stringtranslate.com

ابر سیروس

تصویری از آسمان آبی روشن با انواع مختلف ابرهای سیروس سفید. ابرها بر فراز یک مزرعه علفی با ردیفی از درختان در دوردست قرار دارند.
آسمان حاوی انواع مختلف ابرهای سیروس است

سیروس ( نماد طبقه بندی ابر : Ci ) سرده ای از ابرهای مرتفع است که از کریستال های یخ ساخته شده است . ابرهای سیروس معمولاً ظریف و با رشته های سفید به نظر می رسند. سیروس ها معمولاً زمانی تشکیل می شوند که هوای گرم و خشک بالا می آید و باعث رسوب بخار آب بر روی ذرات گرد و غبار سنگی یا فلزی در ارتفاعات می شود. در سطح جهانی، آنها در جایی بین 4000 تا 20000 متر (13000 تا 66000 فوت) بالاتر از سطح دریا تشکیل می شوند که ارتفاعات بالاتر معمولاً در مناطق استوایی و ارتفاعات پایین تر در مناطق قطبی تر است .

ابرهای سیروس می توانند از بالای رعد و برق ها و طوفان های گرمسیری تشکیل شوند و گاهی اوقات رسیدن باران یا طوفان را پیش بینی کنند. اگرچه آنها نشانه ای هستند که باران و شاید طوفان در راه است، اما خود سیروس چیزی بیش از ریزش رگه هایی از کریستال های یخ نیست. این کریستال ها وقتی در هوای گرمتر و خشک تر می افتند، متلاشی می شوند، ذوب می شوند و تبخیر می شوند و هرگز به زمین نمی رسند. ابرهای سیروس زمین را گرم می کنند و به طور بالقوه به تغییرات آب و هوایی کمک می کنند . یک زمین در حال گرم شدن احتمالاً ابرهای سیروس بیشتری تولید می کند که به طور بالقوه منجر به ایجاد یک حلقه خود تقویت کننده می شود .

پدیده‌های نوری ، مانند سگ‌های خورشیدی و هاله‌ها ، می‌توانند با برهمکنش نور با کریستال‌های یخ در ابرهای سیروس تولید شوند. دو ابر سیروس مانند سطح بالا دیگر به نام‌های سیرواستراتوس و سیروکومولوس وجود دارد . Cirrostratus به نظر می رسد مانند یک صفحه از ابر، در حالی که cirrocumulus به نظر می رسد یک الگوی از توده های ابر کوچک است. بر خلاف سیروس و سیروسراتوس، ابرهای سیروکومولوس حاوی قطرات آب فوق سرد (زیر نقطه انجماد ) هستند.

ابرهای سیروس در جو مریخ , مشتری , زحل , اورانوس و نپتون تشکیل می شوند . و در تیتان ، یکی از قمرهای بزرگتر زحل. برخی از این ابرهای سیروس فرازمینی از آمونیاک یا یخ متان ساخته شده‌اند ، بسیار شبیه یخ آب در سیروس روی زمین. برخی از ابرهای بین ستاره ای که از دانه های غبار کوچکتر از یک هزارم میلی متر ساخته شده اند، سیروس نیز نامیده می شوند .

توضیحات

گونه ای از ابرهای سیروس

Cirrus ابرهایی هستند که از رشته‌های بلند کریستال‌های یخ ساخته شده‌اند که به‌عنوان پردار، [1] مو مانند یا از نظر ظاهری لایه‌ای توصیف می‌شوند. [2] برای اولین بار توسط لوک هاوارد در مقاله ای در سال 1803 تعریف علمی شد ، [3] نام آنها از کلمه لاتین cirrus مشتق شده است که به معنای "فر" یا "حاشیه" است. [4] آنها شفاف هستند ، به این معنی که خورشید از طریق آنها دیده می شود. کریستال‌های یخ در ابرها باعث می‌شوند که معمولاً سفید به نظر برسند، اما طلوع یا غروب خورشید می‌تواند آن‌ها را با سایه‌های مختلف زرد یا قرمز رنگ کند. [2] [5] در غروب ، آنها می توانند خاکستری به نظر برسند. [5]

سیروس در پنج گونه از نظر بصری متمایز وجود دارد: کاستلانوس ، فیبراتوس ، لخته ، اسپیساتوس ، و غیرسینوس : [2]

هر گونه به چهار گونه تقسیم می شود: intortus ، vertebratus ، radiatus و duplicatus : [10]

ابرهای سیروس اغلب رشته‌های مو مانندی به نام رگه‌های سقوط تولید می‌کنند که از کریستال‌های یخی سنگین‌تر ساخته شده‌اند که از ابر می‌ریزند. اینها شبیه ویرگای تولید شده در ابرهای آب مایع هستند. اندازه و شکل رگه های سقوط توسط برش باد تعیین می شود. [13]

پوشش ابر سیروس در طول روز متفاوت است . در طول روز پوشش ابر سیروس کاهش می یابد و در طول شب افزایش می یابد. [14] بر اساس داده های ماهواره ای CALIPSO ، سیروس به طور متوسط ​​31٪ تا 32٪ از سطح زمین را پوشش می دهد. [15] پوشش ابر سیروس بسته به مکان بسیار متفاوت است، با برخی از بخش‌های مناطق استوایی تا 70 درصد پوشش ابر سیروس می‌رسد. از سوی دیگر، مناطق قطبی پوشش ابر سیروس به میزان قابل توجهی کمتری دارند، به طوری که برخی از مناطق دارای میانگین سالانه تنها حدود 10 درصد پوشش هستند. [14] این درصدها، روزها و شب‌های صاف، و همچنین روزها و شب‌ها را با دیگر انواع ابرها، به‌عنوان عدم پوشش ابر سیروس در نظر می‌گیرند. [16]

تشکیل

ابرهای سیروس معمولاً با بالا آمدن هوای گرم و خشک [2] تشکیل می‌شوند که باعث می‌شود بخار آب بر روی ذرات گرد و غبار سنگی یا فلزی [17] در ارتفاعات بالا رسوب کند . میانگین ارتفاع ابر سیروس با کاهش عرض جغرافیایی افزایش می‌یابد ، اما ارتفاع همیشه توسط تروپوپوز محدود می‌شود . [18] این شرایط معمولاً در لبه جلویی یک جبهه گرم رخ می دهد . [19] از آنجایی که رطوبت مطلق در چنین ارتفاعات کم است، این جنس تمایل به شفافیت نسبتاً بالایی دارد. [20] ابرهای سیروس همچنین می توانند در داخل حفره های رگه ریزش (که "کاووم" نیز نامیده می شود) تشکیل شوند. [21]

در عرض های جغرافیایی 65 درجه شمالی یا جنوبی ، نزدیک به مناطق قطبی ، ابرهای سیروس به طور متوسط ​​تنها 7000 متر (23000 فوت) بالاتر از سطح دریا تشکیل می شوند. در مناطق معتدل، تقریباً در 45 درجه شمالی یا جنوبی ، میانگین ارتفاع آنها تا 9500 متر (31200 فوت) بالاتر از سطح دریا افزایش می یابد. در مناطق گرمسیری ، تقریباً در 5 درجه شمالی یا جنوبی ، ابرهای سیروس به طور متوسط ​​13500 متر (44300 فوت) بالاتر از سطح دریا تشکیل می شوند. در سرتاسر کره زمین، ابرهای سیروس می توانند از ارتفاع 4000 تا 20000 متری (13000 تا 66000 فوت) بالاتر از سطح دریا تشکیل شوند. [18] ابرهای سیروس با طیف وسیعی از ضخامت ها تشکیل می شوند. آنها می توانند از بالا به پایین 100 متر (330 فوت) تا 8000 متر (26000 فوت) ضخامت داشته باشند. ضخامت ابر سیروس معمولاً جایی بین این دو حد است، با ضخامت متوسط ​​1500 متر (4900 فوت). [22]

جریان جت ، یک نوار بادی در سطح بالا، می تواند ابرهای سیروس را به اندازه کافی برای عبور از قاره ها بکشد. [23] رگه‌های جت، نوارهایی از هوای با حرکت سریع‌تر در جریان جت، می‌توانند کمان‌هایی از ابر سیروس به طول صدها کیلومتر ایجاد کنند. [24]

تشکیل ابر سیروس ممکن است توسط آئروسل های آلی (ذرات تولید شده توسط گیاهان) که به عنوان نقاط هسته زایی اضافی برای تشکیل کریستال یخ عمل می کنند، انجام شود . [25] [26] با این حال، تحقیقات نشان می دهد که ابرهای سیروس بیشتر روی ذرات سنگی یا فلزی تشکیل می شوند تا روی ذرات آلی. [17]

طوفان های استوایی

تصویری که سپر عظیم ابرهای سیروس همراه طوفان ایزابل در سال 2003 را نشان می دهد.
سپر گسترده ای از ابرهای سیروس که سمت غربی طوفان ایزابل را همراهی می کند

ورقه های ابرهای سیروس معمولاً از دیواره چشم طوفان های استوایی خارج می شوند. [27] (دیوار چشم حلقه‌ای از ابرهای طوفانی است که چشم یک طوفان استوایی را احاطه کرده است. [28] ) یک سپر بزرگ از سیروس و سیروس‌استراتوس معمولاً بادهای خروجی طوفان‌های گرمسیری را در ارتفاع بالا همراهی می‌کند ، [27] و این می‌تواند باعث شود نوارهای زیرین باران - و گاهی اوقات حتی چشم - در عکس های ماهواره ای به سختی قابل تشخیص است. [29]

رعد و برق

تصویری که ابرهای سیروس را نشان می دهد که از سندان رعد و برق بیرون زده اند، درست قبل از اینکه توده پایینی ابر کومولونیمبوس از بالای عکاس عبور کند گرفته شده است.
سیروس سفید در ابر سندان

رعد و برق می تواند سیروس متراکم را در بالای خود تشکیل دهد. همانطور که ابر کومولونیمبوس در یک طوفان رعد و برق به صورت عمودی رشد می کند، قطرات آب مایع وقتی دمای هوا به نقطه انجماد می رسد منجمد می شوند . [30] ابر سندان شکل خود را به خود می‌گیرد زیرا وارونگی دما در تروپوپوز مانع از افزایش بیشتر هوای گرم و مرطوب تشکیل‌دهنده رعد و برق می‌شود و در نتیجه قله صاف را ایجاد می‌کند. [31] در مناطق استوایی، این رعد و برق ها گاهی اوقات مقادیر زیادی سیروس را از سندان خود تولید می کنند. [32] بادهای در ارتفاع بالا معمولاً این تشک متراکم را به شکل سندانی بیرون می راند که تا چندین کیلومتر در سمت پایین باد کشیده می شود. [31]

تشکل‌های ابر سیروس منفرد می‌توانند بقایای ابرهای سندان باشند که در اثر رعد و برق تشکیل شده‌اند. در مرحله پراکنده شدن یک ابر کومولونیمبوس، زمانی که ستون معمولی که تا سندان بالا می رود تبخیر یا متلاشی شده است، حصیر سیروس در سندان تنها چیزی است که باقی می ماند. [33]

Contrails

Contrails نوعی ابر سیروس مصنوعی است که وقتی بخار آب از اگزوز یک موتور جت بر روی ذرات متراکم می‌شود که از هوای اطراف یا خود اگزوز می‌آیند و یخ می‌زند و دنباله‌ای قابل مشاهده بر جای می‌گذارد. اگزوز می تواند با ایجاد هسته های یخ در زمانی که ذخایر طبیعی کافی در جو وجود ندارد، باعث تشکیل سیروس شود . [34] یکی از اثرات زیست محیطی هوانوردی این است که contrail های پایدار می توانند به تشک های بزرگ سیروس تبدیل شوند، [35] و افزایش ترافیک هوایی به عنوان یکی از دلایل احتمالی افزایش فراوانی و میزان سیروس در جو زمین نقش دارد. [35] [36]

استفاده در پیش بینی

نمادهای نقشه آب و هوای ابر بالا

سیروس تصادفی و جدا شده اهمیت خاصی ندارد. [19] تعداد زیادی از ابرهای سیروس می تواند نشانه ای از نزدیک شدن سیستم فرونتال یا اختلال هوای بالایی باشد. ظهور سیروس نشان دهنده تغییر آب و هوا - معمولا طوفانی تر - در آینده نزدیک است. [37] اگر ابر سیروس کاستلانوس باشد ، ممکن است در سطح ارتفاع بالا ناپایداری وجود داشته باشد. [19] هنگامی که ابرها عمیق می شوند و گسترش می یابند، به ویژه زمانی که آنها از گونه های سیروس رادیاتوس یا گونه های سیروس فیبراتوس هستند ، این معمولاً نشان دهنده یک جبهه آب و هوایی نزدیک است. اگر جبهه گرم باشد، ابرهای سیروس به شکل سیرواستراتوس پخش می‌شوند، که سپس ضخیم می‌شوند و به شکل altocumulus و altostratus پایین می‌آیند . مجموعه بعدی ابرها، ابرهای نیمبوستراتوس باران زا هستند . [1] [19] [38] هنگامی که ابرهای سیروس قبل از یک جبهه سرد ، خط توفان یا رعد و برق چند سلولی قرار می گیرند ، به این دلیل است که از سندان منفجر می شوند و ابرهای بعدی که می رسند ابرهای کومولونیمبوس هستند. [38] امواج کلوین-هلمهولتز برش شدید باد را در سطوح بالا نشان می دهد. [19] هنگامی که یک رگه جت یک قوس بزرگ از سیروس ایجاد می کند، شرایط آب و هوایی ممکن است برای توسعه طوفان های زمستانی مناسب باشد . [24]

در مناطق استوایی، 36 ساعت قبل از عبور از مرکز یک طوفان گرمسیری، پرده ای از ابرهای سفید سیروس از جهت گردباد نزدیک می شود. [39] در اواسط تا اواخر قرن 19، پیش‌بینی‌کنندگان از این حجاب‌های سیروس برای پیش‌بینی ورود طوفان‌ها استفاده کردند. در اوایل دهه 1870، رئیس کالج بلن در هاوانا ، پدر بنیتو وینس ، اولین سیستم پیش‌بینی طوفان را توسعه داد. او عمدتاً از حرکت این ابرها در فرمول بندی پیش بینی های خود استفاده می کرد. [40] او هر ساعت از ساعت 4 صبح تا 10 شب ابرها را رصد می کرد. پس از جمع آوری اطلاعات کافی، وینس شروع به پیش بینی دقیق مسیر طوفان ها کرد. او مشاهدات خود را در کتاب Apuntes Relativos a los Huracanes de las Antilles که به زبان انگلیسی با عنوان نکات عملی در رابطه با طوفان های غرب هند منتشر شد، خلاصه کرد . [41]

اثرات بر اقلیم

ابرهای سیروس تا 25 درصد از زمین را می پوشانند (تا 70 درصد در مناطق استوایی در شب [42] ) و اثر گرمایی خالص دارند. [43] هنگامی که ابرها نازک و نیمه شفاف هستند، تابش مادون قرمز خروجی را به طور موثر جذب می کنند در حالی که فقط نور خورشید ورودی را به طور جزئی منعکس می کنند. [44] وقتی ابرهای سیروس 100 متر (330 فوت) ضخامت دارند، تنها حدود 9 درصد از نور خورشید ورودی را منعکس می‌کنند، اما تقریباً 50 درصد از تابش مادون قرمز خروجی را از فرار جلوگیری می‌کنند، در نتیجه دمای جو زیر ابرها را افزایش می‌دهند. به طور متوسط ​​10 درجه سانتیگراد (18 درجه فارنهایت) [45] - فرآیندی که به عنوان اثر گلخانه ای شناخته می شود . [46] به طور متوسط ​​در سراسر جهان، تشکیل ابر منجر به کاهش دمای 5 درجه سانتیگراد (9 درجه فارنهایت) در سطح زمین می شود که عمدتاً نتیجه ابرهای استراتوکومولوس است . [47]

ابرهای سیروس احتمالاً به دلیل تغییرات آب و هوایی رایج تر می شوند . از آنجایی که اثر گلخانه‌ای آن‌ها قوی‌تر از بازتاب نور خورشید است، این می‌تواند به عنوان یک بازخورد خودتقویت‌کننده عمل کند . [48] ​​ذرات فلزی از منابع انسانی به‌عنوان دانه‌های هسته‌زای اضافی عمل می‌کنند و به طور بالقوه پوشش ابر سیروس را افزایش می‌دهند و در نتیجه به تغییرات آب و هوایی بیشتر کمک می‌کنند. [17] اگر شرایط آب و هوایی محلی مناسب باشد، هواپیماها در تروپوسفر فوقانی می توانند ابرهای سیروس را ایجاد کنند. این کنترال ها به تغییرات آب و هوایی کمک می کنند. [49]

نازک شدن ابر سیروس به عنوان یک رویکرد مهندسی زمین ممکن برای کاهش آسیب های آب و هوایی ناشی از دی اکسید کربن پیشنهاد شده است . نازک شدن ابر سیروس شامل تزریق ذرات به تروپوسفر فوقانی برای کاهش میزان ابرهای سیروس است. گزارش ارزیابی 2021 IPCC به دلیل درک محدود، اطمینان کم به اثر خنک کنندگی نازک شدن ابر سیروس را بیان کرد. [50]

ویژگی های ابر

سیروس بلند، نازک و مستقیم در برابر یک آسمان آبی در سمت چپ که به سیروکومولوس در سمت راست ادغام می شود
ابرهای سیروس در حال ادغام به ابرهای سیروکومولوس

دانشمندان خواص سیروس را با استفاده از چندین روش مختلف مطالعه کرده اند. Lidar ( رادار مبتنی بر لیزر ) اطلاعات بسیار دقیقی در مورد ارتفاع، طول و عرض ابر می دهد. رطوبت سنج های حمل با بالون [a] رطوبت ابر سیروس را اندازه گیری می کنند اما برای اندازه گیری عمق ابر دقیق نیستند. واحدهای رادار اطلاعاتی در مورد ارتفاع و ضخامت ابرهای سیروس ارائه می دهند. [51] منبع داده دیگر، اندازه گیری های ماهواره ای از برنامه آزمایش گاز و آئروسل استراتوسفر است . این ماهواره ها محل جذب تابش فروسرخ در جو را اندازه گیری می کنند و اگر در ارتفاعات سیروس جذب شود، فرض می شود که ابرهای سیروس در آن مکان وجود دارند. [52] طیف‌سنج تصویربرداری با وضوح متوسط ​​ناسا با اندازه‌گیری تابش فروسرخ منعکس شده فرکانس‌های مختلف در طول روز، اطلاعاتی در مورد پوشش ابر سیروس می‌دهد. در طول شب، با شناسایی تشعشعات مادون قرمز زمین، پوشش سیروس را تعیین می کند. ابر این تشعشعات را به زمین بازتاب می‌کند، بنابراین ماهواره‌ها را قادر می‌سازد تا «سایه‌ای» را که به فضا می‌اندازد، ببینند. [27] مشاهدات بصری از هواپیما یا زمین اطلاعات بیشتری در مورد ابرهای سیروس فراهم می کند. [52] تجزیه و تحلیل ذرات توسط طیف‌سنجی جرمی لیزری (PALMS) [b] برای شناسایی نوع دانه‌های هسته‌زایی که کریستال‌های یخ را در یک ابر سیروس تولید می‌کنند، استفاده می‌شود. [17]

ابرهای سیروس دارای میانگین غلظت کریستال یخ 300000 کریستال یخ در هر 10 متر مکعب هستند (270000 کریستال یخ در هر 10 یارد مکعب ). غلظت از 1 کریستال یخ در هر 10 متر مکعب تا 100 میلیون کریستال یخ در هر 10 متر مکعب متغیر است (کمتر از 1 کریستال یخ در هر 10 یارد مکعب تا 77 میلیون کریستال یخ در هر 10 یارد مکعب). هشت مرتبه قدر . اندازه هر کریستال یخ معمولاً 0.25 میلی متر است، [22] اما از 0.01 میلی متر تا چند میلی متر متغیر است. [55] کریستال های یخ در contrails می توانند بسیار کوچکتر از بلورهای موجود در ابر سیروس طبیعی باشند و طول آنها حدود 0.001 میلی متر تا 0.1 میلی متر است. [34]

کریستال‌های یخ در ابرهای سیروس علاوه بر شکل‌گیری در اندازه‌های مختلف، می‌توانند به شکل‌های مختلفی متبلور شوند: ستون‌های توپر، ستون‌های توخالی، صفحات، روزت‌ها و ترکیب‌هایی از انواع مختلف دیگر. شکل کریستال های یخ با دمای هوا، فشار اتمسفر و فوق اشباع یخ (میزانی که رطوبت نسبی از 100 درصد بیشتر می شود) تعیین می شود. سیروس در مناطق معتدل معمولاً دارای اشکال مختلف کریستال یخ است که بر اساس نوع آنها از هم جدا شده اند. ستون ها و صفحات نزدیک بالای ابر متمرکز می شوند، در حالی که روزت ها و مجموعه ها در نزدیکی پایه متمرکز می شوند. در ناحیه شمال قطب شمال ، ابرهای سیروس تمایل دارند فقط از ستون‌ها، صفحات و کنگلومراها تشکیل شوند و این بلورها حداقل چهار برابر بزرگ‌تر از حداقل اندازه هستند. در قطب جنوب ، سیروس معمولاً تنها از ستون هایی تشکیل شده است که بسیار طولانی تر از حد معمول هستند. [55]

ابرهای سیروس معمولا سردتر از -20 درجه سانتیگراد (4- درجه فارنهایت) هستند. [55] در دمای بالای 68- درجه سانتیگراد (90- درجه فارنهایت)، اکثر ابرهای سیروس دارای رطوبت نسبی تقریباً 100 درصد هستند (یعنی اشباع شده اند). [56] سیروس می تواند فوق اشباع شود، با رطوبت نسبی روی یخ که می تواند بیش از 200٪ باشد. [57] [56] زیر دمای 68- درجه سانتیگراد (90- درجه فارنهایت) تعداد بیشتری از ابرهای سیروس زیر اشباع و فوق اشباع وجود دارد. [58] ابرهای فوق اشباع تر احتمالا سیروس جوان هستند. [56]

پدیده های نوری

بخش رنگین کمان در آسمان
قوس دور افقی

ابرهای سیروس می توانند چندین اثر نوری مانند هاله های اطراف خورشید و ماه ایجاد کنند. هاله ها در اثر برهمکنش نور با کریستال های یخ شش ضلعی موجود در ابرها ایجاد می شوند که بسته به شکل و جهت آنها می توانند طیف گسترده ای از حلقه ها، کمان ها و لکه های سفید و رنگی در آسمان از جمله سگ های خورشیدی ایجاد کنند . ] هاله 46 درجه ، [59] هاله 22 درجه ، [59] و کمان های دور افقی . [60] [61] کمان‌های دور افقی تنها زمانی قابل مشاهده هستند که خورشید بالاتر از 58 درجه بالاتر از افق طلوع کند، که مانع از دیدن ناظران در عرض‌های جغرافیایی بالاتر می‌شود. [62]

به ندرت، ابرهای سیروس قادر به تولید شکوه هستند ، که معمولاً با ابرهای مایع مبتنی بر آب مانند استراتوس همراه است . شکوه مجموعه‌ای از حلقه‌های درخشان متحدالمرکز و کم رنگ است که در اطراف سایه ناظر ظاهر می‌شوند و بهتر است از یک منظر بلند یا از یک صفحه مشاهده شوند. [63] ابرهای سیروس تنها زمانی شکوه می گیرند که کریستال های یخ تشکیل دهنده کروی باشند. محققان پیشنهاد می کنند که کریستال های یخ باید بین 0.009 میلی متر تا 0.015 میلی متر طول داشته باشند تا شکوه ظاهر شوند. [64]

ارتباط با ابرهای دیگر

نموداری که ابرها را در ارتفاعات مختلف نشان می دهد
ارتفاعات ابرهای مختلف از جمله ابرهای سطح بالا، متوسط ​​و پایین

ابرهای سیروس یکی از سه جنس مختلف ابرهای سطح بالا هستند که به همه آنها پیشوند "cirro-" داده شده است. دو جنس دیگر cirrocumulus و cirrostratus هستند. ابرهای سطح بالا معمولاً بالای 6100 متر (20000 فوت) تشکیل می شوند. [1] [65] [66] Cirrocumulus و cirrostratus گاهی اوقات به دلیل ارتباط مکرر آنها با سیروس به طور غیر رسمی به عنوان ابرهای دایره‌ای شناخته می‌شوند . [67]

در محدوده میانی، از 2000 تا 6100 متر (6500 تا 20000 فوت)، [1] [65] ابرهای سطح میانی هستند که پیشوند "alto-" به آنها داده می شود. آنها از دو جنس آلتواستراتوس و آلتوکومولوس تشکیل شده اند . این ابرها از کریستال های یخ، قطرات آب فوق خنک یا قطرات آب مایع تشکیل شده اند. [1]

ابرهای سطح پایین معمولاً زیر 2000 متر (6500 فوت) تشکیل می شوند و پیشوندی ندارند. [1] [65] دو جنس که کاملاً سطح پایین هستند ، استراتوس و استراتوکومولوس هستند . این ابرها از قطرات آب تشکیل شده‌اند، مگر در زمستان که از قطرات آب فوق‌خنک یا کریستال‌های یخ تشکیل می‌شوند، اگر دمای سطح ابر زیر صفر باشد. سه جنس اضافی معمولاً در محدوده ارتفاع کم تشکیل می شوند، اما ممکن است در شرایط رطوبت بسیار کم در سطوح بالاتر قرار گیرند. آنها جنس cumulus و cumulonimbus و nimbostratus هستند . گاهی اوقات این ابرها به طور جداگانه به عنوان ابرهای توسعه عمودی طبقه بندی می شوند، به خصوص زمانی که بالای آنها به اندازه ای بلند است که از قطرات آب فوق خنک یا کریستال های یخ تشکیل شده باشد. [68] [1]

سیروکومولوس

میدان بزرگی از ابرهای سیروکومولوس در آسمان آبی که در نزدیکی سمت چپ بالا شروع به ادغام می کنند
میدان بزرگی از ابرهای سیروکومولوس

ابرهای سیروکومولوس به صورت صفحات یا تکه‌های [69] شکل می‌گیرند و سایه نمی‌اندازند. آنها معمولاً به صورت الگوهای منظم و موج دار [66] یا در ردیف هایی از ابرها با نواحی شفاف در بین ظاهر می شوند. [1] سیروکومولوس ها مانند سایر اعضای دسته کومولیفرم از طریق فرآیندهای همرفتی تشکیل می شوند. [70] رشد قابل توجه این لکه ها نشان دهنده ناپایداری در ارتفاعات است و می تواند نشان دهنده نزدیک شدن به آب و هوای بدتر باشد. [71] [72] بلورهای یخ در ته ابرهای سیروکومولوس به شکل استوانه‌های شش ضلعی هستند. آنها جامد نیستند، اما در عوض تمایل به قیف های پلکانی دارند که از انتها وارد می شوند. به سمت بالای ابر، این کریستال ها تمایل به جمع شدن دارند. [73] این ابرها دوام زیادی ندارند، و تمایل دارند به سیروس تبدیل شوند، زیرا با ادامه رسوب بخار آب بر روی بلورهای یخ، آنها در نهایت شروع به سقوط می کنند و همرفت رو به بالا را از بین می برند. سپس ابر به سیروس پراکنده می شود. [74] ابرهای Cirrocumulus در چهار گونه وجود دارند: stratiformis ، lenticularis ، castellanus و floccus . [71] زمانی که قطرات آب فوق خنک تشکیل دهنده تقریباً به یک اندازه باشند رنگین کمانی دارند . [72]

سیروستراتوس

ابرهای سیروستراتوس سفید مایل به شیری باعث می شوند که آسمان روشن تر به نظر برسد و رنگ شیری داشته باشد.
ابر سیروستراتوس

ابرهای Cirrostratus می توانند به صورت یک جلای شیری رنگ در آسمان [71] یا به صورت یک صفحه مخطط ظاهر شوند. [66] آنها گاهی شبیه به altostratus هستند و از دومی قابل تشخیص هستند زیرا خورشید یا ماه همیشه به وضوح از طریق cirrostratus شفاف قابل مشاهده است، برخلاف altostratus که تمایل به مات یا نیمه شفاف بودن دارد. [75] Cirrostratus در دو گونه، fibratus و nebulosus وجود دارد . [71] بلورهای یخ در این ابرها بسته به ارتفاع ابر متفاوت است. به سمت پایین، در دمای حدود -35 تا -45 درجه سانتیگراد (31- تا -49 درجه فارنهایت)، کریستال ها به ستون های طولانی، جامد و شش ضلعی تمایل دارند. به سمت بالای ابر، در دمای حدود -47- تا -52 درجه سانتیگراد (53- تا -62- درجه فارنهایت)، انواع کریستال های غالب صفحات ضخیم، شش ضلعی و ستون های کوتاه، جامد و شش ضلعی هستند. [74] [76] این ابرها معمولا هاله تولید می کنند، و گاهی هاله تنها نشانه وجود چنین ابرهایی است. [77] آنها توسط هوای گرم و مرطوب که به آرامی به ارتفاع بسیار بالایی بلند می شود تشکیل می شوند. [78] هنگامی که یک جبهه گرم نزدیک می شود، ابرهای سیرواستراتوس ضخیم تر می شوند و به شکل ابرهای آلتوستراتوس فرو می روند، [1] و باران معمولاً 12 تا 24 ساعت بعد شروع می شود. [77]

سیارات دیگر

یک عکس سیاه و سفید ترکیبی که ابرهای سیروس را بر روی سطح مریخ نشان می دهد
یک عکس سیاه و سفید ترکیبی که ابرهای سیروس را بر روی سطح مریخ نشان می دهد
ابرهای سیروس روی نپتون، که در طول پرواز وویجر 2 ثبت شده‌اند

ابرهای سیروس در چندین سیاره دیگر مشاهده شده است. در سال 2008، مریخی لندر فینیکس یک عکس تایم لپس از گروهی از ابرهای سیروس گرفت که در آسمان مریخ با استفاده از لیدار در حال حرکت بودند. [79] در نزدیکی پایان ماموریت خود، کاوشگر فونیکس ابرهای نازک بیشتری را در نزدیکی قطب شمال مریخ شناسایی کرد. در طی چند روز، آنها غلیظ شدند، پایین آمدند و در نهایت شروع به باریدن برف کردند. مجموع بارندگی فقط چند هزارم میلی متر بود. جیمز وایت وی از دانشگاه یورک به این نتیجه رسید که «بارش جزء چرخه هیدرولوژیکی [مریخی] است ». [80] این ابرها در طول شب مریخ در دو لایه، یکی در حدود 4000 متر (13000 فوت) بالاتر از سطح زمین و دیگری در سطح سطح تشکیل شدند. آنها قبل از اینکه توسط خورشید سوزانده شوند تا صبح زود دوام آوردند. بلورهای موجود در این ابرها در دمای 65- درجه سانتیگراد (85- درجه فارنهایت) تشکیل شده اند و شکل آنها تقریباً شبیه بیضی هایی به طول 0.127 میلی متر و عرض 0.042 میلی متر است. [81]

در مشتری، ابرهای سیروس از آمونیاک تشکیل شده اند . زمانی که کمربند استوایی جنوبی مشتری ناپدید شد، یک فرضیه توسط گلن اورتن این بود که مقدار زیادی از ابرهای سیروس آمونیاکی بالای آن تشکیل شده است که آن را از دید پنهان کرده است. [82] کاوشگر کاسینی ناسا این ابرها را در زحل [83] و سیروس نازک آب-یخی را در قمر تیتان زحل شناسایی کرد . [84] ابرهای سیروس متشکل از یخ متان در اورانوس وجود دارند. [85] در نپتون، ابرهای نازکی که احتمالاً می توانند سیروس باشند بر روی لکه تاریک بزرگ شناسایی شده اند . مانند اورانوس، احتمالاً اینها بلورهای متان هستند. [86]

ابرهای سیروس بین ستاره ای از دانه های ریز گرد و غبار کوچکتر از یک میکرومتر تشکیل شده اند و بنابراین ابرهای سیروس واقعی نیستند که از کریستال های یخ زده تشکیل شده اند. [87] عرض آنها از چند سال نوری تا ده ها سال نوری متغیر است. در حالی که آنها از نظر فنی ابرهای سیروس نیستند، ابرهای غبار به دلیل شباهت آنها به ابرهای روی زمین به عنوان "سیروس" شناخته می شوند. آنها تشعشعات فروسرخ ساطع می کنند، شبیه به روشی که ابرهای سیروس روی زمین گرمای تابش شده به فضا را منعکس می کنند. [88]

یادداشت ها

  1. ^ رطوبت سنج وسیله ای است که برای اندازه گیری رطوبت استفاده می شود.
  2. ^ ابزار PALMS از لیزر فرابنفش برای تبخیر ذرات آئروسل [53] در خلاء استفاده می کند. ذرات یونیزه شده با یک طیف سنج جرمی برای تعیین جرم و ترکیب آنالیز می شوند. [54]

مراجع

پاورقی ها

  1. ^ abcdefghi فانک، تد. "طبقه بندی و ویژگی های ابر" (PDF) . گوشه علم . NOAA ​ص 1. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 27 نوامبر 2014 . بازبینی شده در 23 فوریه 2022 .
  2. ^ abcdef "ابرهای سیروس". اداره هواشناسی انگلستان بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 فوریه 2022 . بازبینی شده در 23 فوریه 2022 .
  3. ↑ هوارد، لوک (1865) [1803]. مقاله در مورد اصلاحات ابرها (ویرایش سوم). لندن: جان چرچیل و پسران . ص 3.
  4. ↑ «سیروس». فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد (ویرایش اول). انتشارات دانشگاه آکسفورد 1933.
  5. ^ ab "ده ابر اساسی". سرویس ملی هواشناسی: جت استریم . اداره ملی اقیانوسی و جوی بایگانی شده از نسخه اصلی در 21 مه 2022 . بازبینی شده در 17 مارس 2022 .
  6. ^ abcde Audubon 2000, p. 446
  7. ↑ «سیروس لخته (Ci flo)». اطلس بین المللی ابر سازمان جهانی هواشناسی بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 مارس 2022 . بازبینی شده در 19 مارس 2022 .
  8. ↑ «Cirrus spissatus (Ci spi)». اطلس بین المللی ابر سازمان جهانی هواشناسی بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 19 مارس 2022 .
  9. ↑ «ابر متلاشی کننده: دم مادیان». آب و هوای بی بی سی شرکت پخش بریتانیا . 4 جولای 2016. بایگانی شده از نسخه اصلی در 15 مارس 2022 . بازبینی شده در 15 مارس 2022 .
  10. ↑ «سیروس – انواع». اطلس بین المللی ابر بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 23 فوریه 2022 .
  11. ↑ «مهره‌داران». واژه نامه هواشناسی . انجمن هواشناسی آمریکا بایگانی شده از نسخه اصلی در 17 مارس 2022 . بازبینی شده در 17 مارس 2022 .
  12. ↑ «دوپلیکاتوس». واژه نامه هواشناسی . انجمن هواشناسی آمریکا بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 17 مارس 2022 .
  13. ↑ "ابرهای سیروس: نازک و تیز". انواع ابر گروه علوم جوی در دانشگاه ایلینوی. بایگانی شده از نسخه اصلی در 25 نوامبر 2010 . بازیابی شده در 29 ژانویه 2011 .
  14. ^ ab Heymsfield و همکاران. 2017، ص. 2.4
  15. ^ گاسپارینی و همکاران. 2018، ص. 1987
  16. ^ گاسپارینی و همکاران. 2018، ص. 1985
  17. ^ abcd "منشا سیروس: مرتفع ترین ابرهای زمین دارای هسته غبارآلود هستند". تحقیقات NOAA . اداره ملی اقیانوسی و هوافضا 9 مه 2013. بایگانی شده از نسخه اصلی در 21 مه 2022 . بازبینی شده در 17 مارس 2022 .
  18. ^ ab Dowling & Radke 1990, p. 973
  19. ^ abcde Audubon 2000, p. 447
  20. ↑ پالمر، چاد (16 اکتبر 2005). "ابرهای سیروس". USA Today . بایگانی شده از نسخه اصلی در 8 نوامبر 2008 . بازبینی شده در 13 سپتامبر 2008 .
  21. ↑ «کاووم». اطلس بین المللی ابر سازمان جهانی هواشناسی . بازبینی شده در 26 سپتامبر 2022 .
  22. ^ ab Dowling & Radke 1990, p. 977
  23. ^ داولینگ و رادکه 1990، ص. 974
  24. ^ ab "A Cirrus Arc". رصدخانه زمین ناسا . سازمان ملی هوانوردی و فضایی. 28 نوامبر 2019. بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 مارس 2022 . بازبینی شده در 18 مارس 2022 .
  25. ^ ولف و همکاران 2020، ص. 1
  26. ↑ Cziczo، Daniel (1 اکتبر 2020). "درکی بهتر از نحوه تشکیل ابرهای سیروس". دانشگاه پردو بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 14 مارس 2022 .
  27. ^ abc "تشخیص ابر سیروس" (PDF) . آموزش محصولات ماهواره ای . ناسا (NexSat). ص 2، 3، و 5. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 3 آوریل 2019 . بازیابی شده در 29 ژانویه 2011 .
  28. ↑ «ساختار طوفان گرمسیری». NWS JetStream . اداره ملی اقیانوسی و جوی بایگانی شده از نسخه اصلی در 16 نوامبر 2021 . بازبینی شده در 18 مارس 2022 .
  29. ↑ "Tropical Cyclone SSMI – آموزش ترکیبی". نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا . بایگانی شده از نسخه اصلی در 4 دسامبر 2010 . بازبینی شده در 18 فوریه 2011 .
  30. ^ لیدولف 1985، ص. 122
  31. ^ ab Grenci & Nese 2001, p. 212
  32. ↑ «رعد و برق شبیه‌سازی‌شده توسط رایانه با ابرهای یخی، بینش‌هایی را برای مدل‌های رایانه‌ای نسل بعدی نشان می‌دهد». نکات برجسته تحقیقاتی بخش علوم جو و تغییرات جهانی . آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام دسامبر 2009. ص. 42. بایگانی شده از نسخه اصلی در 14 مه 2011 . بازیابی شده در 30 ژانویه 2011 .
  33. ↑ Grenci & Nese 2001, p. 213
  34. ^ ab McGraw-Hill Editorial Staff 2005, p. 2
  35. ^ ab Cook-Anderson، Gretchen; رینک، کریس؛ کول، جولیا (27 آوریل 2004). "ابرهای ناشی از اگزوز هواپیما ممکن است آب و هوای ایالات متحده را گرم کند". سازمان ملی هوانوردی و فضایی . بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 مه 2011 . بازبینی شده در 24 ژوئن 2011 .
  36. ^ مینیس و همکاران 2004، ص. 1671
  37. ↑ Batan 1974, p. 74
  38. ^ ab Whiteman 2000, p. 84
  39. ↑ مرکز توفان اقیانوس آرام مرکزی (23 ژوئیه 2006). "مشاهدات طوفان گرمسیری". اداره ملی اقیانوسی و جوی بایگانی شده از نسخه اصلی در 22 مارس 2017 . بازیابی شده در 5 مه 2008 .
  40. ^ Sheets 1990, p. 190
  41. ↑ «پدر طوفان». Cable News Network, Inc. 11 مارس 1998. بایگانی شده از نسخه اصلی در 25 جولای 2011 . بازبینی شده در 22 فوریه 2011 .
  42. ^ لولی و همکاران 2017، بخش 3
  43. ↑ فرانک 2003، صفحات 557-574
  44. ^ استفنز و همکاران 1990، ص. 1742
  45. ^ لیو 1986، ص. 1191
  46. ↑ «گرمایش جهانی: مقالات ویژه». رصدخانه زمین . سازمان ملی هوانوردی و فضایی. 3 ژوئن 2010. بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 مه 2020 . بازبینی شده در 16 اکتبر 2012 .
  47. ↑ «اقلیم شناسی ابری». برنامه بین المللی اقلیم شناسی ابری ماهواره ای سازمان ملی هوانوردی و فضایی. بایگانی شده از نسخه اصلی در 30 ژانویه 2020 . بازبینی شده در 12 جولای 2011 .
  48. ^ فورستر و همکاران 2021، 7:66، بخش 7.4.2.4.2.
  49. ↑ کرچر، برند (2018). "تشکیل و نیروی تابشی سیروس contrail". ارتباطات طبیعت . 9 (1): 1824. Bibcode :2018NatCo...9.1824K. doi :10.1038/s41467-018-04068-0. ISSN  2041-1723. PMC 5940853 . PMID  29739923. 
  50. ^ لی و همکاران 2021، 4:89، بخش 4.6.3.3.
  51. ^ داولینگ و رادکه 1990، ص. 971
  52. ^ ab Dowling & Radke 1990, p. 972
  53. ↑ «تجزیه و تحلیل ذرات با طیف‌سنجی جرمی لیزری (PALMS)». برنامه علمی هوابرد ناسا . سازمان ملی هوانوردی و فضایی. بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 18 مارس 2022 .
  54. ↑ "خواص و فرآیندهای آئروسل: ابزار: PALMS". آزمایشگاه علوم شیمی NOAA . اداره ملی اقیانوسی و جوی بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 18 مارس 2022 .
  55. ^ abcd McGraw-Hill Editorial Staff 2005, p. 1
  56. ^ abc Krämer et al. 2009، ص. 3516.
  57. ^ کرامر و همکاران 2009، ص. 3505.
  58. ^ کرامر و همکاران 2009، ص. 3517.
  59. ^ ab Diedenhoven 2014، ص. 475
  60. ↑ گیلمن، ویکتوریا (19 ژوئن 2006). "عکس در اخبار: "رنگین کمان" کمیاب بر فراز آیداهو مشاهده شد". اخبار نشنال جئوگرافیک بایگانی شده از نسخه اصلی در 7 ژانویه 2007 . بازیابی شده در 30 ژانویه 2011 .
  61. ↑ «رنگین کمان آتش». اخبار و رویدادها گروه زمین شناسی دانشگاه شهر سانتا باربارا. 29 آگوست 2009. بایگانی شده از نسخه اصلی در 12 مه 2011 . بازیابی شده در 31 ژانویه 2011 .
  62. ↑ «قوس افقی محیطی». اطلس بین المللی ابر سازمان جهانی هواشناسی بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 مه 2022 . بازبینی شده در 15 مارس 2022 .
  63. ↑ «شکوه اسرارآمیز». رصدخانه هنگ کنگ بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 آوریل 2012 . بازبینی شده در 27 ژوئن 2011 .
  64. ^ ساسن و همکاران 1998، ص. 1433
  65. ^ abc "طبقه بندی ابرها". سازمان جهانی هواشناسی . 18 ژانویه 2017. بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 دسامبر 2023 . بازبینی شده در 14 مارس 2022 .
  66. ^ abc Hubbard 2000, p. 340
  67. ↑ "Cirriform – واژه نامه هواشناسی". انجمن هواشناسی آمریکا بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 فوریه 2022 . بازبینی شده در 23 فوریه 2022 .
  68. ↑ کویرمر، جیم (2011). "بوتیک ابر برنامه هواشناسی ایالت پلیموث". دانشگاه ایالتی پلیموث بایگانی شده از نسخه اصلی در 10 مه 2009 . بازبینی شده در 2 آوریل 2012 .
  69. ^ میازاکی و همکاران. 2001، ص. 364
  70. ^ پارونگو 1995، ص. 251
  71. ^ abcd "نام‌ها، شکل‌ها و ارتفاعات رایج ابرها" (PDF) . موسسه فناوری جورجیا ص 2، 10-13. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 12 مه 2011 . بازبینی شده در 12 فوریه 2011 .
  72. ^ ab Audubon 2000, p. 448
  73. ^ پارونگو 1995، ص. 252
  74. ^ آب پارونگو 1995، ص. 254
  75. ^ روز 2005، ص. 56
  76. ^ پارونگو 1995، ص. 256
  77. ^ ab Ahrens 2006، ص. 120
  78. ^ همیلتون 2007، ص. 24
  79. ↑ «ابرها در افق مریخ حرکت می کنند». عکس های ققنوس . سازمان ملی هوانوردی و فضایی . 19 سپتامبر 2008. بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 ژوئن 2016 . بازبینی شده در 15 آوریل 2011 .
  80. ↑ تامپسون، آندریا (2 ژوئیه 2009). "ابرهای مریخی چگونه بارش برف ایجاد می کنند". Space.com​ NBC News . بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 سپتامبر 2020 . بازبینی شده در 15 آوریل 2011 .
  81. ^ وایت وی و همکاران 2009، صفحات 68-70
  82. ↑ فیلیپس، تونی (20 مه 2010). "راز بزرگ: مشتری یک راه راه را از دست می دهد". تیتر اخبار ناسا – 2010 . سازمان ملی هوانوردی و فضایی . بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 آوریل 2011 . بازبینی شده در 15 آوریل 2011 .
  83. ^ دوگرتی و اسپوزیتو 2009، ص. 118
  84. ↑ «سورپرایز پنهان در دود تایتان: ابرهای سیروس مانند». اخبار ماموریت . سازمان ملی هوانوردی و فضایی . 3 فوریه 2011. بایگانی شده از نسخه اصلی در 16 آوریل 2011 . بازبینی شده در 16 آوریل 2011 .
  85. ↑ «اورانوس». اسکولاستیک. بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 سپتامبر 2011 . بازبینی شده در 16 آوریل 2011 .
  86. ↑ Ahrens 2006، ص. 12
  87. ↑ تیم علمی پلانک (2005). پلانک: برنامه علمی (کتاب آبی) (PDF) . آژانس فضایی اروپا صص 123-124. ESA-SCI (2005)-1 V2. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 31 اکتبر 2013 . بازیابی شده در 8 جولای 2009 .
  88. ↑ کوپلیس 2010، ص. 368

کتابشناسی

در ویکی‌انبار رسانه‌هایی مربوط به ابرهای سیروس وجود دارد .