تحذيرات سابقة للاعاصير

تحذيرات سابقة للاعاصير : بفضل الرادارات والأقمار الصناعية الجديدة ، سيكون من الممكن توقع تكوين الأعاصير بشكل أفضل وبالتالي إنقاذ العديد من الأرواح.

هدير عاصفة رعدية يصم الآذان بعد صمت مشؤوم في مدينة جوبلين بولاية ميسوري. ثم ، مع عواء ، تظهر مخالب إعصار عملاق من سماء مظلمة. الرياح التي تجاوزت 320 كيلومترًا في الساعة تقطع المدينة بعرض يزيد عن كيلومتر واحد وطولها عشرة تقريبًا ، ودمرت المدارس والمستشفى والشركات والمنازل ، وقتلت أكثر من 160 في طريقهم.

قبل ما يقرب من 20 دقيقة من حدوث الإعصار

قبل ما يقرب من 20 دقيقة من حدوث الإعصار ، بعد ظهر يوم الأحد 22 مايو 2011 ، أصدرت دائرة الأرصاد الجوية الفيدرالية تحذيرًا. كانت توقعات الطقس تستدعي ظروفًا سيئة لعدة أيام ، وكانت يقظة الأعاصير في مكانها لعدة ساعات. تم إصدار التنبيه في وقت أبكر من المعتاد. لكن هذا لم يكن كافيًا بعد ، لأنه بينما كانت خدمات الاستجابة للطوارئ في حالة إنذار مبكر ، لم يكن الكثير من السكان على دراية بما سيحدث.

الإعصار الذي ضرب مدينة جوبلين هو مجرد واحد من العديد من المآسي التي عصفت بالولايات المتحدة خلال ربيع عام 2011. وقبل شهر ، دمرت سلسلة من الأعاصير العنيفة عدة مناطق في الجنوب ، مما أسفر عن مقتل أكثر من 300 شخص. كان هناك أكثر من 750 إعصارًا في أبريل وحده: رقم قياسي.

إقرأ أيضا:الباذنجان

تحذيرات سابقة للاعاصير : في عام 2011

في عام 2011 ، قتلت الأعاصير ما يقرب من 550 شخصًا ، وهو رابع أكثر الأعوام دموية في تاريخ الولايات المتحدة. فاتورة المواد كانت كبيرة أيضًا. كلفت أعاصير مايو (بما في ذلك جوبلين) والعواصف الثلجية والفيضانات الإعصار أكثر من مليار دولار لكل حدث. ولا يبدو أن الوتيرة تضعف في عام 2012.

لقد تطورت أدوات التنبؤ بالظواهر المناخية المتطرفة كثيرًا في العقود الأخيرة. يرغب الباحثون والمهندسون في NOAA ، المنظمة الأمريكية المسؤولة عن دراسة المحيطات والغلاف الجوي ، في زيادة قدرة الرادارات والأقمار الصناعية وأجهزة الكمبيوتر العملاقة لتوقع الأعاصير ، وتوقع الفيضانات وشدة الأعاصير. إذا نجحت الجهود ، بعد عشر سنوات من الآن ، فسيتم إخطار السكان قبل ساعة ، على سبيل المثال ، حدوث إعصار عنيف. سيكون لدى السكان الوقت للرد وللم شمل أسرهم وللحماية.

رادارات أكثر كفاءة

يقود عالم الأرصاد دوغ فورسيث برامج لتحسين تقنيات الرادار ، والتي لها دور مهم في التنبؤ بالطقس. يعمل في مختبر نوأ في نورمان ، أوكلاهوما ، ويسعى إلى إطالة أوقات التحذير التي تسبق الأعاصير. في الواقع ، أكثرها فتكًا تتشكل بسرعة كبيرة والرادار هو الأداة الرئيسية التي تسمح للمتنبئين باكتشافها.

إقرأ أيضا:الطبيعة كدواء

يعمل الرادار عن طريق إرسال موجات الراديو التي تنعكس بواسطة الجسيمات الموجودة في الغلاف الجوي ، مثل قطرات الماء أو الجليد أو حتى الحشرات والغبار. من خلال تحليل قوة الإشارة المنعكسة والوقت بين إرسال واستقبال الموجة ، يمكن للمتنبئين تحديد موقع هطول الأمطار وتقييم شدتها. رادار دوبلر ، الذي تستخدمه اليوم خدمة الطقس الوطنية بالولايات المتحدة ، يقيس أيضًا التغير في تردد الإشارة المنعكسة ، مما يشير إلى سرعة واتجاه حركة هطول الأمطار. باستخدام هذه المعلومات الأساسية ، يمكن لخبراء الأرصاد الجوية اكتشاف الحركات الدورانية التي تحدث داخل العاصفة والتي تنذر بتكوين إعصار.

تحذيرات سابقة للاعاصير : في عام 1973

في عام 1973 ، كان رودجر براون ولي ليمون ودون بورغيس ، خبراء الأرصاد الجوية من نوعا، اكتشف الإمكانات التنبؤية لهذه المعلومات من خلال تحليل البيانات من إعصار ضرب يونيون سيتي ، أوكلاهوما. لاحظوا أن الرادار كان يقيس سرعات رياح أفقية قوية للغاية متجهة نحو الرادار جنبًا إلى جنب مع سرعات الرياح العالية في الاتجاه المعاكس ، وهو نوع السحابة التي تؤدي إلى حدوث العواصف الرعدية والأعاصير.

كان المظهر المرئي للقص على خريطة الرياح غير عادي لدرجة أن الباحثين ، في البداية ، لم يكونوا متأكدين مما يعنيه. ولكن بعد ربط إشارة الرادار بموقع الإعصار ، أطلقوا عليها اسم توقيع تورنادو فورتكس. هذه الظاهرة هي اليوم هذا هو المعيار الأكثر استخدامًا والمعترف به لتقييم احتمالية تشكل إعصار بالفعل أو أنه سيتطور في المستقبل القريب. جعلت هذه البيانات من الممكن إطالة وقت التنبيه من حوالي ثلاث دقائق ونصف في عام 1987 إلى 14 دقيقة اليوم.

إقرأ أيضا:وجهات سياحية

على الرغم من أن رادار دوبلر قد تم تحسينه بالفعل ، إلا أنه ليس مثاليًا. لا يسمح لعلماء الأرصاد الجوية بإدراك طبيعة الجسيمات الموجودة في منطقة الاهتمام ، مما يجعل من الممكن التمييز ، على سبيل المثال ، بين العاصفة الممطرة والعاصفة الرملية.

رادارات الرؤية المزدوجة

أحد التحسينات الأساسية يسمى الاستقطاب المزدوج. إنه يتوافق مع الانبعاث المتزامن للموجات الكهرومغناطيسية المستقطبة رأسياً وأفقياً. يمكن للمتنبئين بعد ذلك التمييز بشكل أكثر موثوقية بين الأنواع المختلفة لهطول الأمطار وإدراك حجمها. على الرغم من أن قطرات المطر وحجر البرد لها نفس العرض في بعض الأحيان – وبالتالي تبدو متطابقة في الصور التي يرسلها رادار دوبلر – ، فإن الاستقطاب المزدوج يجعل من الممكن رؤية أنها لا تتمتع بنفس السماكة وأن الأول أكثر انبساطًا. إن التمييز بين الأشكال المختلفة للجسيمات يقلل من عدد الافتراضات التي يجب على عالم الأرصاد أن يتخذها عند تفسير صور الرادار. هذا النهج يجعل من الممكن تحديد التوقعات من أجل معرفة ، على سبيل المثال ،

تساعد المعلومات التي تم جمعها عن حجم وشكل الجسيمات أيضًا في التمييز بين الحطام الصغير الذي تحمله الرياح والذي يعطي حجمه تقديرًا لقوة العاصفة. وبالتالي فمن الممكن تحديد ما إذا كان الإعصار يتشكل. تعتبر بيانات الجسيمات أكثر قيمة لأن الإعصار لا يكون دائمًا مرئيًا بشكل مباشر. يمكن إخفاءه بسبب هطول أمطار غزيرة أو يحدث في الليل. في ظل هذه الظروف ، لا يزال الاستقطاب المزدوج يكتشف الحطام المحمول جواً.

تحذيرات سابقة للاعاصير : تعمل خدمة الأرصاد الجوية في الولايات المتحدة على دمج تقنية الاستقطاب المزدوج

تعمل خدمة الأرصاد الجوية في الولايات المتحدة على دمج تقنية الاستقطاب المزدوج في 160 رادار دوبلر موزعة في جميع أنحاء البلاد وتأمل أن يتم الانتهاء منها بحلول منتصف عام 2013. هذا الجهاز مفيد أيضًا في مراقبة هطول الأمطار أثناء الأعاصير والعواصف الثلجية. في نفس الوقت .

النعاتدرب موظفيها على تفسير هذه الصور الجديدة

النعاتدرب موظفيها على تفسير هذه الصور الجديدة. كان مكتب التنبؤات الجوية في نيوبورت / مورهيد سيتي بولاية نورث كارولينا أول من لاحظ إعصارًا مداريًا باستخدام هذا النوع من الرادار عندما ضرب إعصار إيرين ولاية كارولينا الشمالية في عام 2011. خلال هذه العاصفة ، جعلت الرادارات ثنائية الاستقطاب من الممكن تقدير هطول الأمطار باستخدام دقة أفضل من رادارات دوبلر التقليدية المثبتة في الشمال. يستغرق هذا المظهر الجديد للغلاف الجوي في الظروف الجوية القاسية من أربع إلى ست دقائق باستخدام رادار دوبلر.

في المقابل ، تصدر الرادارات الممسوحة ضوئيًا إلكترونيًا ثلاثية الأبعاد حزمًا متعددة في وقت واحد بزوايا مختلفة ، مما يلغي الحاجة إلى تغيير إمالة الهوائيات وتقليل وقت المسح إلى أقل من دقيقة. سيسمح هذا التوفير للوقت لخبراء الأرصاد الجوية باكتشاف التغيرات السريعة داخل العاصفة ، وفي النهاية ، اكتشاف التغيرات التي تسبب الأعاصير بسرعة أكبر.

تحذيرات سابقة للاعاصير : شبكات الأقمار الصناعية

يعتقد العديد من الخبراء أنه مع الرادارات ثلاثية الأبعاد الممسوحة ضوئيًا إلكترونيًا ، فإن وقت التحذير سيتجاوز 18 دقيقة ، ولكن لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به في البحث والتطوير. سيكون الوضع المثالي هو تزويد النظام الممسوح إلكترونيًا ثلاثي الأبعاد بأربع لوحات (واحدة لكل نقطة أساسية) من شأنها أن تنبعث وتستقبل موجات الراديو لتوفير رؤية 360 درجة للغلاف الجوي. في نورمان ، أنتج الباحثون حتى الآن أنظمة أحادية اللوحة مخصصة لرصد الطقس ، وسوف يمر عقد على الأقل قبل أن تصبح الرادارات ثلاثية الأبعاد الممسوحة ضوئيًا إلكترونيًا هي القاعدة في الولايات المتحدة.

للرادارات نطاق محدود: ستعمل الرادارات والأقمار الصناعية الخاصة بها على تحسين أوقات التنبيه ببضع دقائق ، بل وأكثر من ذلك بكثير إذا قمنا بدمج البيانات التي تم الحصول عليها من جميع هذه الأجهزة في النماذج الرقمية. على سبيل المثال ، يمكن إصدار تنبيهات تورنادو قبل ساعة من الموعد المحدد. كان هذا النوع من التأخير هو الذي كان سيحدث كل الفرق لجوبلين.

تعتمد نماذج التنبؤ على مجموعة من القوانين الفيزيائية

تعتمد نماذج التنبؤ على مجموعة من القوانين الفيزيائية التي تحكم التدفقات الجوية والتفاعلات الكيميائية وما إلى ذلك. إنهم يستوعبون مليارات البيانات عن الأحوال الجوية ، مثل درجة الحرارة والضغط والرياح ، من أجل التنبؤ بالوضع المستقبلي. تعتمد النماذج على تقسيم الغلاف الجوي إلى شبكة ثلاثية الأبعاد من سطح الأرض إلى قمة الستراتوسفير ، على ارتفاع 50 كيلومترًا. مع كل خلية ، نربط البيانات المقاسة بوسائل المراقبة المختلفة والتي تتوافق مع المتوسطات على الحجم الكامل للخلية. هناك حاجة إلى برامج تحتوي على ملايين أسطر التعليمات البرمجية لإدارة مليارات الخلايا الشبكية وتقدير الظروف الجوية المتغيرة.

يستخدم نموذج التنبؤ الكلاسيكي شبكات ، يغطي كل عنصر منها مربعات من 10 إلى 50 كيلومترًا على الأرض. كلما زادت كثافة الشبكة ، زادت دقة النموذج ، وكلما زادت كفاءة المحاكاة العددية في اكتشاف التعديلات الصغيرة في الغلاف الجوي ، والتي من شأنها أن تولد عواصف رعدية. ومع ذلك ، تتطلب معالجة المزيد من البيانات أجهزة كمبيوتر فائقة السرعة.

تحذيرات سابقة للاعاصير : نموذج للجو

النمذجة هي الخطوة الأساسية قبل تفسير النتائج. يدير بيل لابينتا هذا العمل التفسيري ، والذي ينتج عنه تنبؤات في أوقات مختلفة وحتى أكثر من 72 ساعة مقدمًا. تقارن فرق NOAA نتائجها بنتائج المراكز الدولية الأخرى لتحديد التوقعات التي ستعرض في تقارير الطقس لوسائل الإعلام المختلفة.

تستطيع حواسيب NOAA العملاقة في فيرمونت ، فيرجينيا الغربية ، تنفيذ 73.1 تريليون عملية في الثانية. لكن يعتقد B. Lapenta أنه يمكن تحقيق سرعات أعلى ، مما سيسمح للنماذج بمراعاة الشبكات الأكثر إحكامًا.

أدى جيل الرادارات إلى توقع جيد للفيضانات وربما أنقذ الأرواح

أدى جيل الرادارات إلى توقع جيد للفيضانات وربما أنقذ الأرواح لأنه تم تحذير السكان – المناطق الشمالية ، من جانبها ، أبلغت عن حوالي ثلاثين ضحية.

وفقًا لباميلا هينسلمان ، عالمة الأرصاد الجوية في NOAA ، فإن نوعًا آخر من الرادار المتقدم من شأنه أن يحسن بشكل كبير توقعات الطقس. يعتمد هذا النظام على النظام الذي تستخدمه البحرية الأمريكية لاكتشاف وتتبع سفن وصواريخ العدو. يرأس P. Heinselman فريقًا من المهندسين الكهربائيين والمتنبئين وعلماء الاجتماع العاملين في المرصد الوطني للأرصاد الجوية بالرادار في نورمان ، أوكلاهوما. يركز عملهم على الرادارات ثلاثية الأبعاد الممسوحة ضوئيًا إلكترونيًا. دعونا نشرح ما هو عليه.

تقوم رادارات دوبلر الحالية بالتحقيق في اتجاه واحد فقط في كل مرة ، وهو ما يتوافق مع مساحة صغيرة من السماء. الهوائي مركب على محرك يدوره 360 درجة لزاوية ميل معينة فيما يتعلق بالأرض. مع كل منعطف ، يتغير الميل لسبر قطاع آخر من الغلاف الجوي. بمجرد الانتهاء من أخذ العينات من أسفل إلى أعلى والذي ، في فترة قريبة من العاصفة ، يساوي 14 دورة (الجزء العلوي من نظام العاصفة أعلى من نظام الأمطار ، وبالتالي يتطلب المزيد من عمليات المسح للوصول إلى زوايا ميل أكبر) ، فإن الرادار سوف أعد وضع نفسه في نقطة البداية وابدأ العملية مرة أخرى. تسلل