چرا ابرها سقوط نمي كنند؟

[Mansouryar]

> روزنامه جام جم > شماره 2673 8/7/88 > صفحه 12 (دانش) > متن

جهان شگفتي ها
چرا ابرها سقوط نمي كنند

نويسنده: پوريا ناظمي

منظره شگفت انگيزي است ديدن آسماني كه در زمينه آبي آن، ابرهاي سپيد به آرامي در حال حركتند بخصوص اگر ابرهاي پنبه اي كومولوس باشند كه مثل يك كپه پنبه غول پيكر در حال سفر طولاني هوايي خود هستند؛ اما تا حالافكر كرده ايد ابرها چطور آن بالاشناور باقي مي مانند؟ لطفا پيش از اين كه حالت صورت تان را به حالت معروف عاقل اندر سفيه تغيير دهيد چند جمله بعدي را نيز بخوانيد. من هم مي دانم تا حالاكسي نديده است كه يك تكه ابر يكدفعه سقوط كند و با صداي بلندي به زمين بخورد. به نظر شما كدام گزينه عجيب تر است؛ اين كه ابر به زمين بخورد يا نخورد؟
همه ما مي دانيم آب سنگين تر از هواست و باز هم بديهي است ابر از قطرات ريز آب تشكيل شده است. پس چرا نمي افتد پايين؟ اگر هنوز هم شك داريد كه ديدن يك ابر شناور در آسمان عجيب است، در نظر بگيريد هر قطعه ابر كوچك حدود 550 تن وزن دارد، يعني تقريبا معادل وزن 100 راس فيل بالغ. يعني اگر شما يك روز صبح از خانه خارج شويد و ببينيد 100 فيل در هوا در حال شنا هستند، تعجب نمي كنيد؟
اما اگر چگالي آب بيشتر از هواست و هر تكه ابر هم اندازه يك گله 100 تايي فيل جرم دارد و گرانش زمين هم سر جايش باقي است، پس چرا ابرها سقوط نمي كنند؟
واقعيت اين است كه ابرها سقوط مي كردند اگر همه ذرات تشكيل دهنده آن به هم متصل بودند. ابرها از قطرات بسيار كوچك آب تشكيل شده اند. ابعاد هر يك از اين ذرات قطري معادل يك تا 100 ميكرون دارند. هر توده ابر از ذرات جداگانه اي در اين ابعاد ساخته شده است به طور ميانگين در هر يك سي سي حجم ابر مي توان چند صد ذره كوچك پيدا كرد. در واقع بين هر دو ذره فاصله بزرگي حدود يك ملي متر فاصله وجود دارد. اين يك ميلي متر چيزي حدود 100 برابر قطر ذرات است و در عمل مي بينيم بسياري از اين ذرات در جريان حركت توده ابر حتي به هم نزديك هم نمي شوند و برخوردي با هم ندارند.
اگرچه جرم كل ابر بسيار عظيم است، اما جرم تك تك ذرات سازنده آن بسيار پايين و ناچيز بوده به طوري كه بايد اثر جريانات هوايي و مقاومت هوا را روي آن محاسبه كرد.
به طور كلي جريانات هوايي كه به دليل گرماي سطح زمين از پايين به بالاجريان دارد كمك مي كند تا تك تك اين قطرات و در نتيجه كل ابر ساعت ها به حركت در آسمان ادامه دهد.
اين ذرات تشكيل دهنده ابر بر جريان هوايي شناور مي مانند و به اين ترتيب كل ابر از سقوط باز مي ماند. البته مي توان اين توضيح را دقيق تر هم كرد. با كوچك شدن قطر ذرات، ميزان درگيري آن با محيط اطرافش بيشتر مي شود. نيرويي كه لازم است تا يك كره كوچك را در محيطي فشرده (در اين مورد هوا) حركت دهد، طبق قانوني به نام استوكس محاسبه مي شود. با كمك اين نيرو مي توان سرعت حدي سقوط اين ذرات را حساب كرد، اين سرعت با توجه به قطر ذرات آنقدر كم است كه بيشتر از 2 سال طول خواهد كشيد تا يك متر سقوط كند. معلوم است كه عمر هيچ ابري به اين حد نمي رسد و پيش از رسيدن به اين نقطه ابر دگرگون شده است. به اين ترتيب ابر تنها زماني سقوط خواهد كرد كه محيط فشرده تر و قطرات با هم تركيب شده و ذره هاي بزرگ تري تشكيل دهند كه بر اثر افزايش قطر، سرعت حدي سقوطشان افزايش يافته و به شكل باران به زمين سقوط كنند. اگر فيل ها هم مي توانستند اجزاي بدنشان را از هم جدا كنند آنها هم مي توانستند در هوا شناور باقي بمانند.

فراموش نكنيد شما هم اگر سوال عجيب و غريبي داريد، مي توانيد از طريق ايميل [email protected] يا از طريق نامه براي ما بفرستيد.

بنمایه: http://www.magiran.com/npview.asp?ID=1957452