ابر چگونه تشکیل می شود؟ کتاب علوم پایه سوم ابتدایی

ابر از بخار شدن آب دریاها و دریاچه ها و رودها و همچنین رطوبت خاک و گیاهان پدید می آید، هنگامی که هوای گرم از سطح زمین به طرف بالا حرکت می کند، کم کم سردتر می شود در نتیجه مقداری از بخار آب آن به دور ذره های کوچکی که در هوا پراکنده هستند جمع شده و میلیون ها ذره ی کوچکِ آب پدید می آورد که به صورت ابرهای کوچک و بزرگ در می آیند.

نقش ابرها در تغییرات آب و هوایی

ابرها در گرم شدن و سرد شدن سطح زمین و چگونگی آب و هوا نقشی مهمی دارند، ابرها آبِ بخار شده ی زمین را بار دیگر به صورت باران و برف به زمین بر می گردند، فرو ریختن باران و برف بر کوه ها و دشت ها، رودها و چشمه ها و قنات ها را پر آب می کند، از این راه دستیابی انسان و جانوران و گیاهان به آب امکان پذیر می شود.

همانطور که می دانید روزهای ابری معمولاً سردتر از روزهای آفتابی هستند، زیرا ابرهای بیشتر انرژی تابشی نور خورشید را به فضا باز می گردانند، نوری که از این راه به فضا بازگردانده می شود دیگر نمی تواند زمین را گرم کند.

هنگام شب نقش ابرها در دمای هوای زمین برعکس روز است، زمین در شب مقداری از گرمای خود را از دست می دهد و سرد می شود.

در شبهای ابری بیشتر این گرما را ابرها به زمین باز می گردانند و از سرد شدن سطح زمین جلوگیری می کنند، به همین دلیل معمولاً شب های ابری گرمتر از شب هایی هستند که هوا صاف است، در این شب ها، گرما در لایه های پایین جَوّ، میان ابرها و سطح زمین، می ماند.به همین سبب ابرهایی که در لایه های پایین جو هستند، بیش از ابرهای بالای جَوّ از پراکنده شدن گرمای زمین جلوگیری می کند.

چگونگی پدید آمدن ابرها

ابر در واقع تجمع ذرات بخار آب موجود در جو به دور هسته‌های تراکم و سرد شدن آنهاست، از آنجا که با مشاهده نوع و نحوه تغییرات ابرها می‌توان اطلاعات قابل ملاحظه‌ای درباره وضعیت جو بدست آورد، عامل اصلی تشکیل ابر صعود هوای گرم و مرطوب به سطح فوقانی جو و سرد شدن آن است و در صعود به ارتفاعات بالاتر جو تحت تأثیر فشار کم آن سطوح قرار گرفته و همگام با انبساط سرد می‌شود.

ابر در اثر بخار شدن آب دریاها و دریاچه ها و رودها و همچنین رطوبت خاک و گیاهان تشکیل می شود. این آب ها پیوسته به صورت بخار در می آیند و با هوا مخلوط می شوند، به همین سبب، به طور عادی، همیشه در هوا مقداری بخار آب وجود دارد.،هوای گرم بیش از هوای سرد بخار آب در خود نگه می دارد.

برای اینکه بخار آب به صورت ابر در آید، دمای هوا باید آن قدر کاهش یابد که بخار آب موجود در آن به مایع (آب)، یا جامد (یخ) تبدیل شود. از این گذشته، ذره های بسیار ریزی مانند گَرد و غبار، دود، خاکسترِ آتشفشانی، بلورهای ریز نمک و گَرده ی گیاهان باید در هوا پراکنده باشند تا بخار آب دور آن ها جمع شود و تشکیل ابر بدهد.

مثالی ساده در  تشکیل ابر

پیدایش ابر را به طور ساده می توان در حمام مشاهده کرد. در دمای معمولی حمام مقدار معینی بخار آب در هوا وجود دارد.

اگر شیر آب گرم را باز بگذاریم، مقدار بخار آب هوای حمام افزایش می یابد و کم کم به حدی می رسد که هوا دیگر نمی تواند بخار آب بیشتری در خود نگه دارد.

در این حالت می گوییم که هوا از بخار آب سیر (اشباع) شده است. دمای هوا را در این حالت نقطه ی شبنم می نامند.

حالا اگر پنجره ی حمام را باز کنیم تا هوای سرد به درون بیاید، یا شیر آب سرد را باز کنیم، دمای هوای حمّام پایین می آید و مقداری از بخار آب آن به دُور میلیون ها ذره ی گرد و غباری که در فضای حمام پراکنده اند جمع می شود و به صورت قطره های بسیار ریز آب در می آید که شبیه مه یا ابر است، پیدایش ابر در آسمان هم به همین گونه است. هوای سطح زمین، بر اثر تابش خورشید گرم و سبک می شود و به طرف بالای جو زمین می رود.

 

ابرها به چند دسته تقسیم می شوند؟

بعضی از ابر ها مانند پنبه پفکی هستند؛ به این ابر ها کومولوس می گویند و برخی از ابرها مانند ورقه های نازکی هستند که به این ابر ها استراتوس می گویند، که به معنی ورقه های نازک است.

ابر های سیروسی نیز در ارتفاعات بالاتر ایجاد می شوند، ابر های رعد و برقی، یا ابر هایی که بارندگی سنگین ایجاد می کنند، خاکستری تیره رنگ به نظر می رسند؛ این ابر ها انباشته از رطوبت هستند که باعث می شود قطرات آب به صورت باران به سمت زمین سرازیر شود.

در نامگذاری ابرها از کلمات لاتین با ریشه یونانی استفاده می‌شود. این نامگذاری با توجه به نوع و شکل و همچنین خصوصیات ابر انجام می‌گیرد.ابرها دارای ده دسته اصلی هستند که هر کدام از این ده دسته اصلی خود به یک یا چند دسته دیگر تقسیم می‌شوند:

- سیروس
- سیرو کومولوس
- سیرو استراتوس
- آلتو کومولوس
- آلتو استراتوس
- نیمبو استراتوس
- استراتو کومولوس
- استراتوس
- کومولوس
- کومولو نیمبوس

برای تشکیل ابرهای كومولوس در ابتدا تابش انرژی خورشیدی بر اقیانوس ها، گیاهان و زمین  باعث شکستن پیوندهای بین مولکول های آب و تبخیر آنها می شود.

هم زمان که مولکول های آب تبخیر شده از سطح زمین جدا می شوند هوای خنک به دلیل سنگین تر بودن به سمت زیر آن رفته و با ایجاد فشار این توده نامرئی هوای گرم را به سمت بالا هدایت می کند. با کمال تعجب، مولکول های آب موجود در توده هوای گرم باعث پایین آوردن آن نمی شوند.

در حقیقت، هر چه بخار آب بیشتری قبل از بلند شدن جمع کند، سبک تر می شود. این اتفاق عجیب به دلیل گازی بودن بخار آب می باشد.

ابر‌ها از قطرات بسیار ریز آب و کریستال‌های یخی ذره بینی که قادرند در آسمان معلق شوند، تشکیل شده اند. اگر قطرات به اندازه کافی بزرگ شوند، چشم قادر به مشاهده آن‌ها به عنوان ابر یا مه خواهد بود و در صورتی که بیشتر رشد کنند، به عنوان باران (برف) به سمت زمین سرازیر خواهند شد.

اصلاً چنین به نظر نمی­‌رسد که ممکن است آب داخل یک لیوان متحرک باشد، اما مولکول‌های تشکیل دهنده آب همواره در حال حرکت هستند. مولکول‌ها با گرم شدن آب با سرعت بیشتری حرکت می‌­کنند و در شرایطی که خنک شوند جنبش آن‌ها آهسته‌­تر صورت می­‌گیرد.

تحرک تعدادی از مولکول‌ها در حدی است که می‌­توانند به داخل هوا گریز بزنند و وقتی که وارد هوا شدند، فرآیند تبخیر شروع می­‌شود. در مورد ابرها، قطرات مایعی که در فرآیند انقباض شکل گرفته‌­اند به اندازه­ای کوچک و کم وزن هستند که در هوا معلق می­‌مانند، و تنها در صورتی که به حد کافی بزرگ شوند، شاهد بارش آن‌ها به سمت زمین خواهیم بود.

 

مراحل تشکیل ابرها

تشکیل ابر با وجود فرآیندی به نام انقباض امکان پذیر است.

- افزایش بخار آب
جو زمین از گاز‌هایی از جمله بخار آب تشکیل شده و برخی اوقات در اثر تابش نور خورشید آب‌های سطح زمین به گاز تغییر شکل می­‌دهند، در نتیجه بخار آب بیشتری به جو وارد می‌­شود. از سوی دیگر، گیاهان نیز در فرآیندی به نام فراتراوش از طریق برگ‌های خود به ایجاد بخار آب می‌­پردازند.

- بالارفتن بخار آب
اما بخار آب به این دلیل به سوی آسمان بالا می‌­رود که نوعی هوای گرم محسوب شده و نسبت به هوای سرد غلظت کمتری دارد؛ البته در حالتی که یک جبهه هوای متحرک سرد (که غلیظ‌تر است) به یک جبهه هوای گرم برخورد کند باز هم بخار آب قادر به حرکت به بالا خواهد بود، چون جبهه هوای سرد می‌­تواند خود را به فضای زیرین منتقل کرده و به جبهه هوای گرم فشار وارد کند تا ارتفاعش را افزایش دهد.

هنگام ورود بخار آب به جو زمین، ذره­‌های بسیار ریز غبار، دوده و نمک که مواد ذره بینی موجود در جو هستند با آن ترکیب می­‌شوند. ذره‌­های آب به وسیله باد‌های عمودی قوی یا جریان‌های جا به جایی نگه داشته شده و در حین افزایش ارتفاع منبسط شده و خنک می‌شوند.

- رسیدن به نقطه شبنم و تشکیل ابر
بخار آب همراه با کاهش دمای هوای محیط به نقطه شبنم می­‌رسد و به ذرات بسیار ریز آب و کریستال‌های یخ تبدیل می‌­شود، سرانجام نیز با انباشت ذرات آب و هواویز‌های به هم چسبیده، فرآیند به هم پیوستن انجام پذیرفته و ابر‌ها شکل می‌­گیرند.

چندان طول نمی‌­کشد که رطوبت فراوانی به شکل ابر رسانا در جو زمین، بسیار بیشتر از آنچه که هوای منطقه می‌­تواند تحمل کند، جمع می‌­شود؛ در این حالت گفته می‌شود که اشباع صورت پذیرفته و آب و کریستال‌های یخ برای ریزش به سوی زمین آماده شده‌­اند.

به دو طریق ابر‌ها شکل می‌­گیرند:
- مقدار آب موجود در هوا نقطه‌­ای رسیده که هوا قادر به انباشت بیشتر آب نیست.
- هوا تا نقطه شبنم (نقطه‌­ای که در آن انقباض صورت می‌­گیرد) سرد شده و دیگر قادر به انباشت آب بیشتری نیست. ارتفاعی که نقطه شبنم در آن ممکن می­‌گردد و ابر‌ها شکل می‌­گیرند به نام سطح انقباض شناخته می­‌شود.

عوامل تشکیل دهنده ی ابر کدامند؟

گرمایش سطح: بدیهی است که گرما باعث تبخیر آب می‌شود. بنابراین اصلی‌ترین مرحله تشکیل ابر وجود گرمایش سطحی است. وقتی که زمین و متعاقب آن هوا در اثر تابش نور خورشید گرم شده و وارد جو می‌­شود. ردیف‌هایی که بالا می­‌روند را معمولاً ردیف‌های حرارتی می­‌خوانند. گرمایش سطح به تولید ابر‌های کومولوس مایل است.

توپوگرافی: توپوگرافی (ویژگی‌های منطقه‌­ای) یکی از عوامل تشکیل ابر است. وقتی که هوا در اثر فشار به نقاط فراتر از حدود کوه‌ها یا تپه‌­ها وارد می‌­شود همزمان با افزایش ارتفاع، خنک می­‌شود که معمولاً ابر‌های لایه‌­ای به این صورت شکل می­‌گیرند.

جبهه‌­های هوایی: تشکیل ابرها زمانی صورت می‌گیرد که در یک منطقه‌­­ گسترده و همراه با جبهه­‌ها، یک توده هوای گرم به طرف بالای یک توده هوای خنک و غلیظ منتقل می­‌شود. جبهه عبارت است از مرز میان هوای گرم و مرطوب و هوای سرد و خشک.

همگرایی: اگر جریان‌های هوای سیالی که از جهت­‌های مختلف می­‌وزند، به همگرایی برسند، وارد جو می‌­شوند و این امر به تشکیل ابر‌های کومولوس و شرایط رگباری منجر می­‌شود.

جریان گردابی: تغییری ناگهانی در سرعت باد مرتفع به پیدایش جریان‌های متلاطم گردابی در هوا می‌­انجامد.

سوالات درس علوم پایه سوم ابتدایی

ابر چگونه تشکیل می شود؟
از بخار آب ابر درست می شود.

ابرها چگونه جابجا می شوند؟
باد آن ها را جابجا می کند.

ماده ای را نام ببرید که در طبیعت به سه حالت دیده می شوند؟
آب که در حالت جامد به صورت یخ و در حالت گاز به صورت بخار است.

انواع ابرها را نام ببرید.
ابر پنبه ای که در هوای خوب در آسمان دیده می شود و بارندگی آن به شکل رگبار است و ابرهایی که نشاندهنده هوای بارانی است.

چه زمانی ابر به وجود می آید؟
زمانی که مقدار بخار آب در هوا زیاد شود.

ابرهایی که در ارتفاع بالایی هستند چگونه به نظر می آیند؟
مانند پر

ابرهایی که مانند تکّه های پنبه هستند در چگونه هوایی در آسمان پیدا می شوند؟
در هوای نسبتاً خوب

بیشتر بارندگی ها از کدام ابرها است؟
ابرهای لایه لایه

کدام نوع از ابرها همه ی آسمان را می پوشاند؟
ابرهای لایه لایهسه نوع ابر نام ببرید؟
- پر مانند
- تکه های پنبه
- لایه لایه

---