بَرْف، از پدیده‌های جوی که اغلب طبیعی‌دانان قدیم، در چگونگی پیدایش آن سخنانی گفته‌اند. در این مقاله نخست آراء یونانیان، با تکیه بر الآثار العلویه، نوشتۀ ارسطو، و رساله‌ای به همین نام از تئوفراستوس و نیز الآراءالطبیعیه منسوب به پلوتارک که امروزه آن را از آئتیوس آمدی می‌دانند، نقل، و سپس تأثیر آنها بر نظرات دانشمندان بررسی شده است.
آناکسیمنس گمان داشت که هرگاه باران یخ بزند، برف پدید می‌آید و اگر در این هنگام با آب و هوا آمیخته شود، تگرگ تولید می‌شود («الآراء...»، ١٤٥؛ ظاهراً وصف این دو پدیده جابه‌جا شده است). در ضمنِ نظریه‌ای که به فیثاغورس و پیروان او منسوب شده، آمده است که هوای پدید آورندۀ برف و باران سردتر از هوای پدید آورندۀ تگرگ است، درحالی‌که محل پدید آمدن آنها گرم‌تر از محل تولد تگرگ است (ابن رشد، ٦٩-٧٠؛ قدما عموماً این نکته را قبول داشتند). به گفتۀ ابن رشد، اسکندر افرودیسی این مطالب را از الآثار العلویۀ ارسطو نقل کرده، ولی ارسطو در این کتاب چنین مطالبی را از آنها یاد نکرده است. ارسطو خود، بارش باران، برف و تگرگ را پی‌آمدِ سرد شدن ابر می‌دانست (ص٧٧). ابن بطریق در ترجمۀ این سخن ارسطو افزوده است که آب تنها درجایی که ابر وجود دارد، یخ می‌زند (ص ٣٨) و ابن‌رشد همان کلمات را به ترتیبی دیگر ذکر کرده است (ص ٦٧).
به نظر ارسطو برف و شبنم یخ‌ زده دارای علتی مشابهند؛ تنها تفاوت میان آنها در درجه و مقدار [ماده] (تفاوت کمّی) است، زیرا برف بر اثر یخ‌زدن ابر (بخار بسیار) و شبنم یخ ‌زده بر اثر یخ زدن بخار [اندک گرد آمده در یک روز]، یعنی شبنم، ، تولید می‌شود. از این‌رو، برف نشانۀ سرزمین یا فصل سرد است، زیرا ابرها تا زمانی که گرمای خیزانندۀ بخارات از آنها بیرون نرفته باشد، و پیش از غلبۀ سرما بر آنها، یخ نمی‌زنند (همانجا؛ نیز: المپیدُورس، ١٠٠-١٠١؛ قس: حنین، ٣٥). ابن بطریق کم و بیش مفهوم کلی سخن ارسطو را رسانده است؛ اما چند خطا و کاستی و فزوی، از جمله نکاتی دربارۀ نرمی دانه‌های ابر و سختی دانه‌های شبنم یخ زده، در ترجمه دیده می‌شود (ص ٣٨-٣٩). ابن رشد نیز کم‌وبیش از ابن بطریق پیروی کرده است (ص ٦٧-٦٨).
ارسطو همچنین آورده است که عموماً بارشهای شدید تگرگ در نواحی معتل‌تر و بارشهای شدید برف در نواحی سردتر رخ می‌دهد (ص ٧٧-٨١). تئوفراستوس شاگرد ارسطو می‌پنداشت که اگر ابر، پیش از آنکه بر اثر سرما به آب تبدیل شود (منعقد شود)، یا [پس از تبدیل آن به آب، اما] پیش از گرد آمدن قطرات آب و پیوستن آنها به یکدیگر و در حالی که هوا میان قطرات بسیار ریز آب فاصله انداخته، یخ بزند، آنگاه برف تشکیل خواهد شد؛ زیرا درون برف هوای بسیاری به دام افتاده است. چون برف بسیار نرم است و اگر با دست فشرده شود. حجمش کم می‌شود و اگر آن را به آب تبدیل کنیم، از مقدار بسیاری برف، تنها مقداری اندک آب حاصل می‌شود؛ علت سفیدی برف نیز بسیاری هوا در آن است، زیرا همۀ اجسامی که هوای بسیار در آنها به دام افتاده است، سفیدند، مانند کف و مخلوط هم‌زدۀ روغن و آب. علت سفیدی شبنم یخ زده نیز همین است، زیرا همان چیزی که در بخش بالایی سپهر موجب پدید آمدن برف می‌شود، در پایین موجب پدیدآمدن شبنم یخ زده می‌گردد (ص ١٣٩-١٤٢؛ حسن بن بهلول، ٣١٥-٣١٧، نکته اخیر از معدود مواردی است که او بر نظر ارسطو صحه گذارده است).
در کتاب سر الخلقیه و صنعة الطبیعه، منسوب به آپولونیوس تیانایی نظر مؤلف دربارۀ برف چنین آمده است: «هرگاه بخار از پایین زمین به بالا برسد و سرما بر آن چیره گردد و گرمایی که آن را بدان بالا رسانده است، از آن بگریزد، اگر بادها آن بخارات را نپراکند و بفشارد، به‌صورت آب [به سوی زمین] بازمی‌گردد؛ اما به سبب بیرون رفتن گرما از آن سنگین می‌شود و باز به صورت بخاری انبوه درمی‌آید که برخی اجزاء آن به برخی دیگر می‌پیوندد و اگر سرمای هوت بر این بخار بسیار گردد، آن بخار را درحالی‌که به سوی پایین روان است، جامد می‌کند و این بخار جامد همان برف است» (ص ٢١٨). المپیدروس نیز در تفسیر الآثارالعلویۀ ارسطو دربارۀ برف چنین گفته است: علت پدیدآمدن برف، همان علت پیدایش باران است. فرق میان برف و باران آن است که باران براثر استحالۀ بخار به آب به سبب سرمایی اندک پدید می‌آید؛ درحالی‌که برف بر اثر انجماد بخار پیش از تبدیل شدن به آب، پدید می‌آید که ناشی از سرمای بسیار است؛ و اگر بخار جامد شود، سنگین می‌شود و چون سنگنین شد، به سوی پایین می‌رود. نقش شدت سرما در پدید آمدن یکی از این دو پدیده از آنجا معلوم می‌شود که باران در جاهای سرد که سرمای آن شدید نیست، می‌بارد. دراین مواضع برف یا بسیار اندک می‌بارد، یا اصلاً نمی‌بارد؛ اما برف مختص مواضع سرد است. وی همچنین برآن بود که غالباً برف در جاهای سرد، ولی تگرگ در مناطی که هوای غالباً صدف دارد، می‌بارد (ص ١٠٠-١٠٢).

آراء طبیعی‌دانان مسلمان

ابن‌ربن می‌پنداشت که اگر بخارِ ترِ گردآمده در هوا [هنگام فرایند بارش باران] با هوایی سخت سرد برخورد کند. این باران برف خواهد شد (ص ٢٤). کِندی نخست علت بارش باران، برف و تگرگ را انبوه شدن بخارات موجود در جو( نزد او معمولاً همان هوا) براثر «اسباب علوی و سفلی» خوانده، و سپس دربارۀ برف چنین گفته است: «هرگاه سرمای جوی که از هوای میان زمین و ابر باران‌زا (بالای ابر) است، بسیار شود، و باران ابر را به شدت فروچکاند، آنگاه جو سرد (هوای زیر ابر) را در تبدیل آن (ابر یا قطرات باران؟) به برف یاری می‌دهد و پیش از آنکه [قطرات] از جو سرد بگذراند، سرما آنها را جامد می‌کند و به‌سان قطراتی فرو می‌نشینند. اندازۀ این ذرات جامد متناسب اندازۀ قطرات است، هنگامی که هوای نزدیک سطح زمین گرم است، اگر دانه‌های جامد بزرگ باشد، می‌توانند پیش از آب شدن از این ناحیه عبور کنند و به صورت برف به زمین برسند؛ و اگر برای این کار ضعیف باشند، پیش از آنکه به زمین برسند، ذوب می‌گردند و باران می‌شوند...» (ص ٨٤-٨٥).
حنین بن اسحاق در گزیده‌ای که از الآثار العلویۀ ارسطو فراهم کرده، در این باره آورده است: اگر سرمایی شدید بربخاری اندک هجوم آورد، آن بخار را به شبنم یخ زده (جلید) تبدیل می‌کند واگر بخار برخاسته بسیار و سرمایی که بر آن می‌زند، بسیار شدید باشد، آن بخار به برف بدل می‌گردد (ص ٣٥؛ نیز ﻧﻜ : مقدسی، ٢/٣١؛ حسن بن بهلول، ٢٩١؛ هر دو این سخن را از حنین نقل کرده‌اند). پس فرق میان شبنم یخ زده و برف دو خصلت است: یکی بسیاری یا کمی بخار، همانگونه که تفاوت میان باران و شبنم نیز همین است؛ تفاوت دیگر آنکه شبنم یخ زده از بخار یخ زده در هوا، و نه در ابر، پدید می‌آید؛ درحالی که برف از ابری که در هوا یخ می‌زند، تولید می‌شود (حنین، همانجا). مقدسی تنها بخش نخست سخن حنین دربارۀ برف و شبنم یخ زده را تکرار کرده (همانجا)، اما حسن بن بهلول علاوه بر تکرار همین بخش، به آراء تئوفراستوس دربارۀ برف و شبنم یخ زده نیز اشاره کرده است (ص ٢٩١، ٣١٥-٣١٧؛ قس: حنین، همانجا؛ تئوفراستوس، ١٣٩-١٤٢).
اخوان‌الصفا برآن بودند که اگر سرما مفرط باشد، قطرات ریز در ابر باران زا یخ می زند و از این فرایند جَلید و برف پدید می‌آید (گویا اخوان‌الصفا برخلاف دیگر مؤلفان عربی‌نویس، جلید را مترادف ثَلْج (برف) و نه مترادف صَقیع (شبنم یخ زده) به کار برده‌اند)؛ زیرا سرما اجزاء آبی را جامد می‌کند و آنها را با اجزاء هوایی می‌آمیزد، پس به نرمی پایین می‌آید و از این‌رو، برخلاف تگرگ (بَرَد) و باران فرود برف سریع نیست (رسائل...، ٢/٧٤؛ نیز ﻧﻜ : قزوینی، ٨٧).
ابن سینا آورده است که اگر قطرات خردآب پیش از فشرده شدن و تبدیل به [قطرات درشت] آب، یخ بزند، دانه‌هایی ایجاد می‌کند که همان برف است. وی همچنین بر آن بود که سرمای شدید زمستان اجازه نمی‌دهد که ابر بارانزاد به آب و سپس به تگرگ تبدیل گردد، بلکه مستقیماً به برف تبدیل خواهد شد (الشفاء، ٣٦-٣٧، نیز ﻧﻜ : دانشنامه...، ٦٧، النجاة، ٣١٠). او نیز به پیروی از ارسطو بر آن بود که نسبت باران به برف مانند نسبت شبنم یخ زده است و باد در ایجاد برف و شبنم یخ زده مؤثر است (الشفاء، ٣٨).
اسفزاری مؤلف رسالۀ فارسی آثار علوی، برآن بود که هرگاه بخاری از آب گرم برخیزد (اغلب قدما، تقریباً جز ابوریحان بیرونی، به پیروی از ارسطو بر آن بودند که این بخار زودتر از بخار برخاسته از آب سرد، یخ می‌بندد، دراین بار، ﻧﻜ : کرامتی، ٢٠٩، ٢٣٠، ٢٤٢، ٢٥٢-٥٢٣، ٢٦٢-٢٦٣)، و به هوای سرد رسد و سرما چندان شدید باشد که این بخار پیش از تبدیل شدن به آب منعقد گردد، برف پدید می‌آید. وی همچنین نخستین کسی است که به اشکال منظم بلورهای برف توجه داشته است (ص ١٢-١٣). اُلاوس ماگنوس، اسقف اعظم اوپسالا (سوئد) نخستین دانشمند اروپایی بود که در ١٥٥٥م دربارۀ شکل منظم بلورهای برف سخن گفت (بریتانیکا، ماکرو، XVI/٩١١). اما اسفزاری حدوداً ٤٥٠ سال پیش از وی در این باره چنین گفته‌اند: «اختلاف اشکال از چند سبب بود: یکی آنکه اجزاء صغار تولد کند، و بادمر آن اجزاء را به هم پیونداند وچون به هم بپیوندد، جملت بر زمین آید، و چون برودت بر قدری از بخار مستولی شد، و آن بهار را ببنداند، جرم آن بخار کمتر شود، و نقصان که اندرو پدید آید، آن جوهر را متشنج گرداند. اگر آن تشنج او از ٣ جانب بود، شکل آن برف مثلث گردد و اگر از ٤جانب بود، مربع گردد و اگر از ٦جهت بود، مسدس گردد و به هیچ وجه مخمس نشود و آن را سبب طبیعی و این جایگه جای بیان آن نیست و اگر چنان است که این تشنج از همۀ جوانب یکسان بود، شکل آن برف گِرد (مانند چند ضلعی منتظم) اید و اگر تشنج از همۀ جوانب یکسان نبود و از بعضی جوانب زیادت باشد، برحسب آن اختلاف شکل آن برف مفرِض آید و برف را بیرون از این اشکال نباشد» (همانجا). وی همچنین افزوده است که اگر سرما بسیار شدید باشد، بخاری که نزدیک زمین است، می‌بندد و مانند برف تنک بر زمین می‌نشیند که آن را به عربی جلید و به پارسی پَشَک می‌خوانند (ص ١٥). او همچنین علت برفگیر بودن نواحی مرتفع، به ویژه ققل کوهها را نزدیکی بیشتر این نواحی به مرکز مهریر دانسته است (ص ٣٧).
گفتنی است که شهمردات بن ابی الخیر رازی در دانشنامۀ فارسی خود موسومِ به نزهت نامۀ علایی تمامی کتاب اسفزاری را بی‌کم‌وکاست آورده است. ابن‌سهلان در رسالۀ فارسی السنجریه تقریبا همان نظریۀ اسفزاری را در نهایت اختصار نقل کرده است (ص ٢١). مسعودی مروزی ریاضی‌دان و طبیعی‌دان نامی ایرانی دراین‌باره کم‌وبیش نظریۀ اسفزاری را بازگو کرده است؛ با این تفاوت که وی می‌پنداشت باد در پیدایش برف یا بزرگ‌تر شدن دانه‌های آن نقشی اساسی دارد. وی دربارۀ شکل برف نیز همان سخن فزاری را (البته نه به‌طور کامل) تکرار کرده است (ص ٩٣-٩٤). زکریای قزویی نیز بر آن بد که اگر سرما مفرط باشد، بخار را در ابر باران‌زا می‌فشرد و به برف تبدیل می‌کند، زیرا «اجزاء مائی منجمد شود و به اجزاء هوایی مختلط شود، پس به آهستگی فرود آید، به خلاف باران و تگرگ» (ص ٨٧). وی همچنین بر آن بود که در جایی که برف می‌بارد، رعد وبرق پدید نمی‌آید، زیرا شدت سرما بخار دخانی را (که پدید آورندۀ رعد و برق است) فرو می‌نشاند (ص ٩٠). آراء دانشمندان بعدی اغلب تکرار همین آراء است. گفتنی است که در احکام نجوم، اتصال ماه یا خورشید به زحل نشانۀ «باران و برف آرمیده» بوده است (بیرونی، ٤٩٩).

خواص دارویی

در برخی مآخذ پزشکی و تاریخی، به برخی درمانهای غیرمعمول با بهره‌گیری از برف اشاره شده است. به‌طور مثال اسحاق بن عمران (ﻫ م) با خوراندن برف بسیار به ولی نعمت خود، شیری را که نزدیک بود ریه‌های او را پر کند، منجمد کرد و سپس بیرون آورد (ابن جلجل، ٨٥). اما در مأخذ داروشناسی دورۀ اسلامی کمتر دربارۀ خواص دارویی برف سخن رفته، و در اغلب آنها نیز مضرات خوردن برف به مراتب بیش از فواید آن یاد شده است. ابن بیطار در ذیل مدخل «ثلج و جلید» به نقل از جالینوس آورده است که خوردن برف و نوشیدن برفاب برای بیرون آوردن زالویی که به حلق چسپیده باشد، سودمند است (١/١٥١). رازی نیز به نقل از ابن ماسه آورده است که برف به‌ویژه برای پیر مردان و کسانی که معده‌های سرد دارند، مضر است؛ در نفاصل دردهای دیرپا (عسرة الانحلال) پدید می‌آورد، با حبس کردن بخارات بدن و سپس سرد نمودن آنها موجب از بین رفتن گرمای غریزی و در نتیجه تشنگی می‌گردد؛ برای اعصاب نیز ضرر دارد. رازی خود بر آن بود که باید از برف پرهیز کرد (٢٠/٢٢٥-/٢٢٦).
ابن‌ماسویه آبی را که با برف سرد شده باشد ( و نه برفاب)، بهتر از برف می‌دانست و بر آن بود که هرگاه کسی ناچار به خوردن آن شود، باید پیوسته به گرمابه رود و در روغن سوسن و نرگس به تن خود بمالد (ﻧﻜ : ابن بیطار، همانجا). ابن سینا نیز تقریباً تمامی آنچه را رازی در الحاوی آورده است، با اندکی تغییر یاد کرده، و افزوده است که برف برای کسانی که بدنشان اخلاط سرد تولید می‌کند، مضر، و برفاب برای درد دندان گرم سودمند است (القانون، ١/٤٥٠). ابن بطلان دربارۀ برف و یخ آورده است: سرد به طبع و خشک به عرض است و برف هر چند سرد و خشک است، برحسب تأثیر حکم باید کردن، زیرا که وقت بود که ترطیب دهد (خاصیت‌تری داشته باشد). بهترینش آن است که از آبی خودش باشد، هضم طعام را سودمند و بَزْ وسینه را بد است. دفع مضرتش به ریاضت و گرمابه باید کرد، [دردِ] مفاصل و تشنج تولد کند؛ برای مزاجهای گرم و جوانان مفید است. در تابستان و شهرهای جنوبی مفید است. بدترین برف و یخ آن است که بر معادن و جایگاههای پلید نشسته باشد. او دربارۀ برفاب نیز چنین گفته است: طبعش سرد، و بهترینش برف پاک با آب روان است، هضم طعام را منفعت دارد و سرفه را مضرت، دفع مضرتش به اندک اندک خوردن باید کرد. سردی تولد کند و مزاج گرم و خشک و جوانان را نیک باشد. هرکه عادت کرده باشد که آبهای سرد خورد، چون آب مزمل و آب چشمه‌های سرد، او را به برف حاجت نباشد. و آن که گرد برف نگردد، چه اگر برف در حالْ اثر بِد خویش ظاهر نکند، در ابتدای پیری مضرتهای آن پیدا شود، خاصه مبتلایان به نقرس را و کسانی را که آلات شکم ایشان ضعیف بود (ص ١١٠-١١٣).
داوود انطاکی نیز در این باره به برخی نکات تازه اشاره کرده است. به گفتۀ وی برف سرد از درجۀ سوم و خشک از درجۀ دوم است. برفی که زمانی دراز بر زمین مانده باشد، به سبب گرمای عَرَضی موجود در آن (ناشی از بخارات برخاسته از زمین) تشنگی بسیار می‌آورد، در تبهای گرم، جَرَب، خارش و ضعف معدۀ ناشی از گرمی، بسیار سودمند است. همۀ جانوران، جز آدمی را فربه می‌کند، مصلح آن قرنفل و عسل است (١/١٠١). عقیلی نیز افزون بر گردآوری همۀ آراء یاد شده، افزوده است که نهادن ضماد برف بر پیشانی موجب قطع رعاف (خون دماغ) می‌شود (ص ٢٨٦).

مآخذ

«الآرائ الطبیعیة»، منسوب به پلوتارک، ترجمۀ قسطا بن لوقا، همراه فی النفس ارسطو، به کوشش عبدالرحمان بدوی، بیروت/کویت، ١٩٥٤م؛
ابن بطریق، یحیى، الآثار العلویة، ترجمه و تحریر متئولوگیکای ارسطو، به کوشش کازیمر پترایتس، بیروت، ١٩٦٧م؛
ابن بطلان، مختار، تقویم الصحة، ترجمۀ کهن فارسی، به کوشش غلامحسین یوسفی، تهران، ١٣٦٦ش؛
ابن ابیطار، عبدالله، الجامع لمفردات الادویة و الاغذیة، قاهره، ١٢٩١ق؛
ابن جلجل، سلیمان، طبقات الاطباء و الحکماء، به کوشش فؤاد سید، قاهره، ١٩٥٥م؛
ابن رین، علی، فردوس الحکمة، به کوشش محمد زبیر صدیقی، برلین، ١٩٢٨م؛
ابن رشد، محمد، تلخیص الآثار العلویة، به کوشش جمال الدین علوی، بیروت، ١٩٩٤م؛
ابن سهلان، عمر، «الرسالة السنجریة فی الکائنات العنصریة»، دو رساله دربارۀ آثار علوی، به کوشش محمدنقی دانش‌پژوه، تهران، ١٣٣٧ش؛
ابن سینا، دانشنامۀ علایی، طبیعیات، به کوشش محمد مشکوة، تهران، ١٣٣١ش؛
همو، الشفاء، طبییعات، المعادن و الآثارالعلویة، به کوشش ابراهیم مذکور و دیگران، قاهره، ١٣٨٥ق/١٩٦٥م؛
همو، القانون، قاهره، ١٢٩١ق؛
همو، النجاة، به کوشش محمدتقی دانش پژوه، تهران، ١٣٦٤ش؛
اسفزاری، مظفر، آثار علوی، به کوشش محمد تقی مدرس رضوی، تهران، ١٣٥٦ش؛
المپیدروس، «تفسیر... لکتاب ارسطا طالیس فی الآثار العلویة»، ترجمۀ حنین بن اسحاق، شروح على ارسطو مفقودة فی الیونانیة، به کوشش عبدالرحمان بدوی، بیروت، ١٩٧١م؛
انطاکی، داوود، تذکرة اولی‌الالباب و الجامع للعجب العجاب، بیروت، المکتبة الثقافیه؛
بیرونی، ابوریحان، التفهیم، به کوشش جلال‌الدین همایی، تهران، ١٣٥١ش؛
تئوفراستوس، «الآثار العلویة»، ترجمۀ کهن عربی، چ تصویری، مجلة تاریخ العلوم العربیة و الاسلامیة، به کوشش فؤاد سزگین، فرانکفورت، ١٤٠٥ق/١٩٨٤م، ج ١؛
حسن بن بهلول، الدلائل، چ تصویری، به کوشش فؤاد سزگین، فرانکفورت، ١٤٠٥ق/١٩٨٥م؛
حنین بن اسحاق، جوامع... لکتاب ارسطو طایس فی الآثار العلویة، به کوشش هانس دایبر، آمستردام/آکسفورد، ١٩٧٥م؛
رازی، محمد بن زکریا، الحاوی، حیدرآباد دکن، ١٣٨٧ق/١٩٦٧م؛
رسائل اخوان الصفاء، بیروت، ١٩٥٧م؛
سر الخلقیة و صنعة الطبیعة، منسوب به آپولونیوس تیانایی، ترجمۀ کهن عربی، به کوشش اورزولاوایسر، حلب، ١٩٧٩م؛
عقیلی علوی شیرازی، محمدحسین، مخزن الادویة، تهران، ١٣٥٥ش؛
قزوینی، زکریا، عجائب الخلوقات، بیروت، دارالتحریر للطبع و النشر؛
کرامتی، یونس، «آثار دانشمندان ایرانی دربارۀ آثار علوی و تأثیر نظریات طبیعی‌دانان یونانی بر آنها»، تاریخ علم در اسلام و نقش دانشمندان ایرانی، به کوشش محمد علی شعاعی و محسن حیدرنیا، تهران، ١٣٧٨ش؛
کندی، یعقوب، «فی علة الثلج و البرد و البرق ئ الصواعق و الرعد و الزمهریر»، رسائل، به کوشش محمد عبدالهادی ابوریده، قاهره، ١٩٥٣م، ج ٢؛
مسعودی مروزی، محمد، «آثار علوی»، دو رساله دربارۀ آثار علوی، به کوشش محمدتقی دانش‌پژوه، تهران، ١٣٣٧ش؛
مقدسی، مطهر، البدء و التاریخ، به کوشش کلمان هوار، پاریس، ١٩٠١م؛
نیز:

Aristotle, Meteorologica, tr. H. D. P. Lee, London, ١٩٥٢;
Britannica, ١٩٧٨.
یونس کرامتی