توفر تقنية SWOT الجديدة للأقمار الصناعية قدرات عالمية غير مسبوقة لمراقبة مستوى المياه

يستخدم الرسم البياني الموجود أعلى هذه المقالة بيانات SWOT من يوليو 2023 إلى نوفمبر 2024 لإظهار متوسط ​​منسوب المياه فوق مستوى سطح البحر في البحيرات والخزانات في حوض نهر أوهايو (الذي يتدفق إلى نهر المسيسيبي).

يشير اللون الأصفر إلى مستويات المياه أعلى من 1600 قدم (500 متر)، ويشير اللون الأرجواني الداكن إلى مستويات المياه أقل من 330 قدم (100 متر). يمكن أن تساعد مقارنة التغيرات في مستويات المياه هذه علماء الهيدرولوجيا على قياس مدى توفر المياه محليًا أو عبر مستجمعات المياه بمرور الوقت.

لقد كان تقدير مدى توفر المياه العذبة للمجتمعات داخل مستجمعات المياه يمثل تحديًا منذ فترة طويلة. يقوم الباحثون بجمع المعلومات من خلال أجهزة قياس المياه المثبتة في بعض البحيرات والخزانات، والمسوحات الجوية، وغيرها من الأقمار الصناعية التي تراقب مستويات المياه أو نطاقاتها. ومع ذلك، فإن تغطية الأجهزة الأرضية والمحمولة جواً محدودة من حيث المكان والزمان. يمكن لعلماء الهيدرولوجيا تجميع بعض البيانات التي يحتاجون إليها من أقمار صناعية مختلفة، ولكن قد يتم أو لا يتم جمع البيانات في نفس الوقت، أو قد لا يزال الباحثون بحاجة إلى استكمال المعلومات بقياسات من أجهزة الاستشعار الأرضية.

ومع ذلك، فإن حساب إمدادات المياه العذبة يعد مهمة معقدة. ويعتمد الكثير من العمل على نماذج الكمبيوتر. وقال جورج ألين، باحث المياه العذبة في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا في بلاكسبرج وعضو فريق SWOT العلمي: "إن نماذج المياه التقليدية لا تعمل في كثير من الأحيان بشكل جيد في مستجمعات المياه شديدة التنظيم مثل نهر أوهايو لأنها تكافح من أجل تمثيل عدم القدرة على التنبؤ بعمليات السدود".

تحتوي العديد من أحواض الأنهار في الولايات المتحدة على سدود وخزانات تتم إدارتها بشكل مشترك من قبل كيانات متعددة. في حين أن أولئك الذين يديرون الخزانات قد يعرفون ظروف نوعية المياه التي يديرونها، فإن تخطيط إمدادات المياه للأنهار بأكملها أمر صعب. ونظرًا لأن تحليل SWOT يركز على الأنهار والبحيرات، فإن بياناته تساعد في توفير منظور أكثر توحيدًا.

وقال كولين جليسون، عالم الهيدرولوجيا في جامعة ماساتشوستس أمهيرست وعضو فريق SWOT العلمي: "تسمح هذه البيانات لمديري المياه بفهم ما يفعله الآخرون في أنظمة المياه العذبة هذه".

في حين أن باحثي SWOT متحمسون للإمكانيات التي توفرها البيانات، إلا أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. إن عمليات الرصد عالية الدقة التي تقوم بها الأقمار الصناعية لمستويات المياه ونطاقات المياه تعني أنه يتعين على الباحثين الخوض في بحر شاسع من البيانات، كما تستغرق معالجة هذه القياسات وتحليلها بعض الوقت أيضًا.

يعد القمر الصناعي SWOT (المياه السطحية وتضاريس المحيطات) بمثابة تعاون رائد بقيادة وكالة ناسا والمركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية، مع مساهمات مهمة من وكالة الفضاء الكندية (CSA) ووكالة الفضاء البريطانية. تم تصميم القمر الصناعي SWOT، الذي يديره مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بالشراكة مع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، لقياس مستويات المياه العالمية ونطاقات المسطحات المائية، مما يوفر بيانات قيمة للهيدرولوجيا وعلوم المناخ وإدارة الموارد المائية.

قدمت وكالة ناسا مكونات هامة لنظام الطيران، بما في ذلك مقياس التداخل الراداري ذو النطاق Ka (KaRIn)، وأجهزة استقبال العلوم لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وعاكسات الليزر، ومقاييس إشعاع الموجات الدقيقة مزدوجة الشعاع، والبنية التحتية لعمليات الأجهزة. قام المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية، بالتعاون مع شركة Thales Alenia Space ووكالة الفضاء البريطانية، بتوفير المنصة الساتلية والعمليات الأرضية والأدوات مثل مقياس الارتفاع بوسيدون ثنائي التردد، والنظام المتكامل للتصوير المداري الدوبلري وتحديد المواقع الإشعاعية عبر الأقمار الصناعية (DORIS)، والنظام الفرعي للترددات الراديوية KaRin. لعبت CSA دورًا مهمًا من خلال توفير مكونات جهاز الإرسال عالي الطاقة من KaRIn. معًا، تجعل هذه المساهمات SWOT أداة قوية لتعزيز فهمنا لأنظمة المياه العذبة والمحيطات على الأرض.

تم تجميعها من / scitechdaily