مظاهر التكثف في المستويات المرتفعة

مظاهر التكثف في المستويات المرتفعة
السحب
مدخل
...
9- 2- مظاهر التكثف في مستويات مرتفعة عن سطح الأرض أو البحر:
9- 2- 1- السحب CLOUDS:
هي تجمعات من بخار الماء المتكثف في الجو بشكل قطيرات مائية دقيقة، وقد تختلط بها جزيئات دقيقة كذلك من الثلج إذا كانت درجة الحرارة في مستوى السحب دون درجة التجمد. وقد تكون السحابة كلها مكونة من هذه الجزيئات الثلجية.
ولا تختلف السحب المكونة من قطيرات مائية في مظهرها وتركيبها العام كثيرًا عن الضباب، والفارق الرئيسي بينهما هو أن السحاب يتكون في طبقات من الجو متباينة الارتفاع عن سطح الأرض، بينما يتكون الضباب فوق سطح الأرض أو البحر مباشرة. والذي يتيسر له الصعود في طائرة تخترق طبقة السحاب يلاحظ أن السير فيها لا يختلف في أي شيء عن السير في الضباب على الأرض، وكثيرًا ما ترتفع الطائرات فوق مستوى السحب فتطير في جو صاف تمامًا وعندئذ يمكن رؤية السحب تسبح في الهواء من تحتها:
ومن أهم ما يتميز به السحاب عن الضباب أيضًا، أن الأول يتكون في كثير من الأحيان نتيجة لنشاط التيارات الهوائية الصاعدة في الجو، وقد سبق أن أشرنا عند الكلام على الضباب إلى أن التيارات الصاعدة تعتبر من العوامل التي تحول دون تراكمه، وإذا حدث أن نشطت هذه التيارات بعد تكونه، فإنها إما أن تبدده تمامًا، أو ترفعه إلى أعلى حيث يتحول إلى سحاب.
وللسحب تأثير مهم على المناخ؛ لأنها هي مصدر الأمطار والثلوج التي
(1/198)
____
تسقط نحو الأرض، كما أنها تؤثر على الإشعاع الشمسي والأرضي وتحدد مقدار ما ينفذ بواسطتها من حرارة الشمس إلى الأرض أو من حرارة الأرض إلى الطبقات العليا من الجو، فهي في أثناء النهار تحجب جانبًا من حرارة الشمس عما يقع تحت ظلها من سطح الأرض، أما في أثناء الليل فإنها تكون بمثابة غطاء يحول دون وصول الإشعاع الأرضي إلى طبقات الجو العليا، فتحتفظ الأرض وطبقات الهواء المحصورة بينها وبين قاعدة السحب بمعظم حرارتها.
وللسحب كذلك تأثير مهم على حياة النبات والحيوان والإنسان؛ لأنها تحجب ضوء الشمس الذي يعتبر ضرورة من أهم ضرورات الحياة، ففي بعض جهات شمال وغرب أوروبا مثلًا تنتشر بعض الأمراض التي يصاب بها الإنسان نتيجة لنقص أشعة الشمس، ومنها مرض الكساح عند الأطفال "لين العظام" ويرجع ذلك بصفة خاصة إلى كثرة احتجاب الشمس بواسطة السحب في معظم أيام السنة، خصوصًا في نصف السنة الشتوي، ويستعان على تعويض هذا النقص بتعاطي بعض الأدوية التي تحتوي على فيتامين "D" الذي تساعد أشعة الشمس على تكوينه في الجسم1 وبالنسبة لحياة النباتات نلاحظ أن كثرة ضوء الشمس في بعض المناطق تساعد على سرعة نمو ونضج بعض المحاصيل، فمما لا شك فيه أن وفرة ضوء الشمس في أثناء فصل الصيف في العروض العليا هي العامل الرئيسي الذي يساعد كلًّا من كندا وروسيا على زراعة بعض محاصيل المناطق المعتدلة في أراضيهما الواقعة إلى الشمال من الدائرة القطبية، على الرغم من قصر فصل النمو هناك، وسنعود مرة أخرى لتوضيح هذه الحقيقة عند الكلام على القيمة الفعلية لدرجة الحرارة في باب الجغرافيا النباتية.
__
1 يعتبر زيت السمك من أشهر هذه الأدوية لأنه يحتوي على نسبة عالية من فيتامين د "D"
(1/199)
____
توزيع السحب في العالم:
من الممكن توزيع السحب في العالم بواسطة خرائط تبين عليها المعدلات الشهرية والسنوية كما هي الحال في توزيع الظاهرات المناخية الأخرى، ويكون
(1/199)
____
ذلك برسم خطوط تصل بين الأماكن ذات الكمية المتساوية من السحب ومن خرائط التوزيعات المختلفة يمكننا أن نسجل بعض الملاحظات العامة على توزيع السحب فوق سطح الكرة الأرضية منها:
1- أن المناطق الصحراوية في القارات المختلفة، مثل الصحراء الكبرى وصحاري بلاد العرب وأستراليا وغيرها هي أقل جهات العالم نصيبًا من السحب.
2- أن أكثر الجهات سحبًا في نصف الكرة الشمالي هي شمال أوروبا وشمال المحيطين الهادي والأطلسي.
3- تقل السحب نوعًا ما في المناطق القطبية، والسحب التي يمكن أن تظهر هنا كلها من النوع الخفيف نظرًا لقلة بخار الماء في الجو، ويعتبر هذا من العوامل التي ساعدت على وفرة ضوء الشمس في أثناء فصل الصيف في هذه المناطق.
4- في الأقاليم الموسمية تكثر السحب في موسم الأمطار ولكنها تكاد تنعدم تمامًا في موسم الجفاف الذي يقع في نصف السنة الشتوي.
5- في وسط أوروبا تكثر السحب في فصل الصيف، وتقل في الشتاء بينما يحدث العكس في حوض البحر المتوسط.
6- تكثر السحب في الأقاليم الاستوائية، ويكون ذلك غالبًا فيما بعد الظهر من كل يوم نتيجة لنشاط التيارات الصاعدة.
7- أن السحب تزداد على البحار والمحيطات عنها فوق اليابس.
ويمكننا أن نلاحظ بناء على التوزيع السابق، أن موسم ازدياد السحب في الأقطار المختلفة هو نفس موسم زيادة الأمطار، وهذا أمر طبيعي لأن الظاهرتين مرتبطتان تمام الارتباط.
(1/200)
____
أنواع السحب:
تظهر السحب بأشكال متعددة يختلف بعضها عن بعض في المظهر العام والسمك وطريقة التكوين والارتفاع عن سطح الأرض، وفيما يصاحبها من مظاهر جوية، ولتسهيل دراستها ورصدها فإنها تقسم عادة على أساس مظهرها العام إلى عشرة أنواع متفق عليها دوليًّا، وتقسم هذه الأنواع على حسب الارتفاع إلى أربعة مجموعات رئيسية. ولكن يلاحظ مع ذلك أنه لا توجد حدود دقيقة واضحة يمكن أن تفصل الأنواع بعضها عن بعض سواء في الشكل أو الارتفاع، وكثيرًا ما يظهر نوعان أو أكثر مع بعضها في وقت واحد, مما يجعل من الصعب على الشخص العادي غير المدرب أن يميزها عن بعضها.
وفيما يلي وصف مختصر لك نوع من الأنواع العشرة المذكورة في الجدول "10" للمعاونة على تمييزها بصفة عامة عند مشاهدتها.
1- سحب السمحاق: "شكل 48" وهي سحب مرتفعة مكونة من جزيئات صغيرة من الثلج، وتظهر عادة بشكل خصلات رفيعة مكونة من الشعر، أو بشكل أذناب الخيل أو الريش أو القطن المندوف، وهي أعلى أنواع السحب حيث يصل ارتفاعها أحيانًا إلى عشرة كيلو مترات أو أكثر، وهي لا تحجب أشعة الشمس ولا يظهر لها ظل على الأرض، ومن صفاتها المميزة أن لونها يتغير على حسب موقعها في قبة السماء، وعلى حسب وقت ظهورها فمنها السحب الحمراء والوردية والصفراء التي تظهر في الأفق عند الشروق وعند الغروب.
(1/201)
____
جدول "10" المجموعات والأنواع الرئيسية للسحب
1- الأسماء اللاتينية للسحب هي المستخدمة في جميع الدول تقريبًا وعند وضعها على خرائط الطقس يُكتفى عادة بكتابة الحرفين الأولين منها، وإذا كان الاسم مكونًا من مقطعين فيكتب الحرف الأول من كل منهما، فمثلًا السمحاق أو السيروس رمزه "ci" والسمحاق الطبقي رمزه "cs".
(1/202)
____
2- سحب السمحاق الركامي "Cc" وهي سحب عالية رفيعة وبيضاء متجانسة اللون تظهر بشكل طبقة مكونة من سحابات صغيرة تكاد تكون مرتبة بنظام يجعلها تبدو بشكل مموج ظاهر، وقد تأخذ قاعدتها أشكالًا ثديية، وتتدلى منها أحيانًا شعب أشبه بالذيول التي تتدلى في الاتجاه الرأسي أو في اتجاه مائل، ويصاحبها كذلك ظهور أكليل حول قرص الشمس، وقد يظهر بعضها بمظاهر معينة عند الراصدين مثل سحب السمحاق الركامي ذات المظهر العدسي Lenticular
شكل "48" سحب السمحاق "سيروس"
(1/203)
____
3- سحب السمحاق الطبقي Cs - وهي كذلك من السحب العالية، وتظهر بشكل طبقة شفافة يميل لونها إلى البياض وتتغطى بها السماء كلها، وإن كانت لا تحجب أشعة الشمس أو القمر تمامًا، ولكنها تكون حول قرصيها هالة دائرية تنشأ نتيجة لانعكاس الضوء على جزيئات الثلج التي تتكون منها السحب وقد لا تكون هذه الهالة تامة الاستدارة إذا لم تكن المساحة المحتجبة بالسحب من قبة السماء تسمح بذلك، وقد تكون السحب نفسها رقيقة بدرجة يصعب معها تمييزها إلا بوجود الهالة حول قرص الشمس.
والأنواع الثلاثة السابقة من السحب لا يصاحبها عادة هطول من أي نوع من الأنواع، ولكن ظهورها في العروض المعتدلة يمكن أن يتخذ دليلًا على قرب اضطراب الجو؛ لأنها تتكون عادة في مقدمة المنخفضات الجوية.
4- سحب الركام متوسط الارتفاع "Ac" وهي سحب بيضاء أو رمادية اللون أو خليط منهما" وقد تظهر بشكل طبقة رقيقة شفافة أو قاتمة أو بشكل سحابات صغيرة كروية أو أسطوانية تتشابك أطرافها أحيانًا وتتكون منها صفوف أو تموجات تعطي السماء منظرًا جميلًا "شكل 49" وهي ليست من السحب التي يصاحبا هطول من أي نوع.
شكل "49" سحب من النوع الركامي متوسط الارتفاع
(1/204)
____
5- السحب الطبقية متوسطة الارتفاع "As" وهي تظهر بشكل طبقة مخططة تحجب السماء بأكملها أو الجزء الأكبر منها، ويختلف سمكها باختلاف الظروف، فمنها ما يكون رقيقًا شفافًا لا يحجب الشمس، ومنها ما يكون سميكًا معتمًا، والنوع السميك منها يصاحبه في المعتاد هطول من المطر أو الثلج أو خليط منها.
6- سحب المزن الطبقي "Ns" وهي سحب رمادية وغالبًا ما تكون قائمة، وتظهر بشكل طبيعي متسعة تحجب الجزء الأكبر من السماء، وهي أسمك بكثير من السحب الطبقية، فبينما يكون أعلاها في مستوى السحب العالية فإن قاعدتها تكون في مستوى السحب المنخفضة، وهي من السحب التي يصاحبها هطول متصل أو متقطع سواء من المطر أو الثلج أو البرد.
7- سحب الركام الطبقي "Sc" -شكل "50"- وهي سحب منخفضة تميل إلى اللون الرمادي، وتظهر عادة بشكل رقعة أو طبقة مكونة من قطع مربعة أو كروية أسطوانية الشكل تكون مرتبة عادة في صفوف أو في مجموعات ذات شكل تموجي، وكثيرًا ما تتصل ببعضها لتتكون منها طبقة مموجة وتتخللها فجوات تبدو منها زرقة السماء واضحة. وهي ليست من السحب الممطرة إلا في الحالات النادرة، فقد يصاحبها هطول خفيف من المطر أو الثلج أو منهما معًا.
شكل "50" سحاب من النوع الركامي الطبقي
(1/205)
____
8- السحب الطبقية "St" وهي، كما يفهم من اسمها تظهر بشكل طبقات تحجب السماء بأكملها ولا توجد لها حدود واضحة، ويمكن تشبيهها بالضباب المرتفع، وهي من السحب المنخفضة، وقد تصل قاعدتها في بعض الأحيان إلى سطح الأرض فتظهر بشكل ضباب. وقد يحدث أن تتكون من الضباب نفسه عندما يرتفع بتأثير حرارة الشمس أو الرياح أو كليهما، وهي من السحب التي قد يصاحبها هطول خفيف من الرذاذ أو حبيبات الثلج ويكون الهطول عادة متصلًا أو متقطعًا ولا يكون بصورة زخات.
وتنشأ هذه السحب بصفة عامة نتيجة لاختلاط أنواع من الهواء مختلفة في درجة حرارتها ودرجة رطوبتها، أو نتيجة لارتفاع الهواء ارتفاعًا بطيئًا إلى أعلى، كما يحدث عند مرور الجبهات الدافئة للمنخفضات الجوية حيث يرتفع الهواء الدافئ فوق البارد على طول سطح الانفصال.
9- السحب الركامية "CU" "شكل 51" وهي من السحب التي تنمو نموًّا رأسيًّا، وتمتد قاعدتها في منطقة السحب المنخفضة بينما تكون قمتها في منطقة السحب المتوسطة الارتفاع أو العالية، وهي تبدو في مظهرها كالقباب أم القلاع أو التلال المتحركة، ويكون لونها رماديًّا على حسب
شكل "51" سحب ركامي قبابي
(1/206)
____
سمكها وكثافتها بينما تكون قمتها بيضاء لامعة بفعل ضوء الشمس، وهي تتحرك في كتل منفصلة تمتد قاعدتها في مستوى أفقي بينما تكون أجزاؤها العليا غالبًا منتظمة بحيث تبدو بشكل زهرة القنبيط. وهي تلقي عند تحركها ظلالًا كثيفة على سطح الأرض، ولا يصاحبها غالبًا هطول إلا عندما يكون نموها الرأسي كبيرًا كما يحدث عادة في الأقاليم الاستوائية، حيث تكون التيارات الهوائية الصاعدة نشطة، ويكون هذا الهطول بشكل زخات شديدة وتعتبر التيارات الهوائية الصاعدة السبب الرئيسي في تكوين هذا النوع من السحب ولذلك فإنها تتكون عادة في أثناء النهار خصوصًا فيما بعد الظهر.
10- سحب المزن الركامي "Cb" وهي من السحب الممطرة التي يصاحبها غالبًا حدوث عواصف رعد، وسقوط زخات شديدة من المطر الذي يكون مختلطًا في بعض الأحيان بالثلج أو البرد، وهي تنمو نموًّا رأسيًّا ظاهرًا بحيث تصل قمتها إلى منطقة السحب متوسطة الارتفاع، بل وإلى منطقة السحب العالية أحيانًا، وهي تظهر في كتل أو قطع ضخمة داكنة خصوصًا عند
شكل "52" سحاب ركامي متفرق يظهر في الجو الصحو
(1/207)
____
قاعدتها، وتأخذ في نموها الرأسي شكل القباب أو الجبال أو القلاع العالية، وقد تكون متفرقة أو متصلة ببعضها بشكل يجعلها أشبه بحائط عالٍ كثيف ومن مميزاتها أن قمتها تأخذ في كثير من الأحيان مظهرًا سمحاقيًّا أو شعريًّا واضحًا وتبدو القمة في هذه الحالة بشكل سندان أو شكل ريشة طائر ضخمة "شكل 53".
شكل "53" سحاب مزن كامي
توضيح كمية السحب على خرائط الطقس: توضح هذه الكمية على أساس الافتراض بأن قبة السماء مقسمة إلى ثمانية أقسام، وتحسب الكمية بعدد الأقسام أي الأثمان التي تكفي السحب الموجودة لحجبها، ويرمز للثمن الواحد بواسطة نصف قطر يرسم داخل دائرة المحطة، أما الثمنان فيرمز لهما بخط متصل يقطع الدائرة كلها. وبناء على هذا فإن هناك ثماني حالات لكمية السحب. وقد أعطي لكل حالة منها رقم شفرى دولي معين، فرقم 1 معناه أن 1/8 السماء محتجب بالسحب ورقم 8 معناه أن 8/8 السماء، أي كلها
(1/208)
____
محتجبة بالسحب. وهناك إلى جانب ذلك رقمان آخران أحدهما هو الصفر ومعناه عدم وجود سحب على الإطلاق، ولا يرسم له أي رمز على الخريطة، والثاني هو رقم 9 ومعناه أن الراصد لا يستطيع رؤية السماء بوضوح بسبب الضباب أو الغبار. ويرمز له على الخريطة بوضع علامةx داخل دائرة المحطة. ويبين الجدول رقم "11" الأرقام الشفرية "Code Numbers" والرموز "SymbolS" المستخدمة دوليًّا في توضيح السحب على خرائط الطقس وفي تبادل الرسائل الخاصة بها، والمتبع في الرسائل الجوية أن يذكر فقط الرقم الشفرى ويترك لمحطة الاستقبال تحديد مدلوله.
جدول "11" الأرقام الشفرية والرموز المستخدمة في توضيح كمية السحب على خرائط الطقس وفي تبادل الرسائل الخاصة بها
(1/209)
____
تعيين اتجاه حركة السحاب وقياس سرعتها
...
تعيين اتجاه حركة السحب وقياس سرعتها:
يستخدم لهذا الغرض جهاز خاص يعرف باسم النيفوسكوب "Nephoscope" "شكل 45" وهو مكون من شوكة محمولة على عامود يدور حول نفسه ومثبت عند قاعدته قرص يبين الاتجاهات المختلفة. وعند رصد أي سحابة توجه الشوكة في نفس اتجاه حركة السحابة ثم يقرأ الاتجاه على القرص. أما السرعة فتحسب على أساس طول المسافة التي قطعتها هذه السحابة في مدة معينة كما تبينها أقسام الشوكة والزاوية المحصورة بين الخط الرأسي عند مكان الراصد والخط الواصل بين نقطة وقوفه والمكان الذي تحركت إليه السحابة
يوجد هنا رسم
شكل "54" جهاز تعيين اتجاه حركة السحب وقياس سرعتها
(1/210)