هناك جملة عوامل تساعد على زيادة الأمطار فوق المدينة عن المناطق المجاورة. فهناك عدة مصادر تزيد من بخار الماء في الهواء، وهناك الحرارة المرتفعة التي تؤدي إلى عدم استقرار في الهواء مما تساعد على التصاعد، فضلاً عن إن أبنية المدينة تعمل عائقاً طبيعياً يساعد على تصاعد مستمر في الهواء وتكون الاضطرابات الهوائية. هذه العوامل إذا أضيف إليها إن هواء المدينة يحتوي على كمية كبيرة من نوويات التكاثف بسبب ارتفاع نسبة التلوث في هواء المدينة، نكون قد وفرنا 75% من الشروط اللازمة لسقوط الأمطار. ولكن يصعب تحديد تأثير هذه العوامل في إيجاد الفروق في كمية الأمطار الساقطة على المدينة عن الريف وذلك للأسباب الآتية:

1. لا توجد مناطق قروية خاصة في المناطق التي أجريت عليها الدراسات خالية من النشاط الصناعي.

2. لا توجد تسجيلات دقيقة لتوزيع الأمطار داخل المدينة ولفترات طويلة.

3. يحتوي عدد كبير من المدن التي درست على مسطحات مائية أو مناطق مرتفعة والتي سيكون لها تأثير في زيادة كمية الأمطار.

4. إن التباين الطبيعي في كمية الأمطار ضمن منطقة صغيرة موجود، لذلك يصعب إرجاع أسباب التباين إلى العوامل المؤثرة في المدينة أو عوامل أخرى.

ومع كل هذه الصعوبات، فأن جميع البحوث أجمعت على زيادة كمية الأمطار في المدينة. ففي دراسة لجانكنون Changnon عن منطقة شيكاغو الصناعية، تبين إن كمية الأمطار وعدد العواصف الرعدية وعدد مرات تساقط البرد قد ازدادت في المدينة منذ عام 1925 . ففي الفترة بين 1951ــ 1965 ازدادت كمية الأمطار في مدينة لابورت La port، والتي على طريق هبوب الرياح من مدينة شيكاغو بثلاثين ميلاً، حوالي 30٪ وازداد عدد أيام العواصف الرعدية حوالي 38 % وعدد أيام البرد 246 ، وازدادت عدد الأيام التي أمطارها تزيد عن 6,5 ملم بمقدار 34. وقد ارجع الباحث أسباب هذه الزيادات إلى ازدياد النشاط البشري في المدينة الذي أدى إلى رفع نسبة التلوث في هواء المدينة. إن مدينة لابورت تقع قرب بحيرة مشيكان ويؤثر فيها نسيم البحيرة، لذلك لا يمكن اعتبار هذه المنطقة مثلا حقيقياً لعدد كبير من المدن التي تفتقر إلى هذه الصفات. وفي دراسات مماثلة عن مناطق أخرى فقد وجد إن نسبة الزيادة في العناصر المذكورة سابقا اقل بكثير مما وجد في مدينة لابورت.

لا يتفق الباحثون حول توزيع الأمطار فوق المدينة. فهناك بحوث تبين إن هناك أجزاء من المدينة تتسلم كميات اقل من الأمطار، بينما هناك أخرى وهي ليست مركز المدينة تتسلم أعلى كميات من الأمطار فقد بينت عدد من الدراسات عن مدن مختلفة إن الأمطار الغزيرة تسقط على مجرى الرياح قريباً من مركز المدينة وليس فيه. كما تبين دراسات أخرى إن الأمطار تختلف بين أيام الأسبوع. ففي دراسة عن باريس تبين إن نسبة الأمطار الساقطة خلال أيام الأسبوع تزيد بنسبة %31 عن الأمطار الساقطة في يومي السبت والأحد أيام العطلة.

وفي محاولة لإعطاء أهمية لبعض العوامل التي تساعد على زيادة الأمطار فوق المدينة مقارنة بالمناطق المجاورة، فقد ركز الباحثون على عاملين هما زيادة نوويات التكاثف في هواء المدينة بسبب التلوث، وارتفاع الحرارة في وسط المدينة نتيجة الطاقة المضافة إلى هواء المدينة من المعامل والسيارات وأجهزة التدفئة والتبريد وأجهزة الطبخ. ولإثبات العامل الأول، فأن عدد من الباحثين حاول معرفة عدد نوويات التكاثف التي تؤدي إلى زيادة الأمطار. ففي دراسة لمي Mee وجد إن عدد النوويات في الهواء يكون 50 نووية في السنتمتر المكعب الواحد لهواء فوق المحيطات قرب بورتوريكو. ازداد هذا العدد إلى 200 في السنتمتر المكعب في مناطق ليست ملوثة ولكنها فوق اليابس ، وتراوح العدد بين 1000 إلى 1500 في السنتمتر المكعب في مدينة صناعية وامتد هذا التأثير إلى مسافة 160 كم عن المدينة وفي مجرى الهواء. ولكن التطور الحديث في نظرية الاستمطار بين إن المهم هو حجم هذه الذرات ونوعها وليس عددها . وذلك لان الغيوم الدافئة عندما تجد عدداً كبيراً من النوويات فأن هذه النوويات سوف تتزاحم وتتنافس على جذب بخار الماء من هذه الغيوم مما يؤدي إلى صغر حجم ذرة الماء المتكاثف مما يمنع تساقط الأمطار. كما انه في الغيوم الباردة لا تصلح كل ذرات التلوث كنوويات وذلك لان عملية التكاثف تشترط الأجسام الباردة. وكما بينا في الفصل السابق، فأن تفتيت الغيوم والضباب يعتمد على رش المنطقة بكمية كبيرة من نوويات التكاثف وبحجم معين حتى نمنع عملية التكاثف. لذلك فأن البحوث يجب إن تتجه إلى تحديد عدد النوويات الصالحة لجذب الماء وحجمها.

ومع ذلك فأن ارتفاع عدد نوويات التكاثف في هواء المدن جعل كل البحوث تجمع على إن كمية الأمطار فوق المدينة يزداد عن كمية الأمطار الساقطة على الريف المجاور. كما إن عدد أيام التساقط للأمطار والبرد والعواصف الرعدية يزداد فوق المدينة مقارنة بالريف المجاور. وقد انفرد لاندسبرج Landsberg بذكر إن عدد الأيام التي يتساقط فيها الثلج يكون فوق المدينة اقل من عدد الأيام المسجلة للريف المجاور وذلك لارتفاع درجة حرارة المدينة عن المناطق المجاورة.

من خلال الاستعراض السابق لعناصر المناخ في المدينة، تبين إن هناك عناصر تعد ايجابية في مناخ المدينة، بينما عناصر أخرى أصبحت سلبية. فارتفاع الحرارة في وسط المدينة يعد عنصراً ايجابياً لمدن العروض الوسطى والعليا، حيث انه يحسن كثيراً من جو الشتاء القارص ويجعله اقل قسوة. بينما هذا العامل يعد سلبياً في مدن العروض المدارية وخاصة في فصل الصيف. ومن العناصر السلبية انخفاض مدى الرؤية بسبب ارتفاع نسبة التلوث في هواء المدن مما اثر كثيراً على حركة السيارات وكذلك على صحة الإنسان في هذه المدن. وإذا عدت كميات الأمطار عاملاً ايجابياً لأول وهلة، فهي في الحقيقة سلبية وذلك لان الزيادة في سقوط الأمطار تتم فوق المدن التي لا تستفيد منها بشكل مباشر. وقد تكون حسنات الأمطار هي في غسل الهواء المشبع بالملوثات فوق هذه المدن الصناعية.

إن مناخ المدينة بمواصفاته التي تعرضنا لها يعد عند عدد كبير من الباحثين أنموذجاً للتغيير المناخي ضمن الإقليم. ولتوضيح هذا التغيير المناخي فلابد من مقارنة مناخ المدينة بمناخ الريف المجاور من اجل الوصول إلى تحديد نسبة الزيادة والنقصان في تصرف العناصر المناخية لمناخ المدينة مقارنة بمناخ الريف المجاور. وهذا ما بدا واضحاً من خلال استعراضنا لعناصر مناخ المدينة ومقارنتها بعناصر مناخ الريف المجاور. وقد لاحظنا من خلال هذا الاستعراض الفروقات الواضحة بين مناخ المنطقتين.

مواضيع ذات صلة

الانقلاب الحراري الإشعاعي Radiation Temperature Inversion

الانقلاب الحراري الجبهوي Temperature Inversion Frontal

الانقلاب الحراري المرتفع Height Temperature Inversion

التوزيع الجغرافي للإشعاع الشمسي في حزيران The Geographical distribution of Solar Radiation in June

التوزيع الجغرافي للضغط الجوي The Geographical Distribution of Pressure

توزيع المعدل السنوي للحرارة ومداها The Annual Distribution of Average Temperature and Range

التوزيع الجغرافي للإشعاع الشمسي في كانون الأول The Geographical Distribution of Radiation in December

الحرارة في القطبين Poles Temperature

التوزيع الجغرافي لمعدل الضغط الجوي السنوي Annual Pressure Distribution

توزيع الضغط الجوي في شهر كانون الثانيThe Pressure Distribution in January

الرياح العامة General Wind

تناقص الحرارة الذاتي Laps Rate