لماذا لا تسقط الغيوم ؟.. أسباب علمية

تعريف الغيوم

هي تجمع مرئي لبلورات الثلج، أو تجمع قطرات

الماء

أو كلاهما معًا تبقا معلق في الهواء على ارتفاع كبير، تتكون الغيوم نتيجة تصاعد بخار الماء إلى طبقات الغلاف الجوى وتعرضه لعملية التكثيف، تعمل الغيوم على منع أشعة الشمس تصل إلى الأرض، حيثُ تساعد في خفض درجة الحرارة في أثناء النهار وتعكسها في الليل حيثُ تعمل على تدفئة الأرض في أثناء الليل، كما تُعدّ الغيوم أحد العناصر الأساسية في دراسة المناخ.[1]

لماذا لا تسقط الغيوم من السّماء

تحمل السحاب كمية كبيرة من المياه وقد يصل وزنها إلى مئات الأطنان مع ذلك فإنّها تبقى عالقة في الغلاف الجوي على مسافة بعيدة من سطح الأرض، الكثير يعتقد أنّ السحاب في السّماء بشكلها الجميل ناصع البياض تحمل كمية من قطرات المياه التي تُعدّ في حد ذاتها ثقيلة جدًا.

وقامت هيئة المسح الجيولوجي في الولايات المتحدة الأمريكية بحساب وزن سحابة ركامية متوسطة تبدو على شكل زهرة القرنبيط، حيثُ أكدت أنّ وزنها يصل إلى نحو 500 طن وتحتوي على كمية من الماء تصل إلى مقدارها إلى ما يقارب النصف مليون لتر من الماء، ووزن هذه السحابة يعادل وزن 300 سيارة بحجم متوسط ومع ذلك

كيف تبقى السّحب معلقة في الهواء؟

تتكون السّحب عندما تبدأ أشعة الشّمس باتجاه أشعتها فوق المسطحات المائية على سطح الأرض تعمل على تبخير الماء ليملأ الهواء البارد فوق المحيطات والبحار أي تجمع للمياه على سطح الأرض بالبخار ليرتفع فوق الهواء البارد لأنّها أقل كثافة منه إلى طبقات الغلاف الجوي حيثُ يُعرف بالحمل الحراري، كما يكون الهواء المليء ببخار الماء أقل كثافة ووزنًا من الهواء الجاف.

من بخار إلى سائل

عندما يرتفع الهواء الدافئ لأعلى ليصبح على مسافة بعيدة من سطح الأرض وجميع المسطحات المائية يحول إلى هواء بارد تدريجيًا حيثُ أنّ الهواء البارد يستطيع حمل بخار الماء الذي يعرف بـ حالة المادة الغازية، عندما تصل درجة برود الهواء لدرجة معينة يتحول بخار الماء داخله على شكل قطرات من النّدى وهي ما تُعرف بدرجة التّكثّف وهي أقصى درجة برودة يصل إليها الهواء بحيثُ لا يستطيع حمل بخار الماء فيبدأ في التّكثّف ليتحول إلى قطرات ماء في صورة سائلة تعكس أشعة الشّمس الواقعة عليها ليبدو شكله من بعيد مثل قطعة القطن الأبيض الخفيفة ناصعة البياض وكذا تتكون الغيوم.

وتستمر قطرات الماء المّكثّف في التصاعد إلى مكانها في السماء وعلى هذا فإنّها لا تسقط مرة ثانية إلى الأرض على. لماذا يحدث ذلك؟ على الرغم من أنّ الماء السائل أثقل من الهواء.

ويرجع السبب في ذلك إلى صغر حجم قطرات الماء داخل السّحابة حيثُ يصل حجمها إلى ما يقارب 10 ميكرون أي ما يعادل نحو 100 ملليمتر، حيثُ كلما قل حجم الجزيء اتسعت مساحة السطح بالمقارنة بوزن، تبقى قطرات الماء أثقل وأكبر من حجم جزيئات الهواء التي تحيط بقطرات الماء، حيثُ تتلامس العديد من جزيئات الهواء التي تمثل

الوزن

الكلي للقطرة مع مساحة السطح الكلي لترتفع القطرات إلى أعلى بفعل الجاذبية حيثُ تساعد قوة الاحتكاك بين قطرات الماء والهواء على تساقطها بصورة بطيئة.

وفي حالة وجود مصدر حراري أسفل السحابة يسمح بمرور عمود هواء داخل السحابة يعمل على تصاعد قطرات النّدى التي في السحابة إلى أعلى مما يقلل من تأثير الجاذبية، كما يساعد هذا المصدر الحراري زيادة بخار الماء داخل السحابة المتصاعد من التربة أو عندما تتبخر قطرات النّدي المتساقطة من السّحابة مرة أخرى ليتحول إلى بخار بعد ذلك، مما يدل على أنّ ليست جزاءًا ثابتًا في الغلاف الجوي بل هي عملية مستمرة من تبخر وصعود الماء ثم  يتكثّف و


تسقط قطرات الماء من الغيوم بفعل الجاذبية




حيثُ تُعدّ قطرة النّدى نقطة تحول بخار الماء في السماء إلى غيوم.

أنواع الغيوم

يتمّ

تحديد

أنواع الغيوم بناءًا على المنطقة العالية للأرصاد الجوية (WMO) حيثُ تنقسم إلى 10 أنواع محددة بالارتفاع وهي كالتالي:

الغيوم عالية المستوى

يصل ارتفاع الغيوم عالية المستوى (High-Level-Clouds) عن سطح الأرض إلى ما يقاربا لـ 5.5 كيلومترات، لون هذا النوع من السحاب أبيض وعند غروب الشّمس تنعكس عليها أشعة الشّمس لتجعلها تبدو أكثر جمالاً وبصورة رائعة، تتحول إلى بلورات من الثلج تتساقط على

المرتفعات

وتضمّ هذا النوع من السّحاب الأنواع التالية:

• 
  السحب السمحاقية (Cirrus-Clouds).
  
• 
  السحب السمحاقية الركامية (Cirrocumulus Clouds).
  
• 
  السحب السمحاقية الطبقية(Cirrostratus-Clouds).
  

السحب السمحاقية

تبدو السحب السمحاقية (Cirrus-Clouds) توجد في طبقة التروبوسفير حيثُ تُعدّ أعلى أنواع السّحب وتتكون على صورة سُحب لونها أبيض رقيقة ومتقطعة عن بعضها تشبه شكل الشعر المتمدد على طول السماء، ويوجد من هذا النوع خمس أنواع وهي كالتالي:

• 
  السحب السمحاقية الليفية: (
  
  
  Cirrus Fibratus
  
  
  )،
  
  
  تُعد أكثر أنواع السحب السمحاقية شيوعًا وتتكون في السماء على شكل خيوط رقيقة أو على شكل خيوط متقاربة.
  
• 
  السحب السمحاقية المعقوفة: (
  
  
  cirrus uncinus
  
  
  )،
  
  
  يُشبه هذا النوع المنحل أو تبدو على شكل خطاف الصيد.
  
• 
  السحب السمحاقية الخصلية:
  
  (
  
  Cirrus floccus
  
  )،
  
  يُشبه هذا النوع قطع القطن التي تظهر في السماء على شكل قطع غير منتظمة الشكل.
  
• 
  السحب السمحاقية السميكة:
  
  
  (Cirrus spissatus)، يظهر النوع من السُحب السمحاقية على شكل سحب سميكة وكثيفة وتوجد على ارتفاع كبير من سطح الأرض حيثُ تصل إلى طبقة التروبوسفير من الغلاف الجوي.
  
• 
  السحب السمحاقية القلعية:
  
  
  (Cirrus castrllanus)، شبه هذه السّحب قمم الأبراج.
  

السحب السمحاقية الركامية

تظهر هذا النوع من السّحب (CirrocumulusClouds) في السماء على شكل كرات القطن مجموعة في شكل صفوف وتوجد على مرتفعات عالية من سطح الأرض حيثُ يصل ارتفاعها ما بين 11.89-4.88 كيلو متر، ويوجد من هذا النوع ثلاث أنواع وهي كالتالي:

• 
  السحب السمحاقية الركامية المنتشرة:
  
  
  (Cirrocumulus stratiformis) تظهر في السماء في صورة آية في الجمال والروعة على شكل طبقات من السحب يفصل بينها مسافات صغيرة.
  
• 
  السحب السمحاقية الركامية العدسية:
  
  
  (Cirrocumulus lenticularis)، تشبه شكل العدسات.
  
• 
  السحب السمحاقية الركامية الخصلية:
  
  
  (Cirrocumulus floccus)، تبدو على شكل خصل من السّحب الركامية وتظهر في السماء علي شكل بقع صغيرة متناثرة.
  
• 
  السحب السمحاقية الركامية القلعية:
  
  
  ( Cirrocunmulus castellanus)
  
  
  ،
  
  
  هذا النوع من السّحب السمحاقية الركامية يُشبه شكل الأبراج.
  
• 
  السحب السمحاقية الطبقية
  

السّحب السمحاقية (Cirrostratus Clouds)هي سّحب شفافة لونها أبيض شفاف تمدد على طول السماء وتنقسم إلى نوعين هما كالتالي:

• 
  السحب السمحاقية الطبقية الليفيّة:
  
  
  (Cirrostratus fibratus)، تشبه السّحب السمحاقية إلاّ أنها أكثر تنسيقًا منها.
  
• 
  السحب السمحاقية الطبقية السديمية:
  
  
  (Cirrostratus nebulosus)، تبدو في شكلها مش الغطاء الذي يخفي السماء خلفه وتظهر على شكل الثلج الأبيض.
  

الغيوم متوسطة المستوى

يتصاعد هذا النوع (Mid-Level Clouds) من السُحب على مسافة تتراوح ما بين 1.98إلى 5.5 كيلومترات من سطح الأرض ويتكون هذا النوع أحيانًا من قطرات الماء وأحيانًا أخرى من بلورات الجليد وتضمّ كلاً من الأنواع التالية:

• 
  السحب الركامية المتوسطة: (Altocumulus Clouds).
  
• 
  السحب
  
  المزن
  
  الطبقية: (Nimbostratus Clouds).
  
• 
  السحب الطبقية المتوسطة: (Altostratus Clouds).[2][3][4][5]