الترسيب: النظرية ، أنواعها واستخداماتها (مع رسم بياني)
اقرأ هذه المقالة للتعرف على النظرية والأشكال والأنواع والاستخدامات والتغييرات و h بعد تصوير الأمطار أو الأمطار.
نظرية هطول الأمطار أو الأمطار:
الهطول هو عملية طبيعية لتحويل بخار الغلاف الجوي إلى ماء. الماء الذي تشكلت ثم يسقط على الأرض في شكل هطول الأمطار. من حيث الهيدرولوجيا ، تشكل الأمطار المرحلة الثالثة من تقسيم الغلاف الجوي للدورة الهيدرولوجية ، "تغير الدولة". يستخدم مصطلح هطول الأمطار أيضا لهطول الأمطار. ومع ذلك ، فإن الترسيب هو مصطلح عام يشمل جميع أشكال تساقط الرطوبة ، وهطول الأمطار ، والثلوج ، والصقيع ، والبرد إلخ.
خلال فصل الصيف ، يتم تسريع خسارة التبخر بدرجة عالية من جميع أنواع أسطح المياه المجانية. الماء المفقود في التبخر يجد الغرفة في كتلة هوائية. يضيف إلى تخزين البخار في الغلاف الجوي. على الرغم من أن فقدان التبخر مفرط في الموسم الحار ، فإن قدرة الكتلة الهوائية هي أيضًا أكثر. هذه الكمية الكبيرة من البخار تجعل كتلة الهواء رطبة. يحدث تغير الحالة من بخار الغلاف الجوي إلى الماء عندما تتجاوز قدرة الكتلة الهوائية لعقد جسيمات البخار.
بعد اثنين من الأسباب الرئيسية هي المسؤولة عن هذا التغيير في الدولة:
أنا. تحتوي كتلة الهواء الساخن على سعة كبيرة للحفاظ على جزيئات البخار في التعليق. عندما يتم تبريد كتلة الهواء الرطبة والحارة بواسطة بعض الوسائل ، يتم تقليل قدرتها على الاحتفاظ بجزئيات البخار. أخيرا ترسب البخار في شكل هطول الأمطار.
ثانيا. في بعض الأحيان ، يؤدي الاختلاف في الضغط إلى تغير الحالة من البخار إلى هطول الأمطار. من المثير للاهتمام معرفة الآلية الفعلية لهطول الأمطار. بواسطة عملية تعرف باسم التنوي ، تتشكل بلورات الماء أو الجليد على الجسيمات العائمة ، في كتلة الهواء (على سبيل المثال ، جزيئات الغبار ، جسيمات الملح ، الخ). ثم تنمو البلورات الصغيرة في الحجم من خلال الجمع مع بلورات أخرى. مرحلة تأتي عندما تسقط على الأرض كالثلج أو مياه الأمطار.
أشكال الترسيب:
يحدث الترسيب بأشكال مختلفة في المناطق الواقعة في خطوط العرض الوسطى.
الخصائص النموذجية لمختلف أشكال التهطال موضحة أدناه:
(ط المطر:
يتكون من قطرات ماء يزيد قطرها عن 0.5 مم.
(ثانيا) رذاذ:
وهي عبارة عن قطرات صغيرة من الماء يتراوح حجمها بين 0.1 و 0.5 ملم تتساقط بمعدلات استقرار بطيئة يبدو أنها تطفو في بعض الأحيان.
(3) الثلج:
هذا النوع من الهطول الذي ينتج عن التسامي ، أي بخار الماء يتغير مباشرة إلى جليد. انها تقع كما بلورات الثلج البيضاء أو شفافة في كثير من الأحيان مكتلة في الثلج. غالبًا ما يتم أخذ الثقل النوعي للثلج ليكون 0.1.
(رابعا) حائل:
هو هطول الأمطار في شكل كتل من الجليد. يتم إنتاج حجارة البرد في الغيوم الحمل الحراري في الغالب الترسيب. قد يكون شكلها مخروطيًا أو كرويًا أو غير منتظم. قد يكون حجم حجارة البرد أكثر من 5 ملم. الجاذبية النوعية للحجر البَرَد حوالي 0.8.
(ت) منصات الثلج:
أحيانا ما يطلقون عليها برد لينة أيضا. المنصات الثلج هي أكثر هشوم وهي بحجم 2 إلى 5 ملم. بسبب هشاشتها على ضرب الأرض الصلبة فإنها غالباً ما تنفصل.
(السادس) المتجمدة:
عندما تسقط الأمطار تسقط من خلال طبقة من الهواء شبه المتجمد بالقرب من سطح الأرض ، يتم تجميد قطرات المطر إلى مرحلة الجليد. يطلق عليه متجمد أو حبيبات الثلج.
أنواع الأمطار:
يمكن التعرف على أنواع مختلفة من الأمطار وفقًا للعملية التي يتم من خلالها رفع كتلة الهواء الرطبة والرطبة وتبريدها لاحقًا. بشكل عام هناك ثلاثة أنواع من الأمطار.
1. الهطول الإعصاري أو هطول الأمطار:
يمكن تقسيم هذا النوع الفرعي إلى:
(أ) أمامي و
(ب) هطول الأمطار غير الجبهي. يحدث هذا النوع من الأمطار من خلال رفع الهواء الذي يتحول إلى منطقة ضغط منخفض أو إعصار. يحدث هذا النوع من الأمطار بشكل عام في المناطق البسيطة.
(أ) نوع الجبهة من هطول الأمطار:
الجبهة عبارة عن حدود تربط بين كتلة الهواء الرطبة الدافئة والكتلة الهوائية الباردة. عندما يتم إعاقة كتلة هوائية رطبة دافئة متحركة بواسطة كتلة هوائية باردة ثابتة ، ترتفع كتلة الهواء الدافئ إلى الأعلى لأنها أخف من كتلة الهواء البارد. أحيانا تجمع كتلة الهواء البارد مع كتلة الهواء الدافئ الثابتة مع نتائج مماثلة.
تجمد كتلة الهواء المرتفعة على ارتفاعات عالية ويحدث هطول. وتستمر هذه العملية حتى تمر كتلة الهواء الدافئ فوق كتلة الهواء البارد. يحدث هطول المطر من نوع المطر في حالة البرد الأمامي في حين أنه في حالة هطول الأمطار الدافئ الأمامي ، يحدث هطول مستمر حتى تمر الجبهة الدافئة فوق كتلة الهواء البارد.
(ب) هطول الأمطار غير الجبهي:
هذا النوع من الأمطار لا يرتبط بالجبهات. عندما تقابل كتلة الهواء البارد المتحركة كتلة الهواء الرطب الدافئ ، يتم رفع كتلة الهواء الدافئ الرطب حتى تكون أخف من كتلة الهواء البارد. عندما يبرد كتلة الهواء الدافئ في هطول الأمطار المرتفعة يحدث.
2. ترسيب الحمل الحراري:
بسبب بعض التأثيرات المحلية يتم تسخين الهواء وتخزن المزيد من جزيئات البخار. ثم يرتفع في الغلاف الجوي لأنه أخف من الهواء البارد المحيط بهذه المنطقة. على ارتفاعات عالية يتم تبريده ويحدث الترسيب. قد تتراوح كثافة هذا النوع من الأمطار من الدش الخفيف إلى رشقات السحب.
3. هيدروغرافيك هطول الأمطار:
عندما يتم حجب كتلة هواء رطب دافئ متحرك بواسطة نوع ما من الحواجز مثل الجبال ، فإن كتلة الهواء الرطبة الدافئة تجد طريقها إلى الأعلى وترتفع إلى ارتفاعات عالية بما فيه الكفاية تلقائيًا. هناك يحصل على تبريد وأخيراً يحدث هطول الأمطار.
المنحدر الجبلي على جانب البحر يحصل على كمية وافرة من المطر ولكن منحدر جبلي منحدر من جهة اليابسة ويتلقى جزء من السهل القليل من الأمطار. يمكن تفسير سبب هذه الظاهرة الغريبة على النحو التالي. عندما يتم تبريد كتلة الهواء الدافئ المرتفعة ، يحدث تغير الحالة من البخار إلى الماء ويحدث هطول الأمطار في المنطقة أدناه.
من الواضح أنه في الوقت الذي تنتقل فيه الغيوم إلى ما بعد الحاجز ، يتم امتصاصها من الرطوبة وتصبح ضعيفة. يستغرق الأمر بعض الوقت قبل استعادة الغيوم الرطوبة الكافية للتسبب في هطول الأمطار. خلال هذه الفترة ، تغادر السحب بعض المناطق الجافة.
وتسمى المنطقة التي لا تتلقى هطول الأمطار في هذه العملية منطقة ظل المطر. الشكل 2.3 يعطي توضيحًا واضحًا لهذه الظاهرة. وتسمى هذه المنطقة منطقة الظل المطري لأنه يمكن للمرء أن يرى السحب تمر بسهولة فوق الأرض ولكن الأرض الواردة أدناه لا تتلقى مياه الأمطار ولكنها تحمل ظلًا فقط.
استخدامات سجلات الأمطار:
في كل محطة قياس المطر يتم قياس هطول الأمطار بعد 24 ساعة. عادة ما يتم أخذ القياس في الساعة 0830 من اليوم 1ST من الواضح أن إجمالي هطول الأمطار حدث خلال الـ 24 ساعة الماضية تم إدخاله في التاريخ الذي يتم فيه القياس. يتم الاحتفاظ بسجلات الأمطار على أساس يومي أو شهري أو موسمي أو سنوي لأي حوض. هطول الأمطار يختلف من سنة إلى أخرى. يعطي متوسط سلسلة السجلات السنوية قيمة تساقط الأمطار. يسمى المدى الطويل المتوسط هطول المطر الطبيعي.
لا يمكن تحديد معدل سقوط الأمطار من سجلات الأمطار التي تغطي الفترة القصيرة. السؤال الذي يطرح نفسه الآن هو إلى متى يجب أن تكون سلسلة هطول الأمطار للحصول على نتائج مفيدة؟ وبعد الدراسات المكثفة ، خلص ألكسندر بيني إلى أن متوسط النسبة المئوية للانحراف عن المتوسط الحقيقي لسجلات السنوات الخمس كان ± 15 في المائة. لمدة 30 عاما ، تم العثور على سجلات أنها ± 2 في المائة وظلت كذلك لفترة أطول. وبالتالي للحصول على نتائج مرضية ، يجب أن يكون طول السجل لمدة الثلاثين سنة الماضية على الأقل.
فيما يلي الاستخدامات الرئيسية لسجلات الأمطار:
1. يمكن دراسة اتجاه هطول الأمطار من سجلات هطول الأمطار. معرفة اتجاه هطول الأمطار التنبؤات المستقبلية يمكن القيام به.
2. ويمكن حساب الجريان السطحي على الحوض.
3. يمكن حساب الحد الأقصى من الفيضانات بسبب أي عاصفة ، وتوقعها.
4. تساعد سجلات الأمطار في تقدير متطلبات الري.
تباين الأمطار:
العوامل المسؤولة عن التوزيع غير العادل لهطول الأمطار على مساحة كبيرة هي:
1. القرب من البحر:
من البحر تنتقل كمية كبيرة جدا من الماء إلى الغلاف الجوي في شكل بخار. وبطبيعة الحال ، عندما تمر الغيوم المحملة بالرطوبة الزائدة فوق ساحل البحر ، تسقط السحب بعض حمولتها. ونتيجة لذلك تتلقى المنطقة الساحلية المزيد من الأمطار.
2. وجود الجبال:
أما المنحدر الجانبي للريح من الجانب الذي تسلكه الغيوم فيحصل على أمطار غزيرة في حين أن المنحدر الجانبي الآخر أو المنحدر الجانبي للريح هو منطقة الظل المطر. المنطقة الجبلية تتلقى المزيد من الأمطار مقارنة بالمناطق العادية.
3. اتجاه الريح:
الغيوم مدفوعة بالرياح. من الواضح أن المنطقة التي تجلب الرياح عليها السحب ستحصل على مياه الأمطار.
4. تطوير الغابات:
الغابات تتصرف أيضا إلى حد ما كحاجز واعتراض الغيوم لاستخراج الأمطار. المنطقة مع غابة كثيفة يحصل على المزيد من الأمطار.
5. ارتفاع مكان فوق مستوى سطح البحر أو الارتفاع:
أماكن ارتفاع شاهق تلقي المزيد من هطول الأمطار. على ارتفاعات عالية درجة حرارة الغلاف الجوي منخفضة وعندما تصل السحب إلى تلك المنطقة يتم تبريدها ويحدث هطول الأمطار.
Hyetograph من الأمطار:
ويبين hyetograph متوسط معدلات هطول الأمطار ، عبر مستجمعات الصرف المحددة ، خلال وحدات متتالية من الوقت خلال عاصفة معينة (الشكل 2.10).
ولتحضير hyetograph من عاصفة معينة ، يتم قياس كميات الأمطار خلال الوحدات المتعاقبة من الزمن من المنحنيات الجماعية للمحطات الموجودة في حوض الصرف وبالقرب منه. يمكن اختيار وحدة زمنية من 1 إلى 6 ساعات مريحة. يتم حساب متوسط عمق الأمطار على الحوض لوحدات الوقت المتعاقبة من البيانات المجدولة بواسطة طريقة مضلع Theissen أو طريقة isohyetal. ثم يتم رسم هيتوغراف من خلال رسم متوسط عمق الأمطار لكل وحدة زمنية كما هو موضح في الشكل 2.10.
يعتبر hyetograph مناسبًا جدًا لربط هطول الأمطار على الحوض بهيدروغراف الفيضان الناتج. يتم رسمها عادة على نفس الورقة حيث يتم رسم مخطط هيدروغراف. الشيء الوحيد هو أنها مقلوبة رأسا على عقب في حين يتم رسم hydrograph منتصب (الشكل 2.11).
ويؤدي هكتوغرافيا العاصفة عند رسمها على جانب هيدروغراف الفيضان إلى تأخر الوقت بين سقوط الأمطار وتدفق الذروة. كما أنه يعطي معلومات مهمة حول مدة العاصفة الفعالة التي تنتج الجريان السطحي. عادة ما يتم استخدام hyetograph في تقدير الفيضانات عن طريق طريقة hydrograph وحدة.
