مقدمة عن الغيوم
تتشكل الغيوم عندما تكون نسبة بخار الماء عالية مما يتعذر على الهواء حمله، حيث يتكثف بخار الماء (الغاز) ليشكل قطرات ماء صغيرة (سائل)، ويُذكر أن الماء هو الذي يجعل الغيوم مرئية، ويكون على صورة قطرات صغيرة جدًا لدرجة أنها تظل معلقة في الهواء.[1]
طريقة تشكل الغيوم
يحمل الهواء جزيئات صغيرة - مثل الملح والغبار - تسمى الهباء الجوي يعمل على تسهيل تكثيف بخار الماء، وبمجرد بدء العملية تتشكل قطرات ماء أكبر حول جزيئات الهباء الجوي وتبدأ قطرات الماء هذه في الاندماج مع القطرات الأخرى وتتشكل الغيوم، وكما ذُكر سابقًا تتكون الغيوم عندما يكون الهواء مشبعًا مما يعني أنه لا يمكنه استيعاب المزيد من بخار الماء، ويمكن أن يحدث هذا بطريقتين:[2]
• ازدياد كمية الماء في الهواء - من خلال التبخر على سبيل المثال - لدرجة أن الهواء لا يستطيع الاحتفاظ بالمياه.
• تبريد الهواء إلى نقطة الندى - النقطة التي يحدث فيها التكثيف - بحيث لا يستطيع الهواء الاحتفاظ بالمياه.
كلما كان الهواء أكثر دفئًا زاد بخار الماء الذي يمكنه حمله، ويُشار أنه في العادة تتكون السحب من خلال التكثيف، فمع ارتفاع الهواء يبرد مما يقلل من قدرة الهواء على الاحتفاظ ببخار الماء بحيث يحدث التكثيف، ويُطلق على الارتفاع الذي يحدث عنده الوصول إلى نقطة الندى وتتشكل السحب مستوى التكثيف.
أنواع الغيوم
تشتمل أنواع الغيوم ما يلي:[3]
• غيوم الركام (Cumulus): وهي الغيوم التي تتميز بقمم مستديرة ومنتفخة وذات لون أبيض لامع عندما تضاء بنور الشمس، في حين تكون قيعانها مسطحة ومظلمة نسبيًا.
• غيوم الستراتوس (Stratus): تتدلى غيوم الستراتوس منخفضة في السماء كطبقة مسطحة عديمة الملامح موحدة من السحابة الرمادية، وهي تشبه إلى حد ما الضباب.
• الغيوم الطبقية الركامية (Stratocumulus): هي غيوم منخفضة ومنتفخة رمادية أو بيضاء، عند النظر إليها من الأسفل تظهر الغيوم الطبقية الركامية بمظهر داكن يشبه شكل قرص العسل.
• الغيوم الركامية المتوسطة (Altocumulus): هي الغيوم الأكثر شيوعًا في الغلاف الجوي الأوسط، وتكون على صورة بقع بيضاء أو رمادية تنتشر في السماء في كتل كبيرة مستديرة أو على شكل غيوم محاذية في نطاقات متوازية، وهي شبيهة بصوف الأغنام أو حراشف أسماك الماكريل، ومن هنا أخذت ألقاب "ظهور الأغنام" و"سماء الماكريل".
• غيوم الـ Nimbostratus: تغطي هذه الغيوم السماء بطبقة رمادية داكنة، ويمكن أن تمتد من الطبقات المنخفضة والمتوسطة من الغلاف الجوي وتكون سميكة بما يكفي لطمس الشمس.
• غيوم الـ Altostratus: تظهر هذه الغيوم على صورة صفائح سحابة رمادية أو رمادية مزرقة تغطي السماء جزئيًا أو كليًا عند المستويات المتوسطة، ومن خلالها يمكن رؤية الشمس كقرص ذي إضاءة خافتة.
• غيوم السيروس (Cirrus): عبارة عن خيوط رقيقة بيضاء من الغيوم التي تنتشر عبر السماء، ونظرًا لأنها تظهر فوق 20000 قدم (6096 م) - وهو ارتفاع تكون فيه درجات الحرارة والرطوبة منخفضة - فهي تتكون من بلورات جليدية صغيرة بدلاً من قطرات الماء.
• الغيوم السمحاقية الركامية (Cirrocumulus): وهي عبارة عن بقع صغيرة بيضاء من السحب غالبًا ما تكون مرتبة في صفوف على ارتفاعات عالية وتتكون من بلورات الجليد، وتُعرف هذه الغيوم بأنها أصغر بكثير من الغيوم الركامية والطبقية الركامية، وغالبًا ما تبدو مثل الحبوب.
• الغيوم السمحاقية الطبقية (Cirrostratus): وهي غيوم شفافة بيضاء تحجب السماء بأكملها أو تغطيها تقريبًا، ويمكن تمييز هذا النوع من خلال "هالة" تكون على صورة حلقة أو دائرة من الضوء حول الشمس أو القمر، حيث تتكون "الهالة" من انكسار الضوء على بلورات الجليد في الغيوم.
• الغيوم العاصفة (Cumulonimbus): هي إحدى الأنواع القليلة التي تمتد على الطبقات المنخفضة والمتوسطة والعالية، وهي تشبه الغيوم الركامية إلا أنها ترتفع إلى أجزاء علوية، وتمتاز بقمم مسطحة وقيعان ضبابية ومظلمة.
مستويات الغيوم
تتواجد الغيوم على مجموعة من الارتفاعات المتفاوتة من مستوى سطح البحر إلى أعلى طبقة التروبوسفير (التروبوبوز)، ويمكن تقسيم طبقة التروبوسفير عموديًا إلى ثلاثة مستويات تتداخل وتتباين في حدودها باختلاف خطوط العرض، وفيما يلي جدول يوضح الارتفاعات التقريبية لكل مستوى، والأنواع التي تحدث في كل منها:[4]
|
المستوى |
عام |
المناطق القطبية |
المناطق المعتدلة |
المناطق الاستوائية |
|
عالي |
غيوم السيروس.
الغيوم السمحاقية الركامية.
الغيوم السمحاقية الطبقية. |
(3-8) كم
(10000-25000) قدم |
(5-13) كم
(16500-45000) قدم |
(6-18) كم
(20000 - 60000) قدم |
|
متوسط |
الغيوم الركامية المتوسطة.
غيوم الـ Altostratus.
غيوم الـ Nimbostratus. |
(2-4) كم
(6500-13000) قدم |
(2-7) كم
(6500-23000 قدم) |
(2-8) كم
(6500-25000) قدم |
|
منخفض |
غيوم الستراتوس.
الغيوم الطبقية الركامية.
غيوم الركام.
الغيوم العاصفة. |
من سطح الأرض إلى 2 كم
(0-6500) قدم |
من سطح الأرض إلى 2 كم
(0-6500) قدم |
من سطح الأرض إلى 2 كم
(0-6500) قدم |
يُذكر أن معظم السحب محصورة في مستواها مع بعض الاستثناءات التالية:
• عادة ما توجد غيوم الـ Altostratus في المستوى المتوسط، ولكنها غالبًا ما تمتد إلى أعلى.
• توجد غيوم الـ Nimbostratus تقريبًا في المستوى المتوسط، ولكنها تمتد عادةً إلى المستويين الآخرين.
• غالبًا ما تكون قاعدة الغيوم الركامية في المستوى المنخفض، ولكن مداها الرأسي غالبًا ما يكون كبيرًا لدرجة أن قممها قد تصل إلى المستويات المتوسطة والعالية.
• عندما يكون ارتفاع سحابة معينة معروفًا قد يكون مفهوم المستويات مفيدًا للمراقب في تحديد السحابة، ويمكن تحديد النوع عن طريق الاختيار من بين الأجناس التي تصادف عادة في المستوى المقابل لارتفاعها.