استكشاف علم الأرصاد الجوية وفروعه

ما المقصود بعلم الأرصاد الجوية؟

يعرف علم الأرصاد الجوية (بالإنجليزية: Meteorology) بأنه العلم الذي يدرس حالة الغلاف الجوي للأرض، بالإضافة إلى التغيرات التي تطرأ على أنماط درجات الحرارة والرطوبة، والتي تؤدي إلى نشوء ظروف جوية متنوعة، مثل تساقط الأمطار والعواصف الرعدية والأعاصير وغيرها من الظواهر الجوية. تؤثر حالة الغلاف الجوي على كوكب الأرض بطرق مختلفة ومتنوعة. على سبيل المثال، يؤدي الجفاف إلى ندرة المياه وتلف المحاصيل الزراعية، وانخفاض مستوى تدفق الأنهار، وزيادة احتمالية نشوب حرائق الغابات. كما أن للظروف الجوية تأثير كبير على الأنشطة البشرية والحيوانية.

تخصصات علم الأرصاد الجوية

لعلم الأرصاد الجوية أهمية بالغة وتطبيقات عديدة في حياتنا اليومية. لهذا السبب، تم تقسيم علم الأرصاد الجوية إلى عدة تخصصات تهتم بالجوانب المختلفة لهذا العلم، وهي كالتالي:

• الأرصاد الجوية الإجمالية: يركز هذا التخصص على تحليل أنماط الطقس والتنبؤ بها باستخدام الخرائط الجوية.
• الأرصاد الجوية الفيزيائية: يهتم هذا التخصص بدراسة الخصائص والعمليات الفيزيائية التي تحدث في الغلاف الجوي، مثل الإشعاع والبصريات والديناميكا الحرارية.
• الأرصاد الجوية الاستوائية: يركز هذا التخصص على دراسة الأنظمة الجوية في المناطق الاستوائية، مثل الأعاصير المدارية وأنماط الرياح الموسمية.
• التنبؤ العددي بالطقس: يستخدم هذا التخصص كأداة حديثة في علم الأرصاد الجوية، حيث يتم الاعتماد على النماذج الرياضية وبرامج الكمبيوتر لتقديم تنبؤات دقيقة.
• الأرصاد الجوية الديناميكية: يهتم هذا التخصص بدراسة حركة الهواء في الغلاف الجوي والتنبؤ بكيفية تغير هذه الحركة مع مرور الوقت.
• الاستشعار عن بعد: يعتمد هذا التخصص على البيانات المستمدة من الأقمار الصناعية والرادارات لجمع المعلومات حول الغلاف الجوي للأرض.
• الأرصاد الجوية الفلكية: يدرس هذا التخصص الطبقات العليا من الغلاف الجوي، بما في ذلك الغلاف الأيوني والغلاف الخارجي.
• علم المناخ: يهتم هذا التخصص بتحليل أنماط الطقس على المدى الطويل، ودراسة التغيرات المناخية على فترات زمنية ممتدة، بهدف فهم الظواهر المختلفة مثل الاحتباس الحراري.
• الأرصاد الجوية الزراعية: يهدف هذا التخصص إلى تطبيق المعرفة الجوية لتحسين إنتاجية المحاصيل وإدارة موارد المياه المستخدمة في الري.
• الأرصاد الجوية البحرية: يدرس هذا التخصص الظروف الجوية في البحار والمحيطات، مثل التيارات والأمواج والمد والجزر، مما يساعد في ضمان سلامة الملاحة البحرية والأنشطة الشاطئية.
• الأرصاد الجوية الخاصة بالطيران: يهتم هذا التخصص بتطبيق معلومات الأرصاد الجوية على الرحلات الجوية لضمان سلامتها.
• الأرصاد الجوية البيئية: يدرس هذا التخصص جودة الهواء والتلوث والانبعاثات التي تؤثر على البيئة وصحة الإنسان.
• الأرصاد الجوية الحيوية: يدرس هذا التخصص تأثير الطقس والمناخ على جميع الكائنات الحية، بما في ذلك البشر والحيوانات والنباتات.
• أجهزة الأرصاد الجوية: يختص هذا المجال بتصميم وصيانة أدوات القياس المناسبة لمراقبة المتغيرات الجوية.
• علم المناخات القديمة: يبحث هذا التخصص في تاريخ المناخات التي مرت بها الأرض في الماضي من خلال دراسة حلقات الأشجار وعينات الجليد والرواسب.

أجهزة المستخدمة في الأرصاد الجوية

تستخدم الأرصاد الجوية مجموعة متنوعة من الأدوات لتقييم حالة الطقس والتنبؤ به. ومن بين هذه الأدوات:

• ميزان الحرارة: هو جهاز يستخدم لقياس درجة حرارة الهواء المحيط. يعتبر ميزان الحرارة الأداة الأكثر شيوعاً، وعادةً ما يُصنع ميزان الحرارة التقليدي باستخدام الزئبق، كما توجد أيضًا موازين حرارة رقمية.
• البارومتر: هو جهاز يستخدم لقياس الضغط الجوي. عادةً ما يُصنع البارومتر التقليدي باستخدام الزئبق، وتوجد أيضًا أجهزة بارومتر رقمية تقدم المزيد من المعلومات حول تغيرات الضغط مع مرور الوقت.
• مقياس شدة الريح: يستخدم هذا الجهاز لقياس سرعة الرياح، ويكثر استخدامه في الزراعة والطيران والملاحة البحرية.
• دوارة الرياح: تستخدم لتحديد اتجاه الرياح، وهي من أبسط الأدوات المستخدمة في الرصد الجوي. تتكون من سهم أفقي دوار يتحرك مع اتجاه الرياح.
• مقياس الرطوبة: يستخدم لقياس مستويات الرطوبة في الجو، وهو مهم للتنبؤ بالطقس والرصد البيئي، ويمكن استخدامه لتحديد مدى سخونة أو برودة الهواء.
• مقياس المطر: يستخدم لقياس كمية الأمطار في مكان معين. عادةً ما يتكون مقياس المطر البسيط من أنبوب أسطواني يحتوي على علامات قياس، وهناك 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، ويستخدم لتجنب المخاطر عن طريق تحديد موقعها، بالإضافة إلى استخدامه لفهم العواصف الرعدية والأعاصير.
• مقياس الإشعاع الشمسي: يستخدم هذا الجهاز لقياس الإشعاع الشمسي أو الطاقة المنبعثة من الشمس في منطقة معينة، ويستخدم لتحديد الموقع المناسب لألواح الطاقة الشمسية، وفهم آثار تغير المناخ، والتنبؤ بأنماط الطقس.
• مقياس الأشعة فوق البنفسجية: يستخدم لقياس شدة الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس، وهو نوع من مقياس الإشعاع الشمسي، إلا أنه يركز فقط على الأشعة فوق البنفسجية.