قطرة الضباب الخفيف هي إحدى القطرات الصغيرة من الماء التي تعلق في الهواء على هيئة ضباب خفيف. ويتراوح قطر معظمها بين نحو 4 و20 ميكرومترًا، ويبلغ قطر القطرة النموذجية نحو 10 ميكرومترات، أي جزء من مئة من المليمتر. والميكرومتر جزء من ألف من المليمتر.
الحجم
يتكوّن الضباب الخفيف والضباب من الشيء نفسه: قطرات ماء صغيرة إلى حد أنها تبقى معلقة في الهواء ولا تسقط. وتميّز المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) بينهما بحسب المدى الذي يستطيع المراقب رؤيته. ففي الضباب تقل الرؤية عند سطح الأرض عن 1 كيلومتر، وفي الضباب الخفيف تبلغ 1 كيلومتر أو أكثر. ومن الناحية العملية، الضباب الخفيف هو ضباب رقيق.
يقيس العلماء القطرات بأجهزة تعدّها وتصنفها بحسب حجمها. وفي عام 1992، ضمن دراسة أُجريت لصالح وكالة ناسا وإدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية، حلّقت طائرة هابطةً عبر الضباب في خمسة مواقع في الولايات المتحدة. وقرب سطح الأرض كان قطر القطرات الأكثر شيوعًا 4–8 ميكرومترات، وفي مستويات أعلى 12–20 ميكرومترًا.
ووجدت دراسة أُجريت عام 2022 على 42 حالة ضباب قرب باريس أن قطر القطرات في أغلب الأحيان يبلغ نحو 11 ميكرومترًا. وضمّت بعض حالات الضباب أيضًا مجموعة ثانية من قطرات أكبر، يبلغ قطرها نحو 22 ميكرومترًا.
مقارنات الحجم
- يزيد قطر قطرة ضباب خفيف نموذجية، وهو نحو 10 ميكرومترات، قليلًا على عرض خلية دم حمراء يبلغ قطرها نحو 7.5 ميكرومتر.
- يبلغ طول ثو، وهو جزء من ألف من البوصة، 25.4 ميكرومتر بالضبط، أي عرض نحو قطرتين ونصف من القطرات النموذجية.
- لو وُضعت نحو 10 قطرات نموذجية جنبًا إلى جنب لامتدّت على عرض شعرة الإنسان، أي نحو 0.1 مليمتر.
- ولو وُضعت نحو 100 قطرة نموذجية جنبًا إلى جنب لامتدّت على عرض 1 مليمتر، وهو أصغر تدريج على المسطرة المترية.
- قد يصل قطر قطرة الرذاذ إلى نحو 0.5 مليمتر. ويبلغ عرض قطرة بهذا الحجم 50 ضعفًا لعرض قطرة ضباب خفيف نموذجية، وتحمل نحو 125,000 ضعف كمية الماء التي تحملها قطرة الضباب الخفيف النموذجية.
الضباب الخفيف والضباب والرذاذ
بحسب المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، يكوّن الضباب الخفيف عادةً حجابًا رقيقًا مائلًا إلى الرمادي، بينما يكوّن الضباب حجابًا مائلًا إلى البياض فوق المشهد الطبيعي. وعندما يسطع الضوء عبر الضباب، يمكن في كثير من الأحيان رؤية قطرات منفردة بالعين المجردة وهي تتحرك في دوّامات.
أما الرذاذ فيختلف لأنه يسقط. وهو هطول يتكون من قطرات دقيقة جدًا متقاربة تسقط من طبقة منخفضة من الغيوم. ويقل قطر قطراته عادةً عن 0.5 مليمتر. وتبدو القطرات وكأنها تطفو، ولذلك تظهر في حركتها حتى أضعف حركات الهواء.
كيف يتكوّن الضباب الخفيف
يتكوّن الضباب الخفيف عندما يبرد هواء رطب حتى يصبح مشبعًا، أي يحمل أقصى ما يمكنه من بخار الماء. ويتكوّن الضباب الإشعاعي عندما تفقد الأرض حرارتها، عادةً في الليل، فتبرّد طبقة الهواء الأقرب إليها. ويتكوّن ضباب الحمل الأفقي عندما ينتقل هواء دافئ رطب فوق سطح أبرد، مثل بحر بارد.
تبدأ كل قطرة على جسيم صغير عائم في الهواء يسمى جسيم الهباء الجوي، إذ يتكثف عليه بخار الماء. وفي إحدى حالات الضباب قرب باريس كان قطر جسيمات الهباء الجوي الأكثر شيوعًا نحو 0.4 ميكرومتر، وقطر القطرات الأكثر شيوعًا نحو 11 ميكرومترًا. ويمكن للقطرات أيضًا أن تكبر حين تصطدم ببعضها وتندمج.
المصادر
- Fog compared with Mist. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
- Fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
- Drizzle. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
- Radiation fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
- Advection fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
- Drop Size Distributions and Related Properties of Fog for Five Locations Measured From Aircraft. Zak, NASA Contractor Report 4585, 1994.
- Experimental study on the evolution of droplet size distribution during the fog life cycle. Mazoyer et al., Atmospheric Chemistry and Physics, 2022.
- 18.3 Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.
- NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. National Institute of Standards and Technology.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Coordination Office.