مراحل تكوين السحاب ونزول المطر
المياه
يتميّز كوكب الأرض بوجود الماء عليه، وتُشكّل المياه نسبة 71% من مساحة الأرض. ورغم أنّ ثلثيّ الأرض من الماء إلا أنّه عند انقطاع الأمطار عن اليابسة يختلّ التّوازن ويتدمّر النّظام البيئيّ عليه. فالأمطار هي إحدى أهمّ عناصر الحياة على كوكب الأرض ومن دون لا وجود للحياة، لذلك فاستمرار نزول المطر يجب أن يكون دون انقطاع، وهذه الظاهرة تسمى دورة الماء في الطبيعة.[1] ويشكل الماء العامل الأساسيّ في نمو الحياة وازدهارها، كما أنّه يدخل في التّفاعلات الكيميائيّة والحيويّة.
الغيوم
الغيوم أو السّحاب هي تجمّع جُزيئات الماء بحالاتها المُختلفة؛ غازيّة، أو سائلة، أو صلبة في الجو، وبارتفاعات مُختلفة في طبقة التّروبوسفير، وتكون ألوان الغيمة مُختلفة تتدرّج من الأبيض النقيّ إلى الرماديّ الغامق، وهذا حسب كثافة جُزيئات الماء فيها، وتتغيّر أشكالها فهي عشوائية لا قاعدة لها، ويمكننا رؤية السُّحُب بالعين المُجرّدة، ويمكن اعتبار أن تكون السُّحُب هي شكل من أشكال الحياة على الأرض، والتي تتمّ بوجود الشّمس كعامل مُساعد، فبسبب الشّمس تتكوّن السُّحُب والغيوم بأحجامها وأشكالها، حتى تتلاشى.[1]
تتلاشى الغيوم عندما تهطل الأمطار؛ حيث تتصادم الغيوم أو تصل إلى أقصى قدرتها على احتمال الأوزان؛ فتتساقط جُزيئات الماء السّائلة على شكل مطر، أو صلبة على شكل بَرَد، أو على شكل قطنيّ ناعم كالثّلج، وهنا تصبح دورة الحياة أكثر وضوحاً، وفي هذا المقال تلخيصاً لهذه المراحل.
مراحل تكون السحاب ونزول المطر
تمرّ ظاهرة سقوط الأمطار بالمراحل الآتية:[2]
- التبخر: وهي عمليّة تحوّل الماء من حالته السّائلة إلى الغازيّة نتيجة ارتفاع درجة حرارته. وما يحدث للمياه يكون نتيجة ارتفاع درجة حرارة المسطّحات المائيّة كالمحيطات بشكل خاص والأنهار والبحيرات بفعل حرارة الشّمس، حيث تتبخّر جزيئات الماء ثمّ تتصاعد إلى الأعلى بواسطة وزنها الثّقيل نتيجة ارتفاع حرارتها، وبواسطة التّيارات الهوائيّة الصّاعدة. ويكون 90 % من الماء المتبخر عن كوكب الأرض قادم من المحيطات.
- التّكاثف: وهي عمليّة تحوّل الماء من حالته الغازية إلى السّائلة نتيجة انخفاض درجة حرارته. وتصل جُزيئات بخار الماء الصّاعدة إلى حدٍّ مُعيّن غالباً ما يكون في طبقة التّروبوسفير، ويمكن أن تمتدّ إلى بداية طبقة السّتراتوسفير. وبمجرّد وصول جُزيئات الماء إلى هذه الطبقة تبدأ درجة الحرارة بالانخفاض،ّ فتنخفض حرارة الماء وبالتّالي تبدأ جُزيئات الماء بفقدان حرارتها، فيتحول بخار الماء إلى سائل، ويتكاثف الماء على شكل غيوم. ومن شروط تكوّن هذه الظّاهرة تغيّر درجة الحرارة، وتوفّر هواء مُشبع ببخار الماء، وتوفّر أنوية للتّكاثف.
- هطول الأمطار: بعد أن تتكوّن السُّحُب تبدأ بالحركة في السماء متنقّلةً من مكان إلى آخر بواسطة التيّارات الهوائيّة، ويمكن أن تنتقل رأسيّاً حسب وزنها وكثافتها، وبمرور الغيوم بمناطق باردة تبدأ جُزيئات الماء بالاتّحاد مع بعضها البعض، وبذلك تكون الجُزئيات أكبر حجماً، هذه الجُزيئات الضّخمة بالنسبة للغيمة لا تكون مُستقرّةً، وبسبب وزنها تكون مُهدّدةً بالسقوط، فيحدث الهطول عند مرور الغيمة مثلاً بمرتفعات عالية، فتكون كمصدّات للأمطار، أو يمكن أن تتبلور الجُزيئات لتشكّل بلوراتٍ من الثّلج، وأيضاً تتراكم عليها بلورات الماء حتى تثقل وتسقط، وعن طريق ذلك يحدث المطر بأشكاله. والمطر أنواع: كمطر التّضاريس الذي ذُكِرَ من قبل، ومطر الأعاصير عند التقاء الغيوم وتصادمها معاً، ومطر التيّارات الصّاعدة
غالباً ما يتبع الجو المُغبرّ تساقطٌ للأمطار؛ هذا لأنّ الجو المُغبّر يؤدّي إلى وصول ذرّات الغبار إلى الغيوم، وبالتّالي تكاثف جزيئات الماء فوق هذه النّواة، ومن ثم تساقطها بفعل وزن الماء والغبار معاً، وهذه هي طريقة الاستمطار؛ حيث تقوم الطّائرات بنفث الأنوية، وهي عادة يوديد الفضة لتشكّل أنوية للأمطار، وتحثّ الغيمة على لفظ الماء منها..[1]
أشكال الهطل
تتعدّد أشكال الهطل وتختلف باختلاف درجة الحرارة، فإن المطر يتكوّن عندما تكون درجة الحراة أعلى من الصّفر المئوي بقليل، في حين يتكوّن الثّلج عند انخفاض درجة حرارة الهواء إلى ما دون الصّفر بقليل، أما عند ارتفاع بخار الماء إلى أعلى في طبقات الجو العليا، فإن درجة الحرارة تنخفض بسرعة إلى ما دون الصفر بكثير.[3]
أشكال الأمطار على الأرض
عند سقوط الأمطار على الأرض تتحوّل لأشكال مُختلفة حسب تضاريس المكان ودرجة حرارته؛ فعند سقوط الأمطار على منطقة ترابية ينتقل جزء كبير منها لباطن الأرض التي تتسرّب من خلال مسامات التربة وتسمى هذه المياه بالمياه الجوفيّة، وتكون هذه المياه بالغالب غير مالحة وصالحة للشّرب لأنها قادمة من المطر مباشرة، ولو تساقطت الأمطار على مناطق جبلية ووديان فإنها تتحوّل لأنهار وسيول جارية تتحرك نحو أنهار رئيسة أو إلى المحيطات، كما أنّه في مناطق الغابات والأشجار تستفيد هذه الأشجار من مياه الأمطار بشكل كبير لتخزين الماء والعناصر الغذائية فيها، في المناطق الجليديّة تتحول الأمطار إلى جليد، وتستحوذ أنتاركتيكا على 90% تقريباً من الجليد الموجودة في العالم، والباقي في جرينلاند.[2]
أضرار الأمطار
قد يعتقد البعض أن المطر دائماً يأتي بالخير والفائدة، لكن أشكال كثيرة من المطر قد لا تكون كذلك، ومن هذه الأشكال الفيضانات التي تحدث أحياناً نتيجة هطول الأمطار بكميّات كبيرة على منطقة ما لمدّة زمنيّة طويلة، ممّا يُسبّب الدّمار للمدن والحياة بشكل عام. وقد تُسبّب الأمطار انهيارات أرضيّة نتيجة سقوطها بشكل مُتواصل على المناطق الجبليّة والترابيّة، ممّا يؤدّي لدفن المدن تحت هذه الأتربة والصّخور المُنهارة كما يحدث سنوياً في الصين. أما المطر الحمضيّ فيأتي بسبب سلوك الإنسان الخاطئ في إطلاق غازاتٍ سامّة في الجو، مثل أكاسيد الكبريت والنّيتروجين الناتجة عن المصانع واحتراق الوقود.[4]
المراجع
- ^ أ ب ت "دورة الماء بالطبيعة"، المدرسة العربية.
- ^ أ ب "ما هي دورة الماء؟"، USGS. بتصرّف.
- ↑ لين عرفات، يانا الكيلاني، فداء عودة وآخرون (2015)، العلوم الجزء الثاني للصف الخامس (الطبعة الأولى)، عمّان: وزارة التربية والتعليم الأردنية، صفحة 14.
- ↑ "الأمطار الحمضية و تأثيراتها"، The Beehive.
