ما هو البرد ولماذا يتساقط أحيانا في الصيف

طقس العرب - يعرف البرد (Hail) بأنه هطول على شكل كرات أو قطع ثلجية يبلغ قطرها ما بين 5 مم - 15 سم، والبرد يختلف عن حبيبات الجليد، حيث يبلغ قطر حبيبات الجليد (Sleet)، والتي تسمى أحيانًا البَرَد الصغير، أقل من 5 مم، وغالياً ما يترافق البَرَد مع العواصف الرعدية لأن تكوين البَرَد يتطلب عادةً سحب ركامية (Cumulonimbus) أو الغيوم التي تتكون نتيجة الحمل الحراري والتيارات الهوائية الرطبة الصاعدة بقوة إلى طبقات الجو العليا.

كيف يتشكل البَرَد؟

تتميز حبات البَرَد بطبقات متناوبة من الجليد الشفاف والأبيض (غير الشفاف)، والذي يتكون بسبب معدلات التجمد غير المنتظمة، حيث يحدث تجمد قطرات الماء أولاً ببطء في المناطق التي تكون درجة الحرارة فيها أقل بقليل من الصفر المئوي، مما يسمح للهواء المحبوس بالهروب وينتج جليد صاف (شفاف)، لكن عندما تنتقل حبات البَرَد بعد ذلك إلى منطقة أكثر برودة، يحدث التجمد بسرعة، مما يحبس الهواء وينتج طبقة من الجليد الأبيض.

الصورة توضح مقطع عرضي لحبة البرد، فتظهر طبقات تشبه إلى حد كبير حلقات جذع شجرة مقطوع، تمثل كل طبقة رحلة العودة إلى منطقة قطرات المياه فائقة التبريد)

العواصف البَرَدِية وتشكل البَرَد

عندما يسخن الهواء يرتفع بسبب انخفاض كثافته، وعندما ترتفع تيارات الهواء الصاعدة تنخفض درجة حرارة الهواء تدريجياً، كما يتمدد الهواء بسبب الانخفاض في الضغط، مما يؤدي إلى تكثف بخار الماء والرطوبة الموجودة في الهواء وتتكون الغيوم، وخلال عملية التكثف يطلق بخار الماء الحرارة الكامنة، مما يعطي الهواء طاقة للارتفاع أكثر، فتنمو السحب أكثر ويزداد حجمها للأعلى.

وعندما تنخفض درجة الحرارة في الطبقات العليا تتجمد قطرات الماء، لكنها لا تسقط بسبب تيارات الهواء الصاعدة التي تدفعها للأعلى، فتنمو قطرات الماء المتجمد ويزداد حجمها، وأثناء ذلك يتغير ارتفاعها بين طبقة الهواء الدافئ - وطبقة الهواء البارد، فتتراكم طبقات الجليد بمعدلات تجميد غير منتظمة بين التجمد السريع في الطبقة الباردة، والتجمع البطيء في الطبقة الأكثر دفأ، وفي النهاية تسقط حبات البرد عندما تصل إلى الحجم الذي يمكنها من مقاومة تيارات الهواء الصاعدة، ويستمر عادة تساقط البرد من العواصف البردية نحو 15 دقيقة.

نمو البرد إلى حبات البرد الكبيرة

البرد في البداية يكون صغيرا جدًا ويمكن تحريكه بسهولة بواسطة التيارات الهوائية، وإذا لم تكن العاصفة الرعدية قوية بما فيه الكفاية لمنع البرد من البقاء معلقاً في التيار الهوائي الصاعد، فسوف يسقط على الأرض وعادة ما يكون صغير الحجم.

إلا أن البرد الصغير قد يعلق في التيار الهوائي الصاعد إذا كان قويًا بدرجة كافية، وعندها ترتفع حبات البرد مرة أخرى إلى المنطقة الموجود فيها قطرات الماء فائقة التبريد، والتي لم تتجمد بعد بسبب عدم توفر نواة لتتجمد عليها، فتتغطي حبات البرد بطبقة أخرى من الماء وتتجمد، مما يجعل حبات البرد أكبر وأثقل، فتهبط للأسفل، وفيعود التيار الهوائي الصاعد ليدفعها إلى الأعلى مرة أخرى. وهكذا كلما زاد عدد الرحلات التي يأخذها البرد في المنطقة الموجود فيها قطرات الماء فائقة البرودة، يزداد حجمه، حتى يصل حجمه إلى مرحلة يجد صعوبة في البقاء معلقاً، فيسقط على الأرض بسرعة.

تنوع حجم حبات البرد وشكلها

قد تختلف أحجام وقوام حبات البرد من عاصفة لأخرى، ويتحدد حجم البرد من خلال مقدار الوقت الذي تقضيه حبات البرد في العاصفة، أما شكل الحبات فيعتمد على الطبقات التي يتشكل عندها، فالبرد غير الشفاف (غير الصافي) يتشكل عندما يتجمد الماء شديد البرودة بسرعة مما يحبس فقاعات الهواء في الجليد، أما البرد ذو المظهر الصافي (الشفاف) يتشكل عندما يتجمد الماء شديد البرودة ببطء، مما يسمح للهواء بالخروج، كما يمكن أن تتجمد حبات البَرَد الكبيرة وتلتصق ببعضها، وتشكل حبات برد كبيرة متكتلة المظهر.

يمكن أن ينمو البرد ليصبح بحجم كرات البيسبول، سقط أكبر حجم على الإطلاق تم تسجيله رسمياً لحبات البرد خارج فيفيان بولاية ساوث داكوتا في 23 يوليو 2010م، حيث بلغ قطرها 20.32 سم، ومحيطها، 45 سم، ووزنها 0.88 كغم، إذ فاق هذا الرقم القياسي السابق الذي تم تسجيله لحبات البرد التي سقطت في أورورا في نبراسكا في 22 يونيو 2003م.

لماذا تكون حبات البَرَد الكبيرة أكثر شيوعًا في الصيف؟

على الرغم من التوقعات التي تفترض رؤية حبات البرد في أشهر الشتاء الباردة، إلا أنها أكثر شيوعًا في الربيع والصيف والخريف، خاصة في المناطق الحارة والرطبة، حيث تتوفر ظروف جوية مناسبة لتشكل السحب الركامية التي تنتج العواصف الرعدية والبرد، وغالباً ما تتشكل العواصف البردية خلال اليوم بين منتصف إلى بعد الظهيرة.

أما حجم حبات البرد فيرتبط ارتباطًا مباشرًا بقوة العاصفة الرعدية، فكلما زادت قوة العاصفة طالت فترة بقاء البرد داخل السحابة الركامية، وازداد حجمه، وتعتبر حبات البرد الذي يزيد قطره عن 2.5 سم "كبيرة"، وبالتالي فهي جزء من عاصفة رعدية شديدة، لكن معظم العواصف لا تحتوي على نوع واحد فقط من حبات البرد، تتميز معظم العواصف الرعدية بستة أحجام مختلفة على الأقل من حبات البَرَد.

أضرار البرد

قد يتسبب البرد بأضرار كبيرة للمباني والمركبات والمحاصيل الزراعية، وقد تكون خطيرة أيضاً على الحيوانات المعرضة له، خاصة إذا كانت حبات البرد كبيرة كفاية لتتسبب بموت الحيوانات، فقد تسببت إحدى العواصف البردية التي اجتاحت منطقة مترو دنفر في 8 مايو 2017 في أضرار بقيمة 1.4 مليار دولار.