Борон агар набошад бадбахтист, агар бисёр борад, боз ҳам бадбахтист. Зеро, бе борон дар дарёҳо об кам асту зироати мо намерӯяд, агар борон бисёр борад, боиси тӯфону селу обхезиҳост.

  Барои чӣ борон меборад? Акнун бояд ба саволи барои чӣ ва чӣ хел борон меборад ҷавоб диҳем. «Гунаҳгор»-и боридани борон офтоб аст. Бале, офтоб ин сабаби асосии боридани борон аст. Барои чӣ маҳз офтоб? Ҳайрон нашавед, мефаҳмонем, таҳти таъсири гармии офтоб як миқдор оби кӯлу дарёву баҳру уқёнусҳо бухор гашта ба таркиби атмосфера мебароянд. Ин обҳои бухоргашта абрҳоро ташкил медиҳанд. Абрҳо бо рафти зиёдшавии ҳаҷмашон торафт баландтар баромадан мегиранд. Ҳамин хел абр ба нуқтаҳои баланде мерасад, ки онҷо сардӣ ҳукмрон аст. Дар баландиҳои аз ҳашт километр зиёдтар, сардӣ дар баъзе ҳолатҳо то ба -30 ºС поён мефарояд. Дар ин хел хунукӣ қатрачаҳои об ба кристаллчаҳо табдил меёбад. Оҳиста-оҳиста қабати ин кристаллчаҳо ғафс шуда, чандин километрро ташкил медиҳад. Яъне ин кристаллчаҳо дар якҷоягӣ абрҳои азимҷуссаи ғафсро ба вуҷуд меоранд, ки агар кас аз боло нигарад, дар шуъои нури офтоб ба монанди кӯҳҳои барфпӯш менамоянд. Инро мо аз филмҳо мушоҳида кардаем, ки ҳавопаймо аз болои ин абрҳо парвоз мекунад.

Азбаски ҳамаи ин заррачаҳову кристаллчаҳо ҳаракати бетартибона мекунанд, эҳтимолияти бо ҳам бархӯрданашон калон аст. Дар вақти бо ҳам бархӯрдан қисми зиёди онҳо бо ҳам мечаспанд ва қатрачаҳоро ба вуҷуд меоранд. Ин қатрачаҳо бо қатрачаҳои дигар пайваст шуда калон мешаванд. То он вақте калон мешаванд, ки вазни онҳоро ҳаво нигоҳ дошта метавонад. Чун аз ин меъёр зиёд шуданд, аз ҳисоби қувваи вазнинӣ ба поён ҳаракат мекунанд ва боронро ба вуҷуд меоранд.

Қатраҳои борон одатан аз 5 то 7 мм дарозӣ ва бар доранд. Барои як қатра борон ҳосил шудан бояд қариб 100 000 000 дона заррачаву кристаллчаҳо якҷоя шаванд. Барои он ки ин қатраҳо абрро ташкил диҳанд миллиардҳо қатра лозим аст. Абре, ки дарозиву бару баландиаш ба як километр баробар аст то 790 тонна обро дар шакли қатра ва 7940 тонна обро дар шакли буғ дар худ ҷой дода метавонад. Акнун маълум мегардад, ки манбаи борон абр аст. Борон дар ҷое меборад, ки дар онҷо абр пайдо мешавад. Вале на дар ҳама ҷойе, ки абр аст борон меборад. Душанбе бошад шаҳрест, ки дар бисёр ҳолатҳои пайдо шудани абр борон меборад. Зеро чаҳор тарафи ин шаҳрро кӯҳҳо иҳота кардаанд ва абрҳое, ки ба болои шаҳр ворид мешаванд дар «муҳосира»-и ин кӯҳҳо мемонанд ва «роҳи халосӣ наёфта» борон шуда мерезанд ва абрҳои боқимонда «сабук» шуда, паҳну пароканда мешаванд. Бинобар ин дар шаҳри Душанбе, хусусан дар фасли баҳор борони бисёр меборад ва шаҳрро покизаву муаттар месозад.

Боронҳои ранга. Ҳамаи мо боронро шаффоф, яъне рехтани қатраҳои об мепиндорем. Лек дар баъзе минтақаҳо боронҳои ранга низ мушоҳида мешавад. Ҳайрон нашавед, сабабашро мефаҳмонем, ин ҳодисаи оддист.

Аз ҳамаи боронҳои ранга воҳимаангезтаринаш борони сурх аст. Дар замони қадим борони сурхро хабаре аз бадбахтии дарпешистода мешумориданд. Борони сурх мардумро аз гирифтани офтоб ҳам зиёдтар метарсонид. Оиди ин ҳодиса муаррихони машҳури Юнони Қадим ба монанди Ҳомер ва Плутарх маълумот додаанд. Дар асри XIX ин ҳодиса асоснок карда шуд ва онро дар Италия, Юнон ва қисмати ҷанубии Испания мушоҳида мекарданд. Ин ҳодиса оддист, зеро борон бо чангу ғуборе, ки дар таркибаш микроорганизмҳои пигменташон сурх дорад, омехта шуда ранги сурх мегирад. Ин гуна чангу ғубор дар Африка ба амал омада, тавассути шамоли хушк ба Аврупо меояд, яъне аз биёбонҳои Африка шамол қуми сурхрангро ба Аврупо меорад.

Боронҳои сиёҳ – ҳодисаи нодир ва нисбатан ваҳмовар аст. Дар ин ҳолат борони оддӣ бо чанги вулқониву партовҳои атмосферӣ омехта мешавад. Агар дар ҳудуди минтақаи боридани борони сиёҳ вулқон сар занад, ҷойи тааҷуб нест.

Борони сафед дар натиҷаи омезишаш бо чангҳои оҳакиву бӯрӣ, ки аз ҷинсҳои кӯҳии оҳакдор пайдо мешаванд, ба амал меояд.

Боронҳои зард ҳам меборанд, ки дилнокашанд, лекин зараре надоранд. Танҳо онҳое, ки ҳассосиятии баланд (аллергия) доранд бояд худро эҳтиёт намоянд, боқимондаҳо бошанд боз як бори дигар либос мешӯянду халос. Сабаби ин ҳодиса гардҳои гул (гули роздор, сарв ва финдиқ) аст.

Ҳодисаи камнамо вале аҷоиб ин боридани борони сабз аст. Дар тамоми асри гузашта ин ҳодиса танҳо як бор дар Ҳиндустон, дар наздикии Калкутта ба қайд гирифта шуд. Вай аз об ва омехтаи маҳсулотҳои занбӯрпарварӣ - гардҳои гулҳои гуногун иборат буд. Ин ҳодиса аҳолии таҳҷоиро ба ҳайрат овард.

Дар баъзе ҳолатҳо меваборону моҳиборон ҳам ба амал меояд. Ҳайрон нашавед, дар баъзе шаҳрҳо чунин ҳодисаро мушоҳида кардаанд, ки ҷойи мӯъҷиза нест. Одатан моҳиборон дар мавзеъҳои наздисоҳилӣ ба амал меояд, зеро моҳиҳои дар қабати болоии об мавҷудбударо тӯфону шамол ба ҳаво мебардорад ва ба масофаҳои дур мебарад. Меваборон низ чунин аст фақат шамол ба ҷойи моҳӣ меваҳову баргҳоро аз боғҳо канда ба ҳаво мебардорад.

Борон ва инсон. Инсони имрӯза бо донишу техникаи худ баъзе қобилиятҳоро ба даст овардааст, ки гузаштагони мо танҳо дар афсонаҳо таъкид кардаанд. Аз онҷумла идора кардан ва ба танзим даровардани абру борон. Албатта дар ҳама ҳолат не, лек ҳолатҳое ҳастанд, ки барои пешгирии зарари борон дар соҳаи кишоварзӣ бо ёрии техникаву ҳавопаймоҳои махсус селаи абрҳоро пароканда менамоянд ва боридани боронро пешгирӣ менамоянд. Ҳатто барои дар биёбон ба таври сунъӣ боридани борон баъзе кӯшишҳо буданд, ки ҳоло амалӣ нагардидаанд. Масалан олими машҳур Николло Тесла методеро пешниҳод кардааст, ки бо ёрии он метавон дар биёбон боронро ба амал овард. Дар Русия бошад, лоиҳаи «Урания» амал карда истодааст, ки барои сохтани технологияи борони сунъӣ кӯшиш карда истодаанд. Аз рӯи гуфтаи яке аз кормандони лоиҳа генерал Виктор Павловский ин технологияро метавон ҳам дар соҳаҳои аграриву кишоварзӣ ва ҳам дар хомӯш намудани сӯхтори ҷангалзорҳо истифода бурд. Ин асбоб чунин кор менамояд: бо ёрии дастгоҳ дастаи кӯтоҳи мавҷи электромагнитиро ба нуқтаи пешакӣ муайянкардаи қабати ионосфера равон менамоянд, ки боришотро ба вуҷуд меорад. Дар натиҷаи он раванди табиии характери сиклонидошта ба амал меояд, ки боиси амалӣ шудани нақшаҳо мегардад.

Асрори зебогии барф

Ҳар як фасли сол ба худ зебогиҳо ва нотакрориҳои хос дорад. Зимистон бо хунукиву барфаш аз дигар фаслҳои сол ба куллӣ фарқ менамояд. Барф ҳусни зимистон буда, рамзи покиву зебогиву фараҳ аст. Кист, ки боридани барфро дида, ба илҳом намеояд? Кист, ки ҳамаҷоро аз барф сап-сафед дида ғарқи эҳсосот намегардад? Ҳама дар фасли зимистон омадани барфро интизорӣ мекашанд ва пас аз бориданаш рӯй-рӯйи барф давида изҳори хурсандӣ менамоянд. Хусусан дар зери пой ғарч-ғарч садо бароврдани барф аҷоиб аст

Боридани барф ин боиси захираи об дар кӯҳҳо гардида, тобистон дар натиҷаи об шудан дарёҳоро пуроб ва мардуму заминҳои киштро бо об таъмин менамояд. Тоҷикистони мо бошад, аз сабаби гуногунрангии табиат касро ба ҳайрат меорад. Дар кишвари мо дар тамоми сол барфро мушоҳида кардан мумки аст (дар тобистон қаторкӯҳҳо дар назар дошта шудааст). Хусусан захираи зиёди барф дар қаторкӯҳи Помир ба кашвари мо зеб мебахшад.

Барф – яке аз намудҳои боришоти атмосферӣ буда, аз шумораи зиёди кристаллҳои об таркиб ёфтааст. Раванди боришоти барф ба монанди боридани борон аст, ки мо дар навбати борон гуфтем. Фақат ҳангоме, ки дараҷаи ҳарорат аз 0°С поён мешавад, қатраҳои об ях мекунанду ба кристаллчаҳои барф табдил меёбанд. Кристаллчаҳои ибтидоии барф аз 1 мм зиёд нест, фақат ҳангоми афтодан намии дар таркиби атмосфера бударо ба худ мегиранд ва калон мешаванд.

зарраи барф дар зери микроскоп

  Дар ин ҳолат шакли кристаллии шашкунҷаро соҳиб мешавад. Аз сабаби структураи молекулаи об кунҷи байни щохаҳои кристалл метавонад танҳо 60° ё 120° шавад. Аслан чордаҳ намуди кристаллҳои ях мавҷуд аст, вале аз байни онҳо кристалли шашкунҷа дар температураҳои аз 0° то -100° С устувортар аст ва мо заррачаҳои барфро (рус. снежинка) дар ҳамин шакл мебинем. Молекулаҳои об дар шакли шашкунҷаҳои мунтазам (баробартараф) ҷойгир шудаанд, ки кунҷи байни тарафҳои он 120° аст.

  Дар расм саққочаҳои сурх атоми оксигенро нишон медиҳанду саққочаҳои сафед атоми гидрогенро. Вақте ки ҳаво хунук мешавад молекулаҳои ҳамсоя ба ҳам наздик шуда, панҷараеро ташкил менамоянд. Ҳар як молекулаи об чор ҳамсоя дорад, ки бо дутои он ҳамчун донор ва бо дутои боқимондааш ҳамчун аксептори гидроген дар алоқа аст.

Молекула нисбат ба сатҳи ҳамвор дар сатҳи ноҳамвор беҳтар нигоҳ дошта мешавад, зеро дар сатҳи ноҳамвор метавонанд якбора якчанд молекула ҷойгир шаванд. Аз ин ҳисоб ҳудудчаҳое ба вуҷуд меоянд. Ва ин ноҳамвориҳо пур шуда, дар охир сатҳи ҳамворро ташкил медиҳанд, ки шакли кристаллро муайян менамоянд. Ҳамин тариқ шакли ибтидоии ҳама кристаллҳои барф шашкунҷаи идеалӣ мебошад, ки дар расми зер нишон дода шудааст.

  Баъдан дар рафти инкишоф барои кристалл нигоҳ доштани шакли аввала хеле душвор аст ва дар кунҷҳо шохчаҳои дигар пайдо мешаванд. Шакли ниҳонии кристалл ҳамеша шаш шохча дорад, яъне дар ҳар як кунҷ яктогӣ. Аммо аз расми зер дидан мумкин аст, ки дар маркази ҳар як кристалл призмаи шашкунҷаро мушоҳида кардан мумкин аст.

 Акнун мо фаҳмидем, ки кристаллчаҳои барф чӣ хел ба вуҷуд меояд. Барои он ки ин маълумотҳо ба даст оянд, олимони зиёде кӯшиш ба харҷ додаанд.

Таърихи омӯзиши кристаллҳои барф. Бори аввал соли 1611 астроном Иоҳан Кеплер асари илмие бо номи «Оиди заррачаҳои шашкунҷаи барф» навишт, ки дар он кристаллҳои барфро аз нигоҳи геометрӣ дида баромад.

Соли 1935 бошад математик ва файласуфи фаронсавӣ Рене Декарт ба шаклҳои зарраҳои барф аҳамият дода, ақидаҳои илмии худро навишт.

Соли 1885 бошад ба сари фермери амрикоӣ Уилсон Бентли ақидаи дар зери микроскоп мушоҳида намудани заррачаҳои барф омад. Ӯ бори аввал сурати зарраи барфро дар зери микроскоп гирифт. Бентли бо ин кор чилу шаш сол машғул шуда, зиёда аз 5000 сурати нодири заррачаҳои барфро ба даст овард. Бо ин кораш ӯ бо лақаби «Барфак» («Снежинка») машҳур шуд. Дар асоси корҳои ӯ исбот карда шуд, ки ду зарраи айнан якхела тамоман вуҷуд надорад. Дар соли вафоти Бентли соли 1931 китоби феҳрасти зарраҳои барф чоп шуд.

Соли 1951 Комиссияи байналмиллалӣ оид ба барф ва ях тамоми боришоти сахтро ба ҳафт гурӯҳи асосӣ ва се гурӯҳи иловагӣ ҷудо намуд.

Физики ҳастаи ҷопонӣ Укихиро Накайя аз соли 1932 ба омӯзиши кристаллҳои барф машғул шуда, пас аз шиносоӣ бо феҳрасти Бентли китоби худаш «Кристаллҳои барфӣ: табиӣ ва сунъӣ»-ро соли 1954 навишт, ки дар он кристаллҳои барфро ба 41 гурӯҳҳои морфологӣ ҷудо менамояд. Ин олим бори аввал исбот намуд, ки шакли кристалли ях аз температура ва намии муҳит вобаста аст.

Аз соли 2001 инҷониб дар лабораторияи профессори физика ва астрономия Кеннет Либрехт дар Донишкадаи технологии Калифорния кристаллҳои сунъии барф сохта мешаванд.

 Тақсимоти шакли кристалл аз рӯи асари Накайя

Гуногунрангӣ. Бисёриҳо ақидаеро шунидагӣ ҳастем, ки ягон зарраи барф ба ягон зарраи дигараш монанд нест. Оё ин суханҳо ҳақиқат дорад? Бале ин суханҳо ҳақиқат дорад, ки мо ҳоло шарҳ медиҳем. Фарз мекунем, ки Шумо панҷто як сомонӣ ва панҷто киса доред. Шумо метавонед, ҳамаи пулатонро ба кисаи якуматон монед, метавонед ба ҳама кисаҳоятон як тогӣ пул гузоред, ё метавонед дар як киса се сомониву дар ду кисаи дигар як сомонӣ гузоред. Ҳамин хел Шумо метавонед, ки бо 120 тарз пулҳоро дар кисаҳо гузоред.

Дар заррачаҳои барф зиёда аз 100 хосиятҳои фарқкунанда аст, ки тарзҳои ҷобаҷогузории онҳо ба 10158 мерасад (яъне 1 ва аз пасаш 158-то сифр (нол)). Аз ин ҳисоб ёфтани ду зарраи ба ҳамдигар айнан монанд хеле эҳтимолияти хурд дорад. Боз як чизи дигар он аст, ки муҳити ишғолкарда дар ташаккулёбии кристалл нақши бениҳоят назаррас дорад. Хусусан ҳарорат, намӣ ва фишори ҳаво. Бинобар ин тағироти андаку ночиз ҳам ба рафти ташаккули кристаллҳо саҳми калоне дошта метавонад ва шакли кристаллро куллан дигар мекунад. Акнун маълум гашт, ки заррачаҳои барф дар шароитҳои нисбатан гуногун ба вуҷуд моянд, бинобар ин айнан монанд нестанд.

Чӣ хеле ки қайд кардем, шакли кристалл аз температура низ сахт вобаста аст ва кристаллчаҳои зеботарин дар температураи -14…-17°С ба вуҷуд меояд, ки шакли ситорагӣ дорад. Андозаҳои онҳо одатан 4-5 мм ва 0,004 г аст, вале андозаҳои калонтараш ҳам во мехӯрад. Масалан зарраи калонтарини барфро 28 январи соли 1887 дар Форт-Кео, Монтанаи ИМА мушоҳида кардаанд, ки диаметраш тақрибан ба 38 см баробар буд.

Садои барф. Вақте ки мо барфро зер менамоем, ғарч-ғарч садо мебарорад. Ин садо ҳангоми роҳгардии мошин, чана ва қадамзанӣ шунида мешавад. Садои барф танҳо ҳангоми аз -2°С паст будани температура шунида мешавад. Агар температура аз ин баланд бошад, садо гум мешавад.

Дар бораи садои барф асосан ду ақида мавҷуд аст:

1.Шикастани кристаллчаҳои барф;

2.Соиш хӯрдани кристаллчаҳои барф байни ҳамдигар таҳти фишор.

Аммо сабаби асосии ғиҷирроси барф сабаби аввалӣ ба ҳисоб меравад, яъне шикастани кристаллчаҳои барф.

Обшавӣ. Дар ҳолатҳои табиӣ барф дар температураи 0°С об мешавад. Аммо дар баъзе ҳолатҳо дар дараҷаҳои манфии ҳарорат низ барф об мешавад, ки ин ҳолатро сублиматсия меноманд. Лекин аз сабаби он ки барф 95%-и нури офтобро инъикос менамояд, метавонад таҳти таъсири рӯшноӣ тамоман об нашавад. Ин ҳодиса дар кӯҳҳо мушоҳида мешавад. Сабаби обшавии барф ин чангҳои ба болояш нишаста мебошад. Ин чангҳо таҳти таъсири нури офтоб гарм шуда, барфро об мекунанд. Бинобар ин ҳангоми боридани барф дар роҳҳо барои пешгирӣ кардани садамаҳо ва об кардани барфҳо намак ва дигар моддаҳоро мепошанд.

Ранги барф. Сабаби сафед намудани барф ин яклухт инъикос кардани нури офтоб мебошад. Барфҳои ранга ҳам мушоҳида мешаванд, ки мо сабабашро дар навбати борон гуфтем. Фақат ин навбат ба ҷои борон барф ба чангу ғубори атмосфера омехта шуда, ранга мешавад. Масалан 31 январи соли 2007 дар яке аз ноҳияҳои вилояти Омски Русия барфи норинҷӣ борида буд.

Омӯзиши барф ба инсон чӣ медиҳад? Умуман омӯзиши табиат барои инсон имконияти идора ва танзим намудани ҳодисаҳои онро медиҳад. Дар омӯзиши барф ҳам чунин аст. Ин ба мо имконият медиҳад, ки дар шароитҳои лабораторӣ барфи сунъӣ созем ва омилҳои тағирёбии иқлим ва боду ҳаворо донем.

Барфи сунъӣ. Сохтани барфи сунъӣ душвор нест, зеро механизми онро пеш аз мо табиати нотакрор сохтааст, дастгоҳҳои барфсозӣ танҳо раванди табииро такрор мекунанду халос. Чун мо дар боло раванди барфҳосилшавиро дида баромадем, дастгоҳҳои барфҳосилкунӣ ҳаворо барои ҳосил кардани барф фишурда менамоянд. Ҳавои фишурдашуда дар натиҷаи васеъшавии якбора хунук мешавад, дар ин вақт обро ба қатраҳо ҷудо карда аз байни ҳавои сардшуда мегузаронанд, ки он қатраҳои об ба кристаллчаҳои барф табдил меёбад.

 Азбаски ин барф бо роҳи ғайритабиӣ ба даст оварда мешавад, онро сунъӣ меноманд, ки ин то ҳадде дуруст нест, зеро ин барф сунъӣ нест, фақат бо роҳи механикӣ ба даст омадааст, бинобар ин онро барфи механикӣ гуфтан беҳтар аст.

Барфи механикӣ ба барфи табиӣ хело монанд аст, зеро барои ҳосил кардани ҳардуи онҳо ҳамон об, ҳамон ҳаво ва ҳамон як хунукӣ ба кор бурда шудааст. Аммо баъзе фарқиятҳо низ ҳастанд, ки мо онҳоро дида мебароем:

•Заррачаҳои барфе, ки ба таври механикӣ ҳосил карда мешаванд, аз заррачаҳои барфи табиӣ дида, ба кристаллчаҳои шакар зиёдтар шабоҳат доранд. Ин бо он сабаб шарҳ дода мешавад, ки вақти инкишоф ва ташаккули онҳо гуногун аст: заррачаи табиии барф то ба замин афтодан якчанд дақиқаро сарф мекунад, дар ин муддат шакли он аз ҳисоби намии ҳаво хеле дигаргун гашта, шохаҳояш зиёд шуда, зебо мешаванд. Барфҳое, ки дар дастгоҳҳои барфҳосилкунӣ сохта мешаванд, дар муддати аз 2 то 15 сония ба замин меафтанд ва онҳо наметавонанд намии ҳаворо ҷаббида гиранд.

•Фарқияти дигар дар зичии онҳо мебошад. Зичии барфи механикӣ (аз 330 то 450 кг/м3) нисбат ба барфи табиӣ (аз 40 то 180 кг/м3) хеле зиёд мебошад.

•Барфи механикӣ, ки имрӯз барои сохтани ҷойҳои махсуси лижаронӣ ва намудҳои дигари варзиши зимистона истифода бурда мешавад, нисбат ба барфи табиӣ устувортар ва барои истифода қулайтар аст.

Имрӯзҳо барфи механикиро асосан барои варзиш истифода мебаранд, аммо ҳастанд баъзе кишварҳое, ки мардумаш тамоман барфро надидаанд. Дар ин кишварҳо барфи механикиро барои дилхушӣ истифода мебаранд. Масалан дар шаҳри Дубай, ки дар нимҷазираи гарми Арабистон ҷойгир аст боридани барфи табиӣ дастнорас аст, бинобар ин дар онҷо маҷмаъаи болопӯшидаи лижаронӣ сохтаанд, ки дар дунё ҳамто надорад. Ин маҷмаъа «Ski Dubai» ном дошта, масоҳати 22 500 м. кв.-ро ишғол кардааст, ки дар онҷо дар як шабонарӯз то 30 тонна барф ҳосил мекунанд. Баландии ин иншоот ба баландии бинои 25-ошёна баробар аст (85 м). Акнун тасаввур кунед, ки дар биёбони ҳарораташ 50°С дар як шабонарӯз 30 т барф ҳосил мекунанд, ки аз рушди илму бузургии қудрати инсон шаҳодат медиҳад.

Маълумотҳои аҷоиб оиди барф.

• Дар як сол тақрибан 1024 дона зарраи барф меборад.

• Қариб нисфи аҳолии рӯи замин барфи ҳақиқиро надидаанд.

• Дар забони эскимосҳо барои ифодаи барф қариб 20 калима мавҷуд аст.

• Дар сайёраи Миррих ҳам барф меборад. Аҷоибиаш дар он аст, ки дар онҷо ба ғайр аз барфи оддӣ боз барфи аз гази карбонат ҳосил шуда низ меборад, ки одатан онро дар забони илм «яхи хушк» меноманд.

• Заррачаи барф асосан 95% аз ҳаво таркиб ёфтааст, ки суръати афтишашро кам менамояд (0,9 км/с).

Ризои Баҳромзод, Шамсулҳақи Самарулҳақ Қурбониен Меҳрдод Субхони