مقياس المطر لمحطة الطقس

مقياس المطر لمحطة الطقس

I. نظرة عامة على مقياس المطر لمحطة الطقس

في محطة الطقس، عادةً ما يتم نشر أجهزة قياس المطر كجزء من محطة الطقس التلقائية (AWS). يمكن لـ AWS جمع ومعالجة ونقل بيانات عناصر الطقس المختلفة، بما في ذلك هطول الأمطار، للمراقبة في الوقت الفعلي ونقل بيانات الطقس عن بعد. يمكن لمقياس المطر، باعتباره مكونًا مهمًا، أن يسجل بدقة التغيرات في هطول الأمطار أثناء عملية هطول الأمطار، مما يوفر أساسًا مهمًا للتنبؤ بالطقس والبحث العلمي.

يعد مقياس المطر من المعدات المهمة لقياس هطول الأمطار في محطات الأرصاد الجوية. يمكنه تسجيل وتحليل بيانات هطول الأمطار بدقة، مما يوفر معلومات أساسية للتنبؤ بالطقس وإدارة الموارد المائية والري الزراعي وغيرها من المجالات. في محطات الأرصاد الجوية، عادةً ما يتم استخدام مقياس المطر جنبًا إلى جنب مع أدوات الأرصاد الجوية الأخرى مثل مقياس سرعة الرياح واتجاهها، ومسجل درجة الحرارة والرطوبة، وما إلى ذلك، والتي تشكل معًا نظامًا كاملاً لمراقبة الأرصاد الجوية.

ثانيا، مبدأ عمل مقياس المطر

يستخدم مقياس المطر لقياس كمية هطول الأمطار على مدى فترة من الزمن، وأنواع مختلفة من أجهزة قياس المطر لها مبادئ عمل مختلفة.فيما يلي مبدأ العمل لمقياس المطر ذو الدلو المقلوب ومقياس المطر الكهرضغطي:

مقياس المطر دلو البقشيش

إن مقياس المطر بالدلو المقلوب هو أداة ميكانيكية شائعة لقياس هطول الأمطار، ومبدأ عمله هو كما يلي:

1. الهيكل: يتكون مقياس المطر ذو الدلو المنقلب بشكل أساسي من جهاز تجميع ودلو قلب وعداد وجهاز معالجة البيانات. المجمع عادة ما يكون عبارة عن هيكل على شكل قمع لاستقبال هطول الأمطار.

2. عملية العمل:

- عندما تتدفق مياه الأمطار إلى دلو القلب من خلال المجمع، فإن كمية الماء في دلو القلب تزداد تدريجياً.

- عندما يصل حجم الماء في القادوس إلى كمية معينة (عادة كمية صغيرة ثابتة، مثل 0.2mmمن هطول الأمطار)، بسبب تأثير الجاذبية، سوف ينقلب القادوس إلى الجانب الآخر، وفي نفس الوقت، سيتم تفريغ الماء.

- يتم تسجيل كل قلب للجرافة بواسطة عداد ميكانيكي أو إلكتروني.

- بعد إعادة ضبط دلو البقشيش، يمكن الاستمرار في تجميع الهطول وتكرار العملية.

3. معالجة البيانات: يمكن تحويل سجلات العداد إلى بيانات هطول الأمطار بواسطة وحدة معالجة البيانات. عادة، تمثل كل دورة من دلو البقشيش كمية معينة من هطول الأمطار، ويمكن حساب المبلغ الإجمالي لهطول الأمطار من قراءات العداد.

مقياس المطر الكهرضغطي

مقياس المطر الكهرضغطي هو نوع من الأجهزة التي تستخدم التأثير الكهرضغطي لقياس الهطول، ومبدأ عمله هو كما يلي:

1. الهيكل: يتكون مقياس المطر الكهرضغطي بشكل أساسي من مستشعر كهرضغطية ومجمع ومعالج إشارات إلكتروني. يقع المستشعر الكهرضغطي عادة أسفل المجمع.

2. عملية العمل:

- عندما يسقط المطر (مثل قطرات المطر) على المجمع، تنتقل قوة تأثير قطرات المطر إلى المستشعر الكهرضغطي.

- يحتوي المستشعر الكهرضغطي على طبقة واحدة أو أكثر من المواد الكهرضغطية بداخله، والتي تولد شحنة كهربائية على سطحه عند تطبيق قوة.

- تتناسب كمية الشحنة المتولدة مع قوة تأثير قطرات المطر وبالتالي ترتبط بحجم وسرعة قطرات المطر.

3. معالجة الإشارات:

- يتم تضخيم إشارة الشحنة المولدة وتصفيتها بواسطة معالج الإشارات الإلكترونية.

- يمكن للمعالج حساب الكثافة والكمية الإجمالية لهطول الأمطار بناءً على الكثافة والفاصل الزمني لإشارة الشحن.

تتمثل ميزة مقياس المطر الكهرضغطي في أنه يمكنه توفير بيانات هطول الأمطار دقيقة للغاية والتمييز بين الأحجام المختلفة لقطرات المطر، مما يجعله مناسبًا للبحث العلمي ومراقبة هطول الأمطار بدقة عالية. ومع ذلك، فهو يتطلب صيانة ومعايرة أعلى وعادةً ما يكلف أكثر من أجهزة قياس المطر ذات الدلو.

ثالثا.أنواع وخصائص أجهزة قياس المطر

1. مقياس المطر الكهرضغطي: هو جهاز عالي الدقة يستخدم في محطات الأرصاد الجوية لقياس هطول الأمطار. إنها تعتمد تقنية مراقبة هطول الأمطار من نوع الطاقة الحركية الخزفية الكهرضغطية، من خلال قياس طاقة تأثير قطرة المطر لتحديد هطول الأمطار، مع التركيب البسيط والبيانات الدقيقة ونطاق المراقبة ومزايا أخرى. يستخدم مقياس المطر الكهرضغطي على نطاق واسع في مراقبة الأرصاد الجوية والبيئة، ومحطة المراقبة الشاملة الهيدرولوجية والهيدروليكية، ومراقبة حركة المرور والطرق، والري الزراعي والغابات، وتوليد طاقة الرياح وغيرها من المجالات، مما يوفر دعم البيانات الرئيسية للتنبؤ بالأرصاد الجوية، وإدارة موارد المياه، والري الزراعي وما إلى ذلك.

1.1 الدقة العالية: استخدام تقنية الموجات فوق الصوتية لضمان دقة وموثوقية نتائج القياس.

1.2 الاستجابة السريعة: يمكنها التقاط بداية ونهاية هطول الأمطار بسرعة وتقليل تأخير البيانات.

1.2 القدرة على التكيف البيئي: لا تتأثر بجودة المياه والشوائب والعوامل الخارجية الأخرى، ومناسبة للقياس في ظل الظروف البيئية المختلفة.

2. مقياس المطر دلو البقشيش:

يسجل هطول الأمطار بعدد مرات قلب الدلو، وهو مناسب للمراقبة المستمرة لهطول الأمطار على المدى الطويل. يتناسب عدد مرات قلب الدلو بشكل مباشر مع كمية هطول الأمطار، لذلك يمكن الحصول على كمية هطول الأمطار عن طريق حساب عدد مرات قلب الدلو.

2.1. قياس دقيق للغاية:من خلال اعتماد تصميم دلو مقلب دقيق، فإنه يوفر ثلاثة خيارات دقة تبلغ 0.2 مم و0.5 مم و0.1 مم، مما يضمن إمكانية تسجيل كل هطول من الرذاذ إلى العاصفة الممطرة بدقة وتلبية احتياجات المستخدمين المختلفين لدقة البيانات.

2.2 مواد متينة: الهيكل الرئيسي مصنوع من مواد عالية الجودة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك المقاوم للطقس، لضمان عدم تأثر الاستخدام الخارجي طويل الأمد بالبيئة، وهو مناسب بشكل خاص للتشغيل المستقر في ظل الظروف الجوية القاسية.

2.3 سهولة التثبيت والتوافق: تصميم واجهة موحد، سهل التثبيت، اتصال سلس مع معظم برامج الطقس ومنصات الأجهزة، مما يعزز المرونة العامة للنظام.

تطبيق مقياس المطر في محطة الأرصاد الجوية

1.التنبؤ بالطقس

يعد هطول الأمطار أحد العوامل المهمة للتنبؤ بالطقس. يمكن لمقياس المطر مراقبة هطول الأمطار في الوقت الحقيقي وتوفير بيانات دقيقة عن هطول الأمطار للمتنبئين بالطقس، مما يساعد على تحسين دقة التنبؤ بالطقس.

2. إدارة الموارد المائية

تعتبر بيانات هطول الأمطار التي يرصدها مقياس المطر ذات أهمية كبيرة لإدارة الموارد المائية. ومن خلال تحليل بيانات هطول الأمطار، يمكن أن يوفر الأساس العلمي لجدولة الخزان وتخصيص الموارد المائية.

3. الإنذار المبكر بالكوارث

يلعب مقياس المطر دورًا مهمًا في مراقبة الأحداث الجوية القاسية. عندما يتجاوز هطول الأمطار عتبة معينة، فإنه يمكن إصدار تحذيرات في الوقت المناسب للكوارث مثل العواصف المطيرة والفيضانات، وكسب وقت ثمين للوقاية من الكوارث والتخفيف من آثارها.

4. الإنتاج الزراعي

لهطول الأمطار تأثير مهم على الإنتاج الزراعي. من خلال بيانات مراقبة مقياس المطر، يمكن أن يوفر مرجعًا لري الأراضي الزراعية، ونمو المحاصيل، وما إلى ذلك، لمساعدة الإنتاج الزراعي.

بالإضافة إلى ذلك، مقياس المطر يستخدم على نطاق واسع في الري الزراعي والمجالات الأخرى.ومن خلال المراقبة والتحليل الدقيقين لهطول الأمطار، يمكن صياغة خطط معقولة لاستخدام المياه، والتنبؤ بمخاطر الفيضانات، وتحسين استراتيجيات الري الزراعي، وما إلى ذلك، وذلك لتحقيق الاستخدام الرشيد للموارد المائية والوقاية الفعالة من الكوارث والسيطرة عليها.

ملخص

يعد مقياس المطر أحد الأجهزة المهمة التي لا غنى عنها في محطات الأرصاد الجوية، حيث يوفر معلومات أساسية للتنبؤ بالأرصاد الجوية وإدارة الموارد المائية والري الزراعي وغيرها من المجالات من خلال القياس الدقيق لبيانات هطول الأمطار. مع التطور المستمر والتقدم في العلوم والتكنولوجيا، ستستمر دقة القياس واستقرار مقياس المطر في التحسن، وسيكون تطبيقه في مراقبة الأرصاد الجوية والبحث العلمي أكثر شمولاً وعمقًا.

ورقة بيانات قياس المطر بالدلو

NBL-W-RS-Tipping-bucket-rain-gauge-instruction-manual-0.5 ملم.pdf

NBL-W-ARS-Tipping-bucket-rain-gauge-instruction-manual.pdf

NBL-W-RS-Rain-sensors-instruction-manual-V4.0.pdf

NBL-W-DRS-Diffuse-Solar-Radiation-Sensor-Pyrometer.pdf

دليلNBL-W-PRS-Piezoelectric-Rain-Sensor-Operator.pdf