ماء الأمطار

ماء الأمطار

وَهُوَ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ بُشْرًا بَيْنَ يَدَيْ رَحْمَتِهِ حَتَّى إِذَا أَقَلَّتْ سَحَابًا ثِقَالاً سُقْنَاهُ لِبَلَدٍ مَيِّتٍ فَأَنْزَلْنَا بِهِ الْمَاءَ فَأَخْرَجْنَا بِهِ مِنْ كُلِّ الثَّمَرَاتِ كَذَلِكَ نُخْرِجُ الْمَوْتَى لَعَلَّكُمْ تَذَكَّرُونَ (سورة الأعراف: الآية 57).

عَرف الإنسان منذ القدم الأمطار مصدراً رئيسياً، من مصادر المياه العذبة. وظل دائم الترقب لهطولها، لارتباطها بنمو الحياة، وازدهارها. ويُعد ماء الأمطار من أنقى أنواع المياه، وأقلها احتواء على الشوائب في الطبيعة. ولكن مع ازدياد التمدَّن وما صاحبه من تلوث الهواء، خصوصاً في المدن الصناعية، أصبحت الأمطار مصدراً للمياه الملوثة. ومن ضمن صور تلوث الأمطار ما يعرف بـ "الأمطار الحمضية" (Acid Rain). وتعد الأمطار الحمضية من المشاكل المؤرقة لكثير من بلدان أوروبا وشمال أمريكا، إذ تحتوي على نسبة عالية من حمضي الكبريتيك، والنيتريك، الناتجين عن تفاعل أكاسيد الكبريت والنيتروجين، مع قطرات المطر.

ويبدأ تكوّن الأمطار من بخار الماء، الناتج من عمليات البخر، في المحيطات والبحار والأنهار والبحيرات، حيث تتأثر أسطح المياه بأشعة الشمس، وتكتسب منها طاقة تقدر بحوالي 99% من قيمة الطاقة التي تكتسبها المياه. وتعمل هذه الطاقة على تدفئة المياه، ومن ثم تحول بعضها إلى بخار يتصاعد، ويتجمع في سحب، تُكوِّن حوالي 85% من السحب والرطوبة الجوية. والجزء المتبقي من السحب والرطوبة الجوية، فمعظمه من نواتج عملية النتح (Transpiration)، التي تحدث في النباتات والغابات والحقول. فشجرة القضبان (Birch Tree) مثلاً، تُعطي حوالي 260 لتراً من المياه يومياً، على هيئة بخار ماء، ويُعطي حقل الذرة حوالي 37 متراً مكعباً من الماء لكل هكتار في اليوم .

ويرتفع بخار الماء إلى طبقات الجو العليا مكوناً السّحب. ومع ارتفاع بخار الماء الموجود في السحب، تبرد درجة حرارته، إذ تنخفض درجة حرارة الهواء المُحمّل بالبخار بمعدل 6 ْم/كم ارتفاع، فضلاً عن تمدد البخار، وزيادة حجمه، نتيجة وجوده عند ضغط منخفض، الأمر الذي يسبب انخفاضاً إضافياً في درجة حرارته، وفقاً لقوانين تمدد الغازات، حتى تصل درجة الحرارة إلى درجة أقل من درجة الندى (Dew Point) أو درجة التشبّع. عندئذ يبدأ بخار الماء في التكثف. ويتكاثف بخار الماء، الموجود في هذه السحب، حول حبيبات دقيقة من الأتربة والأملاح التي تثيرها الرياح، مكوناً قطرات صغيرة من الماء، تسقط على هيئة أمطار.

وَأَرْسَلْنَا الرِّيَاحَ لَوَاقِحَ فَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَسْقَيْنَاكُمُوهُ وَمَا أَنْتُمْ لَهُ بِخَازِنِينَ (سورة الحجر: الآية 22).

وقد تتكون هذه الأمطار في مناطق باردة، فتتحول قطرات المطر أثناء هطولها، إلى قطرات من الثلج أو البرد. وتُقدر كمية المياه المتبخرة، من المسطحات المائية في المحيطات والبحار، بحوالي ألف مليون طن. فضلاً عن عدة ملايين أخرى، من الأطنان المتبخرة من مسطحات المياه العذبة. ولو هطلت كل هذه الكمية على هيئة أمطار، فوق الأرض، مرة واحدة، لأغرقتها. ولكن ينزل المطر بقدر، وفي أوقات معلومة، ومناطق متعددة، كما يسقط معظمه في المحيطات والبحار. إن نزول الغيث من السماء، نعمةٌ في كثير من الأحيان، إلاّ أنه في بعض الأحيان يكون نقمة، إذا ازداد سقوطه، وتحوّل إلى سيول تهلك الأراضي الزراعية، وتدمر القرى والمدن.

والنظر إلى مناطق سقوط الأمطار في العالم، يوضح أن بعض المناطق الجغرافية في العالم تتميز بغزارة وكثافة الأمطار التي تسقط عليها، مثل المناطق الاستوائية، حيث تتسبب حرارة الشمس المتعامدة عليها، في ارتفاع درجة الحرارة، وازدياد كمية البخر، الذي يرتفع في الهواء، ويتكاثف، ثم يسقط على هيئة أمطار غزيرة. وتتسبب الأمطار الغزيرة، المتساقطة في المناطق الاستوائية، في نمو الغابات الاستوائية، والأدغال، التي يصعب اختراقها، مثلما هو في وسط أفريقيا، والبرازيل، والساحل الشرقي لأمريكا الوسطى، والساحل الغربي للهند، وإندونيسيا.

ولا تسبب عملية البخر من المحيطات والبحار، تناقص لمياهها، إذ تسقط معظم هذه الأمطار مرة أخرى في البحار والمحيطات. كما تصبح الأمطار، كذلك، مورداً مهماً من موارد المياه العذبة. فتروى الأشجار، والنباتات، والغابات، ثم يتسرب ما يتبقى منها، من خلال مسام الأرض، إلى المياه الجوفية، ليمدها بمصدر متجدد من المياه العذبة. ويصب الجزء الأخير في البحيرات، والأنهار، التي تصب بدورها في البحار والمحيطات، لتعويض ما فُقد من بخر، فيما يسمى بـ "الدورة المائية" (Hydrologic Cycle).

ويعتمد سقوط الأمطار على عدة عوامل، أهمها:

1. الرطوبة الجوية: وهي كمية بخار الماء في الهواء الجوي، ويُعبّر عنها بالعديد من المصطلحات العلمية، مثل:

الرطوبة المطلقة: وهي كتلة بخار الماء في حجم من الهواء.

الرطوبة النوعية: وهي كتلة بخار الماء في كتلة من الهواء.

الرطوبة النسبية: وهي النسبة المئوية، بين كمية بخار الماء في الهواء في حيز معين، وكمية بخار الماء اللازمة لتشبع الهواء ببخار الماء، عند درجتَي الحرارة، والضغط نفسيهما.


2. درجة الحرارة: تزداد كمية بخار الماء التي يحملها الهواء الجوي، بازدياد درجة الحرارة، حتى يبلغ الهواء درجة التشبع، التي لا يستطيع بعدها، حمل أي زيادة من بخار الماء.

السحاب

اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَابًا فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاءِ كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفًا (سورة الروم: الآية 48).

السحاب، في حقيقته، ما هو إلاّ مجموعة من قطرات الماء، المتناهية في الصغر، إذ تصل أقطارها إلى حوالي 10 ميكرون. ويحتوي السنتيمتر المربع منها، على حوالي 100 قطرة. وتحمل الرياح السّحب من مكان إلى آخر، حتى تسوقه إلى المكان المقدر هبوط المطر فيه، فتنخفض درجة حرارته إلى أقل من درجة التشبع، أو الندى، فيسقط المطر.

وهكذا تنتقل المياه، التي تبخرت من البحار والمحيطات، إلى أماكن أخرى فوق اليابس.

والسحب أنواع، منها ما هو منخفض قريب من سطح الأرض، لم يصل بعد إلى حد التشبع، ومنها ما هو بعيد، ووصل إلى حد التشبع. وأهم أنواعها:

الطخاء أو الطخاف أو السمحاق (Cirrus): وهي سحب رقيقة، تتكون على ارتفاع من 6 ـ 12 كم. ويظهر السمحاق على شكل خيوط بيضاء رقيقة، ممتدة في السماء .