2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

قوس قزح الضوء تشتت الضوء الفيزياء

الأهداف:

1- تمثيل تشتت الضوء بواسطة الغلاف الجوي، ما يجعل السماء زرقاء اللون وغروب الشمس أحمر اللون.

2- اكتشاف السبب الذي يجعل السماء تظهر أحياناً بألوان مختلفة وفي أوقات مختلفة من اليوم.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– مصباح جيب بشعاع ضيق يعمل بالبطارية

– 4 – 6 أصابع غراء لاصق

– خلفية بيضاء (ورق جدران أو قماش)

– شريط لاصق شفاف

– مرشِّح (فلتر) استقطاب ضوئي (عدد 2)

– مساعد

 

خطوات العمل:

1– سلط ضوء مصباح الجيب عبر أحد نهايتي إصبع الغراء اللاصق، وامسك نهايته الثانية بمسافة تبعد نصف بوصة (1 سم) تقريباً عن الخلفية البيضاء.

لاحظ أن نهاية إصبع الغراء الأقرب إلى ضوء المصباح له لون مختلف عن النهاية الثانية القريبة من الخلفية البيضاء. لاحظ لون الدائرة المنارة على الخلفية البيضاء.

2- صِل اثنين من أصابع الغراء بتثبيت نهايتي كل منهما معاً بالشريط اللاصق الشفاف.

3- كرر الخطوة (1) ولاحظ أي فرق في الألوان على طول إصبعي الغراء اللاصق وفي الدائرة الملونة على الخلفية البيضاء.

بإمكانك إضافة المزيد من أصابع الغراء ووصلها ببعض بواسطة الشريط اللاصق وتكرار الخطوة (1). كيف تتغير الألوان لدى إضافة المزيد من أصابع الغراء؟

4- اطلب من شريكك أو شريكتك في التجربة وضع مرشِّحي استقطاب ضوئي على عينيه كالنظارات الشمسية.

وجّه إصبع الغراء نحوه وسلط ضوء مصباح الجيب ليمر شعاعه عبر إصبع الغراء. اطلب من زميلك تدوير المرشِّحين. ماذا تشاهد؟

5- إذا كان لديك مرشِّح استقطاب ضوئي واحد فقط ضعه بين إصبع الغراء وضوء المصباح، ثم دوّر المرشِّح. ينبغي أن ينظر أحدكما إلى المرشح من الجهة الجانبية.

 

تحليل النشاط:

أصدر مصباح الجيب ضوءاً يحوي جميع ألوان قوس قزح. يؤدي إصبع (أو ماسورة) الغراء اللاصق إلى تشتت (استطارة) الضوء الأزرق أكثر من الضوء الأصفر أو الأحمر.

وبما أن اللون الأزرق هو أكثر الألوان تشتتاً فإن طرف إصبع الغراء الأقرب إلى المصباح سيبدو أزرق، بينما يظهر اللون الأصفر أو الأصفر الضارب إلى البرتقالي في الطرف الآخر من إصبع الغراء.

وكلما تم وصل المزيد من أصابع الغراء مع بعضها سيتشتت المزيد من الضوء الأصفر ويتغير لون الدائرة الملونة ليصبح برتقالياً.

 

إن موجات الضوء الصادرة عن الشمس أو عن أي مصدر ضوئي اصطناعي، كمصباح الجيب الكهربائي، ستتذبذب وتشع إلى الخارج وفي جميع الاتجاهات.

عندما تصطف الذبذبات نقول إن الضوء أصبح مستقطَباً. وبإمكانك مشاهدة مثال عن الاستقطاب الطبيعي في كل مرة تنظر فيها إلى بحيرة ما.

فالتوهج المنعكس من السطح هو الضوء الذي لا ينفذ عبر «مرشِّح» الماء، ما يجعلك غير قادر على رؤية أي شيء تحت سطح الماء ولو كان الماء صافياً جداً.

 

تحتوي مرشِّحات الاستقطاب الضوئي على جزيئات مصفوفة على التوازي. ويسمح مرشِّح الاستقطاب فقط بمرور الضوء المتوافق مع اتجاهه، كما أن التشتت يستطيع أيضاً استقطاب الضوء.

عندما وضعت مرشِّح الاستقطاب بين مصباح الجيب وإصبع (ماسورة) المادة اللاصقة فلابدّ أن الشخص الواقف في المكان الأعلى قد شاهد الحزمة الضوئية الساطعة، بينما شاهد الشخص الذي يقف جانباً تلك الحزمة الضوئية خافتة.

عندما تضع مرشِّح الاستقطاب بين عينيك وأصابع المادة اللاصقة الموصولة ببعضها وتقوم بتدوير المرشِّح فإن هذا المرشِّح يستقطب الضوء كما تفعل عملية التشتت الأمر ذاته.

 

وعندما تتوازى عمليتا الاستقطاب، ستكون حزمة الضوء ساطعة، وعندما يكون هذا الاستقطاب بزاوية قائمة فإن حزمة الضوء ستكون خافتة.

يبيَّن نموذج إصبع المادة اللاصقة السبب الذي يجعل السماء زرقاء اللون وغروب الشمس أحمر اللون، فالسماء زرقاء لأن اللون الأزرق هو أكثر الألوان تشتتاً بواسطة جزيئات الغلاف الجوي، تماماً كما تشتت الضوء الأزرق من الضوء الأبيض في أصابع المادة اللاصقة.

وإذا لم يتشتت الضوء الأزرق في الغلاف الجوي فإن الشمس ستبدو أقل صفاراً وأكثر بياضاً بينما تظهر السماء سوداء اللون.

 

تكون الشمس عند الغروب قريبة من خط الأفق وينتقل الضوء عبر طبقة أكبر سماكة في الغلاف الجوي قبل الوصول إلى عينيك على عكس الحالة التي تكون فيها الشمس في كبد السماء.

كما حصل لدى انتقال الضوء عبر أصابع أو مواسير المادة اللاصقة وازداد حمرة حين ازداد طول مسار الضوء عبر تلك الأصابع أو المواسير الموصولة ببعضها.

 

لا ألاحظ أي تغيير في الألوان.

تعطي هذه التجربة أفضل نتائجها باستعمال مصباح جيب له حزمة شعاعية ضيقة جداً.

إذا لم يتوافر لديك مصباح كهذا حاول إطفاء أنوار الغرفة كلها كي يظهر ضوء المصباح بشكل أفضل.

 

نصائح مساعدة للذاكرة

هناك العديد من النصائح المختلفة التي تساعدك على تذكر ترتيب الألوان في قوس قزح.

إحدى هذه النصائح هي اسم (ROY G.BIV) التي تشكل الحروف الأولى من (R) (أحمر) و (O) (برتقالي) و(Y) (أصفر) و(G) (أخضر)و (I) (نيلي) و(V) (بنفسجي).

 

نصائح للسلامة !

لا توجّه ضوء مصباح الجيب إلى عيني أحد لأن الضوء الباهر قد يؤذي عينيه أو عينيك.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

قوس قزح السماء الضوء علوم الأرض والجيولوجيا

قوس قزح وغروب الشمس الأحمر والسماء الزرقاء والهالات جميعها آثار ملونة بديعة تنتج عن انكسار ضوء الشمس وانعكاسه وتشتته بواسطة جسيمات الغبار الدقيقة أو قطيرات الماء الموجودة في الهواء.

اكتشف العالم الإنكليزي (إسحاق نيوتن) (1642 – 1727) في القرن السابع عشر أن ضوء الشمس الأبيض هو في الحقيقة مزيج ضوئي من ألوان مختلفة.

سلط (نيوتن) حزمة صغيرة من ضوء الشمس عبر موشور زجاجي مثلثي الشكل (كتلة زجاجية) في غرفة معتمة. سبّب الموشور انحناء حزمة الضوء ومن ثم انشطارها إلى حزمة ضوئية عريضة.

 

حدد (نيوتن) في هذه الحزمة سبعة ألوان، المعروفة باسم «الطيف»، وتضم اللون الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي.

ينتقل الضوء كله على شكل موجة، والطول الموجي هو الذي يحدد لون الضوء، فالضوء الأحمر له الطول الموجي الأطول، يليه البرتقالي وهكذا وصولاً إلى اللون البنفسجي الذي يملك الطول الموجي الأقصر بين جميع الألوان في الطيف المرئي.

وعندما يمرّ ضوء الشمس من خلال قطرة المطر ينحني الضوء، أو ينكسر، باتجاه منتصف قطرة المطر التي تفصل الضوء الأبيض إلى جميع ألوان الطيف، ثم تنعكس الألوان المنفصلة على الجزء الخلفي من قطرة المطر، وتنفصل أكثر أيضاً لدى مغادرة هذه الألوان لقطرة المطر.

 

ونتيجة لذلك يبدو الضوء أنه يأخذ شكل منحنى لوني هو قوس قزح. تكون الألوان ذات الطول الموجي الأقصر، كاللون البنفسجي، داخل المنحنى، في حين تكون الألوان ذات الطول الموجي الأطول، كالألوان الحمراء، خارج المنحنى.

يمكن أحياناً مشاهدة قوس قزح ثان باهت اللون فوق قوس قزح الرئيس لأن الضوء يكون قد انعكس وانكسر لأكثر من مرة واحدة داخل قطرات المطر.

وفي قوس القزح الثاني ينقلب ترتيب الألوان، بحيث يصبح الأحمر في الداخل والأزرق في الخارج، ولا تكون الألوان ساطعة كألوان قوس قزح الرئيس لأن كل مرة ينعكس فيها الضوء يفقد المزيد من سطوعه.

 

وفي العام 1852 أشار العالم الألماني (إرنست فون بريكه) إلى أن لون السماء الأزرق إنما يعود إلى وجود جسيمات في الغلاف الجوي شتت ضوء الشمس لدى دخوله الغلاف الجوي، ثم خرج العالمان الفيزيائيان الإنكليزيان (لورد رايلي) (1919 – 1842) و (جون تندال) (1820 – 1893) بتفسير آخر.

اعتقد (رايلي) أن ضوء الشمس يتشتت (يستطير) بواسطة الغبار وبخار الماء، إلا أنه كان مخطئاً في رأيه، فجزيئات الهواء ذاتها هي التي تشتت الضوء.

ومع ذلك مازلنا إلى الآن نسمي هذا النوع من التشتت (الاستطارة) «أثر تندال» أو «تشتت رايلي» نسبة إلى العالمين المذكورين.

 

يتميز الضوء الأزرق بالطول الموجي الأقصر ويتشتت أكثر من غيره بواسطة جزيئات الهواء – تقريباً عشرة أضعاف تشتت اللون الأحمر ذي الطول الموجي الأكبر، لذلك نرى السماء زرقاء اللون أثناء النهار بسبب تشتت الضوء الأزرق.

وتصبح السماء حمراء اللون عند غروب الشمس، لأن أشعة الشمس تمر عبر طبقة كثيفة من الغلاف الجوي أكبر من سماكة الطبقة، التي يمر بها عندما تكون الشمس في كبد السماء خلال فترة النهار.

ويتشتت الضوء الأزرق من مساره الضوئي فنشاهد الأطوال الموجية ذات اللون الأكثر حمرة، كما يتشتت الضوء الأزرق بواسطة الجسيمات عندما تنتقل أشعة الشمس من خلال هذه الكثافة الأكبر في الغلاف الجوي، الأمر الذي يجعلنا نرى المزيد من اللون الأحمر.

 

يحدث قوس قزح وغيره من آثار الضوء في السماء بسبب انكسار الضوء وانحنائه عن الجسيمات الموجودة في الهواء.

وفي الأنشطة التالية تستطيع بنفسك صنع قوس قزح واكتشاف السبب الذي يجعل السماء أحياناً زرقاء أو حمراء.

 

قوس القزح الدائري

إذا وُضع جسم ما بزاوية مناسبة بين الشمس وإحدى الغيوم فيمكن أن نشاهد أحياناً ظلّ ذلك الجسم على الغيمة.

يُدعى هذا المنظر النادر بـ «شبح بروكن» (نسبة إلى جبل بروكن في ألمانيا، حيث تم اكتشاف تلك الظاهرة في العام 1780) ويمكن رؤيته في أغلب الأحيان من الطائرات وقمم الجبال.

يظهر «شبح بروكن» غالباً بشكل مخيف لأنه يبدو أبعد بكثير مما هو عليه في الواقع، ويُحاط أحياناً بحلقة ساطعة ملونة تدعى «البهاء» أو «الهالة». وإذا كان الشبح هو ظلّ شخص، فيبدو «البهاء» كهالة تحيط بالرأس.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مجال الكهرباء بنغامين فرانكلين شخصيّات الفيزياء

بدأ العالم الأمريكي (بنغامين فرانكلين) في القرن الثامن عشر سلسلة من التجارب على الكهرباء.

وقام في إحدى تلك التجارب بتحليق طائرة ورقية مصنوعة من الحرير أثناء عاصفة رعدية.

حملت هذه الطائرة الورقية الحريرية قضيباً معدنياً موصولاً بخيط من القنّب مربوط بمفتاح، كما ربط (فرانكلين) المفتاح بقطعة من الحرير أمسكها تحت مكان مسقوف كي تبقى جافة.

نجح (فرانكلين) أثناء العاصفة بانطلاق شرارة من المفتاح إلى مفصل إصبعه وشحن ”وعاء لايدن“ بالكهرباء من الطائرة الورقية.

حاول الكثيرون تكرار تجربة (فرانكلين) لكنهم لقوا مصرعهم إثر صعقة كهربائية.

كان (فرانكلين) محظوظاً لعدم إلحاق الأذى بنفسه، لذلك ينبغي ألا تحاول تحليق طائرة ورقية أثناء العواصف الرعدية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

كيفية توليد شرارة كهربائية شرارة كهربائية الفيزياء

الأهداف:

1- إعادة تمثيل الظروف التي يتجه فيها البرق نحو الأرض.

2- صنع صاعقة اصطناعية.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– غطاء أو ملاءة من البلاستيك

– شريط لاصق

– قفازات مطاطية

– وعاء حديدي أو فولاذي (غير الألمنيوم) مزود بمقبض بلاستيكي

– شوكة حديدية أو فولاذية

– مسطرة من البلاستيك

 

خطوات العمل:

1- ثبت الغطاء البلاستيكي (الملاءة) بواسطة الشريط اللاصق على سطح طاولة.

2– ارتدِ القفازين المطاطيين.

3- امسك الوعاء من قبضته وافركه بقوة على الغطاء البلاستيكي.

4- امسك الشوكة بيدك الثانية وقرّب شعبيها نحو قاعدة الوعاء. عندما تصبح المسافة بين الوعاء والشوكة قصيرة، ينبغي أن تنطلق بينهما شرارة صغيرة من الكهرباء الساكنة.

5- كرر التجربة واستخدم هذه المرة مسطرة بلاستيكية.

 

بعد أن جربت الشوكة حاول توليد شرارة بمواد أخرى كرقاقة قصدير (إلى الأسفل) ووعاء معدني ثان.

بإمكانك إجراء التجربة بطريقة معكوسة، وذلك بدلك الشوكة على غطاء البلاستيك ومن ثم ملامستها للوعاء. هل تلاحظ أي فرق في حجم الشرارة؟

هل يؤثر مقدار الدلك أو الحك على غطاء البلاستيك في حجم الشرارة والمسافة التي تنطلق فيها الشرارة نحو الشوكة؟

تستطيع اختبار ذلك بعدّ المرات التي تدلك فيها الوعاء مقارنة مع حجم الشرر المتولد.

 

تحليل النشاط:

عند دلك الوعاء جيئة وذهاباً على غطاء البلاستيك يصبح الوعاء مشحوناً بالكهرباء الساكنة التي تتحرر أو تتفرغ لدى اقتراب أداة تأريض، كالشوكة الفولاذية.

تقوم بعض المواد بتوصيل الكهرباء أفضل من غيرها. وتنجذب الصواعق إلى هذه الموصِّلات قبل أن تصيب مواد أخرى، لذلك تُصنع مانعات الصواعق دائماً من المعدن، فهي تبعد الصاعقة عن المباني وتحفظها من حدوث الأضرار.

يساعد المطر في أغلب الأحيان رجال الإطفاء على إخماد الحرائق المندلعة في الغابات وغيرها من الأماكن، لكن بعض العواصف الرعدية لا تساعد على إخماد الحرائق، بل إنها في الحقيقة تشعل الحرائق.

 

تحدث هذه العواصف بشكل رئيس في غرب الولايات المتحدة وتسمى عواصف رعدية جافة. إن الرطوبة (مستوى الرطوبة في الهواء) في هذه المنطقة تكون منخفضة في معظم الأحيان لدرجة أن الأمطار التي تهطل أثناء العاصفة الرعدية تتبخر (تتحول إلى الحالة الغازية) قبل وصولها إلى الأرض.

تدعى هذه الأمطار المتبخرة «الشهاب المائي». تهب العواصف غالباً في المناطق العليا فوق الأرض مع طبقة ضخمة من الهواء الجاف جداً بين قعر الغيمة والأرض يساعد هذا الهواء الجاف الشهاب المائي على التبخر.

مع أن المطر لا يتمكن من الوصول إلى الأرض إلا أن البرق الذي يحصل بفعل الغيوم يستطيع الوصول إلى الأرض. إذا كانت الغابات جافة فإن البرق يستطيع إشعال الحرائق.

 

كما أن عدم هطول المطر يعني عدم وجود مساعدة طبيعية لإخماد الحرائق. يشتعل 75 ألف حريق في الغابات كل عام في الولايات المتحدة بسبب ضربات الصواعق.

تضرب الصاعقة المكان ذاته في معظم الأحيان أكثر من مرة واحدة. فعلى سبيل المثال، تتعرض ناطحة السحاب «إمباير ستيت» في مدينة نيويورك لضرب الصواعق حوالي 500 مرة كل سنة.

إن أكثر مكان آمن خلال ضربة الصاعقة هو داخل السيارة، والسبب في ذلك أن الكهرباء تمرّ عبر هيكل السيارة المعدني وتنتقل بشكل آمن إلى الأرض، أما أقل الأماكن أمناً خلال العاصفة الرعدية فيكون وسط حقل مكشوف.

 

كما يجب ألا تحتمي من العاصفة أبداً بالوقوف تحت شجرة أيضاً، فالشجرة تؤدي وظيفة موصّل ممتاز للكهرباء لأنها غالباً تكون أطول جسم موجود في الحقل المكشوف.

ومن أجل تخفيف مخاطر الإصابة بالبرق من الأفضل الوقوف بعيداً عن الأشخاص الآخرين والجثوم أو الانحناء أقرب ما يمكن من الأرض وإبقاء الرأس منخفضاً والمحافظة على مقاربة القدمين من بعضهما البعض.

 

كما أن الاستلقاء أو التمدد ببسط الذراعين والرجلين يقلل من فرص التحول إلى هدف لضربة الصاعقة.

وقد أصيب بعض الناس أيضاً بالصواعق وهم داخل منازلهم لأن الصواعق تستطيع عبور المداخن أو الفجوات الموجودة في السقف.

 

ما العمل إذا لم أتمكن من مشاهدة الشرارة؟

إن شرارة الكهرباء الساكنة التي تولدها بهذه الطريقة هي صغيرة جداً. ستتمكن من رؤيتها بشكل أفضل إذا أسدلت الستائر أو أجريت التجربة في غرفة معتمة.

 

نصائح للسلامة !

يجب أن تلبس قفازين مطاطيين لأن الوعاء سيحتفظ بالشحنة الكهربائية. حاول استخدام وعاء أو مقلاة لها مقبض عازل.

 

الطوابق العالية

تتعرض الزرافات في عالم الحيوان إلى ضرب الصواعق أكثر من باقي الحيوانات لأن الزرافات طويلة جداً، كما أن الزرافات تنتقل ضمن مجموعات، وهذا ما يزيد فرصة تعرضها لضربات الصواعق.

لكن الزرافات ليست الحيوانات الوحيدة المعرضة للخطر، ففي العام 2000 نفق سبعة أفيال بضربة صاعقة واحدة في محمية ”كروغر“ الوطنية بجنوب إفريقيا.

وتتعرض الحيوانات ذات القوائم الأربع أيضاً لضربات الصواعق القاتلة.

إذا كان الحيوان يقف بالقرب من أرض تضربها صاعقة فإن الكهرباء ستنشر في الأرض وتنتقل إلى قوائم الحيوان، وتستطيع هذه الصعقة الكهربائية إيقاف قلب الحيوان وقتله.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

البرق الرعد علوم الأرض والجيولوجيا

البرق هو تفريغ كهربائي قوي يحدث بين غيوم العواصف أو بين الغيوم وسطح الأرض، أما الرعد فهو الموجة الصوتية الصدمية التي تحدث بسبب حرارة البرق وتمدد الهواء المحيط به.

من أكثر ظواهر الطقس المثيرة للمشاهد هي العاصفة الرعدية التي تضرب فيها الصاعقة الأرض وهدير الرعد الرهيب الناتج عنها.

ومع أن احتمال الإصابة بالصاعقة ضئيل جداً فإن بعض الناس يلقون حتفهم كل سنة إما بضربة صاعقة مباشرة أو بسبب الوقوف بجانب جسم يسقط عليهم لدى إصابته بضربة الصاعقة.

 

ففي الولايات المتحدة تقتل الصواعق 100 شخص تقريباً كل عام، كما تشعل الصواعق مئات الحرائق في الغابات كل عام أيضاً.

إن البرق هو شرارة كهربائية عملاقة تومض لفترة زمنية لا تتجاوز خمس الثانية الواحدة.

وقد طوّر العلماء نظريات عديدة مختلفة حول كيفية تشكَّل البرق. ووفقاً لإحدى هذه النظريات، فإن الهواء المتحرك في عاصفة غيمية يؤدي إلى تصادم قطرات الماء مع جسيمات الجليد فتصبح جميعها مشحونة بالكهرباء الساكنة.

 

تطفو الجسيمات المشحونة بشحنة موجبة بمحاذاة قمة الغيمة، بينما تبقى الجسيمات الأكبر المشحونة بشحنة سالبة بالقرب من أسفل الغيمة.

تصبح هذه الشحنات المنفصلة غير مستقرة لدرجة كبيرة، لكن بما أنها تريد أن تجتمع ببعضها تنطلق الشحنات السالبة نحو الشحنات الموجبة القريبة منها.

وقد يكون مكان التقاء الشحنات ببعضها إما في قمة الغيمة أو على الأرض المشحونة أيضاً بشحنة موجبة.

 

هناك أنواع مختلفة من البرق تحدث في أماكن مختلفة، حيث يمكن مشاهدة البرق المتشعب في السماء كخطوط مسننة كالمنشار تبهر الأبصار، أما البرق الصَفْحِي فهو وميض ضخم يبدو وكأنه يملأ السماء بأكملها.

يحدث البرق المتشعب عندما تنطلق الشرارة الكهربائية من الغيمة (السحابة) إلى الأرض، في حين يحدث البرق الصَفْحِي من قمة الغيمة إلى أسفلها.

يتألف البرق من عدة عمليات تفريغ للشحنات الكهربائية التي تنتقل للأمام والخلف. تنطلق أول الأمر شحنة سالبة تدعى الشعاع القائد باتجاه شحنة موجبة، ثم تعود الشحنة إلى الغيمة في شوط الرجوع (الضربة الراجعة) عبر المسار ذاته، مولدة بذلك الحرارة التي تسبب الرعد الذي نسمع هديره.

 

تتولد كمية كبيرة من الحرارة عندما ينطلق البرق من الغيمة (تفريغ كهربائي). تبلغ درجة حرارة التفريغ الكهربائي 11.000 درجة فهرنهايت (20.000 درجة مئوية) تقريباً، ما يجعل الهواء يتمدد بشكل مفاجئ ويحدث ضجيجاً عالياً جداً نسميه الرعد.

ينتقل الضوء بسرعة 186.000 ميل في الثانية (300.000 كم/ث)، بينما ينتقل الصوت بسرعة أدنى بكثير تصل إلى 1128 قدماً في الثانية (344 م/ث).

لذلك نشاهد البرق دائماً قبل أن نسمع صوت الرعد وإذا عددنا خمس ثوان بين وميض البرق وصوت الرعد فإن ذلك يعني أن العاصفة تبعد عنا ميلاً واحداً تقريباً (1.6 كم).

ينجذب البرق نحو الأجسام المعدنية المدببة، لذلك تملك العديد من المباني العالية قضيباً معدنياً على قمتها يدعى مانع الصواعق.

يتم وصل مانع الصواعق بسلك إلى الأرض، ويساعد هذا السلك على إبعاد الصاعقة عن المبنى ويقلل من احتمال حدوث الأضرار.

وفي النشاط الوارد في الصفحات التالية بإمكانك توليد صاعقة اصطناعية باستخدام الكهرباء الساكنة.

 

التفريغ الكهربائي

يحدث البرق عندما يتصاعد الهواء الدافئ والرطب ليكوّن عاصفة غيمية تجري فيها عملية تسمى «فصل الشحنات».

تحتك قطيرات الماء مع الجليد ليصبحا مشحونين بالكهرباء الساكنة. تتجمع الجسيمات المشحونة بالشحنات الموجبة عند قاعدة الغيوم، ما يجعل قمم الغيوم وسطح الأرض مشحونة بالشحنات الموجبة. يحدث اندفاع للتيار – الشعاع القائد – بين الغيوم والأرض.

وعندما تلتقي الإلكترونات بالشحنة الموجبة ينقل التيار الكهربائي – شوط العودة – الشحنة الموجبة إلى أعلى الغيوم.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طريقة تشكل ظاهرة الفيضانات ظاهرة الفيضانات علوم الأرض والجيولوجيا

الأهداف:

1- صنع نموذج يبين سبب طوفان السهل الفيضي.

2- استخدام الصخور والإسفنج لتوضيح أنواع الأرض المعرضة أكثر من غيرها للفيضان.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– وعاء كبير مقعّر مدوَّر (قصعة)

– طبق معدني كبير مسطح (صينية)

– بعض قطع الإسفنج

– كوب قياس

– ماء (كميات كبيرة)

– مرشّ ماء (كالمستعمل في سقاية النباتات)

– مجمِّدة

– بعض الصخور.

 

خطوات العمل:

1- ضع الوعاء المقعر (القصعة) في وسط الطبق الكبير (الصينية). ضع بعض قطع الإسفنج حول حواف الوعاء. ينبغي أن يكون الإسفنج جافاً.

2- املأ الوعاء بالماء بواسطة كوب القياس.

3– املأ المرشّ بالماء وسجل الكمية التي سكبتها فيه. ابدأ الآن بسكب الماء على الوعاء وقطع الإسفنج: هذا هو المطر.

4– استمر بملء المرشّ وإسقاط «المطر» على النموذج إلى أن يطفح الوعاء بالماء لدرجة تستطيع فيها رؤية الماء على سطح قطع الإسفنج. سجل الكمية الكلية من الماء المستهلك في إحداث هذا الفيضان.

5- خذ قطع الإسفنج المشبعة بالماء وضعها على الطبق داخل المجمِّدة. كرر التجربة مستخدماً قطع الإسفنج بعد أن تجمدت. ما كمية الماء اللازمة لإحداث الفيضان على «أرض متجمدة»؟

6– كرر التجربة مستعملاً الصخور بدلاً من الإسفنج. ما كمية الماء اللازمة لإحداث فيضان على «أرض صخرية»؟

 

بعد أن أجريت التجارب بواسطة السهول الفيضية الإسفنجية والمجمَّدة والصخرية، تستطيع تكرار النشاط ذاته مع السهل الفيضي الرملي.

ببساطة املأ الطبق المسطح (الصينية) برمل الشاطئ الجاف (إلى اليسار).

وقد ترغب أيضاً في تكرار النشاط مستعملاً بعض التراب الجاف والتراب الرطب من حديقة منزلك (تأكد من طلب الإذن قبل حفر تربة الحديقة لأخذ بعضٍ من ترابها).

 

بإمكانك صنع جدول ماء صغير باستبدال الوعاء بقطعة من مواسير الصرف (مزراب)، أو قارورة بلاستيكية مقطوعة إلى نصفين (اطلب من أحد الكبار قطع القارورة إلى نصفين بواسطة المقص).

استخدم الخرطوم لجريان الماء ببطء على ماسورة المزراب أو القارورة. وبدلاً من المرشّ استخدم خرطوماً ثانياً لغمر النموذج بالماء.

ابدأ بدفق الماء برفق أول الأمر، ثم بقوة كالفيضان ولاحظ الآثار المختلفة التي تحدث على الرمل أو التراب الموجود في الطبق المسطح (الصينية). جرّب هذا النشاط فقط خارج المنزل في منطقة عشبية أو رملية.

 

تحليل النشاط:

عندما يهطل المطر يرتفع مستوى الماء في الأنهار والبحيرات والخزانات. والخزانات هي أحواض اصطناعية ضخمة مصممة لاحتجاز الماء الناتج عن هطول الأمطار أو غيرها من المصادر.

تستخدم المياه المحفوظة في تلك الخزانات لسقاية أو ريّ المحاصيل الزراعية أو لماء الشرب. ترفع الأمطار الهاطلة عادة مستوى الماء في الأنهار والبحيرات والخزانات إلى حافة ضفاف تلك الأنهار أو الأحواض.

لكن في حال سقوط أمطار أكثر من المعتاد، قد تفيض المياه على ضفاف هذه الأنهار وتتدفق إلى الأراضي المجاورة.

 

يمثل الوعاء الكبير في التجربة خزاناً يطفح بالماء لدى هطول المطر ويفيض ليغمر الأرض المحيطة بالخزان.

ويحدث هذا الفيضان بسبب الانسياب السطحي. هناك أسباب عديدة تؤدي إلى الفيضانات عند حدوث الانسياب السطحي. وتبين قطع الإسفنج والصخور المحيطة بالوعاء في التجربة بعضاً من الأحوال المسببة للفيضان.

تمثل قطع الإسفنج الجافة الأرض الجافة التي لم تُشبع بعد بالماء، ولكن عند سقوط المطر تصبح هذه الأرض مشبعة بالماء.

 

وإذا أصبحت التربة مشبعة بإفراط بالماء فلا بد للماء الفائض من أن يجد مكاناً ما يتجه إليه. لا تسبب التربة المشبعة بالماء حدوث الفيضان، وإنما الماء الفائض هو الذي ينضم للمياه الموجودة أصلاً.

تمثل قطع الإسفنج الجافة الأرض الجافة التي لم تُشبع بعد بالماء، ولكن عند سقوط المطر تصبح هذه الأرض مشبعة بالماء.

وإذا أصبحت التربة مشبعة بإفراط بالماء فلا بد للماء الفائض من أن يجد مكاناً ما يتجه إليه. لا تسبب التربة المشبعة بالماء حدوث الفيضان، وإنما الماء الفائض هو الذي ينضم للمياه الموجودة أصلاً.

 

تمثل الصخور أرضاً مرّت بحالة من الجفاف عندما لا يكون هناك هطول مطري ليزود المحاصيل الزراعية بماء السقاية اللازم.

يحدث الجفاف في بعض مناطق العالم كل عام. ويُتوقع حدوث هذا الجفاف السنوي في المناطق التي يكون مناخها معروفاً باسم مناخ «السافانا». يوجد هذا النوع من المناخ في مناطق تقع بين الصحارى والغابات المطرية.

يتساقط القليل من الماء على الأرض خلال فترة الجفاف فتصبح صلبة صمّاء بسبب حرارة الشمس الشديدة، كما يؤدي الجفاف إلى عجز في زراعة المحاصيل، ما يحرم الناس من وفرة الطعام.

 

وتتعرض مصبات المياه والأنهار للجفاف أيضاً، علماً أن الجفاف في الدول الفقيرة يؤدي في أغلب الأحيان إلى حدوث المجاعات.

وقد يؤدي هذا الوضع إلى مشكلات أخرى عند هطول الأمطار فيما بعد، فعندما يهطل المطر أخيراً على المناطق الجافة فإن الأرض تكون صلبة صمّاء لدرجة لا تستطيع المياه النفاذ عبر سطح الأرض وتبقى طافية فوقها، ما يؤدي إلى اتساع رقعة الفيضان وإحداث المزيد من الأضرار.

إذا أجريت نشاط المتابعة باستخدام خرطوم الماء والمزراب لابدّ أنك لاحظت أن حجم الماء الزائد أو الفائض له أثر كبير جداً في كيفية غمر الصينية بالماء، وهذا يشبه ما يحدث خلال الأمطار الموسمية.

 

تكون الأمطار الموسمية غزيرة جداً ودافئة وتهطل في بقاع معينة من العالم. وتتصف الأشهر التي تسبق الأمطار الموسمية في تلك البقاع بالحرّ والجفاف، لا وغالباً ما تكون التربة صلبة صمّاء بسبب حرارة الشمس الشديدة، ثم تليها فترة من الأمطار الغزيرة جداً والمعروفة باسم «الأمطار الموسمية».

تعدّ الأمطار الموسمية في غاية الأهمية بالنسبة لتلك المناطق لأن الأمطار تشكل المصدر الرئيس للماء العذب اللازم للزراعة.

لكن إذا بدأت الأمطار في فترة متأخرة عمّا هو متوقع أو أغزر من المعتاد فقد تنتج عنها سيول وفيضانات قوية قادرة على إتلاف المحاصيل وجرف المنازل والناس أيضاً.

 

يُعدّ الجزء الجنوبي الغربي من الولايات المتحدة عرضة للفيضانات السريعة والخاطفة، ففي تلك المنطقة الحارة والجافة تقوم الشمس بتجفيف الأرض إلى أن تصبح صمّاء وجافة.

وعند حدوث عاصفة رعدية صيفية مفاجئة لا تستطيع الأمطار الغزيرة التسرب إلى داخل الأرض وإنما تجري وتتدفق عليها، مكوّنة بذلك فيضاناً سريعاً.

تحوي هذه المنطقة أخاديد أو ودياناً عميقة وضيقة هي بقايا لقاع أنهار جافة. تندفع مياه الفيضانات السريعة عبر هذه الوديان بسرعة وقوة كبيرتين.

 

ما العمل إذا فاض الماء على الأرض؟

قد تسبب هذه التجربة نوعاً من الاتساخ، لذلك ابحث عن مكان لإجرائها حيث لا يهم إذا ابتلت الأرض.

ضع قطع الإسفنج المبللة على طبق (صينية) داخل المجمِّدة ولكن احذر من التصاقها بالمجمِّدة ذاتها.

إذا أردت رؤية آثار عاصفة مطرية أشدّ استخدم خرطوم ماء بدلاً من المرش. وفي حال استخدامك لخرطوم الماء ينبغي أن يكون ذلك خارج المنزل، واطلب دائماً الإذن من أحد الكبار.

 

الفيضانات القوية

يشعر الكثير من الناس برغبة في قيادة مركباتهم على الطرق المغمورة بمياه الفيضانات.

لكن ذلك في الحقيقة ينطوي على خطورة كبيرة، فقوة مياه الفيضان تستطيع جرف السيارة عن الطريق بمنتهى السهولة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

ظاهرة الفيضانات علوم الأرض والجيولوجيا

عندما تتلقى بعض المناطق كميات وفيرة من الهطل على شكل أمطار أو ثلوج منصهرة فقد تتعرض للفيضان.

وعندما تتلقى تلك المناطق كميات ضئيلة من الهطل فقد تعاني من فترة جافة جداً تدعى «الجفاف» أو «القحط»، وتسبب كلتا الحالتين مشكلات عديدة.

تحدث الفيضانات عندما تكون هناك كميات كبيرة من المياه التي تعجز الأرض عن الاحتفاظ بها أو احتجازها.

 

يمكن للفيضانات أن تقضي على البشر والحيوانات وأن تتلف المحاصيل الزراعية وما ينتج عن ذلك من مجاعات، كما تستطيع قوة مياه الفيضان أن تجرف بطريقها الناس والسيارات والمنازل، ويلقى الكثيرون حتفهم خلال الفيضانات عندما تنجرف سياراتهم ومركباتهم بفعل قوة الماء المندفع.

تجري معظم الأنهار عادة بسرعة أربعة أميال في الساعة (6 كم/سا) بقوة تعادل 66 رطلاً على القدم المربع.

إذا تضاعفت سرعة المياه لتبلغ ثمانية أميال في الساعة (12 كم/سا)، وهي السرعة التي غالباً ما تصل إليها المياه خلال الفيضانات، فإن قوة المياه الجارية تصبح أقوى بأربع مرات تقريباً – ما يكفي لجرف سيارة موجودة على طريق مغمور بمياه الفيضان.

 

وعندما تتسرب المياه ببطء إلى جوف الأرض تسمى هذه بعملية «الرشح»، أما المياه الجارية على سطح الأرض فتسمى «الانسياب السطحي»، وتحدث الفيضانات حين لا تجد المياه الفائضة مكاناً تذهب إليه.

تغور المياه المتسربة إلى جوف الأرض إلى أن تصل إلى صخور صمّاء (كتيمة أو غير نفوذة) لا تستطيع اجتيازها.

تكون الأرض لمسافة محدودة عموماً فوق الصخور الصمّاء مشبعة بالماء – حيث تشربت كل ما تستطيع من الماء. وتسمى النقطة العليا التي ينتهي عندها الإشباع «سطح الماء الباطني».

 

وعندما تتسرب المياه إلى جوف الأرض يرتفع سطح الماء الباطني، وحين ترتفع المياه إلى مستوى سطح الأرض تصبح الأرض مشبعة تماماً بالماء وتجري المياه الفائضة على الأرض على شكل انسياب سطحي.

وإذا وصل هذا الانسياب السطحي إلى أحد الأنهار يرتفع منسوب النهر بسرعة وقد تفيض المياه على ضفتيه.

يكون سطح الماء الباطني في بعض الأماكن على السطح تماماً، فتملأ المياه هذه الأمكنة إلى أن يصبح مستوى الماء مساوياً لمستوى سطح الماء الباطني، وتنشأ عن ذلك الأنهار والبحيرات.

 

ويُطلق على الامتداد المنبسط من الأرض المجاور للنهر اسم «السهل الفيضي». وتكون هذه المناطق معرضة أكثر من غيرها لحدوث الفيضانات بما أن المياه التي تفيض على ضفتي النهر لا تستطيع التسرب إلى جوف الأرض في السهل الفيضي وإنما تجري على الأرض.

ستقوم في النشاط الموجود في الصفحات التالية بصنع نموذج عن الفيضان كي ترى ما يحدث بأنواع الأرض المختلفة وأنواع السطوح المختلفة أيضاً.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طريقة تكوين حبات بَرَد حبات بَرَد علوم الأرض والجيولوجيا

الأهداف:

1- تمثيل الطريقة التي تتكوّن فيها حبّات البَرَد.

2- فحص الطبقات المنفصلة التي تشكل الجزء الداخلي لحبّة البَرَد.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– ثلاثة أو أربعة أوعية مرنة مختلفة الأحجام

– ماء

– مجمِّدة

– أصبغة غذائية (بلونين مختلفين على الأقل)

– ثلاجة

– قطعة قماش

– مطرقة

– طبق معدني مسطح (صينية)

– كوب قياس

 

خطوات العمل:

1- ضع قليلاً من الماء في كوب القياس واستخدم أحد الأصبغة الغذائية لتلوين الماء.

صبّ الماء في أصغر وعاء من تلك الأوعية الموجودة بين يديك. ضع ذلك الوعاء في المجمَّدة إلى أن يتجمّد الماء الموجود بداخله.

2– ريثما تتجمد محتويات الوعاء الأول، املأ نصف الوعاء التالي من حيث الحجم بالماء.

أضف لوناً آخر من الأصبغة الغذائية وامزج الخليط جيداً. ضع هذا الوعاء في الثلاجة إلى أن يصبح بارداً، ولكن تأكد من عدم تجمده إلى الحالة الصلبة.

 

3- أخرج قطعة الجليد من الوعاء الأول بقلبها في الوعاء الثاني الذي يحوي الماء البارد، ثم ضع هذا المزيج في المجمَّدة واتركه إلى أن يتجمد الماء لدرجة الصلابة.

4- كرر الخطوتين (2) و (3) إلى أن تستخدم جميع الأوعية، وتأكد من أنك تستعمل لوناً مختلفاً من الأصباغ الغذائية في كل وعاء.

وفي حال لم يتوافر لديك سوى لونين فقط بإمكانك استعمال اللونين بالتناوب.

5- ضع قطعة القماش على الطبق المسطح. عندما يتجمد الماء في الوعاء الأخير إلى درجة الصلابة اقلب حبة البَرَد على قطعة القماش وغطِّها من نهاية طرف قطعة القماش.

6- اطرق حبة البَرَد برفق بوساطة المطرقة كي تفتحها عن طريق الكسر (نفذ هذا الجزء من التجربة بوجود أحد الكبار).

ينبغي أن تنكسر الحبّة وتصبح مفتوحة لكي تظهر الطبقات المنفصلة داخلها.

 

إذا لم تتوافر لديك مجمِّدة بإمكانك صنع مجسّم لحبة البَرَد باستخدام صلصال اللعب. يلزمك خمسة أو ستة ألوان من الصلصال بالإضافة إلى خيط.

أولاً، قم بتشكيل كرة صغيرة من الصلصال وغلفها بطبقة أخرى من صلصال بلون آخر (إلى اليمين). استمر بإضافة طبقات الصلصال بألوان جديدة مختلفة (أو بتناوب الألوان) إلى أن تصبح لديك كرة كبيرة.

استعمل الخيط لقطع حبّة البَرَد المصنوعة من الصلصال إلى نصفين (أعلى اليسار) فتظهر لديك الطبقات (أسفل اليسار).

 

تحليل النشاط:

لقد صنعت في هذا النشاط حبّة بَرَد مستخدماً طبقات من الماء المجمد بطريقة تشبه تكوين البَرَد الموجود في الغيوم.

إن بعض أضخم حبّات البَرَد التي تم قياسها كانت بحجم ثمرة الليمون الهندي (كريب فروت) تقريباً، علماً أن حبات بَرَد أصغر من ذلك الحجم بعدة مرات تستطيع أن تسحق حقول المحاصيل الزراعية وتتلف ثمارها، لذلك يصبح إنتاج المواد الغذائية في المناطق التي يسقط فيها البَرَد على نحو منتظم أمراً في غاية الصعوبة.

قام المهندسون في روسيا في فترة سابقة بإطلاق صواريخ داخل السُحُب (الغيوم) الرعدية في محاولة لجعل حبّات البَرَد أصغر حجماً. احتوى كل صاروخ على يوديد الفضة الذي ساعد على تحويل حبات البَرَد المتجمدة إلى مطر.

 

تعدّ قطرات المطر المجمَّدة أحد أنواع أحوال الطقس. تتشكل قطرات المطر المتجمدة عندما تكوّن قطرات المطر في المستويات العالية من الغيوم ثم تهطل عبر طبقة رقيقة من الهواء البارد فوق مستوى اليابسة.

تتجمد تلك القطرات وتصل إلى الأرض على شكل نوع مبلل من الثلج يدعى «جَمَد المطر» أو الجليد المتميع (Sleet)، الذي يتجمع كجسيمات جليدية مدوَّرة.

يطلق بعض خبراء الأرصاد الجوية على التركيبة المؤلفة من الثلج وجَمَد المطر مصطلح (sneet).

 

وإذا اختلطت هذه التركيبة مع مطر ناعم جداً أو رذاذ (drizzle)، فتسمى (snizzle). تسقط هذه الأنواع من الهطل غالباً في شمال الولايات المتحدة مباشرة قبل هطول ثلجي رئيس.

إذا تساقط الثلج في أحوال عاصفة جداً تبلغ سرعة الرياح فيها أكثر من 35 ميلاً في الساعة (55 كم/ سا) فيسمى”عاصفة ثلجية عنيفة“ (blizzard)، وهي مفردة مشتقة من الكلمة الألمانية (blitzarting) التي تعني ”كالبرق“.

تكون ”العاصفة الثلجية العنيفة“ غالباً أبرد من العواصف الثلجية العادية بسبب الرياح القوية المصاحبة لها، ويُطلق على هذا الأثر مصطلح ”مُعامِل تبريد الرياح“.

 

وعلى سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة الفعلية هي 38 درجة فهرنهايت (3 درجات مئوية) في منطقة سرعة الرياح فيها تبلغ 30 ميلاً في الساعة (48 كم/سا) فإن معامل التبريد يؤدي إلى إحساس الإنسان بأن درجة الحرارة تبلغ 10 درجات فهرنهايت (-12 درجة مئوية).

لكن الماء لا يتجمد في مثل هذه الأحوال نظراً لأن درجة الحرارة الفعلية أعلى من درجة التجمد.

 

ما العمل إذا لم تتجمّد حبّة البَرَد على النحو الصحيح؟

تأكد من تبريدك للماء في كل مرة تضيف فيها حبة البَرَد إلى وعاء جديد، لأنك إذا لم تفعل ذلك سيبدأ الجليد بالانصهار.

وعندما تطرق حبّة البَرَد بالمطرقة، ينبغي ألا تطرقها بشدّة، وإلا فلن يتبقى منها شيء!

 

حبّات بَرَد عملاقة

إن أضخم حبة بَرَد تم الإعلان عنها رسمياً في الولايات المتحدة قد سقطت في كوفيفيل بولاية كانساس في سبتمبر من العام 1970.

وقد بلغ عرض تلك الحبة الضخمة 17.5 بوصة، بينما بلغ وزنها 1.67 رطل.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الغيوم استمطار الغيوم علوم الأرض والجيولوجيا

استمطار الغيوم هي طريقة لإضافة المواد الكيميائية إلى غيمة بهدف إنتاج هطل سائل.

يعتمد الاستمطار على الغيوم التي تحوي ماءً فائق البرودة – ماء درجة حراراته أقل من 32 درجة فهرنهايت (درجة صفر مئوية).

ترّش الطائرات مادة كيميائية تعرف باسم «يوديد الفضة» داخل الغيوم، وهذه المادة لها بنية بلورية تشبه الجليد تجعل الماء البارد جداً يتبلور فجأة (يكوّن الجليد).

تهبط جسيمات الجليد الثقيلة وتنصهر عند الارتفاعات المنخفضة لتشكل المطر.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]

2011 الطقس والمناخ

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الثلج البَرَد الجليد الغيوم علوم الأرض والجيولوجيا

الثلج والبَرَد والجليد هي أنواع مختلفة من الهطل، والتي تتكوّن داخل الغيوم من بخار الماء وتسقط أخيراً إلى الأرض.

يعتمد حصول نوع معين من هذا الهطل على درجة حرارة المحيط وتيارات الهواء.

إن أي شيء يتساقط من الغيوم، كالمطر والثلج وجَمَد المطر (المطر المتجمد أو شبه المتجمد) أو الرذاذ، هو نوع من أنواع الهطل، ويبدأ كل نوع من الهطل على شكل قطيرات ماء دقيقة، لكن تكوّن كل نوع يختلف قليلاً عن طريقة تكوّن النوع الآخر.

 

فالثلج يتكوّن عندما تتجمد قطيرات الماء لتصنع البلورات الثلجية، ثم تكبر هذه البلورات لتأخذ أشكالاً أكثر تعقيداً، حيث يتجمد عليها المزيد من البلورات.

وهذه الأشكال هي الكِسَف الثلجية (أو الندف الثلجية) التي يكون لبلوراتها ستة جوانب. لقد أمضى عالم الطبيعة (ويلسون بنتلي) 40 سنة في دراسة الكِسَف الثلجية ولم يجد أبداً كِسفتي (ندفتي) ثلج بأنماط متطابقة.

عندما يثقل وزن ندف الثلج فإنها تسقط إلى الأرض بفعل الجاذبية.

 

وما دامت درجة الحرارة على اليابسة أدنى من 32 درجة فهرنهايت (صفر مئوية)، تبقى الندف متجمدة وتغطي الأرض بطبقة من الثلج.

يفضل المتزلجون الثلج الخفيف والهشّ الذي يتشكل عادة عند درجة حرارة تحت 20 درجة فهرنهايت (-7 درجات مئوية)، وفي حال غياب الرياح يتكدس الثلج ويصبح منفوش القوام.

والانهيارات الثلجية هي كتل ضخمة من الثلج أو الجليد أو الصخور تنزلق بسرعة على منحدر جبلي. تحدث الانهيارات الثلجية لأن كمية الثلج المتساقطة تكون ثقيلة جداً بالنسبة للمنحدر الذي تركن فوقه وتصبح غير قادرة على البقاء في مكانها فترة أطول.

 

قد تحدث الانهيارات الثلجية نتيجة الاهتزازات أو أصوات الضجيج العالي، وهي مدمرة جداً، حيث تتهاوى آلاف الأطنان من الثلج بسرعة 100 ميل في الساعة (160 كم/سا) وتسحق كل شيء في طريقها.

هناك تيارات هوائية تتحرك باستمرار صعوداً وهبوطاً داخل غيوم (سُحُب) العواصف الداكنة والثقيلة المعروفة باسم «المُزْن الركامية العالية».

تحتوي تلك الغيوم على قطيرات ماء وبلورات جليدية وقطرات مطر وكِسف (ندف) ثلجية وحبات بَرَد ضخمة.

 

ترتفع قطيرات الماء إلى أعلى الغيمة، حيث تتجمد ثم تهبط ثانية، ولكن بدلاً من أن تسقط هذه القطيرات المتجمدة إلى الأرض، تعود لتندفع بقوة نحو الأعلى.

وفي كل مرة تندفع فيها هذه القطيرات المتجمدة لتعود نحو الأعلى من جديد تتخطى مستوى التجمد فيُضاف إليها طبقة أخرى من الجليد.

وفي النهاية تصبح هذه الكرة الجليدية ثقيلة جداً لدرجة تعجز فيها الرياح داخل الغيمة عن الاحتفاظ بها لفترة أطول، فتسقط هذه الكتلة الجليدية إلى الأرض على شكل حبّة بَرَد.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]