ما هو الثلج؟ وكيف يتكون؟

الثلج هو الشكل أو الحالة الصلبة من المياه، وهو يتكون بفعل انخفاض درجة الحرارة الغلاف الجوي إلى درجة تحت الصفر المئوي، حيث تتجمد قطرات الماء المُعلقة هناك، وتتحول إلى بلورات ثلجية صغيرة متعددة الأضلاع تشبه شكل النجوم، وهذا ما يعرف بالثلج الناعم، وبعد مضي فترة من الزمن يبدأ حجم هذه البلورات بالازدياد، حتى يتكون الثلج الذي نعرفه، ويختلف حجم حبيبات الثلج وشكلها تبعاً لظروف الطقس التي تتشكل فيها.[١][٢]


ما هي الظروف المُصاحبة لتكون الثلج؟

تنشأ ظروف العاصفة الثلجية بارتفاع كتلة من الهواء الدافئ الرطب من سطح الأرض إلى طبقات الغلاف الجوي الأكثر برودة، بثلاثة طرق أو سيناريوهات مختلفة:[٣]

  • اصطدام كتلة هوائية دافئة ورطبة بكتلة هوائية باردة، مما يجبر الهواء الدافئ على الصعود فوق الهواء البارد.
  • انخفاض درجة حرارة الكتلة الهوائية عبر مرورها فوق منحدر جبلي.
  • تحرك الهواء البارد والجاف فوق بحيرة، ودفعه بخار الماء الدافئ إلى أعلى، حيث يشكل الهواء الدافئ المتصاعد الذي يحتوي على بخار الماء سحابة، يتكون بها الثلج، وتسمى هذه العملية بآلية "ثلج تأثير البحيرة" (lake-effect snow).


كيف تتكون قطرات الماء؟

تتكون قطرات المياه في الغلاف الجوي في الأعلى نتيجة عملية التبخر، حيث يتبخر الماء الموجود على سطح الأرض في البحار والبحيرات والمحيطات والأنهار، ويتحول إلى بخار ماء، والذي يتراكم في الهواء مكونًا السُحب، ويتكاثف هذا البخار مرة أخرى ويتحول إلى قطرات من الماء بفعل اصطدامه بالأجسام الصلبة الموجودة في الغلاف الجوي مثل حبوب اللقاح أو الغبار أو الأوساخ، وعند ارتفاع السُحب التي تحتوي على قطرات الماء إلى طبقات أعلى وأكثر برودة من الغلاف الجوي، أو عندما يتحرك الهواء البارد لخفض درجة الحرارة، تتجمد قطرات الماء، وتتحول إلى الجليد، مشكلة بلورات الثلج.[٣][١]


ما هي أشكال بلورات الثلج؟

تختلف أشكال بلورات الثلج المتكونة اعتمادًا على دراجات الحرارة، وذلك كالآتي:[٢][٣]

  • صفائح سداسية رفيعة (thin hexagonal plates): تتكون عند وصول درجات حرارة إلى مدىً يتراوح من 0 إلى -4 درجات مئوية (32 إلى 25 درجة فهرنهايت).
  • بلورات الإبر (Needles): تتكون عند وصول درجات حرارة إلى مدىً يتراوح من -4 إلى -6 درجات مئوية (25 إلى 21 درجة فهرنهايت).
  • الأعمدة المجوفة (hollow columns): تتكون عند وصول درجات حرارة إلى مدىً يتراوح من -6 إلى -10 درجات مئوية (21 إلى 14 درجة فهرنهايت).
  • الصفائح القطاعية (Sector plates): هي البلورات الثلجية الجميلة التي تشبه الأزهار التي تحتوي على 6 بتلات، والتي تتكون عند وصول درجات حرارة إلى مدىً يتراوح من -10 إلى -12 درجة مئوية (14 إلى 10 درجات فهرنهايت).
  • التشعبات السداسية (six-armed dendrites): هي من الأشكال المألوفة لبلورات الثلج، وتتكون عند وصول درجات الحرارة إلى مدىً يتراوح من -12 إلى -16 درجة مئوية (10 إلى 3 درجات فهرنهايت).




يبلغ قطر معظم رقاقات الثلج 1.3 سم أو أقل، لكن تأتي بعض الرقائق الكبيرة بقطر يبلغ 5 سم.



المراجع

  1. ^ أ ب "How does snow form?", oceanclock, Retrieved 13/3/2023. Edited.
  2. ^ أ ب "snow", britannica, Retrieved 13/3/2023. Edited.
  3. ^ أ ب ت "How Does Snow Form?", sciencing, Retrieved 13/3/2023. Edited.