كيفية تشكل الغيوم

الغيوم

الغيوم أو السحب هي عبارة عن تجمع لقطرات الماء أو الجليد التي يمكن رؤيتها في السماء على ارتفاعات وألوان وأحجام مختلفة، ومن مكونات الغيوم الأخرى الغبار والهواء الجاف ومواد أخرى من غازات المصانع التي ترتفع في الجو وتختلط مع الغيوم، وبسبب حركة الهواء وتبخر المياه بواسطة أشعة الشمس فإن بخار الماء يصعد إلى الغلاف الجوي ويتكاثف بسبب درجة الحرارة المنخفضة هناك مكونًا الغيوم، وفي هذا المقال سيتم التعرف على كيفية تشكل الغيوم.^[١]

كيفية تشكل الغيوم

قبل البدء بالحديث عن كيفية تشكل الغيوم لا بد من التعرّف على المكونات الأساسية والظروف التي يجب توافرها لتكوين الغيوم وهي: الماء ودرجات الحرارة المنخفضة والسطح الذي ستتجمع عليه قطرات الماء لتكوّن الغيمة، وعند تواجد مثل هذه الظروف فإن كيفية تشكل الغيوم ستكون كما يأتي:^[٢]

تحويل بخار الماء إلى ماء سائل

الخطوة الأولى من خطوات كيفية تشكل الغيوم هي التبخر، وهي عبارة عن تحول الماء إلى بخار الماء بسبب الحرارة العالية حتى وصولها إلى طبقات الغلاف الجوي العالية، ويمكن أن ينتقل بخار الماء الممزوج مع الهواء إلى أعلى بعدة طرق منها رفعه إلى سفوح الجبال، ومع استمرار ارتفاع بخار الماء يبدأ الضغط بالانخفاض مما يؤدي إلى تمدد الهواء وبخار الماء، ويحتاج هذا التمدد إلى طاقة حرارية ونتيجةً إلى ذلك فإن الهواء يبرد تمامًا، ولكن لا يستطيع الهواء البارد الاحتفاظ ببخار الماء لذلك عندما تصل درجة حرارة الهواء إلى درجة حرارة نقطة الندى تصبح الرطوبة داخل بخار الماء تساوي 100٪ فيتحوّل بخار الماء إلى ماء سائل وتسمى هذه العملية بالتكاثف.

تواجد سطح ليتجمع عليه الماء

لا بد من وجود سطح لتتكاثف عليه قطرات الماء وذلك لأن قطرات الماء حجمها صغير جدًا لا يمكنها أن تلتصق ببعضها البعض لتكوّن غيمة، ويُطلق على هذه السطوح اسم الهباء الجوي أو نوى التكثيف لأنها سوف تكون نواة أو مركز تكوّن السحابة، وتتكون نواة الغيمة من جزيئات صلبة منتشرة في الغلاف الجوي مثل الغبار ودخان الحرائق وحبوب اللقاح، ويمكن للبكتيريا الموجودة في الغلاف الجوي أن تكون هي نواة التكثيف وذلك بسبب قوة جذبها للماء.

تشكّل الغيمة

عندما يتكاثف بخار الماء ويسقط على نوى التكثيف تتشكل الغيوم ولكن لا يمكن رؤيتها، وهذه آخر خطوة من خطوات كيفية تشكل الغيوم، وتبدأ بزيادة حجمها اعتمادًا على حجم سطح التكثيف ومستوى ارتفاعها وذلك حسب درجة حرارة نقطة الندى ومعدل السقوط الذي يعتمد على سرعة برودة درجة الحرارة مع الارتفاع، ويمكن أن يكون للغيمة حواف يمكن رؤيتها من خلالها.

أنواع الغيوم

تقسم الغيوم إلى عدة أنواع وذلك حسب ارتفاعها في الغلاف الجوي وبعدها عن سطح الأرض، فكثافتها أقل من كثافة الهواء بحوالي عشرة إلى مئة مرة فتختلف في ارتفاعها، فقد تبدو للناظر إليها بأنها قريبة جدًا وقد تبدو في بعض الأحيان بعيدة جدًا، ومن أنواع الغيوم ما يأتي:^[٣]

• الغيوم المنخفضة: وترتفع هذه الغيوم حوالي 6000 قدم عن سطح الأرض وتشمل غيوم ستراتوس والركامية أو الضباب، وتتكون بفعل درجات الحرارة المنخفضة على سطح الأرض.
• الغيوم المتوسطة: ويبلغ ارتفاعها من 8000 إلى 12000 قدم عن سطح الأرض مثل غيوم ألتوسترس، وقد تتحول هذه الغيوم إلى بلورات ثلجية في درجات الحرارة المنخفضة جدًا.
• الغيوم المرتفعة: وقد تصل إلى ارتفاع أكثر من 20000 قدم عن سطح الأرض مثل غيوم سيروس، وتكون على شكل رمال الصحراء أو خطوط متقاربة في السماء.
• الغيوم العمودية: أو الغيوم الركامية وتكون بشكل عمودي تبدأ من ارتفاع 6000 قدم وقد تصل إلى ارتفاع 20000 قدم، وتكون غالبًا محمّلة بالأمطار.

خصائص الغيوم

عند النظر إلى الغيوم في السماء في أوقات متقاربة قد تبدو للناظر بأنها تتحرك أو أن حجمها يختلف أو أن لون سحابة يختلف عن لون سحابة أخرى، وهذه تُسمى خصائص السحب أو الغيوم وفيما يأتي ذكرها بالتفصيل:^[٤]

• الشكل: فهناك السحب الطويلة والسحب القصيرة، ويتغير شكل السحابة بسبب عمليات التكثيف والتبخر المستمرة داخل الغيمة، وبسبب وجود الهواء الجاف المحيط بالغيمة والذي يتسلل إلى داخل الغيمة فإن ذلك سيؤدي إلى تبخر الغيمة في ذلك المكان وتمددها أو تبددها.
• الحركة: وذلك بسبب قوة الجذب القليلة المؤثرة عليها والتي تُبقيها عاليًا في السماء، وتكون الغيوم المرتفعة أكثر حركةً من الغيوم الأخرى بسبب قربها من طبقة التروبوسفير.
• اللون: ويتم تحديد لون الغيمة من ضوء الشمس الساقط عليها، ولأن قطرات الماء لها نفس الطول الموجي لأشعة الشمس سوف تظهر الغيوم باللون الأبيض، وعندما تكون الغيوم سميكة فإنها تحجب أشعة الشمس وتظهر باللون الرمادي.

كيف يمكن عمل غيمة في زجاجة

يمكن عمل تجربة منزلية مبسّطة يتم من خلالها توضيح كيفية تشكل الغيوم، وذلك بإحضار زجاجة شفافة نظيفة ولها غطاء وماء ساخن وجليد وأعواد من الكبريت وقطعة من الورق الداكن، ثم يجب اتباع ما يأتي:^[٥]

• وضع الماء الساخن في أسفل الزجاجة بارتفاع 1 سم وتحريكه بشكل دائري حتى لا يتكاثف على جوانب الزجاجة.
• وضع غطاء الزجاجة بشكل مقلوب على فوهة الزجاجة ووضع قطع الجليد فوقه، وذلك لتبريد الهواء الساخن.
• إشعال أعواد الكبريت ووضعها داخل الزجاجة بحذر وإغلاق فوهة الزجاجة بالغطاء بسرعة، وذلك لإدخال الدخان إلى الزجاجة حتى يتكاثف الماء عليه على أنه نوى تكثيف.
• ملاحظة الغيمة التي تشكلت داخل الزجاجة، وإذا لم يتم مشاهدتها يتم وضع قطعة الورق الداكنة خلف الزجاجة ومشاهدتها، كما يمكن إزالة الغطاء وترك الغيمة تخرج في ذلك الوقت يمكن لمس الغيمة.

المراجع

1. ↑ "Cloud", www.wikiwand.com, Retrieved 30-07-2019. Edited.
2. ↑ "how clouds form", www.thoughtco.com, Retrieved 30-07-2019. Edited.
3. ↑ "types-cloud", www.sciencing.com, Retrieved 30-07-2019. Edited.
4. ↑ "facts-about-clouds", www.thoughtco.com, Retrieved 30-07-2019. Edited.
5. ↑ "cloud-in-a-bottle", www.thoughtco.com, Retrieved 30-07-2019. Edited.