أنواع الهطول

تحدث ظاهرة الحمل الحراري عندما ترتفع درجة حرارة سطح الأرض، خاصةً في جو غير مستقر أو رطب ، أكثر من محيطها، مما يؤدي بدوره إلى تبخر كبير. وينتج المطر الحملي والهطول الخفيف عن السحب الحملية الكبيرة، مثل السحب الركامية المزنية أو السحب الركامية المتراكمة . في المراحل الأولى من هذا الهطول، يسقط عادةً على شكل زخات مطرية تغطي مساحة صغيرة وتتغير شدتها بسرعة. ويهطل الهطول الحملي على مساحة محددة لفترة قصيرة نسبيًا، نظرًا لمحدودية امتداد السحب الحملية رأسيًا وأفقيًا، وعدم احتفاظها بكمية كبيرة من الماء. ويبدو أن معظم الهطول في المناطق الاستوائية حملي؛ ومع ذلك، فقد أشير إلى أن الهطول الطبقي والحملي غالبًا ما يحدثان معًا ضمن نفس مجموعة السحب الركامية المزنية الناتجة عن الحمل الحراري. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يشير وجود البرد والبرد الخفيف على سطح الأرض إلى حدوث تيارات حمل حراري. وهما مؤشران على تشكل نوع من الهطول عند مستوى التجمد، وهي نقطة متغيرة في الغلاف الجوي تكون فيها درجة الحرارة صفرًا مئويًا. ^{[ 4 ]} في المناطق ذات خطوط العرض المتوسطة، غالبًا ما يرتبط الهطول الحملي بالجبهات الباردة، حيث يتواجد عادةً خلف الجبهة، وقد يؤدي أحيانًا إلى بدء خط عواصف رعدية .

ينتج هطول الأمطار الجبهي عن الأنظمة الجبهية المحيطة بالأعاصير أو المنخفضات الجوية خارج المدارية، والتي تتشكل عندما يلتقي الهواء الدافئ الاستوائي بالهواء البارد شبه القطبي. وعادةً ما يهطل هطول الأمطار الجبهي من السحب الركامية الماطرة . ^{[ 5 ]}

عندما تلتقي كتل هوائية ذات كثافات مختلفة (من حيث الرطوبة ودرجة الحرارة)، يطغى الهواء الدافئ الأقل كثافة على الهواء البارد الأكثر كثافة. يُجبر الهواء الدافئ على الصعود، وإذا توفرت الظروف المناسبة، فإنه يُحدث تأثير التشبع والتكثيف، مما يؤدي إلى هطول الأمطار. بدوره، يُمكن أن يُعزز هطول الأمطار التباين في درجة الحرارة ونقطة الندى على طول حدود الجبهة الهوائية، مما يزيد من كمية الأمطار أثناء مرور الجبهة. غالبًا ما تُؤدي الجبهات الهوائية العابرة إلى تغيرات مفاجئة في درجة حرارة البيئة، وبالتالي في الرطوبة والضغط الجوي على مستوى سطح الأرض، حيث تُغير الكتل الهوائية المختلفة حالة الطقس المحلية .

تحدث الجبهات الدافئة عندما يدفع الهواء الدافئ المتقدم كتلة هوائية باردة كانت موجودة سابقًا. يطغى الهواء الدافئ على الهواء البارد ويتجه صعودًا. وتتبع الجبهات الدافئة فترات طويلة من الأمطار الخفيفة والرذاذ، وذلك لأن الهواء الدافئ، بعد صعوده فوق الهواء البارد (الذي يبقى على سطح الأرض)، يبرد تدريجيًا نتيجة لتمدده أثناء صعوده، مما يؤدي إلى تكوّن السحب وهطول الأمطار.

تحدث الجبهات الباردة عندما تنفصل كتلة من الهواء البارد المتقدمة عن كتلة من الهواء الدافئ وتشق طريقها عبرها. هذا النوع من الانتقال يكون أكثر حدة وسرعة من الجبهات الدافئة، لأن الهواء البارد أكثر كثافة من الهواء الدافئ، وبالتالي يهبط بفعل الجاذبية. غالبًا ما تكون مدة الهطول أقصر، وعادةً ما تكون أكثر كثافة من الهطول الذي يسبق الجبهات الدافئة.

يمكن العثور على مجموعة واسعة من الأحوال الجوية على طول الجبهة المغلقة ، والتي عادة ما توجد بالقرب من النشاط المضاد للأعاصير ، ولكن عادة ما يرتبط مرورها بجفاف الكتلة الهوائية.

يحدث هطول الأمطار التضاريسي عندما تُدفع كتل من الهواء إلى أعلى جوانب التكوينات الأرضية المرتفعة، كالجبال الشاهقة أو الهضاب ( ويُشار إلى هذه الظاهرة غالبًا بتأثير المنحدر الصاعد). يؤدي ارتفاع الهواء على جانب الجبل إلى تبريد أديباتي مع الارتفاع، وفي النهاية إلى تكثف وهطول الأمطار. في المناطق الجبلية من العالم التي تتعرض لرياح منتظمة نسبيًا (مثل الرياح التجارية )، يسود مناخ أكثر رطوبة عادةً على الجانب المواجه للرياح من الجبل مقارنةً بالجانب الآخر (الجانب المواجه للريح)، حيث تحمل الرياح كتلًا من الهواء الرطب وهطول الأمطار التضاريسي. يتساقط الهواء الرطب ويُزال بفعل الرفع التضاريسي، تاركًا هواءً أكثر جفافًا (انظر رياح الفوهن ) على الجانب الهابط (الذي يكون دافئًا عمومًا)، وهو الجانب المواجه للريح حيث تُلاحظ ظاهرة ظل المطر . ^{[ 6 ]}

في هاواي ، يشتهر جبل واياليالي ( Wai ʻ ale ʻ ale )، الواقع في جزيرة كاواي، بغزارة أمطاره. ويُعدّ حاليًا صاحب أعلى معدل هطول أمطار سنوي على وجه الأرض، حيث يبلغ حوالي 12000 ملم (460 بوصة ) سنويًا. ^{[ 7 ]} وتؤثر العواصف على المنطقة بأمطار غزيرة خلال فصل الشتاء، بين أكتوبر ومارس. وتختلف المناخات المحلية اختلافًا كبيرًا في كل جزيرة نظرًا لتضاريسها، حيث تُقسم إلى مناطق مواجهة للرياح ( كو أولاو ) ومناطق معاكسة لها ( كونا ) بناءً على موقعها بالنسبة للجبال المحيطة الأعلى. وتواجه الجوانب المواجهة للرياح الرياح التجارية من الشرق إلى الشمال الشرقي، وتستقبل كميات أكبر من السحب والأمطار؛ أما الجوانب المعاكسة فهي أكثر جفافًا وأكثر سطوعًا، مع هطول أمطار أقل وغطاء سحابي أقل. ^{[ 8 ]} في جزيرة أواهو، يمكن عادةً ملاحظة كميات كبيرة من السحب والأمطار حول قمم الجبال المواجهة للرياح، بينما تتلقى الأجزاء الجنوبية من الجزيرة (بما في ذلك معظم هونولولو ووايكيكي) كميات أقل بكثير من الأمطار على مدار العام. 

في أمريكا الجنوبية، تحجب سلسلة جبال الأنديز رياح المحيط الهادئ والرطوبة التي تصل إلى القارة، مما ينتج عنه مناخ صحراوي في اتجاه الريح مباشرةً عبر غرب الأرجنتين. ^{[ 9 ]} وتُحدث سلسلة جبال سييرا نيفادا التأثير نفسه في أمريكا الشمالية، مما يؤدي إلى ظهور صحراء الحوض العظيم ، ^{[ 10 ]} وصحراء موهافي ، وصحراء سونوران .