الأقمار الصناعية تتيح للعلماء رؤية كوكب الأرض كنظام متكامل

من طرف dreamnagd الأربعاء سبتمبر 05, 2007 4:05 pm

الأقمار الصناعية تتيح للعلماء رؤية كوكب الأرض كنظام متكامل
(مجموعة دولية تتدارس أوجه القصور في عمليات مراقبة الأرض ومستقبلها)

من شيريل بليرين، محررة الشؤون العلمية في موقع يو إس إنفو

واشنطن، 4 أيلول/سبتمبر، 2007- هذا هو المقال الثالث في سلسلة تدور حول مساهمات الولايات المتحدة في توفير رصد مباشر لظاهرة تغير المناخ.
مكنت عمليات الرصد المباشر للمحيطات واليابسة والجو وأنهر الجليد العلماء، في العام 2007، من التيقن بنسبة 90 بالمئة من أن مناخ الكرة الأرضية آخذ في التغير وأن سبب هذا التغير هو نشاطات بشرية.

وقد قطعت عمليات الرصد المباشر هذه، التي تقوم بها مجموعة من الشبكات العالمية المؤلفة من أجهزة وأفراد، خطوات هائلة منذ بدايتها في أوائل القرن السابع عشر عندما توصلت مجموعة من العلماء في البندقية إلى صنع أول ترمومتر فبدأ الناس يقيسون درجة حرارة الجو بعد ذلك بفترة قصيرة.

وتشكلت أول شبكة لرصد الأحوال الجوية في شمال إيطاليا في العام 1653. وذكرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (التابعة للأمم المتحدة) في تقريرها الرابع حول تغير المناخ "تغير المناخ 2007"، أنه بحلول النصف الثاني من القرن التاسع عشر، كان الناس في جميع المناطق المأهولة في العالم تقريباً قد بدأوا يرصدون الأحوال الجوية بشكل منتظم.

ولكن الانطلاق إلى الفضاء في رحلات استكشافية، وخاصة وضع أقمار صناعية في مدارات حول الكرة الأرضية، هو الذي ساعد العلماء في البدء بدمج التفاعلات المعقدة بين أنظمة الكوكب الأرضية والهوائية والمائية والحيوية في نظام واحد.
وقال مايكل كنغ، كبير علماء مشروع نظام مراقبة الأرض في مركز غودارد للرحلات الفضائية التابع لوكالة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) لموقع يو إس إنفو، إنه "لا غنى عن" الأقمار الصناعية لرصد كوكب الأرض. ووصف الأقمار بأنها "أفضل وسيلة لمراقبة النظام العالمي المتكامل بدون التأثير على الحدود القومية أو أنظمة الرصد المختلفة."

* الرصد عن بعد

يعرّف الاستشعار عن بعد بأنه جمع معلومات عن جسم ما بدون لمسه مباشرة. وتشكل الأقمار الصناعية منصات مألوفة لعمليات الاستشعار عن بعد وما فتئت تستخدم لهذه الغرض منذ أوائل عهد الرحلات الفضائية.

فقد تم إطلاق أول قمر صناعي مدني لجمع معلومات عن كوكب الأرض في العام 1972. ووفر قمر تكنولوجيا موارد الكرة الأرضية، الذي أنتجته ناسا وأعيدت تسميته في ما بعد وأصبح يعرف باسم لاندسات 1، صوراً التقطها قمر صناعي لعموم سكان الكرة الأرضية لأول مرة في التاريخ. وقامت مجموعة من أقمار لاندسات الصناعية بعد ذلك بالدوران حول كوكب الأرض
وما زال لاندسات الذي تم إطلاقه في العام 1984، وكانت فترة عمله المتوقعة تتراوح ما بين ثلاثة إلى خمسة أعوام، يواصل الدوران وجمع المعلومات وإن كان بطاقة محدودة. أما لاندسات 7 الذي أُطلق في العام 1999، فقد أصبح يعاني منذ العام 2003 من مشكلة في جهازه الاستشعاري مما حد من قدراته. وسوف ينفد وقود القمرين في العام 2010 أو العام 2011. ومن المنتظر أن يتم إطلاق القمر الصناعي التالي، "بعثة لاندسات المستمرة لجمع المعلومات،" في العام 2011.

* مرصد الكرة الأرضية

أطلقت الولايات المتحدة والدول الأوروبية واليابان والصين والهند في هذه الأثناء أقماراً صناعية لرصد الأحوال الجوية ومراقبة الأرض.

وقال كنغ إن ما حدث في الولايات المتحدة هو أنه "تم التفكير بنظام رصد الكرة الأرضية التابع لناسا في أواخر الثمانينات من القرن العشرين كنظام مراقبة شامل للكرة الأرضية بكاملها في نظام علم الكرة الأرضية يضم خصائص الكوكب الضرورية،" بما فيها الغلاف الجوي والأرض والمحيطات وفضاء المناطق المتجمدة وقوة الشمس المؤثرة عليها.

ويتألف نظام رصد الكرة الأرضية من مجموعة من الأقمار الصناعية ومن عنصر علمي ونظام معلومات يدعم سلسلة منسقة من الأقمار الصناعية التي تدور في ثلاثة أنواع مختلفة من المدارات. ويحمل الكثير من الأقمار الصناعية على متنه أجهزة ابتكرها علماء في كندا أو فرنسا أو البرازيل أو روسيا أو اليابان. وتضم هذه الأقمار الصناعية:

- القمر تيرا (تم إطلاقه في العام 1999) الذي يحمل خمسة أجهزة استشعار، بينها أجهزة من كندا واليابان، تدرس التفاعل بين غلاف كوكب الأرض الجوي ويابسته ومحيطاته وطاقته المتوهجة (الحرارة والضوء)؛

- القمر أكوا (تم إطلاقه في العام 2002)، وهو مشروع مشترك بين الولايات المتحدة واليابان والبرازيل يحمل على متنه ستة أجهزة استشعار لرصد المحيطات والغلاف الجوي واليابسة والغلاف الجليدي والغلاف الثلجي والنباتات؛ و

- القمر جاسون-1 (تم إطلاقه في العام 2001)، وهو مشروع دراسة محيطات مشترك بين ناسا والمركز القومي الفرنسي لدراسات الفضاء يرصد تفاعلات المناخ العالمي بين البحار والغلاف الجوي.

وقال كنغ إن المعلومات التي يحصل عليها نظام رصد الكرة الأرضية تلعب دوراً رئيسياً في تقارير تقويم المناخ التي تصدرها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ كل خمس سنوات أو ما يناهز ذلك، كما أن تلك المعلومات متوفرة مجاناً ويستخدمها الناس على نطاق واسع كما تستخدمها الدول في جميع أنحاء العالم، "موفرة للناس بذلك مشاهد لم يسبق لها مثيل لكوكبنا دائم التغير."

* أوجه القصور في عمليات الرصد

ما زالت هناك، رغم التقدم الذي تم إحرازه في تكنولوجيا رصد كوكب الأرض، مكامن ضعف وقصور في كل نوع من عمليات المراقبة والرصد، من بالونات الأحوال الجوية حتى الأقمار الصناعية مروراً بالسفن ومحطات الطقس وعوامات المحيطات، لدى استخدامها كجزء من سجل المناخ العالمي.

وقال كيفن ترنبيرث، رئيس شعبة تحليل المناخ في المركز القومي للأبحاث الجوية، لموقع يو إس إنفو، إن "معظم عملات الرصد، وخاصة تلك التي تتم في الغلاف الجوي، يتم القيام بها لأغراض تتعلق بالطقس والتكهن بحالة الطقس، لا لأغراض تتعلق بالمناخ."

وأضاف ترنبيرث، الذي كان من المؤلفين والمنسقين الرئيسيين للفصل الثالث: "ملاحظات: تغير المناخ على السطح وفي الجو،" في تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ "تغير المناخ 2007،" لموقع يو إس إنفو، "إنها لا تتسم بالنوعية التي نود رؤيتها بالنسبة للمناخ." ويشغل ترينبورث أيضاً منصب رئيس هيئة الملاحظات والاستيعاب في برنامج أبحاث تغير المناخ العالمي التابع للأمم المتحدة.

ومضى إلى القول: "إننا نقول دائماً إنه يمكن، ببذل القليل من العناية الإضافية، (للمشاهدات المرصودة) أن تكون أكثر فائدة بكثير لأغراض المناخ. وفي هذه الأثناء، هناك الكثير من العمال في شتى أنحاء العالم الذين يبذلون جهداً بطولياً لوضع سجل مناخي على أساس هذه المعلومات."

وتحث هيئة برنامج أبحاث تغير المناخ العالمي وكالات الفضاء والأقمار الصناعية في العالم على معالجة مواطن القصور في عمليات المراقبة والرصد. وقال ترنبيرث إن أعضاءها اقترحوا استهلال برنامج دولي منتظم لإعادة معالجة جميع بيانات المعلومات التي جمعتها الأقمار الصناعية منذ العام 1970، "للحصول على صورة أفضل وأكثر تواصلاً حول كيفية تغير الأمور."

إلا أن العلماء ما زالوا مقتنعين، رغم الالتباس المحيط بالمشاهدات الرصدية، بأن مناخ الكرة الأرضية آخذ في التغير وبأن النشاطات البشرية هي المسببة لذلك.

وقال ترنبيرث: "إن ما يعنيه ذلك هو أن المؤشر على تأثير البشر قد أصبح من القوة بحيث طغى على جميع الشكوك والغموض. وعلاوة على ذلك، فإن ما أدى إلى التصريح بأن ارتفاع درجة حرارة الأرض (ظاهرة الاحترار العالمي) ظاهرة بينة لا لبس فيها ليس مجرد معلومة واحدة بل مجموعة كبيرة كاملة من المعلومات التي نجمت عن قياسات مختلفة كثيرة جدا."