ما هي أدوات الطقس الأربعة عشر: الأنواع والاستخدامات والأهمية

مقدمة

أجهزة الطقس هي الأدوات التي نستخدمها لفهم الغلاف الجوي المحيط بنا. فهي تقيس درجة الحرارة والرياح والرطوبة والضغط، بالإضافة إلى العديد من العوامل الأخرى التي تؤثر على أنماط الطقس. تُشكل هذه الأجهزة أساس كل شيء، بدءًا من التنبؤات الجوية المحلية ووصولًا إلى أبحاث المناخ العالمي. وسواء استُخدمت بشكل فردي أو مُدمج في محطة أرصاد جوية متكاملة، فإنها تلعب دورًا محوريًا في حياتنا اليومية، بدءًا من الزراعة والطيران ووصولًا إلى التخطيط الحضري وحماية البيئة.

فئات أدوات الطقس

تنقسم أدوات الطقس عمومًا إلى مجموعتين:

• الأجهزة الأرضية قياس الظروف على سطح الأرض، مثل درجة الحرارة، وهطول الأمطار، وسرعة الرياح.
• أجهزة الاستشعار عن بعد العمل على ارتفاعات أعلى أو من الفضاء، ومراقبة الغطاء السحابي، والجسيمات الجوية، والإشعاع.

تعمل كلتا الفئتين معًا لمنحنا رؤية كاملة لأنظمة الطقس والمناخ لدينا. أدوات الطقس الأساسية وأدوارها

فيما يلي نظرة عن قرب على أهم أدوات الطقس، وكيف تعمل، ولماذا هي مهمة:

ميزان الحرارة

يقيس مقياس الحرارة درجة حرارة الهواء. غالبًا ما تستخدم محطات الأرصاد الجوية الحديثة مقاييس حرارة مقاومة البلاتين (RTDs) أو الثرمستورات، مما يوفر دقة أعلى بكثير من مقاييس الحرارة الزئبقية أو الكحولية التقليدية. تُعد بيانات درجة الحرارة الموثوقة أمرًا بالغ الأهمية للتنبؤ بالطقس، ومراقبة البيئة، والزراعة.

البارومتر

تقيس البارومترات الضغط الجوي. عادةً ما يُشير انخفاض الضغط إلى طقس عاصف، بينما يُشير ارتفاعه إلى سماء صافية. تستخدم محطات الأرصاد الجوية اليوم عادةً البارومترات الإلكترونية المزودة بأجهزة استشعار مقاومة للضغط، مما يُوفر قراءات سريعة ودقيقة، وهو أمر أساسي للتنبؤات الجوية.

مقياس الرطوبة

تتتبع أجهزة قياس الرطوبة مستويات الرطوبة، أي كمية بخار الماء في الهواء. ومن منع العفن أثناء التخزين إلى تحسين ري الصوبات الزراعية، تُعد بيانات الرطوبة حيوية في العديد من القطاعات. وغالبًا ما تستخدم أجهزة قياس الرطوبة الحديثة مستشعرات مقاومة أو سعوية لقياس محتوى الرطوبة بدقة.

مقياس شدة الريح

تقيس أجهزة قياس سرعة الرياح سرعة الرياح. وتتوفر بتصاميم متنوعة، من النماذج التقليدية ذات الأكواب إلى النماذج بالموجات فوق الصوتية المتطورة. وتُعدّ بيانات الرياح بالغة الأهمية ليس فقط للطيران والملاحة البحرية، بل أيضًا لتصميم المباني، وإدارة التلوث، وتطوير مشاريع طاقة الرياح.

دوارة الرياح

تُظهر دوارة الرياح اتجاه الرياح. وعادةً ما تُرفق بمقياس سرعة الرياح، مما يساعد خبراء الأرصاد الجوية والمهندسين على تقييم أنماط الرياح المحلية، والتي قد تؤثر على كل شيء، من رش المبيدات الحشرية إلى تحديد مواقع مزارع الرياح.

مقياس المطر

تقيس مقاييس المطر كمية الأمطار بمرور الوقت. لا تزال المقاييس اليدوية البسيطة مستخدمة، لكن مقاييس المطر الحديثة المزودة بدلاء قابلة للتقليب تسجل هطول الأمطار تلقائيًا وتنقل البيانات عن بُعد. تدعم بيانات هطول الأمطار الدقيقة تحذيرات الفيضانات، وتصميم شبكات الصرف الصحي في المناطق الحضرية، والتخطيط الزراعي.

أجهزة استشعار PM1.0/PM2.5/PM10

تقيس هذه المستشعرات الجسيمات الدقيقة المحمولة جوًا والتي تؤثر على جودة الهواء وصحة الإنسان. باستخدام تقنية تشتيت الليزر، تكتشف هذه المستشعرات الجسيمات الدقيقة التي يمكنها اختراق الرئتين بعمق. يُعد رصد الجسيمات الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية للمدن التي تُدير التلوث، وللهيئات الصحية التي تُصدر تحذيرات بشأن جودة الهواء، وللصناعات التي تحتاج إلى ضبط الانبعاثات.

أجهزة استشعار الرؤية

تقيس مستشعرات الرؤية مدى وضوح الرؤية لدى الشخص، وهو أمر بالغ الأهمية في عمليات الطيران والعمليات البحرية وسلامة الطرق السريعة. تعمل هذه المستشعرات من خلال رصد كمية الضوء المشتتة بواسطة جزيئات مثل الضباب أو المطر أو الغبار. تساعد بيانات الرؤية الموثوقة على منع الحوادث والحفاظ على سلامة أنظمة النقل.

مسجل أشعة الشمس

يتتبع مسجل أشعة الشمس شدة ضوء الشمس ومدته. استخدمت التصاميم القديمة كرة زجاجية لحرق أثر على الورق، بينما غالبًا ما تستخدم أجهزة اليوم الثنائيات الضوئية. تدعم بيانات أشعة الشمس دراسات المناخ وتساعد المزارعين على تخطيط جداول الزراعة والحصاد.

مقياس الإشعاع

تقيس أجهزة قياس الإشعاع الإشعاع الشمسي عبر أطوال موجية مختلفة. تُعد هذه البيانات أساسية لفهم توازن طاقة الأرض، والتنبؤ بتغيرات المناخ، وتحسين توزيع الألواح الشمسية.

مقياس السقف

يقيس جهاز قياس ارتفاع قاعدة السحابة وسمكها باستخدام الليزر أو أجهزة الكشف البصرية. تُعد هذه البيانات بالغة الأهمية لسلامة الطيران، إذ تُمكّن الطيارين من معرفة أدنى ارتفاع يمكنهم الطيران فيه بأمان.

رادار

يكتشف رادار الطقس هطول الأمطار والثلوج وهياكل العواصف باستخدام موجات الراديو. وقد أحدث رادار دوبلر، القادر على رصد سرعة الرياح واتجاهها داخل العواصف، ثورةً في أنظمة التنبؤ بالطقس القاسي والإنذار المبكر.

ليدار

يستخدم الليدار، وهو اختصار لعبارة "الكشف الضوئي وتحديد المدى"، أشعة الليزر لإنشاء خرائط عالية الدقة للغلاف الجوي والتضاريس. ويوفر بيانات قيّمة لدراسات التلوث، ومراقبة المناخ، وحتى المركبات ذاتية القيادة.

قمر صناعي للطقس

تدور أقمار الطقس في مدارات عالية فوق الأرض، وتلتقط صورًا وبيانات عبر نطاقات الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والميكروويف. وترصد هذه الأقمار الغطاء السحابي، ودرجات حرارة المحيطات، وتطور العواصف، والتغيرات البيئية على نطاق عالمي.

أجهزة الطقس الأساسية الأربعة عشر واستخداماتها

لقد تم ترتيب الجدول:

أجهزة الطقس ومحطات الطقس

بينما يقيس كل جهاز عاملًا واحدًا، تجمع محطات الأرصاد الجوية بين عدة مستشعرات لتوفير رؤية شاملة للظروف الجوية. ومن خلال دمج بيانات درجة الحرارة والرطوبة والضغط والرياح وهطول الأمطار، يمكن لمحطات الأرصاد الجوية الحديثة إعداد تنبؤات دقيقة ومحلية وسجلات مناخية طويلة الأمد.

أدوات الطقس الشخصية: اتجاه متزايد

في السنوات الأخيرة، أصبحت أدوات الطقس الشخصية أكثر شعبية بشكل متزايد، مما يتيح للأفراد مراقبة الظروف الجوية في الوقت الحقيقي، مباشرة من منازلهم، أو سيارتهم، أو حتى من الجو.

على عكس تقارير الطقس التقليدية، والتي تعتمد غالبًا على محطات تقع على بعد أميال - مثل تلك الموجودة في المطارات أو مراكز المدن - توفر محطات الطقس الشخصية البيانات المحلية للغايةوهذا يجعلها ذات قيمة لا تقدر بثمن لأي شخص تعتمد أنشطته أو سلامته على معلومات الطقس الدقيقة والمحددة بالموقع.

تتوفر اليوم عدة أنواع مضحكة من محطات الطقس الشخصية والمتنقلة، ولكل منها احتياجات مختلفة:

محطات الطقس المحمولة

أجهزة قياس الطقس المحمولة باليد هي أجهزة صغيرة الحجم وسهلة الحمل، مصممة لتناسب الجيب أو حقيبة الظهر. يمكنها قياس معايير مثل درجة الحرارة، والرطوبة، وسرعة الرياح، والضغط الجوي، وأحيانًا حتى مؤشر الأشعة فوق البنفسجية ومعدل هطول الأمطار.

• مثالي ل: المتنزهون، والمخيمون، والمدربون الرياضيون، والباحثون الميدانيون، والعاملون في الهواء الطلق، وموظفو الاستجابة للطوارئ.

توفر الأجهزة المحمولة قراءات فورية في الموقع وهي مفيدة بشكل خاص في المناطق النائية حيث لا تتوفر محطات ثابتة.

محطات الطقس المثبتة على المركبات

صُممت محطات الأرصاد الجوية المتنقلة المُثبّتة على المركبات لجمع البيانات أثناء الحركة. عادةً ما تُدمج هذه الأنظمة أجهزة استشعار لما يلي:

• سرعة الرياح واتجاهها
• درجة الحرارة والرطوبة
• الضغط الجوي
• كشف هطول الأمطار
• حالة سطح الطريق (في النماذج المتخصصة)

تُستخدم محطات الطقس المثبتة على المركبات في مجموعة متنوعة من المجالات:

• خدمات الطوارئ:تقوم إدارات الإطفاء ومطاردو العواصف بمراقبة الظروف أثناء حرائق الغابات أو تفشي الطقس القاسي.
• النقل والخدمات اللوجستية:يمكن للشاحنات والقطارات تعديل العمليات استنادًا إلى حالة الطقس والطرق في الوقت الفعلي.
• البحث الميداني:يمكن للعلماء الذين يدرسون المناخات المحلية أو العواصف الشديدة جمع بيانات متنقلة مستمرة.

محطات الطقس على الطائرات بدون طيار

تُحدث الطائرات بدون طيار المُجهزة بأجهزة استشعار الطقس نقلة نوعية في أبحاث الغلاف الجوي. محطات الأرصاد الجوية المُثبتة على الطائرات بدون طيار قادرة على قياس:

• درجة حرارة الهواء والضغط والرطوبة على ارتفاعات مختلفة
• سرعة الرياح والاضطرابات
• تركيزات الملوثات
• مستويات الإشعاع الشمسي

وبما أن الطائرات بدون طيار قادرة على الوصول إلى أماكن لا تستطيع المحطات الأرضية أو المركبة على المركبات الوصول إليها ــ مثل المرتفعات فوق المحاصيل، أو داخل أنظمة العواصف، أو فوق التضاريس النائية ــ فإنها توفر منظوراً فريداً وقيماً للظواهر الجوية.

يتم استخدام محطات الطقس بدون طيار من أجل:

• الزراعة الدقيقة (على سبيل المثال، تحديد ضغوط المحاصيل بسبب المناخات المحلية)
• أبحاث العواصف وتتبع الأعاصير
• الرصد البيئي في المناطق التي يصعب الوصول إليها
• الاستجابة للكوارث وعمليات البحث والإنقاذ

نبذة عن EcoSentec

إيكوسنتيك هو مزود موثوق به لـ محطات الطقس, أجهزة استشعار الطقس، و حلول مراقبة البيئة.
نحن نقدم أدوات موثوقة وعالية الدقة للصناعات التي تتراوح من الأرصاد الجوية والزراعة إلى المدن الذكية والأبحاث.

سواء كنت بحاجة إلى مستشعر مضغوط أو نظام مراقبة الطقس الكامل، تقدم EcoSentec حلولاً مخصصة لمساعدتك في التقاط بيانات دقيقة واتخاذ قرارات أكثر ذكاءً.

👉 الحصول على جهة اتصال!