کمی در دانشگاه برف بخوانیم

ندا اظهری ، مترجم:برف باریدن را همه به حال خوب می‌شناسند. زمین که سفیدپوش می‌شود، بسیاری از آدم‌ها روحیه می‌گیرند. با برف بازی می‌کنید، روی آن رانندگی می‌کنید، آن را از روی زمین پارو می‌کنید، ذوبش می‌کنید و آب آن را می‌نوشید یا حتی از برف آسیب می‌بینید؛ اینها مواردی هستند که معمولا در فصول سرد سال با آن روبه‌رو هستیم. شاید این نعمت الهی برای ما تنها در حد سرگرمی باقی می‌ماند و هم می‌تواند بخشی از کمبود آب مورد نیاز را جبران کند. اما آنچه از مقالات و پژوهش برمی‌آید، برف چیزی فراتر از آن چیزی است که با آن سروکار داریم به‌طوری که هم رشته‌ای با عنوان علم برف یا هیدرولوژی برف در دانشگاه‌های دنیا تدریس می‌شود و دانشجویانی علاقه‌مند در این حوزه به تحصیل مشغول می‌شوند و هم به‌عنوان یک سوژه پژوهشی به آن توجه می‌شود. 

  اهمیت و تاریخچه رشته هیدرولوژی برف
برف و یخ حدود 75 درصد از کل حجم آب شیرین کره زمین را تشکیل می‌دهند و  برف، حدود 5 درصد از بارش‌های سالانه را به خود اختصاص می‌دهد. با توجه به مقدار بالای آب در این منابع، هیدرولوژی برف یکی از رشته‌های رو به رشد در زمینه جزر و مد رودخانه‌ها و نرخ جریان‌های فصلی به شمار می‌رود. آموزش در زمینه هیدرولوژی برف به حدود دو قرن اخیر برمی‌گردد و شواهدی هم وجود دارد مبنی‌بر اینکه برخی از وجود چنین دانشی بین 428 تا 500 سال پیش از میلاد مسیح در یونان خبر داده‌اند و به عبارتی، شواهد به‌دست‌آمده حکایت از مطالعه جابه‌جایی و حرکات برف در یونان باستان دارد. یک زمین‌شناس ایتالیایی نیز در قرن هفدهم میلادی سوابقی از هیدرولوژی برف عنوان کرد. نخستین آزمایشگاه‌های پژوهشی آمریکا نیز در دهه 1940 میلادی تلاش کرد بسیاری از مشکلات مرتبط با برف را در دوران جنگ جهانی دوم با هیدورلوژی برف حل کند. از این رو، درحال حاضر، صدها آزمایشگاه هیدرولوژِ برف و دستگاه‌های سنجش در دنیا مشغول کار هستند. متخصصان هیدرولوژی برف به‌طور خاص روی جابه‌جایی و ترکیب برف و یخ تمرکز می‌کنند.  درواقع هیدرولوژی برف به رشته‌ای اطلاق می‌شود که به مطالعه ترکیب، پراکندگی و جابه‌جایی برف و یخ می‌پردازد. مطالعات هیدرولوژی برف به دوران پس از میلاد مسیح برمی گردد، اگرچه پیشرفت‌های عمده‌ای تا اواسط قرن هجدهم میلادی صورت نگرفت. بارش برف، انباشت و ذوب آن از جمله فرآیندهای هیدرولوژیکی مهم در حوزه‌های آبخیز در ارتفاعات یا عرض‌های جغرافیایی بالا به شمار می‌رود. در بسیاری از ایالت‌های غربی آمریکا ذوب برف حجم بالایی از رواناب‌های بهاره را تشکیل می‌دهد که به‌عنوان منبع آب برای تامین آب مخازن، جمعیت‌های شهری و فعالیت‌های کشوری محسوب می‌شوند. هیدرولوژی برف، فرآیندی پیچیده است و شامل محاسبات توازن جرم و انرژی می‌شود که تحت تاثیر موقعیت مکانی در حوضه آبخیز، تعامل با پوشش گیاهی و پراکندگی دوباره توسط باد قرار دارد. 

 تدریس برفی در دانشگاه‌های جهان
شاید برای ما که رشته‌ای با عنوان برف در دانشگاه‌هایمان نداریم، شنیدن چنین رشته‌ای دور از ذهن باشد اما برخی کشورها به دلیل ارتباط تنگاتنگی که با این پدیده زیست‌محیطی دارند، تلاش کرده‌اند با دیدی کامل‌تر و وسیع‌تر به مطالعه این پدیده پرداخته تا بتوانند از پس تمام ابعاد آن برآیند. غالبا کشورهایی که در مناطق قطبی و شمالی کره زمین ازجمله آمریکا واقع شده‌اند، به دلیل ارتباطی که با برف دارند رشته هیدرولوژی برف را در دانشگاه‌های خود تدریس می‌کنند. 
دانشگاه ایالتی «موناتا»: این دانشگاه، بزرگ‌ترین دانشگاه ایالت «موناتا» در آمریکاست که در کنار رشته‌های مختلفی که ارائه می‌کند رشته علوم برف را نیز برای علاقه‌مندان به این رشته تدریس می‌کند. رشته برف در گروه علوم زمین‌شناسی دانشگاه «موناتا» به ارائه درک بهتر از توزیع جغرافیایی برف، مکانیک برف شامل فیزیک و مهندسی آن، ترکیب شیمیایی برف، تغییرپذیری برف و اثر اکولوژی و هیدرولوژی برف می‌پردازد. به این ترتیب رشته کارشناسی برف یک رشته فنی بسیار خوب برای دانشمندان یا حقوقدانان محیط زیست به شمار می‌رود. همچنین یکی از بهترین رشته‌های حرفه‌ای در جهان برای افرادی است که علاقه خود را به برف در قالب یک حرفه نمایان می‌کنند. علم برف بسته به مبنای گسترده‌ای از جغرافیا، ریاضیات، آمار، شیمی و فیزیک است که بیش از هر چیز روی بیولوژی و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی و نیز مکانیک برف تمرکز دارد. 
به گزارش montana، این رشته افراد را برای فعالیت در حوزه‌های مختلف مرتبط با برف مانند پیش‌بینی بارش بهمن، برنامه‌ریزی منابع آبی، هیدرولوژی ذوب برف، برنامه‌ریزی کاربری زمین و مهندسی برف آماده می‌کند. دانشجویانی که در رشته‌های مرتبط با برف تحصیل می‌کنند‌ انگیزه لازم برای ادامه تحصیل در مقطع ارشد علوم برف پیدا می‌کنند تا آمادگی لازم را برای اشتغال در مشاغل حرفه‌ای کسب کنند. به عبارتی در رشته علوم برف به دانشجویان طیف گسترده‌ای از علوم شامل زمین‌شناسی، جغرافیای مقدماتی، حساب دیفرانسیل و انتگرال، فیزیک، آمار، آب‌وهوا، ژئومورفولوژی، زمین‌شناسی یخبندان و جغرافیای کوهستانی آموزش داده می‌شود. از مهم‌ترین دروسی که در این رشته تدریس می‌شود زیست‌شناسی برف و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی است که افراد را در زمینه جغرافیای زیستی، اکولوژی و تجزیه و تحلیل فضایی که در بارش برف موثرند و نیز تعامل بین گیاهان و جانوران سازگارشده با شرایط برفی، ذوب برف، تجزیه و تحلیل فضایی موثر بر بارش فضایی آماده می‌کند. از دیگر حوزه‌هایی که در رشته علوم برف مورد توجه قرار می‌گیرد، مکانیک برف است که در بحث حمل‌ونقل، ریزش بهمن و تاثیر برف بر ساختمان‌ها به دلیل ریزش و برخورد بهمن اهمیت پیدا می‌کند. این دوره‌ها در مدت چهار سال مهارت‌های علمی حل مساله را به دانشجویان می‌آموزد. افرادی هم که به دنبال شغل مرتبط با این رشته هستند گزینه‌های مختلفی چون گشت پیست‌های اسکی، مدیر ایمنی برف، کارمند مرکز بهمن، دانشمند برف یا مشاور در زمینه برنامه‌ریزی کاربری زمین، مهندس حمل‌ونقل یا حفاظت از بهمن پیش‌رو دارند. کسانی هم که علاقه‌مند به تدریس در دانشگاه هستند باید مدرک دکتری کسب کنند. علوم سیستم زمین‌شناسی، آزمایشگاه شیمی، فیزیک، آب‌وهوا و اقلیم، جغرافیای انسانی، تحلیل فضایی، جامعه و محیط‌زیست، آمار برای دانشمندان و مهندسان، دینامیک و انباشت برف، جغرافیای کوهستان، زمین‌شناسی یخبندان از جمله دروسی هستند که در رشته علوم برف در این دانشگاه تدریس می‌شوند. 
کالج کوهستانی «کلورادو»: این کالج که در ایالت کلورادوی آمریکا واقع شده، رشته علوم برف را به‌طور دو ساله در قالب چهار ترم برای دانشجویان علاقه‌مند ارائه می‌دهد. فارغ‌التحصیلان این رشته، می‌توانند به‌عنوان تکنسین رشته‌های برف، آب‌وهوا و بهمن فعالیت کنند و به‌طور همزمان گواهینامه PRO از انجمن بهمن آمریکا دریافت کنند. به گزارش coloradomtn، دانشجویان این رشته به‌طور مستقیم با استادان این حوزه که همگی سال‌ها در زمینه پژوهش، پیش‌بینی و آموزش تجربه دارند، کار کرده و تجربه لازم را از طریق همکاری با صنعت در قالب ایجاد شبکه‌ای حرفه‌ای کسب می‌کنند. دروسی چون علم بهمن، برف و بهمن، مشاهدات هوای برفی و بهمن 1، پیش‌بینی، ارزیابی سطح 1 حرفه‌ای بهمن، عملیات‌های ایمنی هنگام بروز بهمن، از جمله واحدهایی است که در قالب این رشته ارائه می‌شوند. 
دانشگاه «یوتا»: رشته مرتبط با علوم برف در دانشگاه «یوتا» آمریکا در قالب رشته علوم جوی ارائه می‌شود که به درک بهتر رفتار و پیش‌بینی جو زمین می‌پردازد و مستلزم استفاده از علوم ریاضیات، فیزیک، شیمی و کامپیوتر است. درواقع اگر بخواهیم دقیق‌تر بیان کنیم، این سری رشته‌ها، آموزشی میان رشته‌ای هستند که ترکیبی از حوزه‌های مختلف را دربرمی‌گیرند و فرصت‌های شغلی خوبی را برای دانش‌آموختگان این رشته‌ها فراهم می‌کنند. این رشته‌های علوم جوی در دو سال اول در زمینه ریاضی، فیزیک و شیمی فعالیت کرده و سپس در سال‌های بالاتر به بحث دینامیک، فیزیک و هواشناسی سیناپسی و فرآیندهای آب‌وهوایی می‌پردازد. از مهم‌ترین جنبه‌های این رشته، تمرکز روی شناخت آب‌وهوای کوهستان است تا دانشجویان بتوانند در زمینه‌هایی چون هیدرولوژی، آلودگی هوا، علوم کامپیوتر و ارتباطات مسلط شوند و سپس می‌توانند یکی از علوم محیط‌زیست، هواشناسی حرفه‌ای و علوم آب و برف را برای مقاطع بالاتر انتخاب کنند. رشته علوم آب و برف درواقع آموزشی میان‌رشته‌ای و گسترده است که به موارد علوم جوی، آب‌وهواشناسی، هیدرولوژی، دینامیک برق و مطالعات بهمن، آب‌وهوای کوهستان و اقلیم می‌پردازد. 
دانشگاه واشنگتن: مدرسه برف در این دانشگاه در سطوح مختلفی دوره برگزار می‌کند و دانشجویان آن به یادگیری مفاهیم اساسی هیدرولوژی برف می‌پردازند. حدود 25 دانشجو از سراسر دنیا از جمله چین و نپال در دوره سه روزه این مدرسه حاضر می‌شوند که از سوی کنسرسیوم دانشگاه‌ها در حوزه علم پیشرفته هیدرولوژی شرکت می‌کنند که بودجه برگزاری این کلاس‌ها از سوی سازمان ناسا و بنیاد ملی علوم آمریکا تامین می‌شود. دوره هیدرولوژی برف در این دانشگاه روی اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل حرکت برف و یخ تمرکز می‌کند که از شاخص‌های مهم پیش‌بینی ذوب آب به شمار می‌رود. برترین دانشمندان و استادان دنیا در این دوره سه روزه تجربیات خود را به دانشجویان منتقل می‌کنند که هم در قالب دوره تئوری و هم عملی برگزار می‌شود. 
مدرسه زمستانی اتحادیه علوم زمین اروپا (EGU): هفتمین دوره کلاس‌های زمستانی علوم برف در این مدرسه از 29 ژانویه تا 4 فوریه در «داوس» سوئیس برگزار شد. پیشرفته‌ترین تکنیک‌های اندازه‌گیری برف (اندازه‌گیری سطح خاص با بازتاب و طیف‌سنجی، عکاسی نزدیک به فروسرخ، نفوذ‌سنجی با وضوح بالا و میکروتوموگرافی، آشنایی با فرآیندهای فیزیکی برای سیر تکاملی برف، آشنایی با مدل‌های برفی با تفکیک عمودی و مدل‌های سطح زمین در مقیاس بزرگ‌تر که بیشتر این اندازه‌گیری‌ها در محیط آزمایشگاه انجام می‌شود. 

 سه مرکز پژوهشی بزرگ دنیا با محوریت برف
علاوه‌بر بعد دانشگاهی که در حوزه علوم برف فعال هستند، مراکز پژوهشی و انجمن‌های بین‌المللی هم هستند که فعالیت‌هایی در این زمینه انجام می‌دهند که همگی آنها با هدف توسعه علوم و دانش مرتبط با علوم برف حرکت می‌کنند. 
موسسه پژوهش‌های بهمن و برف (SLF): این مرکز در سال‌های 2015، 2017 و 2019 اقدام به برگزاری دوره‌های بین‌المللی به‌منظور ارائه فرصت‌های منحصربه‌فرد برای یادگیری مفاهیم مرتبط با بهمن و برف کرد که به دلیل همه‌گیری کرونا این دوره‌ها تعطیل شده بود اما از فوریه امسال بار دیگر از سر گرفته شد و بین 6 تا 10 فوریه برگزار شد. ترکیبی از سخنرانی‌ها و فعالیت‌های مختلف در این حوزه به کسب دانش و تخصص در دانشجویان کمک می‌کند. دروس این دوره در دو بخش پیش‌بینی بهمن و برف و ایمنی و کنترل بهمن ارائه شد. 
مرکز ملی داده‌های برف و یخ: این مرکز از مدیریت داده و توسعه نرم‌افزار گرفته تا پژوهش‌های علمی را در دستور کار قرار می‌دهد که همه این داده‌های به دست آمده در آشنایی بیشتر با نواحی یخ‌زده کره زمین موثرند. دانشمندان، متخصصان نرم‌افزار، خلاقان و... با این مرکز ملی در آمریکا همکاری می‌کنند. این مرکز که در دانشگاه «کلورادو بولدر» واقع شده، به تحقیق در علوم زیست‌محیطی و نوآورانه می‌پردازد و داده‌های رایگان را برای درک بهتر قسمت‌های یخ‌زده کره زمین در اختیار قرار می‌دهد. پژوهش‌های این مرکز بیشتر روی حوزه‌های برف، یخ، یخچال‌های طبیعی، زمین‌های یخ‌زده و فعل و انفعالات آب‌وهوایی متمرکز هستند. هدف این مرکز، ارائه راه‌حل‌هایی برای تغییر اقلیم است که بتواند آینده ارتباط بشر را با کره زمین به‌طور مثبتی تحت تاثیر قرار دهد. 
انجمن بین‌المللی یخبندان: این انجمن در سال 1936 با هدف آموزش علمی و عملی برف و یخ به دانشجویان و علاقه‌مندان راه‌اندازی شد. در قالب این آموزش‌ها، پژوهش‌هایی در زمینه مشکلات علمی و فنی برف و یخ در همه کشورها انجام می‌شود و جریان ایده‌ها و اطلاعات یخچال‌شناسی تسهیل می‌شود. یکی از اصلی‌ترین کارهایی که این انجمن انجام می‌دهد، چاپ و انتشار مجلاتی پیرامون حوزه‌های برف و یخ است که جریان ایده‌ها درمورد یخ و برف را افزایش می‌دهد. 

 برف و یخ سوژه مجلات علمی
انجمن بین‌المللی یخچال‌شناسی یکی از انجمن‌های فعال در زمینه انتشار مجلات در حوزه برف و یخ محسوب می‌شود. مجله «یخچال‌شناسی» برترین مجله انجمن بین‌المللی یخچال‌شناسی محسوب می‌شود که به چاپ مقالاتی در حوزه مطالعات برف و یخ می‌پردازد. این مجله در سال 1947 تاسیس شد و از سال 2016 دسترسی آزاد طلایی را در اختیار داشت. این مجله در حال حاضر در 6 شماره در سال منتشر می‌شود. سالنامه «یخبندان» مجله علمی موضوعی انجمن بین‌المللی یخچال‌شناسی است که مقالات اصلی بررسی‌شده‌ای درباره جنبه‌های یخچال‌شناسی را منتشر می‌کند. این سالنامه در سال 1980 تاسیس شد و از سال 2016 دسترسی آزاد طلایی دارد و در حال حاضر هم سالانه یک تا 5 شماره موضوعی منتشر می‌شود. هر شاخه از یخچال‌ها در یک شماره از آن به چاپ می‌رسد. یخچال‌های طبیعی و صفحات یخی در آب‌وهوای گرم، حفاری هسته یخی، یخ دریا، فرسایش و رسوبات یخبندان، سرمازدگی، کرایوسفر و بیوسفر و یخچال در کوهستان‌های بلند آسیا از جمله موضوعات این سالنامه هستند. 
مجله Hydrology، مجله تخصصی دیگری است که از سوی موسسه انتشارات دیجیتال چند‌رسانه‌ای (MDPI) با موضوع اصلی هیدرولوژی برف منتشر می‌شود و به تحقیقاتی آزمایشی روی ویژگی‌ها و فرآیندهای برفی می‌پردازد که در مدل‌های مختلف یخچال‌ها و سطوح زمین مورد آزمایش قرار می‌گیرند. پژوهش‌های تجربی و رویکردهای مدل‌سازی نوآورانه که به اثرات متقابل برف و پوشش گیاهی می‌پردازد. ارزیابی فناوری‌های سنجشی از راه دور و رویکردهای طبقه‌بندی نیز در نقشه‌برداری عمق برف و آب‌های برفی موثرند. این قبیل موضوعات در این مجله مورد بررسی قرار می‌گیرند.