الشلالات التي تصعد إلى الأعلى

تعد الشلالات التي تصعد إلى الأعلى واحدة من أكثر الظواهر الطبيعية غرابة وإبهار. إذ تتحدى ما نعرفه عن قوانين الجاذبية. فعندما تهب رياح شديدة من أسفل المنحدر إلى أعلاه. تدفع المياه بقوة عكس اتجاه سقوطها. فتبدو وكأنها تصعد إلى السماء. هذه الظاهرة التي تعرف علميًا باسم الشلالات العكسية. تذكرنا بأن الطبيعة ليست خاضعة دائمًا لتوقعاتنا. بل قادرة على إبداع مشاهد تجمع بين الجمال والغموض العلمي في وقت واحد.

الشلالات العكسية

تعتبر ظاهرة الشلالات العكسية التجسيد الحقيقي للعنوان المثير الشلالات التي تصعد إلى الأعلى. إنها ليست سحر ولا خرق لقوانين الجاذبية. بل هي تفاعل متطرف بين السائل (الماء) والغاز (الهواء) في ظروف جوية فريدة.

تعريف الشلالات العكسية

تحدث الشلالات العكسية عندما تهب رياح شديدة القوة. غالباً في ظروف العواصف أو الرياح الساحلية القوية جدا. وتضرب واجهة الشلال. قوة هذه الرياح العمودية تكون كافية لرفع رذاذ الماء وأحياناً كميات كبيرة منه. في اتجاه معاكس لمسار السقوط الأصلي. مما يصنع وهم بأن الماء يصعد للأعلى بدل من السقوط. الشلالات المعرضة لهذه الظاهرة تكون عادة شلالات صغيرة نسبياً أو تلك التي تسقط من ارتفاعات كبيرة حيث تتحول المياه إلى رذاذ خفيف.

الفرق عن الشلالات التقليدية

الشلالات التقليدية مثل أعلى شلالات في العالم سالتو دل انجل (Salto del Ángel). تعتمد على الارتفاع الهائل لضمان تدفق المياه للأسفل وهذه تجيب علي سؤال ما هي أعلى شلالات في العالم واين تقع. أما ظاهرة الشلالات العكسية فتعتمد على عاملين متطرفين وهم الارتفاع الذي يساهم في تفتيت الماء إلى رذاذ، وقوة الرياح العاتية التي تضرب المنحدر الصخري. إنها حالة نادرة الحدوث تتطلب شروط مناخية وبيئية دقيقة.[1]

كيف تؤثر الرياح في تدفق الماء

الرياح هي القوة المحركة والوحيدة التي تقف وراء ظاهرة الشلالات التي تصعد إلى الأعلى. إن فهم كيف تؤثر الرياح في تدفق الماء يتطلب التعمق في آليات الديناميكا الهوائية. مثل قوة الرفع الهوائي فعندما يتدفق الهواء بسرعة عالية جدا صعود على المنحدر الصخري (خاصة في الوديان العميقة أو المنحدرات الساحلية)، فإنه يمارس قوة رفع على جزيئات الماء المتساقطة. إذا كانت قوة الرياح العمودية الصاعدة أكبر من قوة الجاذبية الساحبة لقطرات الماء (التي تزداد مقاومتها للهواء كلما كانت قطرة الماء أصغر). فإن النتيجة هي صعود قطرات الماء للأعلى.

هذا ما يفسر تفسيرها الفيزيائي البسيط والمعقد في آن واحد. وأيضا  التكوين الجغرافي للمنطقة  فيعتمد تأثير الرياح في تدفق الماء بشكل كبير على التكوين الجغرافي لـ مواقع هذه الظاهرة. فالتضاريس التي تسرع وتوجه الرياح إلى أعلى مثل المنحدرات الوعرة والجروف الصخرية العالية والضيقة. تعمل كقناة هوائية طبيعية أو “نفق رياح”. هذه القنوات تزيد من سرعة الرياح. وتضمن أن القوة العاتية تُسلط مباشرة أسفل الشلال. هذه القوة الهائلة هي التي يمكن أن تنتج مشاهد تبدو وكأنها أقوى من الجاذبية، تختلف تماماً عن قوة التدفق في أقوى شلالات في العالم والتي تقاس بحجم المياه وليس الحركة العكسية.[2]

تعرف أيضًا على: أغرب الظواهر الجوية في العالم

مواقع هذه الظاهرة

على الرغم من أن ظاهرة الشلالات التي تصعد إلى الأعلى ممكنة الحدوث في أي شلال يقع على منحدر صخري وعر ومعرض لرياح قوية جداً. إلا أن مواقع هذه الظاهرة عادة ما تكون محصورة في مناطق جغرافية محددة.

جزر فارو

 تعتبر جزر فارو وهي أرخبيل في شمال الأطلسي. من أشهر مواقع هذه الظاهرة. تتميز هذه الجزر بمنحدرات صخرية شاهقة ومعرضة باستمرار لرياح المحيط العاتية التي تندفع بقوة صعوداً. مما يخلق مشهد الشلال العكسي بشكل متكرر عند هبوب العواصف. وتظهر هذه الظاهرة التفاعل بين المحيطات واليابسة.

تفسيرها الفيزيائي

 إن قدرة الرياح على عكس مسار الماء في هذه مواقع هذه الظاهرة ترتبط أيضاً بمفهوم “الحمل الحراري” أو “التيارات الهوائية الديناميكية” التي يتم تسريعها عند الاصطدام بالمنحدرات الصخرية. في الأساس. يتم ضغط الهواء عند قاعدة المنحدر ثم يتم إجباره على الارتفاع بسرعة كبيرة. حامل معه الرذاذ المتساقط.

على الرغم من شهرة الشلالات الكبيرة مثل أعلى شلالات في العالم سالتو دل انجل (Salto del Ángel) وشلالات كيفو (Kivu Falls – والتي تشتهر أكثر بالبحيرة التي تحمل الاسم ذاته).

ترتيب أعلى شلالات في العالم في  ظاهرة الشلالات التي تصعد إلى الأعلى

• شلالات ويفيرنغ، أستراليا

تقع هذه الشلالات على ساحل تاسمانيا. وهي معرضة لعواصف المحيط الهادئة التي تأتي من الجنوب. في أيام العواصف فيمكن مشاهدة المياه وهي تقذف للأعلى بقوة. أحياناً لمسافة تزيد عن عشرة أمتار. مما يثبت بشكل مدهش كيف تؤثر الرياح في تدفق الماء ويجعلها من أبرز مواقع هذه الظاهرة.

• شلالات الرياح العكسية، أيسلندا

تعرف أيسلندا ببيئتها البركانية والساحلية المفتوحة التي تضربها رياح شديدة من القطب الشمالي. على الرغم من عدم وجود اسم رسمي محدد للعديد من الشلالات الصغيرة على طول الساحل الجنوبي. إلا أنها توثق بشكل متكرر ظاهرة الانعكاس الكامل للمياه بسبب الرياح النفاثة القوية التي تنحدر من المرتفعات.

• شلالات هانكوك، الولايات المتحدة

تقع في هاواي على جرف كالالاو, وهي منطقة تتميز بمنحدرات شديدة الانحدار ومعرضة لتيارات الرياح التجارية القوية. قوة الرياح في هذا الموقع تكفي أحياناً لتعليق المياه المتساقطة في الهواء لفترات طويلة قبل أن ترتفع أو تعود للسقوط. مما يجعلها مثال حي على تفسيرها الفيزيائي المتعلق بالتيارات الهوائية الصاعدة.

تعرف أيضًا على: البحر الذي لا تختلط مياهه

تفسيرها الفيزيائي

الفهم العميق لـ تفسيرها الفيزيائي يقضي على أي فكرة عن خرق قوانين الطبيعة. ويثبت أن الشلالات التي تصعد إلى الأعلى هي نتيجة لتطبيق مكثف لقوانين الميكانيكا الهوائية. فقانون برنولي وضغط الهواء هو أحد الجوانب الرئيسية لـ تفسيرها الفيزيائي هو العلاقة بين سرعة الرياح وضغطها. عندما تزداد سرعة الهواء بشكل كبير.  وينخفض ضغط الهواء وفقاً لمبدأ برنولي. ولكن في حالة المنحدرات. تكمن القوة الدافعة في ضغط الهواء العالي الذي يتجمع عند قاعدة الشلال. والذي يدفع الهواء بقوة نحو الأعلى في مسار ضيق. هذا الارتفاع السريع للهواء يخلق ما يشبه “وسادة هوائية” تدفع جزيئات الماء للأعلى.

مقاومة الهواء وقوة الجاذبية

 التفسير النهائي لـ كيف تؤثر الرياح في تدفق الماء هو موازنة القوى فالجاذبية مقابل مقاومة الهواء (السحب). ولكي ترتفع المياه (رذاذ الشلال) للأعلى يجب أن تكون قوة السحب الهوائي (F_d) الصاعدة أكبر من قوة الجاذبية (F_g) النازلة. هذا لا يحدث إلا عندما تكون سرعة الرياح عالية للغاية وتكون قطرات الماء صغيرة (مما يقلل من كتلتها ويزيد من مساحة سطحها المعرضة للسحب). وهي الشروط التي تتوافر في مواقع هذه الظاهرة أثناء العواصف.

تعرف أيضًا على: أغرب الكائنات التي تعيش في أعماق المحيطات

في الختام تعد ظاهرة الشلالات التي تصعد إلى الأعلى من أعجب المشاهد الطبيعية. إذ تتغلب الرياح العاتية مؤقتًا على الجاذبية فترفع المياه عكس اتجاهها. يكشف تفسيرها الفيزيائي عن تفاعل مدهش بين الهواء والماء. يبرز روعة الطبيعة وغموضها. وبينما يبحث العلماء في ما هي أعلى شلالات في العالم واين تقع , وتظل هذه الشلالات العكسية تذكير بجمال الاستثناءات التي تصنع سحر الأرض.

الأسئلة الشائعة 

س: هل الشلالات التي تصعد إلى الأعلى تخرق قوانين الفيزياء؟

ج: لا إنها لا تخرق قوانين الفيزياء. الظاهرة (الشلالات العكسية) هي نتيجة لتفوق قوة مقاومة الهواء (السحب). الناتجة عن الرياح العاتية على قوة الجاذبية المحلية المؤثرة على قطرات الماء الصغيرة.

س: ما هو أشهر شلال تصعد مياهه إلى الأعلى؟

ج: توثق هذه الظاهرة بشكل متكرر في جزر فارو (المحيط الأطلسي). وكذلك في بعض المنحدرات الساحلية في أستراليا (مثل شلالات ويفيرنغ).

س: ما هي أعلى شلالات في العالم واين تقع ؟

ج: أعلى شلالات في العالم سالتو دل انجل (Salto del Ángel) هي الأطول في العالم. وتقع في فنزويلا. ارتفاعها الهائل هو ما يميزها. وليس الحركة العكسية.

س: ما هي أقوى شلالات في العالم؟

ج: غالباً ما تقاس قوة الشلالات بحجم تدفق المياه (المتر المكعب في الثانية). من حيث الحجم. تعتبر شلالات إجوازو (Iguazu Falls) أو شلالات فيكتوريا (Victoria Falls) من أقوى شلالات في العالم. وليس الشلالات العكسية التي تعتمد على قوة الرياح.

• timesofindia.indiatimes 5 reverse waterfalls to see in the world! بتصرف
• Eos How Does Wind Push Water? بتصرف

مشاركة المقال

وسوم