تاریخ انتشار: ۰۷ شهريور ۱۳۹۷ - ۱۸:۰۰
کد خبر: ۲۴۱۹۴
تشکیل ابر با وجود عواملی مانند تبخیر، وجود جبهه‌های هوایی گرم و سرد و تراکم بخار آب امکان پذیر است. مراحل تشکیل ابرها شامل سه مرحله افزایش بخار آب، بالا رفتن بخار آب و ترکیب با هواویز و رسیدن به نقطه شبنم می‌شود.
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

تشکیل ابر با وجود فرآیندی به نام انقباض امکان پذیر است. اما پیش از اینکه به جزئیات آن بپردازیم، توصیه می­‌کنیم فعالیت زیر را مطالعه کرده و در منزل خود به صورت عملی انجام دهید:
  • 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.

مراحل تشکیل ابر


مرحله اول تشکیل ابر) افزایش بخار آب

جو زمین از گاز‌هایی از جمله بخار آب تشکیل شده و برخی اوقات در اثر تابش نور خورشید آب‌های سطح زمین به گاز تغییر شکل می­‌دهند، در نتیجه بخار آب بیشتری به جو وارد می‌­شود. از سوی دیگر، گیاهان نیز در فرآیندی به نام فراتراوش از طریق برگ‌های خود به ایجاد بخار آب می‌­پردازند.

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 دوم تشکیل ابر


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

بخار آب همراه با کاهش دمای هوای محیط به نقطه شبنم می­‌رسد و به ذرات بسیار ریز آب و کریستال‌های یخ تبدیل می‌­شود، سپس با هواویز برخورد کرده و به یکدیگر می­‌چسبند. سرانجام نیز با انباشت ذرات آب و هواویز‌های به هم چسبیده، فرآیند به هم پیوستن انجام پذیرفته و ابر‌ها شکل می‌­گیرند. اندازه قطرات آب موجود در ابر می‌تواند بین ۱۰ میکرون تا ۱ میلی‌متر باشد.
نکته: نقطه شبنم دمایی است که آب موجود در هوا در فشار ثابت با همان سرعت تبخیر، تقطیر می‌شود.

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.
هرچه هوا گرمتر باشد قادر به انباشت مقدار بیشتری بخار آب است. ابر‌ها معمولاً از طریق انقباض پدید می‌­آیند (هوا همانطور که ارتفاع می­‌گیرد، سرد می‌­شود و کاهش دمای هوا توانایی آن را در انباشت بخار آب طوری کاهش می­‌دهد که فرآیند انقباض صورت می‌­پذیرد). ارتفاعی که نقطه شبنم در آن ممکن می­‌گردد و ابر‌ها شکل می‌­گیرند به نام سطح انقباض شناخته می­‌شود.

خلاصه چگونگی تشکیل ابر

ابرها چگونه تشکیل می‌شوند؟

  • 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

بدیهی است که گرما باعث تبخیر آب می‌شود. بنابراین اصلی‌ترین مرحله تشکیل ابر وجود گرمایش سطحی است. وقتی که زمین و متعاقب آن هوا در اثر تابش نور خورشید گرم شده و وارد جو می‌­شود. ردیف‌هایی که بالا می­‌روند را معمولاً ردیف‌های حرارتی می­‌خوانند. گرمایش سطح به تولید ابر‌های کومولوس مایل است.

توپوگرافی یا فشار کوهزاد

توپوگرافی (یا شکل و ویژگی‌های منطقه‌­ای) یکی از عوامل تشکیل ابر است. وقتی که هوا در اثر فشار به نقاط فراتر از حدود کوه‌ها یا تپه‌­ها وارد می‌­شود همزمان با افزایش ارتفاع، خنک می­‌شود که معمولاً ابر‌های لایه‌­ای به این صورت شکل می­‌گیرند.

جبهه‌­های هوایی

تشکیل ابرها زمانی صورت می‌گیرد که در یک منطقه‌­­ گسترده و همراه با جبهه­‌ها، یک توده هوای گرم به طرف بالای یک توده هوای خنک و غلیظ منتقل می­‌شود. جبهه عبارت است از مرز میان هوای گرم و مرطوب و هوای سرد و خشک.

همگرایی

اگر جریان‌های هوای سیالی که از جهت­‌های مختلف می­‌وزند، به همگرایی برسند، وارد جو می‌­شوند و این امر به تشکیل ابر‌های کومولوس و شرایط رگباری منجر می­‌شود.

جریان گردابی

تغییری ناگهانی در سرعت باد مرتفع به پیدایش جریان‌های متلاطم گردابی در هوا می‌­انجامد.


اسامی و طبقه بندی ابر‌ها

لاک هاوارد، برای نخستین بار در سال ۱۸۰۲ پیشنهاد طبقه بندی ابر‌ها را مطرح کرد و امروزه هم با استفاده از همان سیستم ابر‌ها را در سه گروه طبقه بندی می­کنیم: استراتوس، کومولوس و سیروس.
  • 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؟

نور آفتاب به طور مساوی در میان ابر‌ها پخش می‌­شود، به عبارت دیگر نور آفتاب همواره سفید باقی می‌­ماند و ظاهری سفید و خاص به ابر‌ها می‌­بخشد.

چرا رنگ ابر سفید است

مه چیست؟

مه در اصل ابری در سطح زمین است. در مورد چرایی پیدایش مه و انواع مختلف آن جستجو کنید.

ارتفاع ابرها چقدر است؟

نوع ابر

ارتفاع ابر (بر حسب واحد پا)

سیروس

سیرو کومولوس

سیرو استراتوس

ابرهای مرتفع

معمولاً در ارتفاع 20000 پایی و بیشتر بر فراز جزایر بریتانیا

آلتو کومولوس

آلتو استراتوس

نیمبو استراتوس

ابرهای با ارتفاع میانی

معمولاً در ارتفاع 6500 و 20000 پایی جزایر بریتانیا

استراتو کومولوس

استراتوس

کومولوس

ابرهای کم ارتفاع

معمولاً در ارتفاع 6500 پایی جزایر بریتانیا

نکته مهم: هر پا یا فوت ۰.۰۰۰۳ کیلومتر است. اگر ارتفاعات بالا را در این عدد ضرب کنید، ارتفاع ابر‌ها بر حسب کیلومتر به دست خواهد آمد. 
 

اسامی ابرها

اکثر اسامی ابرها از زبان لاتین مشتق شده­‌اند و معمولاً ترکیبی از پیشوندها و پسوندهای زیر هستند:

  • Stratus/strato (استرا/استراتوس)= تخت/ لایه‌­ای و هموار
  • Cumulus/cumulo (کومولو/کومولوس) = بلند/ پف کرده، مانند گل کلم
  • Cirrus/cirro (سیرو/سیروس) =مرتفع، بلند/ بقچه‌­ای
  • Alto (آلتو) = با ارتفاع میانی
  • Nimbus/nimbo (نیمبو/نیمبوس) = ابر باران زا
وبگردی
ارسال نظر
نام:
ایمیل:
* نظر:
کلیه پاسخ هایی که توسط کارشناسان و متخصصان هر رشته به کاربران داده میشود کاملا حالت پیشنهادی دارند و نباید به عنوان تشخیص, تجویز, یا رهنمودهای تخصصی و قانونی تلقی شوند و در صورت لزوم شخصی بایستی حتما از منابع تخصصی تر مانند پزشکان متخصص, وکلا, و ... نیز کمک بگیرد. این مسئولیت کاملا بر عهده مخاطبان است که قبل از هر نوع تصمیم گیری یا اقدامی از صحت و مفید بودن این اطلاعات برای خود اطمینان حاصل کرده و صرفا با مسئولیت خودشان به این پیشنهادات عمل کنند.
کلیه سوالات توسط کارشناسان رشته مربوط به هر مطلب پاسخ داده میشود.
به سوالات تکراری, خارج از موضوع, و غیرقابل انتشار پاسخ داده نمیشود.
چهره‌ها در ستاره