الأرصاد الجوية

في الدرس السابق، تحدثنا عن أهمية بيانات الأرصاد الجوية لنموذج AERMOD، وعرفنا أن محطات الأرصاد الجوية تنقسم إلى نوعين: المحطات السطحية التي تجمع بيانات الطقس على مستوى سطح الأرض، ومحطات أرصاد الغلاف الجوي التي توفر بيانات عن الطبقات العليا من الجو. كما أشرنا إلى أن بيانات الأرصاد الجوية تأتي بصيغ مختلفة حسب الشركة المصنعة والتكنولوجيا المستخدمة في أجهزة الرصد، ولذلك تم تطوير معالج خاص لمعالجة هذه البيانات وإعدادها كمدخلات جاهزة لنموذج الـAERMOD، والمعالج هذا يسمى AERMET.

ولكن قبل تحليل هذه البيانات، يجب إدخال قيم ثلاثة عوامل رئيسية تؤثر على بيانات الأرصاد الجوية، وهي:

1. معامل خشونة السطح (Surface Roughness): هذا المعامل يعكس خصائص سطح الأرض التي تؤثر على حركة الرياح. على سبيل المثال، حركة الرياح في أرض مفتوحة تختلف عن منطقة تحتوي على تضاريس أو مبانٍ أو حتى أراضٍ زراعية أو غابات. ومع تأثير هذه العوامل على سرعة الرياح، يتأثر أيضًا كل من درجة الحرارة والرطوبة في المنطقة.
2. نسبة الإبيضاض (Albedo): نسبة الإبيضاض هي مقياس لقدرة الأسطح على عكس أشعة الشمس. فعلى سبيل المثال، الجليد يعكس حوالي 90% من أشعة الشمس، وهذا يساعد في الحفاظ على برودة القطبين. تخيل لو كان الجليد بلون أخضر مثل النباتات، التي تعكس حوالي 20% من أشعة الشمس وتمتص الباقي للقيام بعملية البناء الضوئي، كان يمكن أن تتحول القطبين إلى بحيرات.
3. معامل بوين (Bowen Ratio): معامل بوين هو نسبة التبادل الحراري الجاف مقابل الرطب بين سطح الأرض والغلاف الجوي. بعبارة أخرى، يوضح هذا المعامل إذا كانت الحرارة تذهب لتسخين الهواء كما في المناطق الصحراوية، أو لتبخير المياه كما في الغابات الاستوائية والمناطق الزراعية. ولهذا المعامل دور كبير في تحسين دقة التنبؤات الجوية.

وهنا يظهر سؤالان مهمان:

1. هل قيم هذه العوامل الثلاثة ثابتة لكل منطقة؟ بالطبع لا، فهذه القيم تتغير مع كل فصل من فصول السنة. فعلى سبيل المثال، في منطقة صحراوية، ستجد متوسطات مختلفة لهذه القيم لكل فصل.
2. إذا كانت منطقة الدراسة تحتوي على مناطق متداخلة، مثل جزء صحراوي، ومسطح مائي، ومنطقة مدينة، ومنطقة زراعية، فماذا نفعل؟ هنا يأتي دور المعالج الثاني الذي يسمى AERSURFACE، وهذا ما سنتحدث عنه في المنشور القادم إن شاء الله. يقوم هذا المعالج بتحليل خصائص واستخدامات الأراضي في المنطقة الجغرافية موضع الدراسة.