الهطول
الهطول هو تدفق المياه من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض على شكل أمطار وثلوج وأشكال أخرى، وهو التدفق المحرك للدورة الهيدرولوجية الأرضية.
Definition
الهطول هو الماء في شكل سائل أو صلب (مطر، ثلج، بَرَد، حَبّ الغمام) يسقط من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض، ويوفر المدخل الرئيسي للمياه إلى مستجمعات المياه والدورة الهيدرولوجية.
Scope
يغطي هذا الموضوع أشكال الهطول وتكوينه، وقياسه بواسطة المقاييس والرادار والأقمار الصناعية، وتغيره في الزمان والمكان كمدخل أساسي للتحليل الهيدرولوجي. ويتناول الهطول كتدفق هيدرولوجي بدلاً من كونه عملية أرصادية، وهو ما يتم تناوله في علم الغلاف الجوي.
Core questions
- ما هي أشكال الهطول، وكيف يتكون؟
- كيف يُقاس الهطول في النقاط وعلى المساحات؟
- ما مدى تغير الهطول في الزمان والمكان، ولماذا يهم هذا في الهيدرولوجيا؟
- كيف تُشتق تقديرات الهطول المساحية من المقاييس والرادار والأقمار الصناعية؟
Key concepts
- أشكال الهطول
- مقاييس المطر وقياس الثلوج
- المتوسط المساحي (طريقة ثيسن، خطوط تساوي الهطول)
- الهطول بالرادار والأقمار الصناعية
- التباين المكاني والزماني
- علاقات الشدة-المدة-التكرار
Key theories
- تقدير الهطول المساحي
- تُدمج قياسات المقاييس النقطية في تقديرات الهطول على مساحة باستخدام طرق مثل مضلعات ثيسن، وتحليل خطوط تساوي الهطول، والاستيفاء، نظرًا للحاجة إلى المدخلات الهيدرولوجية على مستوى مستجمعات المياه بدلاً من النقاط.
- الاستشعار عن بعد للهطول
- تقدر رادارات الطقس وأجهزة استشعار الأقمار الصناعية الهطول على مساحات واسعة حيث تكون المقاييس متفرقة، مع توفير منتجات متعددة الأقمار الصناعية لحقول هطول شبه عالمية ودقيقة للهيدرولوجيا.
Clinical relevance
تُعد بيانات الهطول الدقيقة أساسًا للتنبؤ بالفيضانات، وتقييم الموازنة المائية وإمدادات المياه، وتصميم الأمطار لأنظمة الصرف والبنية التحتية، ومراقبة الجفاف؛ وتنتشر الأخطاء في تقديرات الهطول في كل تقدير هيدرولوجي تقريبًا.
History
يعود القياس المنهجي للأمطار بالمقاييس إلى الشبكات الآلية المبكرة؛ وقد أضاف القرن العشرون طرقًا لمتوسطات المساحة وتحليل أمطار التصميم، ورادار الطقس من منتصف القرن، وتقدير الهطول القائم على الأقمار الصناعية من أواخر القرن العشرين، مما أدى إلى تحسين كبير في التغطية في المناطق غير المقاسة.
Key figures
- S. Lawrence Dingman
Related topics
Seminal works
- dingman2015
- chow1988
- huffman2007
Frequently asked questions
- لماذا يُقاس الهطول على مساحة بدلاً من نقطة؟
- يحتاج التحليل الهيدرولوجي إلى مدخلات المياه لمستجمع مائي كامل، لكن المقاييس تأخذ عينات من نقاط فقط؛ يتغير الهطول بشكل كبير عبر المكان، لذا يجب دمج القيم النقطية في تقديرات مساحية باستخدام الاستيفاء أو الاستشعار عن بعد.
- كيف تقدر الأقمار الصناعية هطول الأمطار؟
- تستنتج أجهزة استشعار الأقمار الصناعية الهطول بشكل غير مباشر من درجات حرارة قمم السحب وإشارات الميكروويف المتعلقة بقطرات المطر والجليد، معايرةً مقابل المقاييس والرادار، مما يسمح بتقديرات هطول شبه عالمية حيث تكون القياسات الأرضية متفرقة.