السحب

2012 دليل الطقس

روس رينولدز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

تتشكل كل السحب بتبريد الهواء الرطب إلى درجة حرارة نقطة الندى، وهي درجة الحرارة التي يجب أن يبرد عندها الهواء لكي يحصل التشبع. وأي تبريد أكثر من ذلك يتسبب في تكاثف بخار الماء بالتدريج خارج الهواء على شكل عدد لا متناهي من قطيرات السحب. إنّ كمية بخار الماء الموجود في هواء مُشبّع تعتمد على درجة حرارة الهواء. فالهواء البارد قادرٌ على الاحتفاظ بكميات صغيرة، بينما يحتوي الهواء الدافئ جداً على

كمية أكبر بكثير. ويعني هذا الإرتفاع المميز في قيمة التشبُّع ببخار الماء مع الحرارة أنّ الهواء البارد والرطب يؤدي عادةً إلى هطل أقل من الهواء الدافئ والرطب.إنّ الطريقة الأكثر شيوعاً التي يبرد بها الهواء الرطب كفاية لإنتاج قطيرات سحب أو بلورات ثلجية هي

بالإرتفاع . وفي بعض الأحيان يمكن أن يكون حجم الهواء الصاعد بضعة مئات من الأمتار عرضاً (حوالي 600 قدم)، وفي أحيان اخرى يُمكن أن يصل حتى ألف كيلومتر عرضاً. تتفاوت سرعة ارتفاع الهواء.

وبشكل عام، تحتوي السحب الركامية تيارات هوائية صاعدة بسرعة بين 1-5 م/ثا (2-11 ميلاً/سا) بينما يُمكن أن يندفع الهواء في سحب المزنة الركامية بسرعة تصل إلى 30 م/ثا (65 ميلاً/سا) أو أكثر في الحالات الشديدة. وفي المقابل، ترتبط سحابة طبقية واسعة تشكلت بصعود واسع النطاق بسرعة ارتفاع الهواء بين 5-20 سم/ثا (حتى نصف ميل في الساعة).

كل قطرات السحب لها نواة يتجمع التكاثف حولها – تُدعى نواة التكاثف في الغيمة (CCN). تأتي هذه الجسيمات المجهرية من مصادر متنوعة، منها هواء العصافة والانفجار البركاني والصناعة (مثل الدخان) والرذاذ من الأمواج المتكسرة. ويختلف عددها بين المحيط واليابسة، والارتفاع ضمن الغلاف الجوي السفلي، ولكن القيمة النموذجية عند سطح البحر هي حوالي 100-200 مليون في كل متر مكعب (أو كل 35 قدماً مكعباً).

يختلف حجم قطرات السحب حسب، على سبيل المثال، عدد نويات التكاثف، كمية بخار الماء المتوفرة، وقوة التيارات الصاعدة داخل السحابة. إنّ قطيرات السحب متناهية الصغر إلى حد أنّ سرعة سقوطها النهائية هي أقل بكثير من سرعة تيارات الهواء الصاعدة التي تُكوّن السحب. وتستقر سرعتها عند حوالي 1سم/ثا، بينما تستقر سرعة القطيرات الأكبر عند حوالي 30سم/ثا (1قدم/ثا). وبشكل عام، توجد قطيرات السحب الأكبر في سحب الحمل الحراري(السحب الركامية، التي تتشكل بالهواء الدافئ نسبياً الذي يبتعد عن سطح الكرة الأرضية؛ وتنقل هذه الغيوم الصغيرة نسبياً عموماً الحرارة إلى الغلاف الجوي عن طريق الحمل الحراري)، حيث يكبر حجمها في تيارات الهواء الصاعدة

السريعة.

أنواع السحب

يُميز علماء الأرصاد الجوية تنوعاً كبيراً في أنواع الغيوم، وتُعرّف من حيث الشكل الأساسي؛ فعلى سبيل المثال، فشكل صفيحة أو طبقة هي «طباقية»، بينما السحب ذات الأسطح العليا الكتلية والقواعد المسطحة هي ’ركامية‘.

إنّ عبارتي «طبقي» – لوصف السحاب الطبقي – و«ركامي» – لوصف السحاب المنتفخ – هي لبنات أساسية في تسمية السحاب. فبالإضافة إلى هذين المؤشرين على الشكل يُميّز علماء الأرصاد ثلاثة ارتفاعات مختلفة تحدث عندها السحب – منخفضة و متوسطة ومرتفعة. يعتمد مستوى ارتفاع الغيمة على ارتفاع قاعدتها فوق السطح. يوجد بعض الأمثلة في الصفحتين 66-67.

مثلاً، تكون الغيمة طبقية (طبقة رتيبة من السحب)؛ وركامية-طبقية (صفيحة من السحب ذات شكل مُنتفخ مُميّز؛ وركامية (سحب ضحلة تعلوها فقاعات)؛ ومزنة ركامية (سحب ركامية طويلة وعميقة تسقط منها زخات مطر – كما تشير كلمة «مزنة» في اسمها).

والتنوع الكبير من السحب في مستويات متوسطة يدخل في اسمها كلمتي «متوسطة الارتفاع» – مثلاً، سحب طبقية متوسطة الارتفاع وسحب ركامية متوسطة الارتفاع. يُضاف إليها المزن الطبقي الذي يحدث في مستويات متوسطة كطبقة عميقة من غيوم الهطول.

ويرتبط اسم السحب ذات الارتفاعات

العالية بكلمة «سمحاق»، وهي عكس الأنواع المنخفضة والمتوسطة، تتألف كلياً من بلورات ثلجية. بالإضافة إلى السمحاق الطبقي والسمحاق الركامي، هناك سحب «السمحاق» المحززة بشكل أنيق والتي تحدث كرقع أو عناصر ليفية طويلة، تختلف عن الشكلين الركامي والطباقي.