کتاب درک آسمان برای خلبانان پاراگلایدر | فصل سوم: پیام ابرها

ابرها از دیرباز جایگاه خاصی در تخیل انسان داشته‌اند. شکل متغیر آن‌ها و حرکت شناورشان در آسمان، همواره ما را به یاد آزادی و پرواز انداخته است. در حقیقت، پرندگان و ابرها الهام‌بخش رؤیای رهایی از زمین برای بشر بوده‌اند.

اما خودِ ابرها نیز کاملاً آزاد نیستند. آن‌ها نیز باید از قوانین گرانش، اینرسی و تبادل گرما پیروی کنند. اگر کمی درباره‌ی نحوه‌ی سازگاری آن‌ها با این قوانین بدانیم، خواهیم توانست پیام ابرها را بخوانیم؛ پیامی که برای خلبان پاراگلایدر اهمیت فراوانی دارد، زیرا سرنخ‌هایی درباره‌ی ایمنی، شرایط آینده، ضعف یا قدرت صعود (lift) در اختیارمان می‌گذارد.

علل تشکیل ابر

ابرها از بی‌شمار قطره‌ی ریز آب تشکیل شده‌اند که اندازه‌شان از حدود یک‌هزارم سانتی‌متر در نزدیکی حالت اشباع شروع می‌شود و در صورت ادامه‌ی میعان، تا حداکثر ۰٫۰۲۵ سانتی‌متر می‌رسد. همان‌طور که می‌دانید، اشباع زمانی رخ می‌دهد که رطوبت نسبی هوا به ۱۰۰٪ برسد که این مقدار با دمای هوا تغییر می‌کند. اگر هوای حاوی بخار آب سرد شود، می‌تواند به نقطه‌ی اشباع برسد. روش اصلی تشکیل ابر در جو نیز دقیقاً همین سرد شدن هوای مرطوب در اثر صعود آن است. بنابراین می‌توانیم به این مشاهده‌ی مهم برسیم:

تشکیل ابر
به‌جز مه که از سرد شدن هوا در اثر تماس با سطح زمین ایجاد می‌شود، سایر ابرها نتیجه‌ی بالا رفتن هوا هستند یا در اثر صعود قبلی شکل گرفته‌اند.

با این حساب، به‌نظر می‌رسد ابرها برای خلبان پاراگلایدر نشانه‌ای خوشایند هستند، چراکه وجود آن‌ها نشان‌دهنده‌ی صعود است. اما این برداشت همیشه درست نیست. بعضی از انواع ابرها در اثر صعودی بسیار آهسته شکل می‌گیرند که برای ارتفاع گرفتن و پرواز کافی نیست. همچنین، ابرهای وسیع ممکن است خورشید را بپوشانند و مانع از تشکیل ترمال‌‌های جدید شوند. بنابراین، باید ابرها را هم از جنبه‌ی مثبت و هم منفی بررسی کرد. در ادامه با دوستان و دشمنان واقعی خلبان پاراگلایدر بیشتر آشنا خواهیم شد.

صعود هوا

سه عامل اصلی برای صعود هوا در جو وجود دارد: حرکت جبهه‌های هوا، ارتفاعات زمین، و گرم شدن سطح زمین. در ادامه، هریک از این عوامل را به‌طور جداگانه بررسی می‌کنیم (به شکل ۱۹ مراجعه کنید).

حرکت جبهه‌های هوا

زمانی‌که توده‌های بزرگ هوا در مسافت زیادی جابه‌جا می‌شوند، معمولاً با هوایی با دمای متفاوت برخورد می‌کنند. وقتی این جابه‌جایی ادامه می‌یابد، هوای گرم‌تر و سبک‌تر روی هوای سردتر و متراکم‌تر بالا می‌رود. اگر این هوای بالا رفته به نقطه شبنم برسد، ابر تشکیل می‌شود.

سرعت صعود ناشی از حرکت جبهه‌ای (بدون در نظر گرفتن اثرات گرمایش) معمولاً بین ۱۰ تا ۱۰۰ متر در دقیقه است. این نوع صعود نسبتاً آهسته بوده و به‌طور یکنواخت در سطح وسیعی اتفاق می‌افتد و بنابراین ابرهایی با ساختار لایه‌ای ایجاد می‌کند.

ارتفاعات زمین

زمانی که هوا از روی ناهمواری‌هایی با ارتفاع زیاد عبور می‌کند، ناچار به صعود است. این نوع صعود در مناطق کوهستانی بسیار رایج است. برای مثال، ابرها اغلب در هوای صعودی بالای رشته‌کوه‌های ساحلی غرب ایالات متحده، کوه‌های آلپ در اروپا و بلندی‌های آلگینی در شرق ایالات متحده ظاهر می‌شوند.

گرمایش سطح زمین

پیش‌تر دیدیم که گرم شدن سطح زمین باعث ناپایداری هوا شده و جریان‌های همرفتی صعودی ایجاد می‌کند. همچنین، در مناطق کم‌فشار نیز هوا به‌دلیل ترکیبی از گرمایش، فعالیت جبهه‌ای و همگرایی (convergence) بالا می‌رود. جریان‌های همرفتیِ مجزا معمولاً ابرهای پف‌دار و نسبتاً کوچک (به‌جز در طوفان‌های تندری) ایجاد می‌کنند، در حالی‌که سیستم‌های کم‌فشار ابرهای لایه‌ای وسیع‌تری پدید می‌آورند.

نقطه شبنم و ارتفاع پایه‌ی ابر

پیش‌تر یاد گرفتیم که وقتی هوا تا نقطه‌ی اشباع سرد شود، بخار آب در آن میعان می‌یابد و ابر تشکیل می‌شود. به این دمای اشباع، نقطه شبنم (Dew Point) گفته می‌شود. هرچه رطوبت نسبی هوا بیشتر باشد، دمای نقطه شبنم نیز بالاتر خواهد بود. بنابراین، نقطه شبنم را می‌توان شاخصی برای سنجش رطوبت هوا دانست.

نقطه شبنم همچنین به ما امکان می‌دهد که ارتفاع پایه‌ی یک نوع خاص از ابر را تخمین بزنیم. ابرهای پف‌دار شبیه توپ پنبه‌ای که در اثر جریان‌های صعودی حرارتی (thermal) شکل می‌گیرند، از رطوبتی تشکیل می‌شوند که در هوای نزدیک سطح زمین وجود دارد. می‌دانیم که چنین هوایی هنگام صعود به‌طور میانگین به ازای هر ۱۰۰ متر، حدود ۱ درجه سانتی‌گراد خنک می‌شود. اما نقطه شبنم معمولاً به‌آرامی و فقط حدود ۰٫۵۵ درجه سانتی‌گراد در هر ۳۰۰ متر (تقریباً ۰٫۱۸ درجه در هر ۱۰۰ متر) کاهش می‌یابد. بنابراین، دمای هوا و نقطه شبنم با نرخ حدود ۰٫۸ درجه سانتی‌گراد در هر ۱۰۰ متر به هم نزدیک می‌شوند، تا زمانی که برابر شوند و در همان نقطه، ابر تشکیل می‌گردد.

برای روشن شدن این موضوع، به مثالی که در شکل ۲۰ آمده است توجه کنید: اگر دمای هوا در سطح زمین ۲۸ درجه سانتی‌گراد و نقطه شبنم ۱۵ درجه باشد، اختلاف آن‌ها ۱۳ درجه است. حال اگر این اختلاف را بر ۰٫۸ تقسیم کنیم، عدد ۱۶۲۵ متر به‌دست می‌آید. در نتیجه، می‌توان انتظار داشت که پایه‌ی ابر در ارتفاع حدود ۱۶۰۰ متر از سطح زمین شکل بگیرد.

در عمل، می‌توان نقطه شبنم را از خدمات مختلف هواشناسی به‌دست آورد (که در فصل دوازدهم معرفی شده‌اند). هواشناسان از دماسنج خشک و دماسنج تر برای اندازه‌گیری دمای سطح و دمای اشباع استفاده می‌کنند و سپس با مراجعه به جدول‌هایی که برای ارتفاعات مختلف تنظیم شده‌اند، دمای نقطه شبنم را تعیین می‌نمایند.

اما چرا دانستن ارتفاع پایه‌ی ابر برای خلبان پاراگلایدر اهمیت دارد؟ زیرا هرچه ابرها بالاتر باشند، معمولاً صعود حرارتی (thermal lift) نیز تا ارتفاع بالاتری قابل استفاده خواهد بود، که این موضوع احتمال موفقیت در پروازهای مسافت‌دار را افزایش می‌دهد. خلبانان هواپیماهای موتوردار نیز تمایل دارند بدانند پایه‌ی ابرها در کجا قرار دارد، چرا که پرواز در بالای ابرها در روزهای دارای فعالیت حرارتی، شرایطی به‌مراتب آرام‌تر ایجاد می‌کند.

توانایی چشم انسان در تشخیص فاصله‌ی اشیاء به‌ویژه در جهت عمودی، محدود است. قضاوت ما درباره‌ی فاصله بیشتر براساس مقایسه‌ی اندازه‌ی ظاهری اجسام انجام می‌شود. اما ابرها به‌دلیل اشکال متنوع و فانتزی خود، سرنخ دقیقی برای این ارزیابی ارائه نمی‌دهند. البته خلبانان پاراگلایدر با تمرین در یک منطقه‌ی خاص می‌توانند تخمین نسبی از ارتفاع ابرها با مقایسه‌ی اندازه و فاصله‌ی آن‌ها داشته باشند، اما روش محاسبه‌ی ارتفاع با استفاده از نقطه شبنم همچنان دقیق‌ترین و قابل اعتمادترین روش است.

تشکیل ابر

زمانی‌که هوای صعودکننده به نقطه شبنم برسد و به حالت اشباع کامل (یعنی ۱۰۰٪ رطوبت نسبی) برسد، آماده‌ی تشکیل ابر است. اما نکته‌ی جالب اینجاست که برای تشکیل ابر، هوا به چیزی نیاز دارد تا بخار آب روی آن میعان یابد. در حقیقت، اگر کمکی در کار نباشد، هوا می‌تواند حتی بیش از ۱۰۰٪ رطوبت نسبی پیدا کند، حالتی که به آن فوق‌اشباع (supersaturated) گفته می‌شود.

این کمک به‌صورت ذرات بسیار ریز معلق در هوا ظاهر می‌شود.

این ذرات کوچک که به تشکیل قطرات آب کمک می‌کنند، هسته‌های میعان (condensation nuclei) نام دارند، زیرا باعث می‌شوند بخار آب به‌صورت مایع درآید. اگر این ذرات باعث تبدیل مستقیم بخار آب به کریستال‌های یخ شوند، به آن‌ها هسته‌های تصعید (sublimation nuclei) گفته می‌شود. ما همه نمونه‌هایی از این پدیده‌ها را دیده‌ایم: میعانی که روی لیوان سرد در تابستان شکل می‌گیرد یا بخاری که در زمستان از دهان خارج می‌شود. همچنین، یخ‌زدگی روی شیشه‌ی پنجره نمونه‌ای از تصعید است؛ بنابراین این فرآیندها برای ما آشنا هستند.

هسته‌های میعان که قطرات مایع روی آن‌ها تشکیل می‌شود، شامل ذرات حاصل از احتراق، قطرات اسید سولفوریک، و ذرات نمک هستند. دو مورد اول، محصول جانبی آلودگی هستند، و مورد سوم در اثر برخورد موج‌ها به سواحل دریاها ایجاد می‌شود.

هسته‌های تصعید که باعث تشکیل کریستال‌های یخ می‌شوند، ذاتاً ساختار بلوری دارند؛ مانند ذرات گردوغبار یا خاکستر آتشفشانی. این ذرات معمولاً بزرگ‌تر از هسته‌های میعان‌اند و به همین دلیل، در ارتفاعات بالاتر که دمای هوا زیر صفر است، گاهی نادر هستند. این مسئله توضیح می‌دهد که چرا پس از فوران یک آتشفشان، ابرهای لایه بالایی جو برای مدت طولانی در جو باقی می‌مانند؛ زیرا خاکسترهای آتشفشانی به‌عنوان هسته‌های تصعید عمل می‌کنند و تشکیل ابر در آن ناحیه را آسان‌تر می‌سازند.

پایه‌ها و تاج‌های ابر

زمانی‌که یک توده‌ی هوای گسترده روی منطقه‌ای قرار می‌گیرد، معمولاً الگوی دمایی آن در سطح وسیعی یکسان است. همچنین، میزان رطوبت در این توده هوا نیز نسبتاً یکنواخت خواهد بود. بنابراین، نقطه شبنم در کل این توده‌ی هوا تقریباً در یک ارتفاع ثابت رخ می‌دهد. در نتیجه، ابرهایی که از صعود هوای نزدیک به زمین شکل می‌گیرند (مانند ابرهای پف‌دار و جدا از هم)، معمولاً پایه‌هایی در یک ارتفاع مشابه دارند، یعنی همان ارتفاعی که نقطه شبنم در آن اتفاق می‌افتد (به شکل ۲۰ مراجعه کنید).

البته، استثناهایی نیز برای این قاعده وجود دارد. برای مثال، اگر رطوبت هوای نزدیک سطح زمین در یک منطقه به‌شدت متفاوت باشد، مانند اطراف دریاچه‌ها یا باتلاق‌ها، ارتفاع پایه‌ی ابرها نیز متفاوت خواهد بود. همچنین، هوایی که از روی فلات‌ها یا کوه‌ها برخاسته باشد ممکن است پایه‌ی ابر بالاتری نسبت به هوایی که از سرزمین‌های پست مجاور برخاسته داشته باشد؛ زیرا این هوا از ارتفاع بالاتری با دمایی مشابه آغاز به صعود کرده است. البته این تفاوت فقط در مورد عوارض بزرگ زمین‌شناسی صدق می‌کند، چرا که در تپه‌ها و کوه‌های کوچک، هوای بین دره و قله معمولاً به‌خوبی ترکیب شده است.

گاهی اوقات می‌توان ابرهای پف‌دار کوچکی را مشاهده کرد که زیر یک لایه‌ی ابر مرتفع‌تر شناور هستند. این حالت معمولاً به‌دلیل صعود هوایی با رطوبت بیشتر نسبت به هوای اطراف رخ می‌دهد. در شرایط بارانی، این ابرهای پایین‌تر ممکن است ناشی از تبخیر باران در لایه‌ی هوا باشند؛ جایی که باران، هوایی که از آن عبور می‌کند را تا نقطه شبنم خنک می‌کند. این پدیده را گاهی در سطح زمین نیز می‌توان دید، در همان هوای معروف بارانی سرد که چکه‌چکه می‌بارد.

ابرهایی که در اثر صعود هوایی تشکیل می‌شوند که منشأ آن از سطح زمین نباشد نیز، در صورتی‌که توده‌ی هوای منطقه به‌صورت یکنواخت صعود کرده باشد، پایه‌هایی در یک ارتفاع خواهند داشت. البته مشاهده‌ی ابرهایی از انواع مختلف در لایه‌های مختلف جوی امری رایج است، که نشان می‌دهد این ابرها در توده‌های هوای افقی متفاوت یا به‌واسطه‌ی فرآیندهای صعودی مختلف شکل گرفته‌اند.

در حالی‌که پایه‌ی ابرها معمولاً یکنواخت است، ارتفاع تاج آن‌ها (بالای ابر) می‌تواند بسیار متغیر باشد. دلیل آن این است که هیچ عامل مشخصی ارتفاع نهایی فرآیند صعود در داخل ابر را محدود نمی‌کند. گاهی جریان‌های قوی صعودی (bullets of lift) می‌توانند درون ابر نفوذ کنند و هوای مرطوب را تا ارتفاعی بسیار بالاتر از همسایگانش بالا ببرند. حتی در ابرهای لایه‌ای گسترده نیز ممکن است تفاوت قابل توجهی در ارتفاع تاج‌ها مشاهده شود، به‌ویژه اگر هوا ناپایدار باشد (به شکل ۲۱ مراجعه کنید).

چرخه‌ی عمر ابر

قطره‌هایی که یک ابر را تشکیل می‌دهند، در حالت اشباع به‌طور میانگین حدود یک‌هزارم سانتی‌متر قطر دارند. این قطره‌ها به‌قدری زیادند که توده‌ای قابل رؤیت تشکیل می‌دهند. در صورت ادامه‌ی فرآیند میعان، اندازه‌ی آن‌ها می‌تواند به حدود ۰٫۰۲۵ سانتی‌متر برسد که تقریباً هم‌اندازه‌ی قطره‌های ریز باران است. حتی در این اندازه نیز قطره‌ها آن‌قدر سبک هستند که عملاً در هوا معلق می‌مانند و بنابراین خودِ ابر می‌تواند تا مدت نامحدودی در آسمان باقی بماند.

با این حال، چندین عامل وجود دارد که طول عمر یک ابر را تعیین می‌کنند. نخست، ابرهایی که از جریان‌های حرارتی جداگانه (thermals) ایجاد می‌شوند، معمولاً با هوای اطراف خود به‌شدت مخلوط می‌شوند و به همین دلیل به‌سرعت خشک می‌شوند. زمانی‌که جریان صعودی آغاز می‌شود، در ابتدا فقط در مرزهای خود با هوای اطراف ترکیب می‌شود؛ اما زمانی که بخار آب میعان یافته و ابر تشکیل می‌شود، گرمای نهان تبخیر (latent heat of vaporization) آزاد می‌شود که به سیستم انرژی می‌دهد و کل توده‌ی صعودی را «برمی‌گرداند» یا به‌عبارتی درهم می‌شکند. این امر باعث می‌شود که ابر به‌طور کامل با هوای اطراف خود ترکیب شود (به شکل ۲۲ مراجعه کنید).

یک ابر پف‌دار و جداگانه از نوع cumulus معمولاً تنها حدود ۳۰ دقیقه عمر می‌کند؛ از لحظه‌ای که به‌شکل توده‌های نازک و پراکنده‌ی شبیه موی فرشته ظاهر می‌شود تا زمانی‌که به‌صورت توده‌ای بی‌فرم محو می‌شود. حتی اگر آسمان پر از چنین ابرهایی باشد، این ابرها پی‌در‌پی متولد، در آسمان زندگی کوتاهی را تجربه کرده و سپس ناپدید می‌شوند.

البته گاهی ابرها به‌سرعت از بین نمی‌روند، همان‌طور که هر خلبان پاراگلایدر یا طبیعت‌گردی که به آسمان نگاه کرده باشد، می‌داند. این حالت زمانی رخ می‌دهد که هوای اطراف در همان ارتفاعی که ابر تشکیل شده، خودش نیز مرطوب باشد. در این صورت، حتی اگر ابر با هوای اطراف ترکیب شود، خشک نمی‌شود. در واقع، در بسیاری از موارد، جریان مداوم رطوبت به سمت بالا که توسط جریان‌های حرارتی تأمین می‌شود، باعث گسترش تدریجی یا سریع ابرها می‌شود تا جایی‌که بخش بزرگی یا حتی تمام آسمان را می‌پوشانند. این وضعیت با عنوان بیش‌توسعه (Overdevelopment یا به‌اختصار OD) در زبان خلبانان شناخته می‌شود.

خلبانان پاراگلایدر معمولاً از شرایط OD استقبال نمی‌کنند، چرا که گسترش بیش‌ازحد ابرها باعث مسدود شدن نور خورشید می‌شود و در نتیجه، تولید صعود (thermal lift) نیز متوقف می‌شود.

اگر جریان‌های حرارتی به‌صورت مداوم ابر را تغذیه کنند، عمر آن فراتر از آن ۳۰ دقیقه‌ی معمول ادامه می‌یابد. در واقع، طوفان‌های تندری (به فصل یازدهم مراجعه کنید) نمونه‌هایی از همین ابرهای حرارتی هستند که بیش‌ازحد رشد کرده‌اند. این نوع ابرها ممکن است برای ساعت‌ها در آسمان باقی بمانند.

ابرهای لایه‌ای (layer-type clouds) نیز تمایل دارند ساعت‌ها یا حتی روزها باقی بمانند، چراکه در اطراف آن‌ها هوای خشک چندانی برای ترکیب وجود ندارد و در شرایط پایدار نیز چیزی آن‌ها را به ترکیب وادار نمی‌کند. ابرهای لایه‌ای معمولاً زمانی از بین می‌روند که نیروی صعوددهنده (مانند جبهه‌ی هوا یا سیستم فشار) جابه‌جا شود یا تضعیف گردد.

ابرهای کهنه

ابرهای کهنه نمی‌میرند، بلکه به‌آرامی محو می‌شوند. این فرآیند تدریجی ناپدید شدن، برای خلبانان پاراگلایدر اهمیت خاصی دارد؛ چرا که یکی از تکنیک‌های رایج آن‌ها پرواز زیر ابرهای فعال و استفاده از جریان‌های صعودی (thermal updrafts) برای دستیابی به ارتفاع بیشتر و چشم‌اندازهای دورتر است. به همین دلیل، توانایی تشخیص بین ابرهای تازه و کهنه یک مهارت کلیدی برای خلبان پاراگلایدر به شمار می‌رود.

یک ابر در حال محو شدن، در واقع ابر در حال خشک شدن است. در این فرآیند خشک‌شدن، ذرات کوچک‌تر ابتدا از بین می‌روند. این موضوع ظاهر ابر را تغییر می‌دهد، چراکه ذرات با اندازه‌های مختلف نور را به شکل‌های متفاوت بازتاب می‌دهند. به‌طور کلی، یک ابر کهنه رنگی متمایل به زرد یا کدرتر نسبت به ابر تازه دارد. این تفاوت بسیار ظریف است، اما با تمرین می‌توان آن را تشخیص داد.

همچنین، ابرهای کهنه معمولاً لبه‌هایی نرم‌تر و محوتر دارند، در حالی‌که ابرهای تازه مرزهای مشخص و واضح‌تری دارند.

بارش باران

باران بدون شک می‌تواند لذت ما را – به‌ویژه اگر خلبان پاراگلایدر باشیم – خراب کند. اما در عین حال، باران برای تداوم و باززایی حیات همان‌طور که می‌شناسیم، کاملاً ضروری است. همان‌طور که می‌دانیم، باران از دل ابرها می‌آید. با این حال، بیشتر ابرها باران تولید نمی‌کنند. دلیل آن این است که در طی فرآیند میعان، گرمای نهان آزاد می‌شود که باعث گرم شدن قطره‌های آب می‌شود و در نتیجه مانع جذب بیشتر بخار آب از هوای اطراف می‌گردد. این حالت نوعی تعادل ایجاد می‌کند و ابر چرخه‌ی زندگی خود را بدون تولید بارش به پایان می‌رساند.

برای اینکه بارش (precipitation) رخ دهد، یا فرآیند صعود هوا باید ادامه یابد، یا رطوبت بیشتری باید به درون ابر وارد شود، یا هر دو. زمانی‌که این شرایط فراهم شوند، کریستال‌های یخ با جذب مولکول‌های بخار از قطرات آب رشد می‌کنند، یا خود قطرات آب با برخوردهای مکرر با یکدیگر بزرگ‌تر می‌شوند. در نهایت، این کریستال‌ها یا قطره‌ها آن‌قدر بزرگ می‌شوند که نیروی جاذبه آن‌ها را به سمت زمین می‌کشد و به‌شکل برف یا باران فرو می‌ریزند (به شکل ۲۳ مراجعه کنید).

قطره‌های باران از نظر اندازه می‌توانند از حدود ۰٫۰۵ سانتی‌متر تا حدود ۰٫۵ سانتی‌متر قطر داشته باشند. اگر قطره‌ای خیلی بزرگ‌تر از این شود، معمولاً هنگام سقوط به‌دلیل اصطکاک با هوا شکسته می‌شود. بارش می‌تواند خیلی سریع یک ابر کوچک را از رطوبت خالی کند؛ زیرا برای تشکیل تنها یک قطره باران با قطر ۰٫۳ سانتی‌متر، به حدود ۳۰ میلیون قطره‌ی ابر (با اندازه‌ی حدود ۰٫۰۰۱ سانتی‌متر) نیاز است. این یعنی تنها یک قطره‌ی باران می‌تواند حدود ۰٫۰۵۷ متر مکعب از محتوای ابر را مصرف کند. بنابراین هزاران قطره‌ی بارانی که روی سر شما می‌ریزند، به همان اندازه می‌توانند یک ابر را ـ اگر بازتولید نشود ـ به‌سرعت تخلیه کنند.

زمانی‌که باران از آسمان فرو می‌ریزد، معمولاً در مسیر خود بخشی از آن تبخیر می‌شود که باعث خنک شدن هوای اطراف می‌گردد. این موضوع، همراه با کشش حاصل از سقوط حجم زیادی از قطره‌ها، می‌تواند جریان‌های نزولی (downdrafts) ایجاد کند که تولید صعودهای حرارتی (thermal updrafts) را مختل کرده و از رشد بیشتر ابر جلوگیری می‌نمایند. همچنین، پخش شدن باران روی سطح زمین موجب خنک شدن سطح شده و به همین دلیل می‌تواند صعودهای حرارتی را متوقف یا ضعیف کند. این موضوعات در فصل‌های مربوط به thermal و thunderstorm به‌طور کامل‌تر بررسی خواهند شد.

بارش باران گاهی به‌شکل رگه‌های عمودی دیده می‌شود که به آن virga گفته می‌شود (به شکل ۲۴ مراجعه کنید). این پدیده معمولاً زمانی رخ می‌دهد که ابرهای مجزا در حال باریدن باشند و نور خورشید نیز وجود داشته باشد تا بارش را در حال سقوط روشن کند.

باران به‌شکل رگه‌هایی عمودی (streaks) فرو می‌ریزد، زیرا هر قطره‌ی در حال سقوط، به‌دلیل برهم زدن جریان هوا، تمایل دارد قطره‌های دیگری را نیز با خود همراه کند (به شکل ۲۵ مراجعه کنید). درست مانند خودروی مسابقه‌ای که اگر پشت سر خودرویی دیگر حرکت کند، مقاومت هوای کمتری را تجربه می‌کند، قطره‌های بارانِ بعدی نیز سریع‌تر سقوط می‌کنند.

این قطره‌ها به قطره‌های جلوتر می‌رسند، با آن‌ها ترکیب می‌شوند، گاه می‌شکنند، و سرانجام به‌صورت توده‌ای از باران در مسیر عمودی پایین می‌آیند که ما آن را به‌عنوان رگه‌ی باران می‌شناسیم.

در بسیاری از مواقع، این رگه‌ها قبل از رسیدن به زمین خشک می‌شوند. اما این به‌هیچ‌وجه به این معنا نیست که جریان نزولی یا هوای در حال سقوط متوقف شده است. در واقع، برخی از شدیدترین جریان‌های نزولی (downdrafts) دقیقاً در زیر همین باران‌های در حال خشک‌شدن رخ می‌دهند، زیرا تمام فرآیند تبخیر، هوای اطراف را به‌شدت خنک می‌کند و باعث ایجاد ستونی متراکم از هوای سرد و سنگین می‌شود که با سرعت به سمت پایین سقوط می‌کند.

دید (Visibility)

توانایی دیدن جایی که به سمت آن می‌رویم، برای یک خلبان پاراگلایدر از اهمیت حیاتی برخوردار است. وضعیت کلی آب‌وهوا، و به‌ویژه وجود ابرها، می‌تواند دید یا به‌اصطلاح خلبان‌ها “ویز” (viz) را به‌طور قابل توجهی تحت‌تأثیر قرار دهد.

مه می‌تواند دید را تقریباً به صفر برساند، چرا که قطره‌های فراوان موجود در مه نور را به‌طور مؤثری پراکنده می‌کنند. به‌شیوه‌ای مشابه، آلودگی هوا نیز می‌تواند نور را پراکنده کند یا برخی طول‌موج‌ها را جذب نماید، به‌طوری که رنگ هوا از آبی غالب به رنگ‌هایی مانند قهوه‌ای، قرمز و زرد در طول‌موج‌های بلندتر تغییر می‌کند. آلودگی ممکن است منظره‌هایی مانند خورشید سرخ و غروب‌های رنگارنگ ایجاد کند، اما در عوض، چشم‌اندازهای پروازی را خراب می‌کند — و چه‌بسا بر طول عمر پروازی ما نیز تأثیر منفی داشته باشد.

هاله‌ی رطوبتی (haze) یا رطوبت معلق یکی از دشمنان رایج دید محسوب می‌شود. بخار آب به‌تنهایی نامرئی است، اما در روزهای گرم و مرطوب تابستان، به‌ویژه در مناطقی که بارندگی فراوان دارند، هوا می‌تواند پر از قطراتی باشد که پیش از رسیدن به رطوبت اشباع، روی هسته‌های میعان (condensation nuclei) تشکیل شده‌اند. چنین مهی می‌تواند از یک تیرگی کمرنگ مایل به آبی شروع شود تا به غلظت مه غلیظ لندن برسد.

وقتی این رطوبت به آلودگی اضافه می‌شود، با پدیده‌ی آشنای اسماگ (smog) مواجه می‌شویم — ترکیبی از دود و مه.

لایه‌ی وارونگی (inversion layer) که حرکت عمودی هوا را محدود می‌کند، می‌تواند دید را به‌شدت کاهش دهد، چراکه از پخش عمودی هاله‌ی مه یا اسماگ جلوگیری می‌کند. شرایط پایدار جوی و بادهای بسیار ملایم نیز معمولاً وضعیت دید را بدتر می‌کنند، زیرا بخار آب، گردوغبار و آلودگی به‌صورت مداوم تولید می‌شوند و تنها زمانی از محیط خارج می‌گردند که جریان‌های عمودی یا بادهای افقی فعال باشند.

شکل ۲۶ اثرات لایه‌ی وارونگی یا پایداری هوا بر کاهش دید را نشان می‌دهد.

انواع ابرها

هر کسی می‌داند که ابرها در اشکال، اندازه‌ها و انواع گوناگونی ظاهر می‌شوند! برای ناظری ناآشنا، دسته‌بندی ابرها ممکن است کاری گیج‌کننده و بی‌پایان به نظر برسد، اما در واقع، اگر این موضوع به‌درستی سازمان‌دهی شود، آن‌قدر ساده است که ممکن است از معلم علوم دوران دبستان خود ناامید شوید!

در اصل، فقط دو نوع اصلی از ابرها وجود دارد: استراتوس (Stratus) و کومولوس (Cumulus).

ابرهای استراتوس، ابرهایی هستند لایه‌لایه و تخت (به ریشه‌ی واژه‌ی “لایه‌ای” یا “stratified” فکر کنید) که در اثر بالا رفتن آرام و گسترده‌ی توده‌ی هوا شکل می‌گیرند. این نوع ابرها بخش وسیعی از آسمان را می‌پوشانند و باعث می‌شوند آسمان به‌رنگ خاکستری یکنواخت دیده شود. آن‌ها معمولاً در شرایط جوی پایدار دیده می‌شوند و اغلب در اثر بالا رفتن آرام هوا در یک سیستم کم‌فشار گسترده یا بالا رفتن ناشی از جبهه‌های هوا ایجاد می‌گردند.

برخی از ابرهای استراتوس در ارتفاع پایین ممکن است در اثر تلاطم در لایه‌های پایین جو تشکیل شوند؛ یعنی زمانی‌که این تلاطم باعث اختلاط هوا و بالا رفتن آن تا بالای سطح میعان شود.

در مقابل، ابرهای کومولوس، انباشته و برجسته هستند (به ریشه‌ی واژه‌ی “انباشته‌شده” یا accumulated فکر کنید) و شبیه گل‌کلم یا توده‌های بزرگ پنبه‌ای در آسمان به‌نظر می‌رسند. این ابرها معمولاً در هوای خوب دیده می‌شوند، و زمانی‌که کمتر از یک‌چهارم آسمان را بپوشانند، به آن‌ها کومولوس هوای صاف (fair weather cumulus) گفته می‌شود.

ابرهای کومولوس در نتیجه‌ی جریان‌های صعودی جداگانه یا جریان‌های همرفتی (convection currents) که هوای مرطوب را به بالا می‌برند، تشکیل می‌شوند.

در این بخش، تأکید ما بر همین دو نوع اصلی از ابرهاست، همان‌طور که در شکل ۲۷ نیز نشان داده شده است:

انواع اصلی ابرها

• Stratus (استراتوس): ابرهای لایه‌لایه و گسترده با پایه‌ای نسبتاً یکنواخت. این ابرها معمولاً خاکستری‌رنگ هستند زیرا نور خورشید را تا حد زیادی مسدود می‌کنند.

• Cumulus (کومولوس): ابرهای جدا از هم که تاج‌هایی پف‌دار یا گنبدی‌شکل در ارتفاعات مختلف دارند. این ابرها می‌توانند بسیار کوچک یا در صورت رشد زیاد (مانند در طوفان‌های تندری) بسیار گسترده و عمیق باشند.

طبقه‌بندی بر اساس ارتفاع

برای درک بهتر و دقیق‌تر ابرها، آن‌ها را علاوه بر نوع، بر اساس ارتفاع کلی‌شان نیز دسته‌بندی می‌کنیم.

ابرهای سیروس (Cirrus) که واژه‌ای لاتین به‌معنای “حلقه‌حلقه” یا “پیچ‌خورده” است، بالاترین نوع ابر در جو هستند. این ابرها از رشته‌ها یا نوارهایی از کریستال‌های یخ تشکیل شده‌اند که در ارتفاعی بین ۶ تا ۱۳ کیلومتر (۱۸٬۰۰۰ تا ۴۰٬۰۰۰ فوت) در عرض‌های جغرافیایی معتدل شکل می‌گیرند. شکل ۲۸ نمونه‌ای کلاسیک از ابرهای سیروس معروف به “دم‌اسب” (mare’s tails) را نشان می‌دهد و توضیح می‌دهد که چگونه افتادن ذرات یخ از لایه‌ای با بادهای شدید به لایه‌ای با باد آرام‌تر، باعث ایجاد این ساختار رشته‌ای می‌شود. درک این ویژگی به ما کمک می‌کند تا جهت باد را در همان ارتفاع تخمین بزنیم.

برای اشاره به ابرهای استراتوس یا کومولوس در لایه‌های بالای جو، از پیشوند cirro- استفاده می‌کنیم.

برای اشاره به ابرهایی در ارتفاعات میانی، از پیشوند alto- استفاده می‌شود (که از واژه‌ی لاتین به‌معنای «بلند» گرفته شده، مشابه صدای آلتو در موسیقی).

برای ابرهایی که در ارتفاع زیر ۲ کیلومتر (۷٬۰۰۰ فوت) تشکیل می‌شوند، هیچ پیشوند خاصی استفاده نمی‌شود.

دسته‌بندی کلی ابرها بر اساس نوع و ارتفاع در عرض‌های جغرافیایی معتدل به‌صورت زیر است:

ارتفاع ابرها (Cloud Heights):

یادآوری:

• ابرهای با پیشوند “cirro-“ متعلق به ارتفاعات بالاست.

• ابرهای با پیشوند “alto-“ مربوط به ارتفاعات میانی هستند.

• پیشوند “nimbo-“ نشان‌دهنده‌ی ابرهای باران‌زا است.

پیشوند “nimbo-“ نشان‌دهنده‌ی ابرهایی است که از آن‌ها بارش رخ می‌دهد. این ابرها ممکن است از نظر ظاهر مشابه دیگر انواع باشند، اما معمولاً تیره‌تر هستند. به‌عنوان مثال، ابرهای nimbocumulus همان‌هایی هستند که معمولاً با نام cumulonimbus شناخته می‌شوند. ما آن‌ها را در گروه میان‌ارتفاع دسته‌بندی کرده‌ایم، اما در واقع، این ابرها می‌توانند بسیار پایین‌تر باشند — به‌ویژه در مورد طوفان‌های تندری که پایه‌ی آن‌ها ممکن است تا ارتفاع حدود ۱٬۰۰۰ متر (۳٬۰۰۰ فوت) پایین بیاید، و تاج آن‌ها تا ارتفاع ۲۵ کیلومتر (۷۵٬۰۰۰ فوت) نیز برسد.

ابرهای استراتوکومولوس اغلب زمانی شکل می‌گیرند که ابرهای کومولوسی که در اثر جریان‌های حرارتی تولید شده‌اند، به یک لایه‌ی وارونگی (inversion layer) برخورد کنند و نتوانند از آن عبور کنند. در این صورت، این ابرها گسترش یافته و به ساختاری لایه‌ای تبدیل می‌شوند. این حالت همان پدیده‌ی بیش‌توسعه (overdevelopment) است که در آن، ابرها با اینکه ماهیتی لایه‌ای دارند، اما معمولاً دارای سطح زیرین ناصاف یا توده‌ای هستند.

شکل ۲۹ انواع مختلف ابرها و ارتفاع آن‌ها را به‌صورت بصری نشان می‌دهد. نموداری در صفحه‌ی بعد نیز ویژگی‌ها، علائم اختصاری، و نمادهایی را ارائه می‌دهد که این ابرها معمولاً در نقشه‌ها و گزارش‌های هواشناسی با آن‌ها نمایش داده می‌شوند.

تغییرات فصلی و مکانی

ارتفاع و نوع ابرها با توجه به فصل و عرض جغرافیایی (latitude) متفاوت است. حالا که با نحوه‌ی تشکیل ابر آشنا شده‌ایم، می‌توانیم این موضوع را به‌راحتی تحلیل کنیم.

زمانی‌که هوا سردتر است – مانند مناطق قطبی یا فصل زمستان – رطوبت نسبی بیشتر است و هوا به نقطه‌ی اشباع نزدیک‌تر می‌شود. اگرچه هوای زمستانی در داخل خانه ممکن است خشک‌تر از هوای تابستان احساس شود، ولی در فضای بیرون، معمولاً هوای سرد زمستانی به اشباع نزدیک‌تر از هوای گرم تابستانی است.

در نتیجه، در این شرایط هرگونه صعود هوا، سریع‌تر به تشکیل ابر منجر می‌شود و پایه‌ی ابرها پایین‌تر خواهد بود.

از سوی دیگر، گرمایش شدیدتر سطح زمین باعث ایجاد جریان‌های همرفتی عمودی (vertical convection) بیشتری می‌شود که به میعان و بارندگی منجر می‌گردد. این پدیده‌ها به نوبه‌ی خود بخار آب را از جو حذف می‌کنند و در نتیجه نقطه‌ی اشباع را افزایش می‌دهند.

به همین دلیل، در مناطق استوایی (equator) ابرها معمولاً مرتفع‌تر هستند، در حالی‌که در قطب‌ها ارتفاع ابرها پایین‌تر است. همچنین در استوا، ابرها بیشتر از نوع کومولوس (cumulo-type) هستند و در قطب‌ها بیشتر از نوع استراتوس (stratus-type).

به‌طور مشابه، در تابستان ابرها بلندتر و کومولوسی‌تر هستند، در حالی‌که در زمستان پایین‌تر و استراتوسی‌تر می‌شوند.

شکل ۳۰ تغییرات ارتفاع ابر در سراسر کره‌ی زمین را به همراه نمادهای مربوط به انواع مختلف ابرها نمایش می‌دهد.

ابرهای کمتر شناخته‌شده

تماشای ابرها شاید به‌اندازه‌ی پرنده‌نگری (چه پرندگان واقعی و چه هواپیماهای بدون موتور) هیجان‌انگیز نباشد، اما شکل‌های گوناگون آن‌ها برای خلبانان، به‌ویژه خلبان پاراگلایدر، جذابیت خاصی دارد؛ چراکه اطلاعات ارزشمندی درباره‌ی شرایط جوی در اختیار ما می‌گذارند. در ادامه برخی از این انواع خاص ابرها را معرفی می‌کنیم:

مه (Fog)

مه نوعی ابر است که نیازی به معرفی چندانی ندارد. این ابر در دو حالت پدید می‌آید:

• مه انتقالی (Advection fog): زمانی‌که هوای گرم و مرطوب از دریا به خشکی حرکت می‌کند.

• مه تابشی (Radiation fog): زمانی‌که سطح زمین در شب گرما از دست می‌دهد و لایه‌ی مرطوب هوای نزدیک به زمین را سرد می‌کند.

برخی ضرب‌المثل‌های قدیمی که تا حد زیادی صحیح‌اند:

• «مه تابستانی نوید هوای صاف، مه زمستانی نوید باران»

• «اگر مه بالا رود، باران تمام شده؛ اگر مه پایین آید، باران در راه است»

• «مه شبانگاهی دیر از بین می‌رود، اما مه صبحگاهی پیش از ظهر پاک می‌شود»

• «مهی که پیش از شب آغاز شود، تا بعد از طلوع باقی خواهد ماند»

ابر کلاهی یا تاجی (Cap or Crest Cloud)

این نوع ابر زمانی بالای قله‌ی یک کوه تشکیل می‌شود که باد عمومی یا نسیم دامنه‌ای ناشی از گرمایش سطح، هوا را به‌سمت بالا رانده و آن را تا سطح میعان می‌برد (به شکل ۳۱ مراجعه کنید). این ابر معمولاً به‌شکل نخی نازک در صبح ظاهر می‌شود و تا بعدازظهر رشد می‌کند. در هوای ناپایدار، ممکن است به طوفان‌های تندری تبدیل شود.

پایه‌ی ابرهای کلاهی معمولاً در طول روز پایین‌تر می‌آید (برخلاف ابرهای حرارتی کومولوس که پایه‌شان بالا می‌رود). دلیل آن، ورود پیوسته‌ی هوای مرطوب به ناحیه‌ی کوهستانی، به‌ویژه در مناطق ساحلی است. کاهش پایه ممکن است کوه را بپوشاند و پرواز پاراگلایدر را مختل کند.

این نوع ابر معمولاً بر فراز قله ثابت باقی می‌ماند و با باد حرکت نمی‌کند، چون دائماً از سمت باد تغذیه شده و در سمت دیگر فرسایش می‌یابد. بنابراین شاخص مناسبی برای سنجش سرعت باد نیست، اما از نحوه‌ی تشکیل و فرسایش آن می‌توان جهت باد را در ارتفاع ابر حدس زد.

ابر پرچمی (Banner Cloud)

نوع دیگری از ابر کوهستانی است که در سمت پناه‌باد قله (downwind) تشکیل می‌شود. در اینجا، هوای گردابه‌ای (rotor) همراه با برف رانده‌شده باعث ایجاد ابری می‌شود که همچون پرچم از قله آویزان است (شکل ۳۲). این ابرها نشانه‌ی بادهای شدید در ارتفاع ابر هستند و برای خلبانان ورزش‌های هوایی، هشداردهنده‌اند.

ابر گردابه‌ای (Rotor Cloud)

وقتی باد از روی رشته‌کوهی عبور می‌کند، در پایین‌دست کوه جریان چرخشی ایجاد می‌شود که شبیه یک گردباد افقی است. این ابر که زیر امواج هوایی تشکیل می‌شود، در جای خود باقی می‌ماند و نشانه‌ی آشفتگی شدید و خطرناک (turbulence) است. ابر در قسمت بالارونده‌ی این جریان تشکیل شده و در سمت پایین‌رو تجزیه می‌شود (شکل ۳۳).

ابر موجی یا عدسی‌مانند (Wave or Lenticular Clouds)

این ابرها که به‌نام “لِنیز” (lennies) نیز شناخته می‌شوند، مقطع عرضی‌شان مانند عدسی است (شکل ۳۳). آن‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که جریان هوا در اثر عبور از روی پستی‌بلندی‌های زمین، به‌صورت موجی بالا و پایین رود. این ابرها در جای خود ثابت هستند، چون در بخش بالارونده‌ی موج شکل گرفته و در بخش پایین‌رونده تجزیه می‌شوند. آن‌ها عمود بر باد قرار می‌گیرند و تنها نشان‌دهنده‌ی وجود باد حداقل ۲۴ کیلومتر بر ساعت هستند.

ابر سمت پناه (Lee Side Clouds)

در شرایط بسیار مرطوب، به‌ویژه هنگام بارندگی یا زمانی‌که ابرها در اطراف کوه در لایه‌هایی ظاهر می‌شوند، رشته‌های تکه‌تکه‌ی ابری در سمت پناه‌باد کوه دیده می‌شوند. این ابرها نشان‌دهنده‌ی جهت باد هستند و معمولاً ناشی از صعود مجدد هوا توسط جریان گردابه‌ای است.

ابر مواج (Billow Clouds)

گاه ابرهایی مانند موج‌های فشرده‌ی آب در آسمان ظاهر می‌شوند که به آن‌ها billow cloud گفته می‌شود. این ابرها زمانی ایجاد می‌شوند که لایه‌ای از هوای گرم با سرعتی مناسب بر روی لایه‌ای سردتر حرکت کرده و موج ایجاد می‌کند. آن‌چه billow را از wave cloud متمایز می‌کند، فاصله‌ی بین امواج است؛ wave cloudها از هم دورتر، لایه‌لایه، و معمولاً پایین‌ترند، در حالی‌که billowها به هم نزدیک‌ترند و به‌آرامی با باد حرکت می‌کنند. اگر این امواج به شکل رول‌های متوالی درآیند، به آن‌ها Roll Cloud گفته می‌شود (شکل ۳۴).

ابر سینه‌ای (Mammata Clouds)

این ابرها معمولاً زیر لبه‌ی طوفان‌های تندری ظاهر می‌شوند و شبیه زائده‌هایی آویزان هستند. نام آن‌ها از شباهت ظاهری به اندام پستانی گرفته شده است. این ابرها نشان‌دهنده‌ی جریان‌های ضعیف نزولی هستند که هوای ابری را به پایین می‌کشند (شکل صفحه ۵۲).

ابر پیله‌مانند (Pileus Cloud)

در قسمت بالای یک طوفان تندری قوی، گاهی هوای بالایی به‌واسطه‌ی صعود سریع ستون طوفان به بالا رانده می‌شود و در آن نقطه، ابری نازک و نقاب‌گونه تشکیل می‌شود که به آن Pileus می‌گویند (شکل ۳۵). وجود این ابر نشان‌دهنده‌ی وجود صعود (lift) در بالای ابر حرارتی است. این ابرها از مرتفع‌ترین نوع ابرها محسوب می‌شوند.

انواع دیگر قابل شناسایی بر اساس شکل خاص:

• Altocumulus Lenticularis: موجی و عدسی‌شکل در ارتفاع بالا که با ناپایداری همراه است.

• Altocumulus Castellanus: ابرهای کومولوسی ردیفی یا توده‌ای با ساختار تونلی، نشانه‌ی هوای توفانی.

• Fracto-Stratus / Fracto-Cumulus: ابرهای پاره‌پاره‌ی نوع استراتوس یا کومولوس که در اثر باد شدید یا حرکات عمودی نامنظم شکل گرفته‌اند.

ابرها چه چیزهایی به ما می‌گویند؟

ابرها آن بالا هستند؛ همان‌جایی که خلبان پاراگلایدر دوست دارد باشد. چون درون جو قرار دارند، می‌توانند به ما بگویند که هوا در حال انجام چه کاری است. از طریق آن‌ها می‌توانیم به وضعیت فعلی هوا و حتی شرایطی که در آینده نزدیک پیش خواهد آمد، پی ببریم.

سرعت باد (Wind Velocity)

ابرها می‌توانند اطلاعات مفیدی درباره‌ی سرعت و جهت باد در ارتفاع خود ارائه دهند. اما همان‌طور که پیش‌تر آموختیم، برخی از انواع ابرها مانند ابرهای کلاهی، پرچمی، گردابه‌ای و موجی (cap, banner, rotor, wave) با باد حرکت نمی‌کنند. همچنین، ابرهای استراتوس اگر بسیار گسترده یا یکنواخت باشند، حرکت آن‌ها قابل مشاهده نیست.

یکی دیگر از موارد گیج‌کننده زمانی‌ است که ابرهای کومولوس با سرعت زیادی در حال رشد هستند، طوری‌که حتی لبه‌ی رو‌به‌باد آن‌ها نیز به‌نظر می‌رسد در حال حرکت است. همچنین، ابرهای کومولوسی که از جریان‌های حرارتی شکل می‌گیرند و با سرعت افقی کمی به ارتفاع بالا می‌رسند، ممکن است به‌علت اینرسی، کندتر از هوای اطراف حرکت کنند؛ چون جرم آن‌ها ممکن است به هزاران تُن برسد.

با وجود همه‌ی این استثناها، با مشاهده‌ی حرکت ابر نسبت به یک مرجع ثابت مانند ساختمان یا درخت، می‌توان تخمینی خوب از سرعت باد داشت. در حین پرواز پاراگلایدر، گرچه نمی‌توان حرکت ابر را از حرکت خود جدا کرد، اما می‌توان با مشاهده‌ی حرکت سایه‌ی ابرها روی زمین، به سرعت باد پی برد (به شکل ۳۶ مراجعه کنید).

اگر چند لایه‌ی ابر هم‌زمان در آسمان باشد، اثر اختلاف دید (parallax) باعث می‌شود ابرهای بالاتر کندتر یا حتی معکوس حرکت کنند. برای رفع این خطا، استفاده از یک مرجع بصری ثابت مانند درخت توصیه می‌شود (شکل ۳۷).

نشانه‌های آب‌وهوا (Weather Indications)

ابرها به ما کمک می‌کنند تا از آینده‌ی آب‌وهوا آگاه شویم:

• ابرهای پایین‌تر، اطلاعاتی درباره‌ی وضعیت چند دقیقه تا چند ساعت آینده می‌دهند.

• ابرهای بالاتر، درباره‌ی وضعیت آب‌وهوا در چند ساعت تا چند روز آینده هشدار می‌دهند.

مثلاً وقتی ابرهای کومولوس پهن و لایه‌ای می‌شوند، یعنی هوا به یک لایه‌ی معکوس دمایی رسیده و دیگر بالا نمی‌رود. این وضعیت اغلب با نزدیک شدن یک سیستم پرفشار همراه است که باعث صاف شدن هوا می‌شود.

نوارهای ابری (cloud bands) نیز پیام‌آور تغییرات‌اند:

• ممکن است لایه‌های استراتوس با ضخامت متفاوت باشند،

• یا صفی از ابرهای کومولوس بلند،

• یا خیابان‌های ابری که در فصل دهم بررسی می‌شوند.

صفی از کومولوس‌های بلند معمولاً پیش‌قراول یک جبهه‌ی سرد است که باعث تغییر ناگهانی باد و آشفتگی زیاد می‌شود.

نوارهای بلند از ابرهای سیروس که در جریان جت (Jet Stream) قرار دارند، معمولاً جهت آتی باد سطحی را نشان می‌دهند. اگر حرکت این ابرها با جهت باد در لایه‌های پایین ۹۰ درجه یا بیشتر اختلاف داشته باشد، احتمال تغییر جهت باد در سطح بسیار زیاد است.

اگر ابرهای بلند در حال عقب‌نشینی هستند و آسمان صاف می‌شود، احتمالاً سیستم جوی آن‌ها عبور کرده و هوای بهتری در راه است. در مقابل، نزدیک شدن ابرهای استراتوکومولوس بدون وزش باد سطحی، جهت باد در لایه‌ی بالا را نشان می‌دهد، در حالی‌که باد سطحی حدود ۲۰ درجه به چپ (در نیمکره شمالی) منحرف خواهد بود.

وقتی ابرهای سیروس به‌تدریج جای خود را به ابرهای ضخیم‌تر و پایین‌تر می‌دهند، احتمال ورود یک جبهه‌ی گرم در ۲۴ ساعت آینده بسیار بالاست.

نشانه‌های صعود (Signs of Lift)

خلبانان پاراگلایدر همیشه به‌دنبال صعود (lift) هستند. ابرهای کومولوس – به‌ویژه انواع پایین‌پایه – بهترین نشانه‌ها هستند، زیرا معمولاً بر پایه‌ی thermal‌هایی شکل می‌گیرند که از سطح زمین آغاز شده‌اند.

حتی اگر این ابرها چند هزار فوت بالاتر از موقعیت پروازی باشند، رفتن به زیر آن‌ها ممکن است ارزشمند باشد؛ چرا که صعودهای حرارتی تمایل دارند در چند ستون متوالی تغذیه شوند و می‌توانند تا سطح زمین گسترش یابند.

همچنین، ابرهایی که بر پایه‌ی صعودهای موجی (wave lift) یا همگرایی هوا (convergence lift) شکل گرفته‌اند نیز برای پرواز مفیدند. خلبانان مسابقات گاهی کیلومترها را طی می‌کنند تا به زیر چنین ابرهایی برسند و اغلب با صعود مداوم و طولانی پاداش می‌گیرند.

در پروازهای بلند مسافت، دانستن نوع و فعال بودن یا نبودن ابر ضروری است. ابرهای غیر‌فعال معمولاً پهن‌تر هستند و اطراف آن‌ها نیز فرود کمتری دارد.

نشانه‌های آشفتگی (Turbulence)

آشفتگی، نتیجه‌ی اختلاط در هواست. از آنجا که ابرها بر بستر هوا قرار دارند، نشانه‌هایی از میزان آشفتگی را نیز منتقل می‌کنند (شکل ۳۸).

ابرهای کومولوس معمولاً به‌دلیل صعودهای حرارتی دچار آشفتگی هستند. میزان “جوش‌وخروش” در سر ابر، یا لبه‌های نامنظم آن، می‌تواند شدت صعود و قدرت باد را نشان دهد. هرچه شرایط قوی‌تر باشد، آشفتگی نیز بیشتر خواهد بود.

ابرهایی مثل rotor cloud یا cumulonimbus (ابرهای طوفانی) نشان‌دهنده‌ی آشفتگی شدید هستند. ابرهای استراتوس معمولاً نشانگر شرایط آرام هستند، مگر اینکه در ناحیه‌ی اختلاط بین دو لایه هوا یا برش باد شکل گرفته باشند.

نشانه‌های باران (Rain Signs)

ابرها می‌توانند طیف رنگی مختلفی داشته باشند، بسته به زاویه‌ی نور خورشید. ابرهایی که در نور کم غروب روشن می‌شوند می‌توانند منظره‌ای شگفت‌انگیز ایجاد کنند. این موضوع یادآور مثل قدیمی است که علم مدرن نیز آن را تأیید می‌کند:

“سرخی آسمان شب نوید آرامش؛ سرخی صبح، هشدار دریانورد”

تاریکی ابر اغلب بستگی به زاویه‌ی تابش نور دارد، اما به‌طور کلی، هرچه ابر تیره‌تر باشد، میزان رطوبت بیشتری در خود دارد و احتمال بارش از آن بیشتر است، به‌ویژه اگر پایه‌ی آن تیره شده باشد.

خلاصه‌ای از پیام‌های ابرها برای خلبان پاراگلایدر:

• سرعت باد: با مشاهده‌ی حرکت ابرهای مجزا، خمیدگی، و لبه‌های نامنظم.

• آب‌وهوا: با بررسی تغییر نوع و جهت ابرها در ارتفاعات مختلف.

• صعود: با توجه به ابرهای کومولوس، موجی یا همگرایشی.

• آشفتگی: با بررسی نوع ابر و میزان تکه‌تکه بودن آن‌ها.

• باران: با بررسی سایه‌ها، تیرگی پایه، و رشد سریع ابرها.

پرواز در ابرها (Flying in Clouds)

این کتاب درباره‌ی آموزش پرواز نیست، اما برخی از ویژگی‌های ابرها که در این فصل یاد گرفتیم، باید برای تمام خلبانانی که به پرواز در دل ابرها فکر می‌کنند، مورد توجه قرار گیرد.

زمانی‌که ابرها تشکیل می‌شوند، گرمای نهان آزاد می‌شود که باعث ناپایداری بیشتر در جو می‌شود. این ناپایداری اغلب منجر به آشفتگی (turbulence) شدیدتر می‌شود. اگر با یک هواپیمای کوچک پرواز کنید، تفاوت شدت آشفتگی بالای ابر، داخل ابر، و زیر ابر را به‌وضوح احساس خواهید کرد. معمولاً درون ابر ناپایدارترین بخش است و آشفتگی آن بیشتر از سایر نواحی خواهد بود.

باید توجه داشت که آشفتگی ناشی از ابرهای گردابه‌ای (rotor) و طوفان‌های تندری (thunderstorm clouds) ممکن است به‌حدی شدید باشد که یک هواپیما را کاملاً تکه‌تکه کند.

اما خطر بزرگ‌تری که نسبت به آشفتگی درون ابرها وجود دارد، گم‌گشتگی فضایی یا سرگیجه‌ی پروازی (spatial disorientation / vertigo) است. درون ابرها، مرجع‌های بصری عادی در دسترس نیستند و در نتیجه، چشم‌ها و سیستم تعادل بدن انسان با یکدیگر ناسازگار می‌شوند. نتیجه‌ی این ناسازگاری ممکن است گم‌شدگی کامل فضایی باشد.

تنها راهی که می‌توان به‌طور مداوم و ایمن درون ابرها پرواز کرد، این است که خلبان دارای گواهی پرواز با تجهیزات (instrument rated) باشد و دست‌کم به یک نمایشگر گردش و انحراف (turn and bank indicator) و یک قطب‌نما (ترجیحاً ژیروسکوپی) مجهز باشد؛ زیرا قطب‌نمای مغناطیسی در حین چرخش، دقت کافی ندارد.

خلاصه (Summary)

اگر در ارتفاعی بالاتر از یک ابر پرواز کنید و خورشید در کنار شما باشد، سایه‌ی شما و وسیله‌ی پروازتان به‌شکلی عجیب روی ابر ظاهر می‌شود، به‌طوری‌که هاله‌ای درخشان و رنگین‌کمانی دور آن دیده می‌شود. خلبانان این منظره‌ی باشکوه را “Glory” (شکوه نور) می‌نامند. این پدیده نتیجه‌ی تعامل طبیعی سایه، بازتاب، و شکست نور در درون قطرات ابر است.

“شکوه نور” تنها یکی از زیبایی‌های بصری خاصی‌ست که ابرها به خلبانان هدیه می‌دهند. ابرها همچنین پدیده‌هایی مانند موج‌ها، دره‌ها، ستون‌های نوری، و لبه‌های نقره‌ای (silver linings) را پدید می‌آورند که چشم‌ها را خیره می‌کنند.

فراتر از زیبایی، ابرها چیزهای زیادی درباره‌ی ذات آسمان به ما می‌گویند؛ چرا که آن‌ها نتیجه‌ی رطوبتی هستند که از سطح زمین برخاسته و از طریق فرآیندهای مختلف به ارتفاع رسیده‌اند. آن‌ها در طول چرخه‌ی عمر خود، با هوایی که در آن قرار دارند، تغییر شکل می‌دهند و دگرگون می‌شوند.

به‌نظر می‌رسد که هر خلبان پاراگلایدر باید علاقه‌ای بیش از حد متوسط به شناخت ابرها داشته باشد؛ زیرا ابرها به‌گونه‌ای طبیعی، نشان می‌دهند که یک پرواز تا چه حد می‌تواند لذت‌بخش باشد — یا در مقابل، چقدر می‌تواند خطرناک یا ناخوشایند شود.

ما واقعاً نمی‌توانیم ابرها را لمس کنیم، اما می‌توانیم از آن‌ها بیاموزیم و برای مدتی کوتاه، در پهنه‌ی بی‌کران آسمان با آن‌ها همراه شویم.