نبذة عن البرنامج

برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار هو مبادرة بحثية دولية يديرها المركز الوطني للأرصاد في دولة الإمارات العربية المتحدة وتهدف إلى تطوير العلوم والتكنولوجيا المتعلقة بالاستمطار عبر تقديمه لمنحة مخصصة لدعم فرق مختارة من الباحثين ممن يقدمون أفكاراً بحثية مبتكرة تتوافق مع المجالات المحددة لكل دورة من دورات البرنامج.
 

برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار:

برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار هو مبادرة بحثية عالمية أطلقها سمو الشيخ منصور بن زايد آل نهيان نائب رئيس الدولة، نائب رئيس مجلس الوزراء رئيس ديوان الرئاسة بدولة الإمارات. وصمم هذا البرنامج بهدف تشجيع وتعزيز التقدم العلمي والتقني في مجال الاستمطار بما يتوافق مع أهداف الاستراتيجية الوطنية لدولة الإمارات الخاصة بالابتكار.

ويحتفل البرنامج خلال هذا العام بمرور عشر سنوات على تأسيسه، حيث استطاع أن يرسخ مكانته كمركز عالمي لتطوير حلول مبتكرة ومستدامة لمواجهة التغير المناخي وتحقيق الأمن المائي على الصعيدين المحلي والعالمي.
ويقدم البرنامج منحة تبلغ قيمتها 1.5 مليون دولار أمريكي موزعة على 3 سنوات لكل واحد من المقترحات البحثية في مجال الاستمطار بمعدل 550 ألف دولار لكل عام كحدٍ أقصى. ويشرف المركز الوطني للأرصاد على البرنامج في إطار دعمه للأبحاث المتعلقة بالاستمطار. 

أهمية البرنامج:

وفقاً لتقارير الأمم المتحدة، سيواجه ما يقرب من نصف سكان العالم شحاً كبيراً في المياه بحلول عام 2030. وستشهد البلدان النامية الجزء الأكبر من الزيادة السكانية العالمية، والمتوقع أن تصل إلى ثلاث مليارات نسمة على مدى العقود الثلاثة المقبلة، ما سيشكل عبئاً كبيراً على الإمدادات المحدودة من المياه الصالحة للشرب. وبالنسبة للمناطق الجافة وشبه الجافة، يوفر الاستمطار حلاً داعماً مجدياً وفعالاً من حيث التكلفة لمصادر إمداد المياه الحالية. ويسمح التطور التكنولوجي الحديث باستخدام تقنية الاستمطار باعتبارها رديفاً هاماً لمصادر المياه الجوفية والمياه الناتجة عن عمليات التحلية، وتسعى دولتنا من خلال برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار إلى تعزيز الابتكار بما يعود بالفائدة على الأجيال القادمة في مواجهة خطر شح المياه.

وتشير دراسة حديثة إلى أن تكلفة توليد الوحدة من الأمطار عن عمليات الاستمطار تتراوح ما بين 0.01 دولار و0.04 دولار لكل متر مكعب – أي ما يصل إلى 30 مرة أقل من تكلفة إنتاج المياه المحلاة باستخدام محطات التناضح العكسي المتقدمة (أي ما يعادل 0.31 دولار لكل متر مكعب) علياء المزروعي، والدكتور يوسف وهبي، والدكتور ستيف غريفيث، وآخرون، "إعادة النظر في الأمن المائي في ظل التغير المناخي: الاستمطار كحل مبتكر لتعزيز هطول الأمطار". npj Clim Atmos Sci 6، 171 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00503-2).

في ظل التحدي الكبير الذي تفرضه الزيادة السكانية وتناقص الموارد، يقدم علوم الاستمطار تقنيات جديدة وحلولا واعدة يمكن الاستفادة منها في مواجهة أزمة شح المياه.

أمن المياه – التحدي الحرج في المستقبل

ومن خلال برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار، تتقدم دولة الإمارات بخطى حثيثة نحو الاستفادة من الحلول المبتكرة لتحقيق الأمن المائي للأجيال المقبلة التي تواجه تحديات متزايدة جراء ندرة المياه.
وفي هذا الإطار، ينتهج البرنامج استراتيجية واضحة تركز على تشجيع التكنولوجيا المتقدمة، وتنفيذ الأبحاث العلمية المتطورة، وتعزيز تقنيات الاستمطار، وجذب الاستثمارات الجديدة إلى هذا المجال العلمي لمعالجة تحديات الأمن المائي وذلك إدراكاً منه لأهمية العلاقة الارتباطية بين أنظمة المياه والغذاء والطاقة.

وفي ظل النمو السكان العالمي، من المتوقع أن يزداد الطلب على مصادر المياه والغذاء والطاقة بصورة كبيرة، مما سيزيد من تفاقم ندرة هذه الموارد التي ستكون لها تداعيات خطيرة على الاستقرار الاجتماعي والنمو الاقتصادي والأمن الوطني. وبالتالي فإن انعدام إدارة مسؤولة لهذه الموارد الحيوية قد يؤدي بالعالم لمواجهة اضطرابات كبيرة، بما في ذلك نشوب نزاعات داخلية أو بين الدول من أجل الوصول إلى هذه الموارد الحيوية. ويشكل الأمن المائي ركيزة أساسية في العلاقة الترابطية بين الماء والغذاء والطاقة، مما يدفع بدول العالم إلى اعتماد أساليب مبتكرة تجمع بين ضمان استدامة المياه، وزيادة إنتاج الغذاء، وكفاءة استهلاك الطاقة. وإلى جانب دعم جهود دولة الإمارات لزيادة هطول الأمطار، يسعى البرنامج إلى تطوير حلول قابلة للتوسع لتعزيز الأمن المياه العالمي. ومن خلال تشجيع الأبحاث المتطورة وتطوير تقنيات جديدة في مجال الاستمطار، يدعم البرنامج الجهود الرامية إلى زيادة وفرة المياه، وتحسين استدامة الزراعة، وتحسين استهلاك الطاقة في المناطق القاحلة وشبه القاحلة حول العالم.

 وتشير تقديرات لعمليات الاستمطار في دولة الإمارات إلى أن كمية مياه الأمطار الناتجة عن عمليات الاستمطار تتراوح ما بين 84 و419 مليون متر مكعب سنويًا، علياء المزروعي، والدكتور يوسف وهبي، والدكتور ستيف غريفيث، وآخرون، "إعادة النظر في الأمن المائي في ظل التغير المناخي: الاستمطار كحل مبتكر لتعزيز هطول الأمطار. npj Clim Atmos Sci 6، 171 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00503-2).

وفي إطار رؤيته العالمية، يشجع البرنامج الشراكات والاستثمارات الدولية في علوم الاستمطار لضمان استدامة الموارد على المدى الطويل. ومع اقتراب تعداد سكان العالم من 8 مليارات نسمة، أصبحت الحاجة إلى إدارة استراتيجية للموارد في منظومة المياه والغذاء والطاقة أكثر أهمية من ذي قبل، يضطلع برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار دوراً أساسياً في دعم هذه الجهود على المستوى العالمي، حيث يركز على إيجاد حلول مبتكرة لمعالجة التحديات المعقدة المتعلقة بندرة المياه، بما يسهم في تعزيز المرونة البيئية والاقتصادية.

إنجازات دولة الإمارات العربية المتحدة في مجال الاستمطار

يلتزم برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار إلى تغيير الفهم العالمي لتكنولوجيا الاستمطار باعتباره حلا داعمًا ومستداماً وصديقاً للبيئة.
بدأت عمليات الاستمطار في دولة الإمارات العربية المتحدة عام 1990، وتم تطويرها بالتعاون مع عدد من المنظمات مثل المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي في كولورادو، الولايات المتحدة الأمريكية، ووكالة الفضاء الأمريكية، ناسا. 
وفي عام 2005، أطلقت دولة الإمارات العربية المتحدة جائزة الإمارات للتميز في تقدم علوم وممارسة تحسين الطقس بالتعاون مع المنظمة العالمية للأرصاد الجوية. وقد أقيمت هذه المسابقة مرة واحدة وتم تعطيلها بعد ذلك. وتم تعديل الجائزة في عام 2016 لتصبح برنامج دولي لبحوث علوم الاستمطار. 

وتشير دراسة حديثة حول عمليات الاستمطار في دولة الإمارات باستخدام التحليلات الإحصائية والفيزيائية لسجلات الأمطار التاريخية وبيانات الرادار الخاصة بالسحب، إلى زيادات ملحوظة ومنتظمة في خصائص العواصف خلال 15 إلى 25 دقيقة من عملية الاستمطار. وتقدم هذه النتائج رؤى قيمة حول عمليات الاستمطار في دولة الإمارات ونجاحاتها في تعزيز الموارد المائية في المناطق القاحلة وشبه القاحلة (الحصري وآخرون. برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار: تقييم إحصائي وفيزيائي . Atmosphere 12، 1013–1029 (2021)).

وتضم دولة الإمارات العربية المتحدة اليوم أكثر من 95 محطة مترابطة للرصد الجوي، وشبكة رادار متكاملة، وأربع طائرات متخصصة لتنفيذ عمليات الاستمطار من طراز كينغ آير، وتتم تنفيذ عمليات الاستمطار في الدولة من قبل 9 طيارين متخصصين في هذا المجال، وطاقم علمي وفني متخصص في عمليات الرصد والاستمطار، الغالبية العظمى منهم إماراتيين.

واستناداً إلى الخبرات العملية والعلمية المتراكمة والإنجازات المتحققة من برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار، أنشأ المركز الوطني للأرصاد أول مصنع لإنتاج شعلات تلقيح السحب عالية الجودة في المنطقة والذي يحمل اسم "مصنع الإمارات لتحسين الطقس". وبقدرة إنتاجية تصل إلى 21,000 شعلة ملحية سنوياً، يستخدم المصنع مواداً صديقة للبيئة في إنتاج الشعلات والتي تشمل الأملاح الطبيعية مثل كلوريد البوتاسيوم وكلوريد الصوديوم.