تعرف على بعض خصائص الثلج المذهلة

طقس العرب - يعرف الثلج بأنه أحد أنواع الهطول الذي يتساقط على شكل بلورات جليدية، حيث تتكون البلورات الجليدية في السحب عندما تكون درجات الحرارة أقل من نقطة التجمد (0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت)، وعندها يتكثف بخار الماء في الغلاف الجوي مباشرة على شكل جليد دون المرور بالمرحلة السائلة، وبمجرد تكون البلورة الجليدية، تصبح كنواة يتجمد عليها المزيد من بخار الماء الموجود في الهواء المحيط بها، فتتحول إلى بلورة ثلجية أو حبيبة ثلجية، لتسقط بعد ذلك على الأرض.

 

ويعتبر الثلج  جزءاً من المكونات الأساسية التي تغطي سطح الأرض، حيث يتواجد الثلج على شكل غلاف متجمد يسمى الغلاف الجليدي (Cryosphere)، والذي يشمل الجليد الذي يغطي البحار، والبحيرات والأنهار الجليدية، والثلوج التي تغطي قمم الجبال ومناطق أخرى عديدة، والصفائح الجليدية في المناطق المتجمدة، وغيرها.

 

أشكال تساقط الثلج

يتساقط الثلج على سطح الأرض بعدة أشكال:

1. رقاقات الثلج (Snowflakes): وهي عبارة عن تجمع من بلورات الجليد التي تسقط من السحب.

2. حبيبات الثلج (Snow Pellets): أو ما يسمى أيضاً البرد الناعم (Graupel)، وهو عبارة عن جزيئات جليدية غير شفافة يتراوح قطرها 2-5 ملم، حيث تتشكل في الغلاف الجوي عندما تتجمع على رقاقات الثلج المتساقط قطرات ماء صغيرة وشديدة البرودة (تقل حرارتها عن درجة التجمد لكنها بقيت سائلة)، فتتجمد قطرات الماء وتشكل كتلة أو حبيبات ثلجية تكون ناعمة ومتفتته.

3. المطر المتجمد (Sleet): وهو هطول على شكل كرات ثلج صغيرة شفافة يكون قطرها عادة أصغر من 0.76 سم، وتتشكل من قطرات المطر أو رذاذ المطر الذي يتجمد أثناء سقوطه، وهو مزيج شتوي من المطر والثلج.

4. البَرَد (Hail): وهو أحد أشكال الهطول الصلب والذي قد لا يعتبر ثلجًا، حيث تتشكل حبات البرد عادة أثناء العواصف الرعدية ، والتي يمكن أن تحدث أيضاً في الربيع والصيف في بعض المناطق، ويتراوح قطر حبات البرد بين 2 ملم ليصل قطرها أحيانا حتى 15 سم، وتتشكل حبات البَرَد عندما يتحرك الهواء لأعلى على شكل تيارات صاعدة (updrafts) أثناء العواصف الرعدية، فتمنع التيارات الهوائية الصاعدة  من سقوط حبيبات البرد الناعم، مما يتسبب في نمو الحبيبات حتى تصبح كرات جليد ثقيلة جدًا بحيث يتعذر على الهواء الصاعد الاستمرار في منعها من السقوط، فتسقط على شكل حبات كبيرة من البَرَد.

التنبؤ بالثلوج

يعتبر التنبؤ بالثلوج تحدياً صعباً لخبراء الطقس والأرصاد الجوية، أحد الأسباب هو أن هطول الثلوج الكثيفة قد يحدث في نطاقات ضيقة يصعب الكشف عنها من خلال أجهزة الرصد والتنبؤ، كما قد تكون الاختلافات في درجات الحرارة التي تحدد الخط الفاصل بين المطر والثلج قليلة، بالإضافة إلى أن الظروف في الغلاف الجوي تختلف عن الظروف على الأرض، لذلك تختلف كمية الثلوج التي تنتج عن كل عاصفة عندما تسقط على الأرض.

 

فعلى المستوى المحلي، يمكن أن يتلقى أحد الأحياء ثلوجاً كثيفة بينما يتلقى الحي المجاور ثلوجاً خفيفة، وذلك يحدث بشكل أساسي بسبب الرياح التي تشهدها المنطقة أثناء العاصفة وبعدها، وبسبب عوامل أخرى تؤثر في ذوبان الثلوج، أما على المستوى الأوسع، فتعتمد كمية الثلوج التي تتلقاها مدينة أو بلد معين على موقع المدينة بالنسبة لمسار العاصفة، فالمناطق الواقعة في منتصف مسار العاصفة تتلقى تساقط أكبر للثلوج من المناطق الواقعة على حواف العاصفة.

 

كما يؤثر التغير في الارتفاع أيضًا على تساقط الثلوج، فعندما تنتقل العاصفة الثلجية صعودًا نحو قمة جبل، تنخفض الرطوبة التي تحملها العاصفة، فيقل تساقط الثلوج على الجانب الآخر من القمة.

 

 

آثار العواصف الثلجية

يمكن أن تخلق العواصف الثلجية مجموعة متنوعة من الظروف الخطرة، يمكن أن يصبح السفر بالسيارات أمرًا صعبًا أو حتى مستحيلًا بسبب عدم وضوح الرؤية والثلوج المنجرفة. يمكن أن تسبب الرياح القوية ودرجات الحرارة المنخفضة المصاحبة للعواصف الثلجية أخطارًا صحية بسبب زيادة البرودة التي يشعر بها الانسان. فيصبح معرضاً للاصابة بعضة الصقيع أو انخفاض درجة حرارة الجسم، كما تتسبب الرياح القوية والثلوج الكثيفة في تدمير الاشياء عند سقوط الأشجار أو تكسرها، وتقطع خطوط الكهرباء أو امدادات المياه، وانقطاع الطرق. 

 

 

بعض الخصائص غير المتوقعة للثلج 

ألوان الثلج

يتكون الضوء الأبيض المرئي من مجموعة من الأطياف، وهي الألوان التي نراها عندما يتحلل ضوء الشمس من خلال قطرات المطر ليظهر قوس قزح بألوانه المتعددة، ويرى الانسان ألوان الأشياء من خلال ما تمتصه وما تعكسه من ضوء الشمس الأبيض، واللون الأبيض المتجانس الذي يظهر به الثلج والجليد، ناتج عن الانعكاس الكامل للضوء المرئي عندما يسقط على الثلج.

 

ومع ذلك قد يظهر الثلج أو الجليد باللون الأزرق أحياناً، وذلك بسبب حدوث تشتت للضوء، كما يمكن أن يظهر الثلج بألوان أخرى بسبب احتوائه على بعض الجسيمات أو الكائنات الحية، فقد يظهر الثلج باللون الأحمر أو الوردي نتيجة وجود شكل من طحالب المياه العذبة المحبة للبرودة والتي تحتوي على صبغة حمراء زاهية، ويعتبر الثلج الأحمر أكثر شيوعا في فصل الصيف في مناطق جبال الألب، وكذلك على طول المناطق القطبية الساحلية.

 وتظهر الثلوج الحمراء في منطقة تايلور الجليدية في أنتاركتيكا، ولكن لسبب مختلف، فاللون الأحمر الغامق ناتج عن تسرب المياه المالحة من خزان قديم تحت النهر الجليدي، وهذه المياه غنية بالحديد الذي يتأكسد عندما يلامس الهواء في الغلاف الجوي، مما ينتج لون أحمر لامع.

كما يمكن للجسيمات ذات الألوان الداكنة مثل الغبار والسخام أن تغير مظهر الثلج، وهي تزيد أيضاً على سرعة ذوبان الجليد لأنها تمتص المزيد من ضوء الشمس، وقد تضيف العواصف الجديدة طبقات من الثلج الأبيض فوقها ، لكن طبقات الغبار هذه ستعاود الظهور عند ذوبان الطبقات العليا.

سبب الهدوء الذي يرافق تساقط الثلج

يمكن أن تؤثر خصائص الثلج وعمره على كيفية انتقال الموجات الصوتية، غالبًا ما يلاحظ الناس كيف يتغير الصوت بعد تساقط ثلوج جديدة، فعندما تحتوي الأرض على طبقة سميكة من الثلج المنفوش، فإن الموجات الصوتية يتم امتصاصها بسهولة على سطح الثلج، مما يخفف الصوت ويعم الهدوء، ومع ذلك، قد يؤدي الوقت والظروف الجوية إلى تغيير سطح الثلج، فإذا ذاب السطح وتجمد يصبح الثلج أملساً وقاسًا، مما يساعد على انعكاس الموجات الصوتية، فتبدو الأصوات أكثر وضوحًا وتنتقل لمسافات أبعد.

 

 

استخدام الثلج كعازل للحرارة

يعد الثلج عازلًا جيدًا لدرجة أن بعض الحيوانات  تستفيد من الصفات العازلة للثلج وتحفر كهوفًا ثلجية لتقضي فيها فترة السبات الشتوي، حيث يتكون الثلج الجديد من نسبة عالية من الهواء المحصور في الفراغات بين بلورات الثلج المتراكمة، مما يقلل من انتقال الحرارة بشكل كبير، حيث أن حوالي 90% من الثلج الحديث المنفوش يتكون من الهواء المحصور.

 

 

تأثير الثلج على العالم

يواصل العلماء حول العالم دارسة الثلج على الرغم من أنهم قد تعلموا بالفعل الكثير عن خصائصه، فعلى الرغم من أن الثلوج لا تتواجد إلا في أجزاء معينة من العالم، إلا أن لها تأثيرات بعيدة المدى على المناخ والطقس والبيئة، وإمدادات المياه، والحياة البرية والبشر، فمثلا، يمكن لطبقات الثلج القديمة جدًا في أماكن مثل جرينلاند وأنتاركتيكا أن تكشف عن معلومات قيمة حول الظروف المناخية السابقة التي مرت بها الأرض.

 

ومن خلال دراسة الثلج، وكيف يتشكل، وأين يسقط، وكيف يتغير الجليد بمرور الوقت، يمكن للعلماء أن يفهموا بشكل أفضل كيف يؤثر الثلج على كوكبنا ومجتمعنا، فللثلج تأثيرات عديدة على حياة الناس، مثل أثره على حالة الطقس والتنبؤات الجوية، ودوره في ظهور مخاطر في السفر والملاحة الجوية والبحرية، وعلى تصميم الطرق والبنى التحتية، كما يؤثر الثلج على البيئة من خلال هجرة الحياة البرية وبقاءها على قيد الحياة، وتوقيت إزهار الربيع، وغير ذلك.