هواشناسی باروس

رعد و برق چيست؟ آذرخش يا رعدوبرق يك تخليه ي الكتريكي شديد و بسيار سريع در هواست و همين تخليه الكتريكي است كه نور و صدا توليد ميكند.پيش از ايجاد رعدوبرق ابرها طي فرايندهايي بشدت باردار ميشوند كه اين بار معمولا مثبت است, روي سطح زمين بار منفي القا ميكند و به اين ترتيب مجموعه ي ابر هوا و زمين به يك خازن بسيار بزرگ تبديل ميشود كه لحظه به لحظه بارشان بيشتر ميشود و بنابراين اختلاف پتانسيل دو قطب ان در حال افزايش است. بالاخره مقدار اين بار الكتريكي انقدر زياد ميشود كه اختلاف پتانسيل بين ابر و زمين به 10 تا 100 ميليون ولت ميرسد.

. اتمسفر زمين چگونه است؟ فضاي بين اتمسفر زمين وسيارات منظومه شمسي خلا كامل نيست اگر چه چگالي مواد بين سيارات كم است اين فضا مقاديري گازهاي داغ وذرات گرد و غبار در بر دارد. مواد گازي موجود در اين نواحي را گاز بين سيارات مينامند زيرا اين گازها بين سيارات قرار دارند واغلب از پروتونها و الكترونها تشكيل شده اند و چگالي مولوكولي آن بسيار كم است.

پيش بيني وضعيت آب و هوا چگونه صورت ميگيرد؟ محققان امور هواشناسي جديدترين اطلاعات واصله براي مثال درباره فشار هوا، وزش باد و دماي هوا را در ارتباط با يكديگر در نظر گرفته و محاسبه مي كنند و در پايان به عنوان نتايج كار خود مي توانند هواي چند ساعت و حتي چند روز آينده را پيشگويي كنند. اينگونه پيشگويي هوا كه از طريق محاسبه ارقام و اعداد مختلف با يكديگر به دست مي آيد، در سراسر جهان شيوه اي بسيار متداول است. اما بسياري از اوقات نيز غلط از آب در مي آيد. نه به اين خاطر كه متخصصان هواشناسي در كار خود سهل انگاري مي كنند بلكه به اين دليل كه در اصل، كل تغييرات هوا را نمي توان از قبل پيش بيني كرد.

رادار هواشناسي چيست؟ رادار يك سيستم الكترومغناطيسي است كه براي تشخيص و تعيين موقعيت هدف بكار مي رود . با رادار مي توان درون محيطي را كه براي چشم ،غير قابل نفوذ است ديد مانند تاريكي ،باران،مه.برف،غبار و غيره.اما مهمترين مزيت رادار توانايي آن در تعيين فاصله يا حدود هدف مي باشد.كاربرد رادارها در اهداف زميني ، هوايي،دريايي،فضايي و هواشناسي مي توان پيش بيني هاي لازم را ارائه كرد.ايجاد سيستمي با توانايي بالا در رديابي پديده ها هدف عمده رادارهاي هواشناسي كشور است.

 چرخه آب چگونه است؟ گردش آب درطبيعت كه به آن سيكل هيدرولوژي يا چرخة آب گفته مي شود، عبارت است از حركت وجابجائي آب درقسمتهاي مختلف كره زمين. اين سيكل يك چرخش ساده نيست بلكه مجموعه اي از حركات وچرخشهاي مختلف تحت تأثير نيروي متفاوتي از جمله نيروي جاذبه ، نيروي ثقل، تغييرات فشار وانرژي خورشيدي مي باشد.اين چرخش درسه بخش مختلف كره زمين يعني اتمسفر(هواسپهر) ياچون هيدروسفر يا آب سپهر، ليتوسفريا سنگ سپهر صورت مي گيرد. آب درداخل وبين اين سرلايه درلايه اي به ضخامت 16 كيلومتر صورت مي گيرد كه 15كيلومترآن دراتمسفر وتنها 1 كيلومترآن درداخل ليتوسفر قراردارد.

 دما چيست ؟ دما يكي از عناصر اساسي شناخت هوا مي باشد، با توجه به دريافت نامنظم انرژي خورشيدي توسط زمين، دماي هوا در سطح زمين داراي تغييرات زيادي است كه اين تغييرات به نوبه خود سبب تغييرات ديگري در ساير عناصر هوا مي گردد. دماي هوا را به وسيله دماسنج اندازه گيري مي كنند.

 انواع دماسنج ها چيست؟ 1 - دماسنج معمولي (استاندارد Thermometer) 2 - دماسنج حداكثر (Max-Thermometer) 3 - دماسنج حداقل (Minimum Thermometer) 4 - دماسنج حداقل - حداكثر (Min-Max Thermometer) 5 - دمانگار (Thermograph)

ماهواره هاي هواشناسي چگونه اند؟ ماهواره هاي Geostationary براي هشدارهاي كوتاه مدت و ماهواره‌هاي Polar Orbiting براي پيش بيني‌هاي بلند مدت تر بكار مي‌روند. هر دو نوع ماهواره‌ها براي ديده باني‌ كامل آب و هوائي جهان لازم هستند.

 راديو سوند (Radio sonde) چيست ؟ راديوسوندها از دستگاه هاي هواشناسي هستند كه براي اندازه گيري دما، رطوبت،‌ فشار، سمت و سرعت باد در جو بالا بكار مي‌روند. دو عنصر ازن و تابش نيز مي تواند توسط اين دستگاه ها اندازه گيري شود.

بويي (buoy ) چيست ؟ از آنجا كه فرايندهاي هواشناسي به صورت جهاني عمل مي كنند لذا نياز است كه اطلاعات ديده باني از سرتاسر جهان، از جمله مناطق دور افتاده و خالي از سكنه نيز تهيه شود. بدين منظور سكوهاي ديده باني شناور به نام بويي (Buoy) ساخته شده است كه در نقاط مختلف اقيانوسها مستقر بوده و از طريق ادوات نصب شده بر روي آنها اطلاعات جوي اندازه گيري مي شود. اين اطلاعات برروي نوار، ضبط و از طريق شبكه‌هاي كامپيوتري در اختيار پژوهشگران قرار مي گيرد .

لايه هاي جو چگونه اند؟ اتمسفر زمين را بر حسب چگونگي روند دما، اختلاف چگالي، تغييرات فشار، تداخل گازها و سرانجام ويژگيهاي الكتريكي به لايه‌هاي زير تقسيم كرده‌اند: 1- تروپوسفر (Troposphere) 2- استراتوسفر (Stratosphere) 3- مزوسفر (Mesosphere) 4- يونسفر (Ionosphere) 5- اگزوسفر (Exosphere)

 فشار هوا چيست؟ فشار هوا نيرويي است كه هوا بر يك واحد از سطح زمين وارد مي كند و مقدار آن در سطح درياي آزاد، برابر است با وزن ستوني از جيوه به ارتفاع 76 سانتيمتر. واحد اندازه گيري فشار هوا در آب و هواشناسي ميلي بار يا هكتوپاسكال مي باشد؛ هر ميلي بار يا هكتوپاسكال برابر با 1000 دين بر سانتي متر مربع مي باشد فشار ستون هوا در سطح درياي آزاد 1013 هكتوپاسكال بر سانتي متر مربع مي باشد. 

رده‌بندي ابرها چگونه صورت ميگيرد؟ هواشناسان جهان بر سر سيستم يكنواختي از رده‌بندي ابرها توافق كرده‌اند . سازمان هواشناسي جهان (WMO ) پاي‌بندي به اين سيستم را تشويق مي‌كند و مسئوليت هرتغيير يا پيشرفتي را كه گاه‌ به‌گاه ممكن است به عمل آيد ، بر عهده دارد . رده‌بندي كنوني ، تكامل يافته سيستمي است كه در سال 1803 در انگلستان از سوي لوك هووارد منتشر شده ، و رنو فرانسوي و هيلدبراندسون سوئدي آن را بهبود بخشيده‌اند . سازمان هواشناسي جهاني تعريفها و عكسهاي انواع مختلف ابرها را به شكل اطلس منتشر مي‌كند . اطلسي دو جلدي در سال 1957 به چند زبان انتشار يافت . در اين رده‌بندي اصراري نيست كه فرآيندهاي تشكيل‌دهنده ابرها را در نظر بگيرند ، بلكه به اشكال متمايز ، سايه روشن ، ظواهر كلي و آثار نوري مي‌پردازند كه هواشناس نيمه‌حرفه‌اي آموزش ديده مي‌تواند آنها را شناسايي كند . هواشناس در مركز تحليل مي‌تواند ديده‌بانيهاي ابرها را از چند ايستگاه كنار هم بگذارد تا از فرآيندهايي كه در دست انجام است سررشته‌هايي به دست آورد . ديده‌بانيهاي سطحي و هواپيمايي نشان داده است كه ابرها غالباً در گستره‌اي از ارتفاعات يافت مي‌شود كه از تراز دريا تا بلنداي زيرين مرز تغيير مي‌كند . در زيرين سپهر ، بخشي از جو كه معمولاً ابرها در آنجا حضور دارند به سه (( اشكوب )) تقسيم شده است : بالا ، ميانه ، و پايين . كلاله‌اي ( سيروس ) ، كلاله‌ كومه‌اي ( سيروكومولوس ) ، و كلاله‌ پوشن (سيرواستراتوس ) در اشكوب بالا واقع‌اند . فراز كومه‌اي ( آلتو كومولوس ) در اشكوب ميانه قرار دارد ؛ پوشني ( استراتوس ) و پوشن كومه‌اي ( استراتوكومولوس ) در اشكوب پايين قرار دارند . فراز پوشن ( آلتواستراتوس ) معمولاً در اشكوب ميانه يافت مي‌شود ، ولي اغلب به ارتفاع بالا گسترش مي‌يابد ؛ باراپوشن ( نيمبواستراتوس ) ،كومه‌اي ( كومولوس ) ، و كومه‌اي بارا ( كومولونيمبوس ) در چند تراز گسترده است . اشكوبها هم‌پوشي دارند و با عرض جغرافياي تغيير ميي‌كنند.

كلاله‌اي ( سيروس ) چگونه ابري است؟ ابرهاي جدا از هم ، به شكل رشته‌هاي ظريف سفيد يا تكه‌ها يا نوارهاي باريك سفيد يا غالباً سفيد . اين ابرها ظاهري ريش‌ريش ( موي‌گونه) دارند . پيشوند كلاله ( سيرو ) درباره شكلهايي در تراز عمومي يكسان ولي با ظاهري تا حدودي متفاوت به كار مي‌رود .كلاله‌اي ( سيروس ) به ابرهايي جدا از هم مي‌گويند كه در بالا آنها را تعريف كرديم . اين ابرها به شكلهايي متنوع ، مانند طره‌ها ، خطوط ظريف در آسمان آبي ، پرهاي شاخه‌شاخه ، خطوط خميده‌اي كه به طره‌ها ختم مي‌شود ، و لكه‌هاي سفيد بدون سايه روشن در زمينه آسمان آبي ، مشاهده مي‌شود . گاه آثار منظر سه بعدي ، به اين ابرها جلوه‌اي با گسترش قائم يا نوارهايي كه در نقطه‌اي در افق همگرا مي‌شوند مي‌دهد ، ليكن اين اثر ، احساسي كاذب است . همه ابرهاي كلاله‌اي يا از نوع كلاله ، از بلور يخ تركيب يافته‌اند . خورشيد و ماه با تابش از ميان اين ابرهاي بلور يخ هاله‌اي توليد مي‌كنند . با اين همه ، در انواع كلاله‌اي ساده ، توزيع نامنظم ابر از ايجاد بارز اين عمل روي پرتوهاي نور باز مي‌ماند . ابرهاي كلاله‌اي ، به دليل ارتفاع و درخشاني زيادشان ، در طلوع وغروب خورشيد ، خيلي بالاتر از افق به صورتي درخشان رنگي مي‌شوند ، كه اغلب از افق به بالاسو و تقريباً درست تا بالاي سر رنگي زرد يا سرخ روشن دارند .

كلاله‌ كومه‌اي ( سيروكومولوس ) چگونه ابري است؟ تكه ، برگه يا لايه سفيد نازك ابر بدون سايه روشن ، مركب از عنصرهاي بسيار كوچك به شكل دانه‌دانه ، چين و شكن ، و مانند آن ، در هم فرورفته يا جدا از هم و با آرايش كم و بيش منظم ؛ پهناي ظاهري غالب اين عنصرها كمتر از يك درجه است . اين ابرها اغلب به پركهاي كوچك يا توده‌هاي كروي بسيار كوچك مي‌ماند . هرگاه آرايش يكنواخت بسيار بارزي پيدا مي‌كنند شكلي را پديد مي‌آورند كه دريانوردان آن را آسمان چلچله‌اي مي‌خوانند . معمولاً ، كلاله‌كومه‌اي با كلاله‌اي يا كلاله پوشن پيوند دارد . در مقايسه با شكلهاي كلاله‌اي و كلاله پوشن ، با فراواني كمتري ايجاد مي‌شود . كلاله‌ پوشن (سيرواستراتوس ) چگونه ابري است؟ پرده ابر سفيدگون شفاف با جلوه‌اي ريش‌ريش ( موي‌گونه ) يا يكنواخت ، كه تمام يا بخشي از آسمان را مي‌پوشاند و معمولاً پديده‌هايي هاله‌اي پديد مي‌آورد . گاه كلاله پوشن چنان نازك است كه تنها رنگ آبي آسمان را اندكي به سفيدي گرايش مي‌دهد . در موارد ديگر جلوه پوشش سنگين سفيد رنگي دارد . گاهي داراي رشته‌هاي نامنظم است . لبه پوشش كلاله پوشن معمولاً نامشخص است ، و اغلب به تكه‌هايي از كلاله‌اي ( سيروس ) يا كلاله كومه‌اي ( سيروكومولوس ) ختم مي‌شود . گاه به ندرت لبه اين پوشش خطي راست با برش روشن است . كلاله پوشن هرگز ، يا دست‌كم هنگامي كه خورشيد نسبتاً بالاست ، جلو خورشيد را چنان نمي‌گيرد كه سايه اشياء روي زمين نيفتد .

 فراز كومه‌اي ( آلتو كومولوس ) چگونه ابري است؟ تكه ، ورقه يا لايه ابر سفيد يا خاكستري ، يا سفيد و خاكستري ، غالباً با سايه روشن ، مركب از برگه‌ها ، توده‌هاي گرد ، توپهاي ورقه‌اي ، و مانند آن ، كه گاه بخشي از اين ابرها ريش‌ريش يا پخشيده است و ممكن است در هم فرو رفته يا نرفته باشد ؛ بيشتر عناصر كوچك با نظم آرايش يافته معمولاً داراي پهناي ظاهري يك تا پنج درجه است . شكل ابرهاي فراز كومه‌اي تا حدودي مانند شكلهاي كلاله كومه‌اي است ؛ با اين همه ، از ابرهاي اخير از اين رو متمايزند كه بزرگترند و معمولاً در زير و ميانه هر عنصر ابر سايه روشن تيره بارزي دارند . اين ابرها پديده‌هاي هاله‌اي توليد نمي‌كنند . لبه‌هاي عناصر غالباً نازك ونيم‌شفاف‌اند و نمودهاي رنگي روشني را به نمايش مي‌گذارند كه تنها در اين نوع ابرها يافت مي‌شود . فراز كومه‌اي تراز پايين را مي‌توان از روي اندازه عناصر از كلاله كومه‌اي متمايز ساخت . فراز كومه‌اي در بيش از يك تراز ممكن است همزمان روي دهد . اين حقيقت كه ابرهاي فراز كومه‌اي هاله توليد نمي‌كنند نبايد بدين معني گرفته شود كه در دماهاي زير نقطه يخ رخ نمي‌دهند . در واقع ، ابرهاي فراز كومه‌اي ، همچنين فراز پوشن ( آلتواستراتوس) ، غالباً از ريز قطره‌هاي مايعي تركيب مي‌شوند كه تا دماهاي كاملاً زير نقطه يخ‌زني ابر سرد شده باشند .

فراز پوشن ( آلتواستراتوس ) چگونه ابري است؟ ورقه يا لايه ابر مايل به خاكستري يا آبيگون با جلوه خط‌دار ، ريش‌ريش يا يكنواخت ، كه تمام يا بخشي از آسمان را مي‌پوشاند ، و داراي بخشهايي چندان نازك است كه خورشيد ، دست‌كم به صورت مبهم ، به گونه‌اي كه از پشت شيشه تگرگي پيداست ، از پشت آن ديده مي‌شود . فراز پوشن گاه نازك ، به صورت تكه‌هاي روشن ميان بخشهاي بسيار تيره است ، ولي هرگز پيكربنديهاي مشخص نشان نمي‌دهد . زير ورقه‌اي از فراز پوشن ، هرگز سايه اشياء روي زمين قابل رؤيت نيست . فراز پوشن را از پوشني ( استراتوس ) يا بارا پوشن ( نيمبواستراتوس ) به اعتبار رنگ خاكستري تيره‌تر و يكنواخت‌تر شكلهاي پايين و ساختار ريش‌ريش و روشنايي ضعيف مايل به سفيدي كه اغلب در فراز پوشن ديده مي‌شود ، مي‌توان متمايز ساخت . در جو بسيار دودآلود ، اين تمايز بدون اندازه‌گيري مستقيم ارتفاع تقريباً ناممكن است . اگر خورشيد يا ماه در تمام مدت كاملاً پنهان باشد ، يعني ، اگر حتي لكه روشني در مجاورت اين اجسام نوراني پيدا نباشد ، مي‌توان نتيجه گرفت كه پوشش در آن نقطه آسمان پوشني يا بارا پوشن است . فراز پوشن ممكن است حاصل تبديل لايه‌اي از فرازكومه‌اي باشد ، و از سوي ديگر ، شايد فرازكومه‌اي نمايانگر مرحله‌اي از پراكنده شدن فراز پوشن باشد .

 باراپوشن ( نيمبواستراتوس ) چگونه ابري است؟ لايه ابر خاكستري ، كه ظاهر آن با ريزش كم و بيش پيوسته باران يا برف ، كه در اغلب موارد به زمين مي‌رسد ، پخشيده جلوه مي‌كند . در تمامي گستره‌اش چندان ضخيم است كه خورشيد را كاملاً ناپديد مي‌كند . اغلب ابرهاي پايين پراكنده‌اي زير اين لايه تشكيل مي‌شوند ، كه ممكن است با آن در هم فرورفته يا فرونرفته باشند . بارش هميشه هم نبايد به زمين برسد . باران يا برف ممكن است در هوا تبخير شود ، كه در اين حالت معمولاً پايه ابر به خوبي مشخص نيست و نمودي (( نمناك )) دارد كه از خطهاي بارش و ابرهاي (( سبك‌روان )) ( پاره‌پوشن ( فراكتواستراتوس )) ناشي مي‌شود . باراپوشن غالباً شكلي از اشكال ابر پايين است . از اين رو ، از پوشن كومه‌اي ( استراتوكومولوس ) متمايز است كه داراي عناصر ابر ناپيوسته يا ، دست‌كم منظم نيست و به اين اعتبار نسبت به پوشني متمايز است كه تيره‌تر است ، شرايط باراني را نشان مي‌دهد و سطح پايين‌تر بسيار متغيري دارد . در توفانهاي معمول عرضهاي ميانه ، غالباً باراپوشن از ضخيم‌تر شدن و پايين‌تر رفتن فرازپوشن پديد مي‌آيد . رگه‌هاي برف يا باراني كه به زمين نمي‌رسد شفشابه خوانده مي‌شود . پاره‌پوشن يا ابرهاي سبك‌روان ، و گاه پاره‌كومه‌اي ، در زير باراپوشن تشكيل مي‌شود و به آسمان منظره سيستم درهم‌آميخته تيره‌اي از ابرهاي پايين مي‌دهد كه مشخصه هواي بد است . به ندرت ممكن است باراپوشن از پوشن‌كومه‌اي تشكيل شود .

پوشن كومه‌اي ( استراتوكومولوس ) چگونه ابري است؟ تكه ، برگه يا لايه خاكستري يا مايل به سفيد ، يا خاكستري و مايل به سفيد ، ابر كه تقريباً همواره داراي بخشهاي تيره است ، مركب از منگوله‌ها ، توده‌هاي گرد ، نوردهاي ورقه‌اي ، و مانند آنها ، كه غيرريش‌ريش‌اند ( مگر در شفشابه ) و ممكن است درهم فرورفته يا نرفته باشند ؛ اغلب عناصر كوچك با نظم آراسته پهناي ظاهري بيش از پنج درجه دارند . آرايش اين عناصر ابر به صورت گروهها ، خطها يا موجهايي است كه در يك يا دو راستا قرار گرفته‌اند . اغلب نوردهاي ورقه‌اي پديدار مي‌شود ، و گاه چنان به هم نزديك‌اند كه لبه‌هاي آنها به هم مي‌پيوندند ، ولي حتي هنگامي كه همه آسمان را مي‌پوشانند سطح زيرين آنها جلوه موجي دارد . ابرهاي پوشن كومه‌اي اغلب گسترش قائم محسوسي دارند و از اين رو احتمال دارد با كومه‌ايهاي كوچك اشتباه شوند . با اين همه ، شكلي نرمتر و نامنظم‌تر از كومه‌اي دارند و در مشاهده از بالا ديده مي‌شود كه قله‌هاي آنها در ارتفاع يكنواخت قرار دارد و نقش لحاف‌گونه‌اي را به نمايش مي‌گذارند . گاه اين ابرها با توده‌هاي بزرگ پوشني اشتباه مي‌شوند ، كه از متلاشي شدن برگه پوشني يكنواختي پديد آمده است يا از پراكندگي يا پيش از تشكيل برگه پوشني حاصل شده باشند .گاه پوشني به پوشن كومه‌اي تبديل مي‌شود ، ليكن اين عمل با متلاشي شدن ساده توده‌هاي پوشني پيش نمي‌آيد . بايد نقشهاي منظم و توده‌هاي بارزي وجود داشته باشد . گاه انتقالي از پوشن كومه‌اي به بارا پوشن مشاهده مي‌شود . عناصر پوشن كومه‌اي ضخيم به طور كامل به هم جوش مي‌خورند ، و ابر هنگامي باراپوشن خوانده مي‌شود كه ، پس از ناپديدي عناصر ابر ، خطهاي ريزان بارش مرز صاف سطح زيرين را از هم مي‌پاشد .

 شامگاهه‌هاي پوشن كومه‌اي ، عبارتند از ابرهاي تخت و دراز كه غالباً مشاهده مي‌شود حوالي غروب آفتاب به صورت محصول نهايي تغييرات روزانه كومه‌اي ، شكل مي‌گيرند . نوع ديگر ، كومه‌اي‌گن ( كومولوجنيتوس ) است كه با پراكنده شدن قله‌هاي ابرهاي كومه‌اي ، كه ناپديد شده‌اند ، تشكيل مي‌شود .

 پوشني ( استراتوس ) چگونه ابري است؟ غالباً لايه ابري خاكستري با پايه نسبتاً يكنواخت ، كه ممكن است زير باران ، منشورهاي يخ يا برف دانه‌اي بدهد . هنگامي كه خورشيد از پشت اين ابر مرئي است ، نماي آن به روشني قابل تشخيص است . پوشني پديده‌هاي هاله توليد نمي‌كند ، مگر ، در صورت امكان ، در دماهاي بسيار پايين . گاه پوشني به شكل تكه‌هاي ناهموار پديد مي‌آيد . هنگامي كه از بالا مشاهده مي‌شود ، پوشني همواره قله يكنواخت دارد ، كه معمولاً با وارونگي دما يا لايه ديگري كه به صورت گرمايي پايدار است مشخص شده است . پوشني همان مشخصه‌هاي مه را مي‌تواند داشته باشد ، جز اينكه در سطح زمين پديد نمي‌آيد . كومه‌اي ( كومولوس ) چگونه ابري است؟ ابرهاي جدا از هم ، غالباً چگال با لبه‌هاي تيز ، كه به طور قائم ، به شكل تپه ، گنبد يا برج در حال برآمدن ، گسترش مي‌يابند و جزء زبرين برآمده آن غالباً به گل‌كلم مي‌ماند . بخشهاي آفتابي اين ابرها غالباً سفيد درخشان است ؛ پايه آنها نسبتـاً تيره و تقريباً افقي است . گاه كومه‌اي ناهموار است . بر فراز خشكيها ، كومه‌اي اغلب به هنگام روز ظاهر مي‌شود ، و غالباً به هنگام شب از ميان مي‌رود . كومه‌اي فقط مي‌تواند بارشهاي سبكي را توليد كند . با اين همه ، اغلب به كومه‌اي‌بارا ، كه ابر رگباري سنگين است ، تبديل مي‌شود . ابرهاي كومه‌اي نمايانگر جريانهاي همرفتي قائم شديدند ؛ از اين رو در هوايي پديد مي‌آيند كه از پايين گرم يا از بالا سرد مي‌شود ، به گونه‌اي كه هواي گرم با هواي سرد پيرامون جابه‌جا مي‌شود . (( جوشش )) قله‌هاي آن غالباً به چشم مي‌خورد ، كه نشانگر جريانهاي شديد قائم است . چهار نوع كومه‌اي در اطلس جهاني ابر داده شده است . اين چهار نوع عبارت‌اند از پايين‌كومه‌اي ، ميان‌كومه‌اي ، انبوه‌كومه‌اي ، و پاره‌كومه‌اي . پايين‌كومه‌اي‌ها ، كه اغلب از آنها به كومه‌اي هواي خوب ياد مي‌شود ، گسترش قائم اندكي دارند . با اين همه ، داراي قله‌هاي گرد و پايه‌هاي تخت هستند . اغلب به فاصله‌هاي كم و بيش برابر قرار دارند ولي به سوي افق ، به اعتبار منظر سه‌بعدي ، انباشته‌تر جلوه مي‌كنند . همچنين ، در نگاه به سوي افق ، پايه‌هاي تخت آنها به صورت رشته‌اي از پله‌ها يا به شكل نردبان ديده مي‌شود . گسترش قائم انبوه‌كومه‌اي بارز است ، ولي به پاي كومه‌اي‌بارا نمي‌رسد . قله‌هاي آنها در حال (( جوش )) شديد ديده مي‌شود . مشخصات ابرهاي ميان‌كومه‌اي و پاره‌كومه‌اي از نامشان پيداست .

كومه‌اي بارا ( كومولونيمبوس ) چگونه ابري است؟ ابر سنگين و چگال ، با گسترش قائم قابل ملاحظه ، به شكل كوه يا برجهاي كوه‌پيكر . بخشي از قسمت زبرين آن معمولاً هموار ، يا ريش‌ريش ، يا خط‌خط ، و تقريباً همواره تخت است ؛ اين بخش اغلب به شكل سندان يا قارچ عظيم گسترش مي‌يابد . زير‌پايه اين ابر كه بسيار تيره است ، بسياري از مواقع ابرهاي پايين و پاره‌پاره در آن فرورفته يا فرونرفته ، و گاه بارشي به شكل شفشابه ، وجود دارد . از دور ، كومه‌اي بارا به صورت پرجرمترين و بلندترين ابرها قابل تشخيص است . تكوين آن از مجموعه‌اي از انبوه كومه‌اي نشانگر جريانهاي قائم شديدي است كه حضور دارند . قله اين ابر غالباً به تراز كلاله‌اي مي‌رسد يا از زيرين مرز سر در مي‌آورد . پايه اين ابر ، از پايين ، مانند باراپوشن است ، كه داراي ابرهاي سبك‌روان پايين با خصيصه پاره‌كومه‌اي است . در حالت كلي ، حركت تلاطمي اين ابرهاي پايين پاره‌پاره خيلي بارزتر از آن است كه در باراپوشن پيش مي‌آيد . كومه‌اي بارا شكل رشد يافته كومه‌اي است ، در حالي كه باراپوشن از ابرهايي كه گسترش قائم اندكي دارند پديد مي‌آيد . كومه‌اي بارا ابر تندري وسيعي است كه در هواي تابستاني در قسمت اعظم ايالات متحده ، و در ساير فصلها در مدارگان ، به اين نام معروف است . همواره ، دست‌كم رگباري قابل ملاحظه توليد مي‌كند . توسعه آن ياخته‌اي است ، و همواره ميان دو ابر مجاور از اين نوع فضايي كم و بيش صاف وجود دارد ، مگر در برخي شرايط توفان كلي . هرگاه ابر بالاي سر باشد و ويژگيهايي را كه از دور قابل تشخيص است نتوان ديد ، ريزش رگباري واقعي و تيره شدن ناگهاني آسمان گواهي كافي براي كومه‌اي بارا گونه‌هاي بسياري از ابرهاي وابسته را پديد مي‌آورد . آسمان در ترازهاي پايين جلوه‌اي شكافته و تهديدآميز به خود مي‌گيرد ، و پراكنده شدن يا از ميان رفتن بخشهاي بالا لايه‌هايي از ابرهاي كلاله‌شكل و فرازشكل را تشكيل مي‌دهد . در قسمت جلو كومه‌اي باراي شديد ، ابر سبك‌روان نوردشكلي درست در زير پايه ابر ديده مي‌شود . همچنين در قسمت جلو ، گاه شكلهاي پستاني ، كه مانند نوكهاي پستان يا پستانهاي گاو از ابرهاي ميانه يا پايين آويخته است مشاهده مي‌شود ..

- طوفان‌هاي حاره‌اي

 در چه مناطق و يا عرض‌هاي جغرافيايي پديد مي‌آيند و قدرت تخريب آنها از کجا ناشي مي‌شود؟اين طوفان‌ها انرژي خود را در حقيقت از آب دريا مي‌گيرند. بيشتر طوفان‌هاي دريايي در منطقه خاصي در نواحي استوا يعني حدود 5 درجه شمالي تا 5 درجه جنوبي ايجاد مي‌شوند. در زمان شکل‌گيري اين نوع الگوهاي جوي منطقه‌اي کم فشار ايجاد مي‌شوند. حرکت دودي هوا سبب مي‌شود بخار آب از سطح آب به ارتفاعات بالاتر منتقل شود و ابرهايي توليد کند که عموما رشد قائم قابل توجهي دارند و سبب بارش مي‌شوند. فراواني اين الگوهاي جوي در مناطق حاره زياد است ولي بايد توجه داشت که تمام اين شرايط باعث ايجاد طوفاني در حد کاترينا نمي‌شوند.
چه شرايطي لازم است تا تلاطم يا اغتشاش جوي به مراحل ديگر برسد و يک طوفان حاره‌اي پديد آيد؟- وضعيتي که باعث ايجاد چنين طوفان‌هايي مي‌شود در چند شرط خلاصه مي‌شوند که عبارتند از:
- دماي آب اقيانوس در منطقه تشکيل اين الگوهاي جوي بايد 5/26 درجه سانتي‌گراد يا بيشتر باشد و اين دما تا عمق 45 متري گسترش داشته باشد يعني اين دما نبايد فقط منوط به سطح دريا باشد. بديهي است در شرايطي که حداقل دماي 5/26 تا عمق 45 متري گسترش داشته باشد دماي سطح آب از اين عدد بالاتر خواهد بود.

- در منطقه تشکيل اين نوع طوفان‌ها يعني در 5 درجه جنوبي تا 5 درجه شمالي استوا بايد ناپايداري و اغتشاش جوي حاکم باشد. يعني بايد فرآيندي حاکم باشد که حرکت رو به بالاي هوا را از سطح دريا تقويت و تشديد کند.
- ويژگي بسيار مهم ديگر اين است که شدت باد در سطح دريا تا ارتفاعات بالاتر يعني 15 کيلومتري نبايد زياد باشد يعني جو در آن محدوده بايد نسبتا آرام باشد. ديدگاه ديگري که در اين بخش مطرح مي‌شود اين است که مقدار تغيير سرعت باد با ارتفاع (چينش باد) کم باشد. سپس چينش باد بايد ضعيف باشد.
چه زماني به اين نوع طوفان‌هاي دريايي هاريکن گفته مي‌شود؟- با توجه به حداکثر يا پيشينه سرعت بادي که با اين سامانه‌ها همراه است اين سيستم‌ها را به سه دسته تقسيم مي‌کنند. در مناطق کم‌فشار حاره‌اي پا و فشار حاره‌اي سرعت باد درون اين سامانه‌ها حداکثر مي‌تواند 16 متر بر ثانيه باشد، زماني که سرعت باد از 16 m/s به 17 m/s تا 32 m/s مي‌رسد به آن طوفان حاره‌اي گفته مي‌شود. در شرايطي که سرعت باد از 32 m/s تجاوز کند و به 33 m/s يا بيشتر برسد به آن اصطلاح هاريکن اطلاق مي‌شود. البته هاريکن به سامانه‌هايي گفته مي‌شود که در آمريکاي شمالي و بر روي اقيانوس اطلس شکل مي‌گيرند. طوفان‌هايي که روي اقيانوس آرام شکل مي‌گيرد و مناطق جنوب شرق آسيا را تحت تاثير قرار مي‌دهد تايفون مي‌گويند و در نيم کره‌جنوبي و در استراليا به همين نوع طوفان‌ها ويلي‌ويلي گفته مي‌شود.
به هر حال در هر منطقه‌اي که اقيانوس حاره‌اي داشته باشيم اين نوع طوفان‌ها به وجود مي‌آيد مثل اقيانوس آرام، اطلس و هند.

طوفان‌هاي حاره‌اي از نظر ميزان و شدت تخريب به چند دسته تقسيم مي‌شوند؟ج- عموما 5 دسته يا کلاس با استفاده از مقياس سافيرسيمپسون براي اينها تحريف مي‌شود. کمترين سرعت بادي که وارد اين دسته‌بندي مي‌شود 33 m/s است و بر حسب افزايش سرعت باد وارد دسته‌هاي ديگر مي‌شود به عنوان مثال هاريکن کاترينا در مرحله نهايي بلوغ و تکامل در کلاس 5 جاي گرفت. البته يک طوفان مي‌تواند در مراحل ابتدايي که سرعت باد در آن کم است در کلاس‌هاي پايين جا بگيرد و پس از طي مراحل توسعه به درجه‌بندي‌هاي بالاتر برسد بار ديگر کاترينا را مثال مي‌زنيم که ابتدا در درجه 4 قرار گرفت ولي تا 5 هم توسعه يافت. به هر حال کلاس 1ضعيف‌ترين آن است که سرعت باد بين 118 تا 152 کيلومتر در ساعت است و در کلاس 5 سرعت باد به پيش از 250 کيلومتر در ساعت مي‌رسد.
چرا اين نوع طوفان‌ها به صورت چرخنده در مي‌آيند، اصولا چه فرقي با گردباد و تورنادوها دارند؟- چرخش طوفان‌ها حاصل حرکت باد و حرکت وضعي زمين است. بايد توجه داشت که گردبادها در خشکي ايجاد مي‌شدند.

گراديان يا اختلاف فشار در دو منطقه عامل ايجاد باد است اما چون باد بر روي زميني ايجاد مي‌شود که خود در چرخش است و بنابراين زمين بر اثر ايجاد حرکت نيرويي بر باد وارد مي‌کند که به آن نيروي کوريوليس مي‌گويند. بنابراين بادهايي که تداوم دارند و حرکت طولاني دارند داراي چرخش مي‌شوند و گردبادهايي را به وجود مي‌آورند که در نيم‌کره‌شمالي جهت چرخش آنها خلاف جهت عقربه‌هاي ساعت است و در نيم‌کره جنوبي عکس اين مسئله (گردش واچرخندي) است.

منظور از چشم گردباد يا هاريکن چيست؟در هر وضعيت جوي که با حرکت بالارو داريم در کنار آن يک حرکت پايين‌رو است، حرکت رو به بالا و صعودي سبب مي‌شود بخار آب از سطح زمين بالا رود و تشکيل ابر دهد و حرکت رو به پايين باعث مي‌شود هواي کم رطوبت بالا به پايين بيايد و در اصطلاح هواشناسي شود و اگر بخار آبي هم داشته باشد تبخير شود. در اين نوع چرخندها در يک شعاع 250 کيلومتري حرکت رو به بالاست و درست در مرکز آن گريزي براي حرکت رو به بالا ايجاد مي‌شود که بتواند آن را ترميم کند بنابراين در مرکز اين سامانه به قطر حدود 50 کيلومتر حرکت رو به پايين ايجاد مي‌شود در بخش بيروني اين سامانه‌ها (حرکت رو به بالا) ابرهايي با ارتفاع 15 تا 20 کيلومتر بارش‌هاي شديد و رعد و برق‌هاي عظيم وجود دارد ولي در بخش مرکزي (حرکت رو به پايين) ظاهرا يک هواي صاف و آرام ديده مي‌شود. با توجه به اين مسئله مي‌توان مشاهده کرد وقتي طوفان حاره‌اي و يا گردبادي از منطقه عبور مي‌کند اگر چشم طوفان از آن منطقه بگذرد تا حدود نيم ساعت هوا بسيار متلاطم، سرعت باد حدود 200 کيلومتر در ساعت يا بيشتر و بارش شديد همراه با رعد‌و‌برق ديده مي‌شود ولي طي چند دقيقه يکباره آن باد قطع مي‌شود و ممکن است تا نيم ساعت هم اين شرايط سکون تداوم يابد و حتي خورشيد هم بدرخشد ولي وقتي چشم طوفان عبور مي‌کند به يکباره سرعت باد افزايش مي‌يابد از آنجايي که اين سامانه داراي چرخش هستند سرعت باد قبل از عبور چشم خلاف سرعت باد بعد از رويت چشم است (در مرحله اول شمال به جنوب و سپس از جنوب به شمال است).

مدت عمر اين سامانه‌هاي جوي چقدر است؟حدود 1 هفته تا 4 هفته عمر دارند و مدت عمر اينها بستگي به از ميان رفتن هر يک از شرايط ايجاد و توسعه طوفان‌ها و گردبادها دارد.
گردبادها به چه صورت تقسيم‌بندي مي‌شوند؟
گردبادها با در نظر گرفتن خسارتي که بادهايشان به وجود مي‌آورند به 6 دسته تقسيم مي‌کنند. مقياس اندازه‌گيري F يا فوجيتا مي‌باشد. مثلا FO داراي شدت بادي کمتر از 115 کيلومتر در ساعت است که بعضي خانه‌هاي کارواني و کمپي را از پايه‌هاي خود جدا مي‌کند و وسايل نقليه را از جاده منحرف مي‌کند و گردباد تند FO که سرعتي حدود 417 تا 508 کيلومتر در ساعت دارد مي‌تواند يک خانه مستحکم داراي پي را از جاي خود بلند و تا مسافت قابل توجهي حمل کند. درخت‌هاي بزرگ را از جا بکند، پوست درختان را از تنه آنها به طور کامل جدا کند. حتي يک ساختمان بتني مسلح شده با استيل اگر روي زمين قرار داشته باشد به کلي ويران خواهد شد. گردبادهاي F1 تا F4 بين اين دو دسته قرار مي‌گيرند.

اين نوع سامانه‌هاي جوي چگونه ديده‌باني مي‌شوند؟از طريق ايستگاه‌هاي زميني و هوايي، ديده‌باني مستقيم از طريق ايستگاه‌هاي خودکار شناور دريايي و کشتي‌ها صورت مي‌گيرد، هواپيماهاي بدون سرنشين نظارت ماهواره‌اي و رادار داپلر هم در تعيين و رديابي اين پديده‌ها از طريق نظارت غيرمستقيم نقش مهمي دارند.
بايد توجه داشت که پيش‌بيني اين که طوفان‌ها تا چه مرحله‌اي توسعه و رشد مي‌يابند کار ساده‌تري است تا اين که بگويند دقيقا از چه مسيري عبور مي‌کنند.
بيشتر طوفان‌هاي حاره‌اي در نواحي استوا يعني حدود 5 درجه شمالي تا 5 درجه جنوبي شکل مي‌گيرند
مسير اين نوع سامانه‌هاي جوي بر روي مناطق حول استوا از شرق به غرب است يا به بياني آنها جريانات شرقي هستند و بنابراين سواحل شرقي و يا شمال شرقي آمريکا و استراليا پتانسيل برخورد چنين طوفان‌هايي را دارند.

صرف نظر از این که چه تعداد نقشه هواشناسی داشته باشیم، هاریکن چیزی بیشتر از یک نقطه است و مسیر آن بیش از یک خط است. سیستم عظیمی که مناطق وسیعی را تحت تاثیر قرار می دهد و برای محل هایی که مورد اصابت چشم طوفان قرار می گیرد و چشم آن به ساحل می رسد باید تدابیر خاصی اندیشیده شود. در این جا توضیحی در باره قسمت های مختلف هاریکن ارائه می کنیم.

- چشم

مرکز هاریکن که آرام است و حدود 40 تا 80 کیلومتر عرض آن است، در لحظه ای که چشم طوفان فرا می رسد، کسانی که با آن مواجه می شوند تعجب می کنند که چگونه این همه باران و طوفان یک مرتبه بند می آید و بلافاصله باد و باران در جهتی مخالف شروع می شود.

- دیوار چشم

دیواره ای است که دور چشم می چرخد و شدیدترین بادها را ایجاد می کند. تغییر در ساختار چشم و دیوار آن در سرعت باد تغییر ایجاد می کند که نشانه شدت طوفان است. چشم کوچک یا بزرگ می شود.

- نوار بارانی
نوار بارانی بیرونی تا چندین صد کیلومتر از مرکز گسترش می یابد. هاریکن اندرو در سال 1992 تا 200 کیلومتر از مرکز چشم طوفان فاصله داشت در حالیکه در هاریکن گیلبرت در سال 1988 تا 1000 کیلو متر گسترش یافت. این نوار بارانی پر حجم به صورت خلاف جهت عقربه های ساعت بارانی و چشم طوفان زیر ابرهای سطوح بالاتر پنهان می شود و دیده بان ها نمی توانند از تصاویر ماهواره ای استفاده کنند.

- مقایسه های تاریخی کاترینا سومین هاریکن بزرگ تاریخ امریکاست. اولین مورد ثبت شده هاریکن گالوستن در سال 1900 بین 8000 تا 12000 نفر تلفات داشت، در حالیکه هنوز نیواورلئان زیر آب رفته 20000 نفر مفقود الاثر هستند. رقم دقیق هنوز معین نشده است. دوازده ایالات امریکا زیر آب رفته اند و آب مساحتی بزرگتر از خاک انگلستان را به زیر آب برده است و چند ماه طول می کشد تا به طور کامل تخلیه شود.

هاریکن گونو هم یکی از بزرگترین هاریکن های قرن ۲۱ است و بزرگترین هاریکن قاره آسیا در قرن ۲۱ همچنان متعلق به هاریکن گونو می باشد.

مرگبارترین هاریکن اقیانوس اطلس میچ نام داشت که در سال 1998 تعداد 18000 نفر را در امریکای مرکزی کشت. بزرگترین هاریکن در سال 1780 ثبت شده که 22000 نفر را به کام مرگ فرستاد. مرگبارترین چرخند هم در سال 1970 در پاکستان شرقی ( بنگلادش فعلی) رخ داد که 500000 نفر را کشت.

- مقدمات وقوع طوفان هاریکن

ناپایداری های موجود وضعیت آب و هوا، وجود اقیانوسهای حاره ای گرم، وجود رطوبت و بادهای نسبتا ملایم از عوامل وقوع طوفان های هاریکن می باشند. در صورتی که این شرایط دقیقاٌ و در مدت زمان لازم ادامه یابد با ترکیب یکدیگر موجب بروز بادهای سخت، موجهای عظیم، باران های سیل آسا و همچنین سیلابهایی می گردند که ما را با وقوع این پدیده روبرو می سازد.

سالانه بطور میانگین 10 طوفان حاره ای بر روی اقیانوس، دریای کارائیب و خلیج مکزیک بوقوع می پیوندد که بسیاری از آنها بر روی این اقیانوس توقف می کنند که از میان آن ها شش طوفان هر ساله به هاریکن تبدیل می شوند. بطور میانگین تقریباٌ هر سه سال 5 طوفان هاریکن در خط ساحلی ایالات متحده بوقوع می پیوندد، که موجب کشته شدن تقریبی 50 تا 100 نفر در سراسر این ایالت ها از ایالت تکزاس تا ایالت مین می گردد که 2 طوفان آن از هاریکن های اصلی ( با وزش بادهایی با سرعت بیش از 110 مایل در ساعت) بشمار می آیند.

- هاریکن چیست ؟

هاریکن نمونه ای از یک چرخند حاره ای است و اسم عامی برای یک سیستم کم فشار به حساب می آید که اصولا در مناطق حاره ای تشکیل می شود.

این چرخند با رعد و برق همراه است و در نزدیکی سطح زمین در نیمکره شمالی بر خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد.

طوفان های هاریکن بر اساس شدت باد و با استفاده از مقیاس هاریکن سافیر سیمپسون (Saffir-Simpson) طبقه بندی می شوند . در این طبقه بندی طوفان طبقه 1 از کمترین سرعت باد و طوفان هاریکن طبقه 5 از بیشترین سرعت باد برخوردار است .

شرایط این طبقه بندی نسبی است زیرا طوفان هایی که در طبقه بندی پایین تر قرار دارند گاهی اوقات می توانند خسارت های گسترده تری را نسبت به طوفان های دیگر بوجود آورند، که این امر بستگی به محل وقوع و خطرات بسیاری است که همراه دارند. در حقیقت طوفان های حاره ای می توانند اساساٌ بعلت وقوع سیلاب زیانها و خسارتهای جانی قابل ملاحظه ای را بوجود آورند.