يشترط لسقوط المطر أن يرتفع الهواء المحمل ببخار الماء إلى مستويات تنخفض فيها درجة حرارته إلى ما دون نقطة الندى، ويحدث هذا الارتفاع نتيجة لأحد عوامل ثلاثة هي: التصعيد نتيجة لتسخين سطح الأرض، أو اعتراض الجبال طريق الرياح، أو صعود الهواء الدافئ فوق الهواء البارد عند تقابلهما. وعلى أساس هذه العوامل الثلاثة يقسم المطر إلى ثلاثة أنواع هي: مطر التصعيد، ومطر التضاريس، ومطر الأعاصير، وعلى الرغم من أن كل نوع من هذه الأنواع له أسبابه ومميزاته الخاصة فإن أيا منها لا يظهر مستقلا تماما عن النوعين الآخرين، وكثيرا ما يوجد أكثر من نوع واحد في المنطقة الواحدة وكل ما هنالك هو أن أحد الأنواع يكون سائدا على غيره.

مطر التصعيد Convectional Rain:

وهو الذي يسقط نتيجة لتسخين سطح الأرض وارتفاع الهواء بشكل تيارات صاعدة، فإذا كان الهواء محملا ببخار الماء فإن هذا البخار يتكثف في أعلى التربوسفير وتتكون سحب من نوع المزن الركامي الذي ينهمر منه المطر بغزارة ويكون مسحوبا في الغالب بعواصف رعد1 Thunder storms وتتوقف غزارة هذا المطر على ثلاثة عوامل هي: مدى نشاط التيارات الصاعدة، وكمية بخار الماء التي تحملها، ودرجة حرارة الطبقات التي تتجمع فيها السحب، فكلما كانت التيارات نشطة ومحملة ببخار الماء وكان الفرق بين درجة حرارة سطح الأرض ودرجة حرارة الطبقات التي تتجمع فيها السحب كبيرا كلما اشتدت غزارة المطر.

وهذا النوع من المطر هو النوع السائد في معظم السهول والهضاب الواقعة في العروض الاستوائية والمدارية مثل سهول السودان وحوض الكونغو وهضبة البحيرات في إفريقية، وسهول حوض نهر الأمزون الهضاب المدارية المحصورة بين جبال الإنديز في أمريكا الجنوبية، كما يظهر كذلك في السهول المعتدلة الواقعة في وسط كتل اليابس الكبرى مثل كتلة أوراسيا. وفي أغلب الأحيان تكون أمطار السهول الاستوائية أكثر من أمطار الهضاب التي تقع في نفس خطوط العرض. ويرجع ذلك إلى أن التيارات الصاعدة تكون أنشط في السهول منها على الهضاب بسبب الفرق الحراري بينهما، وهذا هو السبب في أن أمطار حوض الكونغو مثلا أكثر من أمطار هضبة البحيرات الواقعة إلى الشرق منها حيث يبلغ معدل المطر السنوي في حوض الكونغو حوالي 180سم بينما يبلغ حوالي 100سم على الهضبة. ومثل هذا يمكن أن يقال كذلك عن أمطار حوض الأمزون وأمطار أكوادور. وتعتبر أمطار الصحاري كذلك من أوضح الأمثلة على مطر التصعيد. وهي إن سقطت فإنما تنهمر بشكل مفاجئ وبغزارة شديدة تؤدي إلى حدوث سيول جارفة قد تقطع الطرق وتغرق الواحات والقرى. وتتميز أمطار الأقاليم الاستوائية بأن لها نظاما يوميا يرتبط بخط السير اليومي لدرجة الحرارة، ولذلك فإنها تسقط غالبا بعد الظهور بعد أن تكون سحب المزن الركامي التي كونتها التيارات الصاعدة قد بلغت أعظم سمك لها وحجبت السماء كلها.

 مطر التضاريس Orographic "or Relief" Rain:

ويقصد به المطر الذي يسقط نتيجة لارتفاع الهواء المحمل ببخار الماء على جوانب الجبال. وتتوقف غزارة هذا المطر على كمية البخار التي يحملها الهواء وارتفاع الحافة الجبلية التي تعترضه، ولذلك فإن هذا النوع من المطر يكثر بصفة خاصة على جوانب الجبال المرتفعة التي تهب عليها الرياح عمودية من ناحية المحيط، خصوصا إذا كانت مياه هذا المحيط دافئة. وتسقط معظم أمطار التضاريس على المنحدرات المواجهة لهبوب الرياح مباشرة Windward slopes أما المنحدرات التي في منصرف الريح "Lee slopes" فتقل عليها الأمطار أو تنعدم حيث تكون الرياح قد أفرغت معظم حمولتها من الماء على المنحدرات الأولى. ويطلق تعبير "ظل المطر Rain shadow" على المناطق الواقعة على الجانب غير الممطر من الجبال.

وعلى الرغم من أن مطر التضاريس يتزايد عموما كلما زاد الارتفاع فإن هذا التزايد يتوقف عند مستوى معين، ثم يأخذ المطر في التناقص كلما زاد الارتفاع عن هذا المستوى، وذلك لأن حمولة الهواء الصاعد من البخار تأخذ في التناقص نتيجة لتحولها إلى مطر في أثناء الصعود. وليس هناك على أي حال معدل ثابت لتزايد المطر بالارتفاع لأن هذا المعدل يتأثر بعوامل أخرى غير الارتفاع ومنها شدة الانحدار واتجاه الرياح بالنسبة لاتجاه الحافة الجبلية، ومع ذلك فإن المعدل التقريبي لهذا التزايد هو 2% إلى 5% كلما زاد الارتفاع عشرين مترا، حتى نصل إلى مستوى معين يكون فيه المطر أشد غزارة منه في أي مستوى آخر. ويمكننا أن نطلق على هذا المستوى اسم مستوى أغزر المطر "Level Maximum Rain" وهو ليس واحدا في جميع الأقاليم أو في جميع الفصول، فهو في الأقاليم الجافة أعلى منه في الأقاليم الرطبة، ففي جزيرة جاوة يوجد هذا المستوى على ارتفاع 1000 متر بينما يوجد على ارتفاع 1500 متر فوق جبال غات الغربية وعلى ارتفاع 2200 متر فوق جبال الألب، كما أنه يكون في فصل الصيف أعلى منه في فصل الشتاء.

وتسود أمطار التضاريس بصفة خاصة في الأقاليم المدارية على منحدرات الجبال التي تهب عليها الرياح التجارية أو الرياح الموسمية من ناحية البحر. ونظرا لدفء المياه وقوه الرياح وشدة ارتفاع بعض الجبال وهبوب الرياح عمودية عليها في بعض المناطق فإننا نلاحظ أن أكثر بقاع العالم مطرا موجودة في هذه الأقاليم، ومن أمثلتها منطقة شيرابونجي الواقعة على الجانب الجنوبي لجبال خاسي "Khasi" في أسام في شرق الهند على ارتفاع 1350متر، وفيها يبلغ المعدل السنوي للمطر 11.5 متر. ويأتي أغلبها في فصل الصيف نتيجة لاندفاع الرياح الموسمية الجنوبية الغربية نحوها من خليج بنغال وانحصارها بين سلاسل الجبال العالية. ومن أمثلتها أيضا جزيرة كاواي "Kauai" وهي إحدى جزر هواي، وفيها يبلغ المعدل السنوي للمطر 12مترا بسبب هبوب الرياح التجارية الرطبة عليها طول السنة، وكذلك المنحدرات الغربية لجبال الكاميرون في غرب إفريقية، وفيها يبلغ المعدل السنوي عشرة أمتار نتيجة لهبوب الرياح الجنوبية الغربية عليها طول السنة من خليج غانة الدافئ.

مطر الأعاصير Cyclonic rain "أو مطر الجبهات Frontal rain":

ويقصد به المطر الذي تسببه المنخفضات الجوية وهو ينتشر في مناطق واسعة من العالم في نطاق الرياح الغربية، كما هي الحال في غرب أوروبا وحوض البحر المتوسط وأمريكا الشمالية، كما يوجد أيضا في بعض الأقاليم الحارة التي تتعرض للأعاصير المدارية.

وتتتابع أحداث الأمطار الإعصارية في العروض المعتدلة غالبا بنظام معروف تقريبا، فهي تبدأ خفيفة في مقدمة المنخفضات الجوية، وتزداد نوعا ما عند مرور الجبهة الدافئة وكذلك عند مرور قلب المنخفض، وتأتي الأمطار في هذه المراحل مع سحب خفيفة عالية أو متوسطة، ولكن لا تلبث الأمطار أن تنهمر بغزارة عند مرور الجبهة الباردة وتكون مصحوبة برياح شمالية قوية وبحدوث برق ورعد، ولكن لا تلبث الأمطار أن تتناقص تدريجيا بعد مرور الجبهة الباردة وتأتي بصورة زخات يزداد تباعدها كلما ابتعد المنخفض الجوي حتى تنتهي ويصفو الجو. وكما أن أحداث هذا النوع من المطر تسير بالترتيب الزمني المذكور فإن توزيعه الإقليمي يكون مرتبطا كذلك بخط سير المنخفض الجوي أو الإعصار، وتتوقف كمية المطر وغزارته على عنف المنخفض الجوي أو الإعصار أو على موقع المكان بالنسبة للقطاعات المختلفة للمنخفض.

ويشمل هذا النوع من المطر كذلك الأمطار التي تصاحب الأعاصير المدارية أو العواصف الدوارة، إلا أن هذه الأعاصير لا تكون لها غالبا جبهات واضحة، ولذلك يحسن ألا نطلق على مطرها اسم "مطر الجبهات".

عواصف الرعد Thunderstorms:

تعتبر عواصف الرعد من ظاهرات الجو المألوفة في جميع أنحاء العالم تقريبا ماعدا المناطق القطبية، وأهم ما تتميز به هو أنها تكون مصحوبة بحدوث برق ورعد، وهذا هو الشرط الرئيسي الذي يجب توفره في كل عاصفة رعد وتكون هذا العواصف في الغالب مصحوبة برياح قوية وأمطار غزيرة جدا⁽¹⁾. مع سقوط البرد في كثير من الأحيان.

أما سبب حدوثها فهو ارتفاع الهواء بقوة إلى أعلى نتيجة لأي عامل من العوامل التي سبقت الإشارة إليها عند الكلام على أنواع المطر، ومعنى ذلك أن عواصف الرعد يمكن أن تحدث نتيجة لنشاط التيارات الصاعدة التي يسببها ارتفاع درجة الحرارة في طبقات الجو السفلى، كما هي الحال في المنطقة الاستوائية، أو نتيجة لارتفاع الهواء الدافئ فوق الهواء البارد عند تقابل كتلتين هوائيتين مختلفتين في درجة الحرارة، أو لاندفاع الهواء في الأعاصير الدوارة بقوة إلى أعلى الجو، أو نتيجة لصعود الرياح بقوة على منحدرات الجبال التي تعترض طريقها، فالذي يحدث في مثل هذه الأحوال هو أن يرتفع الهواء الصاعد إلى مستويات مرتفعة جدا فيتكاثف بخار الماء العالق به بسرعة وتتكون منه سحب شديدة السمك والكثافة من النوع المعروف باسم المزن الركامي "Cumulonmbus" وتأخذ الأمطار في السقوط، إلا أن كثيرا من نقط الماء لا تستطيع أن تصل إلى سطح الأرض بسبب قوة التيارات الصاعدة التي تدفعها باستمرار إلى أعلى، ويترتب على ذلك تزايد حجم هذه النقط حتى يبلغ قطر الواحدة منها نصف سنتيمتر تقريبا. ومتى بلغت هذا الحجم لا تقوى على التماسك، فتتفتت إلى نقط صغيرة، لا تلبث أن تكبر ثم تتجزأ بنفس الطريقة وهكذا.

ويترتب على تفتت النقط المائية انطلاق شحنة كهربائية يتجمع السالب منها في قمة السحابة أما الموجب فيتجمع في وسطها، وقد يتجمع بعضه في أسفلها. وعندما تكبر هذه الشحنات يحدث تفريغ بين أعلى السحابة ووسطها أو بين السحابة والأرض أو بين سحابتين متجاورتين. والتفريغ الذي يحدث بين السحابة والأرض هو الذي يعبر عنه بالصاعقة, ويؤدي التفريغ الكهربائي إلى حدوث الشرارة المضيئة التي يعبر عنها بالبرق. أما الرعد فيحدث نتيجة لتمدد الهواء الذي تخترقه هذه الشرارة بسبب شدة الحرارة ثم انكماشه وانضغاطه بشدة نتيجة للتبريد الذي يحدث بعد مرورها، ونظرا لأن الضوء ينتقل بسرعة 298.000 كيلو متر في الثانية بينما ينتقل الصوت بسرعة 340 مترا في الثانية فإن سماع صوت الرعد يتأخر عن رؤية البرق بمعدل خمس ثوان تقريبا لكل 1.5 كيلو متر من المسافة بين الموضع الذي تحدث فيه شرارة البرق والمكان الذي يوجد فيه الرصد، ويبين الشكل "1 المظاهر المختلفة التي صاحب عواصف الرعد^(2).

وتتحرك عواصف الرعد في الأقاليم المعتدلة بصفة عامة من الغرب إلى الشرق بسرعة تبلغ في المتوسط حوالي 60 كيلو مترا في الساعة، وقد تقطع العاصفة أحيانا مسافة 800 كيلو متر أو أكثر قبل أن تهدأ، ويعتبر سقوط الأمطار من أهم العوامل التي تساعد على هدوء العاصفة لأنه يساعد على تلطيف درجة حرارة سطح الأرض وطبقة الهواء الملامسة له، فيقل الفرق بين درجة حرارته ودرجة حرارة الطبقات العليا من الجو فيضعف تبعا لذلك نشاط التيارات الصاعدة.

وتعتبر الأقاليم الاستوائية أكثر الأقاليم تعرضا لحدوث عواصف الرعد، نظرا لنشاط التيارات الصاعدة بها، ويبلغ متوسط عدد الأيام يحدث فيها، البرق والرعد في هذه الأقاليم حوالي 76 يوما في السنة، وتشتهر جزيرة جاوة بصفة خاصة بهذا النوع من العواصف، إذ يبلغ متوسط عدد الأيام التي يظهر فيها البرق والرعد هناك أكثر من 200 يوم، وتكثر هذه العواصف كذلك في الولايات المتحدة ولا يكاد يمر أسبوع دون أن يظهر البرق والرعد في يوم واحد على الأقل من أيامه، أما في مصر فتظهر عواصف الرعد أحيانا في فصل الخريف، ولكن على الرغم من قلة أيام ظهورها بصفة عامة، فإنه لا يمكن أن يمر فصل الخريف في أية سنة، دون أن تحدث عاصفة رعد واحدة على الأقل.

أما أقل جهات العالم تعرضا لعواصف الرعد فهي المناطق القطبية، لعدم وجود أي تيارات هوائية صاعدة هناك، ولهذا فقد تمر سنوات عديدة دون أن تحدث عاصفة رعد واحدة، وتقل هذه العواصف كذلك في الصحاري الجافة لأنه على الرغم من نشاط التيارات الصاعدة بها فإن بخار الماء العالق بالهواء يكون قليلا جدا بدرجة لا تكفي لتكون السحب الكثيفة. وتقل عواصف الرعد كذلك على البحار والمحيطات، وذلك لأن التيارات الصاعدة تكون بطيئة نسبيا، حيث يكون الفرق بين درجة حرارة الطبقات السفلى من الجو ودرجة حرارة الطبقات العليا منه أقل نسبيا منه على اليابس .

_________________________

 (1)  Burgss R Meteorology for seamen 2 nd ed 1952 p 55.  

(2)  Horrocks, N.K., "Physial geography and climatogly." 1953. P 229.