التطبيقات العملية وآثار مقاييس المطر في البلدان ذات مواسم الأمطار الغزيرة

خصائص موسم الأمطار في بلوم واحتياجات رصد هطول الأمطار

يُعدّ مطر البرقوق (ميو) ظاهرة هطول فريدة تتشكل خلال تقدم الرياح الموسمية الصيفية لشرق آسيا شمالًا، وتؤثر بشكل رئيسي على حوض نهر اليانغتسي في الصين، وجزيرة هونشو في اليابان، وكوريا الجنوبية. ووفقًا للمعيار الوطني الصيني "مؤشرات رصد مطر البرقوق" (GB/T 33671-2017)، يمكن تقسيم مناطق مطر البرقوق في الصين إلى ثلاث مناطق: جيانغنان (I)، ووسط وجنوب نهر اليانغتسي (II)، وجيانغهواي (III)، ولكل منها تاريخ بدء مميز - حيث تبدأ منطقة جيانغنان موسم مطر البرقوق عادةً في 9 يونيو في المتوسط، تليها منطقة وسط وجنوب نهر اليانغتسي في 14 يونيو، ثم جيانغهواي في 23 يونيو. هذا التباين المكاني والزماني يُحتّم الحاجة إلى رصد شامل ومستمر لهطول الأمطار، مما يوفر فرصًا واسعة لتطبيقات مقاييس المطر.

شهد موسم أمطار البرقوق لعام 2025 بداية مبكرة، حيث دخلت منطقتا جيانغنان ووسط وجنوب نهر اليانغتسي موسم الأمطار في 7 يونيو (قبل 2-7 أيام من المعتاد)، بينما بدأت منطقة جيانغهواي في 19 يونيو (قبل 4 أيام). وقد زادت هذه البداية المبكرة من الحاجة المُلحة للوقاية من الفيضانات. تتميز أمطار البرقوق بطول مدتها وشدتها وانتشارها الواسع، فعلى سبيل المثال، تجاوزت كمية الأمطار في وسط وجنوب نهر اليانغتسي عام 2024 المعدلات التاريخية بأكثر من 50%، وشهدت بعض المناطق أمطارًا غزيرة مصحوبة بفيضانات شديدة. وفي هذا السياق، يُعد رصد هطول الأمطار بدقة حجر الزاوية في اتخاذ قرارات مكافحة الفيضانات.

تُعاني عمليات رصد هطول الأمطار اليدوية التقليدية من قيودٍ كبيرة، منها: انخفاض وتيرة القياس (عادةً مرة أو مرتين يوميًا)، وبطء نقل البيانات، وعدم القدرة على رصد هطول الأمطار الغزيرة قصيرة المدى. أما مقاييس المطر الآلية الحديثة، التي تعمل بتقنية الدلو القلاب أو الوزن، فتُمكّن من الرصد على مدار الساعة، بل وحتى على مدار الثانية، مع نقل البيانات لاسلكيًا في الوقت الفعلي، مما يُحسّن بشكلٍ كبير من دقة وسرعة الرصد. فعلى سبيل المثال، يقوم نظام مقياس المطر بتقنية الدلو القلاب في خزان ساندوشي بمدينة يونغكانغ في مقاطعة تشجيانغ بتحميل البيانات مباشرةً إلى منصات البيانات الهيدرولوجية الإقليمية، مما يُحقق رصدًا "مريحًا وفعالًا" لهطول الأمطار.

تشمل التحديات التقنية الرئيسية ما يلي: الحفاظ على الدقة أثناء هطول الأمطار الغزيرة (على سبيل المثال، 660 ملم في 3 أيام في مدينة تايبينغ بمقاطعة هوبي عام 2025، أي ما يعادل ثلث معدل هطول الأمطار السنوي)؛ موثوقية المعدات في البيئات الرطبة؛ وتحديد مواقع محطات القياس بدقة في التضاريس المعقدة. تعالج مقاييس المطر الحديثة هذه التحديات باستخدام مواد مقاومة للتآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ، ونظام مزدوج لتفريغ الدلاء، والطاقة الشمسية. تقوم الشبكات الكثيفة المدعومة بتقنية إنترنت الأشياء، مثل نظام "السد الرقمي" في تشجيانغ، بتحديث بيانات هطول الأمطار كل 5 دقائق من 11 محطة.

من الجدير بالذكر أن تغير المناخ يُفاقم من حدة الظواهر المناخية المتطرفة خلال موسم الأمطار الموسمية (ميو)، حيث تجاوزت كمية الأمطار في موسم ميو لعام 2020 المعدل الطبيعي بنسبة 120% (وهي أعلى نسبة منذ عام 1961)، مما يستدعي استخدام مقاييس أمطار ذات نطاقات قياس أوسع، ومقاومة للصدمات، ونقل بيانات موثوق. كما تُسهم بيانات ميو في دعم أبحاث المناخ، وتُساعد في وضع استراتيجيات تكيف طويلة الأجل.

التطبيقات المبتكرة في الصين

طورت الصين أنظمة شاملة لرصد هطول الأمطار، بدءًا من الملاحظات اليدوية التقليدية وصولًا إلى حلول إنترنت الأشياء الذكية، حيث تطورت مقاييس المطر لتصبح عقدًا حيوية في الشبكات الهيدرولوجية الذكية.

شبكات التحكم الرقمي في الفيضانات

يُجسّد نظام "السدود الرقمية" في مقاطعة شيوتشو التطبيقات الحديثة. فهو يدمج مقاييس المطر مع أجهزة استشعار هيدرولوجية أخرى، ويرفع البيانات كل 5 دقائق إلى منصة إدارة. يقول جيانغ جيانمينغ، نائب مدير مكتب الزراعة في بلدة وانغديان: "كنا في السابق نقيس هطول الأمطار يدويًا باستخدام أسطوانات مدرجة، وهو أمر غير فعال وخطير في الليل. أما الآن، فتُوفّر تطبيقات الهاتف المحمول بيانات فورية على مستوى الحوض". وهذا يُتيح للموظفين التركيز على التدابير الاستباقية مثل فحص السدود، مما يُحسّن كفاءة الاستجابة للفيضانات بأكثر من 50%.

في مدينة تونغشيانغ، يجمع نظام "التحكم الذكي في الفيضانات" بيانات من 34 محطة قياس عن بُعد مع تنبؤات مستوى المياه لمدة 72 ساعة مدعومة بالذكاء الاصطناعي. وخلال موسم "ميو" لعام 2024، أصدر النظام 23 تقريرًا عن هطول الأمطار، و5 تحذيرات من الفيضانات، وتنبيهين عن ذروة التدفق، مما يُبرز الدور المحوري لعلم المياه كـ"عيون وآذان" للتحكم في الفيضانات. وتُكمّل بيانات مقياس المطر الدقيقة رصد الرادار والأقمار الصناعية، لتُشكّل إطارًا متعدد الأبعاد للمراقبة.

تطبيقات الخزانات والزراعة

في مجال إدارة موارد المياه، يستخدم خزان ساندوشي في يونغكانغ أجهزة قياس آلية في 8 فروع للقناة إلى جانب القياسات اليدوية لتحسين الري. وأوضح المدير لو تشينغوا قائلاً: "يضمن الجمع بين الأساليب التوزيع الأمثل للمياه مع تحسين أتمتة المراقبة". وتُستخدم بيانات هطول الأمطار بشكل مباشر في جدولة الري وتوزيع المياه.

خلال بداية موسم الفيضانات (ميو) عام 2025، استخدم معهد علوم المياه في هوبي نظامًا للتنبؤ بالفيضانات في الوقت الفعلي، يدمج التنبؤات الجوية على مدار الساعة مع بيانات الخزانات. وقد أدى هذا النظام إلى تشغيل 26 محاكاة للعواصف ودعم 5 اجتماعات طارئة، وتعتمد موثوقيته على دقة قياسات مقاييس الأمطار.

التطورات التكنولوجية

تتضمن مقاييس المطر الحديثة العديد من الابتكارات الرئيسية:

1. القياس الهجين: الجمع بين مبادئ الدلو القلاب والوزن للحفاظ على الدقة عبر الشدة (0.1-300 ملم/ساعة)، ومعالجة هطول الأمطار المتغير في مييو.
2. تصاميم التنظيف الذاتي: تمنع أجهزة الاستشعار فوق الصوتية والطلاءات المقاومة للماء تراكم الحطام، وهو أمر بالغ الأهمية أثناء هطول أمطار غزيرة خلال موسم الأمطار الموسمية (ميو). وتشير شركة أوكي إلكتريك اليابانية إلى انخفاض الصيانة بنسبة 90% مع هذه الأنظمة.
3. الحوسبة الطرفية: تعمل معالجة البيانات على الجهاز على تصفية الضوضاء وتحديد الأحداث المتطرفة محليًا، مما يضمن الموثوقية حتى مع انقطاعات الشبكة.
4. التكامل متعدد المعايير: تقيس محطات كوريا الجنوبية المركبة هطول الأمطار جنبًا إلى جنب مع الرطوبة/درجة الحرارة، مما يحسن من التنبؤات المتعلقة بالانهيارات الأرضية المرتبطة بموسم الأمطار الموسمية (ميو).

التحديات والتوجهات المستقبلية

على الرغم من التقدم المحرز، لا تزال هناك قيود:

• ظروف قاسية: تسببت عاصفة "مييو" العنيفة التي ضربت مقاطعة آنهوي عام 2024 في تجاوز قدرة بعض المقاييس على استيعاب 300 ملم/ساعة
• تكامل البيانات: الأنظمة المتباينة تعيق التنبؤ بالفيضانات عبر المناطق
• التغطية الريفية: تفتقر المناطق الجبلية النائية إلى نقاط رصد كافية

تشمل الحلول الناشئة ما يلي:

1. أجهزة قياس متنقلة محمولة بواسطة طائرات بدون طيار: اختبرت وزارة الخدمات المعنوية الصينية أجهزة قياس محمولة بواسطة طائرات بدون طيار لنشرها بسرعة خلال فيضانات عام 2025
2. التحقق من سلسلة الكتل: تضمن المشاريع التجريبية في تشجيانغ عدم قابلية البيانات للتغيير لاتخاذ القرارات الحاسمة
3. التنبؤ المدعوم بالذكاء الاصطناعي: نموذج شنغهاي الجديد يقلل الإنذارات الكاذبة بنسبة 40% من خلال التعلم الآلي

مع تفاقم تقلبات الطقس في منطقة ميو نتيجة لتغير المناخ، ستتطلب أجهزة القياس من الجيل التالي ما يلي:

• متانة محسّنة (مقاومة للماء بمعيار IP68، تشغيل في درجات حرارة تتراوح بين -30 درجة مئوية و70 درجة مئوية)
• نطاقات قياس أوسع (0 ~ 500 مم/ساعة)
• تكامل أوثق مع شبكات إنترنت الأشياء/الجيل الخامس

كما يشير المدير جيانغ: "ما بدأ كقياس بسيط لهطول الأمطار أصبح أساسًا لإدارة المياه الذكية". من مكافحة الفيضانات إلى أبحاث المناخ، تظل مقاييس المطر أدوات لا غنى عنها لتعزيز القدرة على الصمود في المناطق التي تشهد هطول أمطار غزيرة.

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

الهاتف: +86-15210548582