جدول المحتويات
هل تساءلت يوماً كيف تتشكل الغيوم؟، إذ على الرغم من أنها أحد المفاهيم الرئيسية في حياتنا التي نراها يومياً، لكن معلومات كثيرة تغيب عنّا عند الحديث عن الغيوم، مثل أنها مصدر تساقط المطر وأساس الرطوبة الجوية، وتوجد الغيوم بشحنات موجبة وأخرى سالبة، وعند اصطدام غيوم بشحنات مختلفة ينتج عن هذا الاصطدام ظاهرتيّ البرق والرعد، كما يمكن أن تكون الغيوم ملامسة لسطح الأرض فتحجب الرؤية المحيطية، وفي هذه الحالة يطلق عليها اسم الضباب، وهو من الأشياء المألوفة في فصل الشتاء تحديداً.
يتحدث هذا المقال عن أنواع الغيوم، ويشمل:
- تعريف الغيوم.
- تصنيف الغيوم.
- أنواع الغيوم والسحب.
- أشكال الغيوم.
نبذة عن الغيوم
تنشأ الغيوم نتيجة تجمع كميات كبيرة من جزيئات بخار الماء والهواء الجاف، بالإضافة إلى جزيئات صلبة ومواد سائلة وغازات مختلفة، وتحتك جميع هذه الجزيئات مع الرياح التي تقوم بدفعها والاحتكاك بها بشكل دائم، وتُعتبر الغيوم مرحلة سابقة إلى مرحلة السحاب، إذ عند تراكمه بشكل كبير وبفعل التيارات الباردة في طبقات الغلاف الجوي؛ يُصبح حاملاً للأمطار التي تبدأ بالتساقط في مرحلة يُصبح فيها الغيم غير قادر على حملها، وللغيوم أشكال وأنواع مختلفة سنتعرف عليها بالتفصيل في هذا المقال.
دلائل ظهور الغيوم
إذا بدأ ظهور الغيوم في السماء فذلك يدل غالباً على أن عاصفة مطرية قادمة؛ لأنه كلما زاد تراكم الغيوم زاد عدد جزيئات الماء التي تشكل الأمطار.
طريقة تشكل الغيوم
تبدأ دورة حياة الغيوم من لحظة ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بسبب امتصاص أشعة الشمس، ذلك يُسبب ما يُعرف بعملية الحمل الحراري؛ أي ارتفاع الهواء الساخن تدريجياً إلى طبقات الغلاف الجوي، خلال هذا الصعود تعمل الجبهات الهوائية على تبريد الهواء الصاعد، عندها تبدأ الغيوم في التشكّل عندما تصبح الكتل الهوائية مشبعة، والوصول إلى نقطة الإشباع يتطلب وصول الهواء إلى درجة التجمد، ما يجعل جزيئات بخار الماء الموجودة في الهواء بالتجمع مع بعضها البعض، ثم تبدأ مرحلة التكاثف التي تُشكل أنواعاً مختلفة من الغيوم.
أنواع الغيوم
أنواع الغيوم الأكثر ارتفاعاً
تتكون هذه الأنواع من الغيوم على ارتفاع لا يقل عن 6 آلاف مترٍ، وعادةً ما تكون رقيقة وذات لون أبيض، أما أبرز أشكالها فهي السحب السمحاقية والتي تنقسم إلى: طبقية، وتراكمية.
السحب السمحاقية
تظهر على شكل سحب بيضاء منفصلة ذات سمك ضئيل تمتد على بشكل عرضي، ما يُميزها لونها الأحمر والأصفر النابع من امتصاص أشعة الشمس أثناء الشروق أو الغروب، وتظهر في السماء عادةً أثناء الأجواء الصحوة، فهي بالتالي تُشير إلى الأجواء اللطيفة، ويُمكن تقسيم السحب السمحاقية إلى:
السحب السمحاقية الطبقية
تكون السحب السمحاقية الطبقية على شكل صفائح كبيرة من الغيوم الرقيقة التي تغطي السماء، ويترافق ظهورها عادةً مع حالة من عدم الاستقرار الجوي.
السحب السمحاقية الركامية
تتميز السحب السمحاقية الركامية بحجمها الكبير وظهورها كأنها منتفخة، ويكثر تكوّنها شتاءً، أما ظهورها فيقترن مع قرب العواصف المطرية.
أنواع الغيوم متوسط الارتفاع
عندما تعلو الغيوم لارتفاعات ما بين ألفيّ مترٍ وستة آلاف مترٍ (2000م – 6000م)؛ فإنها تُدعى بـ الغيوم متوسطة الارتفاع، وتأتي هذه الغيوم على ثلاثة أشكال هي:
السحب الركامية المتوسطة
شكلها يُشبه إلى حد كبير الغيوم السمحاقية الركامية، لكنها تختلف معها باللون بحيث تكون أغمق، كما تتشكل على هيئة كتل كبيرة تظهر كأنها منتفخة في مجموعات متوازية عبر السماء.
السحب الطبقية المتوسطة
تظهر السحب الطبقية المتوسطة على هيئة صفائح كبيرة ذات لونٍ رمادي، وتتنشر هذه الغيوم على مساحة شاسعة من السماء وتكون ذات سمك كبير؛ ما يجعلها تحجب ضوء الشمس، وبالتالي فإن الظلال ستختفي، كما يتبعها عادةً عاصفة مطرية متباينة القوة.
السحب المزن الطبقية
يقترن لفظ “مزن” مع الغيوم غامقة اللون التي يصاحبها هطول كميات كبيرة من الأمطار.
أنواع الغيوم منخفضة الارتفاع
الغيوم ذات الانخفاض الذي يقل عن 2000 مترٍ تُسمى بـ الغيوم منخفضة الارتفاع، وتأتي على عدة أشكال هي:
السحب الركامية الطبقية
تتّسم بلونها الرمادي وظهورها على شكل طبقات في السماء، ولا يصحب هذه الغيوم تساقط للأمطار عادةً.
الغيوم منخفضة المستوى
عندما تلامس الغيوم مستوى سطح الأرض فيُمكن أن يُطلق عليها اسم “الغيوم منخفضة المستوى”، وتشمل هذه الغيوم كلّاً من: السُحب الطبقية، والسُحب الركامية، والسحب المزن الركامية، وجميعها تتكون من بلورات الثلج التي تنشأ خلال العواصف الباردة في فصل الشتاء.
السحب الطبقية
تتشكل السحب الطبقية في الظروف المستقرة من فصل الشتاء بسبب ارتفاع الهواء الرطب نتيجة التيارات الهوائية فوق المحيطات، وتظهر على شكل طبقة مستوية تغطي السماء بشكل كلي، وهي ذات لون رمادي، كما قد يظنها الناظر ضباباً يغطي الأفق، وهي مرتبطة بهطول كميات قليلة من الأمطار أشبه بـ “الرذاذ”،
السحب الركامية
لا ينشأ بسبب السحب الركامية المتكون على ارتفاعات منخفضة هطولات مطرية، وإنما تكون غالباً مُقدمة لأنواع أخرى من السُحب وتحديداً سُحب المزن الركامي، أما تشكلها فيكون نتيجة تذبذب درجات الحرارة التي تؤدي إلى صعود بخار الماء وتلاقي جزئياته فائقة التبريد أو من البلورات الجليدية؛ وذلك حسب مناخ المنطقة، ثم تتكوّن الغيوم.
سحب المزن الركامية
تُشير سحب المزن الركامية إلى النوع الضخم من الغيوم والمنتشر على امتداد الأفق، كما تتميز بلونها الغامق، وترتبط أيضاً بالأمطار والعواصف الرّعدية، كذلك يُشار إليها أحياناً باسم غيوم العواصف الرعدية، وقد تؤدي هذه الغيوم إلى تكوّن الزوابع العاتية بسبب الريح القوية التي تصاحبها، أما عن آلية تشكلها فهي بالأساس تتكون نتيجة صعود بخار الماء المحمول بواسطة تيارات الهواء النشطة، ثم تلتقي جزئيات الماء لتؤدي إلى نشوئها.
سحب الجرف
تنشأ سحب الجرف نتيجة ظروف خاصة بسبب حاجتها إلى رطوبة كبيرة في طبقات الغلاف الجوي، بالإضافة إلى حاجتها إلى نوعين من التيارات الهوائية الحاملة، باردة وأخرى دافئة رطبة، وتلك الظروف تنشأ عادةً في المناطق المدارية، وفي حال توفرت الظروف تنشأ خلايا هذه السحب لتبدأ مرحلة تكاثف ذرات الماء التي تكبر وتصبح عملاقة، ثم تتجمد جزيئات الماء؛ ما يعطي السحابة لونها الأسود القاتم، وتُسبب سحب الجرف غالباً ريحاً عاتية قد يتحول إلى إعصار شديد، كما يُصاحبها وابل كثيف من حبات البرد العملاقة.
أنواع الغيوم الأخرى
السحب الصدرية
أطلق علماء الأرصاد الجوي اسم “الصدرية” (يُطلق عليها أيضاً لفظ لاتيني هو ماماتوس)؛ على هذه السحب بسبب شكلها الذي يُشبه ثدي الأبقار، وظهور هذه السحب رغم أنه يترافق مع منظر مرعب، إلا أنه لا يُشير إلى أي ظروف جوية خطرة مثل الأعاصير أو الهطولات الكبيرة للمطر والبرد.
السُحب الحائطية
إذا ارتفع مستوى الرطوبة نتيجة تساقط الأمطار فإن تيارات الهواء النشطة تؤدي إلى تدفق بخار الماء إلى الطبقات العليا من الجو؛ ما يؤدي إلى تكاثفه ونشوء سحب تُعرف بـ السحب الحائطية، وهذه السحب قد تزيد من احتمال وقوع زوابع وأعاصير.
الضباب
نشأة الضباب ترتبط بثلاثة عوامل أساسية، هي: وجود نسبة عالية من الرطوبة، واستقرار في الظروف الجوية، وتيارات هوائية خفيفة، وتالياً تفصيل حول آلية تكوّن الضباب:
تؤدي أشعة الشمس إلى انتقال بخار الماء إلى الجو وتحديداً إلى الأسطح الأكثر برودة مدفوعاً بحركة أفقية لتيارات الهواء، ذلك يُسبب حدوث تبريد تدريجي لبخار الماء يعتمد على مناخ المنطقة الجغرافية، وعموماً تكون عملية التبريد أسرع عند المرتفعات الجبلية، من ناحية ثانية تزيد رطوبة الهواء خاصة إذا كان يتحرك فوق أحد المسطحات المائية الدافئة، كما أنّ احتواء الهواء على بعض نوى التكاثف يساهم في زيادة رطوبته، أخيراً تحدث عملية تُعرف بـ “المزج”، أي تداخل طبقات الهواء الدافئ مع الهواء الرطب بالقرب من سطح الأرض ما يعمل على تكوّن الضباب.
سحب الطائرات النفّاثة
تنشأ هذه السحب نتيجة الدخان الذي تطلقه عوادم الطائرات النفاثة، وتُسبب عادةً زيادة في مستوى الرطوبة في طبقات الغلاف الجوي، وتجدر الإشارة إلى أنها إحدى العوامل السلبية في رفع درجة حرارة الجوي؛ ما يُعزز من ظاهرة الاحتباس الحراري.
الغيوم السوداء
الغيوم الداكنة التي تظهر غالباً بلون أسود تكون محملة بكميات كبيرة من الأمطار ومقدمة لعاصفة رعدية وشيكة، أي أن السحب السوداء تكون إِشارة إلى سوء الأحوال الجوية، وتكون الغيوم أكثر سواداً عند الظهيرة وساعات المساء.
الغيوم الريشية
تنشأ الغيوم الريشية في الحيّز الذي يرافق تبدل الأحوال الجوية، حيث تنبئ بتغير الطقس مستقبلاً إلى طقس صحو أو أقل برودة، وتتكون هذه الغيوم من القطرات الصغيرة أو بلورات الماء المجمدة التي تطفو في الهواء، هنا يجب معرفة أن كل الهواء المحيط بنا يحتوي على بعض الماء حتى لو كنت لا تستطيع أن تراه، وعند صعوده تكاثف هذه الجزيئات تنشأ سحابة رقيقة ومتقطعة الأوصال تظهر على هيئة ريش.
الغيوم والهطول
الهطول يُعد مرحلة أساسية لدورة الماء الطبيعية، والهطول اصطلاحاً هو الماء الذي يتساقط على سطح الأرض بكل أشكاله (مطر، برد، ثلج.. إلخ)، ويُساهم الهطول على المدى البعيد في بلورة مناخ المناطق الجغرافية؛ حيث إن انخفض معدل الهطول في منطقة ما يصاحبه مناخ حار وجاف؛ ما يجعل المنطقة معرضة للتحول إلى صحراء قاحلة.
علاقة الهطول مع الغيم تنشأ منذ لحظة بدء تكاثف بخار الماء في الغلاف الجوي، حيث يبدأ الهطول فور وصول قطرات الماء داخل الغيم إلى كميات لا تستطيع الغيوم حملها؛ ما يؤدي إلى حدوث الهطول، أما أشكال الهطول فإن درجة برودة القطرات تُحدد ذلك؛ حيث إن التبريد الكبير يؤدي إلى تجمد قطرات الماء لتكوين جليد، وتسقط هذه البلورات الجليدية على الأرض على هيئة ثلج أو برد اعتمادًا على درجة الحرارة داخل السحابة وعلى سطح الأرض.
في الواقع تبدأ معظم الأمطار على شكل ثلوج عالية في السحب وعند تساقطها واحتكاكها عبر الهواء الدافئ تصبح قطرات مطر، وأشد أنواع الهطول التي تحدث سيولاً وكوارث طبيعية ترافق الغيوم الرعدية التي يصاحبها الأعاصير العاتية، فما هي؟ وكيف تنشأ؟
الغيوم الرعدية
الغيوم الرعدية سحب قاتمة اللون تنشأ بفعل تصادم سحابتين كل منهما يحمل شحنات كهربائية تختلف عن الأخرى (موجبة وسالبة)، ما ينتج فرق جهد كهربائي ينتج ما يُعرف بـ “البرق والرعد” عند وصوله إلى حد معين، وما يُميّز السحب الرعدية وجودها على شكل خلايا ركامية ممتدة على حجم الأفق، وقد يصل ارتفاعها إلى أكثر من 15 ألف متراً، وعن أبرز شروط تكون السحب الرعدية فهي:
- وجود كميات ضخمة من بخار الماء.
- حالة عدم الاستقرار التي تتمثل في استجابة الغلاف الجوي لآلية الرفع.
- عند وجود اختلاف في التكتلات الهوائية المسؤول عن عملية رفع الهواء الساخن فوق البارد.
تصنيف الغيوم
يقوم تصنيف الغيوم على عاملين رئيسيين هما: الارتفاع، والشكل، إذ توجد الغيوم على ارتفاعات متفاوتة من سطح الأرض يُمكن إجمالها بـ:
- الغيوم ذات الارتفاعات العالية: ترتفع عدة كيلومترات فوق سطح الأرض.
- الغيوم متوسطة الارتفاعات: ترتفع عن سطح الأرض بارتفاعات أقل من التي تصل إليها غيوم الارتفاعات العالية.
- الغيوم المنخفضة: تلامس سطح الأرض أو ترتفع عنه بكيلومترٍ واحد أو أكثر، ويطلق عليها أحياناً كثيرة “الضباب”.
تصنيف الغيوم من ناحية الشكل جاء لتسهيل وصفها ودراستها، ويُمكن تلخيص أبرز الأشكال التي تظهر عليها الغيوم بما يلي:
- السحب السمحاقية: عبارة عن سحب رقيقة وناعمة تتحرك بسهولة مع الرياح.
- السحب الركامية: تظهر بصورة ضخمة وتبدو كأنها منتفخة، ويُمكن تشبيهها بأكوام القطن المتراكمة.
- السحب الطبقية: تظهر على شكل طبقات وتنتشر على مساحة كبير تكاد تغطي كامل الأفق.
ينبغي الإشارة إلى عالم الطبيعة الإنجليزي لوك هوارد الذي ابتكر أول طريقة علمية لتصنيف الغيوم، حيث منح كل نوع منها اسماً لاتينياً تمثلّت بـ:
- السُحب الركامية (Cumuliform): تظهر منتفخة ومكدّسة فوق بعضها على شكل كومة.
- السُحب السمحاقية (Cirriform): عبارة عن سحب رقيقة ريشية الشكل.
- السُحب الطبقية (Stratiform): سحب ممتدة على شكل طبقات مستوية.
- سُحب المُزن (Nimbus): أشد أنواع السحب، وتظهر بلون داكن ويرافقها هطولات كبيرة للأمطار.
عُقد الاجتماع الأول للمؤتمر العالمي عام 1874، حيث تمت مراجعة تصنيف العالم هوارد ليتم بعدها إقرار أسماء السُحب اللاتينية، وقد شكّل ذلك لاحقاً أساس نظام تصنيف الغيوم الذي نجم عنه تقسيمها إلى عشر فئات تبعاً لشكلها وارتفاعها في السماء، واستمر ذلك حتى عام 1896، حيث أعلن الأطلس الدولي للسحب عن المخطط العام لتصنيف السُحب الذي استمر استخدامه حتى وقتنا الحاضر، وعن أبرز هذه التصنيفات نجد ما يلي:
- الرهج أو التراصف: مسطح وطبقي وسلس.
- الركام أو التراكب: مكدس ومنتفخ.
- سمحاق أو سمحاقي: خفيف من كتل صغيرة.
- المزن أو مزني: حامل للأمطار.
يضم تصنيف الأطلس الدولي أيضاً صنفاً جديداً من السحب هو “الحلزوني” (باللغة اللاتينية: Volutus)، ويعني السبح الملفوفة أو الملتفة أو الاسطوانية، كذلك يقترح الأطلس عدداً من السحب الخاصة من أبرزها:
- السحب البشرية (اصطلاحاً تُعرف بـ Homogenitus: هي مزيج من الكلمة اللاتينية homo التي تعني إنساناً، والكلمة genitus التي تعني من صنع أو بفعل): تحدث نتيجة النشاطات البشرية مثل تكاثف بخار عواد الطائرات الحربية والمدنية على حدّ سواء، أو الأبخرة الصادرة عن المصانع وما إلى ذلك من الأنشطة ذات العلاقة بالإنسان.
- السحب أسبيراتوس (باللغة اللاتينية Asperitas وتعني خشونة أو عدم الاستواء): تظهر السحب وفق هذا التصنيف بشكل هائل أشبه بموجٍ هائج.
ختاماً قد يرد سؤال حول ما أهمية الغيوم للأرض؟ الحقيقة أن دورها معقد تجاه كوكبنا، وأن العلماء إلى غاية اللحظة لم يستطيعوا فهم الكيفية التي تتفاعل بها الغيوم مع ظاهرة الاحتباس الحراري، ولكن بشكل عام فإن ذلك يختلف تبعاً لتصنيف الغيم؛ إذ إن الغيوم المنخفضة تعمل على إعادة إطلاق الأشعة نحو الغلاف الجوي، في حين أن الغيوم المرتفعة تكون درجة حرارتها أقل، وبالتالي تُطلق أشعة أقل لغلاف الأرض، وإذا سألت عن معنى ذلك فهو ببساطة يعني أن الغيوم المنخفضة تقوم بتبريد كوكبنا، في حين أن الغيوم المرتفعة تزيد من حرارته؛ الأمر الذي يصب في خانة تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري.
