الطرق والوسائل المستخدمة في قياس ظواهر الجو العليا

2012 الأحوال الجوية في دولة الكويت

صالح العجيري و محمد أحمد عيسوي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

ظواهر الجو العليا طرق قياس ظواهر الجو العليا علوم الأرض والجيولوجيا

أكدت الدراسات العلمية المختلفة وجود علاقة وثيقة ما بين أحوال الجو السائدة على سطح الأرض وتلك السائدة في الأجواء العليا ، لذلك تم تطوير وسائل قياس ظواهر الجو العليا تطورا كبيرا.

ومن أهم الوسائل المستخدمة في أعمال الرصد الجوي العلوي ما يلي:

 

1 – المنطاد العادي Ballon

وهو عبارة عن بالون ضخم من المطاط يمتليء بغاز الهليوم(قديما كان يستخدم الهيدروجين) وتثبت به بعض أجهزة التسجيل الرصدية Meteorograph وكان يصل إلى ارتفاع 9 كم.

غير إن مشكلته كانت تتعلق بكيفية العثور على الأجهزة الساقطة بعد انفجار البالون في السماء لأخذ قياساتها(ملاحظة): سابقا كان يستخدم المنطاد المربوط بسلك إلى الأرض حيث ترسل إلى ارتفاع لا يتجاوز 3 كم)

 

2 – المسبار اللاسلكي (الراديوسوندRadio Sond  

وهو عبارة عن جهاز لاسلكي صغير الحجم(متصل بأجهزة قياس عناصر الجو الرئيسية من حرارة ورطوبة نسبية وضغط جوي والموضوعة في بالون مليء بالهليوم والمرتفع نحو الأعلى) . يبث المعلومات الخاصة بعناصر الجو المختلفة إلى سطح الأرض

وقد يصل إلى ارتفاع يقارب 35كم وعندها ينفجر البالون ويهبط صندوق الأجهزة بمظلة خاصة إلى سطح الأرض.

 

وهذا المسبار اللاسلكي يمكن أن يزود بأجهزة لقياس الضغط والحرارة والرطوبة والرياح مثل التيودوليت اللاسلكيRaditheodolite  أو الرادار Radar أو بواسطة كاشف الاتجاه الإلكتروني Electronic Direction Finder.

ويتم الرصد بهذا المسبار مرتين يوميا (الساعة 0 والساعة 12) في كافة محطات الرصد العالمية بما فيها سفن الرصد الجوي في المحيطات. ولقد بدأ استخدام هذا الجهاز سنة 1937 وما زال يستخدم حتى الآن.

 

3 – مسبار الرياح الراداري  Rwin Sond

وهو عبارة عن جهاز راداري لتحديد اتجاه الرياح وسرعتها في طبقات الجو العليا، يحمل بواسطة بالون أو منطاد ويحمل معه أجهزة لقياس الضغط والحرارة والرطوبة ويقيسها بنفس طريقة المسبار اللاسلكي .

 

4 –البالونات العائمة

وهي بالونات تطلق إلى ارتفاع معين وتبقى عليه حيث تسحب مع الرياح وتدور حول الأرض عدة مرات قبل أن تنفجر ويحصل على المعلومات منها كما يجري في حال المسبار اللاسلكي.

 

5 – الطائرات: حتى سنة  1925 م كانت الطائرات الورقية هي الوسيلة الوحيدة لقياس عناصر الجو حتى ارتفاع 3000متر.

بعدها استخدمت الطائرات العادية والمناطيد لجمع البيانات عن الأجزاء المتوسطة الارتفاع من طبقة التروبوسفير الجوية حيث لم تكن تلك الطائرات تتعدى ارتفاع 6000متر

كما أنه لم يكن بالإمكان الحصول على المعلومات إلا بعد عودة الطائرات إلى سطح الأرض.وبعد سنة 1950 استخدمت الطائرات النفاثة التي يصل ارتفاعها إلى 10 كم .

 

6 – صواريخ الطقس: استخدمت الصواريخ للحصول على قياسات لارتفاعات تتراوح بين 25 – 80كم .

 

7 – أجهزة الرادار: تستخدم هذه الأجهزة في دراسة بعض الظواهر الجوية مثل الغيوم والأمطار وشدة العواصف ، وهي تثبت في محطات على الأرض وأشهرها الرادار المقام على قمة جبل فوجي ياما باليابان اذ يبلغ مداه 800كم.

 

8 – الأقمار الصناعية Meteorological Satellites  

تقدم الأقمار الصناعية المخصصة للأرصاد الجوية معلومات هامة جدا عن أحوال الطقس حتى ارتفاعات شاهقة.وهناك نوعان من الأقمار الصناعية الرصدية هما :

 

أ: الأقمار الدائرة الطولانية (الأقمار القطبية Polar Satellites)

وهي أقمار صناعية أطلقت من سطح الأرض تتخذ مدارات طولانية محددة حول الأرض على ارتفاعات معينة (حوالي 700 كم) بهدف دراسة الأحوال الجوية في الطبقات العليا من الجو بجانب دراسة بعض المظاهر في الأجزاء السفلى من الجو. 

وهي مزودة بآلات تصوير لطبقات الغيوم ولسطح الأرض ، تصور في النهار وفي الليل باستخدام الشعة تحت الحمراء.

 

وتبث هذه الأقمار الصور والمعلومات التي تجمعها إلى سطح الأرض ، بصفة مستمرة ، وهي مفيدة في معرفة شكل الغيوم وحركة الكتل الهوائية وتوزيع الحرارة والأعاصير وحركتها وشدتها.

(أول قمر صناعي لدراسة الأحوال الجوية هو الذي اطلقته الولايات المتحدة الأمريكية سنة 1960 – تيروس 1-)

 

ب : الأقمار شبه الثابتةGeostationary Satellites  

وهي أقمار صناعية تبقى معلقة في أماكن ثابتة فوق خط الاستواء على ارتفاع 36000كم وتدور بسرعة 11000 كم/ ساعة وهي سرعة دوران جو الأرض عند هذا الارتفاع.

مما يجعلها تبدو ثابتة فوق بقعة معينة من الأرض حيث يغطي القمر الواحد مساحة من سطح الأرض يبلغ قطرها 10000 كم وتصل دقة تصويرها إلى 1-3كم للصور الضوئية وبحدوده 5-8كم للصور بالأشعة الحمراء.وقد وزعت هذه الأقمار بحيث تغطي الكرة الأرضية برمتها.

1 – قمران للولايات المتحدة GOES.

2 – قمر للاتحاد السوفيتي GOMS.

 

3 – قمر ياباني GMS.

4 – قمر أوروبي METEOSAT.

 

ويمكن إيجاز الخدمات التي تقدمها الأقمار الصناعية فيما يلي:

أ – تحديد نوعية الغيوم وخصائصها.

ب – تحديد مناطق الاضطرابات الجوية ومراحل تطورها.

ج – تحديد مواقع التيار النفاث.

د – تحديد درجة عاكسية الغيوم وسطح الأرض.

 

جمع المعلومات الرصدية وتبادلها

1: أقاليم العالم الرصدية ومناطقه:

 

لتسهيل أعمال تنظيم تبادل المعلومات الرصدية قامت المنتظمة العالمية للأرصاد الجوية بتقسيم العالم إلى ستة أقاليم رصدية هي:

1 – إقليم أفريقيا

2 – إقليم آسيا.

 

3 – إقليم أمريكا الجنوبية.

4 – إقليم أوروبا.

 

5 – أقاليم الهادي الجنوبي – الغربي.

6 – أقاليم أمريكا الشمالية والوسطى.

 

كما تم تقسيم أقاليم العالم الرصدية الستة إلى 99 منطقة رصدية تبدأ من الرقم 1 إلى الرقم 99 . ويتم تبادل المعلومات الرصدية بين محطات دول العالم حيث يتم وضعها على خريطة الطقس والتي يقوم بتحليلها المتنبئ الجوي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]