دليل شامل على علم الأرصاد الجوية: مفهومه وأهميته

ما هو علم الأرصاد الجوية؟

يمكن التعريف بعلم الأرصاد الجوية (بالإنجليزية: Meteorology) على أنه دراسة حالة الغلاف الجوي للأرض والتغيرات التي تطرأ على أنماط درجات الحرارة والرطوبة التي تنتج ظروفاً مناخية مختلفة، كهطول الأمطار، والعواصف الرعدية، والأعاصير، وغيرها، وعادةً ما تؤثر حالة الغلاف الجوي على الأرض بطرق مختلفة، فعلى سبيل المثال، يتسبب الجفاف في؛ شح المياه، تلف المحاصيل، انخفاض معدلات تدفق الأنهار، وزيادة احتمالات حرائق الغابات، كما يمتد تأثير حالة الطقس إلى النشاط البشري والحيواني.¹

فروع علم الأرصاد الجوية

لعلم الأرصاد الجوية أهمية كبيرة وله تطبيقات حياتية كثيرة، ولهذا تم تقسيم علم الأرصاد الجوية لـ15 فرع تهتم بالتطبيقات المختلفة لهذا العلم، وهي كالآتي:²

• الأرصاد الجوية المجملة: يختص هذا الفرع بتحليل أنماط الطقس والتنبؤ بها باستخدام خرائط الطقس.
• الأرصاد الجوية الفيزيائية: يركز هذا الفرع على الخصائص والعمليات الفيزيائية التي تحدث في الغلاف الجوي كالإشعاع والبصريات، والديناميكا الحرارية.
• الأرصاد الجوية الاستوائية: يختص هذا الفرع بأنظمة الطقس المنخفضة كدراسة الأعاصير المدارية، وأنماط الرياح الموسمية،
• تنبؤ الطقس العددي: يستخدم هذا الفرع كأداة لدراسة علم الأرصاد الجوية الحديث عن طريق استخدام توقعات دقيقة باستخدام النماذج الرياضية وبرامج الكمبيوتر.
• الأرصاد الجوية الديناميكية: يختص هذا الفرع في دراسة حركة الهواء في الغلاف الجوي والتنبؤ بكيفية تغير هذه الحركة مع الزمن.
• الاستشعار عن بعد: يعتمد هذا الفرع على بيانات الأقمار الصناعية والرادار لجمع المعلومات عن الغلاف الجوي للأرض.
• الأرصاد الجوية الفلكية: يدرس هذا الفرع الطبقات العليا من الغلاف الجوي، والتي تشمل الغلاف الأيوني والغلاف الخارجي.
• علم المناخ: يختص هذا الفرع بتحليل أنماط الطقس على المدى البعيد، ويدرس تغير المناخ على فترات زمنية طويلة، لفهم الظواهر المختلفة كالاحتباس الحراري.
• الأرصاد الجوية الزراعية: يهدف هذا الفرع إلى تطبيق المعرفة الجوية من أجل تحسين إنتاجية المحاصيل وإدارة مصادر مياه الري.
• الأرصاد الجوية البحرية: يدرس هذا الفرع ظروف البحار والمحيطات مثل التيارات والأمواج والمد والجزر، مما يساعد في الحفاظ على أمان الملاحة البحرية والأنشطة الشاطئية.
• الأرصاد الجوية الخاصة بالطيران: يهتم هذا الفرع بتطبيق معلومات الأرصاد الجوية على الرحلات الطيرانية للحفاظ على أمان رحلات الطيران.
• الأرصاد الجوية البيئية: يدرس هذا الفرع جودة الهواء والتلوث والانبعاثات المؤثرة على البيئة وصحة الإنسان.
• الأرصاد الجوية الحيوية: يدرس هذا الفرع تأثير الطقس والمناخ على جميع الكائنات الحية من؛ البشر والحيوانات والنباتات.
• أجهزة الأرصاد الجوية: يختص هذا الفرع في تصميم وصيانة أدوات القياس المناسبة لمراقبة المتغيرات الجوية.
• علم المناخات القديمة: يبحث هذا الفرع في تاريخ المناخات التي تعرضت لها الأرض في الماضي من خلال؛ دراسة حلقات الأشجار، عينات الجليد، والرواسب.

أدوات الأرصاد الجوية

هنالك مجموعة من الأدوات التي تستخدمها الأرصاد الجوية لمعرفة حالة الطقس والتنبؤ به:³

• ميزان الحرارة: يعرف ميزان الحرارة بأنه أحد الأجهزة التي تقيس درجة حرارة الهواء المحيط، كما أن ميزان الحرارة هو الأداة الأكثر شيوعًا، وعادةً ما يصنع ميزان الحرارة التقليدي باستخدام الزئبق، كما يوجد أيضًا موازين حرارة رقمية.
• البارومتر: يعرف البارومتر بأنه أحد الأدوات المستخدمة في قياس الضغط الجوي، وعادةً ما يصنع البارومتر التقليدي باستخدام الزئبق، كما يوجد أيضًا أجهزة بارومتر رقمية تقدم المزيد من المعلومات التي تبين تغيرات الضغط مع مرور الوقت.
• مقياس شدة الريح: يستخدم مقياس شدة الرياح لقياس سرعة الرياح، ويكثر استخدام هذا الجهاز في؛ الزراعة، الطيران والملاحة البحرية.
• توربينات الرياح: تستخدم توربينات الرياح لتحديد اتجاه الرياح، وهي أبسط الأدوات المستخدمة في الرصد الجوي، حيث تتكون من سهم أفقي دوار يتحرك مع اتجاه الرياح.
• مقياس الرطوبة: يستخدم مقياس الرطوبة لقياس مستويات الرطوبة في الجو، حيث إن مقياس الرطوبة مهم للتنبؤ بالطقس والرصد البيئي، كم يمكن استخدام مقياس الرطوبة لتحديد مدى سخونة أو برودة الهواء.
• مقياس المطر: يستخدم هذا الجهاز لقياس كمية الأمطار في مكان معين، وعادةً ما يتكون مقياس المطر البسيط من أنبوب أسطواني يحتوي على علامات قياس، كما أن هنالك مقاييس مطر رقمية يمكنها قياس وقت بدء المطر ووقت انتهائه وشدته.
• مقياس القطرات: يستخدم هذا الجهاز لقياس حجم وسرعة قطرات المطر، وهو جهاز مهم لفهم أنماط هطول الأمطار للدراسات الهيدرولوجية والأرصاد الجوية.
• مستشعر البرق: يستخدم هذا الجهاز لتحديد ضربات البرق وقياس مدى بعدها، وعادةً ما يستخدم هذا الجهاز لتجنب المخاطر عن طريق تحديد موعد.، بالإضافة إلى استخدامه لفهم العواصف الرعدية والأعاصير.
• مقياس الإشعاع السماوي: يستخدم هذا الجهاز لقياس الإشعاع الشمسي أو الطاقة المنبعثة من الشمس في منطقة معينة، وعادةً ما يستخدم مقياس الإشعاع السماوي؛ لتحديد الموقع المناسب لألواح الطاقة الشمسية، فهم آثار تغير المناخ، التنبؤ بأنماط الطقس.
• مقياس الأشعة فوق البنفسجية: والذي يستخدم لقياس شدة الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس، وهو أحد أنواع مقياس الإشعاع السماوي، إلا أنه يركز فقط على الأشعة فوق البنفسجية.

المراجع

1. “What is Meteorology?”, maximum-inc, Retrieved 9/6/2024. Edited.
2. “What is Meteorology? 15 Branches of This Atmospheric Science”, aboutdarwin, Retrieved 9/6/2024. Edited.
3. “10 Types Of Weather Instruments For Accurate Weather Reading”, tempest, Retrieved 9/6/2024. Edited.