الثلاثاء , نوفمبر 19 2019
الرئيسية / أخبار / يساعد في تقدير المياه المخزّنة في الكتل الثلجية.. إنجاز علمي لمصطفى زكي الباحث بجامعة ميتشيجن
يساعد في تقدير المياه المخزّنة في الكتل الثلجية.. إنجاز علمي لمصطفى زكي الباحث بجامعة ميتشيجن
يساعد في تقدير المياه المخزّنة في الكتل الثلجية.. إنجاز علمي لمصطفى زكي الباحث بجامعة ميتشيجن

يساعد في تقدير المياه المخزّنة في الكتل الثلجية.. إنجاز علمي لمصطفى زكي الباحث بجامعة ميتشيجن


صمم مصطفى زكي نموذجًا حاز على جائزة يساعد في تقدير كمية المياه المخزّنة في الأكوام (كتل) الثلجية، مما يمكن أن يساعد في تحسين التكيف مع التغير المناخي والتنبؤ بالفيضانات، فضلًا عن الإدارة الكلية للموارد المائية.


المياه هي واحدة من أهم وأقوى الموارد على الأرض، والكثير منها يتواجد على شكل أكوام (كتل) ثلجية.
وللمساعدة في تحديد كمية المياه المخزنة فيها، صمم طالب الدكتوراه مصطفى زكي نموذجًا حسابيًّا جديدًا، والمعروف باسم مكافئ\معادل ثلج-ماء (Snow-Water Equivlant SWE).

يوفر ذوبان كتل الثلوج Snowmelt المياه العذبة للولايات الغربية بالولايات المتحدة الأمريكية، وتُعدّ القمم الجليدية القطبية الكبيرة مُنَظمات رئيسية لمستويات المحيطات وللتيارات.
مع ذوبان الأنهار الجليدية يرتفع مستوى مياه البحر مما يهدد بإغراق المدن والسواحل كما يمكن أن يؤثر هذا التدفق للمياه الذائبة على التيارات المحيطية مثل Gulf Stream مما سيؤثر بشكلٍ كبير على المناخ في شمال شرق الولايات المتحدة وشمال غرب أوربا.


لذلك، من شأن التقدير الدقيق ل SWE أن يحسّن بشكلٍ كبير تقديراتنا للتأثير العالمي لارتفاع درجة الحرارة أين تستمر الكتل الثلجية في الذوبان.


ومع ذلك، يصعب التمييز الدقيق للغاية لمكافئ ثلج-ماء SWE بسبب مشكلة الانتثار العكسي inverse scattering problem – حيث من الصعب قياس الثلوج بسبب انتشار الأشعة الشمسية واستقبالها لتلك الأشعة.
لحل مشكلة التناثر العكسي وتحسين تقدير SWE، قام مصطفى زكي بتصميم نموذج حسابي جديد يوفر نموذجًا ماديًّا دقيقًا لكتل الثلج وحل الانتثار الكهرومغناطيسي الأمامي.

اعتمد زكي لبناء هذا النموذج على خطوتين أساسيتين:
١- تصميم عينات لكتل الثلج بواسطة الحاسوب.
٢- حساب الانتثار الكهرومغناطيسي EMD من عينات الثلج التي صممها بواسطة الكمبيوتر من خلال محلل رقمي. فقد أعاد بناء عينات الثلج من خلال اعتبار كتل الثلج مصفوفة من جزيئات الهواء والجليد.


قدم زكي ورقته – النمذجة القائمة على الفيزياء وحساب الانتثار الكهرومغناطيسي لحزم الثلج- في المؤتمر الدولي IEEE MTT-S 2019 حول النمذجة الكهرومغناطيسية والفيزياء متعددة العددية حيث حصل على الجائزة الأولى لأفضل ورقة بحثية للطالب. وكان زكي قد عمل تحت إشراف كمال سرابندي، الأستاذ الجامعي للهندسة ومدير مختبر الإشعاع.

المصدر