גשם

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-colors-edit-find-replace.svg יש לשכתב ערך זה. הסיבה לכך היא: בעיות ניסוח, מקורות, מידע חסר.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.
גשם
תמונות מהופכות של גשר שער הזהב שנוצרו על ידי טיפות גשם
גשם יורד ברחובות קולקטה, שבהודו

גשם הוא משקע נוזלי שקוף הנופל מהשמים כטיפות מים זעירות. גשם נוצר מהתעבות אדי מים לטיפות מים מיקרוסקופיות ולאחר מכן התלכדותן לטיפות גדולת יותר, הכבדות מספיק כדי ליפול ארצה. הגשם ממלא תפקיד חשוב במחזור המים, שבו לחות מתאדה מן האוקיינוסים ומן הימים, מתעבה ויוצרת עננים, נופלת חזרה לכדור הארץ כמשקעים, ולבסוף חוזרת לאוקיינוסים ולימים דרך נהרות ונחלים, ומתחילה את המחזור מחדש. לגשם תפקיד חשוב בסוגים רבים של מערכות אקולוגיות, כמו גם לתחנות הידרואלקטריות ולהשקיית צמחייה.

הגורם העיקרי ליצירת גשם הוא גושי אוויר לחים הנעים לאורך אזורים מנוגדים של טמפרטורה ושל לחות בשלושה כיוונים. אם קיימות מספיק לחות ותנועה אנכית של אוויר, ירדו משקעים מעננים ערמתיים (כאלה עם זרמים אנכיים חזקים), כמו קומולונימבוס, שיכול להסתדר ברצועות גשם. באזורים הררים, משקעים כבדים אפשריים באזורים שבהם הזרם במעלה ההר מירבי יחד עם רוחות צדיות בשטח העלייה, דבר המאלץ את האוויר הלח להתעבות וליפול גשם לאורך צדי ההר. בצד שבו הרוח נושבת מטה, ייתכן אקלים מדברי, מפאת האוויר היבש הנוצר בירידתו מהמדרון, שיוצרת חימום וייבוש של מסת האוויר. תנועת המונסונים, או אזור ההתכנסות הבין-טרופי מביאה לעונות גשומות או לאקלים סוואני.

החימום האורבני מביא לירידת גשמים מוגברת, בכמות ובעוצמה. התחממות גלובלית גם היא גורמת לשינויים בתבנית המשקעים העולמית, כולל תנאים לחים יותר בצפון-מזרח אמריקה, ויבשים יותר באזורים הטרופיים. ממוצע המשקעים ביבשות הוא 715 מ"מ, אך בכל כדור הארץ הוא 990 מ"מ[1]. שיטות סיווג מערכות האקלים, כמו שיטת קפן, משתמשות בממוצע משקעים שנתי כדי להבדיל בין אזורים אקלימיים שונים. גשם נמצע באמצעות מד גשם. את כמויות הגשם ניתן לאמוד באמצעות מכ"ם מזג אוויר.

גשם יורד גם בכוכבי לכת אחרים, והוא עשוי להיות מורכב מחומרים כמו מתאן, נאון, חומצה גופרתית, או אפילו ברזל.

לעתים טיפות הגשם מתאדות טרם הגעתן לקרקע. תופעה זו נקראת וירגה.

לגשם ריח אופייני המכונה בשם פטריכור. ריח זה מקורו בחומר המופרש מצמחים בתקופות יובש ומתפזר לאוויר על ידי טיפות הגשם.

מטאורולוגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • שלב האידוי - שכבות האוויר הקרובות לקרקע מתמלאות אדי מים שמקורם, בין היתר, בים וביערות.
  • שלב העילוי – שכבות האוויר רוויות הלחות עולות מעלה עד שכבת האינוורסיה.
  • שלב העיבוי – כתוצאה מעליית האוויר מעלה, והתלכדות הטיפות עם גרעיני התעבות האוויר מתקרר דבר שגורם לעיבוי אדי המים וליצירת עננים.
  • שלב האיחוי – אוויר זז בתוך ענן וגורם לטיפות מים קטנטנות להתלכד אל טיפות אחרות עד אשר טיפות המים נעשות גדולות וכבדות מספיק כדי שיוכלו לרדת מן הענן ואז נוצר הגשם.

כדי שטיפת מים תעזוב את הענן ויתחיל לרדת גשם, הטיפה צריכה להיות בגודל מינימלי של כ-1 מ"מ. מהירות נפילת הטיפות יכולה להגיע עד ל-7.6 מטר בשנייה. בהתחלה הטיפות גדלות על ידי איסוף הלחות עד שהן מגיעות לגודל של כ-20 אלפיות המילימטר, אך אין זו הדרך היחידה שבה נוצרת הטיפה. אילו היה זה התהליך היחיד, היו עוברים ימים עד שתיווצר טיפה אחת. כאשר טיפות מזעריות נוצרות, הן מתנגשות בינן לבין עצמן בענן ויוצרות טיפה גדולה יותר. הטיפה הזו מתחילה ליפול כלפי מטה והיא "אוספת" אתה טיפות נוספות, וכך נוצרת טיפה גדולה יותר ויותר.

גודל טיפות הענן תלוי במהירות הזרמים האנכיים בענן. ככל שהזרמים מהירים יותר, כך הטיפות גדולות יותר, שכן ישנן יותר התנגשויות עם טיפות מזעריות. כשגודל טיפות המים מתגבר על עוצמת הרוחות האנכיות, הן מתחילות ליפול אל הקרקע. ענני ערימה מורידים לרוב גשמים חזקים המורכבים מטיפות בגודל של מילימטר עד חמישה מילימטרים. זאת בניגוד לגשמים חלשים, הבאים מעננים שכבתיים שגודל הטיפות בהם הוא קטן. בעננים שכבתיים הזרמים האנכיים חלשים יחסית, ולכן הטיפות קטנות ונופלות לאט.

לעתים, טיפות גשם הנוצרות בענן אינן פוגעות בקרקע. כאשר הלחות היחסית מתחת לענן היא נמוכה, הטיפות הנוצרות ומתחילות ליפול מתאדות מיד, קצב הנפילה שלהן מואט ולבסוף הן אינן מגיעות אל הקרקע. מתחת לעננים האלה ניתן לפעמים לראות פסי גשם כהים, אשר אינם מגיעים אל הקרקע. תופעה זו נקראת "וירגה". תופעת הווירגה מתרחשת גם בענני צירוס הגבוהים: טיפות המים והקרח מתחילות ליפול, אך הן מתאדות לפני הגיען לקרקע.

את כמות הגשם שיורדת במקום מסוים מודדים באמצעות מד גשם והיא מצוינת באמצעות גובה המים שהתאספו במכל שטוח במילימטרים.

בציורים רבים ניתן לראות טיפות גשם בצורת דמעה, אך בדרך כלל טיפות קטנות של גשם הן כדוריות או אליפטיות לחלוטין. טיפות גדולות יותר מקבלות צורה שטוחה יותר.

עננים חמים הם עננים שמכילים מים נוזליים בלבד, עננים קרים מכילים גם קרח. גשם נוצר על ידי שני סוגים העננים. בעננים קרים, הגשם בדרך כלל יורד כשלג ומפשיר במהלך רדתו ארצה (את תהליך היווצרות המשקעים בעננים קרים ניתן לראות בערך שלג)

עננים חמים (warm clouds)[עריכת קוד מקור | עריכה]

במקרה זה מצב הצבירה של המים לאורך כל התהליך הוא נוזלי, ללא קיפאון. נפוץ בעיקר באזורים טרופיים ומעל לאוקיינוסים.

  • גידול על ידי הדיפוזיה - חוק פיק, משקעים בעננים קרים ניתן לראות בער. F- שטף המסה. D – מקדם הדיפוזיה של המים, ρ– צפיפות אדי המים מסביב לטיפה הנוצרת.
  • התנגשויות בין טיפות.

אי אפשר להגיע לגשם רק על ידי התעבות. בתחילת התהליך לדיפוזיה יש חלק משמעותי בגידול הטיפה, אולם לאחר גדילתה, בגלל יחס שטח פנים לנפח, תרומתה קטנה (כך למשל, יחלפו 44 שעות עד ליצירת של טיפה בת קוטר של 0.1 מ"מ). למעשה, קצב הגידול הולך לפי אפשר להגיע לגשם. יש צורך בהתנגשויות  בין טיפות המים והתלכדות ביניהן – תהליך זה משמעותי יותר לאחר עשרות דקות. מידת ההתנגשות (collisions and coalescence) תלויה במהירות של הטיפה. לשם כך מחשבים את הכוח שמפעילה הטיפה, לפי חוק ארכימדס. מהירות נפילת הטיפות תלויה ברדיוס, ובחלקיקים מוצקים, מהירות הנפילה תלויה בשורש הרדיוס. כאשר טיפונות המים מתחת לטיפת המים המתגבשת קטנות מדי, הן לא מתאחדות עם הטיפה אלא עוקפות עם האוויר, מחמת תנע נמוך. אם הטיפות באותו גודל, הן במהירות דומה ולכן אין התנגשות. עם עליית ערך היחס r/R יעילות ההתנגשות גוברת, עד ל-0.6. לאחר מכן, הבדלי המהירות קטנים מדי.

בעת עליית חבילת האוויר מתרחשים שני תהליכים מנוגדים. מחד, עם התקררותה, יש גידול בשיעור העל רוויה, ומאידך, תהליך ההתעבות דרך הדיפוזיה מביא להקטנה בשיעור העל רוויה.

בחלקו התחתון של הענן יש עלייה מהירה בעל רוויה עד הגעה למקסימום, עדיין בחלק התחתון של הענן. לאחר מכן יש ירידה עד התייצבות של ערך מסוים ללא תלות משמעותית בגובה.

השפעת ריכוז גרעיני התעבות[עריכת קוד מקור | עריכה]

צורתן של טיפות הגשם תלוי בגודלן

מעל היבשות כמות האירוסולים גדולה משמעותית מאשר בימים ובאוקיינוסים, 300-500 ל-cc, לעומת 1000-2000 ל-cc. עקב הריכוז הגבוה של האירוסולים באזורים היבשתיים, נוצרות טיפות רבות, אך הן קטנות מאוד, ולכן לוקח זמן רב יותר עד שגשם יורד (תהליך ההתנגשות יעיל פחות, וזמן החיים של העננים גדול יותר), והעל רוויה נשארת זמן רב יותר. מעל האוקיינוס הטיפות גדולות יותר, וגשם מתחיל לרדת מהר יותר. מספר הטיפות אינו שווה למספר גרעיני ההתעבות. ראשית, לא כל גרעין התעבות עובר אקטיבציה, ושנית, התנגשויות בין טיפות שונות גורמות להימצאותם של מספר גרעיני על התעבות בטיפה אחת.

במהלך תהליך ההתנגשות-התלכדות בעננים ימיים, הרוויה קבועה תחילה מכיוון שיש עדיין טיפות בריכוז מספיק בענן, ואז עם הירידה בריכוז הטיפות יש "קפיצה" בעל הרוויה, כי אין טיפות שייקחו את האדים באמצעות דיפוזיה.

שבירת טיפות במהלך נפילה – כתוצאה ממערבולות וזרמי אוויר באטמוספירה, טיפות העולות בגודלן על 2 מ"מ תישברנה. הגבלה כזו אינה קיימת כשמדובר בברד. במהלך נפילתן, טיפות גשם עלולות להישבר בצורות שונות, ואז תהליך ההתאחדות מתחיל מחדש.

זריעת עננים חמים[עריכת קוד מקור | עריכה]

זריעה של גרעינים היגרוסקופיים (סופחי מים) על מנת לעודד ירידת גשם. מטוסים טסים קרוב לבסיס הענן, שם העל רוויה גדולה יותר, ומפזרים חלקיקים בגודל 10 מיקרומטר או יותר (NaCl), כדי להגביר את מספר הטיפות הגדולות בבסיס. אם יש יותר טיפות גדולות, תהליך ההתנגשות וההתאחדות מואץ, וכך גם הליך הגשם החם. שיטה זו נחשבת יקרה, ויעילותה שנויה במחלוקת.

פיזור מרשל-פלמר[עריכת קוד מקור | עריכה]

פיזור מרשל פלמר (Marshal Palmer)– מתאר יחס אקספוננציאלי (בקירוב) בין קוטר הטיפה ובין מספר הטיפות ליחידות הנפח  של גשם (כאשר מודדים בקרקע). יש מעט טיפות גדולות, והרבה קטנות. העקומות השונות מתארות את קצבי הגשם השונים. N(D)=N_{0}e^{-\Lambda D}. \Lambda משתנה עם סוג הגשם (מענן שכבתי או ערמתי) ועם עוצמת הגשם לפי הקשר \Lambda (R)=41R^{-0.21}. כאשר R עוצמת הגשם ביח' של mm/hr. הפרמטר N_{0} אינו תלוי ברמת הגשם.

שבירה של טיפות גשם

אחד ההסברים ל-DCD, ולפיזור האקספוננציאלי, הוא שבירת הטיפות הגדולות. לרוב לא רואים טיפות הגדולות משישה מ"מ. טיפות גדולות יותר ("טיפות ענק" – יכולות להגיע לגודל של יותר מ-8 מ"מ) יורדות בדרך כלל בתחילת הממטר, בריכוז נמוך, ומקורן בהפשרת ברד, גראופל ושלג. ההסתברות לשבירת טיפות ספונטנית עולה עבור טיפות הגדולות מ-3 מ"מ, מחמת זרמים פנימיים הנוצרים על ידי כוחות אווירונאוטיים. טיפות שגודלן עולה על 5 מ"מ נהיות בלתי יציבות ונשברות בהכרח. הסיבה העיקרית להגבלת גודלן של הטיפות הוא שבירתן עם רדת.

גשם וגאוגרפיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

במעלה ההרים הסמוכים לים יורדות כמויות הגשם הגדולות ביותר. במקומות אלה, אוויר לח מטפס מן הים אל ההרים עד שהוא מגיע לגובה רם והופך לענן. לעומת זאת, במקומות הרחוקים מהים הגשמים הם נדירים. כמו כן, גם במקומות הסמוכים להרים גבוהים, שבהם הרוח נושבת במורד ההר, כמות הגשמים נמוכה. לדוגמה, בהרי ההימליה, כאשר רוח נושבת צפונה מהאוקיינוס ההודי לכיוון ההרים, יורדים כ-10,000 מ"מ ואילו במורדות הצפוניים, שם לא מגיעה רוח מן הים, יורדים רק כ-1000 מ"מ.

באזור ארץ ישראל קיימים הבדלים חדים בין מערב הרי הלבנון והחרמון (1500 מ"מ) ביחס לאזורים המזרחיים להם - בבקעת הלבנון למשל, כמות הגשמים השנתית היא 600 מ"מ ובדמשק המזרחית ממנה כ-240 מ"מ בלבד. דוגמה נוספת היא ירושלים, שבה כמות הגשמים השנתית עומדת על 600 מ"מ וביריחו, המזרחית ממנה רק בכ-30 ק"מ, כמות המשקעים השנתית היא 170 מ"מ.

פנורמה של אזור תחת עננה. ניתן לראות מרחוק שצד ימין גשום לפי הפסים שנראים יורדים מהעננים, לעומת הצד השמאלי היבש

הגשם בתרבות[עריכת קוד מקור | עריכה]

לגשם השפעה רבה על רוב התרבויות בעולם. בכל אזור שבו יורד גשם וחיים אנשים, התפתחה תלות בגשם. תלות זו עשויה להיות בעקבות מיעוט גשמים שכן בלי הגשם קשה להתקיים. כמו כן, תלות האדם בגשם יכולה לבוא בעקבות גשמים רבים מדי שעלולים לגרום להצפות ולשיטפונות. האדם ראה בגשם את הגורמים לנוף: צמחייה, נהרות, נחלים ועוד תופעות רבות. הגשם מסמל וסימל בתרבויות רבות את תהליך ההפריה המינית ואת פוריות הטבע. מושגים רבים הושאלו מהגשם המתארים רגשות אנושיים. תלותו של האדם הגשם גרמה לתרבויות שונות, לכאורה, לשלוט באופן ירידת הגשמים. כיום ידועים מיתוסים, אגדות וטקסים רבים כתוצאה מן הגשם.

שבט אבאלוייה במזרח קניה האמין שהאל ברא תרנגול אדום עצום ממדים. כאשר התרנגול מנפנף בכנפיו זהו ברק, וכאשר הוא קורא, נוצר הרעם. תפקיד הקשת בענן הוא לווסת את כמות הגשמים. באיי פולינזיה האמינו כי בתחילתו של העולם השמיים והאדמה היו מחוברים זה לזה. אך כאשר הזדווגו ונולדו להם בנים, הפרידו בין השמיים לארץ. הגשם הוא דמעותיהם של אלי השמיים הבוכים על הפרידה. שבטים רבים ניסו לחקות את קול הרעם ובכך לעודד את נפילת הגשמים. את זאת עשו בקול תופת עז, רשרוש ברעשנים, דרדור אבנים ותקיעה בשופר. שבט זוני בניו מקסיקו ביצע חיקוי של עננים שבוצע באמצעות פיזור נוצות וסיד באוויר. כמו כן, הם לבשו בגדים שחורים ומעשים רבים אחרים אשר היו קשורים בשחור. למשל: צביעת הפנים בשחור, הקרבת קורבנות של חיות בשחור ואוכל צבוע שחור.

הגשם ביהדות[עריכת קוד מקור | עריכה]

שמחת בית השואבה. ציורה של האמנית דפנה לבנון.

לגשם השפעה רבה בתרבות, במקורות ובמסורת היהודית שכן תלותה של ארץ ישראל בגשם לצמיחת היבול נתנה להופעתו בזמן ובמידה הנדרשת חשיבות רבה. בתנ"ך נאמר על ארץ ישראל "כִּי הָאָרֶץ, אֲשֶׁר אַתָּה בָא-שָׁמָּה לְרִשְׁתָּהּ--לֹא כְאֶרֶץ מִצְרַיִם הִוא, אֲשֶׁר יְצָאתֶם מִשָּׁם: אֲשֶׁר תִּזְרַע אֶת-זַרְעֲךָ, וְהִשְׁקִיתָ בְרַגְלְךָ כְּגַן הַיָּרָק. וְהָאָרֶץ, אֲשֶׁר אַתֶּם עֹבְרִים שָׁמָּה לְרִשְׁתָּהּ--אֶרֶץ הָרִים, וּבְקָעֹת; לִמְטַר הַשָּׁמַיִם, תִּשְׁתֶּה-מָּיִם" (דברים יא 10-11).

על פי התנ"ך ירידת הגשם באה כמידה כנגד מידה, כלומר, כשכר על שמירת מצוות וכעונש על הפרתן. "אִם-בְּחֻקֹּתַי, תֵּלֵכוּ; וְאֶת-מִצְו‍ֹתַי תִּשְׁמְרוּ, וַעֲשִׂיתֶם אֹתָם: וְנָתַתִּי גִשְׁמֵיכֶם, בְּעִתָּם"... וְאִם-לֹא תִשְׁמְעוּ, לִי; וְלֹא תַעֲשׂוּ, אֵת כָּל-הַמִּצְו‍ֹת הָאֵלֶּה... וְנָתַתִּי אֶת-שְׁמֵיכֶם כַּבַּרְזֶל (ויקרא כו').

בחג הסוכות קובע ה' את דין המים בעונת הגשמים הבאה. טקס ניסוך המים המתבצע בסוכות קשור גם הוא בהורדת הגשמים. על פי רבי עקיבא אמר ה': "נסכו לפני מים בחג - כדי שיתברכו לכם גשמי השנה".

גשם ברכה הוא בהכרח גשם שירד בעונת הגשמים, כלומר, בין חודש מרחשוון לניסן - "יורה במרחשוון ומלקוש בניסן". גשם קללה הוא גשם שיורד בעת העלולה להזיק או בעוצמה מופרזת. למשל, בסוכות, גשם עלול למנוע את מצוות הישיבה בסוכה. כמו כן, הגשם הוא אחת מהתגלמות כוחו של אלוהים; כך בתפילת העמידה: "אתה גיבור לעולם ה'... משיב הרוח ומוריד הגשם". במקום ששמחים בגלל ירידת הגשם, מברכים ברכת הגשמים.

כאשר מגיע שמיני עצרת ועד יום ראשון של פסח נזכרת בתפילה גבורות הגשם. מז' בחשוון מתחילים להתפלל לגשם: "ותן טל ומטר" ב"ברכת השנים" בתפילת העמידה. תפילה זו מתחילה בז' בחשוון על מנת שהעולים לירושלים יספיקו לחזור לביתם לפני בוא הגשמים.

יהודי המזרח קיימו מנהגים שונים הקשורים לגשם, בעיקרם כדי למנוע בצורת ולעודד ירידת גשמים. מנהגים אלה היו דומים למנהגי המוסלמים השכנים. היהודים התהלכו יחד עם ספרי תורה בעודם מתפללים, תוקעים בשופר וצמים סביב קברי צדיקים. כמו כן, חילקו בשר לעניים.

במשל הכרם אומר ישעיהו מה יעשה לכרמו, כלומר לישראל: "וְעַתָּה אוֹדִיעָה-נָּא אֶתְכֶם, אֵת אֲשֶׁר-אֲנִי עֹשֶׂה לְכַרְמִי: הָסֵר מְשׂוּכָּתוֹ וְהָיָה לְבָעֵר, פָּרֹץ גְּדֵרוֹ וְהָיָה לְמִרְמָס. ו וַאֲשִׁיתֵהוּ בָתָה, לֹא יִזָּמֵר וְלֹא יֵעָדֵר, וְעָלָה שָׁמִיר, וָשָׁיִת; וְעַל הֶעָבִים אֲצַוֶּה, מֵהַמְטִיר עָלָיו מָטָר" (ישעיהו ה'). העונש של ציווי העננים "מהמטיר מטר" הוא עונש כבד כיוון שלא יהיו מקורות שתייה ולקיום משק חקלאי.

במשנה מסופר על חוני המעגל שהיה בכוח תפילתו כדי להוריד גשמים ולעצרם.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

קול גשם. מלקוש 2014.
ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא גשם בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ The Water Cycle. Planetguide.net. אוחזר ב־2011-12-26.