برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار يطلع على التقدم المحرز بمشروع استخدام الليزر لتعزيز هطول الأمطار
اطلعت اللجنة التوجيهية الاستراتيجية التابعة لبرنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار خلال زيارتها الميدانية لمعهد الابتكار التكنولوجي في أبوظبي على سير العمل في مشروع الدورة الخامسة بعنوان "تحفيز هطول الأمطار باستخدام الليزر وتكنولوجيا الاستشعار عن بعد".
يهدف هذا المشروع المبتكر بقيادة الدكتور غيوم ماتراس، المدير الأول لمركز بحوث الطاقة الموجهة التابعة لمعهد الابتكار التكنولوجي، إلى دراسة استخدام تقنية الليزر عالية الطاقة لتحفيز تكاثف بخار الماء والتأثير في الخصائص الميكروفيزيائية الدقيقة للسحب ضمن ظروف جوية يمكن التحكم بها.وأظهرت التجارب المخبرية التي أجريت في معهد الابتكار التكنولوجي نتائج إيجابية مشجعة بعدما تم رصد تكاثف ناتج عن استخدام الليزر وتشكل خيوط بلازمية، مما يؤكد قابلية الفكرة للتطبيق العملي تحت ظروف جوية واقعية.ويتضمن المشروع إجراء تجارب ميدانية باستخدام جهاز ليزر نبضي عالي الطاقة متنقل، مزود بنظام الاستشعار عن بعد يسمح بنقله إلى مواقع مختلفة في دولة الإمارات.يشارك في تنفيذ المشروع عدد من المؤسسات البحثية الدولية الرائدة التي تسهم بخبراتها المتخصصة ويتم التعاون في مجال النمذجة مع جامعة هيوغو في اليابان التي تدعم المشروع في إجراء محاكاة السحب باستخدام نموذج الجسيمات الفائقة، وجامعة جنوب الصين للعلوم والتكنولوجيا في دراسة التفاعل بين الليزر والفيزياء الدقيقة للسحب، بالإضافة إلى المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد في تحليل بيانات الليدار باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. وتتيح هذه الشراكات للفريق البحثي إمكانية محاكاة الظروف الجوية التي تتميز بها دولة الإمارات، بما يشمل تطور السحب الركامية فوق جبال الحجر، والسحب الطبقية في المناطق الغربية خلال فصل الصيف، ودعم عمليات التحقق الميداني وتعزيز دقة النتائج العلمية.وقال سعادة الدكتور عبدالله المندوس، رئيس المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ومدير المركز الوطني للأرصاد: “يولي المركز الوطني للأرصاد أهمية كبيرة لتوظيف التقنيات المتقدمة في أبحاث الاستمطار نظراً لما تشكله من قيمة حقيقية في معالجة تحديات ندرة المياه ومن الابتكارات الواعدة في هذا المجال استخدام تقنيات الليزر في أبحاث الاستمطار والذي يدعم جهودنا لتعزيز هطول الأمطار في المناطق القاحلة وشبه القاحلة.. ونحرص في الوقت نفسه على بناء القدرات العلمية المحلية وتعزيز الشراكات البحثية في هذا الإطار، بما يتماشى مع رؤية دولة الإمارات لتحقيق لأمن المائي وضمان الإدارة المستدامة للموارد المائية”.من جانبها، قالت علياء المزروعي، مديرة برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار: "سيعزز هذا المشروع البحثي الرائد مكانة دولة الإمارات على خارطة الابتكار العالمية كونه يعتمد على استخدام الليزر في أبحاث الاستمطار ويجمع بين الفيزياء التجريبية، والنمذجة الجوية المتقدمة، وتحليل البيانات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، مما سيفتح آفاقاً جديدة في أبحاث تعديل الطقس ويمثل نموذجاً ناجحاً للتعاون البحثي الدولي كونه يضم خبرات متخصصة من مؤسسات عالمية مرموقة، ويدعم التوجه نحو إنشاء مختبرات متخصصة في معهد الابتكار التكنولوجي والجامعات الشريكة المحلية، مما سيسهم في تشجيع التميز العلمي، وتعزيز مكانة الدولة مركزا عالميا لأبحاث الاستمطار.و استعرض الفريق البحثي خلال الزيارة التصميم النهائي لنظام الليزر متعدد المصادر الذي جاء تطويره بديلا للنظام السابق الذي كان يعتمد على مصدر ليزر واحد.
يعتمد التصميم الجديد على تكوين هجين يجمع بين نبضات الفيمتو ثانية والنانو ثانية، بهدف زيادة القدرة القصوى وكثافة البلازما، وتقليل المخاطر التشغيلية، وتقليص المدة الزمنية اللازمة للتنفيذ.وتضمن المشروع أيضا تطوير منظومة استشعار عن بعد متقدمة، تستخدم تقنيات التحليل الطيفي والاستشعار بالليدار متعدد الأطوال الموجية تسمح بالمراقبة اللحظية لتشكّل قطرات الماء.
وتم تسجيل هذا الابتكار لدى مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية في الولايات المتحدة في 14 أكتوبر 2025 للحصول على أول براءة اختراع مشتركة بين معهد الابتكار التكنولوجي والمركز الوطني للأرصاد.ويسهم المشروع في دعم جهود بناء القدرات العلمية المحلية حيث يشارك عدد من الباحثين الشباب والطلبة في تنفيذ المسارات البحثية المختلفة ضمن المشروع، ومن بينهم المهندسة ريم العامري المتخصصة في الهندسة الميكانيكية بمعهد الابتكار التكنولوجي، والتي بدأت مشروعها لنيل الدكتوراة بالتعاون مع المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد وجامعة برن السويسرية، بما ينسجم مع أهداف البرنامج في إعداد وتأهيل الكفاءات الوطنية المتخصصة في هذا المجال.