التنبؤ بالطقس

تشرح هذه الصفحة الأدوات والتقنيات المستخدمة للتنبؤ بالطقس.

© Ryan Jorgensen – Jorgo

تساهم الإنذارات بالعواصف في إعلام الناس بضرورة الإخلاء، إذا ومتى برزت الحاجة إلى ذلك.

يحتاج المزارعون لمعرفة ما إذا كان سيهطل المطر عندما يقررون اللجوء إلى الريّ أم لا.

يحتاج صيادو السمك لمعرفة ما إذا كان من الآمن الخروج إلى البحر.

يحتاج مراقبو الحركة الجوية لتوجيه الطيّارين عبر العواصف.

وأنت أيضاً بحاجة لتعرف، حتى لو أردت فقط التخطيط لأنشطتك في اليوم التالي.

كلما زاد فهمنا للتفاعلات بين المحيطات والغلاف الجوي، تحسّن تنبؤنا بالطقس والمناخ. ونحن نتحسّن أكثر فأكثر في ذلك: فقد باتت اليوم موثوقية التنبؤ بالطقس لخمسة أيام توازي موثوقية التنبؤ بالطقس ليومين منذ 20 عاماً.

تملك الخدمة العالمية لمعلومات الطقس (المتوفرة عبر الإنترنت وعبر تطبيق الهاتف المحمول) تنبؤات رسمية من أكثر من 1733 مدينة بعشر لغات مختلفة.

© ESA/AOES Medialab

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:

  1. 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.

  2. 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.

© Dean Kerr

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.

© NOAA تجمع محطات الطقس العائمة البيانات المتعلقة بالطقس والمحيطات

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.

© Edward Haylan

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.

© Robert Adrian Hillman خريطة منظومة الطقس

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