من أدوات مراقبة الطقس منطاد الهواء والأقمار الصناعية والتي نغطيها في المقال التالي على موقع الموسوعة العربية الشاملة ، وأجهزة مراقبة الطقس هي أدوات يستخدمها خبراء الأرصاد لمعرفة عناصر الغلاف الجوي وقياسها. يشمل منطاد الهواء والأقمار الصناعية كيف يعملان؟ كيف يحصل على البيانات؟
في الفقرات القادمة سنتعرف على مؤشرات الطقس وخصوصاً الحديث عن منطاد الطقس والأقمار الصناعية.
مؤشرات الطقس
المحتويات
تنوعت مؤشرات الطقس وتطورت منذ القرن الخامس عشر ، عندما حاول الكثير من العلماء قياس كل متغيرات الطقس وكانوا من بين أهم أجهزة الطقس الناشئة في البلدان التالية:
- القرن الخامس عشر الميلادي:
- مقياس المطر.
- مقياس شدة الريح.
- الرطوبة.
- القرن السابع عشر الميلادي:
- كان يُعرف مقياس الضغط باسم البارومتر.
- مقياس الحرارة المعروف باسم ترمومتر جاليليو.
- القرن الثامن عشر الميلادي:
- تطورت مقاييس درجة الحرارة بالفهرنهايت والدرجة المئوية.
- القرن العشرين الميلادي:
- تطورت المعدات لـ الاستشعار عن بعد ، بما في ذلك:
- رادار.
- الأقمار الصناعية.
- تعمل أجهزة الاستشعار عن بعد عبر جمع البيانات من الطقس والأحداث المناخية وتوليد معلومات الأرصاد الجوية.
- لديها القدرة على الوصول لـ الأماكن التي يصعب الوصول إليها.
- تقوم المعدات بتخزين البيانات تلقائيًا بعد استلامها.
- تطورت المعدات لـ الاستشعار عن بعد ، بما في ذلك:
تاريخ تطور مؤشرات الطقس
- عام 1441 م: اخترع الملك سي جونغ أول مقياس للمطر واستخدم كوثيقة رسمية خلال عهد أسرة جونسون الكورية لتقييم وتحديد ضرائب الأراضي حسب موسم الحصاد.
- 1450 م: قام ليون باتيستا بتركيب لوحة متأرجحة لقياس الرياح.
- سنة 1607 م: اخترع العالم جاليليو المنظار الحراري.
- عام 1643 م: اخترع إيفانجليستا توريسيلي مقياس الزئبق ، المعروف بمقياس الزئبق.
- سنة 1662 م: اخترع العالم كريستوفر وورن مقياس المطر الميكانيكي ذاتي التصريف.
- في عام 1714 م: تم إنشاء مقياس حرارة بواسطة Gabriel Fahrenheit وكان يحتوي على شكل من أشكال ميزان الحرارة الزئبقي.
- في عام 1742 م: اقترح عالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس درجة مئوية ، وهي نقطة البداية لمقياس سيليزيوس الحالي.
- في عام 1783 م: هوراس بنديكت ديو اخترع أول مقياس لرطوبة الشعر.
- 1806 م: وجد العالم فرانسيس بوفورت نظامًا يمكنه تصنيف سرعات الرياح.
- 1960 م: تم إطلاق أول قمر صناعي معروف باسم TIROS 1 ويعتبر بدء حقبة حديثة في تاريخ الأرصاد الجوية بسبب إمكانية الحصول على معلومات وفيرة حول الغلاف الجوي حول العالم.
بالون الطقس
- يستخدم منطاد الهواء لتحديد زيادة السحب خلال النهار.
- يعمل منطاد الهواء كما قاعدة عملية وهي:
- يكون للبالون معدل صعود معين ويمثل سرعته عندما يرتفع في الهواء.
- عندما تختفي الفقاعة في السحب ، يتم احتساب الوقت الذي يمكن أن تصعد فيه لـ السحب وتختفي.
- عند تحديد كليهما ، يمكن تحديد زيادة قاعدة السحب من مستوى السطح ويتم تحديد نوع السحب كماًا لذلك.
- يتكون منطاد الهواء من مادة جلدية بدرجة عالية من المرونة بحيث يمكن أن يتمدد بسهولة من سطح الأرض لـ الغلاف الجوي خلال الارتفاع.
- يمتلئ منطاد الهواء بالهيدروجين أو غاز الهيليوم ، بحيث يمكن أن يتمدد تدريجياً ليصل حجمه الأصلي لـ 100 مرة ، مما يسمح له بالارتفاع أكثر من 40 كم في الجو قبل أن ينفجر.
طريقة إنتاج منطاد هوائي
- يُملأ البالون بغاز الهيدروجين أو الهيليوم ليتمدد حجمه 100 مرة حتى يصل لـ أقصر زيادة ممكن في الغلاف الجوي.
- يحمل البالون جهازًا يسمى Radio Sound ، يُعرف باسم مسبار الراديو ، ويقيس هذا الجهاز الصغير الضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة في الغلاف الجوي العلوي ويرسل البيانات والمعلومات لـ المحطة الأرضية.
- يتم قياس اتجاه الرياح وسرعتها عبر مراقبة حركة البالون وسرعته باستخدام جهاز تحديد الاتجاه.
- عندما يصل زيادة البالون لـ 27000 متر ، تفتح المظلة تلقائيًا لهبوط المسبار ثم تعود لـ الأرض حاملاً البيانات المسجلة.
كيف تصنع منطاد طائرة ثابت
يوجد نوع واحد من البالونات يُعرف باسم بالون الطائرة الثابت للأسباب التالية:
- نظرًا لأن حجم البالون هو المسؤول عن تحديد ارتفاعه ، فإنه يطير لـ زيادة معين يحدده حجم البالون.
- يبقى الغاز تحت ضغط متجدد داخل البالون.
- يحمل الأكمام لعدة أشهر للمساعدة في التعرف على بيانات الطقس لفترات طويلة.
- يتلقى العلماء البيانات عبر منطاد يرسل البيانات لـ القمر الصناعي الذي يرسله لـ المحطات الأرضية لكي يعرفها خبراء الأرصاد الجوية.
الأقمار الصناعية
- القمر الصناعي هو جهاز استشعار عن بعد يستخدم لتحديد الغطاء السحابي والرياح.
- إنها كاميرا تلتقط صوراً للأرض ، تظهر السحب والأنماط وحقل الثلج.
- الأقمار الصناعية تقيس الرطوبة ودرجة الحرارة وتحدد سرعة الرياح واتجاهها.
- هناك نوعان من الأقمار الصناعية:
- المدار القطبي للأقمار الصناعية:
- يدور حول الأرض بعد الارتفاع ، على مسافة تتراوح من 800 كم لـ 1000 كم من سطح الأرض.
- يقع مدار الأقمار الصناعية القطبية في القطبين الشمالي والجنوبي للأرض.
- عندما تجري الأرض ، يعيش القمر الصناعي عبر كل جوانب العالم ، جاعلاً المنطقة التي يمكن للقمر الصناعي القطبي التقاط الصور فيها لـ مساحة 10 مليون كيلومتر مربع من الأرض ، والتي تشكل 2٪ من الأرض.
- يمكن لبعض الأقمار الصناعية القطبية تسجيل الأرض مرتين في اليوم.
- مدار القمر الصناعي:
- تُعرف باسم أقمار التزامن الأرضي.
- يدور هذا النوع حول خط الاستواء على زيادة 35890 كم ، حيث يمكن مزامنة حركة القمر الصناعي المتزامن للأرض مع دوران الأرض.
- عندما تكمل الأرض دورها ، يكمل القمر دورة كاملة.
- نظرًا لأنها تجري على زيادة أقرب من الأقمار الصناعية التي تجري حول مدارات قطبية ، فيمكنها التقاط صور توضيح وتغطية مساحة أكبر.
- يمكن استعمال 4 أقمار صناعية تجري حول الأرض في وقت واحد لعرض العالم بأسره.
- المدار القطبي للأقمار الصناعية:
كيف تعمل الأقمار الصناعية
- ترسل الأقمار الصناعية الصور لـ محطات الأرصاد الجوية الأرضية عبر إرسال الإشارات.
- يتم دمج الإشارات وإنشاء صور فوتوغرافية للعالم.
- تساعد الصور خبراء الأرصاد الجوية في حضور الأماكن المتوقعة للأعاصير الممطرة ، وبالتالي التواصل بالسلطات وتنبيه خدمة الطيران لتوخي الحذر بشأن موقع العواصف.
تشمل أدوات مراقبة الطقس بالون الطقس والأقمار الصناعية
بعد التعرف على بعض أجهزة مراقبة الطقس بشكل عام والتعرف على منطاد الطقس والقمر الصناعي بتوسع أكبر ، حان الوقت للإجابة على السؤال التالي حول أدوات مراقبة الطقس التي يتم عرضها بشكل متكرر في محرك بحث Google. أهمية هذا السؤال ورغبة الكثيرين في حضور الجواب:
السؤال رقم هاتف 1
- أكمل ما يلي:
- من بين الأدوات المستخدمة لمراقبة الطقس ، ………… و …………. .
الرد
- أدوات مراقبة الطقس بالون الطقس و الأقمار الصناعية.
السؤال 2
- اشرح ما يلي:
- أحد أدوات مراقبة الطقس هو منطاد هوائي ساتلي.
الرد
- بالون الطقس من الأدوات المستخدمة في حضور حالة الطقس ووصفه ويتكون من نوعين:
- بالون الطقس: بمجرد أن يصل البالون لـ زيادة معين في الغلاف الجوي ، ينفجر ثم يسقط جهازًا صوتيًا لاسلكيًا محملاً ببيانات الطقس.
- بالون هواء ثابت المستوى: لإبقائها معلقة في الغلاف الجوي لأشهر ولأخصائيي الأرصاد الجوية لمعرفة بيانات الطقس ، يرسل الراديو البيانات لـ القمر الصناعي الذي يرسلها لـ علماء المناخ في المحطات الفضائية.