كيف يتكون السحاب وكذلك كيف يتكون السحاب ونزول المطر، كما سنقوم بذكر الفرق بين السحاب والغيوم، وكذلك سنوضح وزن السحاب، كما سنتحدث عن عوامل تساعد على تكوّن السحب، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعوا معنا.
محتويات المقال
كيف يتكون السحاب
تتشكّل السحب عندما تُسخّن حرارة الشمس جزيئات الماء الموجودة في المسطحات المائية على الأرض من محيطات وأنهار وبحيرات ومستنقعات، لتتحوّل هذه الجزيئات من سائل إلى غاز يتبخّر في الهواء، ويُسمّى هذا الغاز ببخار الماء وتُسمّى العمليّة بالتبّخر، وعندما يتعرّض الهواء المُشبع ببخار الماء للبرودة أو يحدث انخفاض في الضغط الجوي يُصبح الهواء غير قادرًا على الاحتفاظ بكامل كميّة بخار الماء الموجودة فيه، فيتحوّل البخار الزائد إلى قطرات ماء صغيرة أو بلورات ثلجيّة تترسب أو تتكاثف على جزيئات صغيرة في الهواء، مثل الغبار، أو بلورات الملح، أو البكتيريا، أو الرماد الناتج من البراكين، وتُسمى هذه العملية بالتكاثف التي تتشكّل بعدها السحب.
كيف يتكون السحاب ونزول المطر
إن تكوين السحاب ونزول المطر هي أصل دورة الحياة على الأرض، فإذا تعرفنا على أن المياة هي أصل الحياة على وجه الأرض، فإن هذا يعني أن الحياة هذه ودورتها هي من السحب وتكوينه ثم نزوله على الأرض ومن أجل إنبات الارض وتكوين الأنهار وغيرها من مظاهر الحياة الأخرى.
1- الغيوم:
من أين تأتي غيوم الشتاء التي تحجب الشمس في السماء خلال فصل الشتاء؟ بالطبع إن هذا هو السؤال الرئيسي في مراحل تكوين المياه والسحاب في السماء، إن الغيوم أو السحاب المتراكم فوق بعه أو ما نسميه في اللغة العربية ايضاً بالركام، هي عبارة عن تجمع جزيئات المياه في طبقات الجو العليا بحالتها السائلة والغازية على حد سواء وتتجمع هذه الجزيئات بفعل تبخر مياه البحر ثم وصول هذا البخر في طبقات الجو العليا فتتكون السحب والغيوم التي تهطل على الأرض على شكل مطر كثيف أو خفيف حسب حالة الجو.
2- عملية التبخر:
إنها العملية الكيميائية الأهم في عملية تكوين السحاب والغيوم، حيث أن عملية التبخر تتم من خلال الشمس التي تعمل على تبخير مياه البحار والمحيطات فتخرج الأبخرة من هذه البحار إلى طبقات الجو العليا فتتحوّل من الحالة السائلة التي هي عليها في حالة المسطحات المائية إلى الحالة الغازية، حيث تتحوّل إلى السحاب والغيوم الذي تتصاعد في طبقات الجو العليا بالرغم من وزنها الثقيل نتيجة ارتفاع حرارة البخار لتتعرض لعملية أخرى أهم وهي التكاثف، ويعتبر هذا الماء المتبخر آتي بشكل رئيسي من المحيطات الرئيسية في الأرض، بسبب المسطحات المائية الواسعة.
3- عملية التكاثف:
عندما نريد أن نبسّط هذا الوضع العلمي، فإنه يجب أن نقول أن الحالة السائلة التي تعتبر في الحالة الأولى من المسطحات المائية عند عملية البخر، فعندما تصل هذه الجزيئات الغازية إلى طبقات الجو العليا تتعرض لتيارات الهواء الباردة فتتحول الحالة الغازية إلى الحالة السائلة مرة أخرى وهذا في طبقة التروبوسفير وأيضاً تمتد إلى طبقة الستراتوسفير وهنا تتحوّل جزيئات الماء إلى هذه الطبقة وتبدأ بدرجة حرارة منخفضة فتنخفض حرارة المياه وتبدأ بجزيئات الماء وفقدان حرارتها وبالتالي تتحوّل المياه إلى سائل ويتكاثف على شكل غيوم.
4- هطول الأمطار:
كيف يتم هطول الأمطار، هذا يتم من خلال تعرض جزيئات المياه أو السحب في طبقات الجو العليا إلى تيارات هوائية مختلفة، ما بين التعرض للمناطق أو التيارات الباردة التي تبدأ معها جزيئات الماء بالاتحاد مع بعضها البعض، وبالتالي تكون الجزيئات أكبر حجماً.
الفرق بين السحاب والغيوم
قد تسمع مصطلح السحب في موضع والغيوم في موضع آخر، فهل يوجد فرق بين المفهومين؟ تعرف الغيوم بأنها مجموعة ذرّات دقيقة جدًا من الماء تكون على شكل سائل أو صلب وتبقى عالقة في الهواء بفضل تحركات الهواء العمودية صعودًا وهبوطًا، ونقطة الغيم هي درجة الحرارة التي يبدأ عندما انفصال المادة الصلبة وتحوّلها إلى سائلة.
أما السحاب والذي هو مرادف للغيم فيعرف أيضًا بأنه الغيم نفسه سواء أكان فيه ماء أم لم يكن، ولكنه سمّي بهذا الاسم لانسحابه في الهواء، وعلى الرغم من اختلاف المسميات في لغتنا العربية إلا أن وظيفة الغيوم والسحاب واحدة فهي العنصر الأساسي في دورة المياه وهي التي تنقل المياه من مكان لآخر على سطح الأرض، كما أن الغيوم والسُّحب مهمة جدًا في تحديد مقدار طاقة الشمس التي تُمتص وتُحبس في الغلاف الجوي، وبالتالي فهي تلعب دورًا في تغيير درجة حرارة الهواء ودرجة حرارة سطح الأرض.
وزن السحاب
وعلى رغم أن السحاب لا يمكن وضعه على الميزان ولكن بالإمكان تحديد وزنه فكل متر مكعب من حجم السحابة يحتوي على 0.5 جرام من الماء، ويبلغ متوسط عرضها وطولها واحد كيلو متر، إذا اعتبرنا أنها تتخذ شكلا مكعبا، بيد أنها قد تتجاوز الكيلومتر بكثير حسب تشكلها.
ومن هنا نستنتج أن وزن السحاب لسحابة نموذجية تستطيع رؤيتها من الأرض هو حوالي 500،000 كج وهو وزن يعادل 100 فيل مجتمعين، وهناك أنواع من السحب التي تزن أكثر من ذلك بكثير.
إذن كيف أن السحابة تمتلك كل هذا الوزن الضخم وتظل معلقة في السماء دون سقوط ؟ ان كتلة السحاب لا ترتكز في نقطة واحدة بل هي موزعة بشكل منتظم على كل مساحة السحابة كأنك تلصق ريش الطيور بعضه ببعض سيكون وزنه في الأخير مرتفعا لكنه لا يرتكز في نقطة معينة.
كما تلعب الكثافة دورا مهما للغاية فدرجة كثافة السحب هي من 10 إلى 100 مّرة أقل من درجة كثافة الهواء وهذا ما يجعلها تطفو في السماء الأمر مشابه بطفو باخرة تزن آلاف الأطنان فوق الماء دون غرق.
عوامل تساعد على تكوّن السحب
1- الحمل الحراريّ:
بعدما يسخن الهواء الملامس لسطح الأرض تنشأ التيارات الصاعدة والهابطة، وكلما ارتفع هذا الهواء إلى أعلى تقل درجة حرارته فيصبح على شكل سحب، وعندما تكون عملية انخفاض الحرارة للوسط المحيط أكبر من معدل انخفاض الحرارة الداخلية له؛ فيكون هذا الهواء غير مستقرّ ويرتفع الهواء المشبع إلى أعلى حتى يصل إلى الحدّ الأعلى للارتفاع فلا يكون أسخن من الوسط الذي حوله ويكوّن بذلك قمة السحابة.
2- قوّة الاحتكاك:
يتعرّض الهواء على سطح الأرض إلى الاحتكاك مع الأرض فيتشكل على شكل دوامات، وينتج هذا الاحتكاك من المباني أو الأشجار وغير ذلك، فيمزج هذا الهواء بحركة غير انسيابيّة ويصل إلى حالة التشبّع، ومن ثمّ يحدث التكثف وتمتدّ السحابة إلى أعلى منطقة الاحتكاك.
3- التضاريس:
إنّ أحد أسباب تكون السحب وجود تيارات هواء رطبة بعد نزول المطر مرتفعة عن الأرض كالهواء على الجبال والمرتفعات فلا يتمكن من الدوران حول هذه المرتفعات فتصعد إلى أعلى وتتكاثف.
4- صعود الهواء على الجبهات:
بعد أيّ منخفض جوي يصاحبه هواء بارد وساخن فيصعد الهواء الساخن وتتكوّن السحب.
