مراحل تشکیل ابر؛ ابرها چگونه تشکیل می‌شوند؟

ستاره | سرویس علوم – ابر‌ها از قطرات بسیار ریز آب و کریستال‌های یخی ذره بینی که قادرند در آسمان معلق شوند، تشکیل شده اند. اگر قطرات به اندازه کافی بزرگ شوند، چشم قادر به مشاهده آن‌ها به عنوان ابر یا مه خواهد بود و در صورتی که بیشتر رشد کنند، به عنوان باران (برف) به سمت زمین سرازیر خواهند شد. در ادامه با مراحل تشکیل ابر، عوامل تشکیل دهنده ابرها و گونه‌های مختلف ابری آشنا می‌شوید.

اصلاً چنین به نظر نمی­‌رسد که ممکن است آب داخل یک لیوان متحرک باشد، اما مولکول‌های تشکیل دهنده آب همواره در حال حرکت هستند. مولکول‌ها با گرم شدن آب با سرعت بیشتری حرکت می‌­کنند و در شرایطی که خنک شوند جنبش آن‌ها آهسته‌­تر صورت می­‌گیرد. تحرک تعدادی از مولکول‌ها در حدی است که می‌­توانند به داخل هوا گریز بزنند و وقتی که وارد هوا شدند، فرآیند تبخیر شروع می­‌شود. اگر آب حرارت داده شود مولکول‌های بیشتری تبخیر شده و به بخار آب تبدیل می­‌شوند، و با خنک شدن آب فرآیند انقباض شروع می­‌شود، یعنی جنبش مولکول‌های آب آهسته شده و تعدادی از آن‌ها توان ماندن به شکل بخار را از دست می­‌دهند؛ پس در هوا جمع شده و به شکلگیری قطرات مایع ریزی می‌­انجامند. در مورد ابرها، قطرات مایعی که در فرآیند انقباض شکل گرفته‌­اند به اندازه­ای کوچک و کم وزن هستند که در هوا معلق می­‌مانند، و تنها در صورتی که به حد کافی بزرگ شوند، شاهد بارش آن‌ها به سمت زمین خواهیم بود.

مراحل تشکیل ابرها

• یک دیگچه پر از آب را روی شعله گاز قرار داده و آن را تا درجه جوشش بجوشانید. یک سرپوش روی آن قرار دهید و اجازه دهید تا به مدت یک دقیقه روی دیگچه بماند و سپس آن را بردارید. چه چیزی را مشاهده می­‌کنید؟ قطرات آب از سرپوش جدا شده و به داخل دیگچه می‌­ریزند. این همان فرآیندی است که “انقباض” خوانده می­‌شود.

مرحله اول تشکیل ابر) افزایش بخار آب

مرحله دوم تشکیل ابر) بالارفتن بخار آب و ترکیب با هواویز

اما بخار آب به این دلیل به سوی آسمان بالا می‌­رود که نوعی هوای گرم محسوب شده و نسبت به هوای سرد غلظت کمتری دارد؛ البته در حالتی که یک جبهه هوای متحرک سرد (که غلیظ‌تر است) به یک جبهه هوای گرم برخورد کند باز هم بخار آب قادر به حرکت به بالا خواهد بود، چون جبهه هوای سرد می‌­تواند خود را به فضای زیرین منتقل کرده و به جبهه هوای گرم فشار وارد کند تا ارتفاعش را افزایش دهد. هنگام ورود بخار آب به جو زمین، ذره­‌های بسیار ریز غبار، دوده و نمک که مواد ذره بینی موجود در جو هستند (هواویز) با آن ترکیب می­‌گردند. ذره‌­های آب به وسیله باد‌های عمودی قوی یا جریان‌های جا به جایی نگه داشته شده و در حین افزایش ارتفاع منبسط شده و خنک می‌شوند. هوای گرم مرطوب در اثر فرآیند خنک سازی ادیابتیک سرد می­‌شود.

مرحله سوم تشکیل ابر) رسیدن به نقطه شبنم و تشکیل ابر

چندان طول نمی‌­کشد که رطوبت فراوانی به شکل ابر رسانا در جو زمین، بسیار بیشتر از آنچه که هوای منطقه می‌­تواند تحمل کند، جمع می‌­شود؛ در این حالت گفته می‌شود که اشباع صورت پذیرفته و آب و کریستال‌های یخ برای ریزش به سوی زمین آماده شده‌­اند.

وقتی که هوا اشباع می‌­شود و دیگر قادر به انباشت بخار آب بیشتری نیست، به دو طریق ابر‌ها شکل می‌­گیرند:

• مقدار آب موجود در هوا (برای مثال از طریق تبخیر) به نقطه‌­ای رسیده که هوا قادر به انباشت بیشتر آب نیست.
• هوا تا نقطه شبنم (نقطه‌­ای که در آن انقباض صورت می‌­گیرد) سرد شده و دیگر قادر به انباشت آب بیشتری نیست.

• آب موجود در سطح دریاها و آب گیاهان تبخیر می‌شود و به صورت بخار آب به سمت آسمان روانه می‌شود.
• بخار آب با ذرات ریز دیگر موجود در آسمان ترکیب شده و متراکم می‌شود. برای این که بخار آب به ابر تبدیل شود، دمای آن باید کاهش پیدا کند.
• جمع شدن بخار آب و متراکم شدن آن‌ها دور ذرات ریز هواویز و کاهش تدریجی دما ابرها را به وجود می‌آورد. 

عوامل تشکیل ابر کدامند؟

گرمایش سطح

توپوگرافی یا فشار کوهزاد

جبهه‌­های هوایی

همگرایی

جریان گردابی

اسامی و طبقه بندی ابر‌ها

• ابر‌های کم ارتفاع: ابر‌های کم ارتفاع به این قرار هستند: کومولوس، کومولو نیمبوس، استراتو کومولوس و استراتوس.
• ابر‌های با ارتفاع میانی: ابر‌های با ارتفاع میانی به این شرح هستند: آلتو کومولوس، آلتو استراتوس و نیمبو استراتوس.
• ابر‌های مرتفع: سیروس، سیرو کومولوس و سیرو استراتوس در این گروه قرار می­گیرند. تمام ابر‌های مرتفع در ارتفاع بیش از ۲۰۰۰۰ پایی قرار دارند.
• دیگر ابر‌ها: این دسته شامل دیگر پدیده­‌های ابری از قبیل نوکتیلوسنت، ابر‌های شب و کونترایل‌ها هستند.

چرا رنگ ابر‌ها سفید است؟

مه چیست؟

ارتفاع ابرها چقدر است؟