مقياس المطر

مقياس المطر أو الممطار rain gauge، هو جهاز يُستخدم لقياس كمية المطر الذي يسقط في مكان معين خلال مدة محددة. وأكثر أنواع ذلك الجهاز شيوعًا، يكون على شكل أُسطوانة ذات غطاء متحرك يوجد بداخلها أنبوب دقيق، يتم فيه قياس كمية الأمطار. ويتصل الجزء الأعلى من هذا الأنبوب بقمْع. وعندما يسقط المطر فإنه يمر بالقمع ويصل إلى الأنبوب. وتساوي مساحة فتحة القمْع، عشرة أضعاف مساحة الأنبوب. ويعني هذا أنه عند سقوط 10ملم من المطر بداخل القِمْع، فسوف تملأ 100ملم من الأنبوب. وتقاس كمية المطر في الأنبوب عن طريق مِسْطّرة مدرجة. فإذا كان عمق الماء 100ملم، فستكون القراءة لكمية المطر هي 10ملم في الأنبوب. وإذا زادت كمية المطر، حتى فاضت من الأنبوب يتم تفريغ الماء من الأنبوب، ثم يوضع الماء الزائد في الأنبوب، لقياس كميته أيضًا. وتساوي الكمية الإجمالية للمطر مجموع القياسين. ويُوضع مقياس المطر عادة، على الأرض بعيدًا عن المباني، والأشجار، لضمان الدقة.[1]

وتستطيع بعض مقاييس المطر، رصد كمية المطر ومعدل سقوطه. فمقياس المطر ذو الدلو القلاب مجهز بدلو صغير، يميل لتفريغ الماء بعد امتلائه. وكل دورة للدلو تحرك مفتاحًا كهربائياً، يقوم برصد وتسجيل كمية المطر. أما مقياس المطر الوزني فإنه يجمع الماء في دلو منصوب على منصة متصلة بمقياس مدرج. وعند امتلاء الدلو، يدفع وزن ماء المطر المنصة إلى أسفل. ويتم رصد هذه الحركة ومعالجتها عن طريق الحاسوب. وتُستخدم بعض أجهزة قياس المطر لقياس كمية سقوط الجليد، إلا أنها لاتعطي مقاييس دقيقة عند استخدامها لهذا الغرض.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

كان لليونايين القدماء السبق في عمل أول سجلات لتساقط الأمطار، حوالي عام 500 ق.م. بدأ بعض السكان في الهند في تسجيل كميات الأمطار المتساقطعة حوالي عام 400 ق.م.[2] وكانت القراءات مرتبطة بالنمو المتوقع.

عام 1247، اخترع الرياضياتي والمخترع الصيني من عهد أسرة سونگ، تشين جياشاو جهاز لقياس كمية الأمطار والثلوج المتساقطة على حوض تيان‌تشي ونجح في الحصول على سجلات لكميات الأمطار والثلوج بالإضافة لأشكال أخرى من البيانات الجوية.[3][4]

عام 1441، اخترع تشوگوگي في عهد الملك سجونگ الأكبر من اسرة جوسيون في كوريا أول مقياس مطر معياري.[5][6][7] عام 1662، صنع كريستوفر ورن أول مقياس مطر مزود بدلو في بريطانيا بالتعاون مع روبرت هوك.[5] كما صمم هوك مقياس يدوي بقمع استخدم للقياس عام 1695.


كان ريتشارد تاونلي أول من يضع قياسات منهجية لتساقط الأمطار على مدار 15 عاماً من 1677 حتى 1694، ونشر سجلاته في المعاملات الفلسفية في الجمعية الملكية. دعا تاونلي لعقد المزيد من القياسات في جميع أنحاء البلاد لمقارنة تساقط الأمطار في مختلف المناطق، [8] على الرغم من ذلك فقد كان وليام درهام هو الشخص الوحيد الذي تحدى تاونلي في هذا المضمار. نشراً معاً قياسات الأمطار لمنتزه تاونلي وأپمينستر في إسكس للسنوات من 1697 حتى 1704.[9]

أخذ عالم الطبيعة گلبرت وايت قياسات لتحديد متوسط هطول الأمطار من عام 1779 حتى 1786، بالرغم من أن صهره، توماس باركر، الذي قام بقياسات اعتيادية وملاحية لـ59 عام، مسجلاً درجات الحرارة، الرياح، الضغط البارومتري، هطول الأمطار والسحب. وتعتبر سجلاته مرجعاً قيماً لمعرفة المناخ البريطاني في القرن 18. كان قادراً على إثبات أن متوسط سقوط الأمطار يختلف بدرجة كبيرة من سنة لأخرى مع نمط واضح محدود.[10]


التغطية القومية والأجهزة الحديثة

سيموندس عام 1900

نشر عالم الأرصاد الجوية جورج جيمس سيموندس المجلد السنوي الأول من هطول الأمطار البريطاني عام 1860. كان هذا العمل الرائد يحتوي على سجلات لهطول الأمطار في 168 محطة أرضية في إنگلترة وويلز. أُنتخب عضواً في مجلس الجمعية البريطانية للأرصاد الجوية عام 1863 وكرس حياته العملية لتسجيل هطول الأمطار في الجزر البريطانية.

نظراً لكثرة أعداد الراصدين، أصبح من الضروري وضع معيار لأجهزة قياس المطر. بدأ سيموندس في ختبار مقياس مطر جديد في حديقته الخاصة. جرب نماذج مختلفة الحجم والشكل والارتفاع. عام 1863 بدأ في التعاون مع الكلونيل مايكل فوستر وارد من كلان، ويلتشير، الذي قام بالمزيد من البحوث الموسعة. أدتى نتائج هذه التجارب إلى اعتماد مقياس المطر القياسي الشهير، الذي لا يزال يستخدم في مكتب الأرصاد الجوية بالمملكة المتحدة حتى اليوم.[11]

معظم أجهزة قياس المطر الحديثة تقيس هطول الأمطار بالمليمتر في الارتفاع مقسوماً على كل متر مربع في فترة زمنية محددة، والذي يكافء اللتر لكل متر مربع. في السابق كان يتم تسجيل الأمطار بالبوصة أو النقطة، حيث تساوي النقطة 0.254 مم أو 0.01 بوصة.[12]

يجب وضع مقياس المطر في مكان مفتوح حيث لا يوجد عوائق، مثل المباني أو الأشجار، لحجب الأمطار. كما يمنع هذا تساقط المياه المجمعة فوق أسطح المباني أو أوراق الأشجار من التساقط في مقياس المطر بعد سقوط الأمطار، مما يعطي قراءات غير دقيقة.

الأنواع

مقياس مطر ذاتي التسجيل (داخلي).
جهاز قياس أمطار (1921).
دلو التجميع في جهاز لقياس المطر. صورة داخلية.
دلو التجميع في جهاز لقياس المطر. صورة خارجية.
مسجل بيانات قياس الأمطار.
صورة مقربة من مخطط بيانات قياس الأمطار.



تحتوي جميع أنواع أجهزة قياس المطر على أسطوانة مدرجة، ميزان، دلو، وحفر مدفونة صغيرة للتجميع. تختلف أجهزة قياس المطر عن بعضها البعض في دقة بيانات تجميع الأمطار.



انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ مقياس المطر، الموسوعة المعرفية الشاملة
  2. ^ Ian Strangeways, A History of rain gauges, TerraData, 2010
  3. ^ Strangeways, Ian (2011). Precipitation: Theory, Measurement and Distribution. Cambridge University Press (published April 14, 2011). p. 140. ISBN 978-0521172929.
  4. ^ Selin, Helaine (2008). Encyclopaedia of the History of Science, Technology, and Medicine in Non-Western Cultures (2nd ed.) (published April 16, 2008). p. 736. ISBN 978-1402045592. Unknown parameter |publishe.r= ignored (help)
  5. ^ أ ب "WeatherShack.com". WeatherShack.com. Archived from the original on 2011-07-18. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
  6. ^ "The Long History of the Rain Gauge". about.com. Archived from the original on 2011-02-23. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
  7. ^ 측우기 測雨器, Naver encyclopedia
  8. ^ Towneley R. (1694), Philosophical Transactions Vol. 18 p. 52
  9. ^ Derham, W and Towneley, R (1704) Philosophical Transactions, Volume 24, pp. 1878-881.
  10. ^ Ian Strangeways. "A History of Raingauges" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2013-11-05. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
  11. ^ :A short history of the British Rainfall Organisation by DE Pedgley, Sept 2002, published by The Royal Meteorological Society ISBN 0-948090-21-9
  12. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2017-10-19. Retrieved 2017-11-24. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)CS1 maint: archived copy as title (link)

وصلات خارجية