ابر ها و فیزیک آن

شناختن نوع ابر‌های موجود در آسمان فایده‌های زیادی برای ما داره. مثلا اینکه الان احتمال داره چیزی بباره، چی بباره و …

بسیاری از مردم فکر می کنند که ابرها از بخار آب تشکیل شده اند اما آنها اشتباه فکر می کنند. ابرها از این جهت سه گروه کلی هستند؛ برخی از ابرها از ذرات ریز یخ تشکیل شده اند و برخی از قطرات بسیار ریز آب و بقیه ترکیبی از آب و یخ هستند.  درحالت عادی همیشه مقداری بخار آب در جو وجود دارد که دیده نمی شود پس برای تشکیل ابر چیزی بیش از بخار آب مورد نیاز است. برای تشکیل ابر سه عامل اساسی مورد نیاز است : 1- بخار آب به مقدار اشباع یا نزدیک به حد اشباع  2- هسته های جاذب رطوبت مانند دی اکسید کربن و ذرات ناخالصی دیگر ، کمی   3- کاهش دما به مقدار لازم.

در کل ابر ها به چهار دسته پایه تقسیم می‌شوند:

Cirro-form (سیرو) :

این نوع از ابر ها همان ابر های پر مانند هستند. سیرو به لاتین یعنی پیچ و تاب. این دسته از ابر ها ارتفاع خیلی زیادی دارند که در حدود ۶ هزار متر است و عموما از کریستال‌های ریز یخ ساخته شده. بیشتر وقت ها سفید هستند به غیر از مواقعی که خورشید در ارتفاع پایین تری نسبت به افق قرار دارد ( طلوع و غروب خورشید)

که در این مواقع رنگ های زیبایی به خود میگیرند. این ابر ها بیشتر در هوای صاف ظاهر می شوند و شکل آن ها جهت جریان های هوای بالایی جو را نشان می‌دهد.

 

nimbo-form (نیمبو) :

نیمبو در لاتین به معنی باران است. این دسته ابر‌ها عموما در ارتفاع بین ۲۱۰۰ تا ۴۶۰۰ متر تشکلیل می‌شوند و باعث باران های یکنواخت و مداوم می‌شوند.

 

cumulo-form (کومولو) :

 

کومولو یعنی توده یا کپه. این ابر ها شبیه گلوله‌های پف کرده‌ی پنبه‌ای هستند. شکل تپه‌ای آنها بیانگر حرکت عمودی جریان‌های هوای گرم به سمت بالای جو زمین است. تراکم و رطوبت ابر به قسمت پایین ابر که تخت است ارتباط دارد. هر چه تراکم و رطوبت بیشتر باشد قد ابر بیشتر است.گاهی قله این ابرها می تواند به بالای 18 هزار متری جو نیز برسد.

 

starto-form (استراتو) :

استراتو در لاتین به معنای لایه ، پتو و روکش است. این ابرها می توانند مانند یک روکش تمام آسمان را بپوشانند و آسمان را اغلب گرفته و خاکستری می کنند. پایین ان ابرها معمولا کمتر از 500 متر با زمین فاصله دارند و در تپه ها و کوهها ممکن است به آنها مه بگویند در صورتی که ابر هستند.

بر اساس این چهار شکل کلی ، ابرها به 10 گروه اصلی مختلف بر اساس شکل و ارتفاعی که تشکیل می شوند دسته بندی شده اند. هرچند هر کدام از این گروهها خود دارای زیر گروههای مختلفی هستند که گاه به بیش از 10 زیر گروه هم میرسد اما در اینجا فقط به ذکر همین دسته های عمومی که برای شناسایی ابرها کفایت می کنند می پردازیم و از بیان اسامی و توضیحات تخصصی هواشناسی پرهیز می کنم. چون ما فیزیکی هستیم!

 

1. Cirrus (سیروس) :

همانطور که گفتم بالای 6 هزار متری و از کریستالهای ریز یخ تشکیل می شود. شکل ظاهری آن باریک و کشیده و کم پشت است شبیه رشته های نخی یا رشته های پر سفید رنگ. اگر این نوع ابر به صورت تک تک و پراکنده در آسمان باشد به معنای هوای صاف و پایدار است اما دسته های انبوه این نوع ابر علامت نزدیک شدن باران است.

2. Cirrostratus (سیرو استراتوس):

یک چیزی بین سیرو و استراتو … این ابرها به شکل رشته های باریک سطح آسمان را می پوشانند و از کریستالهای یخ تشکیل شده اند. گاهی اوقات در اطراف ماه یا خورشید هاله نورانی به وجود می آورند . اغلب اوقات به خصوص زمانی که در آسمان هاله نورانی تشکیل می دهند علامت بارندگی در 8 تا 24 ساعت آینده هستند.

3. Cirrocumulus (سیرو کومولوس):

سیروکومولس ها به صورت پولکهای سفید تکه تکه بدون سایه های خکستری ، در ارتفاعات بالای جو همراه با قطرات ریز آب و کریستالهای یخ تشکیل می شوند. این ابرها معمولا خیلی پایدار نیستند و ممکن است به شکل Cirrostratus(سیرو استراتوس) تغیر شکل دهند. تکه های این نوع ابر از آجا که با زمین خیلی فاصله دارند به صورت تکه های کوچک کوچک دیده می شود بر خلاف ابر مشابه شان به نام Altocumulus (التو کومولوس) که در لایه های میانی جو و پایین تر تشکیل شده و تکه های درشت تری داشته و تشکیل سایه نیز می دهند و از طرفی سیرو کومولس ها معمولا با سایر ابرهای سیروس در آسمان ظاهر می شود.

4. Altocumulus (التو کومولوس):

این نوع ابر به شکل گلوله های سفید یا خاکستری در یک صفحه یا دسته های تکه تکه در لایه های میانی جو تشکیل می شوند و ظاهری پشمی و خشن دارند. این ابرها تیره تر و بزرگتر از Cirrocumulus (سیرو کومولوس) و کوچکتر از Stratocumulus (استراتو کومولوس) هستند. ظهور این نوع ابر در یک صبح گرم و مرطوب تابستان نشانه وقوع توفان همراه با آذرخش در ادامه روز است. همچنین اگر این ابر به قسمتهای بالاتر برود ممکن است باعث بارندگی شود. یک نکته جالب در مورد این ابر نوع تکه ای و لنزی شکل آن است که اغلب توسط مردم به اشتباه بشقاب پرنده گزارش می شود!!

5. Altostratus (التو استراتوس):

به شکل لایه خاکستری یکنواخت در لایه های میانی جو تشکیل می شود و تابش نور خورشید را محدود می کند اما اغلب خورشید در آسمان قابل رویت است. به لحاظ رنگ روشن تر از Nimbostratus (نیمبو استراتوس) و تاریک تر از Cirrostratus (سیرو استراتوس) هستند. اگر این ابرها ضخیم باشند احتمال بارندگی وجود دارد.

6. Stratocumulus (استراتو کومولوس):

به شکل گلوله های تیره رنگ و گروهی در پایین جو تشکیل می شوند. این ابرها باعث بارندگی های سبک به صورت باران یا برف می شوند اما این نوع ابر غالب اوقات در ابتدا یا انتهای هوایی ناپایدار قرار می گیرد و از اینرو می تواند علامت نزدیک شدن توفان باشد و چنانچه بعد از یک توفان این ابرها ظاهر و شروع به ناپدید شدن کرد به معنای شروع هوایی پایدار و صاف است. به لحاظ ظاهری این نوع ابر با نوع Altocumulus (التو کومولوس) بسیار شبیه است و اغلب در تشخیص این دو اشتباه پیش می آید. یک راه ساده این است که دستمان را به سمت یک تکه ابر منفرد در آسمان بگیریم. چنانچه این تکه ابر اندازه شصت شما باشد ابر از نوع Altocumulus و اگر به انداز کل دست شما یا بزرگتر بود از نوع Stratocumulus است.

7. Stratus (استراتوس):

به صورت لایه ای خاکستری یکنواخت در پایین جو تشکیل می شود و معمولا باعث کدر یا محو کردن خورشید می شوند و بسیاری اوقات به دلیل اینکه از کریستالهای یخ تشکیل شده اند باعث تشکیل هاله نورانی اطراف ماه یا خورشید می شوند. این نوع ابر باعث بارندگی های نرم و لطیف باران یا برف شده و از بالا رفتن مه روی زمین یا پایین آمدن ابرهای قسمتهای بالایی به وجود می آید که خود می تواند باعث تشکیل مه نیز بشود.

8. Cumulus (کومولوس):

ابرهای تکه تکه گلوله ای شکل که در قسمتهای میانی و پایینی جو تشکیل می شوند. پایین آنها تخت و بالای آنها شبیه گل کلم یا پنبه است . این ابرها به شکل عمودی رشد می کنند و بالا می روند. ممکن است تنها یا به شکل گروهی تشکیل شوند. این ابر ممکن است باعث بارش باران شود که البته همیشه اینطور نیست. اما این ابر ممکن است در صورت نفوذ پارامترهای جوی دما ، رطوبت و ناپایداری مقدمه تشکیل ابر خطرناک Cumulonimbus (کومولو نیمبوس) شود.

9. Cumulonimbus (کومولو نیمبوس):

چرا خطرناک؟؟ ابرهایی هستند به شکل پف کرده و اغلب تیره رنگ که باعث بروز بارش و توفان شده و در قسمتهای میانی و بالای جو تشکیل می شوند. اشکال مختلفی این نوع ابر دارد:

شکل رایج این نوع ابر به شکل سندان آهنگری است یعنی در بالای ابر مسطح و تخت و کشیده می شود :

به شکل قلمبه قلمبه که لبه های تیز آن نیز گرد شده و تا حدی شبیه Cumulus (کومولوس) شده اما پایین آن تیره رنگ و تاریک است:

به شکل کیسه های آویزان شده در زیر ابر

همراه با گردباد (تورنادو) در پایین ابر

و چندین شکل دیگر که همگی ظاهری مخوف و بزرگ دارند و رنگهای تیره در پایین دارند.

 

10. Nimbostratus (نیمبو استراتوس):

این نوع ابر در پایین جو به صورت لایه ای تاریک و خاکستری تشکیل می شود و یک ابر باران زا می باشد. به خاطر چگالی بالای این ابر اکثر تابش آفتاب را میگیرد و آسمان را تاریک می کند . این ابر نشانه بارندگی معتدل تا بارندگی سنگین می باشد. ممکن است زمانی که Cumulonimbus به صورت وسیع و در ارتفاع پایین آسمان را بپوشاند آنرا با Nimbostratus اشتباه کنید که وجه مشخصه Nimbostratus رنگ روشن تر و بارندگی یکنواخت است.

 

*نکته: چرا بعضی ابر ها تیره و خاکستری هستند؟

نه اشتباه نکنید… نیستند. این ابر ها در واقع سفید هستند اما به دلیل ضخامت بالا، جلوی عبور نور خورشید را می‌گیرند . خاکستری و تیره می‌شوند.

این هم یک ویدیو درباره انواع ابر‌ها:

محمد کاظمی

نویسنده: محمد کاظمی

۱۶ ساله، دانش‌آموز دبیرستان علامه حلی. علاقه‌مندی‌هایی که دارم هم فیزیک، الکترونیک، برنامه‌نویسی، ریاضی و ... (و البته خیلی چیز‌های دیگه که جا نمیشه!)

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *