الدرس الثاني: الغيوم والهطول (١)

الدرس ٢ من ١٥العلومالصف الخامس الابتدائيصفحات ٢٤–٣٢

صفحة ٢٤

صفحة ١ من ٩

صفحة ٢٤

انظر إلى هذه الصورة السماء ملبدة بالغيوم الداكنة فوق أرض واسعة. عندما ترى السماء بهذا الشكل، فإن المطر يقترب بإذن الله. كيف تتكون هذه الغيوم في الأعلى؟ وكيف تسقط على شكل أمطار غزيرة تروي الأرض؟ هذا ما سنتعلمه في هذا الدرس.

صفحة ٢٥

هذا نشاط استقصائي لنفهم كيف تتكون قطرات المطر. أحضر كاسات بلاستيكية وماء ومكعبات جليد وأغطية. ضع ماء في الكأس، واجعل فوقه غطاء، ثم ضع مكعبات جليد فوق الغطاء الأول ولا تضعها على الثاني. انتظر عشر دقائق ولاحظ ما يظهر تحت الأغطية. فكر: لماذا تكونت قطرات الماء تحت الغطاء الذي فوقه جليد ولم تتكون تحت الآخر؟

صفحة ٢٦

انظر إلى السماء، أحيانا تراها صافية، وأحيانا ترى غيوماً ريشية بيضاء تشبه الريش، وأحياناً غيوماً رمادية داكنة تشبه السجاد. بخار الماء في الهواء عندما يصعد إلى أعلى يبرد وتتجارى جزيئاته وتتكاتف على دقائق الغبار لتكون الغيوم. الغيوم الريشية تتكون في أعلى الغلاف الجوي عند درجات حرارة منخفضة جداً وتكون متجمعة من بلورات جليدية.

صفحة ٢٧

الغيوم المتوسطة والمنخفضة تتكون من قطرات ماء دافئة. انظر إلى الجدول في صفحة النشاط. هنا جدول لملاحظة أنواع الغيوم لمدة أسبوع. راقب السماء كل يوم وسجل نوع الغيوم التي تراها: هل هي ريشية أم ركامية أم طبقية؟ في الحقيقة، كل غيمة تشاهدها تتكون من قطرات صغيرة جداً من الماء أو الجليد المعلق في الهواء.

صفحة ٢٨

تأمل الآية الكريمة في سورة النور، الآية ثلاثة وأربعون، التي تصف كيف يزجي الله السحاب ثم يؤلف بينه ويجعله ركاماً ويخرج الودق من خلاله. عندما تتجمع قطرات الماء في الغيمة ويزداد سمكها، يصبح لونها رمادياً وتميل للثقل. انظر إلى الرسم التوضيحي لأشكال الهطول: الثلج، والبرد، وبلورات الجليد، ومطر متجمد، وقطرات مطر تتصادم وتسقط نحو الأرض بحسب حرارة طبقات الهواء.

صفحة ٢٩

البرد يتكون مرافقاً للعواصف الرعدية، حيث تصعد قطرات الماء وتهبط مراراً وتتجمّد حتى تكبر ثم تسقط. نقيس كمية الهطول بارتفاع مياه الأمطار في وعاء عميق مدرج بالمليمترات، ونقيس سمك الثلوج بمسطرة مترية حتى تصل سطح الأرض. انظر إلى مقياس المطر المدرج بجانب الصورة وتأمل كيف يرتفع السائل ليعطينا الرقم الصحيح لكمية الماء.

صفحة ٣٠

الكتلة الهوائية هي منطقة واسعة من الهواء لها نفس درجة الحرارة والرطوبة، وقد تغطي آلاف الكيلومترات. عندما تقترب كتلة هوائية باردة من منطقة دافئة، يغوص الهواء البارد تحت الهواء الساخن ويرفعه إلى أعلى فيبرد ويتكاتف ويصنع الغيوم والأمطار والثلوج. تسمى هذه المنطقة جبهة هوائية، وإذا التقت كتلتان لا تستطيع إحداهما حل محل الأخرى تتكون الجبهة المستقرة.

صفحة ٣١

انظر إلى الرسمين في الصفحة. المنخفض الجوي هو كتلة هواء ضغطها منخفض في المركز، ويكون معه طقس دافئ وعواصف، حيث يتحرك الهواء للداخل وتتحрі الرياح بعكس عقارب الساعة. أما المرتفع الجوي فيكون ضغطه مرتفعاً في المركز ويصاحبه طقس جاف وصافٍ، حيث يتحرك الهواء للخارج وفي اتجاه عقارب الساعة. علماء الأرصاد يضعون هذه القيم على الخرائط ليعرفوا حالة الطقس المتوقعة.

صفحة ٣٢

انظر إلى خريطة الطقس الملونة أمامك. كيف نعرف أماكن تساقط الأمطار؟ خريطة الطقس توضح حالة الغلاف الجوي لمنطقة ما في وقت محدد. الحرف إتش يعني ضغطاً مرتفعاً، والحرف إل يعني ضغطاً منخفضاً. الجبهات الباردة تظهر في صورة قوس برزت منه مثلثات صغيرة باللون الأزرق، والجبهات الحارة تظهر في صورة قوس برزت منه أنصاف دوائر باللون الأحمر تشير لاتجاه حركة الهواء الساخن.

الفكرة الأساسية

يتكون بخار الماء في الغلاف الجوي ويصعد إلى أعلى حيث يبرد ويتكاثف ليكون الغيوم، وعندما تزيد قطرات الماء أو بلورات الجليد في الغيمة ثقلا تسقط على الأرض في صورة هطول.

الشرح

عندما ترتفع جزيئات بخار الماء إلى أعلى تفقد حرارتها وتصبح باردة وتتقارب جزيئاتها ثم تتكاثف على دقائق الغبار لتتكون الغيوم. تختلف أشكال الغيوم باختلاف ارتفاعها؛ فالغيوم الريشية تتشكل عند أعلى ارتفاع وتتكون غالبا من بلورات متجمدة، بينما تتشكل الغيوم المتوسطة أو المنخفضة من قطرات الماء. أما الهطول فيحدث عندما تتجمع قطرات الماء في الغيمة ويزداد سمكها ويميل لونها إلى الرمادي، فتسقط على الأرض. وتتغير حالة الطقس بسبب الكتل الهوائية وهي مناطق واسعة من الهواء تشترك في درجات الحرارة والرطوبة. وعند التقاء كتل هوائية مختلفة تتكون الجبهات الهوائية. فالكتلة الهوائية الباردة تدفع الهواء الساخن إلى أعلى فيرتفع ويبرد ويتكاثف مكونا الغيوم والأمطار أو الثلوج. كما أن الضغط الجوي يؤثر على الطقس؛ فالمنخفض الجوي يصاحبه طقس دافئ وعاصف ورطب حيث يرتفع الهواء إلى أعلى ويتكاثف، بينما المرتفع الجوي يصاحبه طقس جاف وصاف.

مثال محلول خطوة بخطوة

كيف يتكون الضباب بالقرب من سطح الأرض؟ الخطوة الأولى: تنخفض درجة الحرارة بالقرب من سطح الأرض في ساعات الصباح الباكر أو الليالي الباردة. الخطوة الثانية: يبرد بخار الماء الموجود في الهواء القريب من سطح الأرض. الخطوة الثالثة: يتكاثف بخار الماء البارد على شكل قطرات صغيرة متكاثفة. النتيجة: تتشكل غيوم منخفضة بالقرب من سطح الأرض وهي ما نسميه الضباب.

أخطاء شائعة

الظن بأن الغيوم تتكون من دخان أو بخار مرئي صاعد من البحار، والصحيح أن بخار الماء غاز غير مرئي، وإنما تتكون الغيوم عندما يبرد هذا البخار ويتكاثف على شكل قطرات ماء مرئية أو بلورات جليد. الاعتقاد بأن الهطول يقتصر على المطر فقط، والصحيح أن الهطول يشمل المطر والثلج والبرد بحسب درجات حرارة طبقات الجو.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما الفرق بين تأثير المنخفض الجوي والمرتفع الجوي على الطقس؟ الإجابة: المنخفض الجوي يصاحبه ضغط منخفض وهواء دافئ رطب يرتفع إلى أعلى ويتكاثف مكونا غيوما وأمطارا وعواصف، بينما المرتفع الجوي يصاحبه ضغط مرتفع وهواء بارد جاف يصاحبه طقس جاف وصاف يخلو من الغيوم. السؤال الثاني: إذا كانت درجة حرارة الهواء قريبة من سطح الأرض أقل من درجة تجمد الماء، وفي أثناء هطول المطر تعبر قطرات الماء هذه الطبقات الباردة، فماذا تتكون؟ الإجابة: تتجمّد القطرات وتكون مطرا متجمدا.