الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي

بواسطة: نشر في: 28 أكتوبر، 2020
mosoah
من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي

من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي والتي نشملها بالحديث خلال المقال التالي على موقع الموسوعة العربية الشاملة فأجهزة رصد الطقس هي الأدوات التي يستخدمها علماء الأرصاد الجوية لمعرفة وقياس عناصر الغلاف الجوي فهم لا يستخدمون الكثير من الأجهزة المعملية حيث يعتمدون بشكل كبير في أبحاثهم على أجهزة المراقبة الميدانية والتي من ضمنها بالون الطقس والقمر الصناعي كيف يعمل كل منهما ؟ وكيف يحصل على البيانات ؟

خلال الفقرات القادمة سنتعرف على أجهزة قياس الطقس وبشكل خاص سنتحدث عن بالون الطقس والقمر الصناعي.

أجهزة قياس الطقس

تنوعت أجهزة قياس الطقس وتطورت كثيرًا منذ القرن 15 م حيث انتشار العديد من محاولات العلماء لقياس كافة متغيرات الطقس ومن أهم أجهزة الطقس التي ظهرت في:

  • القرن 15 م:
    • مقياس المطر.
    • مقياس شدة الرياح.
    • مقياس الرطوبة.
  • القرن 17 م:
    • مقياس الضغط وعرف باسم البارومتر.
    • مقياس درجة الحرارة الثرمومتر والذي عرف باسم محرار جاليليو.
  • القرن 18 م:
    • تطورت مقاييس درجة الحرارة إلى الفهرنهايت والدرجة المئوية.
  • القرن 20 م:
    • تطورت الأجهزة واصبحت بالستشعار عن بعد ومنها:
      • الرادار.
      • الأقمار الصناعية.
    • تعمل أجهزة الاستشعار عن بعد عن طريق جمع البيانات من الظواهر الجوية والمناخية وتنتج المعلومات الجوية.
    • لها القدرة على الوصول إلى الأماكن التي من الصعب الوصول إليها.
    • تقوم الأجهزة بتخزين البيانات مباشرة بعد الحصول عليها بشكل آلي.

تاريخ تطور أجهزة قياس الطقس

  • عام 1441م: قام الملك سيه جونغ باختراع أول مقياس لقياس المطر، وتم استخدامه كوثيقة رسمية في عهد أسرة جونسون في كوريا لتقييم وتحديد ضرائب الأراضي على أساس موسم الحصاد.
  • عام 1450م: قام ليون باتيستا بوضع لوحة متأرجحة ليتمكن من قياس شدة الرياح.
  • عام 1607م: قام العالم جاليليو باختراع الثيرموسكوب.
  • عام 1643م: تم ابتكار مقياس الضغط الزئبقي والذي يعرف باسم البارومتر الزئبقي على يد ايفانجليستا توريشيللي.
  • عام 1662م: تم اختراع مقياس كمية المطر الميكانيكي والذي يتميز بكونه ذاتي التفريغ على يد العالم كريستوفر ورن.
  • عام 1714م: تم إنشاء مقياس لقياس درجة الحرارة على يد غابرييل فهرنهايت، وقد كان يوجد نوع من الترمومتر الزئبقي.
  • عام 1742م: اقترح عالم الفلك السويدي آندرس سيلزيوس الدرجة المئوية لقياس درجة الحرارة والذي يعد نقطة البداية للمقياس المئوي الحالي.
  • عام 1783م: قام هوراس بنديكت دو باختراع أول مقياس رطوبة شعري.
  • عام 1806م: توصل العالم فرانسيس بوفورت إلى عرض نظام يمكنه تصنيف سرعة الرياح.
  • عام 1960م: أطلق أول قمر صناعي المعروف باسم  TIROS 1 ويعتبر هو البداية لعصر جديد في تاريخ علم الأرصاد الجوية وذلك بسبب إمكانية الحصول على المعلومات الوفيرة حول الغلاف الجوي عالميًا.

بالون الطقس

  • يستخدم بالون الطقس في تحديد ارتفاع السحب خلال فترة النهار،
  • يعمل بالون الطقس وفقًا لقاعدة عملية وهي:
    • البالون له معدل صعود محدد ويمثل معدل سرعته أثناء الصعود في الجو.
    • عندما يختفي البالون في السحب يتم حساب الوقت الذي تمكن فيه من الصعود والاختفاء بين السحب.
    • عند تحديد كل منهما يمكن تحديد ارتفاع قاعدة السحب عن مستوى السطح وبناءًا عليه يتم تحديد نوع السحب.
  • يصنع بالون الطقس من مواد جلدية لها درجة مرتفعة من المرونة حتى يتمدد بسهولة أثناء الارتفاع عن سطح الأرص وصولًا إلى الغلاف الجوى.
  • يعبأ بالون الطقس بغاز الهيدروجين أو الهيليوم حتى يمكنه التمدد تدريجيًا ليصل تمدده بنسبة 100 مرة ضعف حجمه الأصلي وذلك يسمح له بالارتفاع إلى ما يزيد عن 40 كم قبل انفجاره في الغلاف الجدوي.

كيفية عمل بالون الطقس

  • يتم ملء البالون بغاز الهيدروجين أو الهيليوم ليتمدد 100 مرة أكبر من حجمه حتى يرتفع لأقصر ارتفاع ممكن في الغلاف الجوي.
  • يكون البالون حاملًا لجهاز يسمى راديو سوند يعرف باسم المسبار اللاسلكي حيث يعمل هذا الجهاز الصغير على قياس الضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة في طبقات الجو العليا، كما يقوم بإرسال البيانات والمعلومات إلى المحطة الأرضية.
  • يتم قياس اتجاه الرياح وسرعتها عن طريق اتباع حركة البالون وسرعته باستخدام جهاز تحديد الاتجاه.
  • عند وصول البالون لارتفاع قد يصل إلى 27000 م يتم فتح مظلة هبوط المسبار بشكل تلقائي ومن ثم فإنه يعود إلى الأرض حاملًا المعلومات التي سجلها.

كيفية عمل بالون الطقس ثابت المستوى

يوجد نوع من البالونات يعرف باسم البالون ثابت المستوى، وذلك لأنه:

  • يقوم بالتحليق حتى ارتفاع محدد والذي يتم تحديده من خلال حجم البالون حيث أن حجم البالون هو المسئول عن تحديد ارتفاعه.
  • يظل الغاز داخل البالون عند ضغط ثابت.
  • يبقي محلقًا في الجو لمدة شهور ويساعد ذلك في التعرف على البيانات الجوية لفترات طويلة.
  • يتلقي العلماء البيانات من خلال قيام البالون بارسال البيانات إلى القمر الصناعي والتي تقوم بارسالها إلى المحطات الأرضية حتى يعرفها علماء الأرصاد الجوية.

القمر الصناعي

  • القمر الصناعي هو أحد أجهزة الاستشعار عن بعد والتي تستخدم لتحديد الغطاء السحابي والرياح.
  • هو عبارة عن ألة تصوير يقوم بالتقاط صور للأرض توضح السحب وأنماطها ومساحة الثلج.
  • تقيس الأقمار الصناعية الرطوبة ودرجة الحرارة وتحديد سرعة الرياح واتجاهها.
  • يوجد نوعان من الأقمار الصناعية هما:
    • الأقمار الصناعية قطبية المدار:
      • تقوم بالدوران حول الأرض بعد الإرتفاع مسافة عن سطح الأرض تتراوح من 800 كم إلى 1000 كم.
      • مدار الأقمار الصناعية القطبية يكون عن قطبي الكرة الأرضي الشمالي والجنوبي.
      • عند دوران الأرض يمر القمر الصناعي فوق جميع المناطق في الكرة الأرضية ليصل المساحة التي يمكن أن يلتقط لها القمر الصناعي القطبي صورُا إلى 10 ملايين كم² من مساحة الكرة الأرضية وهو ما يمثل 2% من مساحتها.
      • بعض الأقمار القطبية تتمكن من تصوير الكرة الأرضية مرتين خلال اليوم.
    • الأقمار الصناعية أرضية المدار:
      • تعرف باسم الأقمار الصناعية أرضية التزامن.
      • يدور هذا النوع حول خط الاستواء على ارتفاع يصل إلى 35.890 كم حيث يمكن أن تتزامن حركة القمر الصناعي الأرضي التزامن مع دوران الأرض.
      • يكمل القمر دورة كاملة عندما تتم الأرض دورتها.
      • لانها تدور على ارتفاع أقرب إلى الارض من الأقمار الصناعية قطبية المدار فإنها تتمكن من التقاط صور أوضح وتغطي مساحة أكبر.
      • لتصوير الكرة الأرضية بأكملها يمكن استخدام 4 من الأقمار الصناعية أرضية المدار في نفس الوقت.

كيفية عمل الأقمار الصناعية

  • تقوم الأقمار الصناعية بارسال الصور إلى محطات الأرصاد الجوية الأرضية من خلال ارسال الإشارات.
  • يتم تجميع الإشارات وتكوين صور فوتوغرافية منها للكرة الأرضية.
  • تساعد الصور علماء الأرصاد الجوية من معرفة الأماكن التي يتوقع حدوث أعاصير ممطرة فيها وبذلك يمكنها مراسلة المؤسسات المختصة والتي تحذر بدورها خدمة الطيران عن أماكن العواصف لتوخي الحذر.

من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي

بعد أن تعرفنا على بعض أجهزة رصد الطقس بشكل عام وتعرفنا علة بالون الطقس والقمر الصناعي بتوسع اكبر جاء وقت الإجابة على السؤال التالي عن أدوات رصد الطقس والذي قد ظهر بكثرة على محرك البحث جوجل مما يشير إلى أهمية هذا السؤال ورغبة الكثيرين في معرفة الإجابه عليه:

السؤال 1

  • أكمل ما يلي:
    • من أدوات رصد الطقس ………… و ………….   .

الأجابة

  • من  أدوات رصد الطقس بالون الطقس و القمر الصناعي.

السؤال 2

  • وضح ما يلي:
    • من أدوات رصد الطقس بالون الطقس بالقمر الصناعي.

الإجابة

  • يعد بالون الطقس من الأدوات المستخدمة في معرفة وتحديد الطقس ويوجد منه نوعان هما:
    • بالون الطقس : ينفجر ذا البالون بمجرد وصوله لارتفاع معين في الغلاف الجوى ثم يسقط جهاز رادديو سوند محملًا بالبيانات عن الطقس.
    • بالون الطقس ثابت المستوى: وهو يختلف عن بالون الطقس العادي اختلافًا كبيرًا حيث أنه يظل معلقًا في الغلاف الجوي لمدة أشهر وحتى يتمكن علماء الأرصاد من معرفة بيانات الطقس يقوم جهاز الراديوسوند بارسال البيانات إلى القمر الصناعي والذي بدوره يرسلها إلى علماء الطفس في المحطات الأرضية.

نتمنى ان نكون قد قدمنا لكم الشرح الوافي لأجهزة رصد الطقس وشملنا منها اثنان بالشرح الوافي وللمزيد من المعلومات عن الطقس وقياسه يمكنكم قراءة الموضوعات التالية:

المراجع: 1 2 3 4 5