عبدالله الشحي
21-12-2010, 04:10 PM
مصادر الخطأ الدارجة في رصد العناصر المناخية في محطات الرصد الجوي الأسباب والحلول
من المعلوم أن المنتج الأساسي لدائرة الأرصاد الجوية - بالإضافة الى نشرة التنبؤات الجوية- هو المعلومة المناخية المرصودة التي يستفاد منها في التنبؤات الجوية وغيرها، وتدخل السجلات المناخية المحوسبة ليصار الى معالجتها واستخراج معدلات طويلة أو قصيرة الأمد لها، أو استخراج نتائج اخرى تعتمد على العناصر المناخية المختلفة ، وتحفظ هذه السجلات المناخية لتكون مرجعاً وطنياً موثوقاً للدارسين والباحثين والقطاعات الأخرى المعنية بمعلومة الأرصاد الجوية ؛ ولذلك فمن باب أولى أن يكون محور اهتمام دائرة الأرصاد الجوية هو تلك المعلومة المرصودة من حيث الحرص على استمرار تزويدها من محطات الرصد المختلفة المنتشرة عبر الوطن دون انقطاع من ناحية ، ومن حيث دقتها وتمثيلها للواقع دون زيادة او نقصان من ناحية اخرى.
وهذه الدراسة المتواضعة هي محاولة للوقوف على مصادر الخطأ في المعلومات المناخية المرصودة، حيث قمت بعرض أسباب الخلل في دقة كل عنصر مناخي مرصود على حده، مع تقديم مقترحات لحلول ممكنة لتلافي- أو تقليل - الأسباب التي تزيد من نسبة الخطأ الحاصل في رصد ذلك العنصر، وفي نهاية الدراسة عرضت سلسلة أسباب عامة للخطأ في كافة العناصر الجوية المرصودة -أي غير مرتبطة بعنصر بعينه- مع توصيات عامة لتحسين دقة العمل ابتداءً من رصد العناصر المناخية وحتى حفظها في السجلات الحاسوبية في دائرة الأرصاد الجوية. مع التأكيد على أن هذه الدراسة هي مجرد وجهة نظر شخصية قابلة للنقض والتعديل، كما أرجو أن لا تعتبر تدخلاً في إختصاص الغير. آملاً من الله العلي القدير أن تتحقق الفائدة المرجوة من هذا البحث؛ وذلك من أجل الوصول الى سجلات مناخية وطنية دقيقة ومفيدة لكافة القطاعات المعنية بالمعلومة المناخية، ولتبقى سجلاً تاريخياً حقيقياً للأجيال القادمة، والله ولي التوفيق .
أولاً- موازين الحرارة :
1- ميزان الحرارة الصغرى (minimum temp.)
ومصادر الخطأ يمكن حصرها بما يلي:
عدم الدقة في ميزان الحرارة الصغرى نفسه بسبب التقادم أو تكون فقاقيع في عمود الكحول داخله او أن يكون الميزان يعطي فروقات ثابتة في درجة الحرارة عند مقارنته مع الميزان الجاف العادي أو غيره.
عدم عمل تهيئة للميزان (setting) بشكل صحيح وفي الوقت المطلوب (18.00GMT) ، او السهو عن ذلك بحيث يستمر في أخذ نفس القراءة لليوم السابق.
3- تحرك المؤشر داخل الميزان بسبب الإهتزاز الناشىء عن: -حركة الراصد أثناء صعوده السلم المعدني المؤدي الى الكشك الخشبي . -أو فتح باب الكشك. - أو أثناء قيام الراصد بأي عمل آخر كتشغيل مروحة الميزان المبلل أو تبديل الخرائط أو غيرها.
أحد مصادر الخطأ المهمة خاصة في فصل الشتاء هو احتمال حصول أقصى هبوط في درجة الحرارة في وقت آخر غير الفترة الصباحية المعتادة بعد شروق الشمس بقليل، كأن يحصل الإنخفاض الأدنى في درجة الحرارة - على سبيل المثال- قبل منتصف الليل بقليل بالتوقيت المحلي، وهنا سيحصل التباس، حيث سيقوم الراصد بتسجيل هذه الحرارة الصغرى على أنها لليوم التالي مع انها حصلت قبل نهاية ذلك اليوم، طبعاً هذا في حالة أن الحرارة لم تواصل هبوطها بعد منتصف الليل وحتى موعد ارسال قراءة ميزان الصغرى على ال 06 بالتوقيت العالمي، أما في حالة استمرارهبوط درجة الحرارة فسيسجل الراصد الحرارة الأدنى لليوم التالي وتكون قراءته صحيحة هنا لليوم التالي، أما اذا رجعنا لليوم السابق فستكون الحرارة الصغرى المسجلة والمرسلة متناقضة مع كون نفس الراصد قد سجل قراءات للميزان الجاف في الفترة قبل منتصف الليل أقل من قراءة ميزان الصغرى المسجلة صباحاً، ويبدو أن الكثير من الراصدين الجويين يعتقدوا أن الحرارة الصغرى التي ارسلت مشفرة سينوبتيكياً هي الحرارة الأدنى لذلك اليوم، لذلك يقوموا بتدوينها على التقرير الشهري ( أو العشري الزراعي) على هذا الأساس دون الإنتباه إلى احتمال أن تكون الحرارة قد انخفضت أقل من min المرسلة خلال بقية ذلك اليوم. وبما أنه من المتعارف عليه أن اليوم التقويمي يبدأ عند الساعة 00.00 بالتوقيت المحلي؛ فإنه يحصل إرباك متكرر عند تدقيق أرقام الحرارة الدنيا المسجلة قبل إدخالها في السجلات المناخية المعتمدة في الدائرة، بحيث يضطر المدقق في أحيان كثيرة لشطب قراءة الراصد المسجلة والإستيعاض عن ذلك بتقديرها من خلال خط سير السلوك الحراري الظاهر على خرائط الحرارة (thermograph) ، بحيث يختار أقل حرارة سجلها الجهاز قبل منتصف الليل بالتوقيت المحلي، وهذه الحالة تتكرر باستمرار وبمعدل من5 الى7 مرات شهرياً في أشهر الشتاء.
ولتلافي الأخطاء وزيادة الدقة في رصد هذا العنصر فإنني أقترح ما يلي:
1-إعتبار بداية "اليوم المناخي" هو الساعة (06.00GMT) صباحاً حتى تصبح قراءات الحرارة الصغرى منسجمة مع رصدات عناصر اخرى تؤخذ بطبيعة الحال على ال06 مثل مجموع المطر لأربعة وعشرون ساعة، عداد الريح، التبخر...، وبذلك نتخلص من الإرباك الحاصل في تسجيل الحرارة الصغرى وفيما اذا كانت لليوم الحالي أم لليوم السابق كما ذكرنا آنفاً، وهذا يتطلب تعديل دفاتر الnotebook والتقارير الشهرية والعشرية لتبدأ الدفاتر من 06.00 بدل 00.00 وتنتهي بـ 03.00 بدل 21.00، ولتبدأ التقارير الشهرية والعشرية من 06.00 وتنتهي بـ 18.00 . أما خرائط الحرارة والرطوبة فهما بطبيعة الحال تبدآن من 06 وتنتهيان عند 06.00 .
2- التشديد على ضرورة قيام الراصد المناوب بأخذ قراءات ميزان الحرارة الصغرى على أوقات النشرات الرئيسية والفرعية إبتداءاً من 21.00 وحتى 06.00 صباحاً، وتسجيلها في الخانة المخصصة لها في دفاتر الnotebook ، وذلك بهدف تسهيل مهمة المدقق في كشف الخطأ أو عدم الدقة الناجم عن السهو الإنساني أو الناجم عن خلل في ميزان الصغرى أو ميزان الحرارة الجاف العادي.
3- فحص ميزان الحرارة الصغرى بشكل دوري للتأكد من صلاحيته وانسجامه مع قراءات الميزان الجاف، حيث يتم عمل رج للميزان إذا لوحظ وجود فقاقيع حتى يتم التخلص منها والتأكد أن عمود الكحول داخل الميزان متصل وغير متقطع.
4-الحرص على عدم إحداث اهتزازات أثناء الصعود إلى الكشك الخشبي أو أثناء القيام بأي عمل داخل الكشك كتشغيل المروحة أو غيرها ، كما ينصح بأخذ قراءة ميزان الصغرى أولاً وقبل القيام بأي عمل آخر داخل الكشك الخشبي لضمان عدم تغير قراءته بسبب الإهتزازات.
2 -ميزان الحرارة العظمى (max. temp.)
ومصادر الخطأ يمكن حصرها بما يلي:
1-عدم الدقة في ميزان الحرارة العظمى نفسه بسبب التقادم أو تكون فقاقيع في عمود الزئبق داخله او غيره.
2- عدم عمل تهيئة للميزان (setting) بشكل صحيح وفي الوقت المطلوب (06.00GMT) ، او السهو عن ذلك بحيث يستمر في أخذ نفس القراءة لليوم السابق
3-مشاكل مشابهة لحالة النقطة 3 في ميزان الصغرى ولكن بتكرار أقل، حيث يتم إرسال أعلى قراءة مسجلة لميزان العظمى لغاية الساعة (18.00 GMT) كأعلى قراءة حرارة مسجلة لذلك اليوم، وتدخل السجلات المناخية كذلك. وأحد الأخطاء التي تقع أحيانا ًعندما يحصل أقصى ارتفاع في درجة الحرارة ليوم ما في وقت آخر بعد ال (18.00) وقبل منتصف الليل بقليل، بحيث تسجل حرارة أعلى من الحرارة المسجلة لغاية ال(18.00) التي سجلت واعتمدت كأعلى حرارة لذلك اليوم.
ولتقليل الأخطاء وزيادة الدقة في رصد هذا العنصر فإنني أقترح نفس البنود الخاصة بميزان الحرارة الصغرى نظراً لتشابه الحالتين تقريباً، مع ضرورة انتباه الراصد أن الحرارة العظمى لم ترتفع بعد نشرة ال(18.00) أكثر من المسجلة.
3-ميزان الحرارة السطحية (Grass min.)
ومصادر عدم الدقة في قراءات ميزان الحرارة السطحية هي نفسها تقريباً لميزان الحرارة الصغرى، حيث من الممكن الإضافة على النقطة الثالثة أنه قد يحصل أقصى نزول للحرارة السطحية قبل منتصف الليل لذلك اليوم وليس قريباً من 06 ، وهنا سيقوم الراصد بتسجيل الحرارة السطحية الأقل والتي حصلت قبل منتصف الليل الفائت على أنها الحرارة السطحية الصغرى لليوم التالي، وليس لليوم السابق الذي يكون قد سجل حرارته السطحية الدنيا وأرسلها مشفرة منذ الصباح. وتجدر الأشارة أيضاً أنه من الصعب تصحيح الخطأ في ميزان الحرارة الدنيا نظراً لعدم وجود أجهزة ثيرموغراف خاصة بالحرارة السطحية ليتم المقارنة بها، وتصحيح الخطأ الحاصل، ويجدر التذكير أيضاً أنه عند تثبيت ميزان الحرارة السطحية - بعد تهيئته- على الشوكتين الخشبيتين يجب مراعاة أن يكون ملامساً لقمم الوريقات العشبية الموجودة بالمنطقة، وأن يكون مائلاً قليلاً نحو مستودعه، وأن لا يكون المستودع ملامساً لأي من الشوكتين الخشبيتين. كذلك ينبغي الإشارة أنه في وقت هطول الثلج وتراكمه يجب الحرص على عدم انطمار الميزان بالثلج، وأن يتم رفعه بالسرعة الممكنة فوق مستوى سطح الثلج بحيث يكون قريباً منه ولكن غير ملامس له.
ولتقليل الخطأ الحاصل هنا، فإنني أقترح نفس التوصيات الخاصة بميزان الحرارة الصغرى، بالإضافة إلى إجراء آخر إذا أردنا الحصول على قراءات أكثر دقة وثقة - وإن كان مكلفاً بعض الشيء_ وهو وضع جهاز حرارة مسجل (ثيرموغراف) بجانب ميزان الحرارة السطحية ليعطينا القدرة على تصحيح الخطأ في قراءاته بشكل أكثر دقة بتتبع سلوك الحرارة على الخارطة خلال فترة وجود الميزان في مكانه المعد.
4-ميزان الحرارة الجاف (air temp.)
وتنحصر أسباب عدم الدقة في قراءات الميزان الجاف في عدم دقة الميزان نفسه، أو خطأ في القراءة من الراصد نفسه، أو بسبب عدم قيام الراصد بأخذ القراءة أصلاً أحياناً بحيث يلجألتقديرها بناءً على خبراته الذاتية. ولتقليل الخطأ في رصد حرارة الميزان الجاف ( حرارة الهواء) أقترح ما يلي:
1- فحص ميزان الحرارة الجاف باستمرار للتأكد من صلاحيته. ومقارنة قراءاته مع قراءات ميزان آخر يكون متوفراً في المحطة للإحتياط.
2- ضرورة وضع إشارة الوقت (time mark) على خارطة الحرارة وفي نفس الموعد المحدد لأخذ قراءة الميزان الجاف ( أي في اوقات النشرات الرئيسية والفرعية) لتسهيل تدقيق قراءة الراصد.
مقارنة قراءات الميزان الجاف مع جهاز الثيرموغراف للتأكد من صلاحية كليهما.
4-عند أخذ القراءة ينبغي الحرص أن تكون عين الراصد موازية لأعلى نقطة وصل إليها السائل الزئبقي في الميزان.
- وأخيراً فلا بد من عمل دراسة دقيقة حول مدى تأثير الشبك الموضوع فوق حوض التبخر على كمية التبخر الحاصلة منه، إذ أن النتائج الأولية التي حصلت عليها شخصياً تؤكد أن وجود الشبك يقلل من كمية التبخر اليومية من حوض التبخر.
ومن المهم الإشارة أن عدداً كبيراً من الراصدين _ومنهم مسؤولوا محطات- عندما يطرحون الفرق بين قراءتي الh.g لليوم السابق واللاحق لا يميزون بين ما إذا كان الفرق ناتجاً عن ارتفاع أو انخفاض في مستوى الماء فيأخذون ما يسمى رياضياً "بالقيمة المطلقة" لناتج طرح القراءتين، أي لا يفرقون بين كون النتيجة سالبة أو موجبة، فكلا النتيجتين موجبة بالنسبة لهم وتسجل على التقرير الشهري كما هي بصرف النظر عن الإشارة، ولدي الكثير من الشواهد المتكررة التي تؤكد صحة ما ذكرت. ولتوضيح هذه الفكرة أسوق المثال التالي:
في يوم غير ممطر عادي كانت قراءة ال H.g = 80.0 وكانت في اليوم السابق = 83.5 فيكون مقدار التبخر من الحوض يساوي ناتج طرح 80.0 من 83.5 أي 3.5 ملم وهنا لا يوجد مشكلة في القراءة. ولكن لنفرض أنه في يوم ممطر كانت القراءة تساوي 80.0 وكانت قراءة اليوم السابق 78.0
ولنفرض أن مقدار المطر الهاطل كان 4.5 ملم ، فيكون الفرق في قراءة ال H.g يساوي ناتج طرح 80.0 من 78.0 أي -2.0ملم (قيمة سالبة) ويكون مقدار التبخر من الحوض مساوياً لحاصل جمع كمية المطر الهاطل مع القيمة الناتجة من طرح قراءتي ال H.g أي أن التبخر = 4.5 + (-2.0) = 2.5ملم .
مثال آخر لخطأ يتكرر باستمرار:
قراءة اليوم السابق= 75.0
قراءة اليوم الحالي= 83.0
المطر الهاطل = 4.5 ملم
وهنا نلاحظ حصول ارتفاع في مستوى ماء الحوض بسبب المطر الهاطل، والفرق بين القراءتين يساوي :
75.0-83.0 = -8.0 (قيمة سالبة)
فإذا جمعنا هذا الرقم الناتج مع كمية المطر الهاطل فييصبح مقدار التبخر الحاصل يساوي:
4.5 + (-8.0) = -3.5 ملم ( قيمة سالبة للتبخر) . وهذا طبعاً نتيجة خاطئة مئة بالمئة، إذ لا يمكن أن يكون التبخر سالباً بالقيمة. ولا بد أن هناك خطأً ما إما في قراءات ال Hg أو في كمية المطر الهاطلة ، والمألوف في هذه الحالة أن يقوم الراصد بتسجيل هذا الرقم الناتج بقيمته المطلقة أي موجب 3.5 ملم وهو مطمئن أن رقمه صحيح ولا يشوبه شائبة !! إذ لا فرق عنده بين السالب والموجب، وهذا خطأ متكرر يقع فيه الكثير من الراصدين بل ومسؤولي المحطات أنفسهم لذا فلا بد من دورة تدريبية قصيرة للسادة الراصدين لتعريفهم بمفهوم التبخر، وماذا يعني كل من الأرتفاع أو الإنخفاض في مستوى الماء في الحوض، وكيفية جمع الأرقام السالبة مع الموجبة بطريقة رياضية صحيحة، وكيفية إحتساب التبخر في الأيام الممطرة بطريقة صحيحة.
سادساً- السطوع الشمسي:
والأخطاء في هذا العنصر محدودة وسهلة التصحيح _إلا في حالات معينة- نظراً لإمكانية إعادة احتساب فترة السطوع الشمسي من الكروت الخاصة بذلك، إلا أن هناك مصادر للخطأ يمكن إجمالها بما يلي:
نسيان استبدال كرت السطوع الشمسي في الموعد المحدد مساء كل يوم (حالات قليلة).
نسيان كتابة اليوم والتاريخ على الكرت أو كتابة تاريخ خاطىء أو عدم وضوح الكتابة مما يسبب إرباكاً في تحديد اليوم الذي يمثله الكرت.
تركيب خاطىء لكرت الشمس على الجهاز مما يجعل بؤرة ضوء الشمس تقع خارج منطقة الكرت، وبالتالي لا يحصل الحرق الذي يدل على ساعات سطوع الشمس.
تركيب كرت شمس غير ملائم للفترة من السنة، إذ أن لكل فترة شكل محدد من كروت الشمس .
إهمال تنظيف الكرة الزجاجية، وتراكم الغبار والأوساخ عليها مما يؤدي الى عدم الحرق بشكل فعال أو الى تقطيع في الحرق على الكرت بسبب حجب بؤرة الأشعة الشمسية عن جزء من الكرت لوجود بقع من الأوساخ (قد تكون زرق طيور) على سطح الكرة.
خطأ في تقدير ساعات السطوع الشمسي من الكرت، وغالباً ما يكون الرقم الذي بعطيه الراصد أقل من الواقع بسبب إغفاله احتساب بعض الحروق الباهتة الناجمة عن أشعة شمس ضعيفة في أحيان كثيرة.
وللتقليل من هذه الأخطاء فإنني أقترح ما يلي:
1- الحرص على إستبدال كرت الشمس يومياً في الموعد المحدد بعد غياب الشمس كل يوم والإنتباه أن الكرت المركب يلائم الفترة الحالية، كما بنبغي الحرص على تسجيل اليوم والتاريخ وإسم المحطة على الكرت.
2- الحرص على نظافة الكرة الزجاجية بشكل تام وخلو سطحها من الأتربة والأوساخ التي تحول دون _ أو تضعف_ وصول أشعة الشمس إلى الكرت.
3-الحرص على تركيب كرت الشمس في مجراه المخصص تحت الكرة الزجاجية والتأكد من ذلك لضمان وقوع بؤرة أشعة الشمس المارة من خلال الكرة على الخط الطولي الذي يتوسط الكرت.
4-عند احتساب ساعات السطوع الشمسي من الكرت، ينبغي ملاحظة واحتساب أي حرق ولو كان باهتاًً على الكرت لأنه يدل على حدوث سطوع شمسي وإن كان ضعيفاً في تلك الفترة.
سابعاً - عداد الريح : (anemometer)
وهو الجهاز الذي يعطي المسافة التي قطعتها الرياح في وقت محدد، وهي عادة تحسب بأخذ قراءة اليوم الحالي مطروحاً منها قراءة اليوم السابق لتكون النتيجة المسافة التي قطعها الريح ( بالكيلومترات وأجزاؤها) خلال ال (24) ساعة الماضية. ومصادر الخطأ الحاصلة يمكن حصرها بما يلي:
1- عطل في عداد الريح أو عدم دقة بسبب التقادم أو تراكم الأتربة والصدأ وغيرها .
وجود حاجز طبيعي أو صناعي ( كالأشجار والأبنية مثلاً) قريب من عداد الريح ويحول دون وصول الرياح بسرعتها الطبيعية الى عداد الريح .
خطأفي تسجيل قراءة عداد الريح سواءً لليوم السابق أو الحالي مما يؤدي إلى خطأ في نتيجة قراءة عداد الريح المحسوبة لذلك اليوم.
ولتقليل أسباب الخطأ في رصد هذا العنصر فإنني أقترح مايلي :
1- عمل فحص دوري لعداد الريح للتأكد من صلاحيته ودقته، ويمكن أخذ مؤشر على صلاحية عداد الريح من خلال مقارنة قراءاته ومدى انسجامها مع سرعة الريح المعطاة بواسطة جهاز الداينز.
2- عدم السماح بإقامة أي نوع من الحواجز الطبيعية أو الصناعية في المنطقة القريبة من حديقة الرصد، وبمسافة لا تقل 3-4 أمثال طول الحاجز سواءً أكان شجراً أو بنايات أو غيرها. هذا مع الإشارة أن بعض المصادر ترى أن سرعة الريح تنخفض بنسبة 13-18 % على بعد خمسة أمثال ارتفاع المصد ( الأشجار)، وبنسبة 6-13% على بعد عشرة أمثال ارتفاع المصد، وتزيد هذه النسبة كثيراً إذا كان الحاجز أكثر كثافةً (كالأبنية أو الأشجار المتراصة بأكثر من صف) . ( مجلة المهندس الزراعي عدد(77)، م. عبد المعطي محمد التلاوي )
3-ضرورة الحرص على أخذ قراءات عداد الريح في صباح كل يوم (06GMT) بشكل دقيق وحساب المسافة المقطوعة للرياح (wind run) مباشرةً لكل يوم بعد أخذ القراءة حتى يمكن التنبه _ من طبيعة الرقم الناتج - إذا كان مقنعاً أم لا، ليصار إلى مراجعة قراءة العداد مرة اخرى للتأكد من صحته قبل مرور فترة طويلة من الزمن.
ثامناً- الضغط الجوي: (barometer)
ويمكن حصر مصادر الخطأ بما يلي:
قراءة خاطئة للضغط الجوي بواسطة الباروميتر، حيث من المفترض أن تكون عين الراصد موازية لأعلى نقطة زصل اليها تحدب السائل الزئبقي، على أن يسبق ذلك ضرب العمود المدرج بشكل طفيف بإصبع اليد قبل أخذ القراءة.
2- إن وجود مصدر حراري كالمفئة أو الرادييتر بالقرب من الباروميتريؤدي إلى حدوث خطأ في قراءته.
3-أيضاً تكون فراغات في عمود الزئبق أو شوائب أو أكسدة جميعها تؤدي إلى عدم دقة الباروميتر .
4-كذلك وجود خلل في ميزان الحرارة المتصل بالباروميتر (attached thermometer) يسبب خطأ في حساب الضغط الجوي على مستوى المحطة (cistern level) والضغط الجوي المعدل لمستوى سطح البحر.
5-وبما أن الضغط الجوي المعدل لمستوى سطح البحر (M.S.L) يعتمد حسابه على معدل درجتي الحرارة وقت النشرة وقبل 12 ساعة من وقتها، فإن عدم الدقة في تسجيل هاتين الدرجتين سيؤدي إلى خطأ في حساب الضغط الجوي المعدل لمستوى سطح البحر.
تاسعاً - الظواهر الجوية مثل الحالة الجوية ومدى الرؤية الأفقية وكميات الغيوم وأنواعها وارتفاعاتها :
وقياس هذه الظواهر يعتمد على دقة ملاحظة الراصد وخبرته بالإضافة إلى أمانته المهنية، ويلاحظ أن بعض الراصدين لا يتوخون الدقة في تسجيل هذه الظواهر -خاصة في الصيف- لإعتقادهم بعدم أهميتها مع أنه من المهم تسجيلها بدقة كونها ستدخل في سجلات مناخية محفوظة ودائمة وتشكل مرجعاً للباحثين والدارسين كما أنها تفيد في التنبؤات الجوية.
مصادر خطأ عامة اضافية في رصد وحفظ المعلومات المناخية :
1- أثناء عملية النقل من دفتر الnote book إلى التقرير الشهري أو العشري، حيث يلاحظ أحياناً عدم تطابق بين ما هو موجود على الدفتر وما هو موجود على التقرير الشهري أو العشري، ومع أن هذا النوع من الخطأ هو من الأخطاء القابلة للكشف بسهولة نظراً لتوفر مصدر المعلومة الأصلي وهو دفتر الnote book ، إلا أنه من الأفضل أن يتحرى الراصد المكلف بتعبئة التقرير الشهري أو العشري الدقة في النقل، وأن يعمد إلى مراجعة سريعة للأرقام المسجلة بعد الإنتهاء من تدوينها مستعيناً بزميل آخر ليقوم بسرد تلك الأرقام عليه من الدفتر على أن يقوم هو بالتأكد من مطابقتها للمدون في التقرير.
2-من المصادر الأخرى للخطأ تسهيل _ أو التغاضي عن_ عملية الغش في رصد المعلومات المناخية في المحطات، وذلك بأن يسمح الموظف المناوب لاستلام النشرات في قسم الراصدين في المركز الوطني للتنبؤات لراصد جوي من إحدى المحطات بأن يملي عليه نشرة للفترة القادمة - كأن تكون الساعة الآن 15.00 عالمي ويعطيه نشرة ال18.00 عالمي مقدماً- وذلك إما تساهلاً مع ذلك الراصد أو استهتاراً أو لامبالاةً بقيمة المعلومة التي يجب أن تؤخذ في موعدها المحدد، أو ربما رغبةً من الموظف المستقبل للنشرات بأن يريح نفسه من عناء استقبال نشرات جديدة بعد 3 ساعات، إما لرغبته في النوم الطويل دون إزعاج من رنين الهاتف أو لأسباب اخرى . وكما هو معلوم فإن هذه النشرة تكون تنبؤية وليست حقيقية وبالتالي فهي قابلة للخطأ والصواب.
كما أن هناك نوع آخر من تسهيل الغش يتمثل في السماح لراصد ما من محطة ما بإملاء نشرة سابقة فاته إرسالها بسبب تغيبه عن محطته أو استغراقه في النوم في وقت تلك النشرة، وهذه النشرة تكون بالضرورة تقديرية وليست حقيقية.
3- هناك مصدر آخر للخطأ يتمثل في الخطأ أو السهو الإنساني خلال عملية إدخال المعلومات المناخية على الحاسوب، كأن يقوم مدخل البيانات سهواً بإدخال معلومات يوم لليوم الذي يليه وبالتالي يصبح كل ما يدخل بعده خطأً لنهاية الشهر، أو أن ينسى إدخال بعض المعلومات التي لا تتكرر كل يوم كالأمطار مثلاً وبالتالي تحفظ كمية الأمطار على أنها صفر، أو أن يدخل معلومة مناخية مكان معلومة مناخية اخرى، أو خطأ محدود في إدخال رقم معين كأن ينسى وضع الفاصلة العشرية فيسجل مثلاً 25 بدل 2.5 . وكل هذه الأخطاء تؤثر في دقة المعلومات المناخية والمعدلات الشهرية أو المعدلات طويلة المدى.
ولتلافي هذه الأخطاء لا بد من آلية فعالة للتدقيق بعد الإدخال، وتجدر الإشارة أن مصممي البرامج المستخدمة في حفظ ومعالجة المعلومات المناخية سواءً في الأرصاد التطبيقية أو الأرصاد الزراعية قد وضعوا تحذيرات معينة تظهر اوتوماتيكياً على شكل رسالة على شاشة الحاسوب عند حصول إدخال خاطىء - بناءً على مقاييس البرنامج- لمعظم العناصر المناخية المدخلة، إلا أن هذه الطريقة المبرمجة لكشف الخطأ في الإدخال لا يمكن أن تشمل جميع حالات الخطأ، وبالتالي فلا بد من آلية للتدقيق اليدوي بعد إكمال الإدخال للتأكد من تطابق المدخل على الجهاز مع المسجل على الورق .
مقترحات إضافية لتحسين أداء محطات االرصد في مجال دقة المعلومة المناخية :
1- التأكيد على ضرورة أن يقوم الراصد المناوب بالتوقيع في الخانة المخصصة لذلك على دفتر ال note book وبشكل واضح يدل على اسمه كي يتحمل نتيجة خطأه إذا ثبت أن أي من الرصدات المسجلة فيها خطأ ناجم عن إهمال أو غش متعمد ناجم عن عدم قيامه برصد حقيقي أو عدم وجوده في المحطة أصلاً في وقت النشرة.
2- التأكيد على الراصد المناوب بضرورة وضع إشارة الوقت (time mark) على خرائط الحرارة والرطوبة لحظة أخذ النشرات السينوبتيكية، وذلك لتسهيل عملية تدقيق عنصري الحرارة والرطوبة من ناحية، والتأكد أن الراصد قد أخذ الرصدة في وقتها المحدد وبشكل حقيقي لا تقديري، كما لا بد من الحرص على إرجاع الريشة للنقطة التي كانت عليها بعد عمل الإشارة حتى لا يحصل اختلال في قراءة الجهاز ولو لبعض الوقت، حيث أن من الملاحظ أن نسبة كبيرة من الراصدين لا يحرصون على إرجاع الريشة إلى نفس خط سيرها الذي كانت عليه قبل وضع العلامة، وهذا يسبب إرباكاً في تدقيق قراءة الراصد في تلك الفترة والذي يعتمد أساساً على مطابقة قراءة الراصد مع قراءة الجهاز عند تلك العلامة مع مراعاة الفروقات الثابتة - إن وجدت- بين قراءات الجهاز وما يسجله الراصد.
3- وكما هو معلوم فإن معظم الأجهزة في محطات الرصد الجوية التابعة لدائرة الأرصاد الجوية تعاني من التقادم والأعطال المتكررة والسريعة مما يؤثر في دقة المعلومة المرصودة ويزيد من صعوبة تدقيقها وتصحيحها، لذا فلا بد من آلية فعالة تضمن أن يتم إصلاح الأجهزة المعطلة أو استبدال الأجهزة التالفة بشكل سريع، بحيث لا تمكث مدة طويلة وهي معطلة مما يسبب انقطاعاً في تزويد المعلومة المناخية، وبالتالي يؤثر في حسابات المعدلات الشهرية أو الطويلة (normals) ويجعلها أقل دقة.
ومن الآليات المقترحة لهذه الغاية مايلي:
أ- زيادة كادر قسم الأجهزة المدربين والمؤهلين، إذ أنه من غير المنطقي أن تعتمد أكثر من (40) محطة أساسية ومناخية في صيانة وتركيب أجهزتها على كادر قسم أجهزة عدده إثنان فقط أحدهما رئيس قسم!!
ب- تدريب عدد من راصدي كل محطة على عمليات الصيانة البسيطة للأجهزة المختلفة الموجودة عندهم، وتزويدهم بالعدد وقطع الغيار اللازمة لذلك.
جـ وضع خطة أو برنامج لرحلات صيانة تفقدية دورية لجميع المحطات العاملة، بحيث تزار كل محطة مرة واحدة شهرياً، على أن يكون مع فريق الصيانة أجهزة وموازين وقطع غيار إحتياطية من أجل صيانة سريعة وغير مؤجلة للأجهزة المعطلة في المحطات المزارة.
د- ومن أجل التأكد أن برنامج رحلات الصيانة المقترح أعلاه يحقق الغاية المرجوة منه، فيمكن الطلب من فريق الصيانة كتابة تقرير مفصل عن الأعمال المنجزة خلال كل رحلة إلى الجهات الأدارية المسؤولة، وكذلك الطلب من مسؤول المحطة إرسال تقرير شهري عن حالة الأجهزة وأعمال الصيانة التي تمت في محطته. ويمكن أن يتضمن تقرير فريق الصيانة إشارة إلى الأجهزة أو الموازين التي تعطلت أو اتلفت بسبب الإهمال أو الإستهتار، فمن المعروف أن كثيراً من الأجهزة - خاصة موازين الحرارة - تتلف بسبب إهمال أو سوء استعمال، وللتأكد من من هذه المعلومة يمكن مراجعة سجلات قسم اللوازم للإستيضاح حول عدد الموازين أو أي من الأجهزة الاخرى المصروفة لكل محطة خلال فترة الثلاث سنوات الأخيرة مثلاً للوقوف على حجم هذه المشكلة بشكل أكثر دقة.
هـ توفير "أجهزة إحتياط" لكل نوع من أنواع الأجهزة وموازين الحرارة الموجودة في المحطات، نظراً لكثرة تعطل تلك الأجهزة، وحتى نضمن استمرارية تزويد المعلومات المناخية المختلفة في حال تعطل الأجهزة أو الموازين من ناحية، ونضمن كذلك دقة تلك المعلومات من ناحية اخرى، إذ أن تعطل أحد الأجهزة أو الموازين العاملة سيؤدي إما إلى انقطاع تزويد ذلك العنصر المرصود أو الى استمرار تزويده بشكل غير دقيق وبنسبة خطأ تزيد أو تنقص تبعاً لحجم العطل الحاصل بالجهاز المستخدم.
و- وأخيراً وليس آخراً الطلب من مسؤول المحطة الإبلاغ خطياً وتلفونياً عن أي عطل أو تلف في أي من أجهزة أو موازين محطته وبالسرعة الممكنة، وأن يتوقف عن أخذ الرصدات من أي جهاز يشك في صلاحيته.
كلمة أخيرة :
في السنوات الأخيرة قامت العديد من الجهات كوزارة المياه و المركز الوطني للبحوث الزراعية ونقل التكنولوجيا التابع لوزارة الزراعة بتركيب محطات رصد اوتوماتيكية مبرمجة ومتصلة مباشرة مع أجهزة حاسوب وتقوم برصد العناصر الجوية المختلفة ونت ثن تخزينها مباشرةً على الحاسوب دون الحاجة لتدخل بشري، وبعض هذه المحطات -كتلك الموجودة لدى مركز إقليمي ديرعلا - تستطيع حساب كمية التبخر نتح مباشرة باستعمال معادلة (بنمان) أو (هارجريف) أو غيرها وحسب الطلب، ومع أن هذه الجهات ليست مختصة برصد العناصر الجوية كما هو حال دائرة الألرصاد الجوية، إلا أنها تقدمت عليها في هذا المجال واستغنت عن سجلاتها وخدماتها في الكثير من المحطات، بينما بقيت دائرة الأرصاد الجوية تمارس الطريقة التقليدية المتوارثة عن الآباء في الرصد والتي يبدو أن الزمن قد تجاوزها...
من المعلوم أن المنتج الأساسي لدائرة الأرصاد الجوية - بالإضافة الى نشرة التنبؤات الجوية- هو المعلومة المناخية المرصودة التي يستفاد منها في التنبؤات الجوية وغيرها، وتدخل السجلات المناخية المحوسبة ليصار الى معالجتها واستخراج معدلات طويلة أو قصيرة الأمد لها، أو استخراج نتائج اخرى تعتمد على العناصر المناخية المختلفة ، وتحفظ هذه السجلات المناخية لتكون مرجعاً وطنياً موثوقاً للدارسين والباحثين والقطاعات الأخرى المعنية بمعلومة الأرصاد الجوية ؛ ولذلك فمن باب أولى أن يكون محور اهتمام دائرة الأرصاد الجوية هو تلك المعلومة المرصودة من حيث الحرص على استمرار تزويدها من محطات الرصد المختلفة المنتشرة عبر الوطن دون انقطاع من ناحية ، ومن حيث دقتها وتمثيلها للواقع دون زيادة او نقصان من ناحية اخرى.
وهذه الدراسة المتواضعة هي محاولة للوقوف على مصادر الخطأ في المعلومات المناخية المرصودة، حيث قمت بعرض أسباب الخلل في دقة كل عنصر مناخي مرصود على حده، مع تقديم مقترحات لحلول ممكنة لتلافي- أو تقليل - الأسباب التي تزيد من نسبة الخطأ الحاصل في رصد ذلك العنصر، وفي نهاية الدراسة عرضت سلسلة أسباب عامة للخطأ في كافة العناصر الجوية المرصودة -أي غير مرتبطة بعنصر بعينه- مع توصيات عامة لتحسين دقة العمل ابتداءً من رصد العناصر المناخية وحتى حفظها في السجلات الحاسوبية في دائرة الأرصاد الجوية. مع التأكيد على أن هذه الدراسة هي مجرد وجهة نظر شخصية قابلة للنقض والتعديل، كما أرجو أن لا تعتبر تدخلاً في إختصاص الغير. آملاً من الله العلي القدير أن تتحقق الفائدة المرجوة من هذا البحث؛ وذلك من أجل الوصول الى سجلات مناخية وطنية دقيقة ومفيدة لكافة القطاعات المعنية بالمعلومة المناخية، ولتبقى سجلاً تاريخياً حقيقياً للأجيال القادمة، والله ولي التوفيق .
أولاً- موازين الحرارة :
1- ميزان الحرارة الصغرى (minimum temp.)
ومصادر الخطأ يمكن حصرها بما يلي:
عدم الدقة في ميزان الحرارة الصغرى نفسه بسبب التقادم أو تكون فقاقيع في عمود الكحول داخله او أن يكون الميزان يعطي فروقات ثابتة في درجة الحرارة عند مقارنته مع الميزان الجاف العادي أو غيره.
عدم عمل تهيئة للميزان (setting) بشكل صحيح وفي الوقت المطلوب (18.00GMT) ، او السهو عن ذلك بحيث يستمر في أخذ نفس القراءة لليوم السابق.
3- تحرك المؤشر داخل الميزان بسبب الإهتزاز الناشىء عن: -حركة الراصد أثناء صعوده السلم المعدني المؤدي الى الكشك الخشبي . -أو فتح باب الكشك. - أو أثناء قيام الراصد بأي عمل آخر كتشغيل مروحة الميزان المبلل أو تبديل الخرائط أو غيرها.
أحد مصادر الخطأ المهمة خاصة في فصل الشتاء هو احتمال حصول أقصى هبوط في درجة الحرارة في وقت آخر غير الفترة الصباحية المعتادة بعد شروق الشمس بقليل، كأن يحصل الإنخفاض الأدنى في درجة الحرارة - على سبيل المثال- قبل منتصف الليل بقليل بالتوقيت المحلي، وهنا سيحصل التباس، حيث سيقوم الراصد بتسجيل هذه الحرارة الصغرى على أنها لليوم التالي مع انها حصلت قبل نهاية ذلك اليوم، طبعاً هذا في حالة أن الحرارة لم تواصل هبوطها بعد منتصف الليل وحتى موعد ارسال قراءة ميزان الصغرى على ال 06 بالتوقيت العالمي، أما في حالة استمرارهبوط درجة الحرارة فسيسجل الراصد الحرارة الأدنى لليوم التالي وتكون قراءته صحيحة هنا لليوم التالي، أما اذا رجعنا لليوم السابق فستكون الحرارة الصغرى المسجلة والمرسلة متناقضة مع كون نفس الراصد قد سجل قراءات للميزان الجاف في الفترة قبل منتصف الليل أقل من قراءة ميزان الصغرى المسجلة صباحاً، ويبدو أن الكثير من الراصدين الجويين يعتقدوا أن الحرارة الصغرى التي ارسلت مشفرة سينوبتيكياً هي الحرارة الأدنى لذلك اليوم، لذلك يقوموا بتدوينها على التقرير الشهري ( أو العشري الزراعي) على هذا الأساس دون الإنتباه إلى احتمال أن تكون الحرارة قد انخفضت أقل من min المرسلة خلال بقية ذلك اليوم. وبما أنه من المتعارف عليه أن اليوم التقويمي يبدأ عند الساعة 00.00 بالتوقيت المحلي؛ فإنه يحصل إرباك متكرر عند تدقيق أرقام الحرارة الدنيا المسجلة قبل إدخالها في السجلات المناخية المعتمدة في الدائرة، بحيث يضطر المدقق في أحيان كثيرة لشطب قراءة الراصد المسجلة والإستيعاض عن ذلك بتقديرها من خلال خط سير السلوك الحراري الظاهر على خرائط الحرارة (thermograph) ، بحيث يختار أقل حرارة سجلها الجهاز قبل منتصف الليل بالتوقيت المحلي، وهذه الحالة تتكرر باستمرار وبمعدل من5 الى7 مرات شهرياً في أشهر الشتاء.
ولتلافي الأخطاء وزيادة الدقة في رصد هذا العنصر فإنني أقترح ما يلي:
1-إعتبار بداية "اليوم المناخي" هو الساعة (06.00GMT) صباحاً حتى تصبح قراءات الحرارة الصغرى منسجمة مع رصدات عناصر اخرى تؤخذ بطبيعة الحال على ال06 مثل مجموع المطر لأربعة وعشرون ساعة، عداد الريح، التبخر...، وبذلك نتخلص من الإرباك الحاصل في تسجيل الحرارة الصغرى وفيما اذا كانت لليوم الحالي أم لليوم السابق كما ذكرنا آنفاً، وهذا يتطلب تعديل دفاتر الnotebook والتقارير الشهرية والعشرية لتبدأ الدفاتر من 06.00 بدل 00.00 وتنتهي بـ 03.00 بدل 21.00، ولتبدأ التقارير الشهرية والعشرية من 06.00 وتنتهي بـ 18.00 . أما خرائط الحرارة والرطوبة فهما بطبيعة الحال تبدآن من 06 وتنتهيان عند 06.00 .
2- التشديد على ضرورة قيام الراصد المناوب بأخذ قراءات ميزان الحرارة الصغرى على أوقات النشرات الرئيسية والفرعية إبتداءاً من 21.00 وحتى 06.00 صباحاً، وتسجيلها في الخانة المخصصة لها في دفاتر الnotebook ، وذلك بهدف تسهيل مهمة المدقق في كشف الخطأ أو عدم الدقة الناجم عن السهو الإنساني أو الناجم عن خلل في ميزان الصغرى أو ميزان الحرارة الجاف العادي.
3- فحص ميزان الحرارة الصغرى بشكل دوري للتأكد من صلاحيته وانسجامه مع قراءات الميزان الجاف، حيث يتم عمل رج للميزان إذا لوحظ وجود فقاقيع حتى يتم التخلص منها والتأكد أن عمود الكحول داخل الميزان متصل وغير متقطع.
4-الحرص على عدم إحداث اهتزازات أثناء الصعود إلى الكشك الخشبي أو أثناء القيام بأي عمل داخل الكشك كتشغيل المروحة أو غيرها ، كما ينصح بأخذ قراءة ميزان الصغرى أولاً وقبل القيام بأي عمل آخر داخل الكشك الخشبي لضمان عدم تغير قراءته بسبب الإهتزازات.
2 -ميزان الحرارة العظمى (max. temp.)
ومصادر الخطأ يمكن حصرها بما يلي:
1-عدم الدقة في ميزان الحرارة العظمى نفسه بسبب التقادم أو تكون فقاقيع في عمود الزئبق داخله او غيره.
2- عدم عمل تهيئة للميزان (setting) بشكل صحيح وفي الوقت المطلوب (06.00GMT) ، او السهو عن ذلك بحيث يستمر في أخذ نفس القراءة لليوم السابق
3-مشاكل مشابهة لحالة النقطة 3 في ميزان الصغرى ولكن بتكرار أقل، حيث يتم إرسال أعلى قراءة مسجلة لميزان العظمى لغاية الساعة (18.00 GMT) كأعلى قراءة حرارة مسجلة لذلك اليوم، وتدخل السجلات المناخية كذلك. وأحد الأخطاء التي تقع أحيانا ًعندما يحصل أقصى ارتفاع في درجة الحرارة ليوم ما في وقت آخر بعد ال (18.00) وقبل منتصف الليل بقليل، بحيث تسجل حرارة أعلى من الحرارة المسجلة لغاية ال(18.00) التي سجلت واعتمدت كأعلى حرارة لذلك اليوم.
ولتقليل الأخطاء وزيادة الدقة في رصد هذا العنصر فإنني أقترح نفس البنود الخاصة بميزان الحرارة الصغرى نظراً لتشابه الحالتين تقريباً، مع ضرورة انتباه الراصد أن الحرارة العظمى لم ترتفع بعد نشرة ال(18.00) أكثر من المسجلة.
3-ميزان الحرارة السطحية (Grass min.)
ومصادر عدم الدقة في قراءات ميزان الحرارة السطحية هي نفسها تقريباً لميزان الحرارة الصغرى، حيث من الممكن الإضافة على النقطة الثالثة أنه قد يحصل أقصى نزول للحرارة السطحية قبل منتصف الليل لذلك اليوم وليس قريباً من 06 ، وهنا سيقوم الراصد بتسجيل الحرارة السطحية الأقل والتي حصلت قبل منتصف الليل الفائت على أنها الحرارة السطحية الصغرى لليوم التالي، وليس لليوم السابق الذي يكون قد سجل حرارته السطحية الدنيا وأرسلها مشفرة منذ الصباح. وتجدر الأشارة أيضاً أنه من الصعب تصحيح الخطأ في ميزان الحرارة الدنيا نظراً لعدم وجود أجهزة ثيرموغراف خاصة بالحرارة السطحية ليتم المقارنة بها، وتصحيح الخطأ الحاصل، ويجدر التذكير أيضاً أنه عند تثبيت ميزان الحرارة السطحية - بعد تهيئته- على الشوكتين الخشبيتين يجب مراعاة أن يكون ملامساً لقمم الوريقات العشبية الموجودة بالمنطقة، وأن يكون مائلاً قليلاً نحو مستودعه، وأن لا يكون المستودع ملامساً لأي من الشوكتين الخشبيتين. كذلك ينبغي الإشارة أنه في وقت هطول الثلج وتراكمه يجب الحرص على عدم انطمار الميزان بالثلج، وأن يتم رفعه بالسرعة الممكنة فوق مستوى سطح الثلج بحيث يكون قريباً منه ولكن غير ملامس له.
ولتقليل الخطأ الحاصل هنا، فإنني أقترح نفس التوصيات الخاصة بميزان الحرارة الصغرى، بالإضافة إلى إجراء آخر إذا أردنا الحصول على قراءات أكثر دقة وثقة - وإن كان مكلفاً بعض الشيء_ وهو وضع جهاز حرارة مسجل (ثيرموغراف) بجانب ميزان الحرارة السطحية ليعطينا القدرة على تصحيح الخطأ في قراءاته بشكل أكثر دقة بتتبع سلوك الحرارة على الخارطة خلال فترة وجود الميزان في مكانه المعد.
4-ميزان الحرارة الجاف (air temp.)
وتنحصر أسباب عدم الدقة في قراءات الميزان الجاف في عدم دقة الميزان نفسه، أو خطأ في القراءة من الراصد نفسه، أو بسبب عدم قيام الراصد بأخذ القراءة أصلاً أحياناً بحيث يلجألتقديرها بناءً على خبراته الذاتية. ولتقليل الخطأ في رصد حرارة الميزان الجاف ( حرارة الهواء) أقترح ما يلي:
1- فحص ميزان الحرارة الجاف باستمرار للتأكد من صلاحيته. ومقارنة قراءاته مع قراءات ميزان آخر يكون متوفراً في المحطة للإحتياط.
2- ضرورة وضع إشارة الوقت (time mark) على خارطة الحرارة وفي نفس الموعد المحدد لأخذ قراءة الميزان الجاف ( أي في اوقات النشرات الرئيسية والفرعية) لتسهيل تدقيق قراءة الراصد.
مقارنة قراءات الميزان الجاف مع جهاز الثيرموغراف للتأكد من صلاحية كليهما.
4-عند أخذ القراءة ينبغي الحرص أن تكون عين الراصد موازية لأعلى نقطة وصل إليها السائل الزئبقي في الميزان.
- وأخيراً فلا بد من عمل دراسة دقيقة حول مدى تأثير الشبك الموضوع فوق حوض التبخر على كمية التبخر الحاصلة منه، إذ أن النتائج الأولية التي حصلت عليها شخصياً تؤكد أن وجود الشبك يقلل من كمية التبخر اليومية من حوض التبخر.
ومن المهم الإشارة أن عدداً كبيراً من الراصدين _ومنهم مسؤولوا محطات- عندما يطرحون الفرق بين قراءتي الh.g لليوم السابق واللاحق لا يميزون بين ما إذا كان الفرق ناتجاً عن ارتفاع أو انخفاض في مستوى الماء فيأخذون ما يسمى رياضياً "بالقيمة المطلقة" لناتج طرح القراءتين، أي لا يفرقون بين كون النتيجة سالبة أو موجبة، فكلا النتيجتين موجبة بالنسبة لهم وتسجل على التقرير الشهري كما هي بصرف النظر عن الإشارة، ولدي الكثير من الشواهد المتكررة التي تؤكد صحة ما ذكرت. ولتوضيح هذه الفكرة أسوق المثال التالي:
في يوم غير ممطر عادي كانت قراءة ال H.g = 80.0 وكانت في اليوم السابق = 83.5 فيكون مقدار التبخر من الحوض يساوي ناتج طرح 80.0 من 83.5 أي 3.5 ملم وهنا لا يوجد مشكلة في القراءة. ولكن لنفرض أنه في يوم ممطر كانت القراءة تساوي 80.0 وكانت قراءة اليوم السابق 78.0
ولنفرض أن مقدار المطر الهاطل كان 4.5 ملم ، فيكون الفرق في قراءة ال H.g يساوي ناتج طرح 80.0 من 78.0 أي -2.0ملم (قيمة سالبة) ويكون مقدار التبخر من الحوض مساوياً لحاصل جمع كمية المطر الهاطل مع القيمة الناتجة من طرح قراءتي ال H.g أي أن التبخر = 4.5 + (-2.0) = 2.5ملم .
مثال آخر لخطأ يتكرر باستمرار:
قراءة اليوم السابق= 75.0
قراءة اليوم الحالي= 83.0
المطر الهاطل = 4.5 ملم
وهنا نلاحظ حصول ارتفاع في مستوى ماء الحوض بسبب المطر الهاطل، والفرق بين القراءتين يساوي :
75.0-83.0 = -8.0 (قيمة سالبة)
فإذا جمعنا هذا الرقم الناتج مع كمية المطر الهاطل فييصبح مقدار التبخر الحاصل يساوي:
4.5 + (-8.0) = -3.5 ملم ( قيمة سالبة للتبخر) . وهذا طبعاً نتيجة خاطئة مئة بالمئة، إذ لا يمكن أن يكون التبخر سالباً بالقيمة. ولا بد أن هناك خطأً ما إما في قراءات ال Hg أو في كمية المطر الهاطلة ، والمألوف في هذه الحالة أن يقوم الراصد بتسجيل هذا الرقم الناتج بقيمته المطلقة أي موجب 3.5 ملم وهو مطمئن أن رقمه صحيح ولا يشوبه شائبة !! إذ لا فرق عنده بين السالب والموجب، وهذا خطأ متكرر يقع فيه الكثير من الراصدين بل ومسؤولي المحطات أنفسهم لذا فلا بد من دورة تدريبية قصيرة للسادة الراصدين لتعريفهم بمفهوم التبخر، وماذا يعني كل من الأرتفاع أو الإنخفاض في مستوى الماء في الحوض، وكيفية جمع الأرقام السالبة مع الموجبة بطريقة رياضية صحيحة، وكيفية إحتساب التبخر في الأيام الممطرة بطريقة صحيحة.
سادساً- السطوع الشمسي:
والأخطاء في هذا العنصر محدودة وسهلة التصحيح _إلا في حالات معينة- نظراً لإمكانية إعادة احتساب فترة السطوع الشمسي من الكروت الخاصة بذلك، إلا أن هناك مصادر للخطأ يمكن إجمالها بما يلي:
نسيان استبدال كرت السطوع الشمسي في الموعد المحدد مساء كل يوم (حالات قليلة).
نسيان كتابة اليوم والتاريخ على الكرت أو كتابة تاريخ خاطىء أو عدم وضوح الكتابة مما يسبب إرباكاً في تحديد اليوم الذي يمثله الكرت.
تركيب خاطىء لكرت الشمس على الجهاز مما يجعل بؤرة ضوء الشمس تقع خارج منطقة الكرت، وبالتالي لا يحصل الحرق الذي يدل على ساعات سطوع الشمس.
تركيب كرت شمس غير ملائم للفترة من السنة، إذ أن لكل فترة شكل محدد من كروت الشمس .
إهمال تنظيف الكرة الزجاجية، وتراكم الغبار والأوساخ عليها مما يؤدي الى عدم الحرق بشكل فعال أو الى تقطيع في الحرق على الكرت بسبب حجب بؤرة الأشعة الشمسية عن جزء من الكرت لوجود بقع من الأوساخ (قد تكون زرق طيور) على سطح الكرة.
خطأ في تقدير ساعات السطوع الشمسي من الكرت، وغالباً ما يكون الرقم الذي بعطيه الراصد أقل من الواقع بسبب إغفاله احتساب بعض الحروق الباهتة الناجمة عن أشعة شمس ضعيفة في أحيان كثيرة.
وللتقليل من هذه الأخطاء فإنني أقترح ما يلي:
1- الحرص على إستبدال كرت الشمس يومياً في الموعد المحدد بعد غياب الشمس كل يوم والإنتباه أن الكرت المركب يلائم الفترة الحالية، كما بنبغي الحرص على تسجيل اليوم والتاريخ وإسم المحطة على الكرت.
2- الحرص على نظافة الكرة الزجاجية بشكل تام وخلو سطحها من الأتربة والأوساخ التي تحول دون _ أو تضعف_ وصول أشعة الشمس إلى الكرت.
3-الحرص على تركيب كرت الشمس في مجراه المخصص تحت الكرة الزجاجية والتأكد من ذلك لضمان وقوع بؤرة أشعة الشمس المارة من خلال الكرة على الخط الطولي الذي يتوسط الكرت.
4-عند احتساب ساعات السطوع الشمسي من الكرت، ينبغي ملاحظة واحتساب أي حرق ولو كان باهتاًً على الكرت لأنه يدل على حدوث سطوع شمسي وإن كان ضعيفاً في تلك الفترة.
سابعاً - عداد الريح : (anemometer)
وهو الجهاز الذي يعطي المسافة التي قطعتها الرياح في وقت محدد، وهي عادة تحسب بأخذ قراءة اليوم الحالي مطروحاً منها قراءة اليوم السابق لتكون النتيجة المسافة التي قطعها الريح ( بالكيلومترات وأجزاؤها) خلال ال (24) ساعة الماضية. ومصادر الخطأ الحاصلة يمكن حصرها بما يلي:
1- عطل في عداد الريح أو عدم دقة بسبب التقادم أو تراكم الأتربة والصدأ وغيرها .
وجود حاجز طبيعي أو صناعي ( كالأشجار والأبنية مثلاً) قريب من عداد الريح ويحول دون وصول الرياح بسرعتها الطبيعية الى عداد الريح .
خطأفي تسجيل قراءة عداد الريح سواءً لليوم السابق أو الحالي مما يؤدي إلى خطأ في نتيجة قراءة عداد الريح المحسوبة لذلك اليوم.
ولتقليل أسباب الخطأ في رصد هذا العنصر فإنني أقترح مايلي :
1- عمل فحص دوري لعداد الريح للتأكد من صلاحيته ودقته، ويمكن أخذ مؤشر على صلاحية عداد الريح من خلال مقارنة قراءاته ومدى انسجامها مع سرعة الريح المعطاة بواسطة جهاز الداينز.
2- عدم السماح بإقامة أي نوع من الحواجز الطبيعية أو الصناعية في المنطقة القريبة من حديقة الرصد، وبمسافة لا تقل 3-4 أمثال طول الحاجز سواءً أكان شجراً أو بنايات أو غيرها. هذا مع الإشارة أن بعض المصادر ترى أن سرعة الريح تنخفض بنسبة 13-18 % على بعد خمسة أمثال ارتفاع المصد ( الأشجار)، وبنسبة 6-13% على بعد عشرة أمثال ارتفاع المصد، وتزيد هذه النسبة كثيراً إذا كان الحاجز أكثر كثافةً (كالأبنية أو الأشجار المتراصة بأكثر من صف) . ( مجلة المهندس الزراعي عدد(77)، م. عبد المعطي محمد التلاوي )
3-ضرورة الحرص على أخذ قراءات عداد الريح في صباح كل يوم (06GMT) بشكل دقيق وحساب المسافة المقطوعة للرياح (wind run) مباشرةً لكل يوم بعد أخذ القراءة حتى يمكن التنبه _ من طبيعة الرقم الناتج - إذا كان مقنعاً أم لا، ليصار إلى مراجعة قراءة العداد مرة اخرى للتأكد من صحته قبل مرور فترة طويلة من الزمن.
ثامناً- الضغط الجوي: (barometer)
ويمكن حصر مصادر الخطأ بما يلي:
قراءة خاطئة للضغط الجوي بواسطة الباروميتر، حيث من المفترض أن تكون عين الراصد موازية لأعلى نقطة زصل اليها تحدب السائل الزئبقي، على أن يسبق ذلك ضرب العمود المدرج بشكل طفيف بإصبع اليد قبل أخذ القراءة.
2- إن وجود مصدر حراري كالمفئة أو الرادييتر بالقرب من الباروميتريؤدي إلى حدوث خطأ في قراءته.
3-أيضاً تكون فراغات في عمود الزئبق أو شوائب أو أكسدة جميعها تؤدي إلى عدم دقة الباروميتر .
4-كذلك وجود خلل في ميزان الحرارة المتصل بالباروميتر (attached thermometer) يسبب خطأ في حساب الضغط الجوي على مستوى المحطة (cistern level) والضغط الجوي المعدل لمستوى سطح البحر.
5-وبما أن الضغط الجوي المعدل لمستوى سطح البحر (M.S.L) يعتمد حسابه على معدل درجتي الحرارة وقت النشرة وقبل 12 ساعة من وقتها، فإن عدم الدقة في تسجيل هاتين الدرجتين سيؤدي إلى خطأ في حساب الضغط الجوي المعدل لمستوى سطح البحر.
تاسعاً - الظواهر الجوية مثل الحالة الجوية ومدى الرؤية الأفقية وكميات الغيوم وأنواعها وارتفاعاتها :
وقياس هذه الظواهر يعتمد على دقة ملاحظة الراصد وخبرته بالإضافة إلى أمانته المهنية، ويلاحظ أن بعض الراصدين لا يتوخون الدقة في تسجيل هذه الظواهر -خاصة في الصيف- لإعتقادهم بعدم أهميتها مع أنه من المهم تسجيلها بدقة كونها ستدخل في سجلات مناخية محفوظة ودائمة وتشكل مرجعاً للباحثين والدارسين كما أنها تفيد في التنبؤات الجوية.
مصادر خطأ عامة اضافية في رصد وحفظ المعلومات المناخية :
1- أثناء عملية النقل من دفتر الnote book إلى التقرير الشهري أو العشري، حيث يلاحظ أحياناً عدم تطابق بين ما هو موجود على الدفتر وما هو موجود على التقرير الشهري أو العشري، ومع أن هذا النوع من الخطأ هو من الأخطاء القابلة للكشف بسهولة نظراً لتوفر مصدر المعلومة الأصلي وهو دفتر الnote book ، إلا أنه من الأفضل أن يتحرى الراصد المكلف بتعبئة التقرير الشهري أو العشري الدقة في النقل، وأن يعمد إلى مراجعة سريعة للأرقام المسجلة بعد الإنتهاء من تدوينها مستعيناً بزميل آخر ليقوم بسرد تلك الأرقام عليه من الدفتر على أن يقوم هو بالتأكد من مطابقتها للمدون في التقرير.
2-من المصادر الأخرى للخطأ تسهيل _ أو التغاضي عن_ عملية الغش في رصد المعلومات المناخية في المحطات، وذلك بأن يسمح الموظف المناوب لاستلام النشرات في قسم الراصدين في المركز الوطني للتنبؤات لراصد جوي من إحدى المحطات بأن يملي عليه نشرة للفترة القادمة - كأن تكون الساعة الآن 15.00 عالمي ويعطيه نشرة ال18.00 عالمي مقدماً- وذلك إما تساهلاً مع ذلك الراصد أو استهتاراً أو لامبالاةً بقيمة المعلومة التي يجب أن تؤخذ في موعدها المحدد، أو ربما رغبةً من الموظف المستقبل للنشرات بأن يريح نفسه من عناء استقبال نشرات جديدة بعد 3 ساعات، إما لرغبته في النوم الطويل دون إزعاج من رنين الهاتف أو لأسباب اخرى . وكما هو معلوم فإن هذه النشرة تكون تنبؤية وليست حقيقية وبالتالي فهي قابلة للخطأ والصواب.
كما أن هناك نوع آخر من تسهيل الغش يتمثل في السماح لراصد ما من محطة ما بإملاء نشرة سابقة فاته إرسالها بسبب تغيبه عن محطته أو استغراقه في النوم في وقت تلك النشرة، وهذه النشرة تكون بالضرورة تقديرية وليست حقيقية.
3- هناك مصدر آخر للخطأ يتمثل في الخطأ أو السهو الإنساني خلال عملية إدخال المعلومات المناخية على الحاسوب، كأن يقوم مدخل البيانات سهواً بإدخال معلومات يوم لليوم الذي يليه وبالتالي يصبح كل ما يدخل بعده خطأً لنهاية الشهر، أو أن ينسى إدخال بعض المعلومات التي لا تتكرر كل يوم كالأمطار مثلاً وبالتالي تحفظ كمية الأمطار على أنها صفر، أو أن يدخل معلومة مناخية مكان معلومة مناخية اخرى، أو خطأ محدود في إدخال رقم معين كأن ينسى وضع الفاصلة العشرية فيسجل مثلاً 25 بدل 2.5 . وكل هذه الأخطاء تؤثر في دقة المعلومات المناخية والمعدلات الشهرية أو المعدلات طويلة المدى.
ولتلافي هذه الأخطاء لا بد من آلية فعالة للتدقيق بعد الإدخال، وتجدر الإشارة أن مصممي البرامج المستخدمة في حفظ ومعالجة المعلومات المناخية سواءً في الأرصاد التطبيقية أو الأرصاد الزراعية قد وضعوا تحذيرات معينة تظهر اوتوماتيكياً على شكل رسالة على شاشة الحاسوب عند حصول إدخال خاطىء - بناءً على مقاييس البرنامج- لمعظم العناصر المناخية المدخلة، إلا أن هذه الطريقة المبرمجة لكشف الخطأ في الإدخال لا يمكن أن تشمل جميع حالات الخطأ، وبالتالي فلا بد من آلية للتدقيق اليدوي بعد إكمال الإدخال للتأكد من تطابق المدخل على الجهاز مع المسجل على الورق .
مقترحات إضافية لتحسين أداء محطات االرصد في مجال دقة المعلومة المناخية :
1- التأكيد على ضرورة أن يقوم الراصد المناوب بالتوقيع في الخانة المخصصة لذلك على دفتر ال note book وبشكل واضح يدل على اسمه كي يتحمل نتيجة خطأه إذا ثبت أن أي من الرصدات المسجلة فيها خطأ ناجم عن إهمال أو غش متعمد ناجم عن عدم قيامه برصد حقيقي أو عدم وجوده في المحطة أصلاً في وقت النشرة.
2- التأكيد على الراصد المناوب بضرورة وضع إشارة الوقت (time mark) على خرائط الحرارة والرطوبة لحظة أخذ النشرات السينوبتيكية، وذلك لتسهيل عملية تدقيق عنصري الحرارة والرطوبة من ناحية، والتأكد أن الراصد قد أخذ الرصدة في وقتها المحدد وبشكل حقيقي لا تقديري، كما لا بد من الحرص على إرجاع الريشة للنقطة التي كانت عليها بعد عمل الإشارة حتى لا يحصل اختلال في قراءة الجهاز ولو لبعض الوقت، حيث أن من الملاحظ أن نسبة كبيرة من الراصدين لا يحرصون على إرجاع الريشة إلى نفس خط سيرها الذي كانت عليه قبل وضع العلامة، وهذا يسبب إرباكاً في تدقيق قراءة الراصد في تلك الفترة والذي يعتمد أساساً على مطابقة قراءة الراصد مع قراءة الجهاز عند تلك العلامة مع مراعاة الفروقات الثابتة - إن وجدت- بين قراءات الجهاز وما يسجله الراصد.
3- وكما هو معلوم فإن معظم الأجهزة في محطات الرصد الجوية التابعة لدائرة الأرصاد الجوية تعاني من التقادم والأعطال المتكررة والسريعة مما يؤثر في دقة المعلومة المرصودة ويزيد من صعوبة تدقيقها وتصحيحها، لذا فلا بد من آلية فعالة تضمن أن يتم إصلاح الأجهزة المعطلة أو استبدال الأجهزة التالفة بشكل سريع، بحيث لا تمكث مدة طويلة وهي معطلة مما يسبب انقطاعاً في تزويد المعلومة المناخية، وبالتالي يؤثر في حسابات المعدلات الشهرية أو الطويلة (normals) ويجعلها أقل دقة.
ومن الآليات المقترحة لهذه الغاية مايلي:
أ- زيادة كادر قسم الأجهزة المدربين والمؤهلين، إذ أنه من غير المنطقي أن تعتمد أكثر من (40) محطة أساسية ومناخية في صيانة وتركيب أجهزتها على كادر قسم أجهزة عدده إثنان فقط أحدهما رئيس قسم!!
ب- تدريب عدد من راصدي كل محطة على عمليات الصيانة البسيطة للأجهزة المختلفة الموجودة عندهم، وتزويدهم بالعدد وقطع الغيار اللازمة لذلك.
جـ وضع خطة أو برنامج لرحلات صيانة تفقدية دورية لجميع المحطات العاملة، بحيث تزار كل محطة مرة واحدة شهرياً، على أن يكون مع فريق الصيانة أجهزة وموازين وقطع غيار إحتياطية من أجل صيانة سريعة وغير مؤجلة للأجهزة المعطلة في المحطات المزارة.
د- ومن أجل التأكد أن برنامج رحلات الصيانة المقترح أعلاه يحقق الغاية المرجوة منه، فيمكن الطلب من فريق الصيانة كتابة تقرير مفصل عن الأعمال المنجزة خلال كل رحلة إلى الجهات الأدارية المسؤولة، وكذلك الطلب من مسؤول المحطة إرسال تقرير شهري عن حالة الأجهزة وأعمال الصيانة التي تمت في محطته. ويمكن أن يتضمن تقرير فريق الصيانة إشارة إلى الأجهزة أو الموازين التي تعطلت أو اتلفت بسبب الإهمال أو الإستهتار، فمن المعروف أن كثيراً من الأجهزة - خاصة موازين الحرارة - تتلف بسبب إهمال أو سوء استعمال، وللتأكد من من هذه المعلومة يمكن مراجعة سجلات قسم اللوازم للإستيضاح حول عدد الموازين أو أي من الأجهزة الاخرى المصروفة لكل محطة خلال فترة الثلاث سنوات الأخيرة مثلاً للوقوف على حجم هذه المشكلة بشكل أكثر دقة.
هـ توفير "أجهزة إحتياط" لكل نوع من أنواع الأجهزة وموازين الحرارة الموجودة في المحطات، نظراً لكثرة تعطل تلك الأجهزة، وحتى نضمن استمرارية تزويد المعلومات المناخية المختلفة في حال تعطل الأجهزة أو الموازين من ناحية، ونضمن كذلك دقة تلك المعلومات من ناحية اخرى، إذ أن تعطل أحد الأجهزة أو الموازين العاملة سيؤدي إما إلى انقطاع تزويد ذلك العنصر المرصود أو الى استمرار تزويده بشكل غير دقيق وبنسبة خطأ تزيد أو تنقص تبعاً لحجم العطل الحاصل بالجهاز المستخدم.
و- وأخيراً وليس آخراً الطلب من مسؤول المحطة الإبلاغ خطياً وتلفونياً عن أي عطل أو تلف في أي من أجهزة أو موازين محطته وبالسرعة الممكنة، وأن يتوقف عن أخذ الرصدات من أي جهاز يشك في صلاحيته.
كلمة أخيرة :
في السنوات الأخيرة قامت العديد من الجهات كوزارة المياه و المركز الوطني للبحوث الزراعية ونقل التكنولوجيا التابع لوزارة الزراعة بتركيب محطات رصد اوتوماتيكية مبرمجة ومتصلة مباشرة مع أجهزة حاسوب وتقوم برصد العناصر الجوية المختلفة ونت ثن تخزينها مباشرةً على الحاسوب دون الحاجة لتدخل بشري، وبعض هذه المحطات -كتلك الموجودة لدى مركز إقليمي ديرعلا - تستطيع حساب كمية التبخر نتح مباشرة باستعمال معادلة (بنمان) أو (هارجريف) أو غيرها وحسب الطلب، ومع أن هذه الجهات ليست مختصة برصد العناصر الجوية كما هو حال دائرة الألرصاد الجوية، إلا أنها تقدمت عليها في هذا المجال واستغنت عن سجلاتها وخدماتها في الكثير من المحطات، بينما بقيت دائرة الأرصاد الجوية تمارس الطريقة التقليدية المتوارثة عن الآباء في الرصد والتي يبدو أن الزمن قد تجاوزها...