فئات الأخبار

تُصمَّم تقنيات رصد غاز الميثان عمومًا استنادًا إلى مبادئ بصرية وكيميائية وصوتية، وتشمل بشكل أساسي أجهزة قياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء فائقة الدقة، وأجهزة التصوير الحراري، وأجهزة الكشف عن التأين الضوئي، وأجهزة الكشف فوق الصوتية. يمكن تركيب هذه الأجهزة مباشرةً في مواقع الإنتاج والنقل للرصد الفوري، أو تثبيتها على مركبات متنقلة كالسيارات والطائرات منخفضة الارتفاع والطائرات المسيّرة لأخذ العينات وتحليلها في منطقة محددة. مع ذلك، تُعاني تقنيات الرصد التقليدية من قيودٍ كالموارد البشرية والتكلفة والوقت والمساحة، ما يجعل من المستحيل الحصول على بيانات انبعاثات الميثان بشكل مستمر وقابل للتتبع على مساحات واسعة، فضلًا عن افتقارها إلى القدرة على كشف تسربات الميثان واسعة النطاق. ومع التطورات في تقنية الاستشعار عن بُعد بالأقمار الصناعية، ولا سيما تقنية التصوير الطيفي فائق الدقة، تُسرِّع الدول المتقدمة وتيرة البحث والتطبيق لهذه التقنية في رصد غاز الميثان، بهدف بناء نظام عالمي لرصد هذا الغاز.

مع التطور التكنولوجي المتواصل، أصبحت الزراعة الدقيقة اتجاهاً تنموياً هاماً للزراعة الحديثة. وتُعدّ الزراعة الدقيقة نموذجاً للإنتاج الزراعي قائماً على تكنولوجيا المعلومات الحديثة. فمن خلال جمع وتحليل وتطبيق معلومات الأراضي الزراعية بدقة، تُتيح هذه الزراعة رصد وإدارة بيئة الأراضي الزراعية ونمو المحاصيل ومكافحة الآفات والأمراض بكفاءة، مما يُحسّن كفاءة الإنتاج الزراعي وجودة المنتجات الزراعية. وفي هذه العملية، تلعب تقنية الاستشعار عن بُعد فائقة الطيف دوراً محورياً.

يُعدّ الميثان (CH4) غازًا دفيئًا قويًا وهامًا. فمنذ الثورة الصناعية، شهدت مستويات الميثان في الغلاف الجوي ارتفاعًا مطردًا، حيث ارتفع متوسط ​​تركيزه العالمي من 1.714 × 10⁻⁶ في عام 1900 إلى 1.912 × 10⁻⁶ في عام 2022، مما يجعله العامل الأكثر تأثيرًا في ظاهرة الاحتباس الحراري بعد ثاني أكسيد الكربون (CO2). علاوة على ذلك، يتمتع الميثان بقدرة على إحداث الاحتباس الحراري تفوق قدرة ثاني أكسيد الكربون بـ 27 إلى 30 ضعفًا. ويُعدّ التحكم في انبعاثات الميثان أمرًا بالغ الأهمية للسيطرة على ارتفاع متوسط ​​درجة الحرارة العالمية (أقل من درجتين مئويتين، والأفضل أن يكون أقل من 1.5 درجة مئوية). ولذلك، أصبح رصد تركيز الميثان في الغلاف الجوي محورًا رئيسيًا وموضوعًا بالغ الأهمية في جهود الحد من انبعاثات الكربون.

توجد ثلاث طرق رئيسية للكشف عن غاز الميثان في الغلاف الجوي: الطرق الأرضية، والطرق المحمولة جواً، والطرق الفضائية. كانت الطرق الأرضية هي الأسبق تطوراً، وقد شكلت الآن نظام رصد متكاملاً يتمثل في شبكة رصد عمود الكربون الكلي (TCCON) والشبكة الوطنية لرصد الاضطرابات والتغيرات في تركيب الغلاف الجوي (NDACC). وشهدت الطرق المحمولة جواً أيضاً تطوير سلسلة من أجهزة الكشف، مثل مطياف امتصاص الأشعة تحت الحمراء الليزري المحمول جواً (ALIAS) والجيل الثاني منه (ALIAS-II)، ومطياف التصوير المرئي/الأشعة تحت الحمراء المحمول جواً (AVIRIS-Classic)، والجيل التالي من AVIRIS (AVIRIS-NG). وعلى الرغم من أن عمليات الرصد الأرضية والجوية توفر دقة عالية، إلا أن تغطيتها المكانية محدودة، مما يحد من استخدامها في عمليات الرصد المحلية. تتيح المراقبة عبر الأقمار الصناعية، غير المتأثرة بالعديد من الظروف الطبيعية، إجراء عمليات رصد مستمرة ومستقرة وعالية الدقة على مستوى العالم، وتوفر التحقق والدعم لقوائم جرد الانبعاثات من الأسفل إلى الأعلى من خلال نهج من الأعلى إلى الأسفل.

مع تطور تقنيات الاستشعار عن بعد، يتجه رصد وإدارة الزراعة تدريجياً نحو الذكاء والدقة. وقد أصبح استخدام صور الاستشعار عن بعد المتسلسلة زمنياً لتحديد الأنشطة الزراعية وتصنيف المحاصيل في قطع أرض محددة أداةً مهمة في الزراعة الحديثة.

أدت الأنشطة البشرية منذ الثورة الصناعية الأولى إلى زيادة تركيز غاز الميثان في الغلاف الجوي بأكثر من الضعف. ورغم أن انبعاثات الميثان لا تمثل سوى 3% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من حيث الكتلة، إلا أن تأثيرها الإشعاعي (أو تأثيرها على المناخ) يمثل 23% من إجمالي الإشعاع. ويُظهر تقرير انبعاثات الميثان لعام 2023 الصادر عن GHGSat أن انبعاثات الميثان العالمية بلغت بحلول نهاية عام 2023 ما يقارب 378 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون، أي ضعف الكمية المنبعثة في عام 2022. ويُعد الميثان حاليًا ثاني أكبر غازات الاحتباس الحراري بعد ثاني أكسيد الكربون، ويحظى باهتمام كبير في جميع الاقتصادات الكبرى حول العالم.

يقع مجمع الصين-بيلاروس الصناعي الكبير للأحجار (المشار إليه فيما يلي باسم مجمع الصين-بيلاروس الصناعي) بالقرب من مينسك، عاصمة بيلاروسيا، وهو مشروع مشترك بين الصين وبيلاروسيا. يمتلك المساهمون الصينيون 60% من الأسهم، وهم: شركة الصين الوطنية لصناعة الآلات (SINOMACH) ومجموعة هاربين للاستثمار المحدودة؛ بينما يمتلك المساهمون البيلاروسيون 40% من الأسهم، وهم: حكومة مينسك الإقليمية، وحكومة بلدية مينسك، ومجموعة بيلاروسيان هورايزون القابضة. يتميز المجمع بموقع استراتيجي بالقرب من مطار مينسك الدولي، ويمتد على مساحة إجمالية قدرها 91.5 كيلومترًا مربعًا، وتغطي المرحلة الأولى من المشروع مساحة 8.5 كيلومترًا مربعًا.

مع التوسع الحضري والنمو الاقتصادي، أصبح تلوث المياه عاملاً رئيسياً يعيق التنمية الحضرية المستدامة. وقد باتت مراقبة جودة المياه عبر الإنترنت، التي تتميز بالأتمتة والمرونة والسرعة والكشف الفوري والتحليل الموقعي، مطلباً أساسياً واتجاهاً متنامياً في مجال مراقبة جودة المياه الحضرية. وتُستخدم أجهزة التصوير الطيفي الفائق، القادرة على الحصول على معلومات طيفية متواصلة للأجسام المستهدفة، في مجالات مثل الرصد البيئي. وهي أجهزة استشعار عن بُعد متطورة ذات تطبيقات متزايدة الانتشار في هذا المجال.

لطالما شكّلت مراقبة البيئة المائية للأنهار والبحيرات قضية بالغة الأهمية للبشرية. وبالمقارنة مع أساليب المراقبة التقليدية، تتميز تقنية الاستشعار عن بُعد عبر الأقمار الصناعية بكونها شاملة وفعّالة واقتصادية، ولها مزايا كبيرة في رصد التغيرات المكانية والزمانية طويلة الأمد وواسعة النطاق في البيئة المائية للأنهار والبحيرات، وقد استُخدمت على نطاق واسع في العديد من المجالات.

تقوم تقنية التصوير الطيفي الفائق، أثناء تصويرها للخصائص المكانية لجسم مستهدف، بتوزيع كل بكسل مكاني لتشكيل عشرات أو حتى مئات من النطاقات الضيقة لتغطية طيفية متصلة. ويمكن عرض البيانات الطيفية الناتجة باستخدام مكعب صورة، حيث يمثل بُعدان الفضاء، بينما يمثل البُعد الثالث الطيف. في هذا الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي يدمج المعلومات الطيفية والمكانية، يمكن الحصول على أطياف "متصلة" وأطياف مميزة تشخيصية لخصائص الأرض بشكل عشوائي. وهذا يسمح بالتعرف المباشر على خصائص الهدف بناءً على المعرفة الطيفية، بالإضافة إلى معلومات كمية إضافية حول هذه الخصائص. في التطبيقات الجيولوجية، يمكن تصنيف تقنيات تحديد المعادن ومعالجة المعلومات إلى ثلاثة أنواع رئيسية: المعلمات المميزة لامتصاص تشخيصي واحد، وخصائص شكل الموجة الكاملة، ونماذج المعرفة الطيفية.