هل من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي
من أدوات رصد الطقس بالون الطقس والقمر الصناعي
نعم
يعتبر بالون الطقس والقمر الصناعي من أهم أدوات رصد الطقس .
بالون الطقس
هو جهاز أرصاد جوية ينقل الأجهزة إلى طبقة التروبوسفير العليا والستراتوسفير، ويتكون من منطاد متصل بمسبار لاسلكي يقيس مختلف الظروف الجوية، والتي يتم إرسالها مرة أخرى إلى محطة أساسية على سطح الكوكب لتحليلها، وخلال القرن العشرين تم بالونات الطقس على نطاق واسع لأخذ قياسات الأرصاد الجوية.
القمر الصناعي الخاص بالطقس:
هو عبارة عن منصة مدارية توضع عليها أدوات لأنظمة مراقبة الطقس وقياس خصائص الغلاف الجوي (عناصر الطقس) من الفضاء، وتمثل الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس التشغيلي جزءًا كبيرًا من جميع الأقمار الصناعية التي تم وضعها في مدار الأرض منذ عام 1960.
بالون الطقس
- بالون الطقس (أو منطاد السبر) هو جهاز يحمل أجهزة الأرصاد الجوية في الغلاف الجوي.
- ويتكون من مسبار لاسلكي متصل بمنطاد يقيس درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء والرياح وغيرها من البيانات، والتي يتم إرسالها مرة أخرى إلى محطة أساسية على الأرض لتحليلها.
- وتصنع بالونة الطقس من مادة اللاتكس المرنة والمتينة للغاية، وغالبًا ما يكون لونها أبيض أو شفاف، ومع ذلك يمكن الحصول عليها أيضًا باللون الأحمر أو الأزرق أو الأصفر أو تان اللاتكس العادي.
- ويكون قطر بالون الطقس من 6 إلى 8 أقدام (1.40 إلى 2.40 مترًا)، ويتم تحديد قطره اعتمادًا على وزن الجهاز والارتفاع الذي يحتاج البالون للوصول إليه.
-
في الجزء السفلي من بالون الطقس يتم توصيل مجموعة من
أدوات قياس الطقس
تسمى المسبار اللاسلكي، مع مظلة برتقالية مدمجة لتساعد في إنزال المسبار اللاسلكي بأمان إلى الأرض.
كيف يعمل بالون الطقس
- عادة ما يتم ملء البالون إما بالهيدروجين أو الهيليوم لرفع البالون إلى الارتفاع المطلوب الذي يتطلبه خبراء الأرصاد الجوية، ثم يتم إطلاق البالون من موقع الإطلاق المناسب.
- وموقع الإطلاق المناسب يجب أن يكون في منطقة مفتوحة كبيرة، حيث لا يوجد خطر من الانجراف إلى أي كائنات عمودية كبيرة مثل المباني الشاهقة أو التضاريس الجبلية والتي يمكن أن يصطدم بها البالون، و المطارات هي موقع شهير للغاية لإطلاق بالونات الطقس منها.
- بمجرد إطلاق البالون وبدء الارتفاع في الهواء ، يبدأ المسبار اللاسلكي في إرسال البيانات مرة أخرى إلى المحطة الأساسية ، والتي يمكن لخبراء الأرصاد الجوية البدء في تحليلها.
- مع ارتفاعه ، يبدأ الهواء داخل البالون في التوسع ، وينمو البالون بشكل أكبر كلما ارتفع إلى هواء أرق. [1]
الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس
توجد عدة أنواع من الأقمار الصناعية التي تستخدم خصيصًا لرصد حالة الطقس والتغيرات المناخية، ويمكن تصنيف الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس وفقًا لتكوينها المداري الخاص، والذي يحدد بشكل أساسي خصائص المراقبة الخاصة بها.
وبشكل عام، كلما ارتفع مدارالقمر فوق الأرض، زاد الوقت الذي يحتاجه القمر الصناعي للدوران مرة واحدة حول الأرض. يتم استخدام نوعين أساسيين من الأقمار الصناعية حاليًا لمراقبة الطقس:
- الأقمار الصناعية المدارية القطبية
- الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض (الجيوسينية).
بشكل أساسي، تحتوي جميع
الأقمار الصناعية
الخاصة بالطقس على مستشعرات إشعاع (تسمى مقاييس الإشعاع) والتي تقوم بقياسات الإشعاع المتصاعد في سلسلة من الفواصل الطيفية المنفصلة للطيف الكهرومغناطيسي، ويتم تعيين نوع المستشعر وفقًا لنطاق الطول الموجي المستخدم إلى مستشعرات مرئية ومستشعرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء.
الأقمار الصناعية الجيوسينية
تتحرك الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض في مدار تقدمي على بعد 35000 كم (22300 ميل) فوق خط الاستواء، وفي هذا المدار، تتحرك الأقمار الصناعية في نفس اتجاه دوران الأرض وتحافظ على السرعة الصحيحة التي تتناسب مع دوران الأرض.
أما بالنسبة للمراقب الأرضي، يبدو أن القمر الصناعي يظل “ثابتًا” فوق نقطة ثابتة على خط الاستواء، وتلتقط المستشعرات الموجودة على متن هذه الأقمار الصناعية صورًا للقرص الممتلئ كل نصف ساعة. في وضع المسح السريع ، يمكن توجيه المستشعر إلى مناطق محددة وتكبيرها لمزيد من التفاصيل عند القيادة من السطح.
وبشكل أساسي ، جميع الصور التي تظهر في البث التلفزيوني للطقس مأخوذة من أقمار صناعية متزامنة مع الأرض، مثل GOES (القمر الصناعي التشغيلي الثابت بالنسبة للأرض) أو Meteosat، ويمكن لأجهزة الاستشعار الموجودة على متن الأقمار الصناعية التقاط صور لنصف الكرة كل نصف ساعة، والإشارة إلى مناطق محددة والتكبير للحصول على مزيد من التفاصيل عند القيادة من السطح.
الأقمار الصناعية في مدار قطبي
تدور الأقمار الصناعية التي تدور حول القطب حول الأرض في مدار قطبي أو قريب من القطب وتلتقط الصور بالتتابع بينما يدور القمر الصناعي حول الكوكب، وتقوم هذه الأقمار الصناعية بعمل صور لمعظم سطح الأرض مرتين في اليوم حيث تدور الأرض داخل مدار القمر الصناعي.
يتم استخدم الصور المأخوذة من هذه الأقمار الصناعية بشكل أساسي لأغراض خاصة، مثل مراقبة تغطية الجليد والغطاء الجليدي في المناطق القطبية، بسبب هندسة المشاهدة يجب تجميع الصور من هذه الفئة من الأقمار الصناعية على شكل فسيفساء، وقد تكون هذه الصور مشوهة وتعاني من تأخير زمني. [2]