حرکت ابرها در آسمان؛ توهم است یا واقعیت؟

اقتصادسنج | آیا واقعاً بخارهای آب و ذرات یخ که ابرها را تشکیل می دهند در آسمان شناور هستند؟ به آسمان نگاه کنید و ابرها ممکن است مانند دره‌ها و قله‌ها در هوا به نظر برسند. اما چرا آنها طوری به نظر می‌رسند که انگار در هوا معلق هستند و آیا واقعاً شناور هستند؟ و اگر چنین است، چه چیزی آنها را بالا نگه می‌دارد؟

الکس لامرز، هواشناس گفت: «این یک توهم است. اینطور نیست که یک بالش یا چیزی وجود داشته باشد که به طور جادویی در هوا شناور باشد. ابر مجموعه ای از قطرات آب و بلورهای یخ است.»

لامرز توضیح داد:«هنگامی که یک ابر پر از آب بیش از حد سنگین می شود، بارش به صورت باران، برف یا تگرگ می بارد. اما حتی قبل از بارندگی، این قطرات با سرعتی آرام به سمت زمین حرکت می کنند.»

لامرز گفت: «آنها خیلی خیلی آهسته در حال سقوط هستند. هر چیزی که به زمین می افتد به سرعتی می رسد که به عنوان سرعت پایانی شناخته می شود. سرعت پایانی زمانی اتفاق می افتد که نیروی کشش هوا به طور کامل با گرانش مقابله کند. قطرات آب آنقدر سبک هستند که سرعت نهایی آنها برای یک قطره با شعاع ۵ تا ۱۰ میکرون، بسیار آهسته و بین ۱۸ تا ۳۶ متر در ساعت است؛ از آنجایی که ابرها معمولاً هزاران متر در جو قرار دارند، این جابجایی کوچک به سمت پایین برای چشم قابل توجه نیست.»

لامرز سقوط قطرات آب را به ذرات گرد و غبار تشبیه کرد که در یک محور نور خورشید می چرخند، این ذرات نیز می ریزند اما چون کوچک هستند، به آرامی سقوط می‌کنند. به گفته مارک میلر، استاد علوم جوی در دانشگاه راتگرز، اندازه متوسط یک قطره آب ابر کوچکتر از شعاع یک موی انسان است.

در واقع توهم، با این فرود آهسته مقابله می کند و طوری بنظر می رسد که شناور هستند. جریان های صعودی هوا، حتی با سقوط تدریجی، قطرات به هم پیوسته را معلق نگه می دارد؛ میلر گفت: «به نظر می‌رسد که آنها شناور هستند، زیرا اساساً با سرعتی کمتر یا برابر با سرعت جریان بالارونده در ابر سقوط می‌کنند. ذرات به طور همزمان سقوط می کنند و بالا می‌روند.»

میلر گفت که قطرات آب به «ردیاب حرکت هوا» تبدیل می شوند. به این معنا که هوا میلیون‌ها قطره را به مسیر خود می‌ریزد و ابر مرئی را تشکیل می‌دهد. اما این فقط سقوط و برخاستن همزمان نیست. در حالی که ابرها در ارتفاع نسبتاً ثابتی ظاهر می‌شوند، با ترکیب شدن هوای بالارونده با قطرات در حین متراکم شدن و تبخیر شدن، نوسان می‌کنند. میلر گفت: «آنها در واقع با سرعتی در حال شکل گیری و تبخیر هستند که باعث می شود کمی ساکن به نظر برسند.»

تشکیل ابر به هوای گرم و مرطوب نیاز دارد. هوای گرم شناورتر از هوای سرد است، بنابراین در اتمسفر بالا می رود و سپس با سرد شدن به صورت ابر متراکم می شود. چگالی ابر کمتر از هوای زیر آن است. در حالی که برخی از ابرها سبک و کرکی به نظر می رسند، یک ابر کومولوس یا رعد و برق می تواند حدود ۱۰۰ فیل وزن داشته باشد، اگرچه جرم و محتوای آب آن به ابعاد آن بستگی دارد اما این وزن همیشه به معنای آب زیاد نیست. میلر گفت: «اگر تمام آب را از آن ابر بیرون بیاوریم، احتمالاً حتی یک کوزه را هم پر نمی کند.»

livescience/