قياس هطول الأمطار العالمي

يُعدّ مشروع قياس الهطول العالمي ( GPM ) مهمة فضائية مشتركة بين وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا ) ووكالة ناسا ، بالإضافة إلى وكالات فضاء دولية أخرى، لإجراء رصد متكرر (كل ساعتين إلى ثلاث ساعات) لهطول الأمطار على سطح الأرض من مدارها. وهو جزء من برنامج ناسا للبعثات النظامية للأرض، ويعمل مع كوكبة من الأقمار الصناعية لتوفير تغطية عالمية شاملة. يوفر المشروع خرائط عالمية للهطول لمساعدة الباحثين في تحسين التنبؤ بالظواهر المناخية المتطرفة، ودراسة المناخ العالمي، وتعزيز القدرات الحالية لاستخدام بيانات الأقمار الصناعية هذه بما يعود بالنفع على المجتمع. [ 1 ] يستند مشروع GPM إلى النجاحات الملحوظة لمهمة قياس هطول الأمطار الاستوائية (TRMM)، التي كانت أيضًا نشاطًا مشتركًا بين ناسا وجاكسا.

يُدار المشروع من قِبل مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، ويتألف من قمر صناعي أساسي لمرصد قياس هطول الأمطار العالمي (GPM)، مدعومًا بمجموعة من الأقمار الصناعية التابعة لوكالات ومهام أخرى. [ 2 ] يقيس القمر الصناعي الأساسي بنية أنماط هطول الأمطار على سطح الأرض ثنائية وثلاثية الأبعاد، ويوفر معيار معايرة جديدًا لبقية الأقمار الصناعية في المجموعة. تم تجميع القمر الصناعي الأساسي لمرصد قياس هطول الأمطار العالمي واختباره في مركز غودارد لرحلات الفضاء، ثم أُطلق من مركز تانيغاشيما الفضائي في اليابان على متن صاروخ H-IIA من إنتاج شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة . وقد تم الإطلاق في 28 فبراير 2014، الساعة 3:37 صباحًا بتوقيت اليابان، في المحاولة الأولى. [ 3 ] تتولى وكالات في الولايات المتحدة واليابان والهند وفرنسا (بالتعاون مع يومتسات ) تشغيل الأقمار الصناعية المتبقية في المجموعة لتحقيق أهداف خاصة بها، كما تُقدم بيانات لمرصد قياس هطول الأمطار العالمي بشكل تعاوني. [ 2 ] 

أهداف العلوم

لدى برنامج إدارة الأداء العالمي خمسة أهداف علمية واسعة النطاق: [ 4 ]

  • قياسات متقدمة لهطول الأمطار من الفضاء
  • تحسين المعرفة بأنظمة الهطول، وتقلبات دورة المياه، وتوافر المياه العذبة
  • تحسين نمذجة المناخ والتنبؤ به
  • تحسين التنبؤات الجوية وإعادة تحليل المناخ
  • تحسين النمذجة والتنبؤ الهيدرولوجي

الآلات الرئيسية

تصور لبيانات جهاز قياس هطول الأمطار العالمي (GPM) التي تم جمعها في 17 مارس 2014 خلال آخر عاصفة ثلجية كبيرة ضربت الساحل الشرقي للولايات المتحدة في شتاء 2013-2014.
مرصد GPM الأساسي في غرفة الاختبار الكهرومغناطيسي في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في مارس 2013. القرص الفضي والأسطوانة (في الوسط) هما جهاز التصوير بالميكروويف GPM، والكتلة الكبيرة الموجودة على القاعدة هي رادار هطول الأمطار ثنائي التردد.

رادار هطول الأمطار ثنائي التردد (DPR)

الرادار الرقمي ذو النطاق الترددي (DPR) هو رادار فضائي يوفر خرائط ثلاثية الأبعاد لبنية العواصف على امتداد نطاقه، بما في ذلك شدة هطول الأمطار والثلوج على السطح. يعمل الرادار الرقمي ذو النطاق الترددي بترددين، مما يسمح للباحثين بتقدير أحجام جزيئات الهطول ورصد نطاق أوسع من معدلات الهطول. يغطي رادار النطاق الترددي Ku، المشابه لرادار PR الموجود على متن القمر الصناعي TRMM،  نطاقًا يبلغ 245 كيلومترًا (152 ميلًا). ويغطي رادار النطاق الترددي Ka، الموجود داخل هذا النطاق،  نطاقًا يبلغ 120 كيلومترًا (74.5 ميلًا). [ 5 ] تُرسل البيانات من الرادار الرقمي ذو النطاق الترددي إلى الأرض عبر وصلة وصول واحدة مع أقمار TDRSS الصناعية. [ 6 ]

جهاز التصوير بالميكروويف GPM (GMI)

جهاز GMI هو مستشعر سلبي يرصد طاقة الموجات الميكروية المنبعثة من الأرض والغلاف الجوي عبر 13 قناة تردد/استقطاب مختلفة. تتيح هذه البيانات رسم خرائط كمية لهطول الأمطار على امتداد عرضه 885  كيلومترًا (550 ميلًا). يواصل هذا الجهاز إرث عمليات رصد الموجات الميكروية التي قامت بها مهمة TRMM، مع إضافة أربع قنوات إضافية، ودقة أفضل، ومعايرة أكثر موثوقية. [ 5 ] تُرسل بيانات GMI باستمرار إلى الأرض عبر وصلة متعددة الوصول مع أقمار TDRSS الصناعية. [ 6 ]

مجموعات بيانات الهطول

يُنتج مشروع قياس هطول الأمطار العالمي (GPM) ويوزع مجموعة واسعة من منتجات بيانات هطول الأمطار. تتم معالجة البيانات في نظام معالجة هطول الأمطار (PPS) بمركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، وكذلك في منشأة جاكسا في اليابان. تُقدم البيانات على مستويات متعددة من المعالجة، بدءًا من قياسات الأقمار الصناعية الخام وصولًا إلى خرائط هطول الأمطار العالمية المُقدّرة باستخدام مزيج من جميع أرصاد الكوكبة وبيانات الأرصاد الجوية الأخرى. جميع بيانات المهمة متاحة مجانًا للجمهور على مواقع ناسا الإلكترونية. [ 7 ] تتوفر بيانات هطول الأمطار بتنسيقات ودقة مكانية وزمنية ومستويات معالجة متنوعة، ويمكن الوصول إليها عبر صفحة "الوصول إلى البيانات" الخاصة بمهام قياس هطول الأمطار. [ 8 ] تم توفير العديد من أدوات عرض البيانات وتحليلها لتسهيل الوصول إليها لمجتمعات العلوم والتطبيقات، بما في ذلك أداة تحليل بيانات علوم الأرض جيوفاني (Giovanni) التي تعمل داخل المتصفح، [ 9 ] وواجهة برمجة تطبيقات الويب (API)، [ 10 ] وعارض ثلاثي الأبعاد لهطول الأمطار العالمي شبه الفوري. [ 11 ]

نموذج بالحجم الكامل لحزمة الأسلاك الخاصة بالمركبة الفضائية الأساسية GPM المستخدمة لتجميع حزمة الأسلاك داخل الغرفة الصوتية في مركز غودارد لرحلات الفضاء (GSFC) .

وسائل التواصل الاجتماعي والتوعية

يُظهر هذا الرسم المتحرك عملية جمع بيانات GPM الأولى في 10 مارس فوق عاصفة في المحيط الهادئ شرق اليابان.

إضافةً إلى إدارة حسابات التواصل الاجتماعي [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ومدونة "الطريق إلى الإطلاق" الخاصة بمشروع قياس هطول الأمطار العالمي (GPM)، طورت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA ) ووكالة ناسا العديد من الأنشطة التوعوية الخاصة بهذه المهمة قبل الإطلاق، والتي أتاحت للجمهور المشاركة فيها. بعد الإطلاق، نُشرت سلسلة من المقالات [ 15 ] ومقاطع الفيديو [ 16 ] لتسليط الضوء على مختلف الأهداف والاكتشافات العلمية للمهمة، كما تُدار مدونة "الطقس القاسي" لتوفير تحديثات آنية حول أحدث أحداث هطول الأمطار الغزيرة والكوارث الطبيعية التي تحدث حول العالم. ويُدار أيضًا موقع إلكتروني تعليمي حول هطول الأمطار [ 17 ] لتزويد المعلمين والطلاب بخطط دروس ورسوم متحركة وموارد أخرى لتدريس دورة الماء وعلوم الأرض ومهمة مشروع قياس هطول الأمطار العالمي (GPM).

الشخصية الرئيسية، موهان بهارجاف ( شاروخان )، في الفيلم الهندي " سواديش: نحن الشعب" (2004)، هو مدير مشروع في مشروع "مراقبة الأرض العالمية" التابع لوكالة ناسا. يبدأ الفيلم بمؤتمر صحفي حول مشروع "مراقبة الأرض العالمية" وإطلاقه المرتقب. يناقش بهارجاف أهمية المشروع وتأثيره الإيجابي على الأرض. [ 31 ] في الفيلم، يتم إطلاق قمر "مراقبة الأرض العالمية" بواسطة مكوك الفضاء . [ 32 ]

تم إنتاج فيلم أنمي قصير مدته 6 دقائق بعنوان Dual frequency Precipitation Radar Special Movie بواسطة JAXA و White Fox في عام 2013. [ 33 ]

مراجع

  1. "مهمة قياس الهطول العالمي" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 فبراير 2014 .
  2. 1 2 "شركاء كوكبة" . ناسا . تم الاسترجاع في 19-02-2014 .
  3. "معلومات إطلاق GPM" . ناسا. 22 يناير 2014. مؤرشف من الأصل في 2 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 19 فبراير 2014 .
  4. "الأهداف العلمية". مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. تاريخ الاسترجاع: 8 مارس 2018.
  5. 1 2 "مركبة وأجهزة قياس التسارع العالمي" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 فبراير 2014 .
  6. 1 2 "المرصد الأساسي لمهمة قياس هطول الأمطار العالمية" . مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. تاريخ الاسترجاع: 6 مارس 2018.
  7. "شرح منتجات البيانات" . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-02-2014 .
  8. "الوصول إلى البيانات | مهمات قياس الهطول" . pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2017 .
  9. "جيوفاني" . giovanni.gsfc.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2017 .
  10. "عارض بيانات الهطول وتطبيقاته | مهمات قياس الهطول" . pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2017 .
  11. "عارض الهطول العالمي | مهمات قياس الهطول" . pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2017 .
  12. "مهمات GPM وTRMM (NASA_Rain) على تويتر" . Twitter.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  13. "مهمات قياس الهطول" . فيسبوك. 22-02-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-02-2014 .
  14. "ناسا غودارد" . يوتيوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-02-2014 .
  15. "أرشيف المقالات المميزة | مهمات قياس الهطول" . pmm.nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-10-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-01-2017 .
  16. "معرض: قياس هطول الأمطار العالمي" . svs.gsfc.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2017 .
  17. "التثقيف بشأن الهطول" . pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2017 .
  18. "شراكة مثمرة: كواليس مهمات جاكسا وناسا | ناسا" . Nasa.gov. ١٢ أبريل ٢٠١٣. مؤرشف من الأصل في ٢٢ مايو ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ٢٦ فبراير ٢٠١٤ .
  19. "@NASASocial/JAXA/NASA Cherry Blossoms on Twitter" . Twitter.com. 2013-04-12 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-02-26 .
  20. "ناسا وجاكسا تستضيفان فعالية 'ناسا سوشيال' - مجموعة صور على فليكر" . Flickr.com. ١٢ أبريل ٢٠١٣. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٦ فبراير ٢٠١٤ .
  21. "مناقشة أزهار الكرز والشراكات في الفضاء على قناة ناسا الاجتماعية" . يوتيوب. ١٢ أبريل ٢٠١٣. مؤرشف من الأصل في ٢١ ديسمبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٦ فبراير ٢٠١٤ .
  22. "فتح باب اعتماد وسائل التواصل الاجتماعي ليوم الإعلام الخاص ببرنامج إدارة بيانات الأقمار الصناعية | ناسا" . Nasa.gov. 11 سبتمبر 2013. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 مارس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  23. "GPM NASA Social at Goddard – a set on Flickr" . Flickr.com. 15 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  24. "يوم الإعلام لـ @NASASocial/GPM على تويتر" . Twitter.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  25. "الفائزون في مسابقة صور الطقس القاسي | مهمات قياس الهطول" . Pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  26. "الفائزون في مسابقة الصور "دعها تمطر ثلجًا" التابعة لبرنامج قياس الهطول العالمي | مهمات قياس الهطول" . Pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  27. مسابقة "وجهات نظر فريدة" التابعة لبرنامج قياس هطول الأمطار العالمي | مهمات قياس هطول الأمطار . Pmm.nasa.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2014 .
  28. "الفائزون بجائزة "وجهات نظر فريدة" من برنامج قياس أداء الأرض" . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 فبراير 2014 .
  29. تحدي أنمي GPM. " | تعليم الهطول" . Pmm.nasa.gov . تم الاسترجاع في 26-02-2014 .
  30. "الفائزون في تحدي GPM للأنمي | تعليم الهطول" . Pmm.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-02-2014 .
  31. أفضل 10 أفلام بوليوودية في العقد (موقع Rediff.com، تم الاطلاع عليه في 1 مارس 2014)
  32. جواريكار يصور فيلم سواديس في وكالة ناسا ، 8 يونيو 2004، تايمز أوف إنديا
  33. ^ فيلم خاص لرادار هطول الأمطار ثنائي التردد DPR / DPR ス ペ シ ャ ル ム ー ビ، Sky-Animes