إذا لم نكن على دراية تامة بالمصطلحات التقنية المستخدمة في علم الأرصاد الجوية، وخاصة المصطلحات الملاحية، فقد نخلط بسهولة بين قمم السحب وسقوفها . أي أن أجزاءً من السحابة تقع على ارتفاعات أعلى. ومع ذلك، فإن السقف المذكور يشير إلى عكس ذلك تمامًا: أسفل السحب كما يُرى من سطح الأرض. إن معرفة ارتفاع سقوف السحب وقممها في أي وقت أمرٌ بالغ الأهمية لعدة أسباب.
لهذا السبب ، سنخصص هذه المقالة لإخبارك بكل ما تحتاج لمعرفته حول سقف السحابة ، وما هي خصائصه وفائدته.
كيف تتشكل السحابة
قبل أن نبدأ بوصف سقف السحب، نحتاج إلى شرح كيفية تكوّنها. إذا وُجدت سحب في السماء، فلا بدّ من تبريد الهواء. تبدأ الدورة بالشمس. فعندما تُسخّن أشعة الشمس سطح الأرض، تُسخّن معها الهواء المحيط. يصبح الهواء الدافئ أقل كثافة، لذا يميل إلى الارتفاع ليحلّ محله هواء أبرد وأكثر كثافة . ومع ازدياد الارتفاع، تتسبب تدرجات درجة الحرارة المحيطة في انخفاض درجات الحرارة، وبالتالي يبرد الهواء.
عندما يصل إلى طبقة الهواء الأكثر برودة ، يتكثف في بخار الماء. بخار الماء هذا غير مرئي للعين المجردة لأنه يتكون من قطرات الماء وجزيئات الجليد. الجسيمات صغيرة الحجم بحيث يمكن الاحتفاظ بها في الهواء عن طريق تدفق هواء عمودي طفيف.
يعود اختلاف تكوين السحب إلى اختلاف درجات حرارة التكثيف. تتشكل بعض السحب عند درجات حرارة مرتفعة، بينما تتشكل أخرى عند درجات حرارة منخفضة. وكلما انخفضت درجة الحرارة التي تتشكل عندها، زادت كثافة السحابة . كما أن بعض أنواع السحب تُنتج هطولًا، بينما لا تُنتجه أنواع أخرى. وإذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا، فإن السحابة الناتجة ستتكون من بلورات جليدية.
عامل آخر يؤثر على تكوين السحب هو حركة الهواء. تميل السحب ، التي يتم إنشاؤها عندما يكون الهواء ساكنًا ، إلى الظهور في طبقات أو تكوينات. من ناحية أخرى ، فإن تلك التيارات العمودية القوية التي تشكلت بين الرياح أو الهواء تمثل تطورًا رأسيًا كبيرًا. بشكل عام ، هذا الأخير هو سبب هطول الأمطار والعواصف.
سماكة السحابة
يمكن أن يكون سمك السحابة ، الذي يمكننا تعريفه على أنه الفرق بين ارتفاعات أعلى وأسفل ، متغيرًا بدرجة كبيرة ، باستثناء أن توزيعها الرأسي يختلف أيضًا بشكل كبير.
يمكننا رصد كل شيء بدءًا من سحابة نيمبوس قاتمة رمادية اللون، يصل سمكها إلى 5.000 متر وتشغل معظم طبقتي التروبوسفير الوسطى والسفلى ، وصولًا إلى طبقة رقيقة من السحب الرقيقة، لا يتجاوز عرضها 500 متر، تقع في الطبقة العليا. تتقاطع هذه السحب مع سحابة ركامية مزنية (سحابة عاصفة) مذهلة، يبلغ سمكها حوالي 10.000 متر، وتمتد عموديًا إلى معظم طبقات الغلاف الجوي السفلى. تتطلب بعض هذه الظواهر فهم سقف السحب وعلاقته بالارتفاع.
سقف السحب في المطار
تُعدّ المعلومات المتعلقة بأحوال الطقس المرصودة والمتوقعة في المطارات ضرورية لضمان إقلاع وهبوط آمنين. ويتوفر للطيارين تقارير مُرمّزة تُسمى METAR (الأحوال المرصودة) وTAF (الأحوال المتوقعة). يتم تحديث الأولى كل ساعة أو نصف ساعة (بحسب المطار أو القاعدة الجوية)، بينما يتم تحديث الثانية كل ست ساعات (أربع مرات يوميًا). ويتكون كلا التقريرين من كتل أبجدية رقمية مختلفة، يُقدّم بعضها معلومات عن الغطاء السحابي (الجزء من السماء المُغطى بثُمن أو ثُمن) وقمم السحب.
في تقارير الطقس بالمطارات ، يتم ترميز الغيوم الماضية بالرمز FEW أو SCT أو BKN أو OVC. يظهر في تقارير قليلة عندما تكون السحب متناثرة وتحتل فقط 1-2 ثمن ، وهو ما يعادل سماء صافية في الغالب. إذا كان لدينا 3 أو 4 أثمان ، سيكون لدينا SCT (مبعثر) ، أي سحابة مبعثرة. المستوى التالي هو BKN (مكسور) ، والذي نحدده على أنه سماء ملبدة بالغيوم تتراوح بين 5 و 7 أثمان ، وأخيراً يوم غائم مشفر بـ OVC (غائم) ، مع غيوم 8 أثمان.
قمة السحابة، بحسب التعريف، هي ارتفاع قاعدة أدنى السحب التي تقل عن 20.000 قدم (حوالي 6.000 متر) والتي تغطي أكثر من نصف السماء (أكثر من 4 أوكتافات). إذا تم استيفاء الشرط الأخير (BKN أو OVC)، فسيتم توفير بيانات قاعدة السحب الخاصة بالمطار في التقرير. هذه المعلومات ضرورية لأنها تحدد سلامة الطيران.
تُوفّر البيانات الواردة في تقارير الأرصاد الجوية (METAR) بواسطة أجهزة تُسمى مقياس ارتفاع السحب (ceilometers)، والمعروفة أيضًا باسم مخترقات السحب. يستخدم النوع الأكثر شيوعًا تقنية الليزر. من خلال إرسال نبضات من الضوء أحادي اللون إلى الأعلى واستقبال الأشعة المنعكسة من السحب القريبة من سطح الأرض، يُمكنه تقدير ارتفاع قمم السحب بدقة. تُعدّ جودة هذا القياس مهمة لرصد الظواهر الجوية.
قمة العاصفة
خلال مرحلة التحليق، عندما تحلق الطائرة في طبقة التروبوسفير العليا، يجب على الطيارين الانتباه جيدًا للعواصف التي قد تعترض طريقهم، حيث أن التطور الرأسي الكبير لبعض السحب الركامية يجبرهم على المناورة حولها وتجنب الاقتراب منها. من المهم التذكير بأنه في هذه الحالات، يصبح التحليق فوق السحب العاصفة خطيرًا ويجب تجنبه حفاظًا على سلامة الطيران . توفر معلومات الرادار التي تحملها الطائرة موقع مركز العاصفة بالنسبة للطائرة، مما يسمح للطيار بتغيير المسار إذا لزم الأمر.
للحصول على فكرة تقريبية عن ارتفاع قمم هذه السحب التراكمية العملاقة ، يتم استخدام رادارات الطقس الأرضية القادرة على إنتاج أنواع مختلفة من الصور. تشمل المنتجات التي توفرها شبكة AEMET الانعكاس ، والتساقط المتراكم (هطول الأمطار المقدرة في آخر 6 ساعات) وأجهزة الكمبيوتر (echotops ، مكتوبة في الأصل باللغة الإنجليزية).
تمثل هذه القيمة الأخيرة أقصى ارتفاع نسبي (بالكيلومترات) لإشارة الرادار المرتدة، استنادًا إلى عتبة انعكاس مرجعية، تُحدد عادةً عند 12 ديسيبل (dBZ)، نظرًا لعدم وجود هطول أمطار أسفل هذا المستوى. من المهم التوضيح أنه لا يمكننا تحديد الجزء العلوي الدقيق من المنطقة البيئية التي تحدث فيها العاصفة، إلا كتقريب أولي، وإنما أعلى ارتفاع يُحتمل فيه تساقط البرد، وهو ما يرتبط بحالات تساقط البرد في إسبانيا.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن سقف السحابة وخصائصه.