يُعدّ مقياس المطر من أكثر أدوات الأرصاد الجوية استخدامًا وأهميةً على مستوى العالم . وكلمة "مقياس المطر" مشتقة من "pluvio" التي تعني المطر، و"meter" التي تشير إلى قياسه. لذا، فإن مقياس المطر هو جهاز لقياس كمية الأمطار. يُدمج هذا المقياس في محطات الأرصاد الجوية ، ويُوفّر معلومات قيّمة لفهم كلٍّ من الأرصاد الجوية والمناخ في منطقة ما. ويقوم هذا الجهاز بجمع جميع بيانات الهطول المطري.
يمكنك هنا معرفة كيفية عمل مقياس المطر وأهميته في علم الأرصاد الجوية وعلم المناخ.
ما هو مقياس المطر
يُستخدم هذا الجهاز لقياس هطول الأمطار في منطقة محددة خلال فترة زمنية معينة. تُسجل بيانات هطول الأمطار بدقة كافية تسمح بإنشاء ملف تعريف مناخي للمنطقة، كما هو مُبين في علم الأرصاد الجوية . ثم تُحسب متوسطات جميع البيانات المُجمعة شهريًا وسنويًا لمعرفة كيفية تقلب هطول الأمطار مع مرور الوقت.
على سبيل المثال، إذا كان متوسط هطول الأمطار السنوي في منطقة ما حوالي 500 ملم، فهذا معروف لأن بيانات هطول الأمطار مسجلة منذ سنوات عديدة. تعود أولى القياسات إلى حوالي عام 1800. يمكن لمقياس المطر جمع بيانات عن أي نوع من أنواع الهطول، مثل المطر والبرد والثلج والبرد المتجمد والرذاذ . لا يمكنه قياس الضباب أو الندى، لأنهما مجرد تكثف. يُستخدم بشكل أساسي لقياس الهطول الجوي في منطقة ما بهدف تحديد نقاط بيانات متنوعة.
الأصل
على الرغم من أن قياسات هطول الأمطار تبدو حديثة، إلا أنها مسجلة منذ عام 500 قبل الميلاد. وكان الإغريق أول من قاس الأمطار. وفي وقت لاحق، في الهند، امتلكوا أنظمة فعلية لتجميع مياه الأمطار، حيث وضعوا حاويات وأوعية لجمعها وقياسها. في هذه الحالات، لم تكن قياسات هطول الأمطار تهدف إلى إنشاء سجلات وبيانات لدراسة مناخ منطقة ما، بل كانت ببساطة تساعد على تحسين غلة المحاصيل.
كان يتم قياس هطول الأمطار سنويًا لتحديد كمية المياه المتاحة للمحاصيل. وقد نشأت الحاجة إلى قياس هطول الأمطار من الضرورة الزراعية، ومن هنا جاء ارتباطها بدراسات المناخ . ويؤكد ذلك النصوص الدينية التي عُثر عليها في فلسطين، والتي تناولت تأثير هطول الأمطار على إمدادات المياه الضرورية لريّ المحاصيل. ولذلك، في ذلك الوقت، كان توفير المياه والزراعة هما الأمران الوحيدان المهمان، ولم تكن هذه البيانات ضرورية لتحليل المناخ أو التنبؤ بالطقس.
في وقت لاحق، وتحديدًا عام 1441 في كوريا، طُوِّر أول مقياس للمطر مصنوع من البرونز بفتحة قياسية. استُخدم هذا المقياس لما يقارب 200 عام، حتى عام 1639، حين تمكّن بينيديتو كاستيلي، أحد تلاميذ غاليليو غاليلي ، من إجراء أولى قياسات هطول الأمطار في أوروبا. كان هذا الجهاز محمولًا باليد، ويسجّل مستوى هطول الأمطار كل ساعة.
تم اختراع أول مقياس للمطر مزود بدلاء قابلة للإمالة في عام 1662. وقد استخدم هذا الجهاز لتسجيل بيانات هطول الأمطار بالإضافة إلى البيانات المناخية مثل درجة حرارة الهواء واتجاه الرياح، وهي مواضيع تغطيها الأدوات المناخية.
أعمال كومو
يجب وضع الجهاز في مكان مرتفع لتسجيل كميات الأمطار بدقة، بحيث لا تعيقه أي عوائق. عند القياس، يجمع الوعاء مياه الأمطار تدريجيًا، وتشير القراءة إلى إجمالي كمية الأمطار في المنطقة.
إنه قادر على قياس المطر والبرد والثلج والرذاذ والصقيع ، على الرغم من أنه لا يقيس الضباب أو الندى. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه ظاهرة تكثف لقطرات الماء ولا يمكن قياسها بالعلامات الموجودة على الزجاج. إنه أسطواني الشكل وله جزء على شكل قمع لتجميع المزيد من الماء.
أنواع أجهزة قياس المطر
يدوي
هذا هو النوع الأكثر شيوعًا. وهو مؤشر بسيط نسبيًا لكمية الأمطار في منطقة ما. يتكون من وعاء أسطواني مزود بمقياس مدرج. يُعادل ارتفاع الماء الذي يصل إليه مستوى الهطول، والذي يرتبط بكثافة الثلج ، وهو نوع آخر مهم من الهطول.
مجموع
هذا النوع من مقاييس المطر هو الأكثر دقة. هم مسؤولون عن جمع المياه التي تسقط من خلال القمع. يقوم هذا القمع بإعادة تدوير الماء إلى وعاء متدرج. تميل إلى وضعها على ارتفاع معين من الأرض ويتم تسجيل سقوط الماء كل 12 ساعة. العيب الوحيد في مقاييس المطر هذه هو أنه لا يمكن تحديد الوقت الذي حدث فيه هطول الأمطار.
سيفون
يُتيح هذا النوع من مقاييس المطر قياس مدة هطول الأمطار بدقة معقولة. ويتكون من أسطوانة دوارة تدور بسرعة ثابتة، ومُدرّجة بقلم يتحرك عموديًا داخلها. وفي حال عدم وجود القلم، فإنه يرسم خطًا أفقيًا.
دلو بقلب مزدوج
يجمع هذا الجهاز الماء باستخدام قمع ويوجهه إلى وعاء صغير مثلث الشكل ذي جدارين، مصنوع إما من المعدن أو البلاستيك. ويحتوي على مفصل عند نقطة التوازن. بمجرد الوصول إلى مستوى الهطول المتوقع، والذي يبلغ عادةً 0,2 ملم، يتم تعديل مستوى الماء في الوعاء الآخر للحفاظ على التوازن، بينما يبدأ الوعاء الأول العد من جديد.
كانت أهمية مقياس المطر معروفة منذ اليونان القديمة. ورغم أنه في البداية كان من المفيد فقط تحسين المجالات الزراعية، فإنه كان من المهم ضمان إمدادات الغذاء للسكان، وهو جانب أساسي في . ومع مرور السنين زادت أهميتها إلى درجة أنها أصبحت تستخدم ليس فقط للمحاصيل ولكن أيضا لقياس هطول الأمطار من أجل دراسة مناخ العالم وتشخيص تغير المناخ.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن مقياس المطر.