التساقط وطرق القياس

هو أحد مراحل الدورة المائية على سطح الأرض وفيه تعود المياه فى حالتها السائلة أو الصلبة من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض مرة أخرى بعد أن تركت سطح الأرض نحو الغلاف الجوي بواسطة عملية التبخر.

هو أحد مراحل الدورة المائية على سطح الأرض وفيه تعود المياه فى حالتها السائلة أو الصلبة من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض مرة أخرى بعد أن تركت سطح الأرض نحو الغلاف الجوي بواسطة عملية التبخر.

وتعد كل من سحب المزن الطبقي (Nimbostratus)((Ns، وسحب المزن الركامي (Cumulonimbus) (Cb) أهم مصادر التساقط حيث يسقط منها معظم التساقط الذي يصل إلى سطح الارض. وتحدد درجة الحرارة طبيعة التساقط من ماء أو ثلج، ويحدد حجم جزيئاته  الرطوبة الجوية وكمية بحار الماء فى الجو، ويحدد شدة التساقط نوع السحب فالسحب الركامية تغطى ساحات صغيرة وتنتج قطرات كبيرة وتساقط شديد فى فترة قصيرة، والسحب الطبقية تغطى مساحات كبيرة وتنتج قطرات صغيرة وتساقط خفيف فى فترة طويلة، ويظهر التساقط على أشكال مختلفة فهو على شكل قطرات مائية تتساقط بشدة ويعرف بالمطرRain، وعلى شكل بللورات ثلجية نعرف بالثلجSnow ، ويكون على هيئة قطرات مائية دقيقة جداً تتساقط ببطء شديد على سطح الأرض تسمى الرذاذDrizzle ، أو على شكل رذاذ متجمد Freezing Drizzle عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أدنى من الصفر المئوية، ويكون على شكل حبيبات ثلجية تتكون من آلاف البلورات الثلجية نسمى بالبردHail .

ويتباين التساقط تبعاً لأسباب حدوث سقوطه فيعرف بالتساقط التصاعدي Convectional Precipitation حين يرتبط سقوط المطر بتيارت الهواء الدافئ الصاعدة، وبالتساقط التضاريسى Orographic Precipitation عندما يرتبط باعتراض التضاريس لحركة السحب، نعرف بالتساقط الإعصاري Cyclonic Precipitation حين يرتبط بمرور الاعاصير.

ويصاحب حدوث التساقط بعض الظواهر البصرية المرتبطة بانعكاس او انكسار الأشعة الضوئية عند اختراقها قطرات المياه أو بللورات الثلج أثناء سقوطها الى سطح الأرض مثل الهالات الضوئية التي تحيط بالشمس أو القمر التي تعرف بالهالةHalo ، أو الكوروناCoronae ، والجلوريا Glorie، ومثل قوس قزح Rainbow الذي يظهر على هيئة قوس تتدرج فيه ألوان الطيف السبعة.

ويصاحب حدوث التساقط من سحب المزن الركامي عواصف البرق والرعد Thunderstorms واهم ما يميزها هو روية البرق (ضوء قوى مفاجئ) وسماع الرعد (صوت قوى مفاجئ) بشكل متقطع، ويصاحب العاصفة سقوط حبات البرد وتتباين شدة العاصفة فتكين أحياناً خطرة على الحياة على سطح الأرض حين تشتد سرعة الرياح وتتساقط أمطار غزيرة يصاحبها حبات برد كبيرة، أو عندما تصل صاعقة البرق إلى سطح الأرض.

ونتباين نطاقات سطح الارض فى كونها نطاقات ممطرة أو جافة، وفي حالة ما أن كانت ممطرة فهي تتباين في موسمية سقوط المطر، ونوعه، ومدته، وكميته وشدته. وتؤثر مجموعة من العوامل المكانية وغير المكانية فى تلك المتغيرات، فالعوامل المكانية مثل الموقع بالنسبة للمسطحات المائية، تباين تضاريس سطح الأرض، والعوامل غير المكانية مثل الإشعاع الشمسي، درجة الحرارة، الضغط الجوي، الرياح، وتكون الاعاصير.

قياس المطر 

يُعد قياس المطر من الارصاد الجوية الهامة لما ترتبط به الميزانية المائية على سطح الأرض وأشكال الجريان السطحي، وتعكس كمية المطر مستوى غزارته، الأمر الذي يحدد مستوى الأثر النفعي منه، أو مستوى الضرر الذي يمكن أن يسببه إذا تحول إلى سيل وفاضت الأرض بالماء.

ويُعد مقياس المطر Rain Gauge أبسط الاجهزة المستخدمة فى قياس كمية المطر، فهو يتكون من اسطوانة معدنية طولها ٥٨ سم، وقطرها ٢٠سم مفتوحة من أعلى ويوجد بداخلها مخروط يجمع مياه الأمطار حين تسقط فى انبوب مدرج قطره ٢ سم وبعد فترة سقوط الامطار يقوم الراصد بحساب كمية المياه المتجمعة بقراءة التدريج الذي يوضح ارتفاع مياه المطر. ومن عيوب هذا الجهاز هو عدم تسجيله لخصائص المطر مثل الغزارة intensity أو فترة سقوط المطر (مدة الهطول). Duration

ويقاس المطر آلياً بواسلة جهاز وزن المطر.Weighting bucket rain gouge وهو جهاز يعتمد فى تحديد كمية المطر على وزن مياه الامطار المتجمعة فى الانبوب الملفوف ويسجل كميتها بيانياً بواسطة ريشة مثبتة فوق ورقة رسم بياني خاصة تحيط بساعة عنى شكل أسطوانة تدور دورة كاملة كل 24 ساعة أو كل أسبوع ء وهو بذلك يسجل كمية المطر الساقطة على مدار اليوم الواحد أو أسبوع كامل مما يساعد على تحديد فترة الهطول، وشدة المطر.

ويقاس المطر آلياً أيضاً بواسطة جهاز أكثر دقة من جهاز وزن المياه ويسمي Tipping - bucket rain gauge  وهو جهاز يتكون من أسطوانة مفتوحة من أعلى يوجد بداخلها قمع يسمح بتجميع مياه المطر فى دلوين صغيرين سعة كل منهما ٢٥ ملليمتر من المطر، فعندما يمتلئ أحد الدلوين بالمياه يقوم بسكبه آلياً فى وعاء كبير أسفله، ويحل الدلو الآخر محله فعندما يمتلئ بالمياه يقوم يسكبه أيضاً، ويتناوب الدلوين تجميع المياه وسكبها وعودتهما إلى الوضع الأول لتجميع المطر، ويقوم الجهاز بحساب كمية المطر الساقط عن طريق تسجيل عدد مرات سكب المياه من الدلوين على ورقة بيانية مثبتة في ساعة على هيئة اسطوانة، أو ترسل مرات التسجيل على هيئة اشارات كهرومغناطيسية إلى جهاز حاسب آلي لتسجيلها وحفظها واستخراجها.

قياس الثلج:

تشمل قياسات الثلج قياس عمق الثلج المتساقط والمتراكم خلال ٢٤ ساعة، وكمية المياه المذابة من هذا الثلج.

وتصلح أجهزة قياس المطر فى قياس الثلج حيث يتم رفع أنبوب تجمع الثلج واذابة ما به من ثلج وتحديد كمية المياه التي تقابله. فى حين يتم قياس عمق الثلج باستخدام مسطرة مدرجة توضع رأسياً فى الثلج المتراكم على سطح الأرض، وغالباً ما تؤخذ ثلاثة قراءات فى ثلاثة مواضع مختلفة من سطح الأرض المنبسط ثم يحسب المتوسط الحسابي لعمق الثلج فى تلك المواضع.

المصدر:

خرائط الطقس والمناخ - د/ محمد إبراهيم شرف - دار المعرفة الجامعية الإسكندرية