نماذج الأرصاد الجوية

لتكون قادرًا على عمل تنبؤات في الأرصاد الجوية ومعرفة الطقس الذي ستحدثه ، فإن نماذج الطقس. تعتمد هذه النماذج بشكل أساسي على برنامج كمبيوتر قادر على معالجة معلومات الأرصاد الجوية المقابلة أو لحظة معينة. يُحاول دائمًا أن تكون هذه اللحظة في المستقبل القريب ويتم إنشاؤها في أجزاء معينة من الكوكب وبعض المواقف. لا يمكننا ضمان أن تتنبأ نماذج الطقس بيقين تام بما سيكون عليه الطقس في الأيام القليلة المقبلة. في الواقع ، الدقة الكافية غير مضمونة بعد 4 أيام من التنبؤ.

سنخبرك في هذه المقالة بكل ما تحتاج لمعرفته حول نماذج الطقس وكيف تعمل.

الملامح الرئيسية

يجب أن تحلل نماذج الأرصاد الجوية العديد من متغيرات الأرصاد الجوية. المتغيرات هي تلك التي تؤثر على الطبقة السفلى من الغلاف الجوي التي نعرفها باسم طبقة التروبوسفير. هنا تحدث أحداث الطقس على نطاق واسع وأحداث المناخ. المتغيرات المراد دراستها هي كما يلي: درجة الحرارة والرطوبة والغيوم والرياح والإشعاع الشمسي والضغط الجوي ، من بين أمور أخرى. كل هذه المتغيرات تتغير باستمرار بسبب أنشطة مثل دوران الأرض وحركتها حول الشمس.

وبمجرد تحليلهم للمتغيرات، يعملون مع المعادلات الرياضية لمحاولة التنبؤ، بشكل أكثر دقة من غيرهم، بكيفية تصرف الغلاف الجوي في الساعات والأيام والأسابيع وحتى الأشهر والسنوات التالية. وتسمى هذه النماذج الجوية التي تحاول تقدير قيم المتغيرات على مدى الأشهر والسنوات بالنماذج المناخية. ويرجع هذا في المقام الأول إلى الفرق بين علم الأرصاد الجوية وعلم المناخ. والأرصاد الجوية هي العلم الذي يدرس الطقس. وهذا يعني، الوقت الذي ستفعله في لحظة معينة. ومع ذلك، فإن علم المناخ هو دراسة تطور قيم جميع المتغيرات الجوية المذكورة أعلاه عبر الزمن. إذا كنت تريد التعمق أكثر في الفرق بين علم الأرصاد الجوية وعلم المناخ، يمكنك استشارة هذه المادة.

مجموعة القيم هي التي تشكل مناخ منطقة ما. إذا قمنا بالتحليل على المستوى الأفقي، يمكن أن يكون النموذج إما عالميًا، يغطي الأرض بأكملها، أو إقليميًا، وفي هذه الحالة يغطي جزءًا فقط من الكوكب. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن كيفية تأثير التغيرات المناخية على الأرصاد الجوية، يمكنك القراءة عن الأجهزة الأرصاد الجوية ووظيفتها.

تشغيل نماذج الأرصاد الجوية

نماذج الأرصاد الجوية لتوزيع البيانات التي يتم الحصول عليها من مصادر مختلفة. هذه التواريخ يتم الحصول عليها من المسبار اللاسلكي والأقمار الصناعية للأرصاد الجوية والأرصاد الجوية. يتم توزيع كل هذه الملاحظات بشكل غير متساو وقادرة على معالجة تلك المعطاة من خلال طرق الاستيعاب والتحليل. طرق التحليل هذه قادرة على إنشاء معلمات مختلفة بناءً على قيم متغيرات الغلاف الجوي. كل هذه القيم قابلة للاستخدام بواسطة الخوارزميات الرياضية المستخدمة في نماذج الأرصاد الجوية هذه.

بفضل هذه النماذج ، يمكن إجراء الحسابات باستخدام معادلات رياضية معينة تستخدم البيانات التي تم الحصول عليها والمتاحة في هذا الوقت. بفضل هذه البيانات ، يمكن الحصول على تقديرات حول المعدلات التي تتغير بها قيم متغيرات الغلاف الجوي. الإيقاعات في هذه التغييرات إنها تسمح بالتنبؤ بحالة الغلاف الجوي خلال فترة زمنية قصيرة في المستقبل. لفهم الظواهر مثل العواصف بشكل أفضل، يمكنك قراءة المزيد عن وصول العواصف الجديدة. وأيضًا، إذا كنت تريد معرفة المزيد عن سحب ركامية، والتي هي عبارة عن سحب مرتبطة بالظواهر الجوية، ستكون مفيدة لك.

وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل نماذج الطقس المبنية على هذه البيانات أقل جدوى ودقة مع مرور الوقت. وهذا يعني أنه كلما أردنا قياس وتقدير حالة الغلاف الجوي في المستقبل البعيد، كلما كانت قيمنا أقل دقة.

متغيرات النموذج

نظرًا لوجود العديد من أنواع نماذج الأرصاد الجوية ، فهناك اختلافات كبيرة بينها. تم تطوير عدد كبير من النماذج من قبل وكالات ومنظمات مختلفة مكرسة لدراسة الأرصاد الجوية. هذه المنظمات نفسها هي التي تنفذ التنوعات المنهجية من أجل التنبؤ بتطور متغيرات الأرصاد الجوية. من بين هذه النماذج لدينا أشهرها نظام التنبؤ العالمي من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي للولايات المتحدة (NOAA).

هناك أيضًا أنواع أخرى من النماذج الأقل شهرة ولكنها تستخدم أيضًا لهذا التنبؤ. لدينا ECMWF. وهذا هو نموذج التوقعات الأوروبية متوسطة الأمد الذي يصدره هذا المركز، والذي تنتمي إليه 23 دولة أوروبية، بما في ذلك إسبانيا. لكل منهم هدف أساسي، وهو التنبؤ بالطقس، على الرغم من أنهم يستخدمون بعض التقنيات المختلفة. لفهم كيفية توليد الظواهر المتطرفة بشكل أفضل، يمكنك القراءة عن مقارنة الظواهر الجوية المتطرفة.

نموذج آخر معروف هو نموذج AVN. إنه النموذج الأمريكي للطيران. ويغطي نموذجها 5 ساعات على الأقل لتكون قادرة على التنبؤ بمدة الرحلة. وبهذه الطريقة، يتم ضمان أن يتم ذلك دون أي تدخل.

أجهزة التحكم في المناخ ونماذج الطقس

أجهزة التحكم في المناخ هي في الأساس العوامل التي تؤثر على المناخ العالمي. كما نعلم ، فإن مجموع قيم متغيرات الغلاف الجوي بمرور الوقت هو ما يحدد مناخ المنطقة والعالم بأسره. لهذا السبب ، فإن أجهزة التحكم في المناخ هذه ضرورية عند إنشاء نماذج الأرصاد الجوية.

دعونا نتعمق أكثر في ما هي متغيرات الأرصاد الجوية التي تمت دراستها في نماذج الأرصاد الجوية:

• درجة الحرارة: تعتبر درجة الحرارة أحد المتغيرات التي تؤثر بشكل كبير على المناخ والأرصاد الجوية. وتتذبذب هذه القيم بسبب مقدار ميل أشعة الشمس على سطح الأرض.
• رطوبة: الرطوبة هي كمية بخار الماء الموجودة في الغلاف الجوي. الرطوبة تسمح بتطور هطول الأمطار والظروف الباردة. إذا كنت مهتمًا، فتعرف على المزيد حول الرطوبة ودورها في الأرصاد الجوية.
• الرياح: تتحرك الرياح كدالة للضغط الجوي. محركها الرئيسي هو الإشعاع الشمسي الذي يسقط على سطح الأرض.
• الضغط الجوي: إنه أحد المحركات الرئيسية لهطول الأمطار على مستوى العالم. تحدث تغيرات الضغط مع تعديلات في كمية الإشعاع الشمسي الذي يضرب سطح الأرض. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء نقاط ذات ضغط جوي منخفض وأخرى ذات ضغط مرتفع. عند نقاط الضغط المنخفض ، توجد عواصف تتشكل فيها الأمطار الشديدة وعند نقاط الضغط المرتفع تكون هناك درجة حرارة جيدة وطقس جيد.
• اشعاع شمسي: هو مقدار ضوء الشمس الذي يصيب سطح الأرض.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن نماذج الأرصاد الجوية وكيفية عملها.