كذب ام حقيقة التنبؤ بالطقس

من طرف أميرالجبل 2/4/2012, 4:49 am

منذ الفين سنة والانسان يحاول التنبوء بالطقس، وعند فشله يحيل الامور الى الآلهة التي اخترعها ليعلق عليها فشله وجهله، ولكن فقط في القرن السادس عشر تمكنت البشرية من اختراع الادوات التي جعلت الانواء تتحول الى علم. الفيلسوف الاغريقي اريسطوطاليس ، عام 340 قبل الميلاد، كان اول من طرح مصطلح "Meteorologica", الذي يقوم بوصف الطقس انطلاقا من مبدأ "التراب، النار، الهواء والماء"، الذي كان سائدا حينذاك، ومن خلاله قام بفصل وتفصيل طبيعة الطقس عوضا عن ان يتنبأ به. عام 1450 قام الالماني نيكولاس كريفتس بتقديم اول جهاز لقياس رطوبة الهواء. عام 1592 قام الايطالي غاليلو غاليلي بإكتشاف اول ميزان حرارة الذي كان السابق للميزان الحراري اليوم. عام 1643 ظهر اول ميزان لقياش الضغط الجوي من قبل الايطالي ايفينجيليستا توريسيلي. عام 1854 ظهر المعهد الاول المتخصص في الانواء الجوية، في بريطانيا، وكانت تنبوءاته لمدة ثلاثة ايام.

التنبوء الحديث بالطقس يبنى على 51 تنبوء منفصل ، كل واحد منهم يملك مساحة قليلة من الخطأ، ومع بعض يقدمون 51 احتمالا لتوجهات الطقس في الساعات القادمة. من خلال التحامهم مع بعض ينشأ توقع ، اقرب لحقيقة الامور. التنبوء الاخير.

من عمق كيلومترين في قاع البحر يجري استخراج عينة من حفرة قامت شركات النفط بحفرها بحثا عن النفط. إذا كانت امواج البحر عالية، فستترنح ماكينة الحفر، واي ترنح قوي قد يعني فقدان للمعدات الثمينة. لهذا السبب فإن القدرة على التنبوء بالطقس بدقة ، عميقا في المستقبل، يملك تثمينا عالياً. بفضل التكنولوجيا الحديثة، اصبحت شركات الحفر قادرة على تفادي العمل "الاعمى"، بدون رؤية مستقبل التغييرات الجوية .

عند التخطيط للاعمال التي ستحتاج لاكثر من اسبوع كان حتى الان، من الصعب اخذ ظروف الطقس بعين الاعتبار. تطور قدرات الكمبيوتر على الحساب خلال الثلاثين عاما الماضية، قدم الامكانية لتحسين تنبوءات الطقس، بحيث ان اليوم تملك التنبوءات مصداقية لفترة تصل الى سبعة ايام، بالمقارنة مع ثلاثة ايام في السابق. من النحاية النظرية، توجد الامكانية للوصول الى تنبوء صحيح لفترة 14 يوم، ولااحد كان يخطر بباله إمكانية تجاوزه.

وعلى الرغم من ذلك قبل مكتب " تطوير الموديلات" لدى European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, (ECMWF), من قبول التحدي قبل حوالي العشرة سنوات. بفضل ذلك نملك اليوم نتائج تقدم القدرة على التنبوء بالطقس لفترة الشهر، بصورة يمكن الارتكان اليها.

كل يوم جمعة يقوم هذا المكتب بقراءة وتقييم معطيات الطقس لاستخلاص توقعات على مدى 32 يوما، وقريبا سيكون بالامكان مشاهدة توقعات الطقس الطويلة المدى على التلفزيون مباشرة.

مسؤولي الانواء الجوية، اصبحت لديهم الادوات القادرة على التنبوء بليالي التجمد المفاجئ، وبأيام الحرارة العالية، القادرة على جعل الشركات والافراد على التخطيط الدقيق للفعاليات الخارجية.

وعلى الرغم من ان الغالبية تأمل بأيام دافئة للقيام بنشاطاتها الخارجية، الا ان دفء الشمس بالذات هو الذي يمكن ان يسئ لهذه النشاطات، إذ ان اشعة الشمس هي القوة التي تحرك الدورة الجوية وتغييرات الطقس. الشمس تقدم حرارة اكبر للمناطق الواقعة حول خط الاستواء، ومن ثم تقوم الحرارة بالتوزع الى الشمال والجنوب، في إتجاه الاقطاب الجليدية، على خطى تحرك التيارات الهوائية.

تواتر التيارات الهوائية الدافئة من الجنوب الى الشمال يحدث في منطقة خطوط العرض على طول منطقة ضيقة تسمى الجبهة القطبية. عندما تضغط التيارات الدافئة في إتجاه الشمال، تجبر الهواء البارد على التوجه الى الجنوب، وهذا الامر يخلق تيارات الجبهة القطبية. فوضى الطقس السائدة مرتبطة بالذات بهذا النوع من التيارات والتي في ظروف محددة تصبح هائجة.

في الوقت الذي تتقدم فيه التيارات الدافئة بموجات الى الامام ، يصبح الحجم العام للهواء اقل، ولهذا السبب يبدأ ضغط الهواء في المنطقة، بالانخفاض. بسبب الاختلاف في الضغط يصبح الهواء الموجود حول الضغط المنخفض متحرك. لتنشأ منظومة من التيارات تزأر حول منطقة الضغط المنخفض. هذه المنظومة تنشأ في الجبهة القطبية ، حيث في بعض نقاطه نرى التيار الدافيء يغمر التيار البارد في حين في النقاط الاخرى نرى التيار الدافئ يدفع التيار البارد. في كلا المنطقتين تكون النتيجة ظهور هواء دافئ ورطب. يحوم حول الجبهة القطبية الامر الذي يخلق غيوم وامطار. من هنا نرى ان العواصف والامطار من سمات الضغط المنخفض، في حين ان الضغط العالي يعني الهدوء ونهار مشمس وجاف.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

من هنا نرى ان نشوء العاصفة يعتمد على التنوعات الصغيرة في عوامل الطقس، التي يواجهها الضغط المنخفض في مسيرة حياته. لذلك فنظرية Edward Lorenz, عن ان خفقة اجنحة فراشة في الصين قد يسبب عاصفة في امريكا، ليس بعيد عن الحقيقة، ولكن، ولكون الضغط المنخفض يمكنه ان ينشأ فقط ضمن عوامل محددة، فإن هذه العوامل الشاملة لبنية الطقس هي التي تحسم المكان الانسب لظهور الضغط المنخفض.

تنبؤات الطقس التي تقدم الينا اليوم يجري استخلاصها من خلال ملاحظات مأخوذة عن نقاط منتشرة على مساحة الكرة الارضية بكاملها. هذه المعطيات توضع في كمبيوتر ذو سعة ضخمة، يعالجها برنامج يملك موديل عن الطقس تتحكم فيه معادلات رياضية تعكس جميع الظروف الجوية الممكنة، ومن خلال وضع الاحتمالات الممكنة خطوة اثر خطوة يصل الى حل مؤهل لما سيكون عليه الطقس في المستقبل القريب، انطلاقا من حالة الطقس في لحظة معينة.

محطات الفضاء ومعادلات رياضية متطورة، قامت بتحديث تنبؤات الطقس، ومع ذلك لازالت بعض نقاط الفوضى الموضعية تعيق الوصول الى رؤية في المستقبل تزيد عن 14 يوما. إضافة الى ذلك توجد بعض الظواهر الاستثنائية تقدم مشاكل خاصة، وعلى الاخص العواصف الاستوائية.

في المناطق الشمالية كان الاوركان IKE ، الذي حدث في صيف متأخر اكثر الظواهر تحديا، حيث حدث في سبتمبر من عام 2008. هذا الاوركان نشأ في الاطلسي، في وسط الطريق مابين الشاطئ الغربي لافريقيا والبحر الكاريبي. لقد اجتاح مسافة كبيرة من غرب اوروبا وشرق امريكا، وقام بتخريب جميع التوقعات الجوية.

العديد من العواصف الاستوائية (سيكلون) ستصل ، عاجلا ام آجلا، الى خط العرض مافوق 35 درجة في الشمال، حيث يسيطر حزام التيارات الغربية. عند وصوله الى هذا الخط، يفقد هذا النوع من العواصف القسم الاكبر من قوته التحطيمية، ولكنهم يكونوا قد نقلوا طاقة هائلة على شكل حركة دائرية وتموضعات من البرق. هذه الطاقة تقدم الغذاء لتيار هائل من الضغط المنخفض متوجه نحو اوروبا. غير ان التطور الدقيق لهذا التيار يتحكم به التوازن بين موقع العاصفة والتيارات الهوائية الواقعة على ارتفاع 10-15 كيلومتر.

إختلاف يصل الى اقل من خمسين كيلومتر في موقع مركز العاصفة يمكن ان يكون العامل الحاسم في تطور الطقس، والعاصفة ايكا قدمت لنا تغييرات غير متوقعة، خلال تعرجات طريقها من شمال امريكا الى القسم الاكبر من اوروبا. هذه الظاهرة تعني ان توفعات الطقس للفترة مابين يوليو-سبتمبر، في الفترة التي تسود فيها هذه العاصفة الاستوائية، غالبا تكون غير موثوقة.

هذه الفوضى في الطقس اجبرت علماء الانواء الجوية على التفكير بطرق جديدة للتنبوء، للوصول الى توقعات طويلة الامد وموثوقة. التنبوءات الجديدة التي قدمتها ECMWF يجري الوصول اليها، من حيث المبدأ، بذات طريقة التنبوءات التقليدية، ولكن عوضا عن الوثوق بتنبوء واحد يجري تحليل المعطيات نفسها عدة مرات، وكل مرة تبدأ مع إضافة غلط صغير.

في النتيجة نحصل على 51 تنبوء، وكل منهم يقدم اختلافا ما في الايام القادمة. كل تنبوء منهم، من حيث المبدأ، يملك الاحتمال ذاته، والان يوجد 51 احتمال للايام القادمة. هذا التعدد الكبير في الاحتمالات هو الذي اعطى الطريقة اسمها، حيث يسمى "اوركسترا الاحتمالات" ensemble prognos ، على اعتبار ان مجموعة الاحتمالات متتداخلة مع بعضها للوصول الى الاحتمال النهائي.

على خلفية هذه " الاقتراحات" المتعددة، اصبح اخراج " صورة" للطقس، تحدي كبير. في نشرة الاخبار العادية تظهر على الدوام صورة توضيحية للتغييرات القادمة في منطقة محددة. بشكل عام ستبقى الصورة التي يقدم بها التنبوء بذات الشكل في المستقبل مع إدخال تغييرات مهمة محدودة.

ارطة التنبوءات التي تُقدم للمختصين تظهر فيها الخطوط العائدة لكل توقع من التوقعات الواحدة والخمسين. تصوير الامور على شكل خطوط يعطي الامكانية للمقارنة بين مجموع التنبوءات. الخطوط تسمى خطوط الضغط وخطوط الحرارة. عند بداية اللحظة التي تنطلق منها التوقعات تكون الخطوط متطابقة، ولكن بعد بضعة ايام تصبح الفروق بين الخطوط واضحة. بهذه الشكل من الممكن ظهور وتحديد التوجه الواضح ومن الممكن عزل الاستثناءات. بعد بضعة ايام من الممكن ان يصبح من الصعب العثور خط التطور الصحيح، ولهذا السبب تسمى هذه الطريقة بطريقة" خبطة السباجيتي".

غير ان طريقة " خبطة السباجيتي" ممتازة للاستخدام في اوساط اختصاصيي الانواء الجوية، حيث ان عيونهم المدربة قادرة على استخلاص صورة عامة لحالة الطقس مع كل توقعاتها المحتملة. غير ان هذه الطريقة لاتقدم حالة دقيقة لوضع الريح والحرارة لمنطقة محددة، مع انه عادة هذا بالذات مايسعى اليه المرء عند طلب الاستخدام الفعال.

العديد من اشكال التحليل الاحصائي للتنبوءات الجوية قادرة على وصف الاحتمال الاكثر قدرة على البروز من بين مجموع الاحتمالات، والتحليل الاحصائي قادر ايضا على تقديم مقدار احتمالية بقية التوقعات. هذا الامر يحمل القائمين على التحليل متطلبات جديدة، إذ يحصلون الان ليس فقط اقتراح واحد وانما سيناريوهين للاحتمالات. مثلا، إذا كانت نسبة احتمال عدم بلوغ الامواج الى ارتفاع مترين في منطقة محددة تصل الى 75%، يعني ذلك في نفس الوقت ان خطر تجاوز الامواج للمترين يصل الى 25%.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

غير ان التوقعات الواحد والخمسين يمكن تركيزهم الى إقتراح واحد ، يعطي صورة جيدة عن المستقبل، من خلال ترتيبهم حسب الاهمية. يقوم الاختصاصيين بالتخلي عن الاقل احتمالية، بحيث ان المعطيات الباقية تدعم بعضها في تشابهها. في التطبيق العملي، اعطت هذه الطريقة نتائج هي الاكثر دقة حتى الان، ونوعية هذه التنبوءات تجاوزت بدقتها التبوءات السابقة ويلاحظ ذلك حتى منذ الاسبوع الاول.

التنبوءات الجديدة التي اصبحت تمتد لتغطي 32 يوما تُستخدم اليوم في بورصات الطاقة، للتخطيط لتخزين او التحكم في اسعار النفط والكهرباء والفحم والغاز. الجميع يعلم ان استهلاك الطاقة يتناسب مع تغييرات الطقس، والمضاربين في اسعار الطاقة يهمهم المجازفة على قاعدة معطيات لديها احتمالات كبيرة للحدوث.

وحتى صناعة النفط تستخدم تنبوءات الطقس الحديثة. عند الحاجة لنقل معدات الحفر الى منطقة جديدة لاغنى من التخطيط لمدة اسبوع الى الامام. بعض العمليات من الحساسية الى درجة ان التغييرات قد تشكل خطر على حياة العاملين، مثل الحفر في البحر.

استخدام التوقعات الجديدة التي يشمل مداها 32 يوما الى الامام، انتهى من مرحلة التجربة واصبح في مرحلة الاستغلال التجاري. العديد من المعاهد العالمية تقوم بإنتاج تنبوءاتها على اساس طريق الاوركسترا، كما تفعل مثلا المنظمة " الامريكية لخدمات الطقس الوطني".

في ذات الوقت يجري تطوير وتحسين الطريقة بإستمرار. مثلا، من المعلوم اننا نحتاج الى كمية اكبر من الطاقة الشمسية لرفع حرارة متر مكعب من الماء بالمقارنة مع الحرارة التي نحتاجها لرفع حرارة متر مربع من الهواء. لهذا السبب يمضي وقت اطول لتغير حرارة سطح البحر بالمقارنة مع تغير درجة حرارة الهواء فوق ماء المنطقة ذاتها. عند حساب التنبوء العادي، يجري اخذ درجة حرارة واحدة للبحر، من البداية الى النهاية، ولكن لتنبوء يجب ان يتوقع تغييرات الشهر كله، لايكفي هذا الحساب التقريبي.

على هذه الخلفية، نجد ان منظمة ECMWF ومنذ عام 2008، اصبحت تختار ان تكون قيم التغييرات المختلفة للماء والهواء من ضمن حساباتها في عملية خلق التوقعات الطويلة المدى. حوالي ثلثين الكرة الارضية مغطاة بالماء، ولذلك فمثل هذا التغيير سيقدم تحسنات كبيرة. بنفس الطريقة اصبح يؤخذ بعين الاعتبار معطيات الارتفاع تصل الى 80 كيلومتر، من اجل الحصول على جميع التغييرات في طبقات الجو العليا.

والتطوير لاينتهي عند مثل هذه الامور، إذ يجري التحضير لاخذ موجات البحر بعين الاعتبار. إضافة الى ذلك، سيجري التفصيل في معطيات انتشار الغطاء الثلجي والغابات والمساحات الخضراء بطريقة افضل، وايضا التغييرات الفصلية السنوية. من خلال تحسين كافة المعلومات الداخلة في الحساب نحصل على صورة عامة اقرب للواقع.

منذ نهاية تسعينات القرن الماضي قام الباحثين من مجموعة من معاهد الانواء الجوية، بدراسة العلاقة بين متوسط قيمة توزيع الضغط في القطب الشمالي ومسيرة تطور الطقس على امريكا الشمالية، اوروبا واسيا. في هذه لدراسة جرى استخدام مايسمى NAO-index, وبعد ان قاموا بمقارنة تطورات الطقس خلال المئة سنة الماضية توصلوا الى طريقة للتنبوء بالشتاء القادم منذ الصيف. غير ان هذه الطريقة صدقت مرتين من ثلاثة.

نحن على ثقة من ان السنوات القادمة سيجري فيها تحسين كبير لهذه الطريقة، وان الوقت الذي سنتمكن فيه من تقديم تنبوءات لاتقل نوعيتها عن تنبوءات الايام الحالية، ولمدة تصل الى النصف عام، هي على ابواب المستقبل القريب.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

من طرف **Admin** 2/4/2012, 5:53 am

يقول الله عز وجلّ : وَعِنْدَهُ مَفَاتِحُ الْغَيْبِ لا يَعْلَمُهَا إِلَّا هُوَ وَيَعْلَمُ مَا فِي الْبَرِّ وَالْبَحْرِ وَمَا تَسْقُطُ مِنْ وَرَقَةٍ إِلَّا يَعْلَمُهَا وَلا حَبَّةٍ فِي ظُلُمَاتِ الأَرْضِ وَلا رَطْبٍ وَلا يَابِسٍ إِلَّا فِي كِتَابٍ مُبِينٍ. [الأنعام:59]

اخ امير اتوقع اي شيء يدخل ضمن تسمية " التنبؤ أو التوقع " يبقى اسمه توقع حدوث الشيء و ليس علم بحدوثه

كلنا يمكننا التنبؤ و التوقع وقد تصيب توقعاتنا او قد تخيب

و ان اصابت فهذا لايعني انه اصبح لدينا علم ما سيأتي

ولكن بالنسبة للتنبؤ في مجال الطقس فهو يقوم على اسس منطقية و علمية غالباً و على ظواهر طبيعية سخرها الله للانسان كمعرفة الضغوط الجوية لمختلف المناطق ومن معرفة الضغوط يمكن توقع حركة الرياح لان الرياح تتجه من الضغوط المرتفعة الى الضغوط المنخفضة و بالتالي يمكن توقع حركة السحاب و من خلال ارتفاع السحاب و طبيعته يمكن توقع ان كان الجو ماطرا ام لا و هكذا .... و مع هذا كله فالتوقع في هذا التسلسل المنطقي قد يصيب و قد يخطئ ايضاً ...

كذب ام حقيقة التنبؤ بالطقس

كذب ام حقيقة التنبؤ بالطقس

رد: كذب ام حقيقة التنبؤ بالطقس