السحب clouds
السحب هي شكل من أشكال تكثف بخار الماء في الجو عندما يتكثف بخار الماء على شكل قطرات ماء أو بلورات جليدية في مستوى أعلى من مستوى سطح الأرض.
الطرق العامة لتكون السحب او الغيوم: Clouds Formation
تتكون الغيوم من تكاثف بخار الماء على شكل قطرات ماء أو أحيانا على شكل بلورات ثلجية, وإن أهم الأسباب لحدوث التكاثف هو انخفاض درجةالحرارة دون درجة الندى ويحدث هذا عندما تجبر كتلة هوائية على الارتفاع للأعلى فتنخفض درجة حرارتها.
وحتى يبدأ التكاثف لا بد من وجود نويات كافية عند المستوى الذي أصبحت فيه الكتلة في حالة اشباع, واذا كانت درجة الحرارة عند ذلك المستوى أعلى من درجة التجمد, فالتكاثف يتم على شكل غيوم من قطرات مائية صغيرة
واذا كانت درجة الحرارة عند مستوى الاشباع وهي المرحلة التي بدأ يحدث عندها التكاثف أقل من درجة التجمد فهنا تكون الفرصة مهيأة لتشكل الغيوم من بلورات ثلجية.
الأسباب الرئيسية لتكون السحب:
ان السبب الرئيسي لتكون الغيوم هو رفع الهواء الرطب للأعلى, وان كمية الغيوم وانتشارها يتوقف على مدى وقوة رفع الهواء للأعلى .
العوامل التي تؤدي إلى رفع الهواء للأعلى
صعود الهواء فوق التضاريس العالية Geographic Ascent
عندما يصطدم الهواء الرطب بالجبال أو الهضاب يضطرللارتفاع إلى أعلى مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارته (ذاتيا), فإذا كانت قوة الرفع كافية لرفع الهواء إلى مستوى الاشباع فإنه يحدث التكاثف وتتشكل الغيوم, وشكل الغيوم المتكونه يعتمد على:
كمية الرطوبة في الهواء.
درجة استقرار الجو
طبيعة الحاجز الطبيعي
ويكون نوع السحب على النحو التالي:
في حالة الجو المستقر: تكون السحب من النوع الطبقي والطبقي المتوسط والطبقي المزني.
في حالة الجو غير المستقر: تكون السحب من النوع الركام والركام المزني.
وبشكل عام فإن سحب التضاريس تتكون باستمرار على الجانب المواجه للرياح وأحيانا قد يحدث هطول في هذا الجانب.
الغيوم الناتجة عن الاحتكاك أو عن الاضطراب الجوي Turbulent clouds
عندما يهب الهواء على سطح الأرض فانه يتعرض لقوى الاحتكاك وهنا يحدث الاضطراب ويظهر على شكل دوارات هوائية, وقد تتحول هذه الدوارات إلى تيارات هوائية صاعدة وهابطة, فإذا كان الهواء مستقرا ويحتوي على نسبة كافية من الرطوبة تصل إلى مستوى الاشباع بحيث أن أي زيادة بعدها تؤدي إلى تشكل الغيوم. ويختلف ارتفاع قاعدة الغيوم باختلاف رطوبة الهواء, فكلما كان الهواء رطبا كانت قاعدة الغيوم منخفضة وتتصف هذه الغيوم بقممها الأفقية وأهم أنواعها ((SC .
السحب الناتجة عن تيارات الحمل Convection Clouds
عندما يسخن الهواء الملامس لسطح الأرض تنشأ تيارات الحمل فإذا ما تعدى مستوى الإشباع تكونت الغيوم الركامية مثل الركام (Cu) , والركام المزني (CB) وغالبا ما تحدث هذه الظاهرة بعد الظهر فوق اليابسة وتزول مساءً بينما تحدث ليلا فوق البحار وتزول صباحا.
الغيوم الناتجة عن الجبهات الهوائية والمنخفضات الجوية:
تختلف الغيوم الناشئة عن الجبهات والمنخفضات عن الأنواع السابقة حيث أنها تغطي مساحات واسعة بينما في الحالات السابقة تكون محلية وتغطي مساحات قليلة.
عندما يتكون المنخفض الجوي المصحوب بالجبهات, حيث أن هناك نوعين رئيسيين من هذه الجبهات وهما الجبهات الباردة والجبهات الساخنة, وفي الحالتين فإن السطح الجبهي يميل إلى أعلى فوق الكتلة الهوائية الأبرد ويقع الهواء الساخن فوق السطح الجبهي. وعندما تكون حركة المنطقة الفاصلة بين كتلتين هوائيتين بحيث يحل الهواء الساخن محل الهواء البارد تسمى الجبهة (جبهة ساخنة) وميل الجبهة يكون قليلا وينساب الهواء ببطء فوق الهواء البارد وتتكون السحب الطبقية, وفي حالة وجود رطوبة كافية تكون من النوع الطبقي المزني, الطبقي المتوسط, السمحاق الطبقي, السمحاق, على ارتفاعات مختلفة من الغلاف الجوي.
وعندما تكون حركة المنطقة الفاصلة بين كتلتين هوائيتين بحيث يحل الهواء البارد محل الهواء الساخن تسمى بالجبهة الباردة, والسحب المتكونة مع الجبهة الباردة تتغير حسب الآتي:
1- درجة الاستقرار وعدم الاستقرار
2- كمية بخار الماء في الهواء الساخن
5- زاوية ميل الجبهة.
وبشكل عام فإن زاوية ميل الجبهة الباردة تكون أكبر من زاوية ميل الجبهة الساخنة والسحب المصاحبة للجبهة الباردة هي من النوع الركام والركام المزني.
تصنيف السحب:
أ- من حيث الشكل: تقسم إلى قسمين:
السحب الركامية Cumuloform Clouds : وفيها تتجمع السحب في طبقات متراصة فوق بعضها البعض وعادة ما تكون منفصلة عن
بعضها بمساحات صافية ويكون نموها الرأسي أكبر من الأفقي, وهي تتواجد في الجو غير المستقر.
السحب الطبقية Stratoform Clouds: وفيها تتكون السحب في طبقات متراصة تغطي مساحة كبيرة من السماء ويكون انتشارها واتساعها الأفقي أكبر من نموها الرأسي وهي تتواجد عادة في الجو المستقر.
ب- من حيث ارتفاع القاعدة: تقسم السحب إلى ثلاثة مجموعات مع العلم بأن ارتفاع قاعدة السحب يقل كلما اقتربنا من القطبين ويزيد هذا الارتفاع كلما اقتربنا من خط الاستواء.
1- السحب العالية 2- السحب المتوسطة 3- السحب المنخفضة
1- السحب العالية:
وهي التي يكون ارتفاع قاعدتها أكثر من 5 كم أو ما بين (5-13كم) (17000-35000ft) وتشمل:
السمحاق (ci) Cirrus ارتفاع قاعدتها ((17000-35000 ft: تظهر على شكل قطع شعرية أو حريرية لامعة أو خليط منها أو على شكل خيوط أو ألياف رقيقة أو على شكل حزم. وهذا النوع من السحب لا يصاحبه هطول.
السمحاق الركامي (Cc) Cirro cumulus ارتفاع قاعدتها (17000-3500ft): رقيقة بيضاء متجانسة اللون, تظهر على شكل قطع صغيرة الحجم منتظمة في ترتيبها مما يجعل هذا السحب حبيبية المظهر وقد تتصل أو تتداخل هذه القطع الصغيرة. لا تسبب هذه السحب حدوث هطول.
5- السمحاق الطبقي (Cs) Cirrostratus ارتفاع قاعدتها (17000-3500ft):غلالة شفافة شعرية أو ملساء تميل إلى اللون الأبيض وهي أحيانا تغطي السماء بالكامل, وأحيانا تغطي جزء من السماء يتفرع من أطرافها نتف من السمحاق مما يجعل شكل حدودها غير منتظم. من خلالها يمكن رؤية المعالم الخارجية لقرص الشمس أو القمر بوضوح خاصة في حالة الشروق والغروب. لا تمنع الأجسام من القاء ظلها على الأرض لرقتها. وهي من السحب التي لا يسقط منها الهطول،6- وعادة يصاحبها ظهور هالة شمسية أو هالة قمرية
السحب المتوسطة ويكون ارتفاع قاعدتها 2-7 كم (7000-17000ft) وتشمل:
1- الركام المتوسط (Ac) Altocumulus ارتفاع قاعدتها ((7000-17000 ft: وهي من السحب التي تتفاوت رقتها تفاوتا كبيرا فمنها الرقيق او النصف شفاف ومنها المعتم, وهي غالبا غير متجانسة اللون فبعض أجزائها يأخذ اللون الأبيض والبعض الآخر يأخذ اللون الرمادي.وهذا النوع من السحب يظهر على شكل طبقة واحدة وهي الأقل شيوعا, أو على شكل طبقتين أو اكثر وهي الأكثر شيوعا. تكون هذه السحب على شكل صفائح رقيقة أو قطع كروية أو اسطوانية الشكل يأخذ بعضها مظهرا انتشاريا غير محدد المعالم. وهي سحب لا يسقط منها هطول , لكن نادرا ما يحدث منها هطول على شكل عواصف رعدية وهذا ينتج من نوع واحد منها فقط يعرف بـ Altocumulus Castellanus كما هو في الصورة السفلى اليمنى.
2- الطبقي المتوسط (As) Altostratus ارتفاع قاعدتها (8000-17000ft): تظهر هذه السحب على شكل طبقة أو أكثر مكن الطبقات الشعرية المظهر أو المتجانسة التكوين وهي غالبا ما تغطي السماء بأكملها او الجزءالأكبر منها وتتفاوت رقتها تفاوتا كبيرا فمنها الرقيق أو النصف شفاف ومنها السميك المعتم مما يجعلها تميل إلى اللون الرمادي او اللون الأزرق حسب درجة رقتها. هذه السحب وخاصة السميك المعتم منها يسقط منها هطول, والهطول من هذه السحب يكون على شكل مطر أو مطر متجمد أو بلورات ثلج أو شرائح ثلجية أو حبات جليد أو برد صغير أو على شكل خليط من بعض أو كل هذه الأنواع. سحب الطبقي المتوسط تمنع الأجسام من القاء ظلهاعلى الأرض.
7- الطبقي المزني (Ns) Nimbostratus ارتفاع قاعدتها( 1500-1000 ft):هذه السحب من السحب الممطرة ذات اللون الرمادي أو الرمادي القاتم وتظهر على شكل طبقة متسعة الرقعة تغطي الجزء الأكبر من السماء, وهي سحب سميكة متجانسة مما يجعلها تحجب قرص الشمس أو القمر تماما. الهطول من هذه السحب يكون على شكل مطر أو مطر متجمد أو بلورات ثلج أو شرائح ثلجية أو حبات جليد أو برد صغير أو على شكل خليط من بعض أو كل هذه الأنواع.
السحب المنخفضة وهي التي لا يزيد ارتفاع قاعدتها عن 2 كم تقريبا أو من سطح الأرض - 7000 ft وتشمل:
3- الطبقي (St) Stratus ارتفاع قاعدتها من سطح الأرض - 1500 ft: -
هذه السحب تشبه في مظهرها الضباب, وهي كثيرا ما تظهر نتيجة ارتفاع الضباب الملامس لسطح الأرض أو البحر بفعل حرارة الشمس أو الرياح أو كليهما.
تتشكل هذه الغيوم إما نتيجة لتدفق هواء دافئ ورطب فوق سطح بارد أو نتيجة للتبريد الاشعاعي.
تظهر سحب الطبقي على شكل قطع صغيرة رمادية اللون مهلهله الشكل والتكوين أو على شكل طبقة رمادية اللون.
قد يصاحب هذه السحب هطول خفيف على شكل رذاذ أو حبيبات جليدية أو على شكل خليط منها.
أهميتها للطيران تسبب تدني مدى الرؤية خاصة في مناطق التلال والمرتفعات.
4- الركام (Cu) Cumulus :
وهي من السحب المنخفضة ارتفاع قاعدتها من (1200-6000 ft) لكن لها نمو رأسي
تظهر على شكل كتل أو قطع منفصلة تبدو كالروابي او القباب أو القلاع.
يأخذ شكلها الخارجي شكلا منتفخا محدد المعالم كزهرة القرنبيط.
يميل لون قاعدتها إلى اللون الرمادي أو الرمادي القاتم وأحيانا اللون الأبيض تبعا لدرجة كثافة وسمك هذه السحب, في حين تبدو الأجزاء الأخرى منها بيضاء لامعة بفعل اضاءة الشمس لهذه الأجزاء.
قد يصاحبها هطول يكون على شكل زخات من المطر أو المطر المتجمد أو كليهما.
ج- الركام الطبقي (Sc) Stratocumulus ارتفاع قاعدتها (1200-7000 ft):
سحب تتفاوت رقتها إلى حد ما وغالبا ما تكون غير متجانسة اللون, اذ يأخذ بعض أجزائها لونا ابيض غير ناصع البياض بينما يأخذ البعض الآخر اللون الرمادي.
تظهر هذه الغيوم على شكل طبقة واحدة أو أكثر وتتكون كل منها على شكل قطع مربعة أو كروية أو اسطوانية الشكل.
يخرج من قاعدتها أحيانا تجعدات تظهر وكأنها تكاد تنفصل من قاعدة السحابة الأم.
هذه السحب يصاحبها هطول خفيف الشدة ويكون على شكل مطر أو مطر متجمد أو شرائح ثلجية أو علىشكل خليط من نوع أو أكثر من هذه الأنواع.
د- الركام المزني (Cb) Cumulonimbus :
ارتفاع قاعدتها 1000-5000 ft
سحب منخفضة ذات نمو رأسي كبير
ارتفاع قاعدتها مثل ارتفاع قاعدة السحب المنخفضة لكن تصل قمتها عند الارتفاعات التي تظهر عندها السحب العالية .
تظهر على شكل كتل أو قطع منفصلة من السحب الضخمة الكثيفة التي تبدو كالجبال أو القلاع الشامخة وقد تتصل أو تلتحم هذه الكتل الضخمة بعضها ببعض فتظهر السحب في هذه الحالة على شكل الحائط العالي الكثيف.
قمم هذه السحب غير محدد الشكل أو المعالم, واحيانا تأخذ الأجزاء العليا منها مظهرا سمحاقيا أو شعريا بشكل واضح, وأحيانا تكون قمتها على شكل السندان.
هي من السحب الممطرة ويكون الهطول على شكل زخات, تكون شديدة ومصحوبة بالرعد أحيانا ويتميز الهطول المصاحب لها بأنه على شكل زخات من المطر أو المطر المتجمد أو بلورات الثلج أو الشرائح الثلجية أو حبات الجليد أو البَرَد بأنواعه المختلفة أو على شكل زخات من خليط من بعض أو كل هذه الأنواع.
يرافق هذه الغيوم البرق والعواصف الرعدية.
تنشأ هذه الغيوم من المنخفضات الجوية أو الجبهات الهوائية, ومع حالات عدم الاستقرار الجوي.
قياس كمية الغيوم
هي الكمية التي تغطي القبة السماوية مقسومة إلى ثماني وحدات والتي تحيط بمحطة الرصد الجوي, المقياس هو الثمن, أي أن الجزء الذي يراه الإنسان العادي مقسم إلى 8/8
فعندما تكون السماء صافية فهذا يعني أنه لا يوجد غيوم .
غائم جزئي السماء مغطى بـ 4/8 أو أقل من النصف بقليل.
غائم بشكل عام يعني أن أكثر من نصف السماء مغطى بالغيوم لكن يتخلله فجوات صافية.
غائم كلي أي أن السماء مغطاة كليا بالغيوم 8/8.
جمال الموسى