الأجهزة المستخدمة في قياس كمية هطول المطر

2012 الأحوال الجوية في دولة الكويت

صالح العجيري و محمد أحمد عيسوي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الأجهزة المستخدمة في قياس كمية هطول المطر هطول المطر المطر علوم الأرض والجيولوجيا

الهطول هو كل ما يهطل من الغيوم بشكل سائل(قطرات ماء) أو صلب (بلورات جليدية) وهو إما أن يكون بصورة سائلة كما في الرذاذ^.والمطر وإما أن يكون بشكل مائي متجمد كما في الثلج والشرائح الثلجية والبرد وإما أن يكون خليط مما سبق.

ويعد المطر والثلج من أهم عناصر الهطول ويمكن استخدام كلمة الهطول كمرادف لكلمة الأمطار.

وتدل كمية الهطول الكلية على مجموع الهطول السائل التي تصل سطح الأرض في فترة زمنية معينة معبرا عنها بالعمق الذي تغطيه هذه الكمية فوق جزء أفقي من سطح الأرض، (بفرض أنه ليس هناك فقد لأي جزء من هطول عن طريق التبخر أو التسرب).

 

مضافاً إلى ذلك كمية السائل المكافئ لأي هطول صلب (ثلج أو برد) حيث إن كل سماكة مقدارها سنتيمتر واحد من الثلج تعادل حوالي مليمتر واحد من المطر الهاطل.

ووحدات القياس المستخدمة للتعبير عن كمية الهطول هي المليمتر وأحيانا البوصة(بوصة واحدة = 25ر4 مم) وتؤخذ قياسات الهطول لأقرب 0 ر2 مليمتر إذا كانت الكمية أقل من 10 مليمتر أما الكميات الأكبر من 10 مم فتؤخذ لأقرب 2% من الكمية الكلية.

 

وفي الكويت يعتبر المناخ صحراوي بسبب قلة الأمطار وتفاوت كميتها من سنة لأخرى وتهطل الأمطار غالبا أثناء عبور المنخفضات الجنوبية الغربية القادمة من هضبة البحيرات في شرق إفريقيا وتسمى بالمنخفض السوداني أو بعضها القادم من الغرب أو الشمال الغربي المسمى بالمنخفض القبرصي

وتهطل الأمطار عادة أثناء الشهور الباردة حيث تبدأ في نوفمبر وتستمر وبشكل متقطع حتى نهاية إبريل أما خلال مايو وأكتوبر فإن الأمطار تهطل في بعض الأحيان ولسنوات متباعدة

ومن الجدير بالذكر أن السنة إذا كانت غزيرة المطر فإن الأمطار غالبا ما تستمر خلال مايو حيث تعبر البلاد جبهات باردة شديدة العنف ومصحوبة بأمطار رعدية غزيرة.

 

أما خلال الفترة من يونيو إلى أكتوبر فإن الأمطار نادرا ما تهطل ومع ذلك فقد سجل المطر المصحوب بعواصف رعدية في شهر أغسطس1946 م ومساء يوم 25 يوليو1956 في مدينة الكويت.

وكذلك سجل يوم 28أغسطس 1969 ويوم 26 اغسطس 1972 وفي يوم 27 سبتمبر 1973 . وفي 6 سبتمبر 1981 هطلت أمطار رعدية في منطقة الوفرة جنوب البلاد.

 

أولا – أجهزة قياس الأمطار

أ : مقياس الأمطار العادي Rain gauge :

وهو جهاز يقوم بتجميع الأمطار الهاطلة لقياسها بواسطة أنبوب مدرج .

وهو يتكون من وعاء معدني أو بلاستيكي أسطواني الشكل قطر فوهته بحدود 16 سم وطوله حوالي 58سم (قد تزيد أو تقل هذه الأرقام في بعض أنواع الأجهزة).

ويوجد بداخل الوعاء قمع مهمته تجميع مياه الأمطار في علبة (وأحيانا في أنبوب مدرج ) تعرف بالعلبة الجامعة .

 

ولقياس كمية الأمطار الهاطلة يتم تفريغ مياه الأمطار المتجمعة في أنبوب شفاف مصنوع من الزجاج أو البلاستيك مدرج بالمليمترات وأعشارها أو تقاس مباشرة من الأنبوب المدرج إذا ما كان الأنبوب نفسه يقوم مقام العلبة الجامعة – ويجب أخذ قراءة مقياس المطر اليومي لأقرب 0.2 مم والأفضل لأقرب  0.1 مم.

 

ب : مسجلات كمية وغزارة الأمطار: يوجد نوعان مسجلات المطر، الأول يسجل كمية المطر الهاطلة منذ بداية التسجيل ، والثاني يسجل شدة أو غزارة المطر الهاطل في أي لحظة.

هي عبارة عن أجهزة تقوم بقياس وتسجيل كميات المطر الهاطلة بشكل متواصل وآلي وهناك 3 نماذج من مسجلات كمية المطر هي :

 

أ: مسجل المطر ذو الفواشة (العوامة) Float Type  

يتجمع المطر في هذا النموذج في وعاء أسطواني يحتوي على عوامة خفيفة ومجوفة (شكل 94 – 95 ).

فعندما يرتفع مستوى الماء في الوعاء ترتفع العوامه ويرتفع معها مجموعة ذراع الريشة المثبتة على حاملها ، فيخط سن الريشة على المخطط الموجود على الأسطوانة الدائرة بواسطة ساعة زمنية نسبة هذا الارتفاع الذي يدل على كمية المطر الهاطلة ).

وعندما يمتلئ الوعاء ينسكب منه الماء آليا عن طريق مصرف خاص.

 

ب: مسجل المطر ذو الجيب المائل Tipping Bucket Type :

وهو يتكون من جيبين صغيرين سعة الواحد منهما 0 ر25 مم من المطر يقعان أسفل قمع تجميع الماء. ويكون الجيبان في حالة اتزان غير مستقر حول محور افقي (شكل 96 – 97) ، وبهطول المطر يمر الماء من القمع إلى الجيب العلوي.

وبعد وصول كمية معينة من المطر (0.1مم) يصبح هذا الجيب في حالة عدم استقرار مما يجعله يميل باتجاه الجيب الآخر ساكبا ما به من الماء ليعود بعدها إلى وضعه الأول لتجميع ماء المطر.

والجيبان مصممان بحيث يمكن للماء أن ينسكب من الجيب السفلي ويبقيه فارغا وفي نفس الوقت يظل المطر يسقط إلى الجيب العلوي مرة أخرى

وتؤدي حركة الجيب عند التفريغ إلى تشغيل مفتاح توصيل كهربائي ينجم عنه تحريك ذراع في طرفه سن الريشة تبين به كل مرة من مرات التفريغ على مخطط خاص متحرك ، وعن طريق ذلك يمكن معرفة كمية الأمطار الهاطلة وغزارتها.

 

ج: مسجل المطر ذو الميزان Weighing Type  

وهو جهاز يقوم بجمع وتسجيل كمية الهطول مهما كان نوعها ، حيث يجمع الهطول بواسطة مستقبل مشابه لجهاز المطر العادي (شكل 93) – ثم يوزن الهطول بواسطة ميزان خاص بصورة آلية محولاً الوزن مباشرة إلى مليمترات أو بوصات مكافئة للمطر.

ويتحرك سن الريشة آليا على مخطط ملفوف على أسطوانة (تدور دورة كاملة كل يوم) معطيا تسجيلا متصلا لكمية الهطول.

والميزة الرئيسية لهذا المسجل تتمثل في إمكانيته تسجيل كمية الهطول الصلب ( من ثلج أو برد أو خليط منهم ) دون أن يكون هناك حاجة لصهر الهطول الصلب قبل تسجيله.

 

د: مسجلات غزارة الأمطار:

هناك نموذجان رئيسيان من المسجلات لقياس وتسجيل غزارة الأمطار:

1- المسجلات التي تسجل كمية الأمطار التي تهطل في فترة قصيرة من الزمن ، ومثل هذه المسجلات تقوم بأخذ قياس وتسجيل لمعدل هطول الأمطار لفترة لا تزيد عن 5 دقائق .

ويستخدم في ذلك نظام العوامة أو نظام آلي يقوم بحساب عدد القطرات المتشكلة عند فوهة صغيرة موجودة في قاعدة قمع التجميع.

 

2- المسجلات اللحظية (الآنية)، تقوم هذه المسجلات بقياس وتسجيل معدل سقوط المطر الشديد الغزارة في لحظة السقوط نفسها .

ولقد صممت هذه المسجلات بناء على العلاقة القائمة ما بين معدل تسرب الماء من فوهة محكمة، وضغط الماء الذي يسبب هذا التسرب .

وبقياس ضغط الماء الذي يسبب هذا التسرب يستدل على شدة السقوط التي ترتسم على مخطط الأسطوانة الدائرة للمسجلة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]