كيفية قياس كمية المطر

القدرة على قياس هطول الأمطار مهمة لكثير من الصناعات، فليس من المستغرب أنّ مقياس المطر كان من أول الأدوات المتعلقة بالطقس التي اخترعها أسلافنا، فيُعتقد أن استخدامها يعود لما قبل ألفي عام في الهند.^{[١]Xمصدر بحثي} تساعد قياسات المطر المزارعين على اتخاذ قرارات بشأن الزراعة والحصاد وري المحاصيل، كما أنها تمكن المهندسين من تصميم جسور أقوى وخزانات تجميع فعالة لصرف مياه الأمطار والعواصف، وغير ذلك من الهياكل والأبنية. في حين أن معظم الأجهزة الاحترافية لهذا الغرض تعتمد في الوقت الحاضر على أنظمة إلكترونية، لكن يمكن لأي أحد تصميم مقياسه الخاص لقياس كمية هطول الأمطار في المنزل.

جزء 1

جزء 1 من 2:

بناء المقياس

تنزيل المقال

1
اعثر على حاوية أسطوانية شفافة. يمكن أن تكون زجاجية أو بلاستيكية، ويجب ألا يقل طولها عن 30.5 سم. الشكل مهم: إذا كان الجزء العلوي أوسع من القاع (أو أضيق) فسيتطلب القياس المزيد من العمليات الحسابية.
- لا يهم في الواقع مدى عرض الحاوية، طالما كان القطر بنفس الطول في كل أجزائها. كلما زاد حجم الحاوية – لنقل زجاجة كوكاكولا مقارنة بدلو مسح الأرضيات – زادت أيضًا المساحة التي يتجمع بها المطر. لهذا السبب، فإن كل سنتيمتر من المطر سيكون له دلالة كمية مختلفة تقابلها، بالتوافق مع كل أسطوانة حجمها مختلف.^{[٢]Xمصدر بحثي}
إذا لم يكن لديك أسطوانة متاحة، يمكنك صنع مقياس بالقدر نفسه من الكفاءة من خلال العمل على زجاجة مشروبات غازية فارغة سعة 2 لتر. باستخدام مقص أو سكين، اقطع 10 سم من أعلى الزجاجة. لا تقلق بشأن القاع غير المستوي للزجاجة، سوف يُحَل هذا الأمر في الخطوة التالية.
3
أثقل المقياس بالحصى لتثبيته. نظرًا لأن الأمطار غالبًا ما تكون مصحوبة بالرياح، ستحتاج إلى تثبيت مقياسك حتى يظل قائمًا خلال العاصفة. املأ القاع بالحصى أو بليْ اللعب، لكن لا تملأ من الزجاجة ما يزيد عن حوالي 2-3 سم. بعد الانتهاء من ذلك، ستحتاج إلى ملء جزء من الحاوية بالماء لتحديد نقطة بدء لمستوى القياس. ستستهلك الحجارة حجمًا، وبالتالي لا نريد تضمينها في منطقة القياس.^{[٣]Xمصدر بحثي}
- الحجارة والحصى والبليْ: أي أجسام صغيرة وثقيلة نسبيًا ستكون مناسبة، طالما أنها لن تمتص أي مياه.
- إذا صنعت المقياس باستخدام زجاجة مشروب غازي، فاحرص على ملء الجزء السفلي (النقاط الأربعة المنفصلة من القاعدة) بالماء والأحجار لتوفير نقطة مسطحة لبدء القياس.
- يمكنك وضع الزجاجة داخل حاوية أخرى لتثبيتها كبديل عن وضع الحصى في القاع، مثل إدخال الزجاجة في دلو ثقيل أو أصيص زهور.
4
اكتب القياسات على الحاوية. يمكنك استخدام قلم لبدي ثابت مضاد للماء لكتابة الأرقام. ثبت مسطرة أو شريط قياس بالطول على القنينة، واجعل الصفر بها ملامسًا لأعلى نقطة من الماء الموجود حاليًا، يجب أيضًا أن يبدأ صفر مقياس المطر بمحاذاة هذا الخط من مستوى الماء.
- إذا اخترت ألّا يكون بالأسطوانة أي حصى لأنك ستثبت مقياس المطر داخل إناء للزهور، وكان قاع الأسطوانة مستويًا أصلًا من غير أن تضيف لها أي مياه، يكون الصفر في هذه الحالة أسفل الحاوية.
ستحتاج إلى أرض مستوية لتقليل فرصة سقوط المقياس؛ تأكد من عدم وجود عوائق فوق المقياس، مثل الأشجار أو الحواف البارزة من السطوح، لأنها ستحرّف قياساتك.^{[٤]Xمصدر بحثي}

جزء 2

جزء 2 من 2:

قياس هطول الأمطار

تنزيل المقال

1
تحقق من المقياس كل يوم. لتحديد كمية الأمطار التي سقطت خلال الـ 24 ساعة الماضية، ستحتاج إلى تفقد المقياس بانتظام كل 24 ساعة. اقرأ المقياس من خلال النظر إلى أعلى خط الماء مباشرة، مع محاذاة مستوى النظر له. سيكون خط سطح المياه مقوسًا، وهو معروف بالسطح الهلالي للسائل، ينتج عن تلامس الماء مع الحاوية وتولُّد جهد في السطح.^{[٥]Xمصدر بحثي} يجب أن تبدأ قراءتك من أسفل هذا المنحنى.
- من المهم التحقق منه كل يوم حتى لو لم يكن هناك أي مطر. يمكن أن يقل الماء نتيجة التبخر أو يظهر ماء في ظروف غامضة في مقياس المطر دون وجود سحب أمطار، وهو ما يعني أنك بحاجة إلى نقل مقياس المطر إلى موقع جديد (رشاشات ري الزرع هي السبب في كثير من الأحيان).
على سبيل المثال: يمكنك عمل مخطط 7 × 7، وجعل أيام الأسبوع على طول المحور السيني، وتخصيص المحور الصادي للأطوال من 2.5 إلى 17.8 سم. بعد وضع علامة عند كل نقطة تقاطع هطول الأمطار (بالسم) مع يوم من الأسبوع، يمكنك استخدام المسطرة لتوصيل النقاط ورؤية التقلبات في قياس المطر لهذا الأسبوع.
ستحتاج بعد كل مرة تسجيل إلى تفريغ مقياس المطر لضمان قراءة دقيقة في المرة التالية. احرص على إبقاء الأحجار نفسها في القاع، وأعد تعبئة المياه حتى مستوى الصفر على المقياس. إذا أضفت أو قللت الأحجار من المقياس، فتأكد أن تملأ الماء مرة أخرى إلى نقطة الصفر قبل تثبيت مقياس المطر في مكانه.
4
احسب المتوسطات. بعد تسجيل البيانات لمدة شهر، يمكنك تحليل بياناتك ومعرفة اتجاهات هطول الأمطار بشكل عام. اجمع مستويات هطول مياه الأمطار طوال أيام الأسبوع ثم اقسمها على 7؛ الناتج هو متوسط هطول الأمطار في ذلك الأسبوع. بعد مرور فترة زمنية أطول، يمكنك حساب المتوسط لعدة أشهر (أو حتى سنوات، إذا كنت متفانيًا في الأمر بشكل خاص).
- معادلة حساب المتوسط سهلة التطبيق. يساوي المتوسط مجموع كل العناصر (في هذه الحالة، قياسات هطول الأمطار ليوم أو أسبوع أو شهر) مقسومة على عدد العناصر (أيًا كان عدد الأيام أو الأسابيع أو الأشهر التي جمعتها).^{[٦]Xمصدر بحثي} إذا كنت تبحث عن متوسط هطول الأمطار الأسبوعي على مدى 4 أسابيع، وكان إجمالي مجاميع هطول الأمطار الأسبوعية المسجلة هي51 سم و30.5 سم و15.2 سم و63.5 سم، نحسب 15+30.5+15+63.5 = 124 (مجموع العناصر) / على 4 (عدد الأسابيع) = 31 سم متوسط هطول الأمطار الأسبوعي.

أفكار مفيدة

إذا تساقطت الثلوج يمكنك قياس كمية هطول الثلوج بعد ذوبانها (ما لم تتسبب بدفن المقياس). في هذه الحالة يُعبَّر عن تساقط الثلوج بصفته قياس لـ "هطول الأمطار"، ومع ذلك ليس له علاقة متسقة مع عمق الثلوج، لذلك لا تقفز إلى أي استنتاجات بناءً على ذلك. فنصف متر مثلًا من الثلج، يمكن أن يحتوي على كمية من الماء مختلفة تمامًا عن هذا القياس.^{[٧]Xمصدر بحثي}