אנשים רבים אוהבים לשאול, למה תמיד יורד עליי גשם? יש כאלה שירצו לדעת למה יורד כל כך הרבה גשם כשהם עצובים, כשמתחשק להם לצאת, או רק כשהם מחליטים לרוץ או לקחת את חיית המחמד שלהם לטיול. אין תשובות קלות לשאלות הסובייקטיביות הללו שניתן לטעון. עם זאת, אם ישאלו 'למה יורד גשם', התשובה תהיה הרבה יותר פשוטה.
בתור התחלה, גשם הוא משקעים נוזליים, בניגוד לסוגים שאינם נוזליים (כגון שלג, ברד וגשם). זה מתחיל באידוי מים ליד פני כדור הארץ, בצורה של נהרות, אגמים, אוקיינוסים או מי תהום, בתנאי שיש טמפרטורות אטמוספריות מעל נקודת ההיתוך של המים (0°C). לאחר מכן, התעבות של אדי מים אטמוספריים לטיפות מים כבדות מספיק כדי ליפול, ולעתים קרובות עולות אותם אל פני השטח.
משקעים הם גם מרכיב מרכזי במחזור ההידרולוגי - aka. ' מחזור מים '. זהו המונח המשמש לתיאור תנועה מתמשכת של מים על פני כדור הארץ, מעל ומתחתיו, והוא אחראי להפקדת רוב המים המתוקים על פני כדור הארץ. גשם מתרחש כאשר מתרחשים שני תהליכים בסיסיים: רוויה והתלכדות.
תרשים של מחזור המים. קרדיט: NASA Precipitation Education
רִוּוּי:
תהליך זה מתרחש כאשר לחות 'בלתי נראית' באוויר (אדי מים) נאלצת להתעבות על חלקיקים מיקרוסקופיים (כלומר אבקה ואבק) כדי ליצור טיפות זעירות 'גלויות'. כמות הלחות באוויר מדווחת בדרך כלל גם כלחות יחסית; שהוא האחוז מכלל אדי המים שאוויר יכול להחזיק בטמפרטורת אוויר מסוימת.
כמה אדי מים יכולה חבילת אוויר להכיל לפני שהיא הופכת לרוויה (100% לחות יחסית) ומתהווה לענן (קבוצה של חלקיקי מים וקרח גלויים וזעירים התלויים מעל פני כדור הארץ) תלויה בטמפרטורה שלה. אוויר חם יותר יכול להכיל יותר אדי מים מאשר אוויר קריר יותר לפני שהוא הופך לרווי.
הִתקַבְּצוּת:
עיבוי מתרחש כאשר האוויר מתקרר לטמפרטורת 'נקודת הטל' שלו - הנקודה שבה הוא הופך לרווי. התלכדות מתרחשת כאשר טיפות מים מתמזגות ליצירת טיפות מים גדולות יותר (או כאשר טיפות מים קופאות על גבי גביש קרח) שהיא בדרך כלל תוצאה של מערבולת אוויר המאלצת להתרחש התנגשויות.
כאשר טיפות המים הגדולות יותר יורדות, ההתלכדות נמשכת, כך שהטיפות הופכות כבדות מספיק כדי להתגבר על התנגדות האוויר ויורדות כגשם. גשם הוא המקור העיקרי למים מתוקים ברוב אזורי העולם, ומספק תנאים מתאימים למערכות אקולוגיות מגוונות, כמו גם מים לתחנות כוח הידרואלקטריות והשקיית גידולים.
תמונה שהתקבלה על ידי מצפה כדור הארץ של האוקיינוס והעננים הנוצצים בשמש. קרדיט: נאס'א
מדידה:
כמות הגשם נמדדת באמצעות שימוש במדדי גשם. מדדים אלה מורכבים בדרך כלל משני צילינדרים, אחד בתוך השני, שמתמלאים במים. הגליל הפנימי מתמלא ראשון, כאשר הצפת נכנסת לגליל החיצוני. לאחר מילוי הגליל הפנימי, הוא מתרוקן ולאחר מכן מתמלא בכמות הגשמים שנותרה בגליל החיצוני, ומייצר הערכה כוללת במילימטרים או אינצ'ים.
סוגים אחרים של מדדים כוללים את מד הטריזים הפופולרי, מד הגשם של הדלי המתהפך ומד הגשם שקילה. האפשרות הזולה ביותר היא צילינדר פשוט עם מקל מדידה, בתנאי שהגליל ישר ומקל המדידה מדויק. כל אחד מהמדדים הללו יכול להתבצע בבית, עם הסוג הנכון של הידע.
כמויות המשקעים מוערכות גם באופן אקטיבי על ידי מכ'ם מזג אוויר, ובאופן פסיבי על ידי לווייני מזג אוויר. דוגמאות של האחרונים כוללים את משימת מדידת גשמים טרופית לוויין (TRMM) - משימה משותפת שנערכה על ידי נאס'א וסוכנות החלל היפנית לניטור משקעים באזורים הטרופיים - ושל נאס'א מדידת משקעים גלובלית (GPM).
שתי המשימות הללו משתמשות בחיישני מיקרוגל כדי ליצור הערכות משקעים. נתוני משקעים שנתיים נאספים ומפוקחים על ידי מצפה כדור הארץ של נאס'א (NEO), היוצרת מפות מפורטות של דפוסי מזג אוויר גלובליים (כמו גם חימום וגורמים מטאורולוגיים אחרים).
מפה תלת-ממדית של הציקלון החוץ-טרופי שנצפתה מול חופי יפן ב-10 במרץ 2014, על ידי מכ'ם המשקעים הדו-תדרים של GPM. הצבעים מצביעים על עוצמת הגשם. קרדיט: JAXA/NASA
שינוי אקלים:
שינויי אקלים אנתרופוצנטריים , הכוללת את ההתחממות הגלובלית, גורמת גם לשינויים בדפוסי המשקעים העולמיים. זאת בשל העובדה שהעלייה בפליטת הפחמן הדו חמצני הובילה לעלייה בטמפרטורות שנתיות ברחבי הגלובוס, מה שהוביל ליותר אידוי ומשקעים ולאירועי מזג אוויר קיצוניים יותר.
בקווי הרוחב מצפון ל-30°, כמות המשקעים עלתה במהלך המאה האחרונה, תוך ירידה דומה באזורים הטרופיים מאז שנות ה-70. ולמרות שלא היה שינוי עקבי בקנה מידה עולמי, הבולטות שונות אזוריות. לדוגמה, החלקים המזרחיים של צפון ודרום אמריקה, צפון אירופה וצפון ומרכז אסיה הפכו לחים יותר.
אזורים אחרים, כמו הסאהל (בין מדבר סהרה לסוואנה הסודנית), הים התיכון, דרום אפריקה וחלקים מדרום אסיה הפכו יבשים יותר. כמו כן, חלה עלייה הן במספר סופות הגשמים הכבדות והן בבצורת באזורים רבים במאה האחרונה. באזורים הטרופיים והסובטרופיים חלה עלייה גם בשכיחות הבצורת מאז שנות ה-70.
גשם על כוכבי לכת אחרים:
למרות מה שאתה עשוי לחשוב, כדור הארץ אינו הכוכב היחיד שבו מתרחש גשם. בגופים אחרים במערכת השמש מתרחשים משקעים נוזליים, אם כי לעיתים רחוקות הם מערבים מים. למעשה, באנו , גשם מתרחש באופן קבוע, פרט לכך שהוא כרוך בחומצה גופרתית!
גשם חומצי זה נוצר גבוה באטמוספירה, שם מהירויות הרוח מגיעות ל-360 קילומטרים לשעה (224 מייל לשעה). עם זאת, ברגע שהטיפות מגיעות לאטמוספירה התחתונה, הן מתאדות בגלל החום הקיצוני - מעל 460 מעלות צלזיוס או 860 מעלות פרנהייט. לפיכך, הגשם לעולם לא מגיע לפני השטח, שהוא יבש ומומס במיוחד.
על הירח טיטאן של שבתאי, גשם לובש צורה של מתאן . כראיה שסופקה על ידי ה קאסיני-הויגנס המשימה ציינה, לירח יש מחזור הידרולוגי פעיל. אלא ש-Titan's כולל פחמימנים נוזליים במקום מים. כחלק ממחזור זה, מתאן נוזלי מתאדה על פני השטח, מצטבר באטמוספרה, ולאחר מכן חוזר אל פני השטח כגשמים עונתיים.
אבל זה נהיה יותר מוזר! לדוגמה, בשנים האחרונות, מדענים השיגו עדויות ניסיוניות המצביעות על כך שיופיטר ושבתאי עשויים לחוות גשם הליום נוזלי . בשל תנאי הלחץ הקיצוניים הקיימים בתוך ענקיות הגז, גזים אלו נדחסים עד לנקודה שבה הם מקבלים צורה נוזלית.
ואז יש את מה שמכונה 'גשם יהלומים', שהשערה קיימת על כל ענקיות הגז. בעיקרו של דבר, יופיטר, שבתאי , אורנוס ונפטון לכולם יש מתאן בפנים שלהם. בשל תנאי הלחץ הקיצוניים, פחמימנים אלו נדחסים עד לנקודה שבה מאמינים שנוצרים יהלומים בפועל. ככזה, גשם יהלומים עשוי להתקיים בענקי הגז/קרח הללו.
אחרון חביב, ישנו המקרה המוזר של ' גשם קורונלי ', המתרחש על השמש. תופעה זו מתרחשת במהלך פליטת מסה עטרה, כאשר הפלזמה מתקררת לאחר שנפלטה ונופלת חזרה לפני השטח. לפעמים, טיפות הפלזמה הללו מייצרות 'נתזים' היכן שהן פוגעות. ובמקום ליפול ישר למטה, נראה שגשם הפלזמה עוקב אחר הנתיב של קווי השדה המגנטי הבלתי נראים של השמש.
כאן על כדור הארץ, הגשם לובש צורה של מים, והוא חלק מהותי מהמחזור ההידרולוגי שלנו. בעולמות אחרים, הגשם יכול ללבוש צורה אחרת, אך עדיין תופס אותו מקום במחזוריות הפלנטה. בגלל הטמפרטורות המשתנות, הרוויה והתלכדות, מה שעולה למעלה (בצורת אדים) חייב לרדת בסופו של דבר.
כתבנו מאמרים רבים על גשם עבור היקום היום. הנה מהם ענני קומולונימבוס? , מהו המקום הרטוב ביותר על פני כדור הארץ? , מהי חזית חמה? , עדות לגשם על מאדים , ו גשם נדיר על טיטאן; פעם ב-1,000 שנים .
אם תרצה מידע נוסף על גשם, בדוק דף הבית של כדור הארץ גלוי . והנה קישור ל מצפה כדור הארץ של נאס'א .
הקלטנו גם פרק של אסטרונומיה על כדור הארץ. תקשיב כאן, פרק 51: כדור הארץ .
מקורות: