استخدام مجموعة بيانات جديدة لدراسة نظام هطول الأمطار في المناطق الصحراوية
يتطلب هطول الأمطار مجموعة من الظروف الجوية الملائمة كتوفر الرطوبة، والعمليات الفيزيائية المناسبة التي تساعد القطرات على النمو إلى أحجام كبيرة، ووصول القطرات إلى السطح دون أن تتبخر. ويعد فهم تفاصيل هذه الظروف أمرًا أساسياً للتنبؤ بالطقس واتخاذ القرارات المتعلقة بعملية التلقيح لتعزيز هطول الأمطار.
وعلى الرغم من تواجد السحب المحملة بالأمطار في سماء دولة الإمارات، إلا أن حظوظها من الأمطار التي تصل إلى السطح تظل قليلة. وتتسم قطرات الماء في السحب بأعدادها الكثيرة نظراً لوفرة جزيئات الهباء الجوي التي تتشكل عليها قطرات الماء، وبالتالي، توفر دولة الإمارات بيئة مناسبة لدراسة هطول الأمطار في المناطق الجافة، وذلك نظرًا لقربها من الخليج العربي وما تتميز بها من تضاريس متنوعة كالمناطق الصحراوية والجبلية.
ونظرًا لأن نظام هطول الأمطار في دولة الإمارات لم ينل نصيبه من الدراسة مقارنة مع العديد من المناطق الأخرى حول العالم، فقد قام فريق بحثي بقيادة البروفيسور جايلز هاريسون، أستاذ فيزياء الغلاف الجوي في قسم الأرصاد الجوية بجامعة ريدينغ في المملكة المتحدة والحاصل على منحة الدورة الثانية لبرنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار، بدراسة بحثية تم فيها استخدام مجموعة بيانات جديدة لدراسة نظام هطول الأمطار في المناطق الجافة.
وأجريت الدراسة في مطار العين الدولي، حيث يصل معدل هطول الأمطار السنوي فيه إلى 76 ملم، واستخدم الفريق البحثي فيها بيانات رصد مقياس السحب التي تم جمعها على مدار عامين (2018-2020). وتعتمد هذه الطريقة على تحليل البيانات الأرضية لمقياس السحب مما يسمح بتسجيل ورصد أحداث هطول الأمطار بدقة مكانية وزمانية عاليتين، حيث إن مراقبة هذه الأحداث من السطح تتيح إمكانية تتبع مسار القطرات المتساقطة وتقييمها لمعرفة تأثير التبخر على القطيرات. كما استخدم الفريق بيانات التشتت لمقياس السحب لتحديد سرعة سقوط القطرات وأحجامها وبالتالي توصيف الخصائص الفيزيائية الدقيقة لهطول الأمطار في دولة الإمارات.
ومن خلال دراسة تطور قطرات المياه من قاعدة السحابة وصولاً إلى سطح الأرض والظروف المحلية المحيطة، حاول الفريق البحثي معرفة مدى اعتماد هطول الأمطار الناجح على الحجم الابتدائي للقطرات والظروف الديناميكية الحرارية أسفل السحابة، ووجدوا أن من بين 105 أحداث مطر تراوحت أقطار القطرات لـ 64 منها ما بين 0.60 ملم و3.75 ملم، وبمتوسط قطر يبلغ 1.84 ملم. كما توصلوا إلى أن القطيرات الأصغر، وقواعد السحب الأعلى، وأعماق السحب المنخفضة، وقواعد السحب الأكثر برودة منعت هطول الأمطار الناجح، مما أدى إلى تبخر القطرات المائية الساقطة قبل وصولها للسطح أو ما يسمى ظاهرة (virga) الجوية (28 حدث مطري من أصل 105 أحداث هطول أمطار).
وبينت الدراسة أيضاً أن نسبة كبيرة من أحداث هطول الأمطار المحتملة تتأثر بظاهرة (virga) قصيرة المدى، وعليه فإن فهم العمليات الأساسية لهطول الأمطار إحصائيًا وفيزيائياً قد يساعد في تفسير سبب ومكان وصول هطول الأمطار إلى السطح، مما يمكن العلماء من اتخاذ قرارات أكثر فاعلية بشأن تنفيذ عمليات الاستمطار واستخدام التقنيات ذات الصلة.
لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:
https://www.mdpi.com/2073-4433/12/10/1245
