كيف يتكون المطر المتجمد كما سنتحدث كذلك عن كيف يتكون المطر المتجمد وفوائد المطر ومعلومات عن المطر وأسباب نزول المطر كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
كيف يتكون المطر المتجمد
المطر المتجمّد Freezing Rain والذي يُعرَف باسم الصقيع أو البَرَد Sleet هو المطر الذي يصبح بارد جدًا ويتجمّد عند التقائه أو وصوله إلى الأسطح الباردة، ويتطوّر هذا النوع من الأمطار عندما يواجه الثلج المتساقط طبقة من الهواء الدافئ في الغلاف الجوي، وبسبب درجة الحرارة الدافئة يذوب الثلج في الهواء أثناء هطوله ويتحوّل إلى حالته السائلة، الماء أي المطر العادي، ومع استمرار الهطول عبر الغلاف الجوي يمرّ هذا المطر عبر طبقة رقيقة من الهواء البارد فوق السطح مباشرةً وبالتالي يبرد ويصبح بدرجة حرارة أقل من درجة التجمّد، وعلى الرغم من هذه الحرارة المنخفضة إلا أن قطرات المطر هذه لا تتجمد تمامًا وإنما تمرّ بمرحلة تمسى بالتبريد الفائق أو القطرات فائقة التبريد، وعند اصطدام هذه القطرات فائقة التبريد بسطح الأرض المتجمدة تتجمّد فورًا وتشكّل طبقة رقيقة من الجليد وبالتالي تسمى بالمطر المتجمد.
وعلى الرغم من كون العواصف الجليدية أكثر ظواهر الطقس الشتوية تدميرًا، إضافًة إلى أنها غالبًا ما تكون سببًا لفي حوادث السيارات، وانقطاع التيار الكهربائي، والإصابات الشخصية، إلا أن سبب تكون العواصف الجليدية ليس إلا تراكم المطر المتجمد، كما تتواجد الأمطار المتجمدة بكثرة في نطاق ضيق على الجانب البارد لجبهة دافئة عندما تكون درجة حرارة السطح عند درجة التجمد أو أقل.
فوائد المطر
1-تقوم الأمطار بتنقية الهواء من الأتربة العالقة والغبار اللذان تسببًا في ظهور العديد من الأمراض.
2-يُعد بمثابة ماء مُقطر كونه ينتج عن عمليتي التبخر والتكاثف ينطوي على العديد من الفوائد إذا ما قورن بالماء العادي ويتم استخدامه بالمجالات الطبية.
3-يعتبر ماء المطر مصدر للمياه الجوفية تتسرّب بعض مياه الأمطار عند سقوطها على سطح الأرض ببطء من خلال مسامات الصخور، وتتّجه نحو باطن الأرض لتُشكّل المياه الجوفية، كما يمكن استخدام ماء المطر في الشرب، وأيضا في المطر فوائد كبيرة للنباتات والبيئة، وتساهم مياه الأمطار في المحافظة على صحة التربة، والتخلّص من الأملاح والمواد الكيميائية المتراكمة فيها.
4-للمطر أهمية كبيرة لاستمرارية حياة الكائنات الحية فهو هام للإنسان والحيوان وكذلك النبات.
5-المطر يجدد خلايا الجسم يعمل على منح الجسم الطاقة اللازمة له إضافةً إلى تجديد خلايا الجلد التالفة مقارنةً بالماء العادي.
معلومات عن المطر
المطر هو تكثف بخار الماء من السحاب و سقوطه على شكل قطرات منفصلة على الأرض, وهو يتكون حينما يبرد الهواء ويحدث تكثف لبخار الماء، يكون وزن القطرات صغيراً، فلا تسقط على الارض. ولكي يسقط المطر يجب ان تتجمع هذه القطرات الضئيلة الحجم في مجموعات أكبر حجماً.
ظلت كيفية تكون الأمطار لغزاً كبيراً حير كثير من العلماء مع الزمن ، ولم يكن من الممكن اكتشاف مراحل تكون الأمطار إلا بعد اكتشاف الرادار.
ويتكون المطر نتيجة تبخر مياه البحار و الأنهار بسبب الحرارة كما تطلق النباتات كمية من بخار الماء ليتصاعد البخار إلى طبقات الجو العليا لخفته ثم يبرد و يتكاثف على شكل غيوم ثم تحمل الرياح الغيوم و تأخذها إلى اليابسة وعندما ترفعها إلى أعلى طبقات الجو تنخفض حرارتها أكثر فتسقط الأمطار.
ولقد توصل العلماء إلى حقائق بالنسبة لتكون الغيوم الممطرة فالغيوم الممطرة تتكون و تتشكل وفق مراحل محددة.
أسباب نزول المطر
1-نظرية البلورات الثلجية
تفسر هذه النظرية معظم مظاهر التساقط في المناطق المعتدلة. فعملية تكون الأمطار بناءً على هذه النظرية، تعتبر أكثر حدوثًا من ظاهرة الاندماج؛ إذ تحدث عملية البلورات الثلجية في السحب التي تقل درجة حرارة الهواء فيها عن الصفر المئوي (درجة تجمد الماء).
وفي معظم الحالات، تضم مثل هذه السحب قطرات من مياه فائقة البرودة، تبقى في حالة السيولة رغم تدني درجة حرارتها إلى ما دون الصفر المئوي. وتكون البلورات الثلجية في هذا النوع من السحب في شكل جسيمات مجهريه تُدعى نويات الثلج. وتحتوي هذه النويات الثلجية على جسيمات متناهية الصغر من التربة، أو الرماد البركاني.
وتتكون البلورات الثلجية، عندما تتجمد القطرات فائقة البرودة على النويات الثلجية.
فعندما تنخفض درجة الحرارة إلى 40°م تحت الصفر أو أقل، فإن قطرات الماء تتجمد بدون نويات الثلج. وتحت ظروف معينة يمكن أن تتشكل البلورات الثلجية رأسًا من بخار الماء. وفي هذه الحالة يبدأ بخار الماء بالترسب على النويات الجليدية، بدون أن يمر بحالة السيولة.
ويزداد حجم البلورات الثلجية التي تشكلت قرب القطرات الفائقة البرودة، وذلك عندما يترسب بخار الماء من قطرات السحابة على هذه البلورات. ونتيجة لسقوط البلورات من خلال السحابة، فمن الممكن اصطدامها وانضمامها مع غيرها من البلورات، أو مع القطرات فائقة البرودة.
وعندما يصل وزن البلورة إلى حد لايعود الهواء قادرًا على حملها، تسقط من السحابة. ومثل هذه البلورات تصبح قطرات المطر، إذا مرت خلال طبقات هوائية تزيد درجة حرارتها على الصفر المئوي.
وتقوم تجارب الاستمطار، أو ما يُدعى تطعيم السحب على أساس نظرية البلورات الثلجية. وفي هذه التجارب توضع عدة مواد كيميائية داخل السحب، لتعمل عمل نويات الثلج، وتساعد هذه العملية أحيانًا على تحسين فرص تكون البلورات الثلجية.
2-نظرية الاندماج
تنشأ الأمطار من بخار الماء في الغلاف الجوي، ويتكون بخار الماء عندما تتسبب حرارة الشمس في تبخر الماء من المحيطات وغيرها من المسطحات المائية، فيبرد الهواء الرطب الدافئ عندما يرتفع، وتقل كمية البخار التي يمكنه حملها، وتسمى درجة الحرارة التي لا يمكن للهواء عندها، أن يستوعب كمية إضافية من الرطوبة نقطة الندى، فإذا انخفضت درجة الحرارة إلى ما دون نقطة الندى، يتكاثف بخار الماء على شكل رذاذ مشكلاً السحب.
ويتكاثف بخار الماء على شكل جسيمات متناهية في الصغر تسمى نويات التكاثف. وتتألف هذه النويات من الغبار وأملاح البحار والمحيطات، وبعض المواد الكيميائية المنبعثة من المصانع وعوادم السيارات، وعند تكاثف بخار الماء تنطلق حرارة، تجعل السحب ساخنة، ويساعد هذا التسخين على دفع السحب إلى أعلى، وبذلك تصبح أكثر برودة. وقد فُسر تكوُّن قطرات الأمطار في مثل هذه السحب بنظرية الاندماج ونظرية البلورات الثلجية.
وتنطبق هذه النظرية على الأمطار المتكونة فوق المحيطات وفوق المناطق المدارية. وبناء على هذه النظرية، فإن مختلف أحجام قطرات الماء الأكبر تسقط بصورة أسرع من القطرات الأصغر منها. وبناءً على ذلك، فإن هذه القطرات تصطدم بالقطرات الصغرى ومن ثم تضمها إليها. وتُدعى هذه العملية الاندماج. فإذا سقطت قطرة كبيرة من الماء مسافة 1,5كم في إحدى الغيوم، فإنها قد تدمج معها مليون قطيرة، وبهذه الطريقة، تصل القطرة إلى ثقل لا يستطيع الهواء تحمله، فيسقط بعضها على الأرض على شكل قطرات المطر، وتتحطم القطرات المتبقية التي يزيد قطرها عن 6ملم إلى رذاذ.
وتتحرك هذه القطرات إلى أعلى، إذا ارتفعت السحابة بسرعة، ثم تسقط مرة أخرى وتتكرر عملية الاندماج.
