ما هي النماذج التي تستخدم لنمذجة المناخ والطقس؟

حدد الطقس

• يعتقد البعض أنه لا يوجد فرق بين مصطلح الطقس والمناخ ، لكن هذا المفهوم خاطئ.
• مصطلح الطقس هو تحديد حالة الغلاف الجوي خلال فترة زمنية محددة.
• وتسمى أيضًا حالة الغلاف الجوي في طبقات الغلاف الجوي القريبة من سطح الأرض ، على سبيل المثال ، طبقة التروبوسفير التي يصل سمكها إلى 15 كيلومترًا.
• تؤثر هذه الطبقة على حالة الغلاف الجوي لسطح الأرض حيث تؤثر على الهواء الساخن والبارد.
• أهم مظاهر الطقس هي المطر والثلج والرياح والرطوبة والضغط الجوي.
• يتم التنبؤ بالطقس باستخدام بعض المبادئ الفيزيائية جنبًا إلى جنب مع بعض التقنيات الإحصائية الحديثة.
• كما تستخدم مجموعة من التقنيات التي تساعد العلماء في الوصول إلى التغييرات التي تحدث على سطح الأرض.
• لذلك ، لا تقتصر معرفة التنبؤات الجوية على المناخ فقط ، بل تُعرف البيانات عن العديد من الظواهر الأخرى ، مثل المد والجزر وتكوين الجليد والفيضانات.
• يتم إنتاج جميع بيانات الطقس على أساس يومي ، نتيجة لعدد كبير من التغيرات في الطقس.
• يتم ذلك عن طريق إدخال تلك البيانات في أجهزة الكمبيوتر المخصصة لتحليل معلومات الطقس.
• من خلال هذه الأجهزة ، يتم تلقي آلاف البيانات من محطات مراقبة الطقس حول العالم.
• ثم تبدأ أجهزة كمبيوتر الطقس ، أو ما يسمى بـ “أجهزة الكمبيوتر العملاقة”.
• حرر جميع بيانات الطقس المتوقع حدوثها.
• يتم ذلك باستخدام النماذج الرقمية وخرائط الطقس كدليل إرشادي ، ويتم إصدار تنبؤات الطقس لمدة تتراوح من ساعة واحدة إلى عدة أسابيع.
• لكن يمكن للعلماء اللجوء إلى تجديد توقعات الطقس بعد أربعة أيام ، في حالة حدوث تغيرات في حالة الغلاف الجوي.

مفهوم المناخ

• من خلال مصطلح المناخ ، يتم التعرف على المناخ على فترات طويلة ، حيث يدرس العلماء شدة الرياح وكميات الأمطار التي ستسقط في منطقة معينة في أحد الفصول.
• تمت دراسة الرطوبة أيضًا ، ولكن على مدار فترة زمنية طويلة ، يتم متابعة التغيرات المناخية لمعرفة المناخ العام لبضعة أيام.
• والتعرف على أوقات الأيام الحارة والباردة على مدار العام.
• على سبيل المثال ، تساعدك معرفة الطقس على تحديد الملابس التي يمكنك ارتداؤها في يوم معين.
• أما بالنسبة للطقس ، فيخبرك بنوع الملابس التي يجب أن ترتديها خلال هذه الفترة.
• قد يفهم البعض في ظل مفهوم المناخ أنه من الممكن التنبؤ بحالة المناخ لمنطقة معينة لمدة خمسين عامًا أو أكثر ، لكن هذا الاعتقاد غير صحيح.
• نظرًا لأنه لا يمكن معرفة المستقبل البعيد ، يتم استخدام نماذج مناخية أخرى.
• يتم تعريف التنبؤات الجوية على أنها مراقبة بعض البيانات حول أحوال الطقس المحتملة في المستقبل.

عناصر الطقس

• يتم تحديد المناخ حسب تأثير بعض العناصر المناخية الموجودة في الغلاف الجوي ، ومن بينها ما يلي:

اشعاع شمسي

• العامل الذي يعتبر من أهم العوامل التي تؤثر على المناخ ، هو الطاقة المنبعثة من الشمس.
• يأتي الإشعاع الشمسي على شكل ضوء وحرارة وأشعة فوق بنفسجية.

درجة الحرارة

• تؤثر التغيرات في درجات الحرارة على جميع أنشطة حياة الإنسان.
• تؤدي التغيرات في درجات الحرارة إلى تغير في أنماط الطقس.
• يمكن أن تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى زيادة كمية المطر ويمكن أن يتسبب أيضًا في ذوبان الثلج وتأثيرات أخرى مختلفة.

ما هو مصطلح نمذجة الأرصاد الجوية؟

• ازدادت أهمية الأرصاد الجوية خلال الفترة الأخيرة نتيجة لحدوث العديد من التغيرات المناخية الهائلة في جميع أنحاء العالم.
• هناك بعض البلدان التي كانت تعاني من الجفاف ، وتعاني الآن من الأمطار الغزيرة.
• وبعض الدول الأخرى ، التي كانت تتميز بالطقس البارد ، تعاني الآن من ارتفاع درجات الحرارة.
• يُعطى هذا المصطلح للوسيط الذي يستخدم لمعرفة الوقت الذي سيسود في فترة وجيزة ، وهذه الفترة المذكورة لا تتجاوز 10 أيام فقط.
• تستخدم هذه الطرق لمراقبة جميع التغيرات الفيزيائية في الغلاف الجوي.
• ومن بين هذه التغييرات قياس سرعة الرياح وقياس درجة الحرارة.
• بالإضافة إلى ذلك ، يتم مراقبة الضغط الجوي من خلال هذه الأدوات.
• بعد ذلك ، يقوم الكمبيوتر بتحويل جميع البيانات المرصودة إلى معادلات رياضية ، ثم يتم الوصول إلى حالة الطقس للفترة التالية.

أنواع النماذج المستخدمة لنمذجة المناخ والطقس

• كما ذكرنا أن هناك بعض النماذج للتنبؤ بحالة المناخ والطقس.
• هناك نوعان من نماذج الطقس التي يستنتجها العديد من خبراء الأرصاد.
• النموذج الأوروبي المستخدم في تحديد تنبؤات الطقس على المدى المتوسط ​​، والتعرف على حالة المناخ والطقس حول العالم.
• النموذج الثاني هو النموذج الأمريكي ، ومصطلح آخر يسمى نموذج التنبؤ العالمي.
• إنه ينتمي إلى خدمة الأرصاد الجوية الوطنية للولايات المتحدة الأمريكية.
• تستخدم هذه النماذج لقياس الطقس والمناخ في بعض الأماكن المحددة.
• هذا من أجل تحديد الطقس في منطقة جغرافية معينة ، ويستخدم أيضًا للتنبؤ بومضات العواصف والأعاصير الرئيسية.
• على سبيل المثال ، من خلال هذه النماذج يمكن التنبؤ بوجود عواصف كهربائية في بعض المناطق.
• داخل الولايات المتحدة ، يتم استخدام نموذج متوسط ​​الحجم.
• إنها نموذج التحديث السريع عالي الدقة ، والنموذج الثاني هو نظام التنبؤ بالمقياس المتوسط ​​في أمريكا الشمالية.

أدوات قياس الوقت

هناك العديد من الأدوات لمراقبة بيانات الطقس ، ومن ثم يتم إدخال هذه البيانات في نماذج الطقس الحاسوبية ، ومن أهم هذه الأدوات ما يلي:

ميزان الحرارة

• وهو من أهم الأجهزة المستخدمة لقياس درجة حرارة الهواء ، وقد استخدم لأول مرة منذ القرن التاسع عشر.
• تكمن أهميته في تحديد درجات الحرارة ومعرفة موجات الحرارة.

بارومتر

• أداة أرصاد جوية تستخدم لقياس ضغط الهواء.
• عندما يرتفع المقياس الموجود على هذا الجهاز ، فإنه يشير إلى أن الطقس سوف يجف.
• إذا كانت المؤشرات منخفضة ، فهذا يشير إلى أن الأحوال الجوية ستشهد بعض العواصف وستزداد الرطوبة في الهواء.

مقياس الحرارة

• من خلال هذا الجهاز ، يتم قياس المطر ، ومقدار هطول الأمطار في المنطقة والفترة الزمنية التي سيستمر فيها المطر.

متر اتجاه الرياح

• يتم التحكم في الاتجاهات التي يمكن أن تهب منها الرياح والمنطقة التي يتم توجيهها إليها.

مقياس شدة الريح

• يقوم هذا الجهاز بقياس شدة وسرعة الرياح.

العالم الطقس

• يساعد هذا الجهاز في مراقبة جميع التغيرات الفيزيائية التي تحدث في الطبقات العليا من الغلاف الجوي.

الأقمار الصناعية

• يتم من خلالها تحديد اتجاه العواصف الهوائية على بعض المناطق الكبيرة.