برف معمولاً وقتی می‌بارد که دما به زیر صفر درجه سانتی‌گراد برسد. اما آیا این جمله را شنیده‌اید که "هوا خیلی سرده، امکان نداره برف بیاد!"؟ آیا این حرف صحت دارد؟

پاسخ این سوال یک "بله" مشروط است. بارش برف زمانی غیرمحتمل می‌شود که دمای هوا در سطح زمین به زیر منفی 20 درجه سانتی‌گراد برسد. با این حال، عامل اصلی عدم بارش برف، صرفاً دما نیست، بلکه یک رابطه پیچیده بین دما، رطوبت و تشکیل ابر است. به بیان دقیق‌تر، تنها دما تعیین‌کننده بارش برف نیست.

برای بارش برف، وجود رطوبت در هوا ضروری است. هوای بسیار سرد توانایی حمل مقدار بسیار کمی رطوبت را دارد. در نتیجه، در دماهای بسیار پایین، احتمال تشکیل ابر و بارش برف به شدت کاهش می‌یابد. بنابراین، در حالی که دمای هوا نقش مهمی در بارش برف دارد، عوامل دیگری مانند میزان رطوبت و نحوه تشکیل ابرها نیز تاثیرگذار هستند.

چرا در هوای خیلی سرد برف نمی‌بارد؟

همانطور که می‌دانید، برف از آب تشکیل می‌شود. بنابراین، برای بارش برف، نیاز به بخار آب در هوا داریم. میزان بخار آب موجود در هوا به دمای هوا بستگی دارد. هوای گرم می‌تواند مقدار زیادی آب را در خود نگه دارد، به همین دلیل در فصل تابستان هوا بسیار شرجی می‌شود. در مقابل، هوای سرد ظرفیت بسیار کمتری برای نگهداری بخار آب دارد.

در عرض‌های میانه، باز هم احتمال بارش قابل توجه برف وجود دارد. دلیلش این است که جابجایی هوا می‌تواند بخار آب را از مناطق دیگر به این نواحی منتقل کند و همچنین دمای هوا در ارتفاعات بالاتر ممکن است از سطح زمین گرم‌تر باشد. هوای گرم‌تر طی فرآیندی به نام سرمایش انبساطی، ابرها را تشکیل می‌دهد. هوای گرم به سمت بالا صعود می‌کند و منبسط می‌شود، زیرا فشار در ارتفاعات بالاتر کمتر است. با انبساط، هوا سردتر می‌شود و توانایی نگهداری بخار آب در آن کاهش می‌یابد. در نتیجه، بخار آب متراکم شده و ابر تشکیل می‌شود.

اینکه آیا ابر می‌تواند برف تولید کند یا نه، تا حدی به دمای هوا در زمان تشکیل آن بستگی دارد. ابرهایی که در دماهای پایین تشکیل می‌شوند، کریستال‌های یخ کمتری دارند، زیرا هوای موجود در آن آب کمتری را در خود جای داده است. کریستال‌های یخ به عنوان هسته‌های اولیه برای تشکیل کریستال‌های بزرگتر برف (دانه‌های برف) مورد نیاز هستند. اگر تعداد کریستال‌های یخ بسیار کم باشد، آن‌ها نمی‌توانند به هم بچسبند و برف تشکیل دهند. با این حال، ممکن است سوزن‌های یخی یا مه یخی تولید شود.

در دماهای بسیار پایین، مانند منفی 40 درجه سانتی‌گراد (که در آن دماهای فارنهایت و سلسیوس با هم برابرند)، رطوبت بسیار کمی در هوا وجود دارد، بنابراین احتمال تشکیل برف بسیار کم است. هوا به قدری سرد است که احتمال صعود آن کم است. حتی اگر صعود کند، آب کافی برای تشکیل ابر در آن وجود نخواهد داشت. در این شرایط، می‌توان گفت که هوا برای بارش برف خیلی سرد است. هواشناسان می‌گویند جو برای بارش برف بسیار پایدار است.