ما هي محطة الطقس البيئية؟

ما هي محطة الطقس البيئية؟

ومحطة الطقس البيئية هي جهاز يستخدم لرصد وتسجيل بارامترات الطقس البيئية، وهي تتألف عادة من أجهزة استشعار متعددة يمكنها قياس درجة حرارة الغلاف الجوي والرطوبة والضغط البارومتري وسرعة الرياح واتجاه الرياح وهطول الأمطار وغير ذلك من عناصر الأرصاد الجوية.

ولمحطات الأرصاد الجوية البيئية مجموعة واسعة من التطبيقات تشمل ميادين عديدة مثل الزراعة، والأرصاد الجوية، وحماية البيئة، والنقل، والتشييد.

وفي مجال الزراعة، تستخدم محطات الأرصاد الجوية البيئية لتوفير بيانات الأرصاد الجوية اللازمة للإنتاج الزراعي ومساعدة المزارعين على اتخاذ القرارات بشأن إدارة الإنتاج الزراعي، وعلى سبيل المثال، يتم تعديل تدابير مثل الري والتخصيب استنادا إلى البيانات المستمدة من محطات الأرصاد الجوية البيئية من أجل الاستخدام الأمثل للموارد الطبيعية والظروف المناخية.

وفي ميدان الأرصاد الجوية، تستخدم محطات الأرصاد الجوية البيئية لرصد وتسجيل بارامترات الأرصاد الجوية للتنبؤ بتغيرات الطقس واتجاهات المناخ، وعلى سبيل المثال، يمكن لمحطات الأرصاد الجوية البيئية أن تقيس التغيرات في درجة حرارة ورطوبة الغلاف الجوي، التي يمكن أن تستخدم بدورها في تقليل احتمالات وكثافة التهطال بالنسبة للإنذارات الجوية الوطنية والخدمات المتعلقة بالطقس.

وفي ميدان حماية البيئة، تُستخدم محطات الطقس البيئية لرصد القضايا البيئية مثل نوعية الهواء وتركيزات ملوثات الهواء وبقياس بارامترات الأرصاد الجوية وتركيزات الملوثات، يمكن تقييم نوعية البيئة وتقديم الدعم للبيانات من أجل تنظيم البيئة.

وفي ميدان النقل، تُستخدم محطات الطقس البيئية لتوفير بيانات الأرصاد الجوية مثل أحوال الطرق، والرؤية، وسرعة الرياح، وما إلى ذلك، لمساعدة السائقين على القيادة بأمان.

وفي قطاع البناء، تستخدم محطات الأرصاد الجوية البيئية لرصد درجات الحرارة الداخلية والخارجية، والرطوبة، واتجاه الرياح، وغير ذلك من العوامل لتنظيم تكييف الهواء، ومعدات التهوية، وما إلى ذلك، لتحقيق أقصى قدر من الراحة داخل المباني والكفاءة في استخدام الطاقة.

طراز مدارر	مدار توجيهي	درجة الحرارة ضغط الهواء	جهاز استشعار قياس المطر	جهاز استشعـر
AS	لا	جهاز قياس	جهاز استشعار قياس المطر	للغايتـل والأجلس

وتشمل أجهزة الاستشعار الخاصة بمحطة الطقس المحيط المشترك ما يلي:

1 - أجهزة استشعار درجة الحرارة: 

(ج) أجهزة استشعار درجة الحرارة الشائعة تشمل أجهزة استشعار الحرارة العادية (مثل مقاومات البلاتينوم)، وأجهزة استشعار درجات الحرارة الحرارية، وأجهزة استشعار درجات حرارة أشباه الموصلات.

وتُستخدم أجهزة استشعار درجات الحرارة على نطاق واسع في محطات الطقس وسواتل الطقس وغيرها من معدات رصد الأرصاد الجوية.

أجهزة استشعارات ثبات الثبات: 

● قياس مستوى الرطوبة في الهواء، بما في ذلك الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقة.

وتكتسي أجهزة استشعار الرطوبة أهمية بالنسبة لتطبيقات مثل التنبؤ بالتهطال، وتحديد تكوين السحب، والري الزراعي.

3 - أجهزة قياس البارومترية:

 تستخدم لقياس ضغط الغلاف الجوي، عادة بأجهزة استشعار إفرازية أو كهرومغناطيسية.

وهي تستخدم عادةً أجهزة استشعار فطرية أو كهرومغائية لقياس التغيرات في ضغط الهواء. وأجهزة استشعار الضغط الجوي ذات أهمية حاسمة في التنبؤ بالطقس، والبحوث المناخية، والطيران، من بين أمور أخرى.

ويمكن نقل البيانات المستمدة من هذه الاستشعارات لاسلكياً أو ربطها بمراصد الطقس أو سجلات البيانات أو غيرها من معدات تجهيز البيانات لأغراض التحليل والبحث والتنبؤ، وهي توفر معاً قياسات دقيقة للظروف الجوية وتوفر البيانات الأساسية للتنبؤ بالطقس وببحوث المناخ والتطبيقات الأخرى ذات الصلة.

4- أجهزة استشعار سرعة الرياح:

وقياس سرعة الرياح، وأجهزة الاستشعار المشتركة تشمل مقياس أنيمومتر كب (مقياس كب) ومقياس أنيموغ فوق حدودي (مقياس أنيموسك Ultrasonic).

ويمكن الجمع بين البيانات المستمدة من أجهزة استشعار سرعة الرياح وبين قياس عناصر الأرصاد الجوية الأخرى، مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي، من أجل توفير معلومات الأرصاد الجوية الأكثر شمولا، وهذه البيانات مهمة للتنبؤ بالطقس، وبحوث المناخ، والملاحة الجوية، واستخدام طاقة الرياح.

5- أجهزة الاستشعار ذات الاتجاه الريحي: قياس اتجاه الرياح، وتشمل أجهزة الاستشعار الشائعة الرياح الفاين وجهاز استشعار الرياح.

ويمكن استخدام البيانات المستمدة من أجهزة استشعار الاتجاه الريحي بالاقتران مع قياس عناصر الأرصاد الجوية الأخرى، مثل سرعة الرياح، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وما إلى ذلك، لتوفير معلومات الأرصاد الجوية الأكثر شمولا، وهذه البيانات مهمة للتنبؤ بالطقس، وبحوث المناخ، والملاحة الجوية، واستخدام طاقة الرياح.

6 - أجهزة استشعار سقوط الأمطار: 

وتشتمل أجهزة الاستشعار الشائعة، التي تكشف عن كمية هطول الأمطار، على أجهزة استشعار ممطرة من طراز Tilting Barel Arain Gagues وأجهزة استشعار قطرات الأمطار الكهربائية الضوئية.

أجهزة استشعار الأمطار هي أجهزة استشعار تستخدم لقياس كمية هطول الأمطار، وعادة ما يتم تركيبها في بيئات خارجية لرصد وتسجيل كمية هطول الأمطار.

ويمكن لأجهزة الاستشعار عن طريق المطر أن تعمل باستخدام مجموعة متنوعة من التكنولوجيات، بما في ذلك التكنولوجيات الميكانيكية والإلكترونية.وعادة ما تشمل أجهزة استشعار الأمطار الميكانيكية جامعاً على شكل شقوق ومقياساً.ومع دخول مياه الأمطار إلى المجمع، يسجل المستشعر ارتفاع مستوى المياه، مما يلخص كمية الأمطار.ومن جهة أخرى، تقيس أجهزة الاستشعار الإلكترونية الخاصة بهطول الأمطار من خلال استخدام مبادئ مثل القدرة الاستيعابية أو الموجات فوق الصوتية أو البصريات.

وتوفر هذه أجهزة الاستشعار بيانات عن هطول الأمطار في الوقت الحقيقي تساعد الناس على فهم توزيع الأمطار وشدتها ومدتها، وهذا أمر مهم للتنبؤ بالطقس، وتخطيط شبكات الصرف الحضري، وإدارة الري الزراعي.

وتستخدم أجهزة استشعار الأمطار على نطاق واسع في مراصد الأرصاد الجوية، والحقول الزراعية، ونظم الصرف الحضري، ومحطات القياس الهيدرولوجي وغيرها من الأماكن، ويمكنها أن توفر بيانات دقيقة عن هطول الأمطار لمساعدة صانعي القرارات على اتخاذ قرارات رشيدة وتوفير بيانات أساسية للبحوث والتطبيقات في الميادين ذات الصلة.

7 - الاستشعارات الإشعاعية: 

• قياس الإشعاع الشمسي، والإشعاع فوق البنفسجي، والطاقة الإشعاعية، وما إلى ذلك، التي تستخدم لتقييم الطاقة الشمسية، وتغير المناخ، والبارامترات الأخرى ذات الصلة.

وأجهزة الاستشعار التي تقوم بقياس الشمس'وهي شائعة الاستخدام في مجالات مثل الأرصاد الجوية، والرصد البيئي، والطاقة المتجددة.

وعادة ما ينطوي مبدأ تشغيل أجهزة الاستشعار الاشعاعي الشمسي على عناصر حساسة ضوئيا مثل الخلايا الضوئية السيليكونية أو ثنائيات الحرارة. وهذه العناصر حساسة جدا للشمس.'دال - القدرة على إحداث قوة، وعندما تكون الشمس'وبواسطة قياس هذه التغيرات وتحويلها، يمكن لأجهزة الاستشعار أن توفر بيانات دقيقة عن الاشعاع الشمسي.

تشمل تطبيقات الاستشعارات الاشعاعية الشمسية، على سبيل المثال لا الحصر، ما يلي:

١ - رصد الأرصاد الجوية: يمكن استخدام الاستشعارات الاشعاعية الشمسية لقياس كثافة الاشعاعات الشمسية وكثافة الاشعاعات فوق البنفسجية، مما يساعد علماء الأرصاد الجوية على التنبؤ بتغيرات الطقس واتجاهات المناخ.

2- الطاقة المتجددة: يمكن استخدام الاستشعار في مجال الإشعاع الشمسي لرصد الشمس':: القدرة الإشعاعية على توفير دعم البيانات لمعدات مثل الألواح الشمسية أو سخانات المياه الشمسية لتحقيق استخدام أكثر كفاءة للطاقة الشمسية.

3 - الرصد البيئي: يمكن استخدام أجهزة استشعار الإشعاع الشمسي لرصد الإشعاع الشمسي في البيئة، وتوفير البيانات للتخطيط الحضري والرصد الأمني، على سبيل المثال، يمكن استخدامها لقياس أثر الجزيرة الحرارية في مناطق مختلفة من المدينة.

4- تصميم المباني: يمكن لأجهزة الاستشعار الخاصة بالإشعاع الشمسي أن تساعد المهندسين المعماريين على تحديد توجه المباني وتصميم نوافذها لزيادة استخدام الضوء والحرارة الطبيعيين إلى أقصى حد.

8 - أجهزة الاستشعار للإضاءة: 

وأجهزة الاستشعار الشائعة، التي تستخدم لقياس شدة الضوء المحيطي، تشمل مقاومات ضوئية وأجهزة استشعار ديود ضوئية.

وتُستخدم أجهزة الاستشعار التي تتسم بالاحتمالات في قياس كثافة الضوء في البيئة، وهي تستخدم عادة في تطبيقات مثل التحكم في الإضاءة داخل المباني وخارجها، وإدارة الضوء الزراعي، وتصميم المباني، والرصد البيئي.

وعادة ما ينطوي مبدأ تشغيل أجهزة الاستشعار غير المحتملة على عناصر حساسة للضوء مثل المقاومات الضوئية، والديود الضوئية، أو المكثفات الحساسة للضوء.وهذه العناصر حساسة جداً للتغيرات في كثافة الضوء، وعندما تتغير شدة الضوء، تتغير مقاومتها أو قيمها الحالية أو المكثّفة تبعاً لذلك.وبقياس هذه التغيرات وتحويلها، يمكن أن يوفر جهاز الاستشعار بيانات دقيقة عن مستوى الضوء.

تشمل تطبيقات أجهزة استشعار مستوى الضوء، على سبيل المثال لا الحصر، ما يلي:

1- التحكم في الإضاءة في الأماكن المغلقة: يمكن استخدام أجهزة استشعار متقلبة لتكييف سطوع نظم الإضاءة في الأماكن المغلقة تلقائياً لتحقيق وفورات الطاقة والراحة استناداً إلى التغيرات في الضوء المحيط.

2 - إدارة الضوء الزراعي: في البيئات الزراعية مثل غازات الدفيئة ومصانع النباتات، يمكن لأجهزة الاستشعار غير القادرة على تحمل المخاطر أن تساعد في رصد كثافة الضوء وتعزيز نمو النباتات عن طريق توفير مراقبة الضوء وفقا لاحتياجات النباتات.

3 - تصميم المباني والوفورات في الطاقة: يمكن لأجهزة الاستشعار غير المشروطة، عن طريق قياس كثافة الضوء داخل المبنى وخارجه، أن تقدم الدعم في مجال البيانات للمساعدة في تحسين تصميم المباني وتصميم الإضاءة داخل المباني لتحقيق وفورات في الطاقة.

4 - الرصد البيئي: يمكن استخدام أجهزة استشعار غير دقيقة لرصد ظروف الضوء في بيئات مثل الأماكن العامة وشوارع المدن، وتوفير البيانات للتخطيط الحضري والرصد الأمني.

وعادة ما تدمج هذه أجهزة الاستشعار هذه في محطات الأحوال الجوية البيئية، حيث تدمج المعلومات التي يتم الحصول عليها وتحلل من خلال نظام لاقتناء البيانات وتجهيزها لتوفير بيانات طقس دقيقة للمستعملين.'المرجع السابق.

وبصفة عامة، تقوم محطات الأحوال الجوية البيئية بدور هام في مختلف الميادين، حيث توفر الدعم الأساسي في مجال البيانات للسكان.':: إدارة الحياة والإدارة الاجتماعية.

الـ طقس الـ

طقس - طقس - بيانات - CO2 - 2024.pdf