تشرح هذه الصفحة الأدوات والتقنيات المستخدمة للتنبؤ بالطقس.
يمكن أن تراقب سواتل الطقس نظم الطقس على مقياس عالمي. يبلغ، حالياً، عدد سواتل الأرصاد الجوية الموجودة في المدار حوالي 160، ويصدر عنها حوالي 80 مليون عملية رصد ساتلية في اليوم.
كيف تعمل:
تمسح أجهزة الاستشعار الموجودة في سواتل الطقس الأرض، فتقيس الضوء المنعكس ودرجات حرارة الأشعة تحت الحمراء. تتم بعدها رقمنة هذه القياسات وإعادة إرسالها إلى الأرض، حيث يتم تحويلها إلى صور.
هناك نوعان من سواتل الطقس:
تدور السواتل ذات المدار القطبي في مدار منخفض الارتفاع حول القطب الشمالي أو الجنوبي، وتراقب الكوكب بأكمله خلال مدة تتراوح بين 10 أيام وشهر واحد. ويتم استخدام المعلومات والبيانات التي ترسلها هذه السواتل في مجال التنبؤ بالطقس.
تدور السواتل الثابتة المدار في مدار عالي الارتفاع عند خط الاستواء، بسرعة دوران الأرض نفسها، وتراقب باستمرار جزءاً واحداً من الأرض. تستطيع هذه السواتل تعقّب تكوّن السُحب والعواصف الكبرى، فضلاً عن الحرائق، إلخ.
يتعقب رادار دوبلر (أو رادار الطقس) الهطول، مثل المطر والثلج والبَرد، إلخ. وهو يحسب حركة الهطول وكثافتها، كما يحسب مدى أرجحية أن تتحول إلى عاصفة شديدة.
كيف تعمل:
يشكل رادار دوبلر أداة إلكترونية ترسل موجات راديوية من الهوائي الخاص بها. تقوم الأجسام في الهواء، مثل قطرات المطر وبلورات الثلج، إلخ بإعادة بعض الموجات الراديوية إلى الهوائي. فتقوم حينها الأداة بتحويل الموجات الراديوية المعكوسة إلى صور لإظهار موقع الهطول وكثافتها.
ترتدّ الموجات الراديوية على كل الأجسام، بما في ذلك الحشرات والمباني والأشجار والجبال. لذلك، يجب أن يأخذ أخصائيو الأرصاد الجوية ذلك بالاعتبار عند قراءة صور الرادار.
هناك حول العالم، على البرّ وفي البحر، عشرات آلاف محطات الطقس التي تقوم برصد الطقس الحالي والأحوال الجوية والمناخية.
وتتم عمليات الرصد عدة مرات في اليوم من كل محطة. تساعد البيانات الصادرة عن محطات الطقس في إنشاء نماذج التنبؤ.
تحصل المنظمة (WMO) على معظم معلوماتها من محطات الطقس التي تشغلها المرافق الوطنية للطقس التابعة لأعضائها.
ولكنك، أنت أيضاً، تستطيع امتلاك محطة طقس خاصة بك، وتشغيلها. وقد تكون هذه المحطة للتسلية فقط...أو بحسب بلدك، قد تكون متصلة عبر الإنترنت بالمرفق الوطني للطقس بهدف مشاركة البيانات.
تحمل مناطيد الطقس شيئاً يُسمّى المسبار الراديوي إلى الغلاف الجوي العلوي.
تقيس المسابير الراديوية الأحوال الجوية مثل الضغط البارومتري والرطوبة النسبية ودرجة الحرارة واتجاه الرياح وسرعتها، وتعيد إرسال البيانات إلى محطة رصد الهواء العلوي على الأرض بواسطة راديو.
وتساعد البيانات المجمّعة في إجراء تنبؤات للطقس طويلة الأمد، كما في مراقبة ظواهر الغلاف الجوي مثل استنفاد الأوزون. كذلك، يمكن إلقاء المسابير الراديوية من الطائرة، وهي تسمّى عادة المسابير الهابطة.
كيف تعمل:
يتم تعبئة منطاد من المطاط أو اللاتكس، يحمل مسباراً راديوياً، بالهيليوم أو الهيدروجين، وهما غازان أخفّ من الهواء. وعندما يرتفع المنطاد، يخفّ ضغط الغلاف الجوي، ما يتسبب بتوسّع المنطاد. وفي مكان ما، عالياً في الغلاف الجوي، ينثقب المنطاد فيقع المسبار الراديوي على الأرض. وفي حال تمت استعادته، يمكن إعادة تجديد عناصره واستخدامه مجدداً.
يتم تجميع البيانات المتعلقة بالطقس كل يوم من سواتل الطقس ورادار دوبلر ومحطات الطقس ومناطيد الطقس، والمصادر الأخرى مثل الطائرات والسفن. يجب عندئذ معالجتها وتحويلها إلى شيء يمكننا فهمه. ويشكل ذلك مهمة الحواسيب بالطبع.
في الواقع، تعالج الحواسيب البيانات استناداً إلى نماذج رقمية طوّرها العلماء (ويتابعون تطويرها) مما تعلّموه عن قوانين الطبيعة والفيزياء. تأخذ الحواسيب البيانات المتعلقة بالطقس والمناخ والأحوال الجوية، وتستخدم هذه النماذج العلمية للمساعدة في التنبؤ بالطقس للأيام القادمة.
الروابط ذات الصلة:
تصور أحوال الطقس العالمية