الصقيع: أنواع، أسبابه، ومخاطره

الصقيع: أنواع، أسبابه، ومخاطره






الصقيع – ويكيبيديا


اللغة: العربية

الصقيع

ظروف التكوين

يتشكل الصقيع من خلال ترسب بطيء لقطرات مائية صغيرة في حالة فوق التبريد (تحت درجة تجمد الماء 0 درجة مئوية) على سطح بارد (تحت درجة تجمد الماء 0 درجة مئوية). في الواقع، يمكن للماء البقاء سائلاً حتى -39 درجة مئوية عند ضغط جوي قياسي، إذا لم يواجه نواة تجمد. عند التلامس، يتحول مباشرة إلى الحالة الصلبة مكوناً بلورات جليد، تمامًا كما تتشكل الثلوج.

في الغلاف الجوي، مصدر القطرات المائية للصقيع هو السحب أو الضباب. يُغطي الصقيع السطوح الصلبة بطبقة غير شفافة وحبيبية تنمو باتجاه الرياح الخفيفة. يُلاحظ ذلك بكثرة في فصل الشتاء على الأرض، والنباتات، والأجسام، والطائرات. يمكن أن يتشكل الصقيع أيضًا على رقاقات الثلج في السحب، ليُغطيها بطبقة جليدية مما تزيد من كثافتها (المطر الجليدي).

في طبقة الثلج، مصدر الصقيع هو بخار الماء:

  • في حالة وجود تدرج كبير في درجات الحرارة، يتشكل الصقيع العميق ببطء (عدة أيام) عند قاعدة الطبقة، مع بلورة على شكل كوب (مجوف من الداخل)،
  • في حالة وجود إشعاع ليل كبير، يتشكل الصقيع السطحي بسرعة (في غضون ساعات) على سطح الطبقة، مع بلورة على شكل لهب مسطح.

هذه الأنواع من الصقيع شفافة وغير متماسكة.

الفرق بين الصقيع والبرد الأبيض والثلج المتجمد

البرد الأبيض لا يرتبط بظاهرة فوق التبريد، على عكس الصقيع. ينشأ فورًا عندما يصل تبريد الهواء (المحتوي على بخار الماء) بالقرب من السطح الصلب، وغالباً بواسطة الإشعاع الليلي، إلى درجة التجمد، دون المرور بدرجة حرارة أقل. وهو بالتالي تكثف صلب (انتقال من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة). عادةً ما يكون للبرد الأبيض شكل بلوري، على شكل إبر، أو ريش، أو قشور، أو مراوح، إلخ. ما نراه على الزجاج، من الناحية العلمية، ليس صقيعًا، بل بردًا أبيض.

الثلج المتجمد هو المطر أو المطر الخفيف الذي يتجمد. القطرات أكبر وليس بالضرورة فوق التبريد. عند التجمد عند التلامس مع الأجسام تحت درجة التجمد، تشكل طبقة شفافة موحدة على هذه الأسطح.

المخاطر والنتائج

الطيران

على محركات الاحتراق الداخلي ذات الكربوريتور (الطائرات الخفيفة المُدارة، والطائرات…), قد يُسبب الصقيع انسدادًا لفتحة (venturi)، وبالتالي، بسبب نقص الأكسجين، عطلًا أو توقفًا في المحرك. يمكن حل المشكلة عن طريق سحب هواء مُسخن (مثلاً، من فوق أو حول العادم).

يمكن أن يؤدي التبريد المفاجئ للهواء الرطب حول جناح الطائرة البارد جدًا إلى خلق ظروف مواتية لتكوين الصقيع على حافته الأمامية. قد تواجه الطائرة التي تقضي وقتًا طويلاً في منطقة خطر الصقيع مشاكل خطيرة:

  • تتدهور خصائص الجناح الديناميكية وهبوط قدرته الرفع، مما قد يؤدي إلى فقدان التحكم;
  • يُصبح وزن الصقيع زائدًا.

الغوص

يمكن أن يؤدي التمدد الحراري للغاز (في حالة عدم كفاية تبادل الحرارة) أيضًا إلى الصقيع. يمكن أن يحدث هذا عند خروج الهواء من جهاز التنفس أثناء الغوص في المياه الباردة (الغوص تحت الجليد أو أحيانًا في أعماق كبيرة). عند مستوى المرحلة الأولى من جهاز التنفس، قد يتجمد الهواء الخارج من أسطوانة الغوص بسبب البرودة المحيطة وتأثير (venturi). تتجمد الصمامات، ويخرج الهواء بـ”سرعة ثابتة”، مما يُفري أسطوانة في دقائق معدودة. يمكن أن يكون لهذا الحدث عواقب وخيمة، ويتطلب، بالإضافة إلى تدابير الوقاية اللازمة، القدرة على إغلاق صمام جهاز التنفس المعطل بسرعة، والتنفس من نظام ثانٍ مستقل تمامًا، ومن هنا أهمية التكرار في المعدات أو مساعدة غواص ثانٍ في حالة حدوث مثل هذا الخطر.

انظر أيضًا

  • الصقيع في مجال الطيران
  • البرد الأبيض
  • الصقيع الرقيق
  • نقطة الصقيع

ملاحظات ومراجع

  • بوابة الأرصاد الجوية