zaki
2007-10-27, 05:49 AM
مقدمة
السحب الرعدية هي إحدى أنواع السحب ذات الطبيعة المميزة والخطرة وهي سحب ذات نمو رأسي ملحوظ ومن المناسب قبل الدخول في تفاصيل خواص هذه السحب أن نعطي نبذة عن أنواع السحب المختلفة ليتضح لنا وضع السحب الرعدية من بينها.
فالسحب تنقسم إلى نوعين رئيسيين - طبقا لطريقة التكون
1- السحب الطبقية stratified clouds
2- السحب الركامية cumuloform clouds
وهناك ثلاث طبقات مختلفة للسحب هي:
السحب المنخفضة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 300 متر من سطح الأرض .
السحب المتوسطة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 3000 متر من سطح الأرض
السحب العالية:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 6000 متر من سطح الأرض وبعض هذه السلالات ممطرة مثل السحب الطبقي stratus والركام الطبقي stratocumulus والمزن الطبقي nimbostratus والطبقي المتوسط altostratus والبعض الآخر غير ممطر مثل أنواع السماحق cirrius وأخطر هذه الأنواع على وجه العموم هي السحب الرعدية المسماة بالركام المزني cumulonimbus وهي السحب ذات نمو رأسي واضح إذ تكون قاعدتها على ارتفاع حوالي 500 متر ويمتد بناؤها الرأسي حتى تصل قمة السحب إلى 6-8 كيلومترات في العروض الوسطى والعليا وعلى ارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا في المناطق الاستوائية.
ومن أهم ما يميز السحب الرعدية وجود بعض الظواهر الجوية العنيفة مثل :
1- البرق الناتج عن التفريغ الكهربائي الذي يحدث داخل السحابة .
2- الرعد وهو صوت التفريغ الكهربائي
3- التيارات الصاعدة والهابطة وما يصاحبها من قص للرياح ومن ثم اضطراب جوي.
4- تكوين الثلج على هيئة كرات تسمى البرد hail
ويعتبر الرعد هو العلامة الرئيسية الدالة على وجود السحب الرعدية حيث من الممكن ألا يرى البرق نهارا ولكن صوت الرعد يسمع ليلا ونهارا ويمكن تمييز السحب الرعدية بسهولة إذ أنها تظهر على شكل خلايا من الركام قطر كل منها يتراوح مابين 2 إلى 5 كيلومتر وتقع قاعدتها على ارتفاع يتراوح مابين 500 إلى 1000 متر وفقا لمناطق تكونها وتتميز قاعدتها بأنها داكنة اللون وتمتد الخلية في السماء كالجبل الشامخ لارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا , وفي بعض خلايا السحب الرعدية يظهر في مقدمة السحابة من أسفل جزء اسطواني يعرف باسم السحابة الملتقاه Rool cloud وهو يحدث نتيجة للدوامات الهوائية الشديدة ويكون نذيرا للطيار بشدة العاصفة الرعدية كما يظهر في قمة السحابة جزء على شكل سندل anvil عندما تبدأ شدة العاصفة في الضعف.
شروط تكون السحب الرعدية:
هناك ثلاثة شروط أساسية يلزم توفرها لتكون السحب الرعدية :
1- وجود كمية ضخمة من بخار الماء
2- وجود عوامل رفع الهواء مثل التسخين من أسفل أو التضاريس أو اختلاف الكتل الهوائية والذي يؤدي إلى رفع الهواء الساخن فوق الهواء البارد .
3- استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع فيما يعرف بحالة عدم الاستقرار
مراحل تكون السحب الرعدية:
المرحلة الأولى : مرحلة التكون وهي تسمى بالمرحلة الركامية cumulus stage
وتبدأ نتيجة لحدوث تيارات صاعدة تصل سرعتها الراسية إلى حوالي 90 كيلومترا في الساعة (50) عقدة وتحمل هذه التيارات بخار الماء والشوائب إلى ارتفاعات عالية وهذه الشوائب عبارة عن جسيمات صلبة مثل ذرات الرمال أو ذرات الأملاح المختلطة ببخار الماء الصاعدة من المناطق البحرية وتحملها الرياح الصاعدة وتنشرها في مناطق تكون السحب وهذه الجسيمات تعرف بالقر في قولة تعالى و(الذاريات ذروا , فالحاملات وقرا ) الذاريات الآيتان ( - 2 ) ويتم تكثف بخار الماء على الشوائب لتكون قطرات الماء المكونة لسحابة وكأن الرياح تقوم بتلقيح مناطق تكثف بخار الماء ليتكون الماء وبوصول التيارات الصاعدة إلى ارتفاع مستوى التجمد تبدأ عملية التجمد لمعظم قطرات الماء الموجودة بالسحابة لتكون قطعا وشرائح بلورات من الثلج في الماء نتيجة لعدم وجود شوائب كافية في الطبقات الجو العليا وهي ما تعرف بنوبات التكثيف nuclii of condensation وهي الذرات الصلبة اللازمة لتتراكم عليها قطرات الماء لتبدأ عملية التجمد . وعلى هذا نجد قطرات ماء في الحالة السائلة على الرغم من انخفاض درجة حرارتها إلى مادون درجة التجمد وقد وجد أن هناك بعض الحالات التي تظل فيها قطرات الماء في الآلة السائلة بالرغم من انخفاض درجة الحرارة إلى 30 مئوية تحت الصفر وتعرف في هذه الحالة باسم قطرات الماء فوق المبردة super cooled water droplets ومن الجديد بالذكر الإشارة إلى خطورة قطرات الماء فوق المبرد على سلامة الطيران فإن دخول الطائرات في السحابة الرعدية على ارتفاع فوق ارتفاع مستوى التجمد وحتى ارتفاع 7 كيلومترات في المتوسط يؤدي إلى تراكم قطرات الماء فوق المبرد بكميات هائلة على جسم الطائرة خاصة على الأجزاء المدببة من الطائرة باعتبارها عنصر جذاب ويمكن أن تلعب دور نويات التكثيف بالنسبة لهذه القطرات وتتجمد هذه القطرات بمجرد ملامستها لسطح الطائرة وتسبب تراكم الجليد الذي يغير من الشكل الهندسي للطائرة خاصة الأجنحة ومجموعة الذيل كما يسبب انسداد الفتحات الخارجية للأجهزة.
المرحلة الثانية : مرحلة البلوغ Mature stage
وهي مرحلة النضج السحابة ووصولها إلى القمة عنفوانها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيارين هوائيين داخل السحابة أحدهما صاعد قد تحصل سرعتها إلى 90 كم/ ساعة والآخر هابط تصل سرعتها إلى 35 كم / ساعة وتصل السحابة إلى قمة حالة عدم الاستقرار ويتسبب الهواء الصاعد القوي في حدوث انفصال كل قطرات الماء المتعادلة مما يؤدي إلى انفصال كل قطرة إلى جزأين مختلفين في الشحنة الكهربائية ويحمل التيار الصاعد الفطيرات ذات الشحنة السالبة قرب قاعدة السحابة ومع زياد تراكم الشحنات الكهربائية يحدث تفريغ كهربائي وهو ما يعرف بالبرق وكما ورد ذالك في سورة النور الآية قول تعالى ( ألم ترى أن الله يزجي سحابا ثم يؤلف بينة ثم يجعله ركاما قتري الودق يخرج من خلاله وينزل من السماء من جبال فيها من برد فيصيب به من يشاء ويصرفه عن ما يشاء يكاد سنا برقة يذهب بالأبصار) و يجدر الإشارة إلى إن فرق الجهد المصاحب لهذا التفريغ الكهربائي يصل إلى 380 إلف فولت ونتيجة للتفرغ الكهربائي يحدث صوت بهذه التفريغ وهو ما يعرف بالرعد.
يحمل التيار الهوائي الهابط بعض مكونات السحابة من برد وبلورات جليدية وقطرات ماء تصل إلى الأرض وتصطدم بة تسبب نفحة من الهواء تسبق عملية الهطول وتعتبر بشيرا له وهي ما تعرف الهبة الأولى , ويتميز الهطول من هذا النوع من السحب بشدته و احتوائه على أنواع مختلفة من الهطول والتي تتراوح عادة بين 10_ 20 دقيقة إلا أن كمية الإمطار الساقطة تكون كبيرة جدا فعلى سبيل المثال لو أخذنا خلية من هذه السحب نصف قطرها 3كم وارتفاعها 6 كم فإن تقدير المحتوى المائي في هذه الخلية يبلغ المتوسط نصف مليون طن من الماء والبرد وكأن هذه الخلية جزء من جبل سواء في الشكل أو في الثقل.
المرحلة الثالثة : مرحلة الاضمحلال Decay stage
وتعرف باسم الطور السندلي إذ يتكون في أعلى السحابة جزء على شكل سندل في اتجاه الرياح العليا السائدة وفي هذه المرحلة يضعف التيار الصاعد ويسيطر التيار الهوائي الهابط على معظم أجزاء السحابة ويؤدي ذالك إلى تفريغها من مكوناتها التي تسقط على شكل هطول وبالتالي تنتهي عملية التفريغ الكهربائي ويتوقف البرق والرعد وتنتهي فعالية السحابة وخطورتها .أخطار العواصف الرعدية على الطيران :
منقول
السحب الرعدية هي إحدى أنواع السحب ذات الطبيعة المميزة والخطرة وهي سحب ذات نمو رأسي ملحوظ ومن المناسب قبل الدخول في تفاصيل خواص هذه السحب أن نعطي نبذة عن أنواع السحب المختلفة ليتضح لنا وضع السحب الرعدية من بينها.
فالسحب تنقسم إلى نوعين رئيسيين - طبقا لطريقة التكون
1- السحب الطبقية stratified clouds
2- السحب الركامية cumuloform clouds
وهناك ثلاث طبقات مختلفة للسحب هي:
السحب المنخفضة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 300 متر من سطح الأرض .
السحب المتوسطة:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 3000 متر من سطح الأرض
السحب العالية:
ومتوسطة ارتفاع قاعدتها حوالي 6000 متر من سطح الأرض وبعض هذه السلالات ممطرة مثل السحب الطبقي stratus والركام الطبقي stratocumulus والمزن الطبقي nimbostratus والطبقي المتوسط altostratus والبعض الآخر غير ممطر مثل أنواع السماحق cirrius وأخطر هذه الأنواع على وجه العموم هي السحب الرعدية المسماة بالركام المزني cumulonimbus وهي السحب ذات نمو رأسي واضح إذ تكون قاعدتها على ارتفاع حوالي 500 متر ويمتد بناؤها الرأسي حتى تصل قمة السحب إلى 6-8 كيلومترات في العروض الوسطى والعليا وعلى ارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا في المناطق الاستوائية.
ومن أهم ما يميز السحب الرعدية وجود بعض الظواهر الجوية العنيفة مثل :
1- البرق الناتج عن التفريغ الكهربائي الذي يحدث داخل السحابة .
2- الرعد وهو صوت التفريغ الكهربائي
3- التيارات الصاعدة والهابطة وما يصاحبها من قص للرياح ومن ثم اضطراب جوي.
4- تكوين الثلج على هيئة كرات تسمى البرد hail
ويعتبر الرعد هو العلامة الرئيسية الدالة على وجود السحب الرعدية حيث من الممكن ألا يرى البرق نهارا ولكن صوت الرعد يسمع ليلا ونهارا ويمكن تمييز السحب الرعدية بسهولة إذ أنها تظهر على شكل خلايا من الركام قطر كل منها يتراوح مابين 2 إلى 5 كيلومتر وتقع قاعدتها على ارتفاع يتراوح مابين 500 إلى 1000 متر وفقا لمناطق تكونها وتتميز قاعدتها بأنها داكنة اللون وتمتد الخلية في السماء كالجبل الشامخ لارتفاعات تصل إلى 15 كيلومترا , وفي بعض خلايا السحب الرعدية يظهر في مقدمة السحابة من أسفل جزء اسطواني يعرف باسم السحابة الملتقاه Rool cloud وهو يحدث نتيجة للدوامات الهوائية الشديدة ويكون نذيرا للطيار بشدة العاصفة الرعدية كما يظهر في قمة السحابة جزء على شكل سندل anvil عندما تبدأ شدة العاصفة في الضعف.
شروط تكون السحب الرعدية:
هناك ثلاثة شروط أساسية يلزم توفرها لتكون السحب الرعدية :
1- وجود كمية ضخمة من بخار الماء
2- وجود عوامل رفع الهواء مثل التسخين من أسفل أو التضاريس أو اختلاف الكتل الهوائية والذي يؤدي إلى رفع الهواء الساخن فوق الهواء البارد .
3- استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع فيما يعرف بحالة عدم الاستقرار
مراحل تكون السحب الرعدية:
المرحلة الأولى : مرحلة التكون وهي تسمى بالمرحلة الركامية cumulus stage
وتبدأ نتيجة لحدوث تيارات صاعدة تصل سرعتها الراسية إلى حوالي 90 كيلومترا في الساعة (50) عقدة وتحمل هذه التيارات بخار الماء والشوائب إلى ارتفاعات عالية وهذه الشوائب عبارة عن جسيمات صلبة مثل ذرات الرمال أو ذرات الأملاح المختلطة ببخار الماء الصاعدة من المناطق البحرية وتحملها الرياح الصاعدة وتنشرها في مناطق تكون السحب وهذه الجسيمات تعرف بالقر في قولة تعالى و(الذاريات ذروا , فالحاملات وقرا ) الذاريات الآيتان ( - 2 ) ويتم تكثف بخار الماء على الشوائب لتكون قطرات الماء المكونة لسحابة وكأن الرياح تقوم بتلقيح مناطق تكثف بخار الماء ليتكون الماء وبوصول التيارات الصاعدة إلى ارتفاع مستوى التجمد تبدأ عملية التجمد لمعظم قطرات الماء الموجودة بالسحابة لتكون قطعا وشرائح بلورات من الثلج في الماء نتيجة لعدم وجود شوائب كافية في الطبقات الجو العليا وهي ما تعرف بنوبات التكثيف nuclii of condensation وهي الذرات الصلبة اللازمة لتتراكم عليها قطرات الماء لتبدأ عملية التجمد . وعلى هذا نجد قطرات ماء في الحالة السائلة على الرغم من انخفاض درجة حرارتها إلى مادون درجة التجمد وقد وجد أن هناك بعض الحالات التي تظل فيها قطرات الماء في الآلة السائلة بالرغم من انخفاض درجة الحرارة إلى 30 مئوية تحت الصفر وتعرف في هذه الحالة باسم قطرات الماء فوق المبردة super cooled water droplets ومن الجديد بالذكر الإشارة إلى خطورة قطرات الماء فوق المبرد على سلامة الطيران فإن دخول الطائرات في السحابة الرعدية على ارتفاع فوق ارتفاع مستوى التجمد وحتى ارتفاع 7 كيلومترات في المتوسط يؤدي إلى تراكم قطرات الماء فوق المبرد بكميات هائلة على جسم الطائرة خاصة على الأجزاء المدببة من الطائرة باعتبارها عنصر جذاب ويمكن أن تلعب دور نويات التكثيف بالنسبة لهذه القطرات وتتجمد هذه القطرات بمجرد ملامستها لسطح الطائرة وتسبب تراكم الجليد الذي يغير من الشكل الهندسي للطائرة خاصة الأجنحة ومجموعة الذيل كما يسبب انسداد الفتحات الخارجية للأجهزة.
المرحلة الثانية : مرحلة البلوغ Mature stage
وهي مرحلة النضج السحابة ووصولها إلى القمة عنفوانها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيارين هوائيين داخل السحابة أحدهما صاعد قد تحصل سرعتها إلى 90 كم/ ساعة والآخر هابط تصل سرعتها إلى 35 كم / ساعة وتصل السحابة إلى قمة حالة عدم الاستقرار ويتسبب الهواء الصاعد القوي في حدوث انفصال كل قطرات الماء المتعادلة مما يؤدي إلى انفصال كل قطرة إلى جزأين مختلفين في الشحنة الكهربائية ويحمل التيار الصاعد الفطيرات ذات الشحنة السالبة قرب قاعدة السحابة ومع زياد تراكم الشحنات الكهربائية يحدث تفريغ كهربائي وهو ما يعرف بالبرق وكما ورد ذالك في سورة النور الآية قول تعالى ( ألم ترى أن الله يزجي سحابا ثم يؤلف بينة ثم يجعله ركاما قتري الودق يخرج من خلاله وينزل من السماء من جبال فيها من برد فيصيب به من يشاء ويصرفه عن ما يشاء يكاد سنا برقة يذهب بالأبصار) و يجدر الإشارة إلى إن فرق الجهد المصاحب لهذا التفريغ الكهربائي يصل إلى 380 إلف فولت ونتيجة للتفرغ الكهربائي يحدث صوت بهذه التفريغ وهو ما يعرف بالرعد.
يحمل التيار الهوائي الهابط بعض مكونات السحابة من برد وبلورات جليدية وقطرات ماء تصل إلى الأرض وتصطدم بة تسبب نفحة من الهواء تسبق عملية الهطول وتعتبر بشيرا له وهي ما تعرف الهبة الأولى , ويتميز الهطول من هذا النوع من السحب بشدته و احتوائه على أنواع مختلفة من الهطول والتي تتراوح عادة بين 10_ 20 دقيقة إلا أن كمية الإمطار الساقطة تكون كبيرة جدا فعلى سبيل المثال لو أخذنا خلية من هذه السحب نصف قطرها 3كم وارتفاعها 6 كم فإن تقدير المحتوى المائي في هذه الخلية يبلغ المتوسط نصف مليون طن من الماء والبرد وكأن هذه الخلية جزء من جبل سواء في الشكل أو في الثقل.
المرحلة الثالثة : مرحلة الاضمحلال Decay stage
وتعرف باسم الطور السندلي إذ يتكون في أعلى السحابة جزء على شكل سندل في اتجاه الرياح العليا السائدة وفي هذه المرحلة يضعف التيار الصاعد ويسيطر التيار الهوائي الهابط على معظم أجزاء السحابة ويؤدي ذالك إلى تفريغها من مكوناتها التي تسقط على شكل هطول وبالتالي تنتهي عملية التفريغ الكهربائي ويتوقف البرق والرعد وتنتهي فعالية السحابة وخطورتها .أخطار العواصف الرعدية على الطيران :
منقول