إحداث التعرية

قدرة الأمطار على إحداث التعرية Erosivity factors

 قدرة الأمطار على إحداث التعرية Erosivity factors:
يرتبط فقد التربة بالتعرية المائية ارتباطا وثيقا بسقوط الامطار، وذلك من خلال كل من فعل التصادم المباشر بين قطرات المطر وسطح التربة، والذى يؤدى إلى إثارتها وإلى حدوث الجريان السطحى حيث يتحرك الماء بما يحمله من حبيبات مثارة وذلك من خلال القوى الناقلة للمياه.

وفى حالة عدم وجود الماء الجارى لا يحدث الجريان السطحى، وكذلك فإن منع قطرات المطر من الاصطدام المباشر بالتربة وعدم تفرقة سطحها يمنع التعرية. هذا إضافة إلى مجموعة العوامل المرتبطة بالتربة، أما ما يعرف بمدى قابليتها للتعرية والتى ستناقش فى حينها.

وبداية لابد أن نعرف أن كمية الامطار وشدتها وتوزيعها أو تتابعها تعتبر العوامل الرئيسية لتحديد فعل الامطار فى التربة حيث أن:
– كمية كبيرة من الامطار على هيئة رذاذ لا تؤدى إلى التعرية ذات أهمية.
– كمية قليلة من الامطار الساقطة شديدة الغزارة لا تسبب فقدا كبيرا فى التربة .
– كمية كبيرة من الامطار الساقطة بغزارة تسبب تعرية كبيرة وجريانا سطحيا كبيرا.
خصائص قطرات المطر الساقطة : Characteristics of falling raindrops
طاقة قطرة المطر:

طاقة قطرات المطر الساقطة هى الطاقة الحركية التى تكتسبها أثناء سقوطها.

وتقاس هذه الطاقة كما فى المعادلة:

E = ½ mv2

حيث E : هى قيمة الطاقة الحركية (إرج) و m هى كتلة قطرة المطر (جم) و v هى سرعة سقوط القطرة (سم / ث).

وعادة يحد الهواء من الطاقة الحركية لقطرات المطر أثناء سقوطها، كما ترتبط السرعة النهائية للسقوط بحجم القطرات، والشكل (2-1) يوضح أن بزيادة نصف قطر القطرة تزداد السرعة النهائية للسقوط. وبالتالى تتأثر الطاقة الحركية للقطرات من خلال سرعتها وكتلتها وبازدياد ارتفاع السقوط تزداد السرعة ولكن لارتفاع محدود (حوالى 10 م).

شكل قطرة المطر: ويختلف شكل قطرات المطر نتيجة لضغط الهواء الجوى عليها، لذلك فلا تصبح القطرة تامة الاستدارة، وتأخذ عدة أشكال منها الكروى والمفلطح والمغزلى وغير ذلك من الاشكال.

ويزداد تأثير الضغط الخارجى للهواء على شكل القطرات إذا زاد نصف قطرها على 2.6 مم.

ومن ناحية أخرى، فالقطرات ذات نصف القطر الاكبر من 5.4 مم تكون غير ثابتة، حيث تتجزأ هذه القطرات فى الهواء أثناء سقوطها إلى قطرات أصغر فى الحجم.
شدة الامطار وطاقة القطرات Intensity and energy:

تعبر شدة الامطار عن الكمية الساقطة فى فترة زمنية معينة. وتتناسب بوجه عام الطاقة الكلية (E) طرديا مع الكثافة المطرية (I) حيث:

E = 916 + 331 log10 I

وعادة ما تقاس الشدة المطرية (I) بمعلومية مجموعة من العوامل المناخية كذلك بمعلومية عمق الماء المتجمع فى فترة سقوط الامطار.

وفى التجارب التى أجريت لوحظ زيادة معدل فقد التربة بزيادة قيم الشدة المطرية.
الدوام المطرى (طول فترة سقوط المطر) Duration:

ترتبط التعرية المائية بسقوط الامطار بكثافة شديدة واستمرارها لفترة زمنية طويلة حتى فى حالة العواصف المطرية ذات الكثافة القليلة، فإن استمرارها لمدة طويلة يؤدى إلى تشبع التربة، وتبدأ عمليات التعرية – بعد أن أصبحت التربة مشبعة – وببداية الجريان السطحى Runoff وفى حالة العواصف ذات الشدة الاعلى تستمر وتتعاظم عمليات الجريان السطحى، حيث أن العواصف الشديدة تؤدى إلى زيادة تفكك سطح التربة وتعطى فرصة أكبر لحدوث الجريان السطحى.

تأثير الرياح على طاقة قطرات المطر Wind and raindrop energy :

تعمل الرياح الشديدة على زيادة تأثير القطرات على سطح التربة عن طريق زيادة سرعة قطرة المطر. وبوجه عام، تؤثر الرياح بسرعتها فى الاتجاه الافقى مما يقلل من مقاومة الهواء للقطرات الساقطة ويزيد من سرعة القطرات النهائية. وفى تقديرات Smith and Vischmeier أن القطرات بحجم 3 مم الساقطة فى وجود رياح تهب بزاوية 30o تزيد سرعتها بمقدار 17% وتزيد طاقتها بمقدار 36%.