ابرهای لانه‌زنبوری بر فراز اقیانوس

ابرها اشکال بسیار‌متنوعی دارند و از الگوهای پیچیده‌ای تبعیت می کنند. هر یک از این توده ها می‌توانند تأثیر منحصر‌به‌فردی روی شرایط آب‌و‌هوایی، گرمایش زمین و حیات اقیانوسی داشته باشند. به گزارش نشنال جئوگرافی، شناخت بهتر آنها می‌تواند به پیش‌بینی دقیق شرایط آب‌و‌هوایی و گرمایش زمین کمک کند.

آرایش توده‌های ابر الگوهای منظمی دارد
این تصویر ماهواره‌ای ابرهای لانه‌زنبوری را بر فراز سواحل پرو نشان می‌دهد.

چنین توده بازی از ابرهای اقیانوسی به تکه‌های کوچک ابر که در فضای میانی آن واقع شده‌اند اجازه نوسان و شکل‌گیری مجدد می‌دهد. در واقع این تکه‌ها دائما در ارتباط با یکدیگر هستند و مطالعات تازه انجام‌شده توسط سازمان ملی هواشناسی و اقیانوس‌شناسی آمریکا نشان می‌دهد از الگویی هماهنگ برای ایجاد این تغییرات تبعیت می‌کنند.

درون دیواره‌های ضخیم خارجی قطرات کوچک آب شکل می‌گیرند، به اندازه کافی بزرگ می‌شوند و به شکل باران فرو می‌ریزند. این بارش باعث از هم پاشیدن دیواره‌های تشکیل‌دهنده توده می‌شود. قطرات باران حین فروریختن با تبخیر گرمای محیط را دریافت می‌کنند. جذب گرما باعث می‌شود جریان هوای رو‌به‌پایین شکل بگیرد.قطراتی که با سطح اقیانوس برخورد می‌کنند به سمت بالا پرتاب می‌شوند، با قطرات تازه برخورد می‌کنند و در نتیجه هوا را به سمت بالا حرکت می‌دهند. این جریان بالارونده یک توده باز تازه از ابرهای لانه‌زنبوری را در نقطه دیگری از آسمان شکل خواهد داد.

مطالعات نشان می‌دهند توده‌های تازه نیز در نهایت خواهند بارید و جریان‌های روبه‌بالا و توده‌های جدیدتری را شکل خواهند داد. این چرخه می‌تواند تا مدت‌ها ادامه داشته باشد.

ابرهای تیره بازان‌زا نیستند
توده فشرده ابرهای شش‌ضلعی که در تصویر می‌بینید یک فضای بسته را ایجاد کرده که بر بخش کوچکی از اقیانوس اطلس جنوبی سایه افکنده است.

در توده‌های بسته‌ای مانند تصویر بالا قطرات آب آنقدر بزرگ نخواهند شد که بتوانند به باران تبدیل شوند. آنها تنها با بازتاب گسترده نوری که به آنها می‌تابد، گرما را از بخشی از اقیانوس دریغ خواهند کرد. توده باز نور را در سطح بسیار‌کمتری برگشت خواهد داد و باعث گرم‌شدن آب‌های اقیانوسی خواهد شد.

مطالعات نشان می‌دهند می‌توان از روی بارش‌ها الگوی ابرهای تشکیل‌شده را پیش‌بینی کرد و میزان انرژی خورشیدی دریافتی اقیانوس را تخمین زد.

توده باز یک سیستم خودسازمان‌ده است
این تصویر توده بازی از ابرهای لانه‌زنبوری را بر فراز باهاما نشان می‌دهد که دارند با نوسان‌های مداوم آرایشی تازه و هماهنگ به شکل دایره پیدا می‌کنند.

محققان شیوه هماهنگ این ابرهای نوسانی را شبیه‌سازی کرده‌اند و احتمال می‌دهند بارش باران باید تشدیدکننده این آرایش ویژه باشد. اسکن توسط لیزر مستقر روی یک کشتی که اندازه دقیق ابرهای اقیانوسی را بررسی می‌کند، مؤید این یافته‌های تازه است.

این توده‌ها جزیی از سیستم‌های خود‌سازمان‌ده در طبیعت به شمار می‌روند که بدون دخالت بشر یا دیگر عوامل خارجی تغییر الگو می‌دهند. رشد بلورها، شکل‌گیری یک سیاره و زندگی جمعی در حشراتی مانند زنبورها نمونه‌هایی از همین سیستم به‌شمار می‌روند.

آیروسل، ابرها و بارانی که نخواهد بارید
در این تصویر می‌توانید ترکیبی از توده‌های باز و بسته ابر را بر فراز اقیانوس آرام تماشا کنید.

چنین پوشش گسترده‌ای بر فراز اقیانوس می‌تواند تأثیر به‌سزایی در دریافت انرژی خورشیدی توسط کره زمین داشته باشد. تحقیقات انجام‌شده روی ابرها در سراسر جهان اندک‌اند اما همین اطلاعات برای اینکه بدانیم الگوی ابرها در پیش‌بینی گرمایش جهانی چقدر حائز اهمیت است، کفایت می‌کنند.

شبیه‌سازی کامپیوتری نشان می‌دهد شکل‌گیری توده‌های باز به ایجاد سیستم گرمایشی و توده‌های بسته به ایجاد سیستم سرمایشی منتهی خواهد شد. جالب‌ است بدانید ذرات آیروسل یا ذرات معلق موجود در هوا نقش به‌سزایی در آرایش توده‌های ابر دارند.

بخار‌آب موجود در هوا در اطراف این ذارت معلق حاصل از سوزاندن سوخت‌های فسیلی تجمع‌کرده و متراکم می‌شود. این تراکم توده بسته‌ای از ابرها را شکل می‌دهد که نخواهد بارید. دیدیم که باران عامل ایجاد توده‌های باز و بارش بیشتر است که دیگر وجود نخواهد داشت و در عوض اقیانوس زیر سایه ابرهای تیره بی‌باران باقی خواهد ماند.

ابرها چقدر در گرمایش جهانی نقش دارند؟ 
این تصور شکل‌گیری جریانی گردابی از توده‌های باز و بسته ابر را بر فراز آب‌های ساحلی پرو نشان می‌دهد.

هنوز نتوانسته‌ایم تصویر دقیقی از میزان سپیدایی یا بازتاب نور توسط توده‌های نوسانی ابر به دست آوریم. اگر فناوری بتواند راه مطمئنی برای اندازه‌گیری این مؤلفه پیدا کند می‌توانیم با دقت بالایی میزان انرژی خورشیدی برگشت داده شده توسط ابرها را ارزیابی کنیم.

نکته دیگر شناخت علل تشکیل هر یک از الگوها است که در کنار بازتاب نور و تخمین میزان انرژی دریافتی توسط زمین می‌تواند به پیش‌بینی‌های آب‌و‌هوایی کمک شایانی بکند.