السحاب cloud، هوقطرات مائية أوبلورات متجمدة في الغلاف الجوي المحيط بكوكب الأرض أوأي كوكب آخر. وإذا ارتفعت السُّحُب البيضاء تحت قُبة السماء الزرقاء الصافية، أوتلونت بحمرة شمس الأصيل؛ فإنها تضيف مسحة من الجمال إلى حُسن الطبيعة. كما تؤدي السحب دورًا مهمًا في تغيير الأحوال المناخية، إذا هطلت منها الأمطار، أوتساقطت الثلوج، وكلاهما ضروري لاستمرار الحياة. قد تتسبب السحب في الدمار أوحدوث الوفيات؛ إذا تساقطت على الأرض في هيئة بَرد، أوأعاصير.

تظهر بعض السحب في هيئة كتل من الصوف، ويظهر بعضها الآخر في هيئة كتل ضخمة من الريش. ولون السحب قد يحدث باهتًا، أومائلاً للسواد، وفي هذه الحالة يسود الظلام على سطح الأرض. ولا تستقر معظم السحب على حالٍ واحدةٍ، بل يتغيَّر شكلها دومًا، عندما تدفعها الرياح الجافة، ويتبخر بعض أجزائها.

تكسوالسحب معظم الكواكب الأخرى، ولذا نرى حتى الغلاف الجوي لكل من [الزهرة] والمشتري وزُحَل وأورانوس ونبتون تكسوه السُّحُب؛ مما يؤدي إلى حجب الرؤية على هذه الكواكب. بينما يظهر معظم سطح كوكب آخر كالمريخ صافيًا واضحًا، لعدم وجود السُّحُب بغلافه الجوي الخارجي.

أنواع السحب

عرِّف فهماء الأرصاد الجوية مختلف أنواع السُّحُب، حسب مظهرها، ومن ثم اصطلحوا على بعض الحدثات المميزة لكل نوع، فمثلاً البادئة سْتراتو، تدل على السُّحُب الطبقية أوالمتلبدة، والبادئة كُومولوس، تدل على السُّحُب الركامية في هيئة كتل بيضاء، والبادئة سيرو، تعني متموج وسحب السمحاق هي السُّحب المتموجة البيضاء. ويصنف فهماء الأرصاد الجوية أنواع السُّحُب، كذلك حسب ارتفاعها عن سطح الأرض فيما يلي:

السحب المنخفضة

وهي سحب تمتد من سطح البحر إلي ازدياد كيلومترين تقريبا‏.‏ وهي السُّحُب التي يقل ارتفاعها عن 1,800م من سطح الأرض. وتنتشر السُّحُب الطبقية، على هيئة صفيحة مستوية، تُغطي السماء، وقد تسقط منها أحيانًا قطرات الرذاذ. وتبدوالسُّحُب الطبقية ـ الركامية أقل سُمكًا واستواءً، وتوجد في أسفلها مناطق فاتحة وداكنة، تدل كما يقول اسمها، على وجود كتل من السحب داخل الطبقة.

وتقسم إلي أربع مجموعات هي‏:‏

• السحاب الطباقي المنبسط الخفيض أوالرهج Stratus .‏
• السحاب الركامي الطباقي Stratocumulus.‏
• السحاب الركامي المنخفض أوالخفيض ويعهد عند العرب باسم القرد Cumulus .‏
• المزن الركامية‏(‏ الركام المزني‏)‏ ويعهد عند العرب باسم الصيب Cumulonimbus.‏

السحب المتوسطة‏

السحب المتوسطة وهي نوع من السحب يتراوح ارتفاعها عن سطح الأرض بين 1,800 و6,000م. وتضم ثلاثة أنواع هي: سحب الطُّخرور الطبقي، والقَزَع الركامي والخَسيف الطبقي. تكون سحب الخَسيف الطبقي في بعض الأحيان قريبة جدًا من الأرض. أما سحب الطخرور الطبقي فتكوّن طبقة رقيقة بيضاء أورمادية، لاتحجب ضوء الشمس إلاّ إذا كانت كثيفة. وتظهر سحب القَزَع الركامي بأشكال مختلفة. فقد تظهر على شكل ركام متفرّق أوطبقات متجمعة. وفي بعض الأحيان لايمكن رؤية السحب بسبب الأمطار أوالثلوج التي تتساقط منها.

وتمتد السحب المتوسطة من كيلومترين إلي سبعة كيلومترات فوق مستوي سطح البحر‏. وتقسم إلي ثلاث مجموعات هي‏:‏

• السحاب الركامي المتوسط Altocumulus.‏
• السحاب الطباقي المتوسط Altostratus.‏
• المزن الطباقية ‏ Nimbostratus .

‏السحب المرتفعة‏

السحب المرتفعة وتضم السمحاق والسمحاق الطبقي، والسمحاق الركامي. وكل هذه الأنواع من السُّحُب المرتفعة، تتكوَّن داخليًا من حبيبات الثلج، بينما تتكون السحب الأخرى من قطيرات الماء. تكون سحب السمحاق على هيئة رشيقة القوام مرتفعة في السماء. ويصل ارتفاعها أحيانًا إلى 10,000 متر. ويتجلى السمحاق الطبقي على هيئة صحائف رقيقة، كما يتميز عادة بدائرة مضيئة، يحدثها حول القمر أثناء الليل، وحول الشمس أثناء النهار. أما السمحاق الركامي فيتشكل على هيئة ذوائب، معلقة في الفضاء الخارجي، وكأنها كتل من القطن. وتمتد من ازدياد سبعة كيلومترات فوق مستوي سطح البحر إلي ازدياد ثلاثة عشر كيلومترا تقريبا‏.‏ وتقسم إلي ثلاث مجموعات هي‏:

‏* السحاب الرقيق المرتفع ويعهد عند العرب باسم القزعCirrus.‏

• السحاب الركامي المرتفع أوالسمحاق الركامي ‏Cirrocumulus.‏
• السحاب الطباقي المرتفع أوالسمحاق الطباقي ‏Cirrostratus.‏

تكون السحاب

تتكون السُّحُب من الماء المتبخر من البحار والبحيرات والمحيطات والأنهار ومن التربة الرطبة والنباتات. هذا الماء المتبخر الذي يسمى بخار الماء يتمدد ويبرد حدثا ارتفع في الهواء. يستطيع الهواء حمل كمية معينة من بخار الماء عند أي درجة حرارة. ويحتوي الهواء الدافئ على كميات كبيرة من بخار الماء أكبر مما يحتويه الماء البارد، فإذا ما تقلصت درجة الحرارة، يبدأ بخار الماء إلى في التكثف (يتحول إلى سائل)، على هيئة قطيرات مائية دقيقة. ويحدث تكثيف بخار الماء عن طريق جسيمات عالقة لابد من وجودها، وهي من الدقة بحيث لا تُرى إلا بالمجهر. وهذه الجسيمات التي تسمَّى نويات التكاثف، تصبح مركز القطيرات. ويتراوح قطرها ما بين 0,01 و0,1 ملم. وهي جسيمات ملحية صغيرة جدًا أوجسيمات صغيرة موجودة في الدخان.

وإذا تقلصت درجة الحرارة بشكل كاف، مع الاعتدال في الأحوال المناخية الأخرى، لايتكثف 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 السُّحُب غالبًا على قطيرات الماء وجسيمات الجليد إذا كانت درجة الحرارة بين الصفر المئوي و– 40°م. كما حتى القطرات لاتتجمد في جميع الأحوال عند درجة الصفر المئوي، فقد تظل سائلة عند درجة -40°م.

يتكون المطر أوالثلج (الجليد) عندما يتبخر الماء من القطيرات ويتجمد على هيئة بلورات جليد. ينموالجليد ويكبر حتى يسقط من السحب إلى الأرض على هيئة ندفات ثلجية إلا إذا دخلت طبقة هوائية درجة حرارتها أقل من درجة التجمد، عندها تذوب الندفات وتتحول إلى قطرات مطر.

ويمكن حتى يصعد بخار الماء في الهواء، وتتكون منه السُّحُب بطرق مختلفة. فعندما تُدفئ الشمس سطح الأرض، يسخن الهواء الملاصق للأرض. ويتصاعد الهواء الدافئ لأن كثافته أقل من كثافة الهواء البارد. وتُسمى عملية ازدياد الهواء الدافئ تيار الحمل. وتسمى هذه الطريقة في تكوّن السُّحب الحمل.

وحدثا تصاعد الهواء، تمدد وانخفضت درجة حرارته. فإذا عثر في الهواء المتمدد بخار ماء كاف، يتكثف بخار الماء وتتكون منه السُّحُب.

وتتكون السحب أيضًا عن طريق الحمل عندما يصعد الهواء الدافئ الرطب فوق منحدر الهضاب، أوعلى رؤوس الجبال، فيبرد الهواء بالتمدد، ويكون هذا سببًا في تكثُّف بخار الماء، وتكوّن السحب، التي تظل عالقة فوق الجبال.

تتكون الجبهات الهوائية عند التقاء كتل الهواء البارد بالهواء الدافئ، ومنها تتكون السحب بالنشاط الجبهوي. ثم يبرد بخار الماء في الهواء المتصاعد، ويتكثف على هيئة قطيرات تتكون منها السحب.

ألوان السحاب

يعبر لون السحاب عن ما يحتويه من الداخل وما يفترض أن يحدث نتيجة لذلك. وقد تكون السحابة متشبعة بكمية كبيرة من بخار الماء مما يؤدي إلى إختلاف في لونها وغير ذلك مما يمكن حتى يحدد عن طريق لون السحاب.

السحب وحالة الطقس

العواصف

يدرس فهماء الأرصاد الجوية السحب باهتمام، حيث إذا بعض أنواع السُّحُب تظهر قبل العواصف. وفي كثير من الأحيان يتم التعهد على الجبهة الهوائية الساخنة أونظام الضغط الجوي المنخفض بهذه السحب التي تكوّن تشكيلات غير متميزة لعدة أيام. ففي البداية تظهر على هيئة سمحاق هادئ (سحب رقيقة) من جهة الغرب، ثم تتكاثر بسرعة وتندمج ببعضها تدريجيًا مكونة سحبًا سمحاقية طبقية تغطي السماء، ثم تختفي وراء طبقة منخفضة من السحب الطخرورية الطبقية التي يزداد سمكها وتحجب الشمس. وقد يبدأ المطر أوالثلج بالسقوط منها. وتنخفض قاعدة السحب أكثر مع تحرك سحب الخسيف الطبقي مع المطر الشديد أوالثلج وتنشأ السحب الركامية والركامية المزنية غالبًا من سحب الخسيف الطبقي. لذا يتضمن المطر زخات شديدة. ومع توقف العاصفة يتوقف المطر أوالثلج ولكن تظل السماء ملبدة بسحب الركام الطبقي.

وتتكون السُّحُب من الجبهات الباردة بنظام مختلف. فغالبًا ما تظهر سُحُب متوسطة وأخرى مرتفعة قبل الجبهة، بحيث يتكون جدار عريض أمام الجبهة، يتكون من سُحب الركام، أوالركام المزني. فإذا مر هذا الجدار من الهواء البارد فوق سطح الأرض تنخفض درجة الحرارة، ويصحب هذا الانخفاض زخات من المطر الشديد. وعلى إثرها يتحوَّل اتجاه الريح في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، من الجنوب إلى الشمال الغربي. وتبقى كتل من الركام والركام الطبقي في مكانها لوقت قصير، بعد انقسام الخط الأمامي للسحب، وفجأة تنفرج السماء وتصفو.

وفي فصل الصيف من الممكن، غالبًا، مشاهدة تكوُّن العواصف الرعدية. وتكون السماء صافية في الصباح، والأرض باردة. وحينما يسخن سطح الأرض تتكون بعض السحب الركامية الصغيرة ثم تتضخَّم تدريجيًا وتنتشر، وتهطل قطرات الماء. ويستمر الركام في الانتشار، فتتكون في قمته كتلة في شكل السندان، تنتشر بدورها حتى تغطي القابلة الرئيسية للسحب، فإذا هوالركام المزني، المصحوب عادة بالعاصفة الرعدية.

التسخين والتبريد. تؤثر السُّحُب في تسخين سطح الأرض وتبريدها. ومن الملاحظ حتى الأيام الغائمة أشد برودة من الأيام التي تشرق فيها الشمس لأن السُّحُب تعكس أشعة الشمس إلى الفضاء الخارجي فلا تسخن الأرض. وفي الليل تؤثِّر السُّحُب على حرارة الأرض بشكل عكسي، حيث تنبعث الحرارة من الأرض إلى الفضاء الخارجي، ولذا تبرد الأرض. لكن السحب تعترض هذه الحرارة المنبعثة من الأرض، وتردها إليها من جديد. وهذا مايفسر ازدياد درجة الحرارة في الليالي الغائمة أكثر من الليالي الصافية.

معرض الصور

• Mixed clouds over Santa Clarita, CA.

• In mountainous areas one often finds the peaks above the clouds as seen here with the Piz Bernina in the Swiss Alps.

• Clouds and cloud bow above the Pacific Ocean.

• Rain clouds over the North Sea taken from the coast of Herne Bay, Kent.

• Rain clouds in Kerala, الهند.

• Lenticular cloud over وايومنگ.

• The Space Shuttle Endeavour launches through some clouds.

• Water clouds on Earth seen from space

انظر أيضا

المصادر

قائمة المراجع

• Hamblyn, Richard The Invention of Clouds - How an Amateur Meteorologist Forged the Language of the Skies Picador; Reprint edition (August 3, 2002). ISBN 0312420013
• http://www.ldeo.columbia.edu/news/2006/04_14_06.htm Could Reducing Global Dimming Mean a Hotter, Dryer World?

وصلات خارجية

• BadMeteorology's explanation of why clouds form
• Chitambo Clouds - Clouds and other meteorological phenomena Photographs and info. on different types of clouds.
• Monthly maps of global cloud cover, from NASA's Earth Observatory
• Cloud Appreciation Society Aesthetics of clouds
• A Planetary Order (Terrestrial Cloud Globe)
• Shuttle Views the Earth: Clouds from Space
• Details of main cloud types and sub types
• USA Today Understanding clouds and Fog
• clouds that look as if they were sculpted out of the sky