עננים ותהליכי יצירת משקעים מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית צירקולציה – תנועה מעגלית החוזרת על עצמה כל עוד קיים הגורם אשר יצר אותה . המרחק האנכי בין המשטחים האיזובריים.

Download Report

Transcript עננים ותהליכי יצירת משקעים מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית צירקולציה – תנועה מעגלית החוזרת על עצמה כל עוד קיים הגורם אשר יצר אותה . המרחק האנכי בין המשטחים האיזובריים.

Slide 1

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 2

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 3

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 4

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 5

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 6

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 7

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 8

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 9

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 10

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 11

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 12

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 13

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 14

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 15

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 16

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 17

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 18

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 19

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 20

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 21

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 22

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 23

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 24

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 25

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 26

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 27

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 28

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 29

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 30

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 31

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 32

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 33

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬


Slide 34

‫עננים‬
‫ותהליכי יצירת משקעים‬

‫מנגנון היווצרות הצירקולציה התרמית‬
‫צירקולציה – תנועה מעגלית‬
‫החוזרת על עצמה כל עוד קיים‬
‫הגורם אשר יצר אותה‪.‬‬

‫המרחק האנכי בין המשטחים‬
‫האיזובריים תלוי בטמפ'‬
‫הממוצעת של השכבה‪.‬‬
‫בצד החם האוויר עולה בשל כח‬
‫העילוי‪.‬‬
‫הלחץ בגובה בו הגיע האוויר‬
‫גבוה יותר מהלחץ מעל האוויר‬
‫הקר ולכן יזרום לשם בשל כח‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬

‫משטחים‬
‫איזובריי‬
‫ם‬

‫‪ 1‬ק"מ‬

‫‪ 0‬ק"מ‬

‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬
‫‪1‬‬
‫ק"מ‬

‫‪0‬‬
‫ק"מ‬

‫חימו‬
‫ם‬

‫ח‬
‫ם‬

‫קירור‬

‫קר‬

‫צירקולציה בשל הפרשי טמפ' בין ים ליבשה‪:‬‬
‫בריזת ים‪/‬יבשה‬
‫בשעות הבוקר והערב‪ ,‬הטמפ' בים וביבשה שוות‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫משטחי לחץ מקבילים ‪ ‬גרדיאנט לחץ אופקי = ‪  0‬אין רוח‬

‫התפתחות בריזת‬
‫ים בשעות היום‬
‫החמות‬
‫• טמפרטורת היבשה גבוהה‬
‫מטמפרטורת הים‪.‬‬
‫• מעל האזור החם הלחץ מפלס‬
‫גובה מסוים גבוה יותר מהלחץ‬
‫באותו הגובה מעל האוויר‬
‫הקר‪.‬‬
‫•מעל האזור הקר נערם אוויר‬
‫קר וכבד השוקע כלפי מטה‪.‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪29 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫הפרש הטמפרטורות ים ‪ /‬יבשה מקסימלי בשעות הצהריים ולכן אז מתקיימת שיא הבריזה הימית‬

‫התפתחות בריזה‬
‫יבשתית בשעות‬
‫הלילה‬
‫• ההתקררות הקרינתית של‬
‫האוויר מעל הים איטית‬
‫יותר ולכן בו‪-‬זמנית האוויר‬
‫מעל הים חם יותר מזה שעל‬
‫היבשה‪.‬‬
‫הפרש הטמפ' ים‪-‬יבשה קטן‬
‫יותר‬
‫‪‬‬
‫בריזה יבשתית חלשה יותר‬
‫מורגשת יותר בחורף‬
‫(לילה ארוך)‬

‫‪13 C‬‬

‫‪13 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫‪18 C‬‬

‫צירקולציה בשל הבדל טמפ'‬
‫בין תחתית העמק לראשי המדרונות‬
‫ביום בשמש גבוהה‪ ,‬קרינת השמש האנכית מתרכזת בתחתית המדרונות‬
‫המישוריים‪ ,‬האוויר החם והקל יעלה מהעמקים לראשי ההרים‪.‬‬

‫בלילה ראשי המדרונות מאבדים‬
‫יותר קרינת ‪ IR‬מבסיס העמק‬
‫ולכן מתקררים יותר‪ .‬האוויר‬
‫הקר והצפוף גולש לתחתית‬
‫העמק‪.‬‬

‫‪25 C‬‬

‫רוח אנבטית‬
‫חמה‬

‫‪30 C‬‬

‫רוח קטבטית‬
‫קרה‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‪:‬‬
‫חוק שימור המסה או עקרון הרציפות‬
‫במצב זה הרוח מוכתבת‬
‫על ידי שדות הלחץ‪,‬‬
‫הטמפרטורה‪ ,‬וגם‬
‫מתבליט השטח המשנים‬
‫את כיוונה ועוצמתה‪.‬‬
‫כמות האוויר שווה בכל‬
‫מקום‪ ,‬התכנסות קווי‬
‫הזרימה במקום צר גורמת‬
‫להעברת אותה כמות אוויר‬
‫מהמקום המרווח אל הצר‬
‫אך במהירות גדולה יותר !‬
‫קווי הזרימה מתבדרים או מתכנסים עקב אילוץ שמקורו בצורת פני השטח‪.‬‬

‫השפעת טופוגרפיה על הרוח‬
‫אפקט הוואדי‬
‫‪ ‬כיוון הרוח משתנה על‬
‫פי כיוון הוואדי‪.‬‬
‫‪ ‬הרוח מתחזקת‪.‬‬

‫דוגמאות לאפקט התיעול‬
‫מפרץ חיפה‪:‬‬
‫התכנסות הזרימה‬
‫מזרחית בחורף בין הרי‬
‫הגליל התחתון לרכס‬
‫הכרמל‬
‫בקעת הערבה‪:‬‬
‫הרוח הצפ' מע' בקיץ‬
‫מתועלת לצפונית בין‬
‫הרי הנגב להרי אדום‪.‬‬

‫הגדרת ענן‬
‫"ענן" ‪ -‬חלק מהאוויר בו קיימות טיפונות מים ו‪/‬או חלקיקי קרח‬
‫הנראים לעין‪.‬‬
‫הסיבות לדחיפתו של גוש אוויר כלפי מעלה באטמוספרה נותנים את‬
‫אותותיהם בצורת הענן ובתכונותיו‪.‬‬
‫‪ ‬איפיון הענן נקבע לפי צורתו וגובה הופעתו‪.‬‬
‫‪ ‬הענן משמש לאבחון מצב האטמוספירה בזמן ובמקום נתון (מידת אי‬

‫יציבותה‪ ,‬הסיבות לעליית האוויר)‪.‬‬
‫‪ ‬הגובה בו גוש עולה מגיע לרוויה הוא בסיס הענן – רום ההתעבות‬
‫(‪. )Lifting Condensation Level‬‬

‫משקל הענן‬
‫מהו נפחו של ענן גשם בינוני שקוטרו ‪ 3‬ק"מ ועוביו ‪ 4‬ק"מ?‬
‫משקל האויר בענן‪:‬‬
‫‪V = r2 • h = 3.14 • 1.52 • 4 ≈ 28 km3‬‬

‫‪1 km3 = 1000 . 1000 . 1000 m3 = 109 m3‬‬

‫‪1 km = 1000 m‬‬

‫‪1 m3 = 1 kg  28 . 109 m3 = 28 . 109 kg = 28 million tons‬‬

‫משקל הטיפונות בענן‪:‬‬
‫תכולת אדי המים‪ 5 :‬גר'‪/‬ק"ג‪ 140,000  %0.5  .‬טון‬

‫איך הוא לא נופל?‬
‫א‪ .‬מסת האוויר הכוללת ‪ 28 -‬מיליון טונות ומסת המים ‪ 140000‬טון ‪ ,‬כך שהוא אינו כבד‬

‫במונחים אטמוספריים‪.‬‬
‫ב‪ .‬הטיפונות נוצרות באוויר עולה‪ ,‬והוא שמונע את נפילת רובן‪.‬‬

‫מיון סוגי עננים‬
‫מבנה – שכבתי‪ ,‬ערמתי‬
‫הרכב – טיפות מים‪ ,‬גבישי קרח‪ ,‬מעורב‬
‫כמות – הנמדדת בשמיניות‬
‫גובה – הנקבע על פי גובה בסיסו (רום ההתעבות)‬
‫‪ ----------------‬טרופופאוזה‬

‫גבוהים‬
‫‪ 5 ----------------‬ק"מ‬

‫בינוניים‬
‫‪ 2 ----------------‬ק"מ‬

‫נמוכים‬

‫סוגי עננים‬
‫ערמתיים ‪( -‬קומולוס)‬
‫קונווקציה‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫חימום מקומי‬
‫אי יציבות גדולה‬
‫זרמים אנכיים ועלייה מהירה‬
‫הפרש טמפ' גדול עם הסביבה‬
‫תכולת אדי מים גבוהה‬

‫שכבתיים ‪( -‬סטרטוס)‬
‫עליה איטית‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫עלייה איטית (שיפוע מתון של חזית חמה)‬
‫זרמים אנכיים מתונים‬
‫תוחלת חיים ארוכה יותר (מספר שעות עד יממה)‬
‫תכולת אדי מים נמוכה יותר‬

‫סוגים ושמות‬
‫חלוקה לפי אופי העננים‪:‬‬
‫‪ .1‬קומולוס – ענן ערמתי‬
‫‪ .2‬סטרטוס – ענן שכבתי‬
‫‪ .3‬צירוס – ענן דמוי נוצה ומכיל גבישי קרח בלבד‬
‫‪" .4‬נימבו" – עננים מורידי גשם‬
‫‪" .5‬אלטו" – עננים בינוניים (‪ 2-5‬ק"מ)‬
‫‪" .6‬צירו" – עננים גבוהים (מעל ‪ 5‬ק"מ)‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוס‬
‫סטרטוס (‪(St‬‬
‫ענן שכבתי נמוך מאד (מאות מטרים ופחות)‪ ,‬גבולותיו אינם חדים‪.‬‬
‫מופיע בלילות לחים ויציבים (עלול להפוך לערפל) או בקרעים‬
‫מתחת ענני גשם‪ .‬מלווה ראות לקויה‪ .‬עשוי להוריד רסס קל‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬סטרטוקומולוס‬
‫סטרטוקומולוס (‪(Sc‬‬
‫ענן שכבתי בעל התפתחות ערמתית מעטה‪ .‬אפור עם גוונים‬
‫המשתנים בסדירות מסוימת‪ .‬עשוי להוריד רסס או גשם‪.‬‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולוס‬
‫קומולוס (‪(Cu‬‬
‫ענן ערימתי שבסיסו אופקי וכהה‪ ,‬ופסגותיו מעוגלות ומבהיקות בלובנן (ראשי כרוב)‪.‬‬
‫מצוי בגדלים שבין מאות מטרים לבין קילומטר‪ .‬הגדולים שבהם עשויים להוריד גשם‪.‬‬
‫תוחלת חייו כמחצית השעה עד שעות בודדות‪.‬‬

‫פסגת הענן‬

‫בסיס הענן‬

‫עננים נמוכים ‪ -‬קומולונימבוס‬
‫קומולונימבוס (‪- (Cb‬ענן הרעמים‬
‫הענן הערמתי המפותח בטבע‪ .‬פסגותיו מגיעות לטרופופאוזה‪ ,‬נתקלות בה ומתפשטות‬
‫בצורת סדן לבן מגבישי קרח‪ .‬מידותיו ‪ -‬קילומטרים‪ ,‬ומהירות הזרמים האנכיים בו‬
‫עשרות מ\שנ'(!) בענן נוצרות סופות רעמים‪ .‬מוריד מטרות וברד‪ .‬תחת בסיסו קרעי‬
‫קומולוס נמוכים‪ .‬מלווה פרצי רוח‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬נימבוסטרטוס‬
‫נימבוסטרטוס (‪(Ns‬‬
‫ענן שכבתי נרחב (עשרות ק"מ) המכסה בגוון אחיד את השמיים‪.‬‬
‫מוריד גשם או רסס רצוף וממושך‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוסטרטוס‬
‫אלטוסטרטוס (‪ - (As‬שכבתי‬
‫רצועות רכות אפורות או משטח אחיד מבהיק במקצת‪.‬‬
‫השמש נראית דרכו כמו דרך זכוכית מפויחת‪.‬‬
‫עשוי להוריד גשם קל‪ .‬תוחלת חייו‪ :‬מספר שעות עד יממה‪.‬‬

‫עננים בינוניים ‪ -‬אלטוקומולוס‬
‫אלטוקומולוס (‪(Ac‬‬
‫שם קולקטיבי למגוון צורות‬
‫ערמתיות בגבה בינוני‬

‫אלטוקומולוס טורי‪:‬‬

‫אלטוקומולוס מגדלי‪:‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוס‬
‫צירוס (‪(Ci‬‬
‫דמוי סיבים או שערות ומכיל גבישי קרח בלבד‪ .‬לרוב שקוף לשמש ולירח‪.‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוסטרטוס‬
‫צירוסטרטוס (‪ – (Cs‬שכבתי‬
‫סיבי או בעל מראה חלבי‪ ,‬מכסה ברציפות את השמיים‪ .‬שקוף למחצה‪,‬‬
‫יוצר הילה סביב השמש או הירח‪.‬‬

‫‪Cs‬‬

‫‪Cu‬‬

‫עננים גבוהים ‪ -‬צירוקומולוס‬
‫צירוקומולוס (‪(Cc‬‬
‫ענן גלי דמוי כבשים לבן ועדין‬

‫סוגי משקעים‬
‫בענן שכבתי הזרם העולה איטי וע"כ נופלות ממנו טיפות קטנות‪.‬‬

‫בערימתי על הטיפות "להתגבר" על זרמים חזקים‪ ,‬ורק הגדולות נופלות‬
‫רסס ‪ -‬טיפות זעירות מעננות שכבתית‬
‫גשם ‪ -‬טיפות בינוניות‪ ,‬עוצמה מתונה‬
‫מטר ‪ -‬טיפות גדולות‪ ,‬מעננים ערמתיים‬
‫ברד – מטר של טיפות מים שהועלו וקפאו לכדורי קרח‬

‫שלג ‪ -‬גבישי קרח שנוצרו בתנאי סדימנטציה (מעבר ישיר מאדים למוצק)‬
‫וירגה ‪ -‬שובל משקעים שאינו מגיע לקרקע‪ .‬מענן בינוני‬

‫תהליכי יצירת משקעים‬
‫בעננים חמים ועננים קרים‬

‫ענן קר‬

‫ענן חם‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים חמים‬
‫‪ .1‬תהליך ‪ :1‬התנגשויות מולקולריות של אדי מים היוצרות טיפונות עובריות‬
‫(‪ )droplets‬בקוטר של ‪0.1 - 1µm‬‬
‫‪ .2‬תהליך ‪ :2‬גידול הטיפונות העובריות בתהליך ההתעבות (‪)condensation‬‬
‫הטיפונות מתעבות על גרעיני התעבות‬
‫(‪ )CCN‬בקוטר ‪( µm 0.2‬אבק‪ ,‬מלחים‪,‬‬
‫תרכובות גופרית) בתהליך איטי‪.‬‬
‫טיפונת (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך‬
‫לטיפת גשם (בקוטר ‪ )2000µm‬תוך‬
‫למעלה מ‪ 10-‬שעות!‬
‫‪1µm = 10-3mm = 10-6m‬‬
‫חיי ענן ערמתי בדרך כלל שעות בודדות‪ ,‬לכן ברור‬
‫שקיימים תהליכים נוספים ליצירת טיפת גשם בענן‪.‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫גדלים אופייניים של גרעין‬
‫התעבות‪ ,‬טיפונת ענן‬
‫וטיפת גשם‬

‫קוטר טיפת גשם ‪2000 µm :‬‬
‫קוטר טיפונת ענן ‪20 µm :‬‬
‫קוטר גרעין התעבות ‪0.2 µm :‬‬

‫טיפונת ענן (בקוטר ‪ )1-20µm‬תהפוך לטיפת גשם (בקוטר של ‪ )2000µm‬תוך למעלה מ‪ 10-‬שעות !‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים‬
‫חמים (המשך)‬
‫‪A‬‬

‫‪.3‬‬

‫תהליך ‪ :3‬גידול הטיפונות ע"י התנגשויות (‪)collision‬‬
‫והתלכדויות (‪.)coalescence‬‬

‫‪ – A‬טיפונת גדולה נופלת מהר ומתנגשת עם טיפונת קטנה ואיטית‬

‫‪B‬‬

‫‪ – B‬בענן בעל טיפונות בגודל אחיד הסיכוי קטן להתנגשויות‬
‫‪ – C‬חלק מהטיפונות מוסטות וחלקן נישאב‬
‫‪ – D‬עירבול בענן והתנגשויות של טיפונות בגדלים שונים ומסלולים שונים‬
‫‪C‬‬

‫עוצמת הזרמים האנכיים בענן קובע את אורך מסלול הטיפונת וגודלה!‬

‫‪D‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים (המשך)‬
‫• תהליכי ההתעבות‪ ,‬התנגשות והתלכדות מתרחשים בענן חם ‪-‬‬
‫מעל אוקיינוסים באזורים טרופיים (ענן ללא גבישי קרח)‬
‫• בישראל‪ ,‬זרמים אנכיים מתקבלים מעננים ערמתיים עם פסגות‬
‫מעל רום הקיפאון ולכן תהליך גידול הטיפונות הוא דרך גבישי הקרח‬

‫תהליך ‪:4‬‬
‫ענן קר – גידול גבישי קרח בתהליך דיפוזיה (‪)Bergeron Process‬‬
‫‪ .1‬טיפונות מעל רום הקיפאון בענן קופאות על גבי גרעיני התקרחות‬

‫(‪)Ice Nuclei – IN‬‬
‫‪. 2‬בשל מחסור ב‪ IN-‬נקבל טיפות מקוררות ביתר וגבישי קרח‬
‫("ענן מעורב")‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫תהליך ‪( :4‬המשך)‬
‫‪.3‬‬

‫גבישי הקרח "סופגים" את אדי‬
‫המים מטיפונות המים מקוררות‬
‫ביתר‪ ,‬וכך גדל הגביש על חשבון‬
‫הטיפונת‪.‬‬
‫(לחץ האדים ברוויה סביב גביש הקרח‬
‫נמוך מלחץ האדים ברוויה סביב טיפת‬
‫המים)‪/‬‬

‫תהליכי יצירת משקעים מעננים קרים (המשך)‬
‫‪ ‬תהליך ‪:5‬‬
‫גביש הקרח מתנגש עם גבישים‬
‫אחרים וטיפונות מקוררות ביתר‬
‫בענן בתהליך ה"איסוף"‬
‫(‪.)Aggregation‬‬
‫מצבור גבישים וטיפונות זה גדל‬
‫והופך לפתית שלג‪.‬‬
‫בענן קר פתית שלג זה שוקע ונמס‬
‫בדרכו לטיפת גשם‪ .‬אם הטמפרטורה‬
‫מתחת לענן הממטיר נמוכה מאוד‬
‫נקבל גשם קפוא או שלג‪.‬‬

‫חשוב לזכור !‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫רוח בקנה‪-‬מידה מזו‪-‬מטאורולוגית נמשכת שעות ספורות‬
‫ואינה מאוזנת‪.‬‬
‫הצירקולציה נגרמת בשל הבדלי טמפ' ים‪/‬יבשה‪ ,‬והבדלי טמפ'‬
‫הנגזרים מתבליט של פני השטח‪.‬‬
‫תוחלת חייו של ענן ערמתי הוא כשעה‪ .‬גודלו תלוי במהירות‬
‫האנכית בו‪ ,‬הפרש הטמפ' עם הסביבה ותכולת אדי‪-‬המים בו‪.‬‬
‫בענן חם‪ :‬טיפונת גדלה בשל התנגשות מול'‪ ,‬התעבות‬
‫והתלכדות‪.‬‬
‫בענן קר‪ :‬גביש הקרח גדל בשל תהליך דיפוסיה ואיסוף‪.‬‬