قياس المطر

قياس المطر
مدخل
...
9- 3- 2- قياس المطر:
تستخدم في قياس المطر أجهزة خاصة وأبسطها وأكثرها هو الجهاز القياسي "Rain gauge" المستخدم في أغلب محطات الأرصاد. وأهم أجزائه
هي: أسطوانة معدنية قطرها المعتاد حوالي 20 سنتيمترًا وبداخلها قمع مركب فوق إناء لجمع الماء، ومخبار مدرج لقياس الماء المتجمع، وقد يوضع المخبار داخل الأسطوانة بدلًا من الإناء بحيث يتجمع فيه ماء المطر مباشرة. ويوضع الجهاز دائمًا في العراء. ويدل ارتفاع الماء الذي يتجمع في المخبار على كمية المطر التي سقطت، وهي تحسب إما بالملليمترات أو البوصات.
(1/226)
____
وقد ظهرت من هذا الجهاز أنواع منقحة يمكن أن تسجل بواسطتها كمية المطر الساقطة بطريقة آلية. وهناك نوعان من هذه المسجلات النوع الأول منها يعرف باسم "Tipping bucket gauge" أي الجهاز ذو الدلو المائل، وهو دلو صغير موضوع بميل بحيث يمكنه أن يفرغ نفسه آليًّا كلما تجمع فيه مقدار من المطر يعادل ربع ملليمتر. وتؤدي حركته عند التفريغ إلى توصيل دائرة كهربائية يتحرك بمقتضاها ذراع في طرفه سن ريشه تبين له كل مرة من مرات التفريغ على لوحة خاصة. ويمكن على هذا الأساس حساب مجموع كمية المطر التي سقطت.
أما النوع الثاني فيعرف باسم ميزان المطر "Weighing - type gauge" وهو مزود بميزان خاص يمكنه أن يزن بطريقة آلية أي كمية من المطر يستقبلها الجهاز، ويسجل بطريقة آلية كذلك على لوحة خاصة بواسطة سن ريشة مثبت في نهاية ذراع يتحرك للوزن الذي بينه الميزان
شكل "61" ميزان المطر
(1/227)
____
ويجب عند قياس المطر أن ندخل في حسابنا مظاهر التكثف الأخرى مثل الثلج والبرد ونضيفها إلى كمية المطر، ولو أننا قد نصادف صعوبات كثيرة في قياس كمية هذا النوع من التساقط، ولكن يمكننا أن نقدرها تقديرًا تقريبيًّا على أساس أن كل عشرة سنتيمترات من الثلج أو البرد تعادل سنتيمتر واحد من الماء، أما أنواع التكثف الأخرى مثل الندى والضباب فهذه وإن كانت واسعة الانتشار إلا أنها لا تؤثر تأثيرًا يذكر في كمية التساقط "precipitation" نظرًا لبساطتها وسرعة تبخرها، ولعدم تأثيرها على المياه الجارية أو المياه الجوفية.
(1/228)
____
خطوط المطر المتساوي lsohyets:
خطوط المطر المتساوي هي الخطوط التي ترسم على الخرائط لتوصيل الأماكن التي تتساوى فيها كميات الأمطار أو معدلاتها في أي فترة من الفترات، وهي تشبه في طريقة رسمها -نوعًا ما- خطوط الحرارة المتساوية وخطوط الضغط المتساوي ولكن مع فارق أساسي وهو أننا عند رسم خطوط المطر لا نحتاج إلى تعديل الأرقام التي تسجلها المقاييس لكي تمثل الحالة عند سطح البحر، بل يجب أن توضع هذه الأرقام على الخريطة بدون تعديل.
والمألوف في رسم خرائط توزيع المطر هو أن تظلل المناطق التي يكون لها معدل واحد تقريبًا في فترة معينة "ولتكن شهرًا أو سنة" تظليلًا واحدًا أو تلون بلون واحد، بحيث لا يكون هناك داعٍ لوضع أي أرقام على الخريطة نفسها لتمييز الخطوط بعضها عن بعض، كما نفعل عادة عند رسم خطوط الضغط وخطوط الحرارة، بل يكتفى بعمل دليل للخريطة تبين بواسطته مدلولات الدرجات المتفاوتة من التظليل أو التلوين. واللون الذي يستخدم عادة في الأطالس وخرائط الحائط للدلالة على الأمطار هو اللون الأزرق.
وكلما كان داكنًا دل ذلك على كثرة الأمطار، أما الأقاليم عديمة المطر فتلون غالبًا باللون البني الفاتح أو الأصفر الباهت أو تترك بيضاء.
(1/228)
____
مشكلات قياس المطر "التساقط لسائل":
على الرغم من التطور الذي طرأ على أجهزة قياس المطر وغيرها من أجهزة قياس العناصر المناخية فإن قياس المطر بالذات ما زال معرضًا لبعض الأخطاء الناجمة عن أسباب مختلفة. فقد تحدث بعض الأخطاء نتيجة لعدم دقة القراءات أو عمليات القياس التي يقوم بها الرصد نفسه، كما أن بعضها قد يحدث بسبب أي خلل في أجهزة التسجيل، أو بسب نوعية الجهاز المستخدم أو بسبب عدم وضعه في المواضع الصحيحة، ويكفي أن نعلم أنه حتى الآن لا يوجد نوع قياسي موحد للجهاز التقليدي لقياس المطر، ولا يوجد اتفاق بين كل مراصد العالم على حجمه أو المواصفات المطلوبة لتركيبه. ولهذا فإن مقارنة البيانات المستمدة من أجهزة القياس المستخدمة في البلاد المختلفة لا تكون في كثير من الأحيان دقيقة بالدرجة المطلوبة. ولمعالجة هذه المشكلة فقد ابتكرت منظمة الأرصاد الجوي الدولية lnternational Meteorological Organisation جهازًا قياسيًّا لتصحح على أساسه قراءات الأجهزة المستخدمة في الدول المختلفة، وقد تبين أن الفروق بين الأجهزة المختلفة وبين قراءات المقياس الدولي تتراوح بين 5% و 15%.
ففي بريطانيا مثلًا يستخدم لقياس المطر جهاز قطر فتحته خمس بوصات وترتفع حافته Rim عند استخدامه بمقدار قدم واحد عن سطح الأرض. بينما يبلغ قطر فتحة الجهاز المستخدم في الولايات المتحدة ثماني بوصات.
وليس هناك ارتفاع واحد لتثبيت جهاز قياس المطر عن سطح الأرض، وما زال تحديد الارتفاع الأمثل مختلفًا عليه حتى الآن، فعلى الرغم من أن كمية المطر المطلوب حسابها فعلًا هي الكمية التي تصل إلى سطح الأرض نفسه فإن القياس على هذا المستوى لن يكون دقيقًا من الناحية العلمية؛ لأن المياه التي تتجمع على الجهاز لن تكون في هذه الحالة مقصورة على مياه المطر التي تسقط فوقه. مباشرة بل ستضاف إليها كميات لا يستهان بها من المياه التي تتبعثر نحوه
(1/229)
____
من الأرض المجاورة عند سقوط المطر عليها. ومن ناحية أخرى فإن وضع الجهاز في مستوى أعلى من سطح الأرض يؤدي إلى اعتراض الرياح وحدوث دوامات بها مما يؤدي إلى زيادة سرعتها ودفعها لنقط المطر الساقطة بعيدًا عن الجهاز، وخصوصًا في أثناء هبوب الرياح القوية التي تكون في كثير من الأحيان مصاحبة لسقوط المطر، وهكذا فإن المستويات التي توضع عليها الأجهزة في الدول المختلفة تتفاوت من 30 سم إلى مترين أو أكثر فوق سطح الأرض.
وتظهر هذه المشكلة بصورة أوضح عند وضع هذه الأجهزة على المرتفعات بسبب ارتفاع سرعة الرياح وكثرة الاضطرابات الجوية. ولتقليل الخطإ في نتائج القياس في مثل هذه الظروف يبنى حول جهاز القياس حائط بمقاييس محسوبة، وعلى بعد محسوب كذلك لكي يقلل من سرعة الرياح ولا يعرقل في نفس الوقت سقوط المطر في الجهاز.
(1/230)
____
مشكلات قياس التساقط الصلب:
إن الأجهزة المستخدمة لتسجيل المطر السائل أو قياسه لا تصلح تمامًا لقياس التساقط الصلب إلا إذا كان هذا التساقط خفيفًا بدرجة تسمح بدخوله في الجهاز، حيث يمكن في هذه الحالة حسابه على أساس كمية الماء التي تنتج منه بعد انصهاره. ولهذا فقد ابتكرت مسجلات خاصة لتسجيل وزن الثلج المتساقط. وتقوم فكرتها على جمع الثلج في وعاء موضوع على سطح ميزان متصل بذراع في طرفه سن ريشه يتحرك على خريطة مثبتة على أسطوانة تديرها ساعة، ومقسمة إلى أقسام تدل على وزن الثلج المتجمع في وعاء. ولكن نظرًا لأن بلورات الثلج المتساقط تكون عادة خفيفة جدًّا فإن الرياح تذروها وتوزعها على سطح الأرض بشكل غير منتظم مما يؤدي إلى تباين سمك الطبقة المتراكمة من موضع إلى آخر، ولهذا فإن ما يسجله "ميزان الثلجsonw gauge" لا يدل إلا على كمية الثلج التي تسقط فوقه فقط، ولا يدل على سمك الثلج المتراكم على كل المنطقة التي يوجد فيها، ولذلك فقد اقترحت طريقة
(1/230)
____
أخرى لقياس كمية الثلج الذي سقط على المنطقة عن طريق عمل مجسات في عدة مواضع لقياس سمك الثلج المتراكم في كل منها وحساب المتوسط بالنسبة لكل المنطقة وتحول هذا المتوسط إلى ما يعرف "بالمعادل المائي Water equivalent" وذلك علي أساس أن سمكًا مائيًّا واحدًا يقابل 12 سمكًا من الثلج، ولكن هذه النسبة لا تتوقف على سمك الثلج وحده بل تتوقف كذلك على درجة تكدسه، فكلما ازداد تكدسه زاد المعادل المائي الذي يقابله، ومن الممكن كذلك حساب هذا المعدل بأخذ عينة من السمك الكلي لطبقة الثلج ووزنها وتصنيفها بواسطة أجهزة بسيطة لفرز الثلج ثم حساب متوسط المعادل المائي لها، وتستخدم هذه الطريقة أحيانًا كوسيلة مساعدة للقياس بواسطة "ميزان الثلج" وهي مفيدة بصفة خاصة لقياس غطاءات الثلج السميكة، ولهذا فإنها تستخدم على نطاق واسع في المناطق التي تكثر فيها تساقط الثلج.
(1/231)
____
استكمال النقص في إحصاءات المطر:
من المتفق عليه دوليًّا في الوقت الحاضر أن فترة 30 سنة متتالية هي أصلح فترة لحساب المعدلات المناخية؛ إذ إن طول هذه الفترة يكفي لتغطية كل التغيرات التي تطرأ على أي عنصر من عناصر المناخ من شهر إلى آخر ومن سنة إلى أخرى. ومع ذلك فإن الأمر قد يختلف من منطقة إلى أخرى على حسب نوع المناخ، ففي المنطقة الاستوائية مثلًا تسير الأحوال المناخية بانتظام تقريبًا، وقلما تحدث فروق كبيرة في المتوسطات اليومية أو الشهرية أو السنوية. وفي مثل هذه المناطق يمكن استخراج المعدلات الصحيحة من متوسطات بضع سنوات فقط. وذلك بخلاف الحال في المناطق التي تتعرض لتغيرات جوية أو مناخية كبيرة من شهر إلى آخر ومن سنة إلى أخرى، وأهمها المناطق المعتدلة التي تتعرض لمرور المنخفضات الجوية في أوقات غير ثابتة فتؤدي إلى حدوث تقلبات جوية عنيفة يظهر تأثيرها في كل عناصر المناخ. وكذلك المناطق الجافة وشبه الجافة التي تتغير فيها كميات الأمطار السنوية تغيرًا كبيرًا من شهر إلى آخر ومن سنة إلى أخرى، ففي مثل هذه المناطق يكون من الأفضل حساب المعدلات من أرقام مدة أطول ولتكن 35 سنة مثلًا.
(1/231)
____
وعلى أية حال فإن معظم المحطات المناخية في معظم الدول النامية لم تبدأ عملها إلا منذ سنوات قليلة، ولهذا فلا تتوافر لها التسجيلات المناخية للمدة المتفق عليها دوليًّا. وفي مثل هذه الأحوال يمكن حساب المعدلات من التسجيلات المتوفرة لأي عدد من السنين مع ضرورة ذكر السنوات التي استخدمت بياناتها لحساب المعدلات.
وكثيرًا ما يواجه الباحث بمشكلة عدم توفر بيانات بعض العناصر المناخية لشهر أو سنة أو أكثر في محطة من المحطات، وفي مثل هذه الحالة فإنه يستطيع أن يقدر البيانات المفقودة بالاسترشاد ببيانات محطتين أو ثلاث محطات قريبة منها. وكلما كانت ظروف المحطة المراد تكملة بياناتها المفقودة متشابهة لظروف المحطات القريبة منها وكانت متوسطاتها قريبة من متوسطاتها بحيث لا تزيد الفروق بينها على 10% كان التقريب مقبولًا، أما إذا زادت الفروق على هذا الحد فيحسن اللجوء إلى بعض الحسابات الأكثر دقة. ومثال ذلك العملية التي تجريها محطة الأرصاد الجوية الأمريكية لملء ثغرات بيانات الأمطار وتتخلص في حساب البيانات الناقصة من متوسطات ثلاث محطات قريبة منها ومتشابهة لها في ظروفها وذلك بمقتضى المعادلة الآتية:
ولك على أساس أن س هي المحطة المطلوب حساب مطرها في فترة ما، وأن م هي مطر هذه الفترة وهي مجهولة بالنسبة للمحطة س ومعروفة في المحطات الثلاث الأخرى وهي أ، ب، ج، وأن م هي المتوسط السنوي للمطر في المحطات الأربع.
مثال: إذا كانت سنة 1960 مفقودة في المحطة س وكانت أمطار نفس
(1/232)
____
السنة في المحطات أ، ب، ج هي 45، 55، 44سم.
وكان المعدل السنوي العام في المحطة س هو 50 وكان في المحطات أ، ب، ج هو 45، 50، 55 سم فإن حساب السنة المفقودة في س "م" يكون كما يلي:
(1/233)
____
التباين في كميات المطر السنوية والشهرية:
إن معرفة مدى انتظام سقوط الأمطار أو تباينها من سنة إلى أخرى تعتبر من الموضوعات التي لابد منها عند البحث في أي مظهر من مظاهر النشاط البشري التي يتوقف نجاحها على ضمان سقوط كميات سنوية وشهرية معروفة تقريبًا مثل توفير المياه اللازمة للشرب أو للاستغلال الزراعي وتنمية الثروة الحيوانية الرعوية وغيرها.
وتظهر خطورة التباين في كميات المطر السنوية والشهرية واضحة بصفة خاصة في الأقاليم الجافة وشبه الجافة لأن أي نقص في كمية الأمطار عن معدلها السنوي أو الشهري قد يؤدي إلى خسائر جسيمة في الإنتاج الزراعي المطري وفي الثروة الحيوانية الرعوية، بل وقد يؤدي كذلك إلى نقص المياه الجوفية وحدوث أزمات في توفير مياه الشرب، ولهذا فإن حساب التباين في كميات الأمطار السنوية والشهرية في مثل المناطق يمثل موضوعًا أساسيًّا في دراسة
(1/233)
____
مناخها وماله من علاقات مباشرة بعمرانها واستغلال أراضيها في التنمية الزراعية والحيوانية.
ويستخدم للتعبير عن معدل التغير في كمية المطر تعبيران أحدهما عكس الآخر وهما معدل التغير أو معامل التغير Variailty ومعامل المواظبة أو الانتظام Dependability أو Reliability وكلما ارتفع معامل التغير كلما نقص معامل المواظبة.
وتستخدم لحساب معامل "أو معدل" التغير في كمية المطر السنوية في أي منطقة عدة أساليب منها:
1- الطريقة الحسابية البسيطة:
وفيها يستخرج متوسط زيادات الأمطار ونقصاناتها عن المعدل السنوي في المنطقة، ثم يوضع هذا المتوسط في صورة نسبة مئوية من المعدل العام، فكلما زادت النسبة المئوية دل ذلك على أن كمية المطر تتغير تغيرًا كبيرًا من سنة إلى أخرى.
كما يأتي:
ويتبين من الخريطة شكل "63" أن أكثر الأقاليم تعرضًا لتغير كمية المطر في سنة إلى أخرى هي الأقاليم الصحراوية وشبه الصحراوية التي يزيد معامل التغير فيها على 30% أما أقلها عرضة لهذا التغير فهي الأقاليم الاستوائية حيث يقل معامل هذا التغير عن 15%.
2- حساب معامل الانحراف والانحراف المعياري:
أ- معامل الانحراف variance:
المقصود بمعامل الانحراف، أو معامل التباين، هو معامل انحراف القيم "أي كميات الأمطار" السنوية أو الشهرية عن المتوسط.
(1/234)
____
شكل "62" معدل التغير السنوي في كمية المطر
(1/235)
____
ولحساب معامل انحراف أمطار منطقة من المناطق خلال عدد من السنين تتبع الخطوات الآتية:
يستخرج المتوسط الحسابي لقيم أمطار هذه السنوات، وذلك بجمعها ثم قسمتها على عددها.
تحسب الفروق بين كل القيم والمتوسط الحسابي سواء بالسالب أو بالموجب، وتعرف هذه الفروق بالانحرافات، ويمكن أن يرمز لها بالحرف م.
تربع كل الانحرافات ويتم جمعها "مج م 2 "
يحسب معامل الانحراف "variance" الذي يرمز له عادة بالرمز S 2 بالمعادلة الآتية:
ب- الانحراف المعياري Standard variation:
الانحراف المعياري ومعامل الانحراف هما صيغتان لتحقيق هدف واحد، ويمكن استخراج أحدهما من الآخر. فإذا كان الانحراف المعياري هو ع فإن معامل الانحراف يكون ع 2 والعكس صحيح أي إذا كان معامل الانحراف ع 2 فإن الانحراف المعياري يكون:
وبما أن معامل الانحراف =
فإن الانحراف المعياري يكون:
وأهم فوائد حساب معامل الانحراف والانحراف المعياري هو معرفة مدى التباين في كميات الأمطار "أو قيم أي ظاهرة أخرى" فكلما كانا مرتفعين دل ذلك على وجود تباين كبير في هذه الكميات، وهما بعبارة أخرى يقيسان مقدار التشتت في توزيع الظاهرة.
(1/236)
____
وفيما يلي على سبيل المثال حساب معامل انحراف الأمطار وانحرافها المعياري لإحدى المناطق خلال عشر سنوات "جدول 12".
جدول "12"
حساب معامل الانحراف والانحراف المعياري لأمطار إحدى المناطق
المجموع 120 144
المتوسط س= 12
معامل الانحراف:
الانحراف المعياري:
(1/237)
____
حساب متوسط مياه المطر على أي منطقة:
من المفروض عند توزيع مقاييس المطر على أي منطقة أن تغطي هذه المقاييس معظم أجزاء المنطقة وأن تكون موزعة توزيعًا صحيحًا حتى تبين الاختلافات المحلية لكميات الأمطار الساقطة.
وعلى أي حال فمن الممكن استخدام إحدى الطرق الحسابية لحساب كمية المطر التي تسقط على المنطقة من قراءات المراصد الموجودة بها، ومن أبسط هذه الطرق ما يأتي:
طريقة المتوسط الحسابي.
طريقة الوزن المساحي.
طريقة خطوط المطر المتساوي.
أ- طريقة المتوسط الحسابي 1:
وهي أبسط طريقة لحساب متوسط كمية المطر على أي منطقة؛ إذ إنها لا تتطلب أكثر من جمع متوسطات الأمطار التي تسجلها شبكة المراصد وقسمتها على عددها كما يأتي:
وهذه الطريقة تصلح للمناطق ذات السطح المستوى تقريبًا، وخصوصًا إذا كانت مرصداها موزعة عليها توزيعًا جيدًا.
وفي المناطق الأخرى يمكن الحصول على نتائج مقبولة إذا كانت المراصد ممثلة للمنطقة تمثيلًا صادقًا حيث إن النقص الذي تظهره بعض المراصد تعوضه الزيادة التي تظهرها المراصد الأخرى.
وهذه الطريقة تعطي نتيجة موضوعية سريعة، ويسهل استخدام الآلات الحاسبة لاستخراج نتائجها.
__
1 Wiesner C.j. "1970" op cti,p.122
(1/238)
____
فعلى فرض أن شكل "63" يمثل المنطقة التي يراد حساب متوسط أمطارها وأن بها خمس محطات فإن المتوسط الحسابي لأمطارها على حسب المتوسطات المسجلة بجانب المحطات يكون:
ب– طريقة الوزن المساحي Areal weaghting:
هذه الطريقة هي أدق الطرق إذ أحسن استخدامها، وعند تطبيقها يعطي لكل محطة وزن يتناسب مع المساحة التي تمثلها. ولتحديد هذه المساحة توصل المحطات المتجاورة بخطوط ثم تنصف هذه الخطوط ويقام على منتصف كل منها عمود بحيث يتكون حول كل محطة شكل مضلع، ثم تحسب مساحة كل مضلع بواسطة البلانيمتر أو بأي طريقة أخرى، مثل طريقة المربعات، ثم تستخرج النسبة المئوية لمساحة كل مضلع إلى المساحة الكلية للمنطقة فتكون هذه النسبة هي "وزن المحطة" وبهذه الطريقة يكون لكل محطة في المنطقة وزن خاص بها، مع ملاحظة أن المحطات التي تقع خارج هذه المنطقة، والتي يلزم استخدامها في رسم المضلعات يحسب وزنها على أساس الجزء الذي يقع داخل المنطقة فقط من المضلع الذي حولها، ويفترض في هذه الطريقة، أن التغير في الأمطار بين المحطات يسير بانتظام بغض النظر عن توزيع المحطات، إلا في حالة وجود اختلافات طوبوغرافية، ومتيورولوجية واضحة "انظر شكل 63" والجدول "13".
فإن نظرنا إلى نفس المنطقة الممثلة بشكل 63 وكانت توجد خارجها أربع محطات بجانب الخمس التي بداخلها فإن حساب متوسط أمطارها بطريقة الوزن المساحي تكون كما في الجدول "13".
(1/239)
____
شكل "63" حساب كمية المطر على أي منطقة بطريقة الوزن المساحي
ج- الطريقة التي تعتمد على خطوط المطر المتساوي:
في هذه الطريقة ترسم خطوط المطر المتساوي للمنطقة، بحيث يراعى في رسمها تأثير عوامل التضاريس، واتجاه المنحدرات، وخطوط سير العواصف الممطرة حتى تكون الخطوط معبرة عن التوزيع الحقيقي للمطر بقدر الإمكان ثم تقاس المساحات المحصورة بين كل خطين متجاورين من الخطوط، ويكون
(1/240)
____
جدول "13" حساب متوسط أمطار إحدى المناطق بطريقة الوزن المساحي
متوسط الأمطار في كل مساحة هو متوسط قيمتي خطي المطر اللذين يحددانها، مع مراعاة أن يكون هذا المتوسط أقرب نوعًا ما إلى قيمة أطول الخطين منه إلى قيمة الخط الأقصر. ثم يضرب متوسط مطر كل منطقة في مساحتها لتستخرج كمية المطر الساقطة عليها، ثم تجمع كل الكميات وتقسم على مساحة المنطقة كلها فيكون الناتج هو متوسط أمطار المنطقة كما في المثال التالي "شكل 64" وجدول "14".
(1/241)
____
جدول "14"
استخراج متوسط أمطار إحدى المناطق باستخدام خطوط لمطر المتساوي
متوسط أمطار المنطقة 2350/420=5.6سم
شكل "64"
طريقة خطوط المطر المتساوي
__
1 نعمان شحاتة – مرجع سبق ذكره –ص85-87.
(1/242)
____
نظم المطر Rainfall regimes:
المقصود بنظام المطر هو كمية توزيعه على أشهر وفصول السنة. وهو يتضمن بالضرورة معرفة معدلاته السنوية والشهرية والعوامل التي لها دخل في سقوطه وغزارته وأنواعه وأشكاله ومدى انتظامه أو تذبذبه.
وقبل أن نستعرض أهم نظم المطر في العالم يحسن أن نلقي نظرة عامة على التوزيع الفصلي العام للأمطار على سطح اليابس كما هو موضح في الخريطة المبسطة شكل "65" وفيها يتضح أن الأقاليم الممطرة تنقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي:
1- أقاليم ممطرة طول العام:
وتوجد عمومًا على امتداد خط الاستواء، وفي المناطق المطلة على المحيطات في شرق القارات وخصوصًا في الجزر والمناطق الساحلية في العروض المدارية وغرب أوروبا وعلى السواحل الشمالية الغربية لأمريكا الشمالية والجنوبية الغربية لأمريكا الجنوبية، وفي جزر نيوزيلندة
شكل "65" التوزيع الفصلي
للأمطار على سطح الكرة الأرضية
(1/243)
____
2- أقاليم ممطرة صيفًا:
وتوجد عمومًا إلى الشمال وإلى الجنوب من الأقاليم الممطرة طول العام حول خط الاستواء، والأقاليم التي تهب عليها الرياح الموسمية الممطرة صيفًا والموسمية الجافة وأهمها الهند ومعظم شرق آسيا والحبشة وشمال أستراليا والأقاليم الداخلية المعتدلة في شرق أوروبا وغرب آسيا ووسط أمريكا الشمالية.
3- أقاليم ممطرة شتاء:
وهي موجودة في غرب القارات بين خطي عرض 30 ْ، 40 ْفي نصفي الكرة، وأكبرها هو إقليم حوض البحر المتوسط في العالم القديم، وإلى جانبه توجد أشرطة ساحلية في غرب أمريكا الشمالية "كاليفورنيا" وفي غرب أمريكا الجنوبية "شيلي" وفي الطرف الجنوبي الغربي لإفريقيا والطرف الجنوبي الغربي لأستراليا "وسنعود لذكر هذه المناطق عند الكلام على نظام البحر المتوسط وهو النظام المعروف لهذه الأقاليم".
ولكن على الرغم من تمييزنا لهذه الأنواع الثلاثة من الأقاليم الممطرة فيجب ألا نتصور أن هناك حدودًا واضحة بين بعضها وبعض أو بين بعضها والمناطق الصحراوية المجاروة لها؛ لأن أقاليم المطر، بل الأقاليم المناخية عمومًا، تتداخل في بعضها بشكل تدريجي في أغلب الأحيان، بحيث تظهر بين بعضها وبعض أقاليم انتقالية يصعب ضمها إلى أي منها، ففيما بين الأقاليم الممطرة طول العام والأقاليم التي يسقط مطرها شتاء أو الممطرة صيفًا توجد أقاليم يسقط مطرها في فصلين أو أكثر. وفيما بين الأقاليم الممطرة والأقاليم الصحراوية توجد أقاليم متوسطة قد يكون بعضها أقرب إلى الأولى وبعضها الآخر أقرب إلى الثانية، بل كثيرًا ما نجد بين الأقاليم التي تنتمي إلى نظام واحد اختلافات جوهرية في كمية المطر أو توزيعه على الأشهر أو نوعيته وعوامل سقوطه. وذلك بسبب اختلاف الظروف المحلية التي لها دخل في سقوط المطر أو في توزيعه الزماني أو المكاني وأهمها الموقع والتضاريس.
(1/244)
____
وفيما يلي عرض موجز لأهم نظم المطر في العالم "شكل 66" وهي:
1- النظام الاستوائي:
ويظهر في الأقاليم الواقعة حول خط الاستواء ويمتاز بأن أمطاره تسقط بغزارة طول السنة، إلا أن لها قمتين تتفقان مع فصلي الربيع والخريف، وهما الفصلان اللذان تكون الشمس فيهما متعامدة على خط الاستواء، ويمكننا أن نلاحظ وجود هاتين القمتين بوضوح إذا راجعنا أرقام بلدة أكاسا في غرب إفريقيا والمنحنى البياني الذي يوضحها، ويتراوح المعدل السنوي للمطر في معظم مناطقه بين 150 و250 سنتيمترًا.
2- النظام شبه الاستوائي "أو دون الاستوائي":
ويظهر ما بين خطي عرض 5 ْو8 ْتقريبًا في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، وأمطاره أقل نوعًا ما من أمطار النظام الاستوائي، كما أنه يتميز عنه بظاهرتين هما:
أ- جفاف فصل الشتاء تقريبًا.
ب- اقتراب قمتي المطر بحيث تظهر إحداهما في أوائل فصل الصيف والثانية في أواخره، ويزداد تقارب قمتي المطر كلما بعدنا عن خط الاستواء نتيجة لتناقص طول المدة التي تفصل بين مرتي تعامد الشمس على العروض الواقعة بين المدارين، ويتراوح المعدل السنوي لأمطار هذا النظام بين 100 و150 سنتيمترًا، وتمثله بلدة منجلا في جنوب السودان.
3- النظام المداري القاري "أو السوداني":
وأهم ما يتميز به سقوط الأمطار كلها تقريبًا في فصل الصيف، وهو يظهر على جانبي النظام دون الاستوائي حتى خط عرض 18 ْتقريبًا في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، وفيه تختفي قمتا المطر اللتان لاحظنا وجودهما في النطاقين السابقين وتحل محلهما قمة واحدة في منتصف فصل الصيف، ويتمثل هذا النظام بصفة خاصة في بلاد السودان، ويتراوح المعدل السنوي لأمطاره بين 40 و100 سنتيمتر وتمثله بلدة الدويم على النيل الأبيض في السودان.
ويلاحظ أن أمطار النظم الثلاثة السابقة كلها تقريبًا من نوع أمطار التيارات
(1/245)
____
شكل "66" أهم نظم المطر في العالم
(1/246)
____
الصاعدة، التي تنشأ نتيجة لسخونة الهواء القريب من سطح الأرض وارتفاعه إلى أعلى، ولذلك فإن قمتها تتفق غالبًا مع وقت تعامد الشمس.
4- النظام المداري البحري "أو نظام موزمبيق":
ويظهر على بعض السواحل الشرقية للقارات إلى الجنوب من النطاق الاستوائي وتسقط أمطاره طول العام ففي فصل الصيف تدخل هذه السواحل في نطاق الضغط المنخفض الاستوائي وتسقط عليها الأمطار بسبب التيارات الصاعدة، أما في فصل الشتاء فإنها تدخل في نطاق الرياح التجارية الجنوبية الشرقية بسبب تزحزح نطاق الضغط المنخفض الاستوائي نحو الشمال. ونظرًا لأن هذه الرياح تهب من ناحية بحار دافئة فإنها تؤدي إلى سقوط كميات كبيرة من الأمطار، وهو يتمثل بصفة خاصة على سواحل موزمبيق وسواحل جنوب شرق البرازيل والأرجنتين وجنوب شرق الولايات المتحدة ويتراوح المعدل السنوي لأمطاره بين 100 و200 سنتيمتر.
5- النظام الموسمي:
وهو يشبه النظام السوداني في أن أمطاره تسقط صيفًا، ولكن الأمطار الموسمية تكون غالبًا أشد غزارة من أمطار النظام السوداني وسببها غالبًا هو الرياح الموسمية الصيفية التي تهب من المحيطات نحو اليابس، خصوصًا نحو الأجزاء الشرقية والجنوبية الشرقية من القارات، ويظهر هذا النظام في مناطق واسعة في جنوب شرق وشرق آسيا، وكذلك في جنوب شرق الولايات المتحدة، وتمثله مدينة بمباي في الهند، وتتباين معدلات أمطاره تباينًا كبيرًا من مكان إلى آخر، ولكنها تتراوح عمومًا بين 150 و300 سنتيمتر في السنة.
6- نظام البحر المتوسط:
وفيه تسقط كل الأمطار أو معظمها في فصل الشتاء، وهو يظهر على السواحل الغربية للقارات ما بين خطي عرض 30 ْو40 ْتقريبًا وتسقط أمطاره بسبب الرياح الغربية والمنخفضات الجوية التي تكثر في نطاقها، وأكبر منطقة يظهر فيها هي حوض البحر المتوسط والبلاد المحيطة به في جنوب أوروبا وشمال إفريقية وغرب آسيا وهذا هو السبب في
(1/247)
____
تسميته بنظام البحر المتوسط، وتمثله بلدة أزمير في تركيا، ويتراوح المعدل السنوي لأمطاره بين 50 و150 سنتيمترًا.
7- نظام السواحل الشرقية المعتدلة:
ويظهر في نفس العروض التي يظهر فيها نظام البحر المتوسط ولكن على السواحل الشرقية للقارات، وتسقط أمطاره طول السنة تقريبًا، ففي فصل الصيف تسقط الأمطار بسبب الرياح الموسمية أو الرياح التجارية التي تهب على هذه السواحل من ناحية البحر، أما في فصل الشتاء فتسقط بسبب المنخفضات الجوية التي تأتي من ناحية الغرب عندما تدخل هذه السواحل في نطاق الرياح الغربية، بسبب تزحزح نطاقات الضغط العامة نحو خط الاستواء، ولكن الأمطار الصيفية تكون أغزر بكثير من أمطار الشتاء. ويوجد هذا النظام بصفة خاصة في إقليم ناتال بجنوب شرق إفريقية وفي جنوب ووسط الصين، وتمثله مدينة تشو نكنج "Chung King" وهو الذي يطلق عليه أحيانًا اسم النظام الصيني. ويتراوح المعدل السنوي لأمطاره بين 100 و200 سنتيمتر.
8- نظام غرب أوروبا:
ويوجد على السواحل الغربية للقارات إلى الشمال من نظام البحر المتوسط في نصف الكرة الشمالي وإلى الجنوب منه في نصفها الجنوبي، وتسقط أمطاره طول السنة بسبب المنخفضات الجوية والرياح الغربية التي تهب على هذه السواحل من ناحية البحر، وتزداد الأمطار بصفة خاصة في فصلي الشتاء والخريف اللذين تكثر فيهما المنخفضات، وأكبر منطقة يتمثل فيها هذا النظام هي السواحل الغربية لأوروبا، وهذا هو السبب في تسميته باسمها، وتمثله مدينة فالنسيا على الساحل الغربي لأيرلندة، ويتراوح المعدل السنوي لأمطاره بين 100 و250 سنتيمترًا.
9- النظام القاري في العروض المعتدلة:
ويوجد في الأجزاء الداخلية من القارات في نطاق الرياح الغربية، وتسقط معظم أمطاره في فصلي الصيف والربيع لأن اليابس يكون وقتئذ مركزًا لضغط منخفض، ولهذا فإن الرياح الغربية والمنخفضات الجوية تستطيع أن تتوغل كثيرًا في اليابس، وتسقط بعض
(1/248)
____
أمطار هذا النظام أيضًا بسبب التيارات الصاعدة التي تنشط في فصلي الصيف والربيع نتيجة لاشتداد حرارة اليابس، وهو يظهر في مساحات واسعة في وسط وشرق أوروبا، وفي السهول الوسطى لأمريكا الشمالية، وتمثله مدينة كييف في أوكرانيا، وتتراوح معدلات أمطاره السنوية بين 50 و120 سنتيمترًا.
النظام الصحراوي: وأمطاره قليلة جدًّا بحيث لا تكفي لقيام حياة نباتية ذات قيمة تذكر، والواقع أن المطر الصحراوي ليس له نظام واضح لا في كميته ولا في توزيعه الزمني أو المكاني، فقد ينقطع سقوطه لبضع سنوات ثم يعود فينهمر فجأة بغزارة متناهية يترتب عليها جرف التربة وقطع الطرق وغرق القرى والواحات، وهو عادة من مطر التصعيد الذي تأتي به عواصف رعد شديدة، ومع ذلك فإن أمطار بعض الصحاري الواقعة على أطراف الأقاليم الممطرة تكون منتظمة نوعًا ما، ويكون موسم سقوطها هو نفس موسم سقوطها في المناطق الممطرة، ففي الأطراف الشمالية للصحراء الكبرى مثلًا يكون الموسم الرئيسي للمطر هو فصل الشتاء تبعًا لموسم سقوطه في حوض البحر المتوسط، بينما يكون الموسم في الأطراف الجنوبية هو فصل الصيف تبعًا لموسم سقوطه في نطاق السفانا، ولا تزيد أمطار المناخ الصحراوي عمومًا على 25 سم وحيثما تكفي الأمطار لنمو حشائش تصلح كمراع فقيرة يمكن أن يوصف المناخ بأنه شبه صحراوي.
(1/249)