همه ابرها را در آسمان دیده اند. و ممکن است مشاهده کرده باشید که برخی از آنها سفید و پف کرده هستند. برخی تاریک هستند و تمام آسمان را می پوشانند. انواع مختلف ابرها می توانند به معنای آب و هوای متفاوت باشند. در این درس با چیستی ابرها، نحوه تشکیل آنها، انواع مختلف ابرها و حقایق جالب دیگر درباره ابرها آشنا می شویم.
ابر توده ای از قطرات آب یا بلورهای یخ معلق در جو است. این قطرات آنقدر کوچک و سبک هستند که می توانند در هوا شناور شوند. همچنین ابرها در جو سایر سیارات و قمرهای منظومه شمسی و فراتر از آن مشاهده می شوند. با این حال، به دلیل ویژگی های دمایی متفاوت، اغلب از مواد دیگری مانند متان، آمونیاک و اسید سولفوریک و همچنین آب تشکیل شده اند.
اشباع هوا، هنگامی که سطح نقطه شبنم آن خنک شود، مسئول تشکیل ابر در زمین است. همچنین ممکن است زمانی که هوا رطوبت کافی برای بالا بردن نقطه شبنم تا دمای محیط بدست آورد، ابر تشکیل شود.
ابرها در هموسفر زمین قابل مشاهده هستند. هموسفر شامل مزوسفر، تروپوسفر و استراتوسفر است. علم ابرها را نفرولوژی می نامند. این در فیزیک ابر که زیر گروهی از هواشناسی است پوشش داده شده است.
تمام هوا حاوی آب است، اما در نزدیکی زمین، معمولاً به شکل گازی نامرئی به نام بخار آب است. وقتی هوای گرم بالا می رود، منبسط می شود و سرد می شود. هوای خنک به اندازه هوای گرم نمی تواند بخار آب را در خود نگه دارد، بنابراین مقداری از بخار روی تکه های ریز غباری که در هوا شناور هستند متراکم می شود و یک قطره کوچک در اطراف هر ذره گرد و غبار تشکیل می دهد. وقتی میلیاردها از این قطرات به هم می رسند، تبدیل به یک ابر قابل مشاهده می شوند.
از آنجایی که نور به صورت امواجی با طول های مختلف حرکت می کند، هر رنگ دارای طول موج منحصر به فرد خود است. ابرها سفید هستند زیرا قطرات آب یا بلورهای یخ آنها به اندازه‌ای بزرگ هستند که نور هفت‌موج (قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش) را پراکنده می‌کنند که با هم ترکیب می‌شوند و نور سفید تولید می‌کنند.
ابرها از قطرات کوچک آب یا کریستال های یخ تشکیل شده اند که معمولاً مخلوطی از هر دو هستند. آب و یخ تمام نور را پراکنده می کنند و ابرها را سفید جلوه می دهند. اگر ابرها به اندازه کافی ضخیم یا به اندازه کافی بلند شوند، نور بالا از آن عبور نمی کند، از این رو خاکستری یا تیره به نظر می رسد. همچنین، اگر تعداد زیادی ابر دیگر در اطراف وجود داشته باشد، سایه آنها می تواند به ظاهر خاکستری خاکستری یا چند رنگ اضافه کند.
ابر از قطرات آب مایع تشکیل شده است. هنگامی که هوا توسط خورشید گرم می شود ابر تشکیل می شود. با بالا آمدن، به آرامی سرد می شود و به نقطه اشباع می رسد و آب متراکم می شود و ابری را تشکیل می دهد. تا زمانی که ابر و هوایی که از آن ساخته شده گرمتر از هوای بیرون اطرافش باشد، شناور می شود!
ابرها را می توان به دو روش با توجه به لایه های آنها در جو نام برد. آنها را می توان با مشترک یا لاتین نامگذاری کرد. انواع ابرهایی که در تروپوسفر قرار دارند نام لاتین دارند. تروپوسفر به لایه جوی اطلاق می شود که نزدیک ترین لایه به سطح زمین است. این سیستم لاتین ابرها را به پنج شکل گروه بندی می کند که در یک یا هر سه سطح مختلف ارتفاع ظاهر می شوند. انواع فیزیکی به ترتیب صعودی عبارتند از:
این اشکال فیزیکی طبقه بندی بر اساس سطوح ارتفاع آنها به ده تقسیم می شوند.
ابرها بسته به ساختار و فرآیند تشکیل به پنج شکل فیزیکی در تروپوسفر گروه بندی می شوند. تحلیل ماهواره ای هدف اصلی این فرم ها است. این فرم ها در زیر به ترتیب صعودی ظاهر می شوند.
STRATIFORM
این ابرها در شرایط توده هوای پایدار و دارای ساختارهایی هستند که شبیه صفحات مسطح هستند که قادر به تشکیل در هر ارتفاع تروپوسفر هستند. با استفاده از دامنه های مختلف ارتفاع، این فرم به گونه های زیر تقسیم می شود:
CRIFORM
آنها متعلق به جنس سیروس هستند که به صورت رشته هایی نیمه ادغام شده یا جدا شده ظاهر می شوند. آنها در ارتفاعات تروپوسفر بالا در هوای پایدار بدون فعالیت همرفتی یا بسیار کم تشکیل می شوند. با این حال، لکه های متراکم تر ممکن است باعث ایجاد تجمعات ناشی از همرفت در سطح بالا در جایی که هوا تا حدی ناپایدار است ایجاد شود.
STRATOCUMULIFORM
این به ابرهایی اشاره دارد که دارای ویژگی های چینه ای و کولی شکل هستند. تشکیل آنها در نتیجه همرفتی محدود است. این ساختار فیزیکی به سه دسته تقسیم می شود:
CUMULIFORM
این به ابرهایی اطلاق می شود که معمولاً به صورت توده یا پشته ای جدا شده ظاهر می شوند. انواع بزرگتر کومولیفرم نشان دهنده فعالیت همرفتی و ناپایداری جوی، متوسط یا قوی است. در رابطه با اندازه عمودی خود، ابرهای کومولوس می توانند کم یا چند سطح باشند.
CUMULOIMBIFORM
این به بزرگترین ابرهایی اشاره دارد که عاری از همرفت هستند. آنها عمدتاً در هوای ناپایدار رخ می دهند. قسمت های بالایی ابرها عمدتاً دارای خطوط مبهم و گاهی اوقات دارای بالای سندان هستند.
سطح بالا. ارتفاع 3000 تا 7600 متر (10000 تا 25000 فوت) در مناطق قطبی. 5000 تا 12200 متر (16500 تا 40000 فوت) در مناطق معتدل. و 6100 تا 18300 متر (20000 تا 60000 فوت) در مناطق گرمسیری. از آنجایی که در ارتفاعات سردتر است، این ابرها بیشتر از کریستال های یخ ساخته شده اند. ابرهای سطح بالا معمولاً در نام خود پیشوند «cirro» یا «cirrus» دارند.
سطح متوسط. حدود 2000 متر ارتفاع (6500 فوت). آنها ممکن است از قطرات آب یا کریستال های یخ تشکیل شده باشند. ابرهای سطح متوسط معمولاً کلمه "آلتو" را در نام خود دارند.
سطح پایین. زیر ارتفاع 2000 متری (6500 فوت). آنها اغلب از قطرات آب تشکیل شده اند. ابرهای سطح پایین معمولاً کلمه "stratus" را در نام خود دارند.
چند سطحی. این به ابرهایی اشاره دارد که دارای سطوح پایین تا متوسط هستند که از نزدیک سطح تا حدود 2400 متر (8000 فوت) تشکیل می شوند. این ابرها به عنوان ابرهای عمودی نیز شناخته می شوند و معمولاً کلمه "کومولوس" را در نام خود دارند. این ابرها بسیار بلند هستند و ممکن است بسیاری از سطوح ابر را در بر گیرند.
ابرهای جانبی این به ابرهایی اشاره دارد که به عنوان مکمل تشکیل می شوند و به ابر اصلی متصل نیستند.
در اینجا یک عکس فوری از 10 نوع مختلف ابر آورده شده است:
