أداة محطة الطقس

محطة الطقس التلقائية (محطة الطقس التلقائية، AWS) هي جهاز يستخدم لمراقبة وتسجيل معلمات الأرصاد الجوية تلقائيًا. وتتكون عادةً من أجهزة استشعار ووحدات الحصول على البيانات ووحدات الاتصال والبرامج المقابلة.تُستخدم محطة الطقس الأوتوماتيكية على نطاق واسع في مراقبة الأرصاد الجوية والزراعة والغابات والرصد البيئي والنقل والمراقبة البحرية وغيرها من المجالات، مما يوفر معلومات الأرصاد الجوية القيمة لمختلف الصناعات.

معلمات محطة الطقس

طقس معدات المحطةأجهزة الاستشعار

مستشعر سرعة الرياح	مستشعر اتجاه الرياح	جهاز استشعار قياس المطر بالدلو	جهاز استشعار قياس المطر بالدلو	مقياس المطر الكهرضغطي
مستشعر ضغط الهواء ودرجة الحرارة والرطوبة الجوية	مستشعر سرعة الرياح واتجاهها بالموجات فوق الصوتية	5 في 1 مستشعر محطة الطقس بالموجات فوق الصوتية	الكل في واحد محطة الطقس	7 في 1 مستشعر محطة الطقس بالموجات فوق الصوتية
مستشعر الإشعاع الشمسي	مستشعر الإشعاع الشمسي	مستشعر الإشعاع النشط ضوئيًا؛	مستشعر الإضاءة	مستشعر عمق الثلج بالموجات فوق الصوتية
مستشعر قياس الضوضاء	حساس ثاني أكسيد الكربون (CO2).	أجهزة الاستشعار PM2.5 وNBTERM1	أجهزة استشعار الرؤية	مستشعر درجة حرارة رطوبة التربة

أدوات محطة الأرصاد الجوية هي المعدات والأدوات التي تستخدمها محطات الأرصاد الجوية لجمع بيانات الأرصاد الجوية. هذه الأدوات ضرورية لرصد الظروف الجوية والتنبؤ بها. فيما يلي بعض أدوات محطة الطقس الشائعة.

1. موازين الحرارة: تستخدم موازين الحرارة لقياس درجة حرارة الهواء، عادة بالدرجات المئوية أو الفهرنهايت. هناك العديد من أنواع موازين الحرارة المختلفة، بما في ذلك موازين الحرارة الزئبقية، ومقاييس الحرارة الإلكترونية، ومقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.

2. البارومترات: تقيس البارومترات الضغط الجوي، عادة بمئات الباسكال (Pa) أو بوصة الزئبق (inHg). تشمل المقاييس الشائعة مقاييس الزئبق ومقاييس الضغط الهوائي، والتي يمكن استخدامها للتنبؤ بالتغيرات في الظروف الجوية.

3. أجهزة قياس شدة الريح: تستخدم أجهزة قياس شدة الريح لقياس سرعة واتجاه الرياح. يتم التعبير عن سرعة الرياح عادةً بالأمتار في الثانية (m/s) أو بالأميال في الساعة (mph)، بينما يتم التعبير عن اتجاه الرياح عادةً باتجاهات البوصلة أو الدرجات.

4. مقياس الرطوبة: تستخدم أجهزة قياس الرطوبة لقياس مستوى الرطوبة في الهواء، وهو أمر مهم لفهم كمية الماء التي يمكن أن يحملها الهواء، ويؤثر الماء على تكوين السحب وهطول الأمطار. وعادة ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من الرطوبة النسبية.

5. مقياس المطر: تستخدم مقاييس المطر لقياس كمية الهطول، وعادةً ما يتم التعبير عنها بالملليمتر (مم) أو البوصة (بوصة). يمكن أن تكون أجهزة قياس المطر بتصميم قمع تقليدي أو بتصميم إلكتروني حديث.

6. أجهزة استشعار عمق الثلج: أجهزة استشعار عمق الثلج هي أجهزة تستخدم لقياس عمق الثلج. يستخدمون عادةً أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية أو الكهروضوئية لقياس عمق الثلج ونقل النتائج إلى محطة الأرصاد الجوية أو مسجل البيانات للتسجيل والتحليل. عادةً ما يتم تثبيت هذه المستشعرات على الأرض أو يتم تركيبها على حامل للتأكد من قدرتها على قياس عمق كتلة الثلج بدقة دون أن تتأثر بتراكم الثلوج التي تحملها الرياح.تعد البيانات المستمدة من أجهزة استشعار عمق الثلوج مفيدة للتنبؤ بالطقس الشتوي والتحذير من الانهيارات الجليدية وأبحاث المناخ.

7. موازين الحرارة: تسجيل درجة حرارة الهواء هناك أنواع مختلفة من موازين الحرارة، بما في ذلك موازين الحرارة الرقمية، وموازين الحرارة الزئبقية، وموازين الحرارة الكحولية.

8. مقياس شدة الريح: يستخدم لقياس سرعة الرياح. وتتكون عادة من ثلاثة أكواب أو أكثر تدور مع هبوب الرياح، وتتناسب سرعة الدوران مع سرعة الرياح.

9. ريشة الريح: تشير إلى اتجاه الريح. عادة ما يكون به سهم أو مؤشر دوار لإظهار اتجاه الريح.

10. مسجل البيانات: جهاز يقوم بتسجيل وتخزين البيانات من أدوات الطقس الأخرى. ويمكن استخدامه لجمع البيانات بمرور الوقت، وغالبًا ما يتم توصيله بجهاز كمبيوتر لتحليله.

11. مقياس الإشعاع الشمسي: يستخدم مقياس الإشعاع الضوئي (المعروف أيضًا باسم مقياس الإشعاع أو مقياس الإشعاع) لقياس شدة الإشعاع الشمسي أو ضوء الشمس، عادةً بالواط لكل متر مربع (W/m²). يمكن استخدام قياس شدة الإشعاع الشمسي لتقييم الغطاء السحابي والعوامل الأخرى التي تؤثر على مدخلات الطاقة الشمسية.

12. قرص التبخر: يستخدم لقياس معدل التبخر، وهو عامل مهم في إدارة الموارد المائية والتنبؤ بالطقس.

13. شاشة ستيفنسون: شاشة ستيفنسون هي جهاز يستخدم لحماية أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة من أشعة الشمس المباشرة وغيرها من الاضطرابات. وعادة ما تكون مصنوعة من الخشب أو البلاستيك الأبيض ولها تصميم جيد التهوية لضمان قياس دقيق للظروف البيئية.

14. معدات المحطة المرجعية المناخية: أدوات أكثر تطوراً تستخدم لرصد المناخ على المدى الطويل، بما في ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة، وأجهزة استشعار الرطوبة، وأجهزة استشعار الأشعة الشمسية والأشعة تحت الحمراء.

قد تشتمل محطات الأرصاد الجوية الحديثة أيضًا على أدوات أخرى لقياس رطوبة التربة والأشعة فوق البنفسجية وجودة الهواء. تُستخدم البيانات المجمعة من هذه الأدوات بشكل شائع في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل التنبؤ بالطقس وأبحاث المناخ والزراعة.

تُستخدم البيانات المجمعة من أدوات محطة الطقس هذه للتنبؤ بالطقس وأبحاث المناخ وتطبيقات مختلفة في الزراعة والطيران والشحن والتخطيط الحضري.

سيناريوهات تطبيق محطة الطقس التلقائية:

تلعب محطة الطقس التلقائية دورًا مهمًا في سيناريوهات التطبيقات المختلفة، وفيما يلي بعض سيناريوهات التطبيقات الشائعة:

1. الرصد والتنبؤ بالأرصاد الجوية:

 تُستخدم محطة الطقس التلقائية على نطاق واسع لمراقبة معلمات الأرصاد الجوية المختلفة في البيئة الجوية، مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي وسرعة الرياح واتجاه الرياح وهطول الأمطار وما إلى ذلك. وتُستخدم هذه البيانات في التنبؤ بالطقس وأبحاث المناخ والإنذار المبكر بالكوارث الطبيعية، مما يوفر معلومات مرجعية مهمة للزراعة والنقل والطيران والطاقة وغيرها من الصناعات.

2. الزراعة والغابات:

 يمكن للمزارعين وعمال الغابات الاستفادة من محطات الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية لمراقبة الظروف البيئية، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة وهطول الأمطار وما إلى ذلك، وذلك لتنفيذ زراعة المحاصيل وإدارة الغابات بشكل رشيد. واستنادًا إلى بيانات الأرصاد الجوية، يمكنهم ترتيب توقيت الري والأسمدة بشكل عقلاني لتحسين إنتاجية المحاصيل وجودتها.

3. النقل:

 وفي مجال النقل تستخدم محطات الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية لمراقبة الأحوال الجوية على الطريق وفي الجو لضمان السلامة المرورية وكفاءة النقل. يمكن أن تساعد بيانات سرعة الرياح واتجاهها الطيارين وقباطنة السفن في تخطيط الطريق واتخاذ قرارات الطيران/الملاحة، ويمكن أن تساعد بيانات هطول الأمطار سلطات إدارة المرور على التحذير من الظروف الجوية المعاكسة والاستجابة لها مثل الطرق الزلقة أو الثلوج والجليد.

4. الفضاء الجوي:

 في مجال الطيران، تعد محطات الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية واحدة من المعدات الأساسية. يحتاج الطيارون ومراقبو الطيران إلى مراقبة ظروف الأرصاد الجوية في الوقت الفعلي لضمان سلامة الطيران. البيانات مثل الضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة لها تأثير كبير على أداء الطائرات وارتفاع الرحلة.

5. إدارة الطاقة:

 وفي قطاع الطاقة، تُستخدم محطات الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية لتشغيل وإدارة مرافق الطاقة مثل مزارع الرياح ومزارع الطاقة الشمسية. يمكن أن تساعد البيانات مثل سرعة الرياح والإشعاع الشمسي في التنبؤ بقدرة طاقة الرياح والطاقة الشمسية وتحسين خطط إنتاج الطاقة وإمداداتها.

6. الرصد البيئي:

 كما تستخدم محطات الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية على نطاق واسع في مجال المراقبة البيئية لمراقبة تركيز ملوثات الهواء وتغير المناخ وغيرها من المعالم البيئية. هذه البيانات مهمة لحماية البيئة وتحسين نوعية الهواء والتخطيط الحضري.