المعلومات المستخدمة لتوقع حالة الطقس
يؤثر الطقس على جميع جوانب حياتنا اليومية واختياراتنا لقضاء العطلات. في العديد من المناطق، يمكن أن يتغير الطقس بشكل كبير من يوم إلى آخر، حيث يكون الوضع في بعض الأيام مدمرا للغاية. هل تساءلت يوما ما يؤثر على الطقس وكيف يتغير إلى حالات مختلفة
تؤثر العديد من العوامل المختلفة على الطقس، سواء كانت ظروفًا يومية متغيرة أو اتجاهات طويلة المدى. ومن بين العناصر الأساسية التي تحدد الطقس، تشمل درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي وهطول الأمطار والرياح وتشكل السحب وأشعة الشمس، ويؤثر كل عنصر من هذه العوامل بطريقة مختلفة على العالم من حولنا.
درجة الحرارة
ببساطة، درجة الحرارة هي مقياس لدرجة سخونة أو برودة الجو في أي لحظة. وهي إحدى أكثر الظروف الجوية وضوحا التي يلاحظها الناس على الفور. ولا يحتاج الأمر إلى معدات خاصة إلا إذا كنت تريد معرفة القراءة الدقيقة لدرجة الحرارة، حيث يعتمد علماء الأرصاد الجوية على موازين الحرارة لقياس درجة الحرارة بالدرجات، وتستخدم فهرنهايت ومقاييس أخرى. وتتبع قراءات درجة الحرارة معيارا منطقيا، حيث تشير القياسات الأعلى إلى مستويات أعلى من الدفء عندما تكون السماء صافية، ويمكن أن تختلف درجة الحرارة بشكل كبير اعتمادا على التغيرات الموسمية (موقع الأرض والشمس) والوقت من اليوم وسرعة الرياح وعوامل أخرى. وفي الأيام الملبدة بالغيوم، يؤثر الغطاء السحابي أيضا على درجات الحرارة معتدلا.
الضغط الجوي
الضغط الجوي المعروف أيضا بضغط الهواء، هو قياس الضغط الذي يفرضه وزن الغلاف الجوي في منطقة معينة. ولا يكون لضغط الغلاف الجوي بالضرورة تأثير مباشر على الطقس في أي لحظة محددة، ولكنه يوفر وسيلة دقيقة للتنبؤ بالظروف الجوية المحتملة في إطار زمني معين. يشير الضغط الجوي المرتفع بشكل عام إلى طقس معتدل، في حين يشير انخفاض الضغط إلى اقتراب العواصف.
يستخدم خبراء الأرصاد الجوية البارومتر لقياس ضغط الهواء في منطقة ما، ويمكن لمراقبة ارتفاع وانخفاض الضغط الجوي أن تساعد المتنبئين على توقع الظروف الجوية المحتملة وتحديد الاتجاهات أو التغيرات المفاجئة في الطقس الجوي.
الرطوبة
يتم قياس الرطوبة بكمية بخار الماء الموجود في الهواء، وقد يتم تغيير مستويات بخار الماء في الغلاف الجوي بناءً على الظروف المختلفة.
في الطقس الأكثر برودة تميل الرطوبة في الهواء إلى الانخفاض، بينما ترتفع الرطوبة غالبًا عندما يكون الطقس أكثر دفئًا حيث يستخدم علماء الأرصاد الجوية مقياس الرطوبة لقياس الرطوبة النسبية وهى النسبة المئوية للرطوبة في الهواء مقارنةً بأكبر كمية من الماء يمكن أن يحتفظ بها الغلاف الجوي عند درجة الحرارة المحددة.
كلما ارتفعت الرطوبة النسبية واقتربت من الـ 100٪، زادت احتمالية هطول الأمطار مثل المطر والثلج والضباب. وهناك مقياس آخر شائع للرطوبة وهو نقاط الندى التي تحدث عند درجة حرارة تساوي كمية بخار الماء الحالية في الهواء.
تساقط الأمطار
عندما تصل الرطوبة النسبية إلى 100٪ أو عند انعدام فرق الحرارة بين نقطة الندى ودرجة الحرارة الحالية، يتكثف الرطوبة في الغلاف الجوي، ويسمى هذا التكثف ترسيب التكثيف، ويمكن أن يتخذ العديد من الأشكال المختلفة.
يمكن أن يسقط المطر على الأرض ويمكن أن تحدث عواصف رعدية في الظروف الجوية المناسبة. قد تتجمع البلورات الجليدية المعروفة بالبرد وتسقط كجماعة خلال بعض العواصف. يمكن أن تسبب العواصف ظروفا خطيرة ومدمرة مثل البرق والأعاصير. إذا كان الهواء باردا بما يكفي، يمكن أن يتساقط المطر على الأرض على شكل ثلج أو صقيع أو مطر متجمد. يمكن أيضا أن يتكاثف بخار الماء كسحابة منخفضة قرب سطح الأرض، وهذا ما نسميه الضباب.
تشكيلات السحب
يعمل الغطاء السحابي مع الشمس لتحديد الأحوال الجوية من يوم لآخر، والسحب عبارة عن تكوينات لبخار الماء في السماء ويمكن أن تتخذ أشكالًا مختلفة ولها تأثيرات مختلفة على الطقس تتكون أعلى السحب وأكثرها هدوءًا من السحب الرقيقة الليلية والسحابية والدمعية المرتفعة والسحب السمعية لذا تتكون الغيوم الليلية المضيئة من ارتفاع يزيد عن 85000 قدم في طبقة الميزوسفير وليس لها أي علاقة بالطقس بينما ترتبط السحب الرقيقة عمومًا بالطقس المعتدل ما لم يتبعها تكوين غيوم والتي عادة ما تتكون في يوم واحد أو نحو ذلك قبل هطول الأمطار أو العواصف الثلجية.
تكون السحب المرتفعة أكثر شيوعًا في الطقس البارد اللطيف خلال أشهر الشتاء، وتشمل السحب ارتفاعات متوسطة تتراوح بين 7000 إلى 23000 قدم.
الرياح
عندما يتحرك الهواء بالتوازي مع سطح الكوكب فإنه يُكّون الرياح التي تحدث عندما تسخن الشمس الأرض بشكل غير متساوٍ حيث تنتقل هذه التيارات الهوائية من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض مما يؤدي عمومًا إلى حركة الغرب إلى الشرق في نصف الكرة الشمالي وحركة الشرق إلى الغرب في نصف الكرة الجنوبي وذلك يفسر تأثير مناطق الضغط على التيارات الهوائية سبب هبوب الرياح بقوة أكبر عندما تقترب جبهات الطقس والتغيرات.
في الأعلى من الغلاف الجوي، يمكن للرياح أن تهب بسرعات أعلى بكثير مما تهب على سطح الأرض، ويمكن لهذه الرياح العالية المستوى أن تهب أنظمة العواصف ومناطق الضغط المنخفض عبر سطح الغلاف الجوي، مما يتسبب في تغير أنماط الطقس في مناطق مختلفة على طول مسارها.
أدوات تساعد في رصد الطقس
WCOSS
يعد نظام الكمبيوتر العملاق للطقس والمناخ، الذي يعد العمود الفقري للتنبؤ الحديث وأداة رصد الطقس الأهم، قادرا على معالجة كوادريليونات من العمليات الحسابية في الثانية. تعتبر الحواسيب العملاقة التي لدينا أقوى بمقدار 6 ملايين مرة من أجهزة الكمبيوتر المكتبية العادية.
يتم إدخال بيانات الرصد التي تم جمعها بواسطة رادار دوبلر، ومسبار الراديو، والأقمار الصناعية الخاصة بالطقس والعوامات وغيرها من الأدوات في نماذج التنبؤ العددي، وتستخدم النماذج المعادلات جنبًا إلى جنب مع بيانات الطقس الجديدة والسابقة لتقديم إرشادات تنبؤات لأخصائي الأرصاد الجوية لدينا.
AWIPS
AWIPS هو نظام معالجة معلومات الطقس المتقدم الذي يتبع NOAA. يعتبر نظاما كمبيوتريا يستخدمه متنبئونا لدينا لتحليل وإعداد وإصدار توقعات الطقس والساعات والتحذيرات. يجمع هذا النظام البيانات في واجهة رسومية ويستخدم حواسيب NOAA الكبيرة لمعالجة بيانات الرادار ومسابير الراديو والأقمار الصناعية المخصصة للطقس، بالإضافة إلى ASOS ومصادر أخرى، باستخدام النماذج وإرشادات التوجيه.
بعد إعداد خبراء الأرصاد الجوية للتنبؤات، يقوم نظام AWIPS بإنشاء رسومات للطقس والتحذيرات الخاصة بالطقس الخطرة والساعات، ويساعد كل ذلك خبراء الأرصاد الجوية في تحسين تنبؤاتهم وجعلها أكثر دقة وسرعة من أي وقت مضى.