چقدر به تجهیزات مدرن هواشناسی مجهز هستیم؟

بارش برف شدید طی چند روز گذشته در اکثر نقاط کشور، باعث مسدود شدن برخی از محورها و لغو بسیاری از پروازها شد. اما برخلاف دفعات قبلی، این بار سازمان هواشناسی ورود این سامانه بارشی به کشور و کاهش قابل توجه دمای هوا را به موقع پیش بینی کرده بود؛ اما عدم آمادگی برخی دستگاه های مسئول باوجود هشدارهای متعدد، مشکلات زیادی را برای مردم ایجاد کرد.

باوجود عملکرد مثبت سازمان هواشناسی کشور در پیش بینی به موقع این سامانه بارشی، نباید از این نکته غافل شد که این سازمان با کمبود شدید تجهیزات مدرن و پیشرفته مواجه است.

ابراهیم میرزایی، معاون فنی و شبکه ایستگاه‌های سازمان هواشناسی، مهر ماه گذشته (95) در گفتگو با ایسنا عنوان کرد که تنها ۹ رادار هواشناسی در استان ‌های آذربایجان شرقی، اردبیل، بوشهر، تهران، خوزستان فارس، کرمانشاه، گیلان و مازندران مستقر هستند.

به این ترتیب، ۲۲ استان به ویژه در جنوب، شرق و غرب کشور به طور کامل زیر پوشش رادارهای هواشناسی قرار ندارند و برای پوشش کامل ایران، دست‌کم به 24 رادار نیاز داریم.

به همین بهانه قصد داریم علم هواشناسی و تجهیزات یکی از پیشرفته ترین سازمان های هواشناسی جهان را مورد بررسی قرار دهیم.

علم هواشناسی

هواشناسی (Meteorology) مطالعه علمی جو است که بر پیش بینی آب و هوا تمرکز دارد. پدیده های هواشناسی، رویدادهای آب و هوایی قابل مشاهده ای هستند که با علم هواشناسی قابل توضیح اند. رویدادهای آب و هوایی وابسته به متغییرهایی در جو زمین مانند دما، فشار، بخار آب هستند.

بیشتر بخوانید:

"برف زمستان" باز هم ما را غافلگیر کرد!

علم هواشناسی مدرن بشدت وابسته به مدل های رایانه ای برای پیش بینی شرایط جوی است؛ اما همچنان از روش ها و مدل های مفهومی که پیش از کاربردی شدن رایانه مورد استفاده قرار می گرفتند، برای ارائه پیش بینی دقیق تر یا کارآمدتر وضعیت آب و هوا استفاده می کند.

ابزار پیش بینی آب و هوا

متخصصان هواشناسی در سرویس ملی آب و هوا در اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا NOAA)) – به عنوان یکی از قدرتمندترین سازمان های هواشناسی جهان – به صورت مداوم درحال بررسی و نظارت بر شرایط جو زمین هستند.

با پیشرفت فناوری، این مرکز به ابزار و تجهیزات بسیار پیشرفته ای برای پیش بینی آب و هوا مجهز شده است که اقدام به جمع آوری و پردازش داده ها، و در نهایت، ارائه پیش بینی های سریع تر و دقیق تر می کند:

• رادار داپلر

رادار داپلر (Doppler radar) ابزاری برای مشاهده طوفان های شدید است. تعداد 159 برج رادار در سراسر ایالات متحده قرار دارد که قاره آمریکا و بخش هایی از آلاسکا، هاوایی، پورتوریکو و گوام را بطور کامل پوشش می دهد.

رادار داپلر قادر به تشخیص انواع بارش ها، چرخش ابرهای طوفان زا، گردبادها، تعیین قدرت و جهت وزش باد است.

• داده های ماهواره ای

متخصصان هواشناسی با تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده توسط ماهواره های آب و هوایی در مدار زمین، قادر به پیش بینی شرایط آب وهوایی هستند. اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا NOAA)) دارای سه نوع  ماهواره آب و هوایی است.

ماهواره ها ‌در مدار قطبی (polar orbiting satellites)، ماهواره های ثابت زمین (geostationary satellites) و ماهواره های عمق فضا (deep space satellites) هستند. در عین حال، آمریکا از داده های ماهواره های کشورهای دیگر نیز برای ارائه پیش بینی دقیق تر استفاده می کند.

• رادیو سوند

رادیو سوند (radiosondes) منبع اصلی داده های جو بالا upper-air)) است. حداقل دوبار در روز، بالن های آب و هوایی مجهز به رادیو سوند در 92 نقطه از آمریکا به هوا فرستاده شده و در مدت 2 ساعت مأموریت، اقدام به جمع آوری اطلاعات در مورد فشار هوا، دما، رطوبت، سرعت و جهت وزش باد و ارسال این داده ها به زمین می کنند.

در شرایط خاص آب و هوایی مانند زمان وقوع طوفان، معمولا تعداد بالن بیشتری برای جمع آوری داده های تکمیلی به هوا فرستاده می شوند.

• سیستم های خودکار دیده بانی سطح زمین

سیستم های خودکار دیده بانی سطح زمین (automated surface observing systems) که به اختصار ASOS نامیده می شوند، به طور مداوم شرایط آب و هوایی از سطح زمین را تحت نظارت دارند. بیش از 900 ایستگاه ASOS در سراسر آمریکا اقدام به جمع آوری شرایط آسمان، دید در سطح، بارش، دما و سرعت وزش باد 12 بار در هر ساعت می کنند.

همچنین 10 هزار داوطلب در جمع آوری داده های تکمیلی دما، بارش باران و برف مشارکت دارند. مجموع داده های جمع آوری شده توسط ایستگاه های ASOS و جمعیت داوطلبان، به ارائه پیش بینی های دقیق و هشدارهای ضروری کمک می کند.

• ابر رایانه ها

سیستم ابر رایانه عملیاتی اقلیم و آب و هوا (WCOSS) اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا، پایه و اساس پیش بینی مدرن آب و هوا محسوب می شود. ظرفیت ابررایانه های این مرکز 5.78 پتافلاپ است که تقریبا 6 میلیون برابر قدرتمند از رایانه های معمولی است.

داده های جمع آوری شده توسط رادار داپلر، رادیو سوندها، ماهواره های آب و هوایی و سایر ابزار و تجهیزات هواشناسی با ابر رایانه ها تجزیه و تحلیل شده و به مدل های عددی تبدیل می شوند. از این مدل ها و داده های آب و هوایی قدیم و جدید برای پیش بینی آب و هوا استفاده می شود.  

• سیستم پردازش اطلاعات هواشناسی پیشرفته

سیستم پردازش اطلاعات هواشناسی پیشرفته (AWIPS) اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا، یک سیستم پردازش رایانه ای است که داده های تمام ابزار قبلی را به رابط گرافیکی متصل می کند و متخصصان هواشناسی می توانند از آن برای تجزیه و تحلیل داده ها، ارائه پیش بینی و اعلام هشدار استفاده کنند.

این سیستم نیز از ابررایانه های NOAA برای پردازش داده های رادار داپلر، رادیو سوندها، ماهواره های آب و هوایی، ASOS و سایر مدل های آب و هوایی برای ارائه پیش بینی های بسیار دقیق و سریعتر استفاده می کند.  

 

 

گزارش: معصومه سوهانی

منابع: noaa.gov / wired / independent

No tags for this post.