Font size increaseFont size decrease

دراسة تبحث في دور قوة الجذب الكهربائي الساكن (الإلكتروستاتيكي) بين القطرات في تكوين المطر

تلعب جزيئات الهباء الجوي دورًا رئيساً في الفيزياء الدقيقة لتكوين السحب وبالتالي في عملية هطول الأمطار. وفي السحب الدافئة، تبدأ عملية هطول الأمطار من خلال تكون قطيرات السحب على  أنوية من الهباء الجوي. وتشير نتائج العديد من الدراسات البحثية إلى قابلية إطلاق الشحنات الكهربائية على هذه الأنوية (الهباء الجوي) لتحفيز السحب على الهطول.

ويمكن لهذه الأساليب أن تساعد دولًا مثل دولة الإمارات على الحد من مخاطر شح المياه نظرًا لتواجد مستويات عالية من الغبار وجزيئات الهباء الجوي في غلافها الجوي بسبب مناخها الجاف. وللوصول إلى فهم شامل لدور عوامل الجذب الكهرباء الساكنة (الكهرستاتيكية) بين القطرات في عمليات تكوين المطر، أجرى البروفيسور جايلز هاريسون، أستاذ فيزياء الغلاف الجوي في قسم الأرصاد الجوية بجامعة ريدينغ في المملكة المتحدة والحاصل على منحة الدورة الثانية لبرنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار، دراسة بحثية حول تأثير الشحنات على سلوك القطرات والهباء الجوي من خلال نمذجة العملية كهربائياً، كونها من المجالات الموصلة للشحنات الكهربائية.

ويعتبر التفاعل الكهربائي الساكن بين مجالين مشحونين عملية معقدة جداً، وتتطلب حدوث سلسلة هائلة من التفاعلات بين الشحنات. وتصبح المجالات الموصلة قريبة جداً من الواقع عند معالجة قطرات السحب لأنها تبسط مشكلة تفاعلها الكهروستاتيكي إلى حد كبير وذلك مقارنة بالتفاعل بين المجالات العازلة.

وتكشف هذه الدراسة أنه بصرف النظر عن ​​قطبية شحنة القطرات المتوسطة، فإن تباين الشحنات عبر القطرات يؤدي إلى المتوسط الصافي ​للجذب بين القطرات، الأمر الذي له دلالات هامةتساهم في تعميق فهمنا لدور التأثيرات الكهربائية في عمليات تكوين المطر الدافئ أو تجمع الهباء الجوي.

 

كما توصلت الدراسة إلى أن التقاط القطرات للشحنات الموجودة بكثرة في الغلاف الجوي يضمن انجذاب القطرات بعضها لبعض في مجالات متقاربة، بغض النظر عن أي تناقص في الشحنات، وذلك لأن التأثير المتوسط ​​لتقلبات الشحنات المتذبذبة، يؤدي دائماً إلى عملية التجاذب، وبالتالي فإن القطيرات المائية في السحاب تتطور ويكبر حجمها لتصبح قطرات مطرية، وبالتالي تكون أسرع من الحالة العادية.

لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.2021.0714