لماذا السحب لا تتجمد في الشتاء, ولاتنصهر في الصيف؟

اجابة للسؤال الفائز بلعبة (الأسئلة التافهة) على صفحتي بالانستاقرام.

سأكمل في هذه التدوينة ما بدأته في تدوينتي السابقة (ماذا يرى الأعمى في أحلامه؟) وهو طرح الاسئلة "التافهة" والبحث عن إجابة لها، محاولة إعادة روح التساؤل والتفكر في البديهيات!

على صفحتي بالانستاقرام قمت بتنظيم لعبة الاسئلة التافهة قام فيها المشتركون بطرح اسئلة، ثم صوتوا للسؤال الأكثر إثارة للاهتمام، على أن يكون السؤال الفائز هو موضوع تدوينة الأسبوع.

والسؤال الفائز هو:

لماذا السحب لا تتجمد في الشتاء, ولاتنصهر في الصيف؟

كيف تتكون السحب؟

تبدأ العملية عندما تقوم أشعة الشمس بتدفئة سطح الأرض والمحيطات والبحار، بسبب الحرارة يتبخر الماء فيمتلئ الهواء الذي فوقه بالبخار، وهذا الهواء الدافئ أقل كثافة من الهواء البارد الذي فوقه.
يصعد الهواء الدافئ مبتعداً عن مصدر الحرارة ويبرد تدريجياً، يحمل الهواء البارد بخار الماء، وعندما يبرد الهواء يصل بخار الماء الى درجة التكثف وهي درجة الحرارة التي لا يستطيع الهواء بعدها أن يحمل بخار الماء، مشكلاً قطرات الماء، يمتلئ الهواء بكميات كبيرة من قطرات الماء الدقيقة التي تعكس أشعة الشمس معطية شكل القطن الأبيض الخفيف.

لماذا قطرات الماء الدقيقة تستمر في التحليق؟

بناءً على أن الماء السائل أثقل من الهواء، من المفترض لقطرات الماء الدقيقة أن تسقط على الأرض، إلا أن قطرات الماء الدقيقة صغيرة جداً حيث يبلغ حجمها ما يقارب مائة ملليمتر، وكلما كان الجزيء أصغر ازدادت مساحة السطح بالنسبة لوزنه, فقطرات الماء ما زالت أثقل وأكبر من جزيئات الهواء المحيطة بها، ولكن مساحة السّطح الخارجيّ الكبيرة تتلامس مع العديد من جزيئات الهواء التي تحمل الوزن الكليّ للقطرة. قوّة الجاذبيّة تسحب القطرات إلى الأسفل ولكن الاحتكاك بينها وبين جزيئات الهواء يُبطِّئ من سقوطها. وفي حال بقي تحت السحابة حرارة فإنها تستمر بالتزويد بهواء يدفع قطرات الماء الدقيقة إلى الأعلى، مضعفاً بذلك أثر الجاذبية.

لماذا السحب لا تتجمد في الشتاء, ولاتنصهر في الصيف؟

الحقيقة أن السحب تتجمد!

عند انخفاض درجة الحرارة بشكل كاف، مع الاعتدال في الأحوال المناخية الأخرى، لا يتكثف بخار الماء إلى قطرات، إنما يتحول مباشرة إلى جليد بعملية تسمى التسـامي. وتحدث هذه العملية فوق درجة حرارة -40°م، وتحـتاج إلى وجود جسـيمات صغـيرة شبيهـه بنويات التكاثف وتأخذ شكل بلورات جليد تسمى نويات التجمد.تحتوي السحب غالبًا على قطرات الماء وجسيمات الجليد إذا كانت درجة الحرارة بين الصفر المئوي و– 40°م. كما أن القطرات لا تتجمد في كل الأحوال عند درجة الصفر المئوي، فقد تبقى سائلة عند درجة -40°م.

ولكن! في هذه الحالة يسقط المطر!

أي عندما تتجمد قطرات الماء الدقيقة، يسقط المطر على شكل جليد ثم عندما تتغير درجة الحرارة يتحول الماء الى حالته السائلة، أما إذا كانت درجة الحرارة منخفضة فيسقط على شكل ندفات الثلج!