رايم آيس

الصقيع الشديد على الشجرة
تشكل الجليد المتراكم بفعل الرياح على قمة الصليب في فرونالبستوك

الجليد المتجمد هو شكل صلب من أشكال الترسيب الجوي ، وهو نوع معين من الجليد يتكون عندما تتجمد قطرات الماء فائقة التبريد على الأسطح. [ 1 ] يوجد في الغلاف الجوي ثلاثة أنواع أساسية من الجليد المتجمد:

  • يتشكل الصقيع الناعم عندما يتجمد الماء فائق التبريد في ظل ظروف رياح هادئة. وهو ذو لون حليبي وبلوري، مثل السكر، ويشبه الصقيع الأبيض . [ 2 ] [ 3 ]
  • يتشكل الصقيع الصلب نتيجة التجمد السريع للماء فائق التبريد في ظل ظروف رياح معتدلة على الأقل. تتجمد القطرات بشكل فردي تقريبًا، تاركةً فجوات هوائية. [ 4 ] [ 3 ]
  • يتشكل الجليد الشفاف من خلال التجميد البطيء للماء فائق التبريد. يتميز الجليد الشفاف عادةً بشفافيته وتجانسه. أما بنيته غير المتبلورة والكثيفة فتجعله لزجًا.

الجليد الناعم والصلب أقل كثافة من الجليد الشفاف وأقل التصاقًا، وبالتالي يُسببان ضررًا أقل عمومًا. أما الجليد المتجمد فيشبه الجليد الشفاف في مظهره، ولكنه ينتج عن عملية مختلفة تمامًا، تحدث أثناء المطر المتجمد أو الرذاذ .

يتشكل الجليد المتجمد أيضًا عندما يتكون الجليد على سطح الطائرة ، وخاصة على الحواف الأمامية وأسطح التحكم، أثناء تحليقها عبر سحابة من قطرات الماء السائلة فائقة التبريد. يُعد الجليد المتجمد الأقل كثافة، بينما يكون الجليد اللبني متوسط ​​الكثافة، أما الجليد الشفاف فهو الأكثر كثافة. يمكن لجميع أنواع الجليد أن تُضعف قوة الرفع، وقد يكون لها تأثير كارثي على الطائرة أثناء تحليقها. تعود هذه الآثار الخطيرة إلى قدرة الجليد على تعطيل تدفق الهواء، وزيادة الوزن، وزيادة مقاومة الهواء. يُعد الجليد المتكون على المراوح أو مداخل المحرك خطيرًا بشكل خاص، حيث يمكن أن يُسبب اهتزازات شديدة و/أو أضرارًا إذا تم ابتلاعه. [ 5 ]

القيثارة القوية

الصقيع الشديد على الأشجار في الغابة السوداء بألمانيا

الصقيع الصلب هو جليد أبيض يتشكل عندما تتجمد قطرات الماء في الضباب على الأسطح الخارجية للأجسام. ويُشاهد غالبًا على الأشجار فوق قمم الجبال والتلال في فصل الشتاء، عندما تتسبب السحب المنخفضة في تشكل الضباب المتجمد . يتجمد هذا الضباب على الجانب المواجه للرياح من أغصان الأشجار أو المباني أو أي أجسام صلبة أخرى، وعادةً ما يكون ذلك مصحوبًا بسرعات رياح عالية ودرجات حرارة هواء تتراوح بين -2 و-10 درجة مئوية (28 و14 درجة فهرنهايت) . [ 6 ]  

صفات

تُعدّ طبقات الصقيع الصلبة أكثر صعوبة في الإزالة. فهي تتخذ شكلاً يشبه المشط، حيث تتوازى خطوط المادة مع اتجاه الرياح. وهذا يختلف عن الصقيع الناعم ، الذي يبدو ريشياً أو شائكاً، أو الجليد الصافي ، الذي يبدو متجانساً وشفافاً.

غالباً ما يضطر العلماء في الأماكن ذات الظروف الجوية القاسية، مثل جبل واشنطن في نيو هامبشاير ، إلى كسر كتل ضخمة من الصقيع المتجمد من معدات الأرصاد الجوية من أجل الحفاظ على تشغيل أجهزة قياس سرعة الرياح وغيرها من أدوات القياس.

تكوّن على بلورات الثلج

صورة مجهرية إلكترونية لجليد الصقيع على طرفي ندفة ثلجية "مغطاة بعمود"

في ظل ظروف جوية محددة، قد تصطدم بلورات الثلج المتشكلة والهابطة بقطرات السحب فائقة التبريد وتمر عبرها. هذه القطرات، التي يبلغ قطرها حوالي 10 ميكرومتر ، يمكن أن تبقى غير متجمدة حتى درجات حرارة تقارب -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت). يؤدي التلامس بين بلورة الثلج والقطرات فائقة التبريد إلى تجمد القطرات السائلة على سطح البلورات. تُعرف عملية نمو البلورات هذه بالتراكم . تُسمى البلورات التي تظهر عليها قطرات متجمدة على أسطحها بالبلورات المتجمدة. عندما تستمر هذه العملية إلى الحد الذي يصبح فيه شكل بلورة الثلج الأصلية غير قابل للتمييز، تُسمى البلورة الناتجة بالبرد الناعم . [ 7 ]

يصعب تمييز القطرات المتجمدة على سطح البلورات المتجمدة، كما يصعب تسجيل تضاريس جزيئات البرد باستخدام مجهر ذي طول موجي مرئي نظرًا لمحدودية دقة الجهاز وعمق مجاله. مع ذلك، تُظهر ملاحظات بلورات الثلج باستخدام مجهر المسح الإلكتروني ذي درجة الحرارة المنخفضة (LT-SEM) بوضوح قطرات سحابية يصل قياسها إلى 50 ميكرومترًا على سطح البلورات. وقد لوحظ التجمد على جميع الأشكال الأربعة الأساسية لبلورات الثلج، بما في ذلك الصفائح، والتفرعات الشجرية، والأعمدة، والإبر. ومع استمرار عملية التجمد، تحجب كتلة قطرات السحاب المتجمدة والمتراكمة هوية بلورة الثلج الأصلية، مما يؤدي إلى ظهور جزيئات البرد . [ 7 ]

قافية ناعمة

قافية ناعمة
قافية ناعمة

الصقيع الناعم هو ترسب جليدي أبيض يتشكل عندما تتجمد قطرات الماء في الضباب الخفيف أو الرذاذ على الأسطح الخارجية للأجسام أثناء هدوء الرياح أو هدوئها. وعادةً ما يتجمد الضباب على الجانب المواجه للرياح من الأجسام الصلبة، وخاصةً تلك التي تشبه أغصان الأشجار والأسلاك. [ 2 ]

يشبه الصقيع الناعم في مظهره الصقيع الأسود ؛ ولكن بينما يتشكل الصقيع الناعم من تكثف البخار أولًا إلى قطرات سائلة (من الضباب أو الرذاذ أو السحاب) ثم التصاقه بسطح ما، يتشكل الصقيع الأسود من الترسيب المباشر لبخار الماء على الجليد الصلب. [ 2 ] وتُشبه طبقة الصقيع الأسود الكثيفة، والتي تُسمى الصقيع الأبيض ، الصقيع الناعم في مظهرها، ولكن عملية تشكلها مختلفة؛ إذ تحدث عندما لا يكون هناك ضباب، ولكن مع مستويات عالية جدًا من الرطوبة النسبية للهواء (أكثر من 90%) ودرجات حرارة أقل من -8 درجة مئوية (18 درجة فهرنهايت) . [ 8 ]  

تظهر تشكيلات الصقيع الناعم على شكل إبر وحراشف جليدية بيضاء رفيعة. هذه الإبر هشة ويمكن هزها بسهولة وإزالتها. [ 2 ] تشمل العوامل التي تُفضّل تكوّن الصقيع الناعم: صغر حجم القطرات، وبطء تراكم الماء السائل، وارتفاع درجة التبريد الفائق، وسرعة تبديد حرارة الانصهار الكامنة. [ 2 ] في المقابل، تُفضّل الظروف المعاكسة تكوّن الجليد ذي الكثافة الأعلى، مثل الصقيع الصلب المذكور سابقًا أو الجليد الشفاف .

انظر أيضاً

مراجع

  1. المنظمة العالمية للأرصاد الجوية. "الصقيع" . أطلس السحب الدولي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2025 .
  2. 1 2 3 4 5 "ما هو الصقيع الناعم؟" . Earth.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2025 .
  3. 1 2 L، ماشيل (15 مارس 2018). "ما هو الصقيع الصلب والصقيع اللين؟" . WeatherEgg® . تم الاسترجاع في 25 فبراير 2025 .
  4. "ما هو الصقيع الشديد؟" . Earth.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2025 .
  5. "مخاطر التجلد" . www.weather.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2025 .
  6. المنظمة العالمية للأرصاد الجوية. "الصقيع الشديد" . أطلس السحب الدولي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2025 .
  7. 1 2 رايم وغروبل ، وحدة المجهر الإلكتروني، مركز بيلتسفيل للأبحاث الزراعية، وزارة الزراعة الأمريكية، مؤرشف من الأصل في 1 مايو 2012 ، تم استرجاعه في 25 أغسطس 2012
  8. "ما هو الصقيع الجليدي الأبيض؟" . Earth.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31-05-2026 .

المجال العام تتضمن هذه المقالة مواد متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لحكومة الولايات المتحدة .