السحاب الركامي في علم الأرصاد

السحاب الركامي في علم الأرصاد

أ- بداية التكوين:

يبدأ السحاب الركامي بأن تسوق الرياح قطعًا من السحب الصغيرة إلى مناطق تجميع، يؤدي سوق قطع السحاب لزيادة كمية بُخار الماء في مسارها - وخاصة أول منطقة التجمع - وهذا السَّوق ضروري لتطوُّر السحب الركامية في مناطق التجمع؛ كما في شكل 1، ففي هذا الشكل نرى أن المناطق B،C،D تمثِّل مناطق تجمُّع، ويستدل على ذلك من حركة الرياح التي تَبِينُ في الشكل بالأسهم، ويظهر منها تجميع للهواء في هذه المناطق، بينما المنطقة (A) تمثِّل منطقة تفرُّق؛ حيث نجد أن الهواء لا يتجه إليها.

ب- تطوُّر السحب الركامية:

1- التجميع: من المعلوم أن سرعة السحب تكون أبطأ من سرعة الرياح المُسيِّرة لها، وكلما كبُر حجم السحابة، كانت سرعتها أبطأ، وذلك بسبب تأثير قُوى الإعاقة (Drag-Force)، كذلك تقل سرعة الرياح عامة كلما اتَّجَهنا إلى مناطق التجمع، وعلى ذلك يؤدي العاملان السابق ذكرهما إلى أن قِطَع السحب تقترب من بعضها، ثم تتلاحم، وبالتالي نلاحظ تكاثف السحب كلما اقتربنا من مناطق التجميع، وقد لخص "أنش Anthes" وآخرون العمليات السابقة؛ حيث يُظهر الشكل عمليات السَّوق والتجمُّع.

2-الرَّكم: إذا التحمت سحابتان أو أكثر، فإن تيار الهواء الصاعد داخل السحابة يزداد بصفة عامة، ويؤدي ذلك إلى جلْب مزيدٍ من بخار الماء من أسفل قاعدة السحابة، والذي بدوره يزيد من الطاقة الكامنة للتكثف، والتي تعمل على زيادة سرعة التيار الهوائي الصاعد، دافعًا بمكونات السحابة إلى ارتفاعات أعلى، وتكون هذه التيارات أقوى ما يمكن في وسط السحابة، وتقل على الأطراف؛ مما يؤدي إلى ركم هذه المكونات على جانبي السحابة، فتظهر كالنافورة أو البركان الثائر الذي تتراكم حِممه على الجوانب، وقد أثبتت الشواهد أن التحام السحب (Cloud - merger) يؤدي إلى زيادة كبيرة في الركم، وبالتالي إلى زيادة سُمك السحاب، وأن تجمعًا من الدرجة الأولى (First - order merger) يؤدي إلى عشرة أضعاف المطر المنتظر، وتجمعًا من الدرجة الثانية (Scond- order merger) يؤدي إلى مائة ضِعف من كمية الأمطار المتوقعة بدون أي تجمُّع للسُّحب.

وإجمالًا؛ فإن تجميع قطع السحب يؤدي إلى زيادة ركمه، وبالتالي إلى زيادة سمكه التي تدل على قوة هذا السحاب من ناحية أمطاره ورعده وبرقه، بل نجد أن السحاب الذي نحن بصدده يسمى سحابًا ركاميًّا؛ لأن عملية الركم في هذا النوع أساسية، وتُفرقه عن باقي أنواع السحاب، ومن المعلوم أن عملية سوق السحاب قد تستغرق بضع ساعات، بينما تستغرق عمليتا التجميع والركم أقل من ذلك (حوالي ساعة أو أقل).

ومن المعلوم أيضًا أن من السحب الركامية ما يسمى بالركامي الساخن - ذو سمك صغير نسبيًّا - وأقل درجة حرارة داخل هذا السحاب أعلى من درجة التجمُّد، وهو بذلك السمك الصغير نسبيًّا أقرب شبهًا بالتلال لا الجبال، وحرارته لا تَسمح بتكوُّن البرد، وهذا النوع تتكون الأمطار فيه من قطرات الماء فقط، وليس به رعدٌ وبرقٌ.

وهناك سحاب ركامي يصل إلى ارتفاعات شاهقة، ويشتمل على قطرات ماء في القاعدة، وخليط من ماء شديد البرودة، وحبات برد في الوسط، أما القمة فتسودها بلورات الثلج، وهذا السحاب هو الذي تكون زخاته من الماء أو البرد أو كليهما، ويحدث به برق ورعد، وهو السحاب الركامي المزني الذي يكون في شكل.

شكل (1) الظواهر الجوية المصاحبة: الهطول (زخات من المطر أو البرد أو كليهما).

تتحرك السحب الركامية إلى ما شاء الله لها، وعامل الركم والبناء مستمر طالما كانت تيارات الهواء الصاعدة قادرة على حمْل مكونات السحاب من قطرات ماء، أو حبات برد، وعندما تصبح الرياح الرأسية غير قادرة على حمل هذه المكونات، تتوقف عملية الركم، وتبدأ مكونات السحاب في الهبوط مباشرة إلى أسفل؛ كمطرٍ من ماء، أو برد أو كليهما، وذلك حسب مكونات السحاب، وتوزيع درجات الحرارة والرطوبة أسفل السحاب، ويتكون البرد داخل السحاب بين درجتي حرارة أقل من الصفر، وحتى أربعين مئوية.

وفي هذه المنطقة تكون هناك قطرات من ماء شديد البرودة - أقل من الصفر المئوي - وذلك لعدم كفاية نويات التثلج، وهذه القطرات غير مستقرة، بمعنى أنها تتجمد فور اصطدامها بأي جسم آخر، وفي حالة وجود تيار هوائي شديد صاعد داخل السحاب الركامي المزني، ونتيجة اختلاف سرعات القطرات شديدة البرودة، تَحدُث تصادمات ينتج عنها تحوُّل قطرات الماء شديدة البرودة إلى ثلج، يغطي حبات البرد، فتكبُر وتستمر في الكبر، حتى يَثقُل وزنُها، ولا يستطيع التيار الرأسي حملها، فتهبِط بردًا، وقد شُوهِدت حبات برد يصل حجمها إلى حجم البرتقالة، وهذا يعني: أنه في مثل هذه الحالات التي تكون فيها حبات البرد كبيرة، فإن هذه السُّحب تحمل في طيَّاتها دمارًا عامًّا للزراعة.

ومن المعلوم كذلك أن نزول المطر من قاعدة السحاب، يكون على شكل زخات خلال جزء من قاعدة السحاب في بداية الهطول؛ حيث يسود في نـهاية حياة السحاب في نهاية الهطول، ثم زخات من معظم قاعدة السحاب تيار هابط.

الرؤية العلمية الحديثة لتكوُّن البرق:

الشواهد الميدانية:

وجد علماء الأرصاد أن مصدر الشّحنات السالبة للتفريغات المتتالية من السحاب إلى الأرض، يوجد على ارتفاعات محصورة ما بين سطحين متاخمين، درجة حرارتهما (-15ْو25ْ) مئوية، وتتطابق مع منطقة وجود أمطار أو ثلوج بين هذين المستويين، ومن هنا يظهر أنه رغم اختلاف أنواع السحب الركامية جغرافيًّا أو فصليًّا، فإن حيِّز الحرارة الذي توجد بداخله مراكز الشحن السالبة، ثابت لا يختلف، وقرَّر العلماء أن هذه المشاهدة متفقة تمامًا مع الظواهر المخبرية، وبالتالي فإن باستطاعة البرد أن يولد مجالًا كهربائيًّا انهياريًّا في الفترة الزمنية المطلوبة مع أمطار معتدلة، إذا وصل تركيز بلورات الثلج في منطقة الشحن إلى 10 بلورات في اللتر الواحد، وبما أن مركز الشحن يقع في الحيز المحصور ما بين (-15ْو 25ْ)، فإنه من الواضح أن عدد نوبات التجمد الطبيعية غير كاف لتوليد البلورات الثلجية بالتركيز المطلوب، ولا شك أن هناك عاملًا ثانويًّا، وإن لم نقف عليه بعدُ لازدياد عدد البلورات.

وجه الإعجاز:

نبذة تاريخية عن علم الأرصاد:

السحاب والمطر:

تطوَّرت الأرصاد الجوية إلى علمٍ في القرن التاسع عشر، بينما يرجع تاريخ اعتبارها فرعًا من فروع المعرفة إلى العصور الأولى لحضارات الإنسان، وقد ظهرت الأرصاد الجوية وتطوَّرت في الحضارات الأولى العظيمة في إفريقيا على يد قدماء المصريين، وفي آسيا على يد البابليين، وفي جنوب وسط آسيا على يد الهندوس والتتار، وفي شرق آسيا على يد أشخاص؛ مثل: هوانج هو، ويانجتز، ولكن معظم معلوماتنا ترجع إلى قدماء المصريين والبابليين، ففي مصر (3500ق.م) أخذت الأرصاد الجوية الطابع الديني، فقد اعتقد قدماء المصريين أن الظواهر الجوية المختلفة تخضَع للآلهة، بينما ربط البابليون (3000-300 ق. م) بين الظواهر الجوية وعلم الفلك، بما عُرِف في ذلك الحين بالأرصاد الفلكية، وبالرغم من أن أول رصد للظواهر الجوية، كان بواسطة اليونان القدماء (600ق.م)، إلا أنه لا يوجد دليل يدل على أنهم فهِموا عملية تكوين السحب، حتى بعد أن ظهر مؤلف (أرسطو) (300ق.م) تحت عنوان: (الأرصاد الجوية)، والذي كان يمثِّل كل ما عُرِف في ذلك الحين عن الأرصاد الجوية، وفيه يصف الغلاف الجوى بأنه "المنطقة المشتركة للنار والهواء"، وأن الشمس هي العامل الرئيسي والأول لتكوُّن السحب؛ لأن عمليتي التبخر والتكاثف هما نتيجة قُرب أو بُعد الشمس عن الأرض، وهذا يُسبب تكوُّن أو تبدُّد السحب، وتعتمد نظريته على أنه لا يمكن أن تتكون السُّحب في علوٍّ يزيد عن قمة أكثر الجبال ارتفاعًا؛ لأن الهواء بعد قمة الجبل تحتوى نارًا نتيجة حركة الشمس الجغرافية، ولا تتكون السحب قريبًا من سطح الأرض بسبب الحرارة المنعكسة من الأرض.

القرآن الكريم يصف السحاب الركامي وصفًا دقيقًا:

إذا تأمَّلت في الآية الكريمة ستراها ترتِّب مراحل تكوين السحاب الركامي خطوة خطوة، مشيرة إلى التدرج الزمني، وتتجلى أوجه الإعجاز المتعددة في هذه الآية الكريمة إذا طرحنا بين أيدينا هذه التساؤلات:

مَن أخبر محمدًا صلى الله عليه وسلم بأن أول خطوة في تكوين السحاب الركامي، تكون بدفع الهواء للسحاب قليلا، قليلًا؟ ﴿ يُزْجِي سَحَابًا ﴾! وهذا أمرٌ لم يعرفه العلماء إلا بعد دراسة حركة الهواء عند كل طَور من أطوار نمو السحاب.

ومَن بيَّن له أن الخطوة الثانية هي التأليف بين قطع السحب ﴿ ثُمَّ يُؤَلِّفُ بَيْنَهُ ﴾؟

ومَن أخبره بهذا الترتيب؟ ومَن بيَّن له أن ذلك يستغرق فترة زمنية حتى يعبِّر عنه بلفظ ﴿ ثُمَّ ﴾؟

ومَن أخبر محمدًا أن عامل الركم للسحاب الواحد هو العامل المؤثر بعد عملية التأليف؟

ومَن أخبره أن هذا الركم يكون لنفس السحاب، وأن ذلك الانتقال من حالة التأليف يستغرق بعض الوقت ﴿ ثُمَّ يَجْعَلُهُ رُكَامًا ﴾؟

هذه المسائل لا يعرفها إلا مَن درَس أجزاء السحاب، ورصَد حركة تيارات الهواء بداخله، فهل كان يَملِك الرسول الأجهزة والبالونات والطائرات؟!

وكذلك مَن الذي أخبر محمدًا صلى الله عليه وسلم بأن عملية الركم - الناتجة عن عملية الرفع - إذا توقَّفت أعقبها نزول المطر مباشرة؟

وهو أمرٌ لا يُعرَف إلا بدراسة ما يجري داخل السحاب من تيارات وقطرات مائية، وهذا لا يَقدِر عليه إلا مَن امتلَك الأجهزة والقياسات التي يُحقق بها ذلك، فهل كان لمحمد صلى الله عليه وسلم مثل هذه القدرة وتلك الأجهزة؟

ومَن الذي أخبر محمدًا صلى الله عليه وسلم أن في السحاب مناطقَ خللٍ، وهي التي ينزل منها المطر؟ وهذا أمرٌ لا يَعرِفه إلا مَن أحاطَ عِلمًا بدقائق تركيب السحاب المسخر بين السماء والأرض، وبحركة الهواء داخل السحاب.

ومَن أخبر محمدًا صلى الله عليه وسلم بأن الشكل الجبلي وصفٌ للسحاب الذي ينزل منه البرد؟ فهل أحصى الرسول كل أنواع السحاب؛ حتى تبيَّن له هذا الوصف الذي لا بد منه لتكوين البرد؟

ومَن أخبره عن نوبات البرد التي لا بد منها في السحاب الركامي؛ لكي يتكون البرد؛ ﴿ وَيُنَزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ جِبَالٍ فِيهَا مِنْ بَرَدٍ ﴾ [النور: 43].

إن هذا السر لا يَعرِفه إلا مَن تمكَّن من مراقبة مراحل تكوين البرد داخل السحاب.

ومَن الذي أخبره بأن للبرد برقًا، وأن البرد هو السبب في حصوله؟ وأنه يكون أشد أنواع البرق ضَوْءًا؟

إن ذلك لا يَعرفه إلا مَن درَس الشِّحنات الكهربائية داخل السحاب، واختلاف توزيعها، ودور البرد في ذلك، ولشدة خفاء هذا الأمر، فقد نسَب المفسرون البرق إلى السحاب، وإن كان السحاب يشتمل على البرد في كلام المفسرين، ولم نجد مَن نسَب هذا البرق إلى البرد، مع أنه المعنى الظاهر لقوله تعالى: ﴿ وَيُنَزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ جِبَالٍ فِيهَا مِنْ بَرَدٍ فَيُصِيبُ بِهِ مَنْ يَشَاءُ وَيَصْرِفُهُ عَنْ مَنْ يَشَاءُ يَكَادُ سَنَا بَرْقِهِ يَذْهَبُ بِالْأَبْصَارِ ﴾ [النور: 43].

لقد قدَّمت الظواهر المخبرية والمشاهدات الميدانية الدليل على أن البرد قد يكون سببًا في تولُّد البرق، وهذا ما قرَّره القرآن الكريم قبل 1400عام.

من أخبر محمدًا صلى الله عليه وسلم بكل هذه الأسرار منذ أربعة عشر قرنًا، وهو النبي الأُمي في الأُمة الأُميَّة التي لم يكن يتوفر لديها شيءٌ من الوسائل العلمية الحديثة؟!

لا أحدَ إلا الله الذي نزَّل القرآن على عبده؛ ليكون للعالمين نذيرًا.