cumulonimbus هي سحابة شاهقة تنتشر في وقت ما على رأس لتشكل "سندان".

يرتبط هذا النوع من السحاب بالأمطار الغزيرة والرعد والبرق والبرد والأعاصير. هذه السحابة لديها قمة مسطحة (رأس سندان) وقاعدة مسطحة. يبدو أكثر قتامة مع زيادة التكثيف داخلها ، ويعيق الشمس. إنه رعد الرعد العظيم ، الذي هو مصدر العواصف الرعدية ، عاصفة ، قصيرة الأجل.

هذه العواصف الرعدية شائعة جدا في فترات ما بعد الظهيرة في الصيف في خطوط العرض الوسطى والمنخفضة. يمكن التعرف على هذا النوع من السحابة بسهولة من خلال سقوط دش حقيقي وتغمق السماء المفاجئ.

عملية الأديباتيك في التشبع:

بعد تبريد الهواء بما فيه الكفاية ، إما بالتوسع الثابت أو غير ذلك ، يتم الوصول إلى درجة حرارة حيث لم يعد هناك مجال لكل الماء الموجود به لتبقى في شكل بخار ويبدأ بالتكثيف في الضباب أو السحابة.

تسمى درجة الحرارة هذه نقطة التشبع أو الندى للتبريد عند ضغط ثابت. وهذا ما يسمى درجة حرارة مستوى التكثيف عندما نتحدث عن التبريد الحراري. ومع زيادة تبريد الهواء ، يتحول المزيد والمزيد من البخار إلى قطرات سائلة أو جزيئات صلبة. هذه العلاقة الرطوبة لا تشمل قطرات الماء السائل في الغيوم.