يتطلب التنبؤ بالطقس أقمارًا صناعية للأرصاد الجوية تدور حول كوكبنا. تُستخدم هذه الأقمار لرصد وتحليل جميع خصائص الغلاف الجوي والعوامل المختلفة التي تؤثر على المناخ والظواهر الجوية. كما أنها ذات أهمية بالغة للأنشطة البشرية والتنمية. في الماضي، كانت ذات صلة بالعمليات العسكرية والتخطيط في العديد من الظروف.
في هذه المقالة، سنخبرك بكل شيء عن ميزات وطريقة تشغيل وأهمية أقمار الطقس.
الملامح الرئيسية
يُعدّ رصد الغلاف الجوي وظروفه أساسيًا لفهم مناخ كوكب الأرض. وتتولى الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية مسؤولية رصد جميع التنبؤات الجوية واكتشافها وتسجيلها. وتُستخدم أنواع وخصائص مختلفة من المجسات لإجراء دراسات جوية متنوعة. بعض هذه المجسات له قيود، مثل كمية الإشعاع الشمسي التي يمكنها استقبالها. على سبيل المثال، هناك أقمار صناعية للأرصاد الجوية تعمل باستخدام الأشعة تحت الحمراء ولا تحتاج إلى ضوء الشمس للعمل. ومع ذلك، إذا كانت هناك حاجة إلى بيانات أكثر دقة أو معلومات آنية، فإن ذلك يتطلب بثًا فوريًا واسع النطاق.
بدأ استخدام الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية بعد الحرب العالمية الثانية. واستغرق إطلاق أول قمر صناعي عشر سنوات، بدءًا من عام ١٩٤٧، حيث كان هذا المجال قيد الدراسة والبحث المستمر. وسرعان ما برزت الفكرة كوسيلة لتفسير الظواهر الجوية لأغراض عسكرية. حاليًا، تُستخدم طرق رصد مختلفة، ويُستغل الطيف الكامل، من الأشعة فوق البنفسجية إلى الموجات الميكروية، بما في ذلك الطيف المرئي وموجات الراديو.
شروط استخدام سواتل الأرصاد الجوية
لتحقيق الاستخدام الصحيح لأقمار الأرصاد الجوية ، يجب استيفاء شروط معينة ، مثل ما يلي:
- التواجد في الموقع بعيدًا بدرجة كافية للسماح بتغطية المنطقة بأكملها حيث تريد إجراء التنبؤ. هناك حاجة إلى مجال رؤية يسمح بتحديد كتل السحب وجميع الخصائص الجيوفيزيائية للتضاريس. يعمل هذا على تحديد العواقب المحتملة التي يمكن أن تسببها ظواهر الأرصاد الجوية على الأرض على مستوى الأرض.
- يجب التخطيط لحركة القمر الصناعي بطريقة تجعل يظهر مجال رؤيتك كل 12 ساعة. من الملائم السفر مرتين فوق نفس نظام السحابة لتتمكن من التعرف بشكل صحيح على الاضطرابات الجوية المرتبطة بالنظام السحابي.
- يجب أن تكون سرعة حركة القمر الصناعي بحيث تسمح بتحديد موقع دقيق لجميع أنظمة السحب قيد الدراسة فيما يتعلق بالمناطق الأرضية التي يؤثر عليها.
- عادة تقريبا كل العواصف تتحرك شرقا من الغرب. لهذا السبب ، يجب أن تحتوي أقمار الطقس على عنصر حركة باتجاه الغرب. نحن نشير إلى الغرب فيما يتعلق بسطح الأرض. بهذه الطريقة ، تكون قادرة على اكتشاف الاضطرابات الجوية التي قد تظهر اعتمادًا على نظام السحابة الذي يتم تحليله.
- يجب تغطية كامل مساحة الأرض مرة واحدة على الأقل في اليوم. بفضل هذا ، يمكنك الحصول على رؤية بانورامية لسيناريو الغلاف الجوي العالمي بأكمله.
تتحقق جميع الشروط التي حددناها طالما أن الأقمار الصناعية موضوعة على مسافة نصف قطرها 2.01 وحدة أرضية. ويجب دائمًا أخذ القياسات من مركز الأرض وبفترة دوران تبلغ حوالي 4 ساعات.
فائدة أقمار الأرصاد الجوية
دعونا نستكشف الاستخدامات المحتملة للبيانات التي تجمعها الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية . نعلم أنه منذ عام ١٩٦٦، يتم تصوير سطح الأرض باستمرار، مرة واحدة على الأقل يوميًا. لا تُستخدم جميع الصور في الوقت الفعلي؛ بل تُحفظ في الأرشيف لإجراء تحليلات إحصائية متنوعة وأبحاث مناخية. وكما هو معروف، فإن علم المناخ هو العلم الذي يدرس جميع العوامل الجوية والمناخية على مر الزمن الجيولوجي. بعبارة أخرى، يمكن وصف علم المناخ بأنه مجموع جميع المتغيرات وسلوكها عبر الزمن.
لقد كانت هذه المعلومات المستقاة من الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية مفيدة للغاية في العديد من الحالات. دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة:
- توجد على كوكب الأرض مناطق كبيرة مختلفة يتم فيها الحصول على المعلومات بفضل الأساليب التقليدية مثل الصحارى والمناطق القطبية ومساحات المحيط نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي حيث لا يستطيع الإنسان الدراسة في الموقع. بفضل هذا النوع من التكنولوجيا ، يمكننا الحصول على معلومات حول هذه الأماكن دون الحاجة إلى التواجد فيها.
- من الحالات الأخرى التي تكون فيها المعلومات التي تم الحصول عليها باستخدام سواتل الأرصاد الجوية مفيدة جدًا لـ موقع ورصد الأعاصير والأعاصير والعواصف الاستوائية. من المهم للغاية الحصول على معلومات حول سلوك هذه الظواهر الجوية الشديدة من أجل التمكن من اتخاذ الاحتياطات القصوى وتجنب الكوارث المحتملة.
يمكن استخدام البيانات التي توفرها سواتل الأرصاد الجوية للحصول على مخططات لدرجات حرارة سطح البحر. تعتبر درجة الحرارة على سطح البحر متغيرًا مهمًا لأنها العامل المحدد لحركة تيارات المحيط. هذه المعلومات ليست مفيدة فقط للطقس ، ولكن أيضًا للملاحة وصيد الأسماك.
طرق الحصول على المعلومات
النظام الوحيد القادر على توفير تغطية شاملة لدرجة حرارة الغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة هو الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية. ويتطلب إطلاق قمر صناعي للأرصاد الجوية مركبة إطلاق. وتكمن ميزة مكوك الفضاء في قدرته على جمع البيانات في المختبرات لفترات أطول من الرحلات شبه المدارية. وبفضل هذه المركبات، يمكن الحصول على معلومات حول الجوانب التالية:
- التحكم في درجة الحرارة في جميع أجزاء الغلاف الجوي وسطح الأرض.
- الاتصالات الخارجية والداخلية.
- معالجة بيانات الغلاف الجوي.
- السيطرة على استقرار ومناورات الطائرات التجارية والعسكرية.
- تأثير الأشعة الكونية على كوكبنا.
- الفلك.
- فيزياء البلازما
- الملاحظات البيئية
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن أقمار الأرصاد الجوية وكيفية عملها.