ماذا يعرف الراصد الجويّ؟

يندمج التنبّؤ بحالة الطقس بشكل وثيق بحياتنا اليوميّة. فكثيرون منّا ينتظرون حتّى نهاية نشرة الأخبار لمتابعتها أو التحقّق منها عبر شبكة الإنترنت قبل أن نغادر المنزل في الصباح، لمعرفة ما سنرتديه، وما إذا كنا سنأخذ المظلّة. وبالرغم من أنّ التوقّعات ليست دقيقة دائمًا، ومن المؤكّد أنّنا جميعًا سوف نصادف أمطارًا غير متوقّعة، لكن مع ذلك، فإنّ هذه التوقّعات الاعتياديّة تُعتبر- بلا شكّ- أحد الإنجازات العلميّة العظيمة للبشريّة. فجوهر المسعى العلميّ هو فهمُ العمليّات الّتي تتمّ في الطبيعة، ووصفها كمّيًّا واستخدام معرفتنا للتنبّؤ بالمستقبل. وفي هذا الصدد، فإنّ التنبّؤ بحالة الطقس هو بمثابة تجسيد للحلم العلميّ.

المكوّنان الرئيسان لأنظمة التنبّؤ بحالة الطقس هما: قياسات حالة الطقس الحاليّة، ونموذج رياضيّ يصف العمليّات الرئيسة الّتي تؤثّر في حالة الطقس. هذا النموذج قادرٌ على توثيق حالة الغلاف الجويّ الحاليّة، مثل ضغط الهواء عند نقاط محدّدة على الكرة الأرضيّة وفي ارتفاعاتٍ مختلفة، واستنباط النتائج منها حول ما سيحدث في فترة زمنيّة مُحدّدة في المستقبل. يمكن إعادة إدخال توقّعات النموذج إليه، وبالتالي تلقّي تنبّؤات لفترات زمنيّة أطول. كلّما كانت التوقّعات الّتي نطلبها أبعد عن موعد قياسات حالة الطقس الحاليّة، تنخفض جودة ودقّة التنبّؤ. لذلك، غالبًا ما تكون توقّعات حالة الطقس ليوم غدٍ أكثر دقّة من توقّعات الأسبوع المقبل.

قد ينبع عدم دقّة التنبّؤات الجويّة من عاملَين رئيسَين؛ الأوّل هو عدم التيقّن المتأصّل بنظام حالة الطقس بسبب طبيعته، حيث أنّ تغييرًا طفيفًا في نظام حالة الطقس قد يُحدث تأثيرًا كبيرًا جدًّا في مستقبل النظام. تُعرَف هذه الظاهرة أيضًا باسم تأثير الفراشة، وهي تشير إلى حقيقة أنّ تغييرًا بسيطًا مثل رفرفة أجنحة الفراشة في مكانٍ ما في آسيا يمكن أن يؤدّي إلى عاصفة استوائيّة في حوض الأمازون. لا يمكننا التخلّص من هذا النوع من عدم اليقين حتّى لو استخدمنا القياسات الأكثر دقّة وأجهزة الحاسوب الأكثر تقدّمًا.

العامل الثاني الّذي يؤدّي إلى حالة عدم اليقين في التنبّؤات هو عدم الدقّة في القياسات نفسها أو في النماذج الرياضيّة. قد ينبع عدم الدقّة من أخطاء في الأجهزة أو نقص في القياسات، في حين أنّ عدم دقّة النموذج الرياضيّ يرجع عادةً إلى عدم القدرة على تمثيل العمليّات الفيزيائيّة في الغلاف الجويّ بشكل كامل.

يرجع التقدّم الكبير في القدرة على التنبّؤ في العقود الأخيرة إلى التحسّن الكبير في كلّ من السياسات والنماذج الرياضيّة. تجمع أفضل النماذج اليوم الكثير من المعلومات الواردة من مجموعة متنوّعة من المصادر مثل الأقمار الصناعيّة والبالونات الهوائيّة ومحطّات حالة الطقس وما شابه ذلك. وتسمح لنا الزيادة في قوّة الحوسبة بوصف العمليّات الّتي تحدث في الغلاف الجويّ بشكل أكثر دقّة.

إحدى وسائل الحصول على الكثير من البيانات الدقيقة، ما يُحسّن التنبّؤ. قمر أرصاد جويّة | المصدر: Science Photo Library