[ابوصـالح]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
للباحثين والباحثات من ابنائنا الطلبه
ادري ان الان عطلة صيفيه ولكن سوف نجهز لكم اشياء ان شاء الله تستفيدون منها في عمل البحوث
بصراحه عجبني هذا الموضوع لانه لم يسبق ان رايته من قبل بالنت اخترت لكم هذا البرنامج مع نصه من الممكن اقتباس بعض النصوص منها وهذا الفيلم يمكن اقتباس صور منه
الفيلم اسرار الغيوم

[youtube]

المعلق:

الغيوم هي أجسام مدهشة، متقلبة وجمالية، وعابرة في الوقت نفسه، وهي تكون تحديًا رئيسيًا بالنسبة إلى علماء الأرصاد الجوية، هذا التقرير يلقي نظرة على السعي المستمر لفهم أفضل لهذه الكيانات المحيّرة، التي هي في النهاية المؤشر بتقدير الله في تحديد طقسنا ومناخنا.

"كابو" قرب "أوترتش" هو موقع هيئة الأحوال الجوية في الهولندية، إنها ترتفع مائتين وثلاثة عشر مترًا في الجو، لا يوجد في الأرض حوله تلال ولا جبال ما يجعله المكان المثالي لمراقبة الغيوم.

يستخدم الباحثون من جميع أنحاء أوروبا هذه السارية لجميع أنواع حملات القياس، لقد توصلوا إلى نتيجة مدهشة وهي أن الغيوم الحقيقية مختلفة تمامًا عن ما افترضته نماذج توقع الأحوال الجوية والمناخ، ولها تأثير كبير في نوعية توقع الأحوال الجوية.

ترأس علماء الأبحاث في جامعة "بون" هذا المشروع الأخير، إنهم يقولون إن قلة المعرفة في الغيوم هي أمر يدعو إلى القلق.

كليمنز سيمر:

أصبح واضحًا بالنسبة إلى العلماء بمن فيهم العلماء في مكتب الأحوال الجوية الألمانية، أن الغيوم معقدة حتى إنه لا يتم تمثيلها تمثيلاً صحيحًا في نماذج توقّع الأحوال الجوية، ولم يكن هذا الأمر مهمًا لهذه الدرجة لو لم يكن لها كل هذا التأثير في الأحول الجوية والمناخ أيضًا، وهذا ما يجعلها مهمة جدًا وصعبة.

المعلق:

إن "مركز البيانات الأرصادية الألمانية" في "أوفين باخ" هو المكان الذي يحصل منه مكتب أحوال الطقس على توقعاته، يُعتبر حاسوب المركز العملاق أحد أكثر الحواسيب كفاءة في البلاد، إنه قادر على القيام بستة مليارات عملية حسابية في الثانية، ولكن حتى هذا ليس كافيًا ليضمن دقة توقعات حالة الجو، لم تتحسن نوعية توقع تساقط الأمطار كثيرًا خلال السنوات القليلة الماضية، ولهذا السبب يريدون تركيب حاسوب عملاق جديد هنا، أسرع بخمسة عشر مرة من الحاسوب القديم.

بمساعدته، يأمل الخبراء في مكتب الأرصاد الجوية الألماني كسب فهم أفضل للغيوم أيضًا، الاهتمام بالبحوث في الغيوم ارتفع منذ ظهور نتائج المشروع الهولندي.

ولكن دراسة الغيوم ليست بالأمر السهل، فهي في حالة مستمرة من الحركة، وهي تظهر فجأة وتتبخّر بسرعة، وهي مكونة في الوقت نفسه من الماء والجليد والثلج، بعضها يحوم قريبًا من سطح الأرض، بينما يرتفع بعضها الآخر ليصل إلى ارتفاع عشرين كيلومترًا فوق سطح الأرض.

سيكون من المستحيل لنظام الحاسوب الحالي لمكتب توقع حالة الجو معالجة البيانات بشكل آلي في كل ألمانيا، لهذا السبب اضطر الخبراء حتى الآن إلى تبسيط الحقيقة لتوقعاتهم لحالة الجو.

يستخدم نموذج توقعاتهم المعلومات فقط من شبكة أقسام تقيس سبعة كيلومترات مربعة لتغطية كل أوروبا، معظم الغيوم تحتل مساحة أقل بكثير من سبعة كيلومترات مربعة، لذا فإن وجودها وتأثيرها في الأحوال الجوية لا يؤخذان بالحسبان.

أكسيل سيرفيت:

إن النماذج الحالية لها درجة منخفضة من الوضوح، وليست قادرة على تكوين صورة مفصلة لأنظمة الغيوم الكبيرة جدًا، وهي غالبًا ما تكون غيوم الرعد التي يحب علماء الأرصاد أن يسموها "الانتقال"، وهي التي يأخذها النموذج الحالي بالحسبان من الناحية الإحصائية.

المعلق:

في "أوفين باخ"، يتم اختبار نموذجٍ جديدٍ وأكثر دقة، إنه يستخدم شبكة تغطي كيلومترين مربعين فاصل ثمانية، وهكذا تكون قادرة على قياس أنظمة الغيوم الأصغر.

سيسمح الحاسوب الجديد باستخدام نماذج حديثة التصميم لتوقع الحالة الجوية بشكل دائم.

تمكن العلماء من معرفة ظاهرة غيوم الرعد الفردية ورصدها، المناطق الصفراء هنا تشير إلى المناطق المرتفعة الباردة، وتشير المناطق الحمراء إلى تساقط المطر.

على الرغم من تقدمهم، يشك الخبراء في قدرة الحاسوب الجديد على معالجة أنظمة الغيوم بفعالية، ففي النهاية ما الفائدة من استخدام أقوى حاسوب موجود عندما لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي لم يتم إيجاد أجوبة لها.

أكسيل سيرفيت:

مع تحسّن قدرة نظام الحاسوب الجديد، يصبح وصف الغيوم أكثر تفصيلاً وأكثر دقة، لكن يبقى عدد من الأمور غير معروف، فمثلاً نحن لا نزال بعيدين عن أي معلومات مفصّلة يمكنها أن تخبرنا عن كيفية تفاعل القطرات الفردية في الغيوم، أو تأثير الاضطرابات أيضًا في هذه الغيوم، وهذه أمور يجب معرفتها لكي نصل إلى نتائج جيدة.

المعلق:

يعود لعلماء الأرصاد الجوية سد هذه الثغرة في معرفتهم، لأنه للقيام بأي دراسة مستقبلية للغيوم، ستكون هناك حاجة إلى عمليات قياس جديدة، ومعدات جديدة أيضًا.

في معهد الأرصاد الجوية في جامعة "بون"، يتم استخدام جهاز الـ"راديوميتر" للمساعدة في البحوث المتعلقة بتركيبة الغيوم، "ميكي" هو الاسم لهذه الآلة الفريدة، إنها توفر البيانات التي تساعد العلماء على تحري موقع الغيوم وتركيبها.

تم تطوير "الراديومتر" قبل بضعة سنوات فقط، إنه يعمل بشكل سلبي من خلال جمع إشعاعات المايكرويف من الفضاء، إنه يستخدم الموجات لقياس محتوى الماء في الجو، وهو يقيس بخار الماء، والماء السائل، كما أنه يقدم تحليلاً لدرجة الحرارة.

ولكن فريق "بون" ليس مهتمًا فقط بالمطر والتوقع حالة الجو القصيرة الأمد، إنهم يريدون أن يعرفوا الدور الذي تلعبه الغيوم بأمر الله في تحديد المناخ وكيف تؤثر في التوازن الحراري على الأرض.

كليمنز سيمر:

نحن نتحدث هنا عن تأثير البيوت الزجاجية، حول غاز ثاني أكسيد الكربون وأيضًا حول بخار الماء، وأكبر تأثير للبيوت الزجاجية هو تأثيرها في الغيوم، لا يمكننا تجاهل هذا الأمر، للغيوم تأثير كبير، وأي خلل للغيوم، سيصل تأثير البيوت الزجاجية إلى الجو.

المعلق:

يدمج الباحثون تقنيات قياس الغيوم المختلفة مع البيانات التي يصدرها جهاز "ميكي"، هذا يسمح لهم بتطوير إجراء جديد، والتي قد يكون لها أهمية كبيرة لتوقع حالة الجو والمناخ في المستقبل بإذن الله.

تعني الوسائل الجديدة في الحساب أنه يمكنهم الآن استخدام البيانات من الغيوم، التي يتم قياسها بطريقة ثنائية الأبعاد للتوقع بخصائصها الثلاثية الأبعاد، وهذا يعني النظر إلى المقطع العرضي للغيمة، واستخدامه لحساب تركيبها الكامل.

أظهرت المقارنات أن هذه الغيوم الافتراضية، التي يسميها الباحثون في "بون" البدائل الثلاثية الأبعاد، وهي مشابهة جدًا للغيوم الحقيقية.

يتطلب القياس الثلاثي الأبعاد الحقيقي للغيوم جهدًا ضخماً، ومعدات قياس متعددة، إن البدائل الثلاثية الأبعاد تعني أن الباحثين قادرون على القيام بتوقعات أفضل حول تأثير تركيبة الغيوم في تأثيرات البيوت الزجاجية.

كليمنز سيمر:

هذا أمر مهم جدًا لأن الإجراء الذي قدمناه هنا للقياس سيستخدم في توقع الأحوال الجوية، وهذا بالضبط المجال الذي نحتاجه إليه فيه، هذه الشبكة نموذجًا ويوجد الغيمة ومحتوى الماء، ولكن كيف تتكون غيمة حقيقية منها؟ هذه العملية تساعدنا على صنع غيوم صناعية لا على صنع غيوم حقيقية، ولكنها غيوم لها نفس تأثير الغيوم الحقيقية نفسه، وهذا ما جربناه سابقًا.



المعلق:

هذا التقدم في مجال الأرصاد الجوية ضروري جدًا خصوصًا مع تزايد ظواهر الطقس القاسية، في النهاية في الغيوم تنشأ الأعاصير المدمرة بأمر الله، وغيرها من الأحول الجوية المتغيرة.

تعد الغيوم عاملاً حاسمًا في مناخنا المستقبلي، وجودها وتركيبها يحددان كمية وصول أشعة الشمس إلى الأرض، ويسير ذلك كله وفق تقدير الله.

وعندما تكون السماء صافية، تصل أشعة الشمس إلى الأرض وتسخنها بشكل لا يحتمل، ولكن يمكن للسماء الغائمة تخزين حرارة الأرض، هذه العمليات هي عوامل مساهمة في تأثيرات البيوت الزجاجية.

لذا من المهم معرفة طريقة تصرف الغيوم فيما يتعلق بالإشعاع الشمسي، ولكن لمعرفة ذلك سنحتاج إلى معرفة سبب وكيفية حدوثها.

في معهد "ليبيز" للبحوث في الغلاف الجوي، قام الباحثون ببناء مختبر فريد حيث يمكن إيجاد الغيوم بشكل اصطناعي، يحتوي البناء على غرفة بارتفاع عشرة أمتار حيث يستطيع علماء الأرصاد الجوية تكوين الغيوم في شروط مسيطر عليها.

بشكل أساسي، في أثناء تكوّن الغيوم، يتم وضع جزيئات مجهرية مختارة، وتسمى "البخاخات" على اتصال مباشر ببخار الماء، هذا ينتج قطرات مياه صغيرة مما يكوّن غيمة رقيقة.

في الواقع، تعوم مثل هذه البخاخات في كل مكان في الجو، في هذا الاختبار يتم استخدام كبريتات الأمونيوم في مزيج شائع، يحدث عادة نتيجة احتراق النفط والفحم.

جوست هينتزنبرج:

من دون البخاخات وجزيئات الغبار، أو حامض الكبريت، لما كانت هناك غيوم في الجو، ولما كان أيضًا الإشباع الممتاز لبخار الماء في الجو كبيرًا بما يكفي لتتجمع جزيئات البخار، من الضروري جدًا وجود نواة تكثيف ليتمكن بخار الماء من التكثّف حولها لتكوين القطرات أو البلورات الجليدية.

المعلق:

السؤال الأساسي هو معرفة ما هو تأثير كل نوع من البخاخات، معروف أن البخاخات تنتج قطرات كبيرة، ولكن بأعداد قليلة، بينما تنتج البخاخات الأخرى العديد من القطرات الصغيرة، حجم القطرة مهم في تحديد إذا ما كانت الغيمة قادرة على أن تعكس أشعة الشمس أو أن تسمح بمرورها.

لطالما كانت جزيئات البخاخات موجودة في الجو، وكانت تتألف بشكل أساسي من الغبار الناتج عن حرائق الغابات.

ولملايين السنوات، كان هناك أيضًا كميات كبيرة من رمال الصحراء، أو جزيئات ملح مياه البحار، مما سبب تكوّن الغيوم وبالتالي تساقط الأمطار بفضل الله تعالى، ولكن على نحو متزايد، أصبح البشر منتجًا أساسيًا للبخاخات، تلوّث الهواء يغيّر تكوّن الغيوم في العالم، ومعه تغيّر المناخ والأحول الجوية.

الموضوع الأصلي: للطلبة بحوث من الممكن استفادة منها | | الكاتب: ابوصـالح | | المصدر: شبكة بني عبس