پیش‌بینی آب و هوا با فناوری‌های نوین(1)

از گذشته های دور مردم بر اساس برخی تغییرات پدیده های جوی به پیش بینی وضعیت هوا در روزهای آینده می پرداختند به عنوان مثال معتقد بودند كه هر گاه ابرها در آسمان به شكل فلس های ماهی در آید روزهای آتی بارانی خواهد بود و گاه وقوع بارندگی این تصور و ذهنیت را قوت می بخشید. ولی جدای از مواردی كه به هیچ مبنای علمی مبتنی نبود ( همانند آنچه گفته شد ) مطالعه و بررسی جو همواره مورد نظر دانشمندان ایرانی بوده و بسیاری از منجمان در آثار خود بخشی را به مسائل جوی اختصاص داده اند. محمد بن زكریای رازی ، ابن سینا ، حكیم عمر خیام ، ابوریحان بیرونی و انوری شاعر معروف از شخصیها و دانشمندان ایرانی بوده اند كه پیرامون پدیده های جوی مطالبی را در آثار خود به یادگار گذاشته اند.

بكار گیری دانش هواشناسی به عنوان بستر بسیاری از برنامه ریزیهای علمی ، فنی ، صنعتی ، كشاورزی و عمرانی و ... ضرورت یافت و از آن پس هواشناسی به عنوان یك شاخه از علم شناخته شد و كاربرد علمی و عملی بیشتری یافت كه همچنان این روند ادامه دارد. امروزه هواشناسی در عرصه های مختلف و متنوعی مهم می نماید، در كشاورزی در مسافرت های هوایی، دریایی زمینی و در زمینه خشكسالی و تغییرات اقلیمی؛ بدین ترتیب زندگی انسان امروز با علم هواشناسی پیوندی نا گسستنی یافته است.

امروزه پیش‌بینی وضعیت آب و هوا براساس اطلاعات دریافتی از منابع مختلف كه شامل ابزارها و سیستم‌های نصب شده در مراكز زمینی، هوایی و دریایی است، انجام می‌شود. اما به‌رغم كاربرد ابزارها و سیستم‌های پیشرفته ارتباطی در مراكز هواشناسی، تنها برای چند ساعت یا حداكثر چند روز آینده می‌توان وضعیت آب و هوا را پیش‌بینی كرد و پیش‌بینی پدیده‌های جوی برای دوره‌های زمانی بلندمدت امكان‌پذیر نیست. با وجود این پیش‌بینی شرایط جوی می‌تواند نقش مۆثری در جلوگیری از مواجه‌شدن با پیامدهای ناگوار فجایع طبیعی داشته باشد و خسارات ناشی از آن را به میزان قابل‌توجهی كاهش دهد.

هواشناسی

هواشناسی شاخه‌ای تخصصی از فیزیک پیشرفته است که از ابزارهای ریاضی پیچیده‌ای بهره می‌گیرد و بر همه علوم فیزیک تکیه‌ای استوار دارد. هواشناسی بیش از همه با نظریه تابش الکترومغناطیسی ، ترمودینامیک ، مکانیک کلاسیک ، فیزیک شاره‌ها ، شیمی فیزیک و نظریه لایه مرزی سر و کار دارد. اگر جو زیرین نیز در آن گنجانده شود، فیزیک خورشید ، طیف شناسی ، فیزیک پلاسما ، یونش ، فیزیک ذرات بنیادی ، پدیده‌های اشعه ایکس ، نور شناخت ، فیزیک پرتوی کیهانی ، پدیده های برانگیزش ، الکترودینامیک ، مگنتوهیدرودینامیک ، انتشار رادیویی و سایر فرآیندهای مربوطه را نیز باید فرا گرفت.

زندگی افراد ملل، چه آنها كه پیشرفته محسوب می‌شوند و چه آنها كه در حال رشد و توسعه هستند و یا در توحش و بربریت بسر می‌برند و روزگار می‌گذرانند، محكوم عوامل محیطی است كه آنان را احاطه كرده است.

برف و باران و باد و طوفان و رعد و برق میدان محدودی در كره زمین نمی‌شناسند و هرجا كه عوامل وجودی آن ایجاد گردد با بروز خسارات و تلفاتی هویدا می‌گردند و كودك، جوان، پیر، زن، مرد، كهنه و نو برای آنها یكسان است..

اما انسان كه قادر است بر تمام عوامل طبیعی دست یابد و از رموز خلقتشان برای استفاده خود آگاه گردد می‌خواهد از اثرات وخیم یك طوفان یا ریزش باران به منظور استفاده و یا دفع خطرات آن آگاه شود تا از منافعش استفاده كند و از مضارش در امان باشد. از این رو علم هواشناسی به‌وجود آمده است و امروزه با استفاده از این علم خسارات به‌حداقل می‌رسد و برنامه‌های آبادانی تدوین می‌گردد زیرا هواشناسی فرمانده تحرك یك جامعه به‌شمار می‌آید و او است كه با قاطعیت در آسمان و زمین و دریا بشر را به حركت یا توقف و یا اختفا وامی‌دارد.

ایستگاه های هواشناسی وانواع آن

برای اندازه گیری عوامل و فاکتورهای هواشناسی نیاز است تا از نقاط مشخص ، معین و استاندارد ، آمار و اطلاعات اولیه را قرائت ، ثبت و یا دیده‌بانی کنند که اصطلاحا به این نقاط ایستگاههای هواشناسی گفته می‌شود.

ایستگاههای هواشناسی سینوپتیک

ایستگاههایی هستند که بطور همزمان در سراسر دنیا بر اساس ضوابط و مقررات سازمان جهانی هواشناسی بطور 24 ساعته موظف به اندازه گیری و تهیه پارامترهای جوی و ارسال آنها در شبکه مخابراتی، بترتیب سه ساعت به سه ساعت بنام سینوپ و ساعت به ساعت بنام متار می‌باشند و برحسب مورد استفاده دارای انواع مختلفی هستند.

ایستگاههای سینوپتیک: 1-اصلی 2- تکمیلی 3- فرودگاهی

ایستگاههای هواشناسی اقلیم شناسی

ایستگاههایی هستند که در آن اندازه گیری فاکتورهای اقلیمی بطور همزمان و استاندارد بر اساس ضوابط و بمنظور مطالعات اقلیمی انجام و ثبت و ضبط می‌شوند، دارای انواع مختلفی بر حسب مورد استفاده و وضعیت ادواتی می‌باشند.

ایستگاههای اقلیم شناسی 1- معمولی (کلیماتولوژی) 2- خودکار 3- برای مقاصد خاص

ایستگاههای هواشناسی باران سنجی و برف سنجی

ایستگاههایی هستند که میزان نزولات جوی باران و برف را در ساعات مقرر محلی بطور همزمان اندازه گیری و ثبت و ضبط می‌نمایند، برحسب نوع ادوات اندازه گیری به دو نوع تقسیم می‌شوند.

ایستگاههای باران سنجی و برف سنجی: 1- معمولی 2- خودکار

ایستگاههای هواشناسی کشاورزی

ایستگاههایی هستند که در آنها بطور همزمان اندازه گیری و ثبت اطلاعات هواشناسی و بیولوژیکی و تحقیقات هواشناسی کشاورزی انجام می‌گیرد. کلیه تسهیلات ادواتی و دامنه فراوانی اندازه گیری‌ها در دو رشته هواشناسی و کشاورزی توسط پرسنل تعلیم دیده برای انجام برسی‌های اساسی هواشناسی کشاورزی در مناطق مختلف می‌بایستی در این ایستگاه انجام شود.

1- ایستگاههای تحقیقات هواشناسی کشاورزی اصلی که در آن کلیه دیده بانی‌های هواشناسی کشاورزی و تحقیقات محصولات زیر کشت منطقه انجام می‌شود.

2- ایستگاههای هواشناسی کشاورزی برای مقاصد خاص: در این نوع ایستگاهها تحقیقات ویژه‌ای در رابطه با نیازهای اطلاعات هواشناسی محصولات کشاورزی انجام می‌شود.

ایستگاههای هواشناسی جو بالا

ایستگاههایی هستند که بطور همزمان حداقل دو نوبت در شبانه روز بر اساس ضوابط و مقررات سازمان هواشناسی پروفیل عمودی از جو از قبیل فشار، دما، رطوبت و سمت و سرعت باد را تهیه و اندازه گیری نموده و در شبکه مخابراتی ملی و جهانی ارسال می‌دارند، برحسب پارامتر مورد اندازه گیری به دو نوع تقسیم می‌شوند.

ایستگاههای جو بالا: 1- اصلی یا خودکار 2- پابلت بالن

ایستگاههای هواشناسی دریایی

این نوع ایستگاهها مانند ایستگاههای سینوپتیک اصلی است، به انضمام اینکه پارامترهای دریایی نیز تهیه و توسط شکلی کلی کد فرم در شبکه مخابراتی دریایی گزارش می‌شود، برحسب محل نصب و نوع ادوات و مورد استفاده دارای انواع مختلف زیر می‌باشند.

ایستگاههای هواشناسی دریایی: 1- ساحلی 2- جزیره‌ای 3- سکوهای ثابت 4- بویی یا ایستگاههای خودکار هواشناسی دریایی (ثابت و شناور) 5- جذر و مد سنج 6- موج نگار 7- کشتی‌های مخصوص و داوطلب اندازه گیریهای هواشناسی

ایستگاههای هواشناسی ویژه

این ایستگاهها برحسب پارامترهایی که اندازه گیری می‌نمایند نامگذاری می‌شوند و شامل ایستگاههای زیر می‌باشند.

1- ایستگاههای آلودگی زمینه جو 2- ایستگاههای اوزن سنجی 3- ایستگاههای تششع سنجی

عملکردایستگاه های هواشناسی زمینی، هوایی ودریایی

سازمان جهانی هواشناسی به‌عنوان مركز اصلی، اطلاعاتی را از مراكز مختلف مستقر در ایستگاه‌های هواشناسی زمینی، دریایی و هوایی در سطح دنیا جمع‌آوری كرده و اطلاعاتی را نیز به این مراكز ارسال می‌كند. ایستگاه‌های زمینی در مقایسه با ایستگاه‌های دریایی و هوایی، در پیش‌بینی شرایط جوی سهم بیشتری را به عهده دارند. در این ایستگاه‌ها فشار هوا، میزان رطوبت هوا، جهت و شدت وزش باد، ارتفاع و تراكم ابرها، قابلیت دید و میزان بارش اندازه‌گیری می‌شود. قایق‌ها، سكوهای شناور و زیردریایی‌ها، ایستگاه‌های هواشناسی دریایی هستند. در این ایستگاه‌ها دمای آب، میزان شوری و غلظت آب و همچنین میزان بازتابش نور خورشید از سطح آب اندازه‌گیری و در نهایت همه این اطلاعات به مركز هواشناسی ارسال می‌شود.

كشتی‌های اقیانوس‌پیما را نیز می‌توان از جمله ایستگاه‌های هواشناسی دریایی به شمار آورد. در این ایستگاه‌ها سرعت و جهت وزش باد و دمای آب و هوا به طور مرتب اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. اطلاعاتی كه از طریق ایستگاه‌های دریایی ثبت می‌شود محدوده‌ای تا عمق 2000 متری را تحت پوشش قرار می‌دهد. هواپیماها، ماهواره‌ها و كاوشگرهایی كه عمق آب را اندازه‌گیری می‌كنند از جمله ایستگاه‌های هوایی هستند. یك ماهواره به تنهایی می‌تواند تمام سطح زمین را تحت پوشش قرار داده و رصد كند. دستیابی به اطلاعات دقیق به متخصصان هواشناسی كمك می‌كند بلایای طبیعی مانند وقوع سیل و توفان را نیز پیش‌بینی كنند.

       ادامه دارد...

منبع:jamejamonline-hamshahrionline-roshd- inwrn-geogis