ابرها
ابر و تعريف آن:
ابر از مليونها قطرات ريز آب يا قطعات ريز يخ كه در آتمسفر و بالاي سطح زمين بطور معلق قرار دارند تشكيل شده است.
در داخل اين ذرات ريز ميكروسكوپي آب يا يخ ممكن است ذرات ريز –خاكستر –نمك يا دود باشد كه به نام هسته هاي مركزي اي ذرات خوانده ميشود .قطر هسته هاي مركزي بين 002 /0 تا 12 % ميليمتر است اين ذرات بوسيله جريانات هوا به آرامي از يك نقطه به نقطه ديگر و باسرعت حدود 15 /0 كيلومتر در ساعت منتقل ميشوند .
مطابق باتعريف سازمان هوا شناسي جهاني WMO تعريف ابر چنين است :
توده انبوهي از اجزا بسيار كوچك و قابل رويت از آب يا يخ و يا آب و يخ معلق در هوا را ابر ميگويند.
ابر در واقع نشانگاه آسمان براي مشاهده عيني ا زنحوه تغييرات جو و آب موجود در آن است .
شناخت ابر و تغيرات آن كمكي است فراوان در شناخت جو و تغييرات مربوط به آن و اغلب مباحث انجام شده در مورد آب و هوا يعني WEATHER مترادف است بابحث د رمورد تشكيل ابر كه همواره باتغييرات جو همراه است . قبل از توضيح بيشتر بايستي خاطر نشان كرد كه اختلاف ابر بامه در ارتفاع كف آن است بدينقرار كه كف مه ميباستي كمتر از 50پا يا 16 متر از زمين باشد . اگر ابري كوهستان را پوشانده باشد براي ناظري كه در پايين كوهستان قرار دارد آنجا را پوشيده از ابر ميبيند ولي براي ناظري كه داخل منطقه باشد خود را داخل مه مي بيند د راين صورت ميتوان گفت كه مه ابري است كه در نزديك زمين يا چسبيده به زمين تشكيل ميشود.
ابرها ممكن است از بخار آب و كريستالهاي يخ و يا فقط از كريستالهاي يخ تشكيل شده باشد . شناخت انواع ابرها –طبقه بندي – نام – نحوه تشكيل و علائم مشخصه آنها براي خلبانان به منظور طرح پرواز و هدايت به ايمني پرواز داراي اهميت زياد ي است آگاهي به اين نوع اطلاعات اساس استفاده از نقشه هاي سينوپتيكي سطح زمين و نقشه هاي پيش بيني هوا شناسي ميباشد . خلبانان باداشتن معلومات لازم درباره ابر ميتوانند ابرهائيكه هنگام پروا ز در مقابل خود مشاهده مينمايند پيش بيني لازم در مورد وضيعت آينده پرواز خود رابنمايند همچنين خلبان بانظاره وديد باني بر حركت ابرها ميتوانند اطلاعاتي د رمورد جهت و سرعت باد در ارتفاعات را استنتاج نمايد.
مضافا بر آنكه اگر يك خلبان بتواند مشاهدات انجام شده درباره در هنگام پرواز يا پس از فرود به مراكز هوا شناسي گزارش نمايد اين گزارشات اطلاعات ارزشمندي براي خلبانهاي ديگر در پرواز هاي آينده نزديك خواهد بود.نحوه تشكيل ابر:
هوا نميتواند تمامي بخار آب موجود در خود را نگهداري كند لذا باحركت هوا به سمت بالا موجود متراكم شده و ذرات ريز و غير مرئي آن به قطرات بسيار ريز و قابل رويت آب يا ذرات ريز و برف و يخ تبديل ميشوند ، سه شرط اساسي براي تشكيل ابر در مورد نظر است .
1-بخار آب موجود بايستي به مقدار كافي باشد .
2- بايستي حتما عمل تبرير انجام شود . COOLING PROCESS
3-بايستي حتما هسته ها ي تراكم يا هسته هايي كه قطرات آب بتوانند د ر اطراف آن هسته ها شكل گيرند وجود داشته باشند .
براي سرد شدن هوا و تشكيل ابر چندين فرايند وجود دارد :
الف : سرد شدن بخار آب بر اثر فرايند جابجايي عمودي . CONVECTIVE COLLIN
ب : برودت مكانيكي يا سرد شدن بخار آب د ر اثر گسترش هوا به قسمتهاي فوقاني . MECHANICAL COLLING
ج: برودت تششعي يا سرد شدن در اثر تششعات موجود. RADIATION –COOLING
سه مرحله عمل فوق به ترتيب مورد بحث قرار ميگيردند:
سرد شدن در اثر عمل جابجايي عمودي : CONVECTIVE COLLING
صعود يك بسته هوا در آتمسفر به سبب گرماي ايجاد شده در سطح زمين را عمل جابجايي حرارتي THERMAL CONVECTION گويند .
اگر يك بسته هوا گرم شود ، دانستيه آن نسبت به محيط كمتر شده و در نتيجه بسته هوا بسمت بالا صعود مينمايد .
پس از صعود دماي آن كاهش يافته و اين عمل تا آنجا ادامه ميابد كه دماي بسته هوا و محيط باهم برابر شود و يا آنكه دماي محيط بيشتر از دماي بسته هوا باشد در اين موقع است كه عمل CONVECTION ( صعود هوا به سمت بالا ) متوقف شده و ابرهاي كومولوفرم CUMOLUFORM يا ابرهاي جوششي تشكيل ميشود كف اين ابرها برابر باارتفاعي است كه عمل اشباع بسته هوا شروع شده و سقف يا TOP ابر برابر باارتفاعي است كه دماي بسته هوا برابر يا كمتر از دماي اطراف ميباشد.
برودت مكانيكي : MECHANICAL – COOLING
برودت مكانيكی بر دو نوع مي باشد :
اورو گافيك
جبهه اي
برودت مكانيكي اورو گرافيك :
اگر هواي مرطوب در اثر جريان باد به سمت بالاي كوهها و تپه ها حركت كند ابر تشكيل ميشود نوع ابر تشكيل شده بستگي به افت درجه حرارت باارتفاع يا LA PS – RAIE =L.R
اگر ميزان L.R محيط يعني ميزان افت درجه حرارت باارتفاع محيط كم باشد نوع ابرهاي تشكيل شده بصورت ابرهاي پوششي يا STRATOFORM خواهد بود .
اگر ميزان L .R يا افت درجه حرارت باميزان محيط شديد باشد يعني اينكه ميزان افت درجه حرارت باارتفاع در محيط اطراف زياد باشد نوع ابرهاي تشكيل شده بصورت ابرهاي جوششي يا CUMULOFORM خواهد بود.
برودت جبهه اي :
برودت جبهه اي در اثر شيب جبهه اي ايجاد شده بين دو توده هوا تشكيل ميشود فرض ميشود دو توده هوا كه هر يك داراي مشخصات ويژه خود هستند نزديك هم قرار گيرند.
باتوجه به اختلاف دانسيته موجود ،اين دو توده هواي گرم را كه داراي دانسيته كمتري است به سمت بالاي توده هواي سرد حركت ميدهد .وجه مشترك اين دو توده هوا را سطح جبهه اي باجبهه دو توده هوا گويند (در مبحث جبهه ها مفصلا در اين مورد بحث خواهد شد ) حال اگر توده هواي گرم به آرامي بالاي توده هواي سرد بلغزد د راين صورت توده هوا به صورت آدياباتيكي يعني بدون انتقال دما به محيط خارج سرد ميشود تا آنكه به درجه يا نقطه شبنم خود برسد د ر اين صورت ابرهاي پوششي يا STRATIFORM تشكيل ميشود از طرف ديگر هنگامي كه هواي سرد ،هواي گرم را از پايين بسمت بالا سريعا حركت دهد در اين صورت ابرهاي جوششي يا
CUMULUFORM در اثر تراكم شديد هواي گرم هنگام صعود سريع آن تشكيل ميشود.
برودت تشعشعي :
زمين هنگام شب باطول موج بلند تشعشعات شبانه انجام ميدهد در اين صورت برودت زميني به سرعت انجام ميشود توده هواي مجاور زمين در اثر تشعشعات زميني نه تنها گرم نشده بلكه در اثر مجاورت باسطح زمين دماي خود را از دست داده و سرد ميشود اين ارتباط هوا بازمين باعث كاهش دماي آن در نزديكي سطح زمين دماي خود را از دست داده و سرد ميشو د و در نتيجه يك سطح وارونگي INVERSION حرارتي ايجاد ميشود ، اگر دماي هواي فوق الذكر در نزديكي نقطه شبنم خود سرد شود مه يا ابر سطح پايين ايجاد ميشود اين نوع مه را مه تشعشعي گويند .
ابرهائيكه بدين ترتيب تشكيل ميشوند هنگام تشعشعات روزانه از بين ميروند ،اثر بارندگي از ابرها ي سطوح فوقاني و ايجاد رطوبت كافي در نزديكي زمين و انجام تشعشعات زميني امكان تشكيل ابر موجود مي باشد.
هسته هاي متراكم : Nucleus
همانطوريكه گفته شد سه عامل يعني بخار آب – عمل تبرير (سرد شدن هوا ) و هسته هاي تراكم لازم است كه تواما موجود باشند تاابر تشكيل شود هسته هاي تراكم موجود در آتمسفر از اجزا بسيار ريز نمكهاي دريايي كه بصورت افشان SPRAY و معلق به مقدار زياد در آتمسفر موجود ميباشد ،عناصر بسيار زياد دود كه در اثر سوختن ناقص زوائد صنعتي يا از اگزوز اتوموبيلها حاصل شده وخاك و خاكستر حاصل از كوهها ي آتشفشان فعال و خاكستر و دود حاصل از آتش سوزي جنگلها تشكيل شده اندو كليه اين عناصر ريز را هسته هاي تراكم براي تشكيل ابر گويند .