تعلم

  • كيف تصبح راصد جوي , تعلم الان

    المركز العربي للمناخ-

     

     

    سنتعلم عن طبقة في الجو تسمى التروبوسفير
    إن طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأولى والسفلى من طبقات الغلاف الجوي والتي تحدث فيها الظواهر الجوية المختلفة, واهم ميزات هذه الطبقة:
    1- تقل درجة الحرارة في هذه الطبقة مع الارتفاع بمعدل 6.5°س/ كيلومتر.
    2- تقل درجة الحرارة أفقيا من خط الاستواء باتجاه الأقطاب.
    3- تمثل طبقة التروبوسفير حوالي 90% من وزن الغلاف الجوي.
    4- تحتوي على معظم بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي.
    5- فيها حركة أفقية وعمودية للرياح" أي تحدث فيها تيارات الحمل والمطبات الهوائية وجميع حالات عدم الاستقرار.
    6- سطح هذه الطبقة السفلي يبدأ من سطح الأرض لكن سمك هذه الطبقة متغير لأن ارتفاع سطحها العلوي "التروبوبوز" غير ثابت بل يتغير للأسباب التالية:
    أ‌- يختلف الارتفاع مع خطوط العرض حيث يبلغ ارتفاعه عند خط الاستواء 18 كم بينما عند القطبين يبلغ ارتفاعه حوالي 8 كم.
    ب‌- يرتفع صيفا وينخفض شتاءا

     

    ج- يرتفع فوق مناطق الضغط المرتفع ويهبط فوق مناطق الضغط المنخفض
    7- تحدث فيها الظواهر الجوية المختلفة من سحب, ضباب, هطول, عواصف رعدية ورملية.....الخ.
    وبما أن الظواهر الجوية المختلفة تحدث في هذه المنطقة إذن على المعنيين في الأرصاد الجوية الحصول على معلومات معينة لهذه الطبقة التي تمتد من سطح الأرض وحتى نهاية هذه الطبقة وهي التروبوبوز. إن التنبؤات الجوية تبنى على معرفة خصائص التغيرات الجوية ومتابعتها سواء عند سطح الأرض أو في طبقات الجو العليا ضمن هذه الطبقة.

    الخرائط الجغرافية
    وهي خرائط لجزء من العالم يحيط بالدولة التي تستعملها, أو خرائط تشمل الكرة الأرضية, يحدد على هذه الخرائط مواقع محطات الرصد الجوي المختلفة التي تستخدم لأغراض التنبؤات الجوية بواسطة دوائر صغيرة يبين بجانب كل منها الرقم الدولي الخاص بها.
    وتوضع على هذه المحطات معلومات العناصر الجوية المأخوذة من على سطح الأرض وتسمى هذه الحالة "خرائط الطقس السطحية".
    وأما الخرائط التي توضع عليها معلومات المستويات المختلفة من طبقات الجو العليا وتسمى خرائط الطقس لطبقات الجو العليا.

    - يحتاج المتنبئ الجوي إلى معلومات عناصر الطقس والتي تمثل مساحة شاسعة من الكرة الأرضية, حتى يستطيع التنبؤ عن الطقس في منطقة معينة وحتى يتم ذلك تقوم شبكة من محطات الرصد الجوي المنتشرة على مساحة واسعة بمراقبة ورصد الحالات الجوية وعناصر الطقس المختلفة لترسل هذه المعلومات بشكل دوري ومنتظم عبر وسائل اتصالات متطورة وأجهزة مختلفة إلى مراكز بث المعلومات الجوية إلى مختلف بلدان العالم.

     

    - ففي الأردن يوجد عدد من محطات الرصد الجوي لأغراض الرصد والتنبؤات الجوية منشرة في جميع المناطق ترسل معلوماتها الجوية في أوقات معينة إلى المركز الوطني في عمان حيث تبث بواسطة أجهزة اتصالات حديثة في أوقات محددة إلى العالم بشكل رموز متفق عليها عالميا من قبل منظمة الأرصاد العالمية.

     

    - وتقوم منظمة الأرصاد الجوية (WMO) ومقرها جنيف – سويسرا (وينضم لها معظم دول العالم) برعاية نظام اتصالات شبكي منظم ومتطور من أجل تبادل المعلومات الجوية بين دول العالم المختلفة بطريقة دورية ومنظمة وسريعة "ارسالا واستقبالا".

    محطات الرصد
    1- محطات علوية: وتقوم برصد الطبقات العليا من الهواء بإحدى الطرق التالية:

     

    أ‌- بواسطة جهاز الراديوسوند: الذي يعطي قراءات وتسجيلات مباشرة لحالة الضغط ودرجة الحرارة والرطوبة على مستويات مختلفة. واتجاه الرياح وسرعتها.

     

    ب‌- بواسطة البالونات: التي يمكن بواسطتها حساب سرعة الرياح واتجاهها على ارتفاعات مختلفة.

     

    ج‌- تقارير تقدمها الطائرات والأقمار الصناعية.

     

     

    العناصر التي تسجلها المحطات العلوية

     

    1- اتجاه الرياح وسرعتها 2- درجة الحرارة

     

    3- درجة الندى 4-ارتفاع المستوى.

     

     

    2- محطات سطحية: في هذه المحطات يتم رصد وقراءة وتسجيل عناصر الطقس المختلفة في أوقات محددة, سواءً كانت على اليابسة أو كانت محطات عبارة عن مراكب الطقس الثابتة في المحيطات. والمحطات السطحية أنواع منها محطات لأغراض الرصد والتنبؤات الجوية، الزراعة، المناخ، الطيران,.... .

     

     

    عناصر الطقس التي تسجلها المحطات السطحية في تقاريرها:

     

    1- درجة الحرارة 2- كمية المطر 3- كمية ونوع وارتفاع قاعدة الغيـوم 4- الحالة الجوية وقت الرصدة 5- الرؤية 6- اتجاه الرياح وسرعتها 7- قيمة الضغط الجوي المصحح لمستوى سطح البحر وسلوكه خلال الساعات الثلاث الماضية 8- الحالة الجوية في آخر 3 أو 6 ساعات 9- درجة الندى.

     

     

    الأوقات الدولية لعمليات الرصد الجوي

     

    حتى يمكن دراسة الأحوال الجوية السائدة في لحظة معينة فقد اتفق دوليا على تحديد الأوقات التي يتم فيها عمليات الرصد الجوي في جميع محطات الرصد الجوي في العالم بنفس الوقت وهذه الأوقات هي بالتوقيت العالمي, توقيت جرينتش GMT أو UTC,

  • ما هي نماذج الطقس وكيف تعمل ؟

    المركز العربي للمناخ-

    غالبًا ما يناقش خبراء الطقس النماذج التي يستخدمونها للمساعدة في التنبؤ بالطقس. لكن ما هي هذه النماذج؟ كيف تعمل ؟ وما هي نقاط القوة والضعف لهذه النماذج ؟

    أساس النماذج هو معادلات رياضية تعتمد على الفيزياء التي تميز كيفية تحرك الهواء والحرارة والرطوبة المتبادلة في الغلاف الجوي. يتم تغذية محطات الطقس ب البيانات مثل (الضغط والرياح ودرجة الحرارة والرطوبة) التي تم الحصول عليها من أجهزة الاستشعار الأرضية ومحطات الطقس ومعالجتها من خلال المعادلات. يتم إدخال البيانات في النماذج في عملية تعرف باسم استيعاب البيانات.

    في النموذج ، ينقسم الغلاف الجوي إلى شبكة ثلاثية الأبعاد ويتم إعطاء كل نقطة وربطها في شبكة وذلك لمزج هذه البيانات وربطها . و تسمى هذه العملية بعملية الشرطية الأولية. ثم في كل نقطة في الشبكة ، يتم تطبيق المعادلات الرياضية في الوقت المناسب .
    ومن ثم تحدد المخرجات من خلال العديد من المعالجات لاستخراج التوقعات المستقبلية في جميع نقاط الشبكة.

    وهنالك نموذجان للطقس يمكن اعتبارهما الأكثر شهرة /
    هما النموذج الأوروبي للمركز الأوروبي للتنبؤ بالطقس المتوسط المدى (ECMWF)
    ونموذج نظام التنبؤات العالمي للخدمة الوطنية للغلاف الجوي (GFS).

    وهذه النماذج هي الاكثر شيوعا والشهيرة ب النموذج الأوروبي والنموذج الأمريكي ،. فهي نماذج عالمية ويمكنها تقديم التوقعات في جميع أنحاء العالم.
    والنموذج الأوروبي كما هو معروف يقدم اغلب البيانات بصورة مدفوعة .. فهو ليس مجانياً .. اما النموج الأمريكي فهو مجاني ومتاح للجميع .
    هناك نماذج متوسطة النطاق (مقياس دقيق) والشهيرة بالنماذج عالية الدقة ، والتي تركز على مناطق محدودة جغرافيا .. وتميل إلى أن تكون قادرة على التنبؤ بتفاصيل الطقس الصغيرة جدًا ، مثل العواصف الرعدية ،وبصورة أفضل من النماذج العالمية. يُعرف الطرازان الأكثر تفصيلاً ودقة في الولايات المتحدة باسم نظام التنبؤ بالمناظير في أمريكا الشمالية (NAM) ونموذج التجديد السريع عالي الدقة (HRRR).

    كيف تتنبأ هذه النماذج بالطقس ولماذا تخرج بنتائج مختلفة؟
    كل نموذج يستوعب البيانات بطريقة مختلفة ويستخدم معادلات مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يعالج كل نموذج عمليات الطقس التي تحدث بين الخلايا الشبكية - مثل الاضطراب ونمو السحب - بشكل مختلف. إذا وضعت بيانات أولية جيدة ودقيقة "أي تغذية النموذج ببيانات وقراءات صحيحة " ، فمن الأرجح أن تحصل على "توقعات مستقبلية " جيدة.

    تستخدم النماذج أيضًا نظريات مختلفة للمعادلات الأساسية ، وتطبق افتراضات مختلفة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى أخطاء. ما زال لدى علماء الأرصاد الجوية المزيد لتعلم فيزياء الغلاف الجوي.

    المنطقة الجغرافية هي عامل آخر. وللأسف .. ، لا يمكن لعلماء الأرصاد الجوية والمناخ والطقس معرفة كيف يكون الطقس على كوكب الأرض بكاملة : وذلك بسبب غياب البيانات السطحية من مناطق شاسعة وخالية مثل المحيطات والمناطق الكبيرة غير المأهولة ، مثل الغابات المطيرة والصحارى. ولا تزال نماذج الحواسيب لا تستوعب بيانات بشكل كافي .

    من بين النماذج العالمية ، أنتج النموذج الأوروبي منذ فترة طويلة التوقعات الأكثر دقة في العالم ، في الفترات المتوسطة. .

    لكن النموذج الأوروبي ليس النموذج الأفضل في كل حالة متوقعة ، وقد تفوق النموذج الأمريكي عليه في بعض الحالات الهامة.

    ماذا يحدث في حال كان هنالك اختلاف في التوقعات ما بين النموذج الأمريكي والنموذج الأوروبي ؟

    لقد استخدم علماء الطقس والمناخ طريقة لحل هذه المشكلة وهي دمج مخرجات النموذجين والخروج بمتوسط يقرأ بواسطة خبراء المناخ والمتنبئين الجويين لتعديل اي خطأ ولجعل المخرجات بعد الدمج اكثر منطقية .. ومن ثم يتم اخراج نشرة جوية للعموم
    كل نموذج لديه إيجابيات وسلبيات. ينظر المتنبئون الخبراء إلى النماذج بأكملها في الوقت نفسه ولا يستغنون عن أي نموذج ، ويأخذون نقاط قوة كل نموذج وحدوده في الحسبان في الحسبان عند القيام بالتنبؤات .
    ترجمة م. احمد العربيد

    المصدر : University of Maryland Baltimore County.