03 السحاب والهطول

‫السحــــاب ‪Clouds‬‬ ‫السحاب هو إحدى صور تكثف بخار الماء في الجو عندما يتكثف بخار الماء على‬ ‫شكل قطرات ماء أو بلورات جليد في طبقة ل تلمس قاعدتها سطح الرض‪.‬‬

‫الطرق العامة لتكون السحاب ‪:Clouds Formation‬‬ ‫تتكون معظم السحب عندما يصعد الهواء الرطب إلى أعلى وينتج عن ذلك‬ ‫أن يبرد الهواء بمعدل التبريد الذاتي الجاف إلى أن يصبح الهواء مشبعا فيبرد‬ ‫الهواء الصاعد بمعدل التبريد الذاتي المشبع ويتكثف بخار الماء مكونا السحاب‬ ‫ويتوقف شكل ونوع السحابة المتكونة على الطريقة التي صعد بها الهواء‪.‬‬

‫تشمل الطرق المختلفة لتكون السحاب على ما يأتي‪:‬‬ ‫الحمــل الحرارى‪:‬‬

‫عندما يسخن الهواء الملمس لسطح الرض تنشأ تيارات الحمل‪ .‬وهى تتحد مع الحركة‬ ‫المزجية الغير انسيابية في مزج الهواء في الطبقات المنخفضة من الغلف الجوي‪ .‬وعند‬ ‫صعود الهواء إلي أعلى تقل درجة حرارته بمعدل تناقص حراري ذاتي جاف حتى يصل‬ ‫إلي مستوي التكثف (قاعدة السحابة) فإذا كان معدل التناقص الحراري للوسط المحيط‬ ‫أكبر من معدل التناقص الحراري الذاتي المشبع يكون الهواء غير مستقر ويسمح‬ ‫باستمرار صعود الهواء المشبع إلى أعلى مستوى التكثف حتى يصل إلى المستوى الذي‬ ‫ل يستطيع أن يكون عنده أسخن من الوسط المحيط‪ .‬وهذا المستوى يحدد قمة السحابة‪.‬‬

‫وتتكون السحابة الركامية بهذه الطريقة ويصل سمكها من كيلو متر إلى ‪ 2‬كيلو متر‬ ‫وعندما يمتد عدم الستقرار إلى إرتفاعات عالية تتكون سحب الركام المزني‪ .‬وتتكون‬ ‫قمتها من بلورات الجليد وتسمى بالسحب الرعدية‪ ،‬وسحب الحمل تبدأ في التكون فوق‬ ‫اليابسة عادة بعد حوالي الساعة العاشرة صباحا بالتوقيت المحلي ويزداد نموها تدريجيا‬ ‫حتى تبلغ أشدها بعد الظهر ثم تبدأ في التلشي تدريجيا وتختفي في المساء‪ ،‬وإذا صاحب‬ ‫سحب الحمل هطول يكون عادة بعد الظهر‪ ،‬أما فوق البحار وعند الشواطئ فيزداد نمو‬ ‫هذه السحب في الليل أو الصباح الباكر ويكثر سقوط المطار‪.‬‬

‫الحركة الغير انسيابية (الناتجة عن الحتكاك)‪:‬‬

‫عندما يهب الهواء على سطح الرض يتعرض لقوى الحتكاك وبذلك يأخذ شكل سلسلة من‬ ‫الدوامات وهذه الحركة الغير انسيابية سببها الحتكاك والعوائق مثل المباني والشجار …‬ ‫الخ‪ .‬والهواء في طبقة الحتكاك يحدث له عملية مزج نتيجة لهذه الحركة الغير انسيابية‪ .‬لذلك‬ ‫يمكن أن يصل الهواء إلى حالة التشبع في قمة هذه الطبقة أو دونها بقليل ويحدث التكثف بعيدا‬ ‫عن سطح الرض ويسمى مستوى التكثف الناتج عن المزج قاعدة السحب ويمتد معدل‬ ‫التناقص الحراري الذاتي المشبع من قاعدة السحابة إلى قمة طبقة الحتكاك‪ .‬وتمتد السحابة‬ ‫إلى المنطقة الموجودة أعلى منطقة الحتكاك والسحب المتكونة عن الحركة الغير انسيابيه‬ ‫( التقليب ) هي السحب الطبقية وسحب الركام الطبقي‪ .‬وقد تتكون هذه السحب أيضا ليل‬ ‫عندما يرتفع الهواء البارد الملمس لسطح الرض نتيجة لهبوب الرياح وتولد حركة مزجية‬ ‫نتيجة الحتكاك بسطح الرض فتتكون السحب الطبقية وهى تتكون في الليل أو في الصباح‬ ‫الباكـــر‪.‬‬

‫صعود الهواء فوق التضاريس‪Orographic clouds :‬‬ ‫عندما يصادف تيار هواء رطب مرتفعا من الرض مثل الجبل أو التل ول يتمكن‬ ‫من الدوران حوله‪ ،‬فأنه يجبر على الصعود على سطح الجبل فيبرد ذاتيا ( بمعدل تناقص‬ ‫حراري ذاتي جاف ) حتى يصل إلى مستوى التكثف وتتكون السحب وإذا استمر الهواء في‬ ‫الصعود إلي أعلى من ذلك فإنه يبرد بمعدل تناقص حراري ذاتي مشبع حتى يصل إلى قمة‬ ‫الجبل وبذلك تمتد السحب حتى قمة الجبل‪ ،‬وتتكون السحب علي النحو التالي‪:‬‬ ‫أ ‪ -‬في حالة الجو المستقر‪ :‬تكون السحب من نوع الطبقي‪ ،‬والطبقي المتوسط ‪ ،‬والطبقي المزني‪.‬‬ ‫ب‪ -‬في حالة الجو الغير مستقر‪ :‬تكون السحب من نوع الركام‪ ،‬الركام المزني‪.‬‬

‫وعموما فإن سحب التضاريس تتكون باستمرار على الجانب المواجه للرياح‪ .‬ورغم أنها‬ ‫تبدو ثابتة في مكانها لكن الهواء يستمر في طريقه إلى الجانب الخر تحت الرياح‪.‬‬ ‫وإذا حدث هطول في الجانب المواجه للرياح فإن قاعدة السحب على السطح المواجه‬ ‫للرياح تكون أقل من إرتفاع قاعدة السحب على السطح تحت الرياح لن الهواء الهابط‬ ‫يكون قد فقد جزءا من بخار الماء الموجود به نتيجة لسقوط المطار‪ .‬كذلك فإن الهواء‬ ‫الهابط تكون درجة حرارته عند سطح الرض أسخن وأجف عن درجة حرارته على‬ ‫الجانب تحت الرياح (رياح الفوهن ‪ )Foehn Wind‬كما بالشكل التالى‪.‬‬

‫ريــاح الفوهــن‬ ‫‪Foehn Wind‬‬

‫صعود الهواء على نطاق واسع ببطيء (على الجبهات)‪:‬‬

‫عندما يتكون المنخفض الجوي المصاحب بالجبهات‪ ،‬فإنه يجب أن نميز بين نوعين‬ ‫رئيسيين من الجبهات وهما الجبهات الباردة والجبهات الساخنة‪ ،‬وفى الحالتين فإن السطح‬ ‫الجبهي يميل إلى أعلى فوق الكتلة الهوائية البرد ويقع الهواء الساخن فوق السطح‬ ‫الجبهي‪ ،‬وعندما تكون حركة المنطقة الفاصلة بين كتلتين هوائيتين بحيث يحل الهواء‬ ‫الساخن محل الهواء البارد تسمى الجبهة الساخنة‪ ،‬وميل سطح الجبهة يكون طفيفا وينساب‬ ‫الهواء ببطيء فوق الهواء البارد‪ ،‬وتتكون السحب الطبقية الشكل في حالة وجود رطوبة‬ ‫كافية وتكون من نوع الطبقي المزني‪ ،‬الطبقي المتوسط‪ ،‬السمحاق الطبقي‪ ،‬السمحاق على‬ ‫إرتفاعات مختلفة من الغلف الجوي‪.‬‬

‫تكون حركة المنطقة الفاصلة بين كتلتين هوائيتين بحيث يحل الهواء البارد محل الهواء‬ ‫الساخن تسمى بالجبهة الباردة والسحب المتكونة مع الجبهة الباردة تتغير تبعا للتي‪:‬‬ ‫أ ‪ -‬درجة الستقرار ودرجة عدم الستقرار‪.‬‬ ‫ب – كمية بخار الماء في الهواء الساخن‪.‬‬ ‫جـ ‪ -‬زاوية ميل الجبهة‪.‬‬ ‫وفى المتوسط فإن زاوية ميل الجبهة الباردة يكون أكبر من زاوية ميل الجبهة الساخنة‪،‬‬ ‫والسحاب المصاحبة للجبهة الباردة هي من النوع الركام‪ ،‬والركام المزني‪.‬‬

‫بصفة عامة يمكن تميز طريقتين‬ ‫لتكون السحب هما‪:‬‬ ‫السحب الركامية ‪Cumuloform‬‬ ‫‪ :Clouds‬وفيها تتجمع السحب في‬ ‫طبقات متراصة فوق بعضها البعض‬ ‫وعادة ما تكون منفصلة عن بعضها‬ ‫بمساحات صافية ويكون نموها‬ ‫الرأسي أكبر من الفقي وهى تتكون‬ ‫في الجو الغير مستقر‪.‬‬ ‫السحب الطبقية ‪Stratoform‬‬ ‫‪ :Clouds‬وفيها تتكون مكونات‬ ‫السحب في طبقات متراصة تغطى‬ ‫مساحة كبيرة من السماء ويكون‬ ‫اتساعها الفقي أكبر من نموها‬ ‫الرأسي وهى تتكون في الجو‬ ‫المستقر‪.‬‬

Cloud Types common cloud classifications Clouds are classified into a system that uses Latin words to describe the appearance of clouds as seen by an observer on the ground. The table below summarizes the four principal components of this classification system )Ahrens, 1994(. Latin Root

Translation

‫المعنى‬

Example

cumulus stratus cirrus nimbus

heap layer curl of hair rain

‫ركامى‬ ‫طبقى‬

fair weather cumulus

‫سمحاق‬ ‫مزن‬

altostratus cirrus cumulonimbus

‫تقسيم السحب طبقا للرتفاع من سطح الرض‬

‫يمكن تقسيم هذه السللت العشر من السحاب من حيث إرتفاع قاعدتها عن سطح الرض‬ ‫إلي ثلث مجموعات علما بأن إرتفاع قاعدة السحاب يقل كلما قربت من القطبين بينما يزيد‬ ‫هذا الرتفاع كلما قربت من خط الستواء وذلك أيا كانت سللتها أو أشكالها ‪.‬‬

‫أول‪ :‬مجموعة السحاب العالية الرتفاع‬ ‫‪:)High Clouds )CH‬‬ ‫تظهر قاعدة هذه المجموعة من السحاب في‬ ‫منطقة الشرق الوسط على إرتفاع أكبر من‬ ‫‪ 6‬كم فوق سطح الرض وتضم هذه‬ ‫المجموعة سللت سحب السمحاق (‪)Ci‬‬ ‫والسمحاق الركامى (‪ )Cc‬والسمحاق‬ ‫الطبقي ( ‪.)Cs‬‬

‫ثانيا‪ :‬مجموعة السحاب المتوسطة‬ ‫الرتفاع ‪Medium Clouds‬‬ ‫‪:))CM‬‬ ‫تظهر قاعدة هذه المجموعة من السحاب‬ ‫في منطقة الشرق الوسط على‬ ‫إرتفاعات تتراوح بين ‪ 6 ، 2‬كم فوق‬ ‫سطح الرض وتضم هذه المجموعة‬ ‫سللت سحب الركام المتوسط (‪)Ac‬‬ ‫والطبقي المتوسط (‪ )As‬والطبقي‬ ‫المزني (‪.)Ns‬‬

‫ثالثا‪ :‬مجموعة السحاب المنخفضة الرتفاع ‪:)Low Clouds )CL‬‬

‫تظهر قاعدة هذه المجموعة من السحاب في منطقة الشرق الوسط على‬ ‫الرتفاعات التي تقل عن ‪ 2‬كم من سطح الرض وتضم هذه المجموعة‬ ‫سللت سحب الركام الطبقي (‪ )Sc‬والطبقي ‪ ))St‬والركام ‪ ))Cu‬والركام‬ ‫المزني (‪.)Cb‬‬

‫مجموعة السحاب المنخفضة الرتفاع وذات المتداد الرأسى‬ Probably the most familiar of the classified clouds is the cumulus cloud. Generated most commonly through either thermal convection or frontal lifting, these clouds can grow to heights in excess of 39,000 feet )12,000 meters(, releasing incredible amounts of energy through the condensation of water vapor within the cloud itself.

‫سللت السـحب‬

‫يمكن تقسيم السحب من حيث سللتها إلي عشر سللت رئيسية وهى‪:‬‬ ‫‪ -1‬السمحاق‬ ‫‪ -2‬السمحاق الركامى‬ ‫‪ -3‬السمحاق الطبقي‬ ‫‪ -4‬الركام المتوسط‬ ‫‪ -5‬الطبقي المتوسط‬ ‫‪ -6‬الطبقي المزني‬ ‫‪ -7‬الركام الطبقي‬ ‫‪ -8‬الطبقي‬ ‫‪ -9‬الركام‬ ‫‪ -10‬الركام المزني‬

‫‪Ci‬‬ ‫‪Cc‬‬ ‫‪Cs‬‬ ‫‪Ac‬‬ ‫‪As‬‬ ‫‪Ns‬‬ ‫‪Sc‬‬ ‫‪St‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Cb‬‬

‫‪Cirrus‬‬ ‫‪Cirrocumulus‬‬ ‫‪Cirrostratus‬‬ ‫‪Altocumulus‬‬ ‫‪Altostratus‬‬ ‫‪Nimbostratus‬‬ ‫‪Stratocumulus‬‬ ‫‪Stratus‬‬ ‫‪Cumulus‬‬ ‫‪Cumulonimbus‬‬

C(:Cirrus ( ‫السمحاق‬

‫السمحاق الركامى‬ Cc(:Cirrocumulus (

‫السمحاق الطبقي ( ‪Cs (Cirrostratus‬‬ ‫سحب السمحاق الطبقي مع وجود هالة شمسية‬

‫الركامى المتوسط (‪Ac (Altocumulus‬‬

As (Altostratus ( :‫طبقى متوسط‬

Ns(Nimbostratus ( ‫الطبقى المزنى‬

Sc(Stratocumulus( ‫الركام الطبقى‬

St(:Stratus ( ‫الطبقي‬

Cu( :Cumulus ( ‫الركـــام‬

Cb(:Cumulonimbus ( ‫الركام المزني‬

‫الظواهر الضوئية المصاحبة للسحاب‬

‫الهالة ‪Halo:‬‬

‫هي ظاهرة ضوئية تكون على شكل حلقات‪ ،‬أقواس‪ ،‬بقع ضوئية حول‬ ‫الشمس أو القمر‪ ،‬وتحدث الهالة نتيجة لنكسار الضوء أو انعكاسه بواسطة‬ ‫بلورات الجليد العالقة في الجو وهذه الظواهر عندما تتكون نتيجة لنكسار‬ ‫أشعة الشمس ربما تشاهد ألوانا‪ .‬والهالة التي تحدث بواسطة القمر تكون دائما‬ ‫بيضاء‪ ،‬والنوع الغالب من الهالة هو حلقات ضوئية حول القمر أو الشمس‪.‬‬

‫الهالة عندما تكون زاوية البصر للراصد ‪22‬‬ ‫درجة مع شعاع الشمس أو القمر‬

‫الهالة عندما تكون زاوية البصر للراصد ‪ 46‬درجة‬ ‫مع شعاع الشمس أو القمر‬

‫الكليل ‪Corona‬‬ ‫هي عبارة عن مجموعة من الحلقات الضوئية الملونة تظهر حول قرص الشمس أو القمر‬ ‫على شكل مجموعات ضوئية متتالية من هذه الحلقات ( نادرا ما تزيد عن ثلثة‬ ‫مجموعات ) وغالبا ما تأخذ الحلقة الداخلية من هذه المجموعة اللون البنفسجي أو اللون‬ ‫الزرق أما الحلقة الخارجية فتأخذ اللون الحمر‪.‬‬ ‫ويمكن تميز الكليل عن الهالة بالطرق التالية‪:‬‬ ‫‪ -1‬ترتيب اللوان معكوس‪.‬‬ ‫‪ -2‬اتساع الكليل يكون عادة اصغر وبأنصاف أقطار متغيرة‪.‬‬

Rainbows ‫قوس قزح‬ A rainbow is an arc of concentric colored bands that develops when sunlight interacts with rain drops

A rainbow occurs when rain is falling in one portion of the sky and the sun is shining in another. For a rainbow to be seen, the sun must be behind an observer who is facing falling rain Sunlight is refracted as it enters a raindrop, which causes the different wavelengths )colors( of visible light to separate. Longer wavelengths of light )red( are bent the least while shorter wavelengths )violet( are bent the most.

If the angle between the refracted light and the normal to the drop surface is greater than a critical angle, the light reflects off the back of the drop. The critical angle for water )which would apply to raindrops( is 48 degrees )relative to the normal(. Therefore, if light strikes the back of a raindrop at an angle greater than 48 degrees, it will be reflected back. If the angle is smaller than 48 degrees, the light will simply pass on through.

The reflected light is refracted as it exits the drop. Violet light )bending the most( emerges at an angle of 40 degrees relative to the incoming sunlight while red light )bending the least( exits the drop at an angle of 42 degrees. Other colors of the rainbow leave a raindrop at angles somewhere in between. According to Descartes' calculations using laws of optics, the three stage refraction-reflection-refraction pattern that light undergoes when passing through a raindrop produces a concentration of outgoing rays along a line that is 42 degrees above the head of an observer's shadow. This concentration of light rays is the rainbow that we see.

Since only one color of light is observed from each raindrop, an incredible number of raindrops is required to produce the magnificent spectrum of colors that are characteristic of a rainbow

‫العواصـف الرعـدية ‪Thunderstorms‬‬ ‫س‪ 13‬عرف العواصف الرعدية ‪ Thunderstorms‬؟ مع ذكر العوامل الساسية‬ ‫لتكون العواصف الرعدية ؟‬ ‫ج‪ 13‬العواصـف الرعـدية ‪ :Thunderstorms‬العاصفة الرعدية هي ظاهرة‬ ‫كهربائية عبارة عن برق مصحوب برعد يحدث نتيجة التفريغ الكهربائي داخل سحب‬ ‫الركام المزني (‪ )Cb‬أو بين كتلة وأخرى من سحب الركام المزني وغالبا ما يصاحب‬ ‫العواصف الرعدية هطول من الذي يسقط على شكل رخات‪ .‬والبرق هو الظاهرة الجوية‬ ‫التي تدل على حدوث التفريغ الكهربي المصاحب للعواصف الرعدية وهو ضوء براق‬ ‫شديد اللمعان يظهر فجأة في السماء أما الرعد فهو الظاهرة الجوية التي تصاحب البرق‬ ‫وهو الهدير الحاد المفاجئ الذي يحدث نتيجة لهذا التفريغ‪ .‬هذا وقد يحدث في بعض‬ ‫الحالت رؤية البرق دون سماع صوت الرعد المصاحب له لبعد العواصف الرعدية ‪ ،‬ول‬ ‫تحدث العاصفة الرعدية في داخل سحابة الركام المزني إل عندما تكون هذه السحابة في‬ ‫عنفوان نضجها وإكتمالها حيث تكون مصحوبة بالتيارات الهوائية الصاعدة والتيارات‬ ‫الهوائية الهابطة العنيفة وهطول المطر والبرد وحدوث البرق والرعد وقد تظهر في مقدمة‬ ‫السحابة جزء اسطواني نتيجة الدوامات الهوائية الشديدة وتكون بمثابة إنذار بشدة العاصفة‬ ‫الرعدية‪.‬‬

‫العوامل الساسية لتكون العواصف الرعدية‪:‬‬ ‫‪ -1‬وجود عدم الستقرار وامتداده لرتفاع يسمح بتكوين سحب الركام‬ ‫المزني ((‪ Cb‬ووصول درجة الحرارة إلى أقل من درجة الصفر المئوي‬ ‫وبالتالي‪ ،‬تتوافر بلورات ثلجية في الجزء العلوي من هذه السحب ‪.‬‬ ‫‪ -2‬وجود كميات كافية من بخار الماء‪.‬‬ ‫‪ -3‬وجود القوة الدافعة التي تجعل الهواء يبدأ في الصعود إلى أعلي‪.‬‬

‫س‪ 14‬ما هى أنواع العواصف الرعدية ؟ مع شرح كل منها ؟‬ ‫ج‪ 14‬أنواع العواصف الرعدية‪:‬‬ ‫أ – عواصف رعدية حرارية أو العواصف الرعدية المصاحبة للكتل الهوائية‪ :‬وتتكون هذه‬ ‫العواصف عندما تتكون تيارات الحمل الناتجة عن التسخين الغير متساوي لسطح الرض‪،‬‬ ‫أو التيارات الصاعدة الناتجة عن مرور هواء بارد فوق أرض ساخنة‪ .‬وتتميز السحب‬ ‫الرعدية في هذه الحالة بأنها تكون علي شكل كتل منعزلة عن بعضها البعض وهذا النوع‬ ‫من العواصف الرعدية تبلغ ذروة نشاطها فوق اليابسة بعد الظهر وتقل ليل ولكنها تنشط‬ ‫فوق البحار ليل‪.‬‬ ‫ب ‪ -‬العواصف الرعدية المصاحبة للجبهات‪ :‬تتكون هذه العواصف نتيجة إرتفاع الهواء‬ ‫الساخن الرطب فوق سطح الجبهة الباردة أو المتحدة وتتميز سحب هذا النوع من العواصف‬ ‫بأنها تتكون من عدد كبير من السحب الرعدية المتجاورة الممتدة علي طول الجبهة‪.‬‬ ‫جـ‪ -‬العواصف الرعدية المصاحبة للتضاريس‪ :‬تتكون هذه العواصف نتيجة لصعود الهواء‬ ‫الساخن الرطب في جو له درجة عالية من عدم الستقرار على أسطح المرتفعات مثل‬ ‫الجبال والهضاب ويتميز هذا النوع من العواصف الرعدية بشدة خطورتها نتيجة لشدة‬ ‫التيارات الهوائية الصاعدة بها‪.‬‬

‫س‪ 15‬ما هو تأثير العواصف الرعدية على الرياح السطحية والضغط الجوي؟‬ ‫ج‪ 15‬تأثير العواصف الرعدية على الرياح السطحية والضغط الجوي‪:‬‬ ‫عند إقتراب العواصف الرعدية من أي مكان تنشط الرياح السطحية وتهب في‬ ‫إتجاه العاصفة وعند وصول العاصفة فوق المكان تغير الرياح فجأة إتجاهها في‬ ‫إتجاه عكس التجاه الول وتصاحبها هبات تزداد تحت السحابة وتثير الرياح‬ ‫العواصف الرملية المؤقتة ويصاحب إقتراب العاصفة الرعدية هبوط سريع‬ ‫مستمر في الضغط الجوى حيث إذا مرت العاصفة الرعدية وبعدت يبدأ الضغط‬ ‫الجوى في الرتفاع‪.‬‬

‫س‪ 16‬ما هى مراحل تكوين العواصف الرعدية؟ مع شرح كل منها؟‬ ‫ج‪ 16‬مراحل تكوين العواصف الرعدية‪ :‬يمكن تقسيم مراحل تكوين العواصف‬ ‫الرعدية إلي ثلث مراحل هي‪:‬‬

‫‪-1‬مرحلة النمو‪ Cumulus Stage :‬تبدأ السحب في التكوين نتيجة لصعود‬ ‫التيارات الهوائية الصاعدة إلى أعلي في جو غير مستقر لرتفاع كبير مكونة سحب‬ ‫ركامية وتتميز هذه المرحلة بوجود تيار صاعد في السحابة قد تصل سرعته إلى‬ ‫حوالي ‪ 8‬عقدة مع وجود تيارات جانبية على جوانب السحابة من أسفل السحابة إلى‬ ‫قمتها‪.‬‬ ‫‪Starts with a warm plume of rising air.‬‬ ‫‪The updraft velocity increases with‬‬ ‫‪height.‬‬ ‫‪Entrainment pulls outside air into the‬‬ ‫‪cloud.‬‬ ‫‪Supercooled water droplets are carried‬‬ ‫‪far above freezing le‬‬

‫‪ -2‬مرحلة النضج‪Mature Stage :‬‬ ‫يستمر التيار الصاعد إلي أعلي وتستمر عملية التكثف مكونة قطرات الماء أو بلورات‬ ‫الجليد وتبقى معلقة في الهواء الصاعد حتى يصبح وزنها أكبر من أن يحمله التيار الهوائي‬ ‫الصاعد فتسقط ساحبة الهواء معها إلى أسفل ‪ ،‬وينشأ عن ذلك تيار هوائي هابط ينزل خلل‬ ‫السحابة من خلل قاعدتها وتتميز هذه المرحلة بوجود تيار هوائي صاعد وتيار هوائي‬ ‫هابط ‪.‬‬ ‫‪The heaviest rains occur.‬‬ ‫‪The downdraft is initiated by‬‬ ‫‪frictional drag of the raindrops.‬‬ ‫‪Evaporative cooling leads to‬‬ ‫‪negative buoyancy.‬‬ ‫‪The top of the cloud approaches‬‬ ‫‪tropopause and forms anvil top‬‬

Dissipating Stage :‫مرحلة الضمحلل‬.1 ‫تحدث هذه المرحلة عندما تصبح التيارات الهوائية الصاعدة هامشية بالنسبة‬.2 .‫للتيارات الهوائية الهابطة‬ The downdraft takes over entire cloud. The storm deprives itself of supersaturated updraft air. Precipitation decreases. The cloud evaporates

‫س‪ 17‬اشرح كيفية توزيع الشحنات الكهربائية داخل سحابة رعدية ؟‬

‫ج‪ 17‬توزيع الشحنات الكهربائية داخل سحابة رعدية‪:‬‬ ‫من المعروف أن السطح الخارجي لقطرات الماء يكون محمل بشحنات كهربائية سالبة‬ ‫والطبقة التي أسفل السطح الخارجي للقطرات مباشرة تكون محملة بشحنات كهربائية‬ ‫موجبة وخلل العواصف الرعدية الشديدة فإن قوى الحتكاك تزيل الطبقة الخارجية‬ ‫لقطرات الماء‪.‬‬

‫بذلك يحدث فصل للشحنات ولقد أوضحت الدراسات والبحاث أن توزيع الشحنات‬ ‫الكهربائية داخل السحب الرعدية يكون كما يلي ‪:‬‬ ‫أ ‪ -‬منطقة شحنات موجبة عند قمة السحابة‪.‬‬ ‫ب ‪ -‬تتركز الشحنات السالبة في منطقة مركز السحابة‪ .‬كذلك أسفل منطقة الشحنات‬ ‫السالبة غالبا ما يوجد منطقة محدودة من الشحنات الموجبة‪.‬‬ ‫وعندما يصل فرق الجهد الكهربي بين سحابتين متجاورتين أو بين السحابة‬ ‫والرض أو بين أجزاء السحابة الواحدة إلى قيمة معينة يحدث تفريغ كهربائي (البرق)‬ ‫أما الرعد فهو الصوت الناتج عن التفريغ الكهربائي ‪ ،‬وحيث أن البرق يسير بسرعة‬ ‫الضوء والرعد يسير بسرعة الصوت ‪ ،‬لذلك يشاهد البرق أول ثم يسمع الرعد بعد ذلك‪.‬‬

‫س‪ 18‬ما هو الطقس المصاحب للعواصف الرعدية ؟‬ ‫ج‪ 18‬الطقس المصاحب للعواصف الرعدية‪:‬‬ ‫عندما يبدأ الهطول داخل سحابة الركام المزني في التجمع والسقوط ‪،‬‬ ‫تتكون التيارات الهابطة نتيجة لسقوط العداد الكبيرة من جزئيات المطر خلل‬ ‫الهواء‪ .‬وهذا الهواء الهابط تكون درجة حرارته أقل من درجة حرارة الوسط‬ ‫المحيط لن الهواء الهابط في هذه الحالة يسخن بمعدل تزايد حراري ذاتي مشبع‬ ‫في حين يكون التزايد الحراري للوسط المحيط أكبر قليل عن معدل التزايد‬ ‫الحراري المشبع‪.‬‬

‫عموما فإن التغيرات في الطقس عند إقتراب عاصفة رعدية هي‪:‬‬ ‫سحب داكنة من الركام المزني‪.‬‬ ‫تدهور في ضوء النهار‪.‬‬ ‫سكون مفاجئ وعادة ما تكون الرؤية حسنة‪.‬‬ ‫ومضات من البرق‪.‬‬ ‫رعد ( أحيانا ل يمكن سماعه نتيجة للنكسار)‪.‬‬ ‫أنواء شديدة وعنيفة‪.‬‬ ‫رخات شديدة من المطر‪.‬‬ ‫رؤية سيئة للغاية خلل الرخات من المطر‪.‬‬ ‫زيادة غير منتظمة في الرطوبة النسبية قد تصل إلى ‪. %100‬‬ ‫يصاحب العواصف الرعدية في معظم الحوال سقوط البرد‪.‬‬ ‫إنخفاض مفاجئ في درجة حرارة الهواء قد يصل إلى ‪ °10‬س‪.‬‬ ‫العواصف الرعدية قد تستمر من نصف ساعة إلى ساعة ولكن في المناطق المدارية‬ ‫قد تصل إلى ساعتين‪.‬‬

‫توزيع الشحنات الكهربائية داخل السحابة الرعدية‬

‫س‪ 19‬أكتب بالتفصيل ما تعرفة عن الترنادو؟‬ ‫ج‪ 19‬تكون الترنادو بالقرب من سحب الركام المزني‪:‬‬ ‫الترنادو عبارة عن منخفض جوي صغير جدا عنيف ذات رياح قوية‬ ‫دوارة مصحوبة بمحور رأسي ممتد إلى أسفل من قاعدة سحب الركام المزني‬ ‫وغالبا ما تصل إلى الرض وقطرة يتراوح من عدة مئات من المتار إلى‬ ‫كيلو متر‪ .‬سرعة الرياح حوله قد تصل إلى ‪ 250‬عقدة ويسير بسرعة ما بين‬ ‫‪ 30 – 10‬عقدة ‪ ،‬وهذا يسبب دمارًا للمنطقة التي يمر بها نتيجة للتيارات‬ ‫الهوائية الصاعدة العنيفة ‪ ،‬وهو ل يستمر في حركته إلى مسافات كبيرة ولكن‬ ‫يقطع مسافات صغيرة ‪.‬‬

‫وتبدأ الحركة الولى الدوامية الرأسية إلى أعلي والتي تسبب تكون‬ ‫الترنادو عندما تتقابل التيارات الهوائية الهابطة العنيفة المبتعدة من مركز‬ ‫السحابة الرعدية مع الهواء الصلي في المنطقة ‪ ،‬ويكون أكبر تقارب لهما‬ ‫بالقرب من يمين مسار العاصفة الصلية ‪ ،‬ولقد أوضحت الدراسات‬ ‫والبحوث والستنتاجات أن الترنادو يميل إلى التكون على يمين مسار‬ ‫العاصفة الم (سحابة الركام المزني القديمة) ‪ ،‬كما ينشأ نتيجة لذلك سحابة‬ ‫ركامية مزنية جديدة تكون مصاحبة للترنادو ويتدلى منها قمع إلى سطح‬ ‫الرض ‪ ،‬وإذا حدث الترنادو فوق البحر يسمى بالشاهقة المائية‬

‫الشاهقة المائية‬

‫الهطول‬ ‫الهطول هو مصطلح يطلق على جميع أنواع المكونات المائية‬ ‫الساقطة من السحاب مثل المطر‪ ،‬الثلج‪ ،‬البرد‪ ،‬الثلج المتجمع‬ ‫ومشتقاته‪ .‬والهطول هو نهاية دورة حياة بخار الماء عندما ل‬ ‫يستطيع الهواء الصاعد أن يحمل مكونات السحاب فتسقط إلى‬ ‫الرض‬

‫س‪ 10‬عرف الهطول؟ مع ذكر وشرح طرق تكون الهطول؟‬ ‫ج‪ 10‬ثالثا ‪ :‬الهطول‪ :‬الهطول هو مصطلح يطلق على جميع أنواع المكونات المائية‬ ‫الساقطة من السحاب مثل المطر‪ ،‬الثلج‪ ،‬البرد‪ ،‬الثلج المتجمع ومشتقاته‪ ،‬والهطول هو‬ ‫نهاية دورة حياة بخار الماء عندما ل يستطيع الهواء الصاعد أن يحمل مكونات‬ ‫السحاب فتسقط إلى الرض‪.‬‬ ‫طرق تكون الهطول‪ :‬يتكون الهطول عندما ل يستطيع الهواء الصاعد أن يحمل‬ ‫مكونات السحابة لزدياد حجم قطرات الماء أو بلورات الجليد‪ ،‬وتوجد ثلث نظريات‬ ‫لتفسير أسباب الهطول وهى‪:‬‬ ‫نظرية التجمع ( تجميع قطرات الماء)‪ :‬عندما تصطدم قطرات الماء المختلفة الحجم‬ ‫والسرعة داخل السحابة تتحد مكونة قطرات كبيرة الحجم‪ ،‬وعندما يصل حجم‬ ‫قطرات الماء وكتلتها إلى درجة ل يستطيع الهواء الصاعد على حملها تأخذ في‬ ‫السقوط وأثناء سقوطها داخل السحابة فإنها تصطدم ببعض قطرات الماء الصغيرة‬ ‫التي تقابلها في الطريق ويكبر حجمها وتستمر في السقوط‪.‬‬

‫يحدث الهطول نتيجة لتكثف قطرات الماء لوجود نويات تكثف عملقة‪ :‬مثل ملح‬ ‫الطعام ونظرا لكبر حجمها فإن هذه النويات تكون قطرات ماء داخل السحابة كبيرة‬ ‫الحجم لدرجة أنها تسقط أسرع من مكونات السحابة العادية‪.‬‬ ‫نظرية نمو بلورات الجليد‪ :‬توجد داخل السحابة في درجات الحرارة ما بين ‪ْ 12 -‬‬ ‫س ‪ ْ 40- ،‬س قطرات ماء فوق مبردة بجانب بلورات الجليد‪ .‬وحيث أن ضغط بخار‬ ‫الماء المشبع لقطرات الماء المبردة أكبر من ضغط بخار الماء المشبع لبلورات الجليد‬ ‫( عند أي درجة حرارة أقل من درجة حرارة الصفر المئوي) لذلك يتبخر جزء من‬ ‫قطرات الماء فوق المبردة ويتكثف على بلورات الجليد فيكبر حجمها لدرجة ل‬ ‫يستطيع الهواء حملها فتأخذ في السقوط وأثناء سقوطها داخل السحابة تتحد مع‬ ‫قطرات الماء الصغيرة وبلورات الجليد فيزداد حجمها ويتكون الثلج أو الشرائح‬ ‫الثلجية‪ .‬ول يصل هذا الثلج بحالته المتجمدة إلى سطح الرض إل إذا كانت درجة‬ ‫حرارة الهواء الذي يسقط خلله حتى سطح الرض أقل من درجة حرارة الصفر‬ ‫المئوي‪.‬‬

‫س‪ 11‬ما هى أشكال الهطول؟ مع شرح كل منها؟‬ ‫ج‪ 11‬أشكال الهطول‪ :‬يسقط الهطول على عدة أشكال تتوقف على نوع‬ ‫السحاب الساقط منها وعلى الحالة الجوية وتشمل الشكال التالية‪:‬‬ ‫‪ -1‬هطول متواصل‪ :‬يسقط بصفة متصلة خلل فترات ل يتوقف فيها عن‬ ‫السقوط‪ ،‬وهو يسقط من السحب الطبقية التكوين‪.‬‬ ‫‪ -2‬هطول متقطع‪ :‬يسقط بصفة متقطعة خلل فترة من الزمن يتوقف خللها‬ ‫عن السقوط بعض الوقت ويسقط من السحب الطبقية التكوين‪.‬‬ ‫‪ -3‬رخات من الهطول‪ :‬يسقط فجأة وبشدة لفترة من الزمن يتوقف خللها‬ ‫لبعض الوقت من السقوط وهي تسقط من السحب الركامية‪.‬‬

‫س‪ 12‬ما هى أنواع الهطول؟ مع شرح كل منها؟‬ ‫ج‪ 12‬أنواع الهطول‪ :‬يمكن تمييز أنواع الهطول بالرجوع إلى كتاب الطلس الدولي للسحاب‬ ‫وكتب الظواهر الجوية المائية وأنواع الهطول هي‪:‬‬ ‫‪-1‬المطر ‪ :Rain‬هطول مائي على هيئة قطرات مائية قطرها أكبر من ‪ 0.5‬ملليمتر ‪ ،‬ويسقط‬ ‫المطر على شكل رخات من سحب الركام والركام المزني وفى حالت قليلة من سحب الركام‬ ‫الطبقي‪ .‬ويسقط المطر على شكل متواصل أو متقطع من سحب الطبقي المتوسط السميك ومن‬ ‫المزني الطبقي‪ .‬وعندما تتجمد قطرات المطر (عند درجة الحرارة تحت الصفر المئوي) فور‬ ‫إصطدامها بالرض‪ ،‬أو الجسام فوق سطح الرض يتكون المطر المتجمد‪.‬‬ ‫‪Rain: Falling drops of water larger than 0.02 inch in diameter. In‬‬ ‫‪forecasts, "rain" usually implies that the rain will fall steadily over a‬‬ ‫‪.period of time‬‬ ‫‪ -2‬الرذاذ ‪ :Drizzle‬هطول غير متواصل على شكل قطرات مائية دقيقة يقل قطرها عن‬ ‫‪ 0.5‬ملليمتر‪ ،‬ويسقط من سحب الطبقي‪ .‬والرذاذ المتجمد هو رذاذ سائل درجة حرارته أقل من‬ ‫الصفرالمئوي ويتجمد فور إصطدامه بالرض أو بالجسام فوق سطح الرض‪.‬‬ ‫‪Drizzle:Falling drops of water smaller than 0.02 inch in diameter.‬‬ ‫‪They appear to float in air currents, but unlike fog, do fall to the‬‬ ‫‪.ground‬‬

‫ هطول من بلورات جليدية متفرقة تسقط أحيانا من سحب الركام‬: Snow ‫الجليـــد‬-3 ‫ وقد يسقط على شكل هطول متواصل أو متقطع من‬،‫والركام المزني على شكل رخات‬ .‫سحب الطبقي المزني أو الطبقي المتوسط الكثيف وفى أحيان نادرة من الركام الطبقي‬ Snow:Falling ice composed of crystals in complex hexagonal forms. Snow forms mainly when water vapor turns directly to ice without going through the liquid stage, a .process called sublimation ‫ حبيبات من الجليد البيض الغير شفاف وهى‬:Snow pellets ‫ كريات جليدية‬-4 ‫ وهى هشة وقد تتكسر عندما‬.‫ ملليمتر‬2.5 ‫إما كروية أو مخروطية وقطرها حوالي‬ ‫ وتسقط على شكل رخات من الركام والركام المزني وقد يسقط‬.‫تصطدم بسطح الرض‬ .‫من الركام الطبقي‬ Snow pellets: White, opaque ice particles that form as ice crystals fall through cloud droplets that are below freezing but still liquid )supercooled(. The cloud droplets freeze to the crystals forming a lumpy mass. Scientists call snow pellets "graupel." Such pellets falling from thunderstorms are often ".called "soft hail

‫‪ -5‬حبيبات جليدية ‪ :Snow grains‬حبيبات من الجليد البيض غير‬ ‫الشفاف سطحية الشكل أو مستطيلة وقطرها أقل من ‪ 1‬ملليمتر وعندما تصطدم‬ ‫بسطح الرض فإنها ل تتكسر وتسقط بكميات صغيرة جدا‪ ،‬أغلبها من السحاب‬ ‫الطبقي‪.‬‬ ‫‪Snow grains: Very small snow crystals. The ice‬‬ ‫‪.equivalent of drizzle‬‬ ‫‪ -6‬كريات ثلجية ‪ :Ice pellets‬جسيمات كروية أو غير منتظمة من الثلج‬ ‫الشفاف يقل قطرها عن ‪ 5‬ملليمتر وتسقط على شكل رخات من سحب الركام‬ ‫المزني أو على شكل هطول متقطع أو مستمر من المزني الطبقي أو الطبقي‬ ‫المتوسط‪.‬‬ ‫‪ -7‬منشورات ثلجية ‪ :Ice prisms‬عبارة عن بلورات ثلج تسقط على‬ ‫شكل إبر أو صفائح أو رقائق وغالبا ما تكون رقيقة لدرجة أنه يظهر أنها عالقة‬ ‫في الجو وتسقط من سحاب الركام الطبقي‪.‬‬

5 ‫ هطول من كرات أو قطع من الثلج يتراوح قطرها من‬:Hail ‫ البرد‬-8 ‫ وقد يزداد القطر عن ذلك ويتكون‬.)‫ ملليمتر ( كرات البرد‬50 ‫ملليمتر إلى‬ ‫البرد من طبقات متبادلة من الجليد الشفاف والغير شفاف سمك كل طبقة على‬ ‫ ملليمتر ويسقط البرد من سحب الركام المزني على شكل رخات‬1 ‫القل‬ .‫ويصاحبه عموما العواصف الرعدية‬ Hail: Falling ice in roughly round shapes at least 0.20 inch in diameter. Hail comes from thunderstorms and is larger than sleet. Hailstones form when upward moving air -- updrafts -- in a thunderstorm keep pieces of graupel from falling. Drops of supercooled water hit and freeze to the graupel, causing it to grow. When the balls of ice become too heavy for the updrafts to continue supporting them, they fall as hailstones. Sleet, in contrast, consists of raindrops that freeze on .the way down

‫البرد‬