tick taack
عضو جدید
من هم می‌دانم تا حالا كسی ندیده است كه یك تكه ابر یكدفعه سقوط كند و با صدای بلندی به زمین بخورد. به نظر شما كدام گزینه عجیب‌تر است؛ این كه ابر به زمین بخورد یا نخورد؟
به گزارش جام جم،منظره شگفت‌انگیزی است دیدن آسمانی كه در زمینه آبی آن، ابرهای سپید به آرامی در حال حركتند بخصوص اگر ابرهای پنبه‌ای كومولوس باشند كه مثل یك كپه پنبه غول پیكر در حال سفر طولانی هوایی خود هستند؛ اما تا حالا فكر كرده‌اید ابرها چطور آن بالا شناور باقی می‌مانند؟ لطفا پیش از این كه حالت صورت‌تان را به حالت معروف عاقل اندر سفیه تغییر دهید چند جمله بعدی را نیز بخوانید.
من هم می‌دانم تا حالا كسی ندیده است كه یك تكه ابر یكدفعه سقوط كند و با صدای بلندی به زمین بخورد. به نظر شما كدام گزینه عجیب‌تر است؛ این كه ابر به زمین بخورد یا نخورد؟
همه ما می‌دانیم آب سنگین‌تر از هواست و باز هم بدیهی است ابر از قطرات ریز آب تشكیل شده است. پس چرا نمی‌افتد پایین؟ اگر هنوز هم شك دارید كه دیدن یك ابر شناور در آسمان عجیب است، در نظر بگیرید هر قطعه ابر كوچك حدود 550 تن وزن دارد، یعنی تقریبا معادل وزن 100 راس فیل بالغ. یعنی اگر شما یك روز صبح از خانه خارج شوید و ببینید 100 فیل در هوا در حال شنا هستند، تعجب نمی‌كنید؟
همه ما می‌دانیم آب سنگین‌تر از هواست و باز هم بدیهی است ابر از قطرات ریز آب تشكیل شده است. پس چرا نمی‌افتد پایین؟ اگر هنوز هم شك دارید كه دیدن یك ابر شناور در آسمان عجیب است، در نظر بگیرید هر قطعه ابر كوچك حدود 550 تن وزن دارد، یعنی تقریبا معادل وزن 100 راس فیل بالغ. یعنی اگر شما یك روز صبح از خانه خارج شوید و ببینید 100 فیل در هوا در حال شنا هستند، تعجب نمی‌كنید؟
اما اگر چگالی آب بیشتر از هواست و هر تكه ابر هم اندازه یك گله 100 تایی فیل جرم دارد و گرانش زمین هم سر جایش باقی است، پس چرا ابرها سقوط نمی‌كنند؟
واقعیت این است كه ابرها سقوط می‌كردند اگر همه ذرات تشكیل‌دهنده آن به هم متصل بودند. ابرها از قطرات بسیار كوچك آب تشكیل شده‌اند. ابعاد هر یك از این ذرات قطری معادل یك تا 100 میكرون دارند. هر توده ابر از ذرات جداگانه‌ای در این ابعاد ساخته شده است به طور میانگین در هر یك سی‌سی حجم ابر می‌توان چند صد ذره كوچك پیدا كرد. در واقع بین هر دو ذره فاصله بزرگی حدود یك ملی‌متر فاصله وجود دارد. این یك میلی‌متر چیزی حدود 100 برابر قطر ذرات است و در عمل می‌بینیم بسیاری از این ذرات در جریان حركت توده ابر حتی به هم نزدیك هم نمی‌شوند و برخوردی با هم ندارند.
اگرچه جرم كل ابر بسیار عظیم است، اما جرم تك‌تك ذرات سازنده آن بسیار پایین و ناچیز بوده به طوری كه باید اثر جریانات هوایی و مقاومت هوا را روی آن محاسبه كرد.
به طور كلی جریانات هوایی كه به دلیل گرمای سطح زمین از پایین به بالا جریان دارد كمك می‌كند تا تك‌تك این قطرات و در نتیجه كل ابر ساعت‌ها به حركت در آسمان ادامه دهد.
این ذرات تشكیل‌دهنده ابر بر جریان هوایی شناور می‌مانند و به این ترتیب كل ابر از سقوط باز می‌ماند. البته می‌توان این توضیح را دقیق‌تر هم كرد. با كوچك شدن قطر ذرات، میزان درگیری آن با محیط اطرافش بیشتر می‌شود. نیرویی كه لازم است تا یك كره كوچك را در محیطی فشرده (در این مورد هوا) حركت دهد، طبق قانونی به نام استوكس محاسبه می‌شود. با كمك این نیرو می‌توان سرعت حدی سقوط این ذرات را حساب كرد، این سرعت با توجه به قطر ذرات آنقدر كم است كه بیشتر از 2 سال طول خواهد كشید تا یك متر سقوط كند. معلوم است كه عمر هیچ ابری به این حد نمی‌رسد و پیش از رسیدن به این نقطه ابر دگرگون شده است. به این ترتیب ابر تنها زمانی سقوط خواهد كرد كه محیط فشرده‌تر و قطرات با هم تركیب شده و ذره‌های بزرگ‌تری تشكیل دهند كه بر اثر افزایش قطر، سرعت حدی سقوطشان افزایش یافته و به شكل باران به زمین سقوط كنند. اگر فیل‌‌ها هم می‌توانستند اجزای بدنشان را از هم جدا كنند آنها هم می‌توانستند در هوا شناور باقی بمانند.
واقعیت این است كه ابرها سقوط می‌كردند اگر همه ذرات تشكیل‌دهنده آن به هم متصل بودند. ابرها از قطرات بسیار كوچك آب تشكیل شده‌اند. ابعاد هر یك از این ذرات قطری معادل یك تا 100 میكرون دارند. هر توده ابر از ذرات جداگانه‌ای در این ابعاد ساخته شده است به طور میانگین در هر یك سی‌سی حجم ابر می‌توان چند صد ذره كوچك پیدا كرد. در واقع بین هر دو ذره فاصله بزرگی حدود یك ملی‌متر فاصله وجود دارد. این یك میلی‌متر چیزی حدود 100 برابر قطر ذرات است و در عمل می‌بینیم بسیاری از این ذرات در جریان حركت توده ابر حتی به هم نزدیك هم نمی‌شوند و برخوردی با هم ندارند.
اگرچه جرم كل ابر بسیار عظیم است، اما جرم تك‌تك ذرات سازنده آن بسیار پایین و ناچیز بوده به طوری كه باید اثر جریانات هوایی و مقاومت هوا را روی آن محاسبه كرد.
به طور كلی جریانات هوایی كه به دلیل گرمای سطح زمین از پایین به بالا جریان دارد كمك می‌كند تا تك‌تك این قطرات و در نتیجه كل ابر ساعت‌ها به حركت در آسمان ادامه دهد.
این ذرات تشكیل‌دهنده ابر بر جریان هوایی شناور می‌مانند و به این ترتیب كل ابر از سقوط باز می‌ماند. البته می‌توان این توضیح را دقیق‌تر هم كرد. با كوچك شدن قطر ذرات، میزان درگیری آن با محیط اطرافش بیشتر می‌شود. نیرویی كه لازم است تا یك كره كوچك را در محیطی فشرده (در این مورد هوا) حركت دهد، طبق قانونی به نام استوكس محاسبه می‌شود. با كمك این نیرو می‌توان سرعت حدی سقوط این ذرات را حساب كرد، این سرعت با توجه به قطر ذرات آنقدر كم است كه بیشتر از 2 سال طول خواهد كشید تا یك متر سقوط كند. معلوم است كه عمر هیچ ابری به این حد نمی‌رسد و پیش از رسیدن به این نقطه ابر دگرگون شده است. به این ترتیب ابر تنها زمانی سقوط خواهد كرد كه محیط فشرده‌تر و قطرات با هم تركیب شده و ذره‌های بزرگ‌تری تشكیل دهند كه بر اثر افزایش قطر، سرعت حدی سقوطشان افزایش یافته و به شكل باران به زمین سقوط كنند. اگر فیل‌‌ها هم می‌توانستند اجزای بدنشان را از هم جدا كنند آنها هم می‌توانستند در هوا شناور باقی بمانند.
