التنبؤ الجوي الاحترافي

2013 دليل التنبؤ الجوي

ستورم دنلوب

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

يتم إرسال بيانات المراقبة من المحطات إلى النظام العالمي للاتصال عن بعد للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية حيث يمر طريق الجذع الرئيسي من العاصمة واشنطن عبر إكسيتر في المملكة المتحدة وأوفنباش في ألمانيا وملبورن في أستراليا، وتتصل جميع مراكز الطقس المحلية والوطنية الرئيسية بالطريق الرئيسي.

ويمكن الحصول على فكرة بسيطة لكمية هائلة من البيانات التي تتم معالجتها يومياً واستخدامها للتنبؤ الجوي المحدد من هذا التلخيص التقريبي للمراقبات التي تعالجها مراكز الأرصاد الجوية الوطنية التقليدية:

 أكثر من 40,000 تقرير من المحطات الأرضية التقليدية.

 حوالي 7,000 تقرير عن العوامات المحيطية الثابتة والمتحركة.

 حوالي 10,000 تقرير من السفن.

 أكثر من 30,000 تقرير من الطائرات.

 حوالي 1,200 تقرير عن درجة الحرارة والرطوبة والضغط عبر الموجات الصوتية.

 حوالي 700 تقرير عن تفاصيل الرياح من منطاد تجريبي.

 حوالي 140,000 تحديد للرطوبة ودرجة الحرارة من الأقمار الصناعية التي تدور حول القطبين.

 حوالي 8,500 تحديد لقوة واتجاه الرياح من الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض.

 أكثر من 1,000,000 مراقبة بالأقمار الصناعية تسمح بتحديد رياح سطح البحر.

 حوالي 600 تحديد لاتجاه وسرعة الرياح من أجهزة قياس الرياح عبر الولايات المتحدة الأمريكية.

ولم يتم وصف المصدر الأخير قبل الآن إلا أنه يتكون من أجهزة رادار مختصة مصممة لفحص الغلاف الجوي مباشرة فوق المحطة، ويمكّننا قياس تغير دوبلر في إشارة العودة من تحديد قوة واتجاه الرياح في مستويات مختلفة من الغلاف الجوي، كما تضم بعض المنشآت مقياس إشعاعات بالموجات الدقيقة لمعرفة درجة الحرارة والرطوبة في الغلاف الجوي.

وتستخدم جميع مراكز الأرصاد الجوية الرئيسية طريقة رقمية للتنبؤ الجوي، حيث يمكن حساب الحالة المستقبلية للغلاف الجوي بواسطة جهاز حاسب، ويتم استخدام بعض أسرع وأحدث أجهزة الحاسب الضخمة لهذا الهدف، وتتكون الطريقة الأساسية من استخدام مجموعة من المعادلات لحساب التغيرات التي تنشأ في العديد من الكميات متغيرة القوة (كالضغط والرطوبة ودرجة الحرارة وسرعة الرياح واتجاه الرياح) فوق فترة محددة من الوقت في نموذج من الغلاف الجوي، ويتم إجراء الحسابات بعملية تستغرق 15 دقيقة وتستمر الحسابات لمعرفة تطورات الغلاف الجوي خلال فترة محددة من الوقت المطلوب للتنبؤ الجوي المحدد، ويتراوح هذا التنبؤ الجوي من بضع ساعات إلى بضعة أيام.

ويتم استخدام النتائج الإجمالية للوصول إلى القيم الرقمية للعوامل المتعددة عند مجموعة من النقاط الشبكية الموزعة حول العالم وعند مستويات متنوعة ضمن الغلاف الجوي، ويمكن اعتبار الطرق المستخدمة من قبل المركز الأوروبي للتنبؤ الجوي على النطاق المتوسط في المملكة المتحدة كمثال (وهو مركز عالمي تدعمه 18 دولة عالمية بشكل مباشر مع اتفاقيات تعاونية مع 10 دول أوروبية أخرى)، ويقدم المركز الأوروبي للتنبؤ الجوي على النطاق المتوسط في المملكة المتحدة نموذجاً عالمياً كلياً للغلاف الجوي مع فاصل شبكة بمسافة 25 كم (15.5 ميل) و 62 مستوى، ويتم استخدام ذلك لتحضير التنبؤ الجوي اليومي وكل 3 أيام و 10 أيام، ويستخدم التنبؤ الجوي لما يصل إلى 21 يوماً شبكة أغلظ مع شبكة بمسافة 80 كم (50 ميل) تشبه مجموعة التنبؤات الجوية لمدة 10 أيام، بينما يستخدم التنبؤ الجوي بالموجات العالمية (حتى 10 أيام) شبكة بمسافة 55 كم (34 ميل) أما التنبؤ الجوي المائي الأوروبي (حتى 5 أيام) فيستخدم مسافة أقرب تبلغ 27 كم (17 ميل).

ويتم تحضير مجموعات التنبؤ الجوي التي تم ذكرها الآن باستخدام طريقة مهمة مستوحاة من نظرية الفوضى، وينبغي الملاحظة بأن الآراء الشائعة حول نظرية الفوضى خاطئة، فهي تذكر غالباً أن الأحداث الصغيرة تؤدي إلى عواقب كبيرة معروفة باسم تأثير الفراشة بسبب معتقدات في البرازيل بأن رفات أجنحة الفراشة تؤدي إلى إعصار في تكساس، ويمكن للتأثيرات الصغيرة في الواقع أن تمنع عواقب كبيرة، وبدلاً من ذلك ينبغي فهم نظرية الفوضى على أن هناك حدود على دقة مراقبتنا للغلاف الجوي وعلى المعادلات المستخدمة لحساب تطوره ودقة إجراء الحسابات، وتعني نتيجة الشبكة هي أنه يجب أن يكون هناك درجة من عدم الدقة في توقعاتنا للطقس (أو أي نظام مشابه آخر)، ومن المفاجئ ربما أنه يمكننا أن نحول ذلك لمصلحتنا، إذ يتم إجراء سلسلة من الحسابات في مجموعة التنبؤ الجوي لنفس اختلافات بسيطة في التباين البدائي(ويحسب المركز الأوروبي للتنبؤ الجوي على النطاق المتوسط في المملكة المتحدة حالياً 51 بروزاً)، وإذا توافقت الادعاءات بشكل كبير نكون على ثقة كبيرة بأن التنبؤ الجوي سيكون صحيحاً على الأغلب، أما إذا اختلفت بشكل كبير يدل ذلك على أن حالة الغلاف الجوي تجعله يتطور بطرق مختلفة بشكل كبير، وعندها تقدم الطريقة الوسائل لتقييم أي التنبؤات الجوية أكثر احتمالاً لأن تكون صحيحة.

وبما أن أجهزة الحاسب المتطورة بشكل متزايد أصبحت متوفرة فإن أخصائيي التنبؤ الجوي يستخدمونها لتطوير النماذج المستخدمة للتنبؤ الجوي والمناخي بشكل كبير بتخفيف الفترات الفاصلة بين نقاط الشبكة وإدخال مستويات إضافية إلى نماذج الغلاف الجوي، والمسافات المستخدمة في الشبكة في الوقت الحاضر غليظة جداً بالنسبة للكثير من الميزات المحلية كالتلال والوديان والبحيرات وغيرها والتي تؤثر بشكل كبير على الطقس المحلي، وبالتالي يتم استخدام التنبؤ الجوي الرقمي للحصول على تخطيط واضح لتطور الطقس عبر بلد ما (أو في منطقة محددة من بلد كبير كالولايات المتحدة الأمريكية)، وسيتمكن علماء التنبؤ الجوي عندها من تطبيق معرفتهم بالظروف المحلية لتقديم تنبؤ جوي محلي أكثر تفصيلاً وسيتمكنون فيما بعد من تطويره بالرجوع إلى المراقبات كتوقع الهطول بالرادار والمتوفرة على أساس توقيت حقيقي نوعاً ما، وهذا التنبؤ للطقس الحالي  ذو صلة وثيقة بالنسبة لعامة الناس.

 

 

 

 

 

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]