وحدة قياس الارتفاع عن سطح البحر

تعريف الارتفاع

يتم تعريف الارتفاع عمومًا على أنه المسافة العمودية بين نقطة مرجعية والجسم، ومع ذلك، يعد قياس الارتفاع في مجال الطيران أكثر تعقيدًا، لذلك عند مناقشة الارتفاع في الطيران، يجب أن تحدد نوع الارتفاع الذي تتحدث عنه.

انواع الارتفاع

هناك خمسة أنواع مختلفة للارتفاعات المستخدمة في الطيران وكيفية قياسها، وهي:

الارتفاع المشار إليه

هو أسهل نوع من الارتفاع، حيث يشير إلى القياس الموضح على مقياس الارتفاع في الطائرة، حيث يتم قياس الارتفاع من خلال الضغط الجوي على ارتفاع طيران الطائرة، ثم يقارن بالضغط الذي حدده الطيار، ولكن يؤثر عدم تصحيح تغيرات الضغط أثناء الرحلة على دقة قراءة مقياس الارتفاع.

الارتفاع الحقيقي

الارتفاع الحقيقي يشير إلى ارتفاع الطائرة فوق سطح البحر. يتم قياس هذا الارتفاع بوحدة `أقدام فوق متوسط مستوى سطح البحر`. يستخدم المتوسط لأن مستوى سطح البحر الفعلي متغير. يستخدم توقعات المنطقة الارتفاع الحقيقي للإبلاغ عن ارتفاع السحب، بينما تعبر الرسوم البيانية VFR عن الأرقام والارتفاعات بوحدة الأقدام فوق مستوى سطح البحر.

ارتفاع الضغط

ارتفاع الضغط هو قياس ارتفاع الطائرة فوق مستوى مسند قياسي، ويتم التعبير عنه بضبط مقياس الارتفاع على 29.92. بالنسبة للطيارين الذين يحلقون على ارتفاع يزيد عن 18000 قدم، يجب ضبط مقياس الارتفاع على 29.92 لتحديد معيار الطائرة. يستخدم ارتفاع الضغط أيضا في العديد من حسابات تخطيط الرحلة، بما في ذلك تحديد مسافات الإقلاع والهبوط.

ارتفاع الكثافة

يعرف الطيارون الذين يطيرون في المناخات الأكثر دفئًا أو في الارتفاعات العالية أن ارتفاع الكثافة يلعب دورًا مهمًا في أداء الطائرة، فإن ارتفاع الكثافة هو ارتفاع الضغط الذي تم تصحيحه لظروف درجة الحرارة غير القياسية والتي تشمل الضغط والرطوبة ودرجة الحرارة الخارجة عن القاعدة.

يقل ارتفاع الكثافة في الأجواء الباردة عندما يكون الهواء أكثر كثافة، مما يساعد على زيادة رفع أجنحة الطائرة ويسمح للمحرك بتوليد مزيد من الطاقة، بينما في الأجواء الحارة أو المرتفعات العالية، يقل اكتساب الهواء كثافة، مما يؤدي إلى زيادة ارتفاع الكثافة وقد يؤثر سلبا على أداء الطائرة، وقد ينخفض أيضا كفاءة المروحة بسبب الهواء ذو الكثافة المنخفضة، مما يؤدي إلى تقليل قوة الدفع. لذا، يجب على الطيارين أن يكونوا حذرين عند التخطيط في الأيام الحارة والرطبة، وضبط ارتفاع الكثافة المنخفضة لتجنب وقوع حوادث أثناء عمليات الإقلاع أو الهبوط.

الارتفاع المطلق

الارتفاع المطلق هو المسافة الفعلية التي تحلقها الطائرة بالنسبة للأرض ويتم التعبير عنها بـ `قدم فوق سطح الأرض`. يتم تحديد هذا النوع من الارتفاع عموما باستخدام مقياس الارتفاع الراداري الذي يقيس مدة وصول إشارات الرادار إلى الأرض وانعكاسها. لذلك، تستخدم الطائرات الكبيرة الارتفاع المطلق، بينما لا تستخدم الطائرات الصغيرة. وفي معظم تقارير الطقس، يتم التعبير عن الغطاء السحابي بوحدة القدم فوق سطح الأرض.

قياس الارتفاع عن سطح البحر

يتم قياس الارتفاع بمقدار الفرق بين مستوى سطح البحر المتوسط التاريخي وموقع ما بطريقة رأسية، ويتم تعبير ذلك بوحدات القياس، وفي النظام المتري يتم استخدام وحدة “أمتار فوق متوسط سطح البحر”، بينما في الولايات المتحدة يستخدمون “أقدام فوق مستوى سطح البحر” باعتباره وحدة عرفية.

تتأثر متوسط مستويات سطح البحر بالتغيرات المناخية والعوامل الأخرى، بالإضافة إلى التغيرات التي تحدث بمرور الوقت، ولذلك قد تختلف القياسات المسجلة للارتفاع فوق مستوى سطح البحر في السابق عن الارتفاع الفعلي لموقع معين فوق مستوى سطح البحر في الوقت الحالي لأسباب مختلفة.

تعد الأمتار فوق مستوى سطح البحر هى القياس الفعلي للارتفاع، مثل مقياس ارتفاع المواقع الجغرافية مثل المدن والجبال وقمة المباني والمنشآت الأخرى، والأجسام الطائرة مثل الطائرات أو المروحيات، ويمكن تحديد الارتفاع بالأمتار فوق مستوى سطح البحر لموقع أو كائن أو نقطة بعدة طرق مختلفة لكن الأكثر شيوعًا هى :

• يتكون النظام العالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية (GPS) من عدة أقمار صناعية، ويتم استخدامه لتحديد المواقع.
• تستخدم أجهزة قياس الارتفاع لقياس الضغط الجوي الذي ينخفض مع زيادة الارتفاع.
• التنظير المجسم في التصوير الجوي.
• الاستشعار عن بعد بالليزر والرادار لقياس الارتفاع من الأقمار الصناعية.
• قياس الارتفاع بالرادار الجوي.

يعد القياس الدقيق لمتوسط ​​مستويات سطح البحر التاريخي معقد، يمكن أن يؤدي هبوط الكتلة الأرضية (كما يحدث بشكل طبيعي في بعض المناطق) إلى ظهور ارتفاع مستوى سطح البحر على العكس من ذلك فإن العلامات على الكتل الأرضية التي يتم رفعها بسبب العمليات الجيولوجية يمكن أن تشير إلى انخفاض متوسط ​​مستوى سطح البحر.

أسباب تغير ارتفاع سطح البحر

يتساءل الكثيرون لماذا يرتبط الارتفاع بسطح البحر؟ يعد متوسط مستوى سطح البحر مقياسا واضحا في تحديد الارتفاع والتضاريس، حيث يمثل ارتفاعه الصفر، ولكن يتأثر تغير مستوى سطح البحر بثلاثة عوامل أساسية، وتتلخص هذه العوامل في التغيرات المستمرة في المناخ

التمدد الحراري

عندما يسخن الماء، يتمدد، وهذا يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بنسبة تصل إلى نصف ارتفاعه خلال الـ 25 عامًا الماضية، ويتم استيعاب هذا الارتفاع في المحيطات الأكثر دفئًا بمساحة أكبر.

ذوبان الأنهار الجليدية

تذوب التراكمات الجليدية الكبيرة مثل الأنهار الجليدية الجبلية بشكل طبيعي إلى حد ما خلال كل صيف، وفي الشتاء، تتشكل الثلوج أساسا من تبخر مياه البحر، وتكون عموما كافية لتعويض الذوبان، ولكن في الآونة الأخيرة، زاد ارتفاع درجات الحرارة المستمر الناتج عن الاحتباس الحراري عن الذوبان الصيفي المتوسط، بالإضافة إلى انخفاض تساقط الثلوج بسبب فصول الشتاء المتأخرة والينابيع، مما أدى إلى عدم توازن بين التدفق السطحي وتبخر المحيط، مما تسبب في ارتفاع مستويات سطح البحر.

فقدان الصفائح الجليدية

مثلما يحدث مع الأنهار الجليدية في الجبال، تؤدي الحرارة المتزايدة إلى ذوبان الصفائح الجليدية الضخمة التي تغطي خاصة جرينلاند وأنتاركتيكا بسرعة أكبر. يعتقد العلماء أيضا أن المياه الذائبة من الأعلى ومياه البحر من الأسفل تتسرب تحت الصفائح الجليدية في جرينلاند، مما يؤدي بشكل فعال إلى تزييت مجاري الجليد ويسرع تحركها في البحر. بينما تجذب ذوبان الجليد في غرب أنتاركتيكا اهتماما كبيرا من العلماء، خاصة بعد كسر الجرف الجليدي لارسن سي في عام 2017، تظهر الأنهار الجليدية في شرق أنتاركتيكا أيضا علامات عدم الاستقرار.

نتائج ارتفاع سطح البحر

• عندما يرتفع مستوى سطح البحر، يمكن أن يكون التأثير على الموائل الساحلية في المناطق الداخلية البعيدة خفيفًا أو كارثيًا، وقد يتسبب في تآكل مدمر وفيضانات في المناطق الرطبة، وتلوث طبقات المياه الجوفية والتربة الزراعية بالملح، وفقدان الموائل للأسماك والطيور والنباتات.
• تتزامن زيادة مستويات سطح البحر مع الأعاصير الأكثر خطورة التي تتحرك ببطء أكبر، وتساقط المزيد من الأمطار، مما يزيد من شدة العواصف التي يمكن أن تجرف كل شيء في طريقها.
• تدفع الفيضانات في المناطق الساحلية المنخفضة السكان إلى الهجرة إلى مناطق مرتفعة، كما يتعرض الملايين لخطر الفيضانات والآثار الأخرى لتغير المناخ.
• يهدد احتمال ارتفاع منسوب المياه الساحلية الخدمات الأساسية مثل الوصول إلى الإنترنت، حيث إن الكثير من البنية التحتية للاتصالات الأساسية تقع في طريق ارتفاع مستوى البحار.