تسجيل الدخول

تسجيل

الدوامات الترابية والدوامات الضبابية والدوامات البخارية

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص287

2025-08-04

457

الدوامات الترابية هي زوابع تظهر غالبًا في المناطق الحارة، لكنها تظهر أيضًا على سطح كوكب المريخ البارد. تُصبح هذه الدوامات مرئية بسبب التراب والقاذورات والفضلات الأخرى التي تلتقطها من الأرض ثم تحملها لأعلى كثير من الدوامات الترابية صغير وغير ضار، لكن بعضها يبلغ ارتفاعه كيلومترًا تقريبًا وتكون كبيرة لدرجة تكفي لحمل حيوانات صغيرة (أو ربما أطفال) والدوامات الترابية على سطح المريخ أكبر حجما، وقد يصل ارتفاعها إلى ستة كيلومترات. والدوامات الضبابية زوابع يمكن أن تظهر في الضباب والدوامات البخارية زوابع يمكن أن تظهر على الماء في الأيام الباردة. وكلتاهما تستمر لفترة وجيزة ولا تسبب ضررًا. فما الذي يُسبب هذه الأنواع من الزوابع؟

الجواب: تنتج هذه الأنواع المختلفة من الزوابع بسبب الوضع غير المستقر الذي فيه يعلو الهواء البارد الهواء الدافئ. على سبيل المثال، يمكن أن تحدث الدوامة الترابية عندما يُسخّن ضوء الشمس الساطع الأرضَ بشدة؛ ومن ثم يسخن طبقة الهواء الرقيقة التي تعلو الأرض. هذا الهواء الساخن منخفض الكثافة من المفترض أن يرتفع بعيدًا عن الأرض، لكن في حالة عدم وجود رياح في المنطقة أو وجود رياح خفيفة، يرقد الهواء البارد كالدثار فوق طبقة الهواء الساخن. يُصبح الوضع غير مستقر، ويمكن أن يتسبب ركضُ أرنب يمرُّ عبر المنطقة في إثارة انفجار علوي من الهواء الساخن. بعد ذلك، يتدفّق الهواء الساخن عبر الأرض إلى نقطة الانفجار، ويدور في دوامة في حين يدخل عمود الهواء الساخن الصاعد؛ وهذا ما يُطلق عليه الدوامة الترابية (انظر) شكل (12-2). هذا الالتواء يمكن أن يكون في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة؛ فالأمر يعتمد على

شکل 12-2 بند :2-39 هواء ساخن يتدفق على أرض ساخنة ثم يتلوى صاعدًا لأعلى. وينزل الهواء البارد الأسفل.

التدفق فوق الأرض والعقبات التي يُقابلها. وفي المنطقة المجاورة ينزل الهواء البارد ليحل محل الهواء الساخن الذي فقد في الدوامة الترابية. يمكن أن تنتقل الدوّامة الترابية من الأرض إلى الماء، لكن إن لم تلتقط الكثير من الماء فقد يكون من الصعب رؤيتها، وسيكون الدليل الوحيد على وجودها هو الحافة الدائرية التي تكونها على الماء. يمكن أن تحدث الدوامة الضبابية عندما يرتفع الضباب من العشب الرطب الواقع تحت ضوء ساطع؛ فالعشب يُسخّن الهواء الذي يعلوه مباشرةً، ثم يبدأ هذا الهواء في الصعود على نحو شبيه بصعود الهواء الساخن في الدوامة الترابية. إلا أن الرطوبة الموجودة في الهواء تتكثَّف لتُكوِّن قطرات وتطلق هذه العملية قدرًا كبيرًا من الطاقة الحرارية وتجعل الهواء الساخن يرتفع بسرعة أكبر. أما الدوامة البخارية فيمكن أن تحدث فوق الماء عندما تكون درجة حرارة الهواء أقل من درجة التجمد وتكون درجة حرارة الماء فوق درجة التجمد. عندئذ يكون الهواء المجاور للماء أكثر دفئًا عن الهواء الذي يعلو الماء، وهذا موقف عدم اتزان.

قد تتمكن من صنع دوامات بخارية مصغرة في يوم بارد الطقس؛ فكل ما عليك هو وضع إناء واسع أسفل النافذة وملؤه بماء شديد السخونة. بعد ذلك افتح النافذة بحيث يتدفق الهواء البارد الكثيف من النافذة وعبر الماء. سيتصاعد الهواء الساخن وبخار الماء الصادر عن الماء لأعلى عند دخولهما مجال الهواء البارد؛ لأن الهواء البارد أكثر كثافة، ولأن بخار الماء يبدأ في التكلُّف مُطلِقا طاقة حرارية. كما يندفعان أيضًا أفقيا بفعل تدفق الهواء البارد. وقد تُسفر الحركة الرأسية والأفقية المجتمعة، بالإضافة إلى بعض الاضطراب، عن دوامات سريعة الزوال تُصبح مرئية بسبب تكثف قطرات الماء.