مقاله شرح و توصیف انواع ابرها

شرح و توصیف انواع ابرها
الف: ابرهای بالا HIGH CLOUDS
1- ابرهای سیروس CIRRUS (CI)- این نوع ابر بصورت رشته های گسترده که به صورت پر مرغ یا یال اسب و یا انبوه موهای پریشان دیده می‎شود رنگ آن سفید است و سایه ندارد و خورشید و ماه از پشت آن بخوبی دیده می‎شوند. این ابر از کریستالهای یخ تشکیل شده است.
در طبقه بندی ابرها این نوع ابر بالاترین و نازکترین است و میزان برودت آن در 20000 پائی بین 36- درجه تا 41- درجه سانتیگراد است.
گوناگونی این ابر زیاد است و هنگامی که بصورت خیلی نازک- توری شکل و جدا از هم ظاهر می‎شود و با ابر سیرواستراتوس و آلتواستراتوس نیز ارتباطی برقرار نکرده باشد یعنی پس از این ابر دو ابر فوق الذکر به ترتیب ظاهر نشوند، معمولاً بعنوان علامت هوای خوب و پایدار شناخته شده است.
با افزایش بخار آب در این نوع ابر شکل آن از حالت رشته ای بصورت منگوله های زیر که به طور منظم و در یک ردیف پهلوی هم قرار دارند تبدیل می‎شود و اگر بعد از این نوع ابر، ابرهای پوششی سیرواستراتوس و آلتواستراتوس همراه باشد معمولاً می‎توان بعد از 24 تا 48 ساعت انتظار هوای نامساعد را داشت. هنگام طلوع و غروب خورشید اگکر رنگ این ابر در افق زرد یا متمایل به قرمز روشن باشد معمولاً این علامت مناسب برای هوای خوب فرد است.
لذا نام ابری که دارای و یا همراه با لغت نیمبو یا نیمبوس باشد به معنی باران زا بودن آن ابر است.
نکته: بعلت اهمیت خاص ابرکومولو نیمبوس که همیشه همراه با توربولانس TURBULANCE باران شدید HEAVY RAIN- رعد و برق THUNDER می‎باشد خلبانان این ابر را به نام (SEA BEE) می گویند.
یکی از کتب پراهمیت سازمان جهانی هواشناسی WMO کتاب اطلس ابر است که با مراجعه به آن و مطالعه عمیق در مورد انواع ابر- ساخت و ارتفاع آن می‎توان اطلاعات دقیقتری درباره ابر به دست آورد.
باستناد کتاب دیربانی ابر به شماره 407 : WMO : NO ارتفاع ابر بر حسب عرضهای مختلف به قرار زیر است:
ارتفاع ابر در منطقه قطبی مناطق معتدله منطقه حاره
بالا- پا(25000 تا 10000) پا(45000 تا 16500) پا(60000 تا 20000)
متوسط – پا(13000 تا 6500) پا(23000تا 6500) پا(25000تا 6500)
پائین- پا(6500 تا سطح زمین) پا(6500تا سطح زمین) پا(6500تا سطح زمین)
این ابر بر اثر نوسانات و جنبشهایی که در لایه نازکی از ابر سیروس یا سیرواستراتوس قرار دارند و در دمای خاصی نیز ناپایدار هستند شکل می گیرند. بهرحال این ناپایداری معمولاً در زمان محدودی انجام می‎شود.
ابر سیروس و سیرواستراتوس در بعضی اوقات سریعاً تبدیل به ابر سیروکومولوس شده ولی بعد از مدت کمی فرم اصلی خود را به دست می آورند که هیچگونه نشانه ای از ابر سیروکومولوس CIRRO COMULUS (Cc) در آن مشاهده نمی‎شود. این نوع ابر غالباً بشکل کرکهای منگوله ای دیده می‎شود و معمولاً این نوع ابر همراه با هوای خوب می‎باشد.
اگر ضخامت این ابر افزایش یافته و سایه آن نیز تیره تر شده و بعد از آن همراه با ابر آلتواستراتوس باشد احتمال وقوع باد و باران موجود است.
ب- ابرهای متوسط MEDIUM OR MIDDLE CLOUDS
1- ابر آلتوکومولوس ALTOCUMULUS (Ac)
این نوع ابر شبیه توده عظیمی از حبابهای کوچک که به رنگ سفید یا مایل به خاکستری است و بعضی قسمتهای آن دارای سایه است دیده می‎شود. حبابهای تشکیل شده این ابر همراه با نظم خاصی پهلوی هم قرار دارند. اگر در ارتفاعات بالا باد شدید در حال وزش باشد این ابر تغییر شکل یافته و به صورت عدسی های پراکنده در یک یا چند لایه ملاحظه می‎شود.
این نوع ابر را آلتوکومولوس لنتی کولاریس ALTOCUMULUS LINTI CULARIS یا آلتوکومولوس عدسی شکل گویند.
شناخت این نوع ابر برای خلبانان هواپیماهای کوچک دارای اهمیت است زیرا با مشاهده این ابر می‎توان به باد شدید در ارتفاع برابر با این لایه پی برد. در ابر Ac خورشید و ماه به سختی دیده می‎شوند و با افزایش ضخامت آن دیگر مشاهده نمی‎شوند.
2- ابر سیرواستراتوس CIRRO STRATUS (CS)
این نوع ابر بصورت تور خیلی نازک در آسمان دیده می‎شود و خورشید و ماه از ماورا، آن قابل رویت اند.
رنگ این ابر سفید متمایل به شیری است. بعلت انعکاس و نحوه شکست نور خورشید یا ماه بر روی کریستالهای یخ آن همواره هاله ای در اطراف خورشید و ماه ملاحظه می‎شود.
با افزایش بخار آب و ضخیم شدن ابر سیرواستراتوس قطر هاله کوچکتر می‎شود. میانگین ارتفاع این ابر از سطح دریای آزاد (ALTI TUDE) حدود 28000 پا است.
اگر این ابر مانند ابر سیروس در اثر تراکم مجدد بخار آب در ارتفاعات بالای ابر Cu کومولوس و یا Cb کومولونیمبوس تشکیل شود و اگر ضخامت ابر سیرواستراتوس که بعد از ابر سیروس ظاهر می‎شود زیاد شده و پس از آن با ابر آلتواستراتوس مشاهده شود با احتمال حدود 80% بارندگی در 24 یا 48 ساعت آینده موجود می‎باشد.
3- ابر سیرو کومولوس CIRRO COMULUS (Cc)
این ابر به صورت منگوله های ریز یا درشت بوده و معمولاً بدون سایه می‎باشد ولی گاهی در اثر ضخیم شدن این ابر کمی در مقابل نور خورشید مشاهده می‎شود. میانگین ارتفاع این ابر حدود 22000 پا از سطح دریای آزاد است.
ذیلاً نمونه های مختلف آلتوکومولوس همراه با توضیحات مختصر آن ارائه می‎شود.
ابر آلتوکومولوس نوع 3 بنام ALTOCUMULUS TRANSLUSIDUS
ابر آلتوکومولوس ترانس لوسی دوس ALTOCUMULUS TRANSLUSIDUS
قسمت اعزم این ابر تقریباً همگی در یک لایه هستند و ضمناً قسمت اعزم آن شفاف است این ابر دارای ضخامت مساوی و یکنواخت است با وجود آنکه اغلب آنها پیوسته است ولی در بین آنها فواصلی وجود دارد که آسمان از آنها دیده می‎شود. این ابر درکلیه فصول دیده می‎شود و تقریباً نشانه پایداری هوا است.
در مورد ابر Ac نوع چهار قبلاً توضیح داده شد.
آلتوکومولوس نوع 5- یعنی آلتوکومولوس ترانس لوسی دوس گروهی Ac. TRANSLUCIDUS
این نوع آلتوکومولوس نیمه شفاف به صورت دسته ای و در یک طبقه و به شکل نوار پهن در آسمان مشاهده می‎شود که به تدریج در آسمان پیشرفت کرده و آن را می پوشاند. این ابر ممکن است ضخیم شده و پس از آن آلتوکومولوس تیره مشاهده می‎شود.
آلتوکومولوس نوع 6- آلتوکومولوس کومولوجنیتوس Ac . CUMULOGENITUS
این ابر از گسترده شدن ابر Cu کومولوس با Cb کومولونیمبوس بوجود می‎آید. بعضی اوقات کومولوس های رشد کرده که قسمت فوقانی آن گسترش یافته و قسمت تحتانی آن از بین می رود این نوع ابر آلتوکومولوس را ایجاد می‎کند. این نوع ابر با استراتوکومولوس (Sc) شباهتی دارد که با در نظر داشتن ارتفاع آن این تشابه رفع می‎شود. اغلب اوقات زیر این نوع آلتوکومولوس ابر Cb یا Cu کومولوس نیز مشاهده می‎شود.
آلتوکومولوس نوع 7- آلتوکومولوس ترانس لوسی دوس
ALTOCUMULUS TRANSLUSIDUS
این نوع ابر در چند لایه مختلف به رنگ سفید غیرشفاف مشاهده می شود.
معمولاً این نوع ابر همراه با ابر (As) آلتواستراتوس یا (Ns) نیمبواستراتوس بوده و در یک یا چند لایه مختلف مشاهده می شود.
آلتوکومولوس نوع 8- آلتوکوولوس کاستلانوس ALTO COMULUS CASTELANUS
این ابر در نوع خود مهم است زیرا که این ابر پس از 4 الی 8 ساعت احتمال باد شدید و یا طولانی شدن هوا همراه با گرد و خاک یا رعد و برق وجود دارد. تشخیص این ابر برای پیش بینی وضع هوا در چند ساعت آینده بسیار مهم است.
2- ابر آلتواستراتوس (As) ALTOSTRATUS
این ابر مایل به خاکستری یا مایل به آبی به صورت ورقه ای یا لایه ای شیاردار بوده که ظاهرش به صورت رشته رشته یا یکنواخت است. این ابر قسمتی یا تمامی آسمان را می پوشاند. بعضی از قسمتهای این ابر بقدری نازک است که حداقل فقط محل خورشید را از پشت آن می توان دید و از این نظر شبیه شیشه مات است در این ابر دیگر هاله دیده نمی شود.
ارتفاع تقریبی این ابر حدود 13000 پا از سطح زمین است. هنگامیکه ابر آلتواستراتوس در ادامه ابر سیروس و سیراستراتوس باشد احتمال وقوع بارندگی در شش تا 14 ساعت آینده حدود 90% است. مساله مهم این ابر ضخامت ان است که در مواقع مختلف از 1000 پا تا 7000 پا تغییر می کند.
ج- ابرهای پائین LOW- CLOUDS
1- ابر استراتوکومولوس (Sc) STRATO COMULUS
این نوع ابر به صورت تکه های گسترده یا به صورت لایه ای یا به صورت غلطک ها مشاهده می شود. کوچکترین تکه این ابر به طور منظم گسترده شده و آسمان را پوشانیده و برنگ خاکستری که در بعضی قسمتهای آن تیره و کدر است مشاهده می شود.
این نوع ابر از پایین و به صورت گسترده و یکنواخت مشاهده می شود و بعضی از قسمتهای آن کم ضخامت و در نتیجه رنگ آن خاکستری و رنگ بعضی قسمتها که ضخامت زیادی دارند تیره است. شکل ظاهری این ابر به صورت تکه های گرد و غلنبه با غلتکهای پهلوی هم می باشد و گاهی نیز جدا از هم قرار می گیرند. لذا چنانچه این ابر تمامی آسمان را پوشانیده باشد شخص ناظر آن را به صورت امواج مشاهده می کند.
ابر استراتوکومولوس (SC) در زمستان بیشتر مشاهده شده و ارتفاع کف آن پایین تر از حد معمول بوده و حدود 1000 پا از سطح دریای آزاد است. میانگین ضخامت این ابر حدود 1400 پا است لذا می توان گفت که این ابر دارای ضخامت کمی است ولی گاهی نیز کاملاً توسعه یافته و ضخیم میشود و هوای تیره ای را ایجاد می کند. بعضی مواقع قسمتهایی از این ابر که ضخامت کمی دارند شکسته شده و نور خورشید از این شکافها به زمین می تابد و گاهی نیز برای چند روز متوالی آسمان پوشیده از این ابر باقی می ماند.
معمولاً در قسمتهای تیره این ابر جریانات عمودی (UP- DRAFT) وجود داشته که باعث تکانهای شدید هواپیمائی که در بالا و پایین این ابر پرواز می کنند می شود.
هنگامی که این ابر به صورت غلتکهای خوابیده و پهلوی هم مشاهده می شوند این دلیل خوبیست برای وجود باد در آن ارتفاع. اگر هنگام مشاهده این ابر باد در سطح زمین قوی نباشد در این صورت می توان انتظار داشت که در ارتفاع بالای لایه این ابر باد قوی موجود است.
2- ابر نیمبواستراتوس (Ns) NIMBO STRATUS
ابر نیمبواستراتوس در لایه های مختلف و در سطح پایین تشکیل می شود و تقریباً یکدست و برنگ خاکستری تیره است. ابر نیمبواستراتوس از تغییر شکل ابر آلتواستراتوس که به سمت پایین ضخیم شده و گسترش یافته ایجاد می شود و گاهی نیز کف آن به سمت پایین کشیده می شود و ابتدا به صورت ابرهای پایین و تکه تکه که بسمت زمین سرازیر است دیده می شود که بعداً این ابرها بهم می پیوندند وتقریباً یک لایه یک نواخت ایجاد می کنند. پس از پایان بارندگی این ابر شکسته می شود. در زیر این ابر اکثراً ابرهای ناهموار و سیاه رنگ مشاهده می شود.
ابر نیمبواستراتوس به طور معمول ابر باران زا است ولی باران شدید تولید نکرده بلکه باران و برف باریده از این ابر معمولاً مداوم است. کف این ابر ندرتاً از 6500 پا از زمین تجاوز می کند و ارتفاع آن از سطح دریای آزاد بطور مشخص تغییر می کند ولی ارتفاع معمولی آن حدود 2000 پا از سطح دریای آزاد MSl است. مدت تداوم فعالیت این ابر بستگی به میزان گسترش و بزرگی آن و نیز به شرایط هوای متلاطم همراه با این ابر دارد.
معمولاً فعالیت این نوع ابر فقط چند ساعت است ولی در زمستان ممکن است برای چندین روز فعالیت داشته باشد.
افزایش فشار بارومتر و تغییر جهت باد از علائم مشخصه باز شدن هواست.
3- ابر استراتوس ST RATUS
ابریست در ارتفاع پایین که به صورت یکنواخت کلیه آسمان را می پوشاند و شبیه مه است ولی بر روی زمین گسترش ندارد. اگر ضخامت ابر استراتوس کم باشد آسمان ظاهری غبار آلود خواهد داشت ولی در دیگر زمانها این ابر بصورت یکدست مشاهده می شود که در واقع ضخامت آن به چند صد پا خواهد رسید.
هنگامی که این ابر شکسته می شود و تبدیل به فراکتواستراتوس FRACTOSTRATUS می شود. ابر فراکتواستراتوس Fsبا هر نوع ابر دیگر می تواند همراه باشد. این ابر هنگامی بارندگی و پس از آن معمولاً در بین ابرهای نیمبواستراتوس (Ns) شکل می گیرد.
اگر ابر استراتوس بتواند از زمین رشد کند نوعاً می تواند مه باشد. این نوع ابر در اثر تراکم ایجاد شده بین هوای گرم و سرد تشکیل می شود . مانند مه ای که در سواحل یا جزایر و هنگام حرکت هوای مرطوب بر روی زمین سرد ایجاد می شود. ADVECTION FOG
بارندگی در ابرهای استراتوس بصورت باران ریزه DRIZZLE (قطرات ریز و نزدیک هم باران که بطور مداوم و آهسته ببارد) و منشورهای یخی و برف دانه های ریز می باشد.
هنگامیکه بارندگی وجود نداشته باشد ابر استراتوس بصورت قسمتهای متمایز تیره رنگ و یا کمرنگ مشاهده می شود که قسمت کم رنگ معمولاً بصورت شفاف TRANSPARENT نمایان است. این نوع ابر استراتوس معمولاً نوعی مه زمینی است که زود از بین نمی رود و ممکن است چندین روز ادامه داشته باشد.
ابر استراتوس گاهی همراه با شرایط اینوژن حرارتی تشکیل می شود. در این چنین شرایط لایه ابر در زیر لایه گرم و پایدار اینورژن حرارتی قرار می گیرد. ابر استراتوس معمولاً ایجاد هاله نمی کند با وجود این ممکن است با احتمال خیلی ضعیف و در هوای سرد یا خیلی سرد ایجاد هاله بنماید.
د- ابرهای جوششی یا ابرهائی که دارای گسترش عمودی هستند CONVECTIVE CLOUDS و شامل :
1- ابر کومولوس (Cu) CUMULUS
کومولوس ابر کوچکی است که دارای رشد و گسترش عمودی بوده و سطح فوقانی آن بصورت گنبد یا گل کلم برآمده بوده و کف آن صاف است. هنگامی که ابر مقابل خورشید قرار گیرد آن قسمت از ابر که به سمت دیده بان قرار دارد از قله ابر روشن تر و شفاف تر است و اگر این ابر رو به روی خورشید قرار گیرد وجود خارجی آن شفاف و قسمتهای داخلی تیره خواهد بود.
نوعی از ابر کومولوس بشکل تکه تکه شده و ظاهری شبیه به پنبه پاره پاره شده است و آن را فراکتوکومولوس FRACTO CUMULUS گویند. شکل این نوع ابر دائماً در حال تغییر است و معمولاً کف این ابر خاکستری است. نوع بارندگی حتی در ابر رشد کرده نیز بصورت بارندگی خفیف است.
ابر کومولوس در اثر عمل جابجایی عمودی یا CONVECTION بصورت زیر تشکیل می شود.
هوا در اثر تماس با زمین که در نتیجه تشعشعات خورشیدی حرارت جذب نموده است گرم و سبک شده و بسمت بالا صعود می کند و این در طی روز در زمینهای همجوار با کوهها و کنار دریاها بخوبی مشاهده شده ولی بر روی مناطق جنگلی و دریاچه های سرد کمتر قابل ملاحظه است.
جریانات صعودی هوای گرم را بالا برده و سرد می کند و این عمل تا آنجا ادامه دارد که اولین سطح ابر تشکیل شود یعنی لایه تراکم CONDENSATION LEVEL که سطح صاف ابر در آن لایه مشاهده می شود. با توجه به خاصیت فوق و بعضی اوقات با کمک ناپایداری موجود در جو، هوا از لایه تراکم نیز بالاتر صعود کرده و باعث رشد عمودی ابر می شود. و این عمل تا لایه پایداری ادامه دارد که قله ابر در این لایه مسطح می شود. بعلت مرئی بودن قله ابرهای نوع کومولوس در واقع هم ارتفاع یا هم لایه با جریانات صعودی هوا است.
این نوع ابرها برای خلبانان بخصوص خلبانان هواپیماهای کوچک دارای اهمیت زیادی است. با توجه به اینکه در اثر عمل چرخش، هوای گرم ضمن صعود به سمت بالا، هوای سرد نیز سمت پایین حرکت می کند، در نتیجه یک منطقه ای از هوای نامساعد همراه با توربولانس یا اغتشاشات و تکانهای شدید هوا برای خلبانان قابل پیش بینی است و خلبانان میبایستی همواره از آن دوری نمایند.
ارتفاع توربولانس ها با اغتشاشات جوی موجود در ابرهای کومولوس بطور میانگین بین 4000 تا 6000 پا است ولی گاهی نیز این سطح تا 10000 پا نیز افزایش می یابد. در اثر تحقیقات انجام شده مشاهده شده است که سرعت صعود هوا در جریانات تشکیل ابرهای کومولوس بین 10 الی 20 پا در ثانیه یا در حدود 3 الی 4 متر در ثانیه می باشد.
اگرچه بیشتر جریانات صعودی فعال عملاً تولید ابرهای کومولوس می نماید ولی ممکن است توربولانس جوی که معمولاً با ابرهای کومولوس همراه است در روزهای کاملاً خشک نیز تشکیل شود. در این حالت هوا هنگام صعود حتی تا ارتفاعات خیلی بالا نیز به نقطه تراکم نرسیده لذا ابر نیز تشکیل نمی شود ولی در اثر جریانات صعودی توربولانس ایجاد شده باقی می ماند.
حال معلوم می شود که چرا در روزهای گرم و بدون ابر تابستان که ظاهراً می بایست ایده آل ترین هوا برای پرواز باشد گاهی پرواز همراه با اغتشاشات جوی می باشد.
یکی از انواع ابر کومولوس که کف آن صاف و دارای سایه کم رنگ یا بدون سایه بوده و قله آن نیز کمی رشد کرده و جدا از هم نیز تشکیل می شود، ابر کومولوس هیومولیس است CUMULUS HUMILIS این نوع ابر مشخص کننده هوای خوب است.
ابر کومولوسی که قله آن مرتفع و بسرعت به رشد خود ادامه دهد و همراه با اغتشاشات و جریانات شدید عمودی در داخل ابر باشد ابر کومولوس کانجستوس CUMULUS CONGESTUS گویند.
(CONGESTUS یعنی متراکم شده و انبوه شده):
این نوع ابر در اثر رشد سریع خود تبدیل به ابر کومولونیمبوس CUMULONIMBUS شده که همراه با شدیدترین اغتشاشات جوی و پدیده های مربوط به آن است. از این نوع ابر در قسمت بعدی شرح مفصل بیان خواهد شد.
برای خلبانان لازم است که با مشاهده ابرهای کومولوس کانجستوس از پرواز به داخل آن اجتناب نمایند.
2- ابر کومولونیمبوس (Cb) CUMULONIMBUS
کومولونیمبوس (Cb) توده ابر بزرگی است که بیشترین رشد عمودی را نموده است. قسمت فوقانی ابر بصورت قله کوهها و یا گاهی اوقات گسترش یافته و شبیه سندان بوده که در نوک آن رشته های الیاف شبیه ابرهای سیروس مشاهده می گردد.
ابر (Cb) معمولاً دارای رگبارهای شدید باران و برف و بعضی اوقات تگرگ و اغلب همراه با طوفان THUNDERSTORM و رعد و برق نیز می‎باشد.
یک ابر کومولوس هر قدر نیز رشد کرده باشد تا زمانیکه قسمت فوقانی آن به صورت رشته های سیروسی شکل نباشد ابر کومولونیمبوس (Cb) گزارش نمی‎شود ولی اگر رگبار شدید و سریع از این ابر به بارش درآید و با وجود آنکه قسمت فوقانی ابر بصورت رشته و الیاف سیروسی شکل نیز نشده باشد معذالک ابر را ابر (Cb) یا کومولونیمبوس گزارش می نمایند.
قسمت سندانی شکل ابر (Cb) آن قسمتی از ابر است که از کریستالهای یخ تشکیل شده است. کریستالهای موجود در ابر (Cb) یکی از عوامل اصلی تشکیل قطرات باران یا برف در جریانات صعودی یا نزولی در این ابر است.
این ابر گاهی اوقات قبل از آنکه مشاهده شود قسمت سندانی شکل آن در مقابل نور خورشید از چندین کیلومتر دورتر دیده می‎شود که این وضعیت در آسمان نشان دهنده هوای نامساعد یا اغتشاش جوی همراه با رگبارهای تگرگ و باران در آن منطقه برای ساعات آهسته خواهد بود.
یکی از انواع ابرهای Cb ابر کومولونیمبوس ماماتوس CUMULONIMBUS MAMATUS است. علامت مشخصه این ابر وجود حبابهایی نظیر حبابهای لامپ چراغ برق در کف ابر است. این نوع ابر نیز مانند دیگر انواع ابر Cb دارای خطرات فراوان برای خلبانان است و همیشه همراه با رگبارهای شدید باران- برف- تگرگ- رعد و برق و توربولانس شدید است.
پدیده های خاص حاصل از ابرها:
چندین پدیده وجود دارد که با ابرها ارتباط مستقیم دارد و از نظر امور هوانوردی نیز بسیار با اهمیت است. و عبارتند از تورنادو TORNADO- واتر اسپات WATERSPOT – کانتریل CONTRAIL – طوفان برف SNOW STORM – و طوفان گرد و خاک DUST STORM .
ذیلا شرح مختصری از این پدیده ها که از چه ابرهایی تولید می‎شوند ارائه می گردد.
ابر تولید کننده تورنادو:
تورنادو طوفانی است که در زمان کوتاهتری از طوفان STORM رخ می‎دهد.
عمر تورنادو بیش از یک الی دو ساعت از وقوع تا خاتمه آن طول نمی کشد ولی یکی از مخربترین طوفانها بشمار می رود و شکل ظاهری آن شبیه قیف آویزان بوده و چرخشها یا گردبادهای شدید در خلاف عقربه های ساعت در منطقه بوزش درآمده و طوفان و رعد و برق ایجاد می‎کند. افت فشار در این منطقه بسیار سریع بوده و حدود 12 الی 14 میلی بار است.
هنگامی که تورنادو با نوک قیف به زمین می رسد در اثر قدرت مکش فراوانی که ایجاد می‎کند می‎تواند اجسام کوچک و حتی حیوانات ریز جثه را به سمت بالا کشیده و در فاصله دوری پرتاب نماید. این پدیده یکی از مخربترین پدیده های موجود در جو است که هر ساله میلیونها خسارات مالی و هزاران خسارت جانی ایجاد می‎کند.
سرعت باد تخمینی در تورنادو حدود 400 نات است ولی تاکنون با ادوات معمولی اندازه گیری و تعیین سرعت دقیق آن امکان پذیر نشده و اغلب دکل های باد سنج را تخریب نموده است. بطور کلی می‎توان گفت هر نوع هواپیمائی که در زمین یا در هوا در معرض تاثیر این پدیده قرار گیرد یا متلاشی شده و یا به آن صدمات فراوانی وارد می‎شود.
قطر میدان تخریبی تورنادو و یا عرض مسیر تخریب در زمین بین 250 الی 400 متر است.
خلبانان با تجربه هیچگاه سعی به پرواز به داخل این نوع ابر و یا حتی پرواز از ارتفاع پایینی آن نیز ننموده بلکه همواره سعی دارند از آن دوری جسته و یا به اصطلاح ابر را دور زنند.
توربولانس شدید حتی در بالاترین قسمت ابر Cb نیز وجود داشته که ممکن است برای هواپیما تولید خطرات زیادی بنماید. نظر به اینکه حداکثر ارتفاع پرواز اغلب هواپیماها معمولاً نزدیک به ارتفاع سقف این ابر است لذا توربولانس های متوسط این ابر بر پرواز هواپیماها تاثیر سوء می گذارد و معمولاً خلبانی که مواجه با این نوع توربولانس ها بشود به سختی می‎تواند از آن خلاصی یابد.
توربولانس و تندبادهای شدید حاصله از ابر Cb در سطح زمین و اطراف محلی که این ابر در آسمان آن قرار دارد بوزش در می‎آید که ممکن است قبل و پس از عبور ابر از آن نقطه باشد، در این صورت خلبانان می بایستی قبلا توجهات و تمرینات خاص پروازی در مقابله با وقوع این چنین اتفاقات و بخصوص هنگام برخاست هواپیما TAKE- OFF و نشست آن LANDING داشته باشد.
این پدیده خوشبختانه در ایران کمتر مشاهده شده ولی در قسمتهای شرق و جنوب شرقی آمریکا و در منطقه جنوب شرقی آسیا- هندوستان- بنگلادش- تایلند و حتی قسمتهای شرقی پاکستان هر ساله خسارات فراوانی تولید می‎کند.
واتر اسپات WATER SPOT
واتر اسپات در دریا رخ داده و از نظر خصوصیات شبیه تورنادو است. ولی معمولاً تخریب آن با شدت کمتر و دفعات وقوع کمتر از تورنادو است و آن بعلت معتدل بودن ناپایداری در دریا است که از اختلاف دمای شدید هوا و سطح زیرین خود جلوگیری می نماید.
معمولاً واتر اسپات در مناطق حاره و شبه حاره ایجاد می‎شود و بعضی اوقات در عرضهای بالای 40 درجه شمالی نیز مشاهده شده است. اغلب واتر اسپات ها از ابرهای استراتوکومولوس و کومولونیمبوس که ارتفاع کف آنها (BASE) بین 1500 تا 2000 پا است تشکیل می‎شود.
در بین این ابرها یک چرخش در کف ابرها شروع شده و به شکل قیف نامنظم به سمت پایین و تا ارتفاع 1500 پا کشیده می‎شود و از این فاصله خرطوم چرخش خود را که دارای قطر 20 تا 40 پا است بسمت پایین تا سطح دریا رها می‎کند. در انتهای لوله خرطومی شکل آن شدیداً متلاطم شده و سریعاً در جهت خلاف عقربه های ساعت به چرخش درآمده و تقریباً به سمت بالا مکیده می‎شود.
محدوده قطر چرخش آب حدود 75 پا تا 25 متر است . بعضی از واتر اسپات ها با سطح آب تداخل کامل نداشته و لوله خرطومی آنها تا 500 الی 1000 پا بسمت دریا پایین آمده و بعد دوباره بسمت ابرها بالا کشیده می‎شود. یک واتر اسپات کامل از 5 تا 10 دقیقه قدرت عمل داشته و بعد از آن در ارتفاع تقریبا 250 پائی شکسته می‎شود و قسمت بالائی خرطومی بسمت بالا کشیده شده و قسمت پائین در محیط اطراف محو می‎شود.
کانتریل CONTRAIL
CONTRAIL ابریست مصنوعی که در انتهای مسیر هواپیما و در سقف پروازی که چو در انجا بقدر کافی سرد و مرطوب است تشکیل می‎شود. فاکتور اصلی تشکیل کانتریل برودت سریع بخار اب موجود خارج شده از اگزوز هواپیما است. کانتریل هنگام تشکیل برنگ سفید شفاف و درخشان است و معمولاً عمر آن کوتاه ولی گاهی اوقات نیز ممکن است برای چندین ساعت دوام داشته باشد.
اگر بواسطه بعضی از علل، خلبانی نخواهد هواپیمایش CONTRAIL ایجاد کند می‎تواند با افزایش یا کاهش سطح پرواز خود از لایه ای که شرایط رطوبت و دمای مناسب برای تشکیل ابر کانتریل است خارج شود.
لایه کانتریل در هر منطقه بوسیله مرکز پیش بینی هواشناسی در اختیار خلبانان گذاشته می‎شود. در شرایط جنگی کانتریل یکی از عوامل مهم و موثر برای ردیابی هواپیما است.
طوفان حاصل از کولاک برف BLOWING SNOW
ریزش برف سنگین همانند ریزش باران شدید مانع اصلی عامل دید است. پس از ریزش ، برف خشک و پودر شده در سطح زمین ایجاد می‎شود و این نوع برف برای خلبانان مسائل بسیار جدی ایجاد می‎کند.
این نوع برف در اثر وزش باد از زمین برخاسته و ممکن است لایه ای به ضخامت چند صد پا را اشغال کند. این چنین وضعیت جوی برای نشست LANDING و یا برخاست هواپیما شرایط خطرناک تولید می‎کند. کولاک برفی که حدود 10 الی 20 پا ارتفاع داشته و بر روی باند بوزش در آمده باشد نیز می‎تواند خطرناک باشد.
طوفان گرد و خاک D UST STORM
در اثر وزش باد در زمینهای پوشیده از خاک نرم و خشک، گرد و خاک تولید شده که تا ارتفاعات بالا منتقل می‎شوند. در اراضی خشک طوفانهای گرد و خاک باعث ایجاد شرایط خطرناک ناشی از دید کم تا ضخامت حدود 10000 پا می‎شود. هر چه باد شدیدتر و هوا ناپایدارتر باشد لایه این گرد وخاک نیز ضخیمتر است. هوای پایدار گرد و خاک را در لایه پایین و بصورت متراکم نگهمیدارد که این نوع هوا نیز خود مسائل جدی برای هواپیما هنگام نشست LANDING ایجاد می‎کند.
گرد و خاک ایجاد شده و منطقه ای که تحت تاثیر آن قرار می‎گیرد بستگی به طول خط TROUGH و نوع شدت آن دارد.
بعضی اوقات در مناطقی که میزان بارندگی سالانه در 2 یا 3 سال متوالی کمتر از میانگین سالانه باشد طوفان گرد و خاک تولید می‎شود که ممکن است چند کشور همجوار را تحت تاثیر خود قرار دهد.
بارندگی های محدود منطقه ای باعث ایجاد مناطق خشک و در نتیجه تولید طوفان گرد و خاک در منطقه های محدود می‎شود. و در فرودگاههایی که محصور به این مناطق باشند این نوع طوفان گرد و خاک همانند انواع قبل برای خلبانان هنگام نشست و برخاست هواپیما تولید خطر می‎کند.
ابرهای قابل ملاحظه از نقطه نظر پرواز
همانطوری که قبلا توضیح داده شد خلبانانی که نوع ابرها و اسامی آنها را بشناسند می‎توانند با درصدی از احتمال وضعیت جوی را که هنگام پرواز با آن مواجه خواهند شد پیش بینی نمایند.
ذیلا توضیحات لازم درباره ابرها و آنطوری که در واژه پدیده های پروازی موردنظر است ارائه می گردد.
ابرهای سیروفورم CIRRO FORM یا ابرهای سیروسی شکل
این نوع ابرها کاملاً از کریستالهای یخ تشکیل شده است ولی نشان دهنده خطرات جدی یخبندان نمی باشد. هر چند کریستالهای یخ که بیش از حد سرد و خشک هستند ممکن است تولید بارندگی های منجمد و باعث تخریب در گیرنده های رادیوئی با فرکانس پایین بشوند.
ابرهای جوششی CUMULIFORM
این نوع ابرهای محصول ناپایداری جوی است و نشانه اغتشاشات جوی بوده و یخ تشکیل شده در این ابرها از نوع یخ شفاف GLAZE است که یکی از خطرناکترین نوع یخبندان بوده و به راحتی از لبه های جانبی هواپیما که محل اصلی تشکیل آن است جدا نشده و حتی باعث تغییر شکل آیرودینامیکی بالها و دیگر قسمتهای جانبی هواپیما می‎شود. بارندگی در این نوع ابرها بصورت رگبارهای خیلی شدید است.
ابرهای پوششی STRATIFORM
این نوع ابرها در شرایط وضعیت جوی پایدار تشکیل می‎شود. این نوع ابرها مشخص کننده شرایط پروازی آرام SMOOTH- FLIGHT هستند. اگر خلبان در این ابرها با وضعیت یخبندان مواجه شود یخ تشکیل شده بطور اعم از نوع RIME است.
بارندگی حاصله از این نوع ابرها از نوع پایدار مداوم است.
(RIME – ICE = یخ سخت- شیری رنگ که در اثر یخبندان سریع و آنی تشیل می‎شود.)
در قسمت پشت قله کوه ها و در منقطه اوج صعود هوا در این ناحیه ایجاد می‎شود.
6- ابر استراتوس STRATUS (St)
این ابر ممکن است بعد از غروب آفتاب و بعلت عدم وجود دمای لازم در سطح زمین و احتمالا کاهش سرعت باد بصورت مه FOG نیز تشکیل شود. معمولاً بارندگی در این نوع ابر بصورت بارالن ریزه DRIZZLE است. قطرات آب این نوع باران، ریز و نزدیک هم و به صورت مداوم است. اگر لایه این ابر کم ضخامت باشد سطح فوقانی آن مطابق با پستی و بلندیهای زمین زیر خود شکل می‎گیرد. یعنی آنکه کوهها، تپه ها، و زمینهای مرتفع بصورت بلندیها و رودخانه ها و دره ها بصورت گودی دیده می‎شود.
7- ابر استراتوکومولوس STRATOCUMULUS (Sc)
اغتشاشات جوی همراه با باد ملایم یا شدید در اثر تشکیل ابر استراتوکومولوس حاصله از ابر استراتوس است. جهت باد عمود بر امتداد غلطک ها و یا نوردهای غلتان ابر است حرکت صعودی هوا در قسمت ضخیم ابر بوجود می‎آید. در بالای لایه ابر هوا مناسب ولی در قسمت میانی ابر و فضای زیر آن همراه با اغتشاش جوی خواهد بود. خلبانهایی که با هواپیماهای سبک پرواز می کنند میبایستی احتیاط کامل در پرواز از داخل این ابر را بنمایند.
8- ابر کومولوس CUMULUS (Cu)
اگر این ابر بتنهائی در آسمان باشد و به طور منفرد، نشان دهنده توسعه عمودی هوا به مقیاس کم است و ضمناً نشان دهنده مناسبی برای هوای خوب است.
9- ابر کومولونیمبوس CUMULONIMBUS (Cb)
این ابر یکی از خطرناکترین ابرهای برای خلبانانی که تاکنون با آن رو به رو شده اند است. علاوه بر توربولانس خیلی شدید که در قسمتهای فوقانی ابر وجود دارد این ابر همراه با یخبندان- بارندگی- ریزش برف- تگرگ- رعد و برق و باد خیلی شدید همراه با کاهش سریع دید افقی در سطح زمین است. ابر کومولونیمبوس (Cb) ممکن است بصورت منفرد و یا در یک خط بطول چند صد کیلومتر با هم دیگر ظاهر شوند. یک خلبان می بایست همواره مواظب تگرگ های خطرناکی باشد که در زیر ابرهای کومولونیمبوس خیلی رشد کرده تشکیل می‎شود.
یک نوع خاص از ابرهای Cb مورد توجه خلبانان است بنام ابرهای غلتان ROLL- CLOUD یا ابرهای خط اسکوال SQUALL- LINE این نوع ابرها گاهی در پشت کوهها که روبروی وزش باد قرار دارند و یا مطابق شکل در قسمت غلتان ابر قرار دارند تشکیل می‎شوند.
این ابر برای هواپیماهای کوچک و هواپیماهایی که سقف پرواز آنها پایین است خیلی خطرناک است.
پایداری جو و ابر STABILITY AND CLOUDS
نوع ابرهایی که تاکنون توضیح داده شده است و هوائی که هنگام پرواز با آن مواجه هستیم بستگی به نوع وضعیت جو دارد یعنی “جو پایدار و ناپایدار”.
اگر جو پایدار باشد ابرهای تشکیل شده بیشتر ابرهای لایه ای یا پوششی بوده و نیز تشکیل مه از حالات ممکنه آن است. از طرف دیگر اگر جو ناپایدار باشد در این صورت با ابرهایی که دارای فعالیت شدید عمودی هستند مواجه هستیم مانند ابرهای حاوی طوفان و رعد و برق. بنابراین شناخت پایداری جو کمک فراوانی برای خلبان در شناخت هوا و نحوه تشکیل ابرهای مربوطه است.
اینک قبل از آنکه به مراحل مختلف جو بپردازیم لازم است قبل از همه واژه های زیر که هواشناسان آمریکا و دیگر کشورها آن را بکار می برند موردنظر قرار دهیم:
– پایداری مطلق POSITIVE STABILITY OR ABSOLUTE STABILITY
– پایداری خنثی NEUTRAL STABILITY
– پایداری منفی NEGATIVE STABILITY OR ABS. INSTABILITY
مطابق شکل: یک مخروط و یک کره در نظر گرفته می‎شود. اگر مخروط بر سطح قاعده خود قرار گیرد گویند مخروط دارای وضعیت پایداری مثبت یا پایداری مطلق است و اگر از نقطه ای از این مخروط سعی شود آن جسم را حرکت بدهیم جسم پس از تغییر وضعیت مجدداً به حالت اولیه خود برمی گردد.
از طرف دیگر اگر مخروط در راس خود به حال تعادل باشد آنرا حالت پایداری منفی یا ناپایداری مطلق گویند زیرا در اثر کمترین نیروی وارده بر آن باعث تغییر وضعیت اولیه مخروط شده و جسم بسرعت از وضعیت اول خود دورتر می‎شود.
حال اگر یک کره را در نظر بگیریم وضعیت این کره را وضعیت خنثی گویند، زیرا اگر کره را حرکت دهیم بنظر می رسد که یک حالت پایداری جدیدی پس از دریافت نیروی محرکه جدید بدست می‎آورد.