علم الأرصاد الجوية
عودة للموسوعة| صنف فرعي من |
علوم الأرض
|
|---|---|
| يمتهنه |
عالم أرصاد ()
|
| المواضيع |
طقس، غلاف الأرض الجوي
|
| جزء من سلسلة الطبيعة |
| الجو |
|---|
| فصول السنة |
|
| اعتدالان وانقلابان |
|
| موسم استوائي |
|
| عواصف |
|
| الهطول |
|
| المواضيع |
|
|
بوابة طقس |
فهم الظواهر الجوية يشتمل على (الطقس والمناخ)، ومن ثماره الأرصاد الجوية.
المصطلحات
الحدثة الأوروبية ميتيورولوجيا (من اليونانية μετέωρος أي شاهق"، وλογία أي فهم)، لذلك فإن المعنى اللفظي لها هوفهم الأمور العليا أودراستها، أي دراسة الجو. ويعهد حاليا بمجموعة من المجالات الفهمية التي تعنى بدراسة الغلاف الجوي التي هجرز على أحوال الطقس والتنبؤات الجوية (خلافا لفهم المناخ). الدراسات في هذا المجال تعود لآلاف السنين، على الرغم من حتى التقدم الكبير في مجال الأرصاد الجوية لم يحدث حتى القرن الثامن عشر. وشهد القرن التاسع عشر تقدما سريعا في فهم الأرصاد الجوية بعد تطور شبكة مراقبة حالة الطقس (محطات الأرصاد الجوية، وغيرها)عبرالكثير من البلدان. في النصف الأخير من القرن العشرين تحقق التقدم الكبير في التنبؤ بأحوال الطقس، وذلك بعد تطور جهاز الحاسب الإلكتروني.
الظواهر الجوية وهي الأحداث الجوية الملاحظة بما فيها الظواهر الضوئية وتم تفسيرها بواسطة فهم الأرصاد الجوية. هذه الأحداث تتوقف على وجود مجموعة من المتغيرات-العناصرالجوية- في الغلاف الجوي. وهي درجة الحرارة، الضغط الجوي، وبخار الماء، ومعدلات تواجدها وتفاعل جميع عنصر، والتغيرات التي تطرأ عليها بمرور الزمن. إذا أغلب الأحداث الجوية على الأرض تقع في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي –التربوسفير-. تدرس النطاقات المتنوعة لتحديد الكيفية التي تؤثر فيها النظم المحلية، والإقليمية، والعالمية على الطقس والمناخ. الأرصاد الجوية وفهم المناخ، وفيزياء الغلاف الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي هي تخصصات فرعية لعلوم الغلاف الجوي. الأرصاد الجوية وفهم المياه يؤلفان معا فهم الظواهر الجوية المائية. التفاعلات بين الغلاف الجوي للأرض والمسطحات المائية هي جزء من دراسات المحيطات والغلاف الجوي. تتعدد تطبيقات الأرصاد الجوية وتستخدم في ميادين متنوعة مثل المجال العسكري، وإنتاج الطاقة، والنقل، والزراعة والبناء.
وينقسم عِلْم الأرصاد الجوية إلى:
- عِلْم المناخ
- فيزياء الغلاف الجوي
- كيمياء الغلاف الجوي
- ترموديناميكا الغلاف الجوي
- مجالاتَ ثانويةَ مِنْ العلوم الجوية
وهذه الأمور هي المواد الأساسية في فهم الأرصاد الجوية.
التاريخ
انظر أيضا التسلسل الزمني للأرصاد الجوية
استخدم البشر القدرة على التنبؤ بالأمطار والفيضانات على أساس دورات سنوية منذ ان بدأ بالزراعة. استندت النهج المبكرة للتنبؤ بالطقس على فهم التنجيم وكانت تمارس من قبل الكهنة. ضمت النقوش المسمارية على الألواح البابلية ارتباطات بين الرعد والمطر. قام الكلدانيون بتمييز الهالات حلقة القمر والهالة 46 °.
الأبانيشاد الهندية القديمة تحتوي على ذكر الغيوم والمواسم. يذكر سامافيدا التضحيات التي يتعين القيام بها عندما لاحظت بعض الظواهر.خط بريهات سامهيتا عن الموضوع حوالي 500 م في "فراهاميرا"، مقدما دليلا على مراقبة الطقس.
350 قبل الميلاد، وضع أرسطوكتابا أسماه ميتيورولوجيا أي دراسة الجو. يعتبر أرسطومؤسس فهم الأرصاد الجوية. أحد أكثر الإنجازات إثارة للإعجاب الموصوفة في الأرصاد الجوية هووصف ما يعهد الآن بالدورة الهيدرولوجية.
أشار كتاب دي موندو(المؤلف قبل 250 ق.م أوما بين 350 و200 ق.م)
«إذا تم إشعال النار في الجسم الوامض واندفع بعنف إلى الأرض يطلق عليه اسم الصاعقة. إذا كان نصف النار فقط، ولكن عنيفًا أيضًا وهائلًا ، يطلق عليه اسم نيزك؛ إذا كان خاليا تماما من النار، يسمى دخان البراغي. يطلق عليهم جميعا "مسامير الانقضاض" لأنهم انقضوا على الأرض.قد يكون البرق في بعض الأحيان ذودخان ، ويسمى بعد ذلك "البرق المشتعل" ؛ وأحيانًا يتدفق بسرعة، ويُنطق إنه نابض بالحياة. وفي أوقات أخرى، ينتقل في خطوط ملتوية، ويسمى البرق المشنوق. يعترض عليه ما يسمى "البرق المنقض".»
قام العالم اليوناني ثيوفراستوس بتجميع كتاب عن التنبؤ بالطقس يسمى "كتاب العلامات". ظل عمل ثيوفراستوس له تأثير مهيمن في دراسة الطقس والتنبؤ بالطقس لمدة 2000 عام تقريبًا.
في 25 م، قام بومبونيوس ميلا (Pomponius Mela)، عالم الجغرافيا في الإمبراطورية الرومانية، بإضفاء الطابع الرسمي على نظام المناطق المناخية. برسم خرائط للمناطق المناخية قسم فيها سطح الأرض إلى منطقة حارة في الوسط، ومنطقتين معتدلتين شمالية وجنوبي. في القرن التاسع الميلادي خط عالم الطبيعيات المسلم أبوإسحاق الكندي بحثا في الأرصاد الجوية بعنوان "رسالة في العلة الفاعلة للمد والجزر"، الذي يقدم حجة على عملية المد والجزر التي "تعتمد على التغيرات التي تحدث في الهيئات نظرا لارتفاع وانخفاض درجة الحرارة"، أيضا في القرن التاسع، خط العالم النبات المسلم الدينوري النبات (كتاب من النباتات)، والذي يتناول تطبيقات الأرصاد الجوية في مجال الزراعة خلال الثورة الزراعية للمسلمين. وهويصف دلائل حالة الطقس من السماء، والكواكب والأبراج، والشمس والقمر، ومراحل القمر للاستدلال على المواسم والأمطار، والأنواء (الأجرام السماوية الدالة على المطر)، والغلاف الجوي وظواهر مثل الرياح، والرعد والبرق، والثلوج والفيضانات والوديان والأنهاروالبحيرات والآبار وغيرها من مصادر المياه.
أبحاث الغلاف الجوي عن الظواهر الضوئية
خط بطليموس عن انكسارالضوء في الغلاف الجوي في سياق الملاحظات الفلكية. في 1021، خط العالم المسلم ابن الهيثم، عن ظاهرة انكسارالضوء في الغلاف الجوي. ونطق إنه تبين حتى حدوث ظاهرة الشفق تعود إلى انكسار الضوء في الغلاف الجوي، وأن الشرط الأساسي لحدوثها هوزاوية غروب الشمس- تحديدا عندما تكون الشمس 19 درجة تحت الأفق، واستخدما لنظريات والبراهين الهندسية لقياس ازدياد الغلاف الجوي، حيث عثر أنه 52000 ميل روماني (49 ميل، 79 كيلومتر) Passuum، وهوقريب جدا من القياسات الحديثة التي تقدر ب50 ميلا (80 كم). كما استوعب حتى الغلاف الجوي أيضا يعكس الضوء من خلال ملاحظته لسطوع السماء حتى قبل شروق الشمس.
في 1121، نشر للعالم المسلم عبد الرحمن الخازني كتاب ميزان الحكمة، وهي أول دراسة عن اتزان السوائل. وفي أواخر القرن الثالث عشر وأوائل القرن الربع عشر، أكمل محمد قطب الدين الشيرازي وتلميذه كمال الدين الفارسي أعمال ابن الهيثم، وكانا أول من وضع تفسيرات سليمة لظاهرة قوس قزح.
في 1716، اقترح ادموند هالي حتى تكون الشفق أوالوهج القطبي ارورا (aurorae) نتيجة لخروج غاز لامعٍ من جوف الأرض إلى الغلاف الجويّ –نظرية الأرض المجوفة- على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض.
أدوات القياس والتصنيف
في 1441، الملك سيه جونغ (Sejongs) ابن الأمير منجونغ (Munjong)، ابتكر أول مقياس موحد لكمية المطر-ممطار-. واستخدم طوال عهد أسرة جوسون (Joseon) في كوريا كوثيقة رسمية، ووسيلة لتقييم الأراضي والضرائب على أساس إمكانات المزارعين لموسم الحصاد.
في 1450، وضع ليون باتيستا البرتي لوحة متأرجحة كأول مقياس لشدة الرياح-المرياح- anemometer.
في 1607، ابتكر غاليليوالثيرموسكوب –محرار-.
في 1611، خط يوهانس كيبلير أول منطقة فهمية عن بلورات الثلج السداسية : "(A New Year's Gift of Hexagonal Snow)".
في 1643، اخترع العالم توريتشيللي مقياس الضغط الزئبقي-البارومترالزئبقي-.
في 1662، ابتكر السير كريستوفر ورن مقياس كمية المطر-الممطار- الميكانيكي الذاتي التفريغ.
في 1714، طور دانيال غابرييل فهرنهايت مقياس موثوق لقياس درجة الحرارة باستخدام الزئبق.
في 1742، آندرس سلسيوس، وهوعالم فلك السويدي، اقترح "الدرجة المئوية، السيليزية" لدرجة الحرارة، وهي سلف المقياس المئوي الحالي.
في 1783، أول مقياس رطوبة (المرطاب) شعري يظهر بواسطة هوراس بنديكت.
بين 1802-1803، خط لوك هوارد منطقا عن تعديل السحب the Modification of Clouds وقد وضع الأسماء اللاتينية لأجناس السحب.
في 1806، ابتكر فرانسيس بوفورت نظام لتصنيف سرعة الرياح. وقبل نهاية القرن التاسع عشر صدر أول أطلس للسحب من المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، وتضمن الأطلس الدولي للسحب، واستمر صدوره منذ ذلك الحين.
في نيسان/أبريل عام 1960 كان ميعاد إطلاق أول قمر صناعي مستخدم للأرصاد الجوية وكان اسمه تايروس-1 (بالإنجليزية: 1-Tiros)
أبحاث في هجريب الغلاف الجوي
في 1648، قام بليز باسكال بإعادة اكتشاف حتى الضغط الجوي يتناقص بالارتفاع عن مستوى سطح البحر، واستنتج ان هناك فراغا فوق الغلاف الجوي.
في 1738، نشر دانيال بيرنولي كتابه عن حركة الموائع Hydrodynamics، حيث شرع في النظرية الحركية للغازات، ووضع القوانين الأساسية لنظرية الغازات.
في 1761، اكتشف جوزيف بلاك حتى الجليد يمتص الحرارة مع ثبات درجة حرارته-صفر مئوية- خلال الذوبان.
في 1772، اكتشف دانيال رذرفورد أحد طلاب بلاك عنصر النتروجين، وأسماه الهواء المحروق phlogisticated، إلى جانب أنه وضع نظرية فلوجيستون.
في 1777، اكتشف أنطوان لافوازييه الأوكسجين وفند نظرية مادة اللاهوب.
في 1783، في منطقه تأملات حول مادة اللاهوب، استنكر نظرية مادة اللاهوب، واقترح نظرية السيال الحراري.
في 1804، لاحظ السير جون ويسلي حتى السطح الأسود يشع الحرارة بفعالية أكبر من السطح المصقول، مما يشير إلى أهمية إشعاع الجسم الأسود.
في 1808، جون دالتون دافع عن نظرية السيال الحراري في نظام حديث للكيمياء، ووصف كيف من الممكن أن ترتبط مع المواد، وخاصة الغازات، وافترض حتى القدرة الحرارية للغازات تتفاوت عكسيا مع الوزن الذري.
في 1824، قام سادي كارنوبتحليل كفاءة المحركات البخارية باستخدام نظرية السيال الحراري، وقد استحدث مفهوم العملية العكسية، وفرضية عدم وجود هذا الشيء في الطبيعة، وبذلك وضع الأساس قانون الديناميكا الحراري الثاني.
أبحاث في المنخفضات الجوية والتيارات الهوائية
في 1494، تعرض كريستوفر كولومبس لتجربة الإعصار الاستوائي، يؤدي إلى أول منطقة أوملاحظات أوروبية عن الاعاصير.
في 1686، قدم ادموند هالي دراسة منهجية عن الرياح التجارية والرياح الموسمية، وافترض حتى حرارة الشمس هي السبب في عدم استقرار الغلاف الجوي.
في 1735، اقترح جورج هادلي ما سمي بالتفسير المثالي لدورة الغلاف الجوي من خلال دراسة الرياح التجارية.
في 1743، لاحظ بنجامين فرانكلين حتى الإعصار يحول دون رؤية خسوف القمر، لذلك قرر حتى الأعاصير تتحرك بطريقة معاكسة للرياح في محيطها. إذا الفهم فهم حركة الجسم أومجموعة من الأجسام، فيما يتعلق بكيفية تأثير دوران الأرض على تدفق الهواء كان جزئيا-ناقصا- في البداية.
في 1835، نشر غاسبارد – غوستاف كوريليوس منطقة عن إنتاج الطاقة من آلالات ذات أجزاء دوارة –ذات حركة دائرية-، مثل العجلات المائية.
في 1856، افترض وليام فريل نموذج دوران الغلاف الجوي، تعبير عن ثلاث حجيرات للحركة الجوية في خطوط العرض المتوسطة مع انحراف الهواء بها بسبب قوة كوريليوس لينتج عنها الرياح السائدة في الغرب.
في نهاية القرن التاسع عشر، وقع تقدم في مفهوم قوة تدرج الضغط وقوة الانحراف، التي تسبب حركة الكتل الهوائية على طول خطوط الضغط المتساوية –ايزوبار-.
وبحلول عام 1912، عهدت قوة الانحراف بقوة كوريليوس.
وبعد الحرب العالمية الثانية، قامت مجموعة من خبراء الأرصاد الجوية في النرويج برئاسة فليهم بجركنز بتطوير النموذج النرويجي للاعصار الذي يفسر تكون، وازدهار، واضمحلال (دورة الحياة) إعصار خارج استوائي، وعرض فكرة الجبهات، والتي تحدد بدقة الحدود الفاصلة بين الكتل الهوائية. وضمت المجموعة كارل جوستاف روسبي الذي كان أول من شرح التدفق على نطاق واسع في الغلاف الجوي من حيث جريان الموائع، وتور بيرغيرون الذي كان أول من شرح آلية تكون المطر، وجاكوب بجركنز .
شبكات الرصد والتنبؤ الجوي
في أواخر القرن السادس عشر والنصف الأول من القرن السابع عشر تم اختراع مجموعة من أدوات الأرصاد الجوية - مقياس الحرارة، البارومتر، مقياس السوائل، ومقياس الرياح.
في خمسينيات القرن العشرين، بدأ الفلاسفة الطبيعيون في استخدام هذه الأدوات لتسجيل الأرصاد الجوية بشكل منهجي. أنشأت الأكاديميات الفهمية يوميات الطقس وشبكات الرصد المنظمة.
في 1654، أنشأ فرديناندوالثاني دي ميديسي أول شبكة لرصد الأحوال الجوية، والتي تتألف من محطات الأرصاد الجوية في فلورنسا،كاتيجليانو، فلومبروزا، وبولونيا، وبارما، وميلانو، انسبروك، أوسنابروك، وباريس، ووارسو. وترسل البيانات التي تم جمعها بشكل رئيسي إلى فلورنسا خلال فترات زمنية منتظمة.
في الستينيات من القرن السادس عشر، رعى روبرت هوك من الجمعية الملكية في لندن شبكات من مراقبي الطقس. ربطت أطروحة أبقراط الهواء والمياه والأماكن بين الطقس والسقم. إلى غير ذلك حاول فهماء الأرصاد الأوائل ربط أنماط الطقس باندلاع الوبائيات والمناخ بالصحة العامة.
خلال عصر التنوير حاولت الأرصاد الجوية لترشيد عادات الطقس التقليدية، بما في ذلك الأرصاد الجوية الفلكية. ولكن كانت هناك محاولات أيضًا لتكوين فهم نظري لظواهر الطقس. حاول إدموند هالي وجورج هادلي شرح الرياح التجارية. لقد استنتجوا حتى الكتلة الصاعدة من الهواء الاستوائي الساخن يتم استبدالها بتدفق هواء أكثر برودة من خطوط العرض العالية. تدفق الهواء الدافئ على علومرتفع من خط الاستواء إلى القطبين بدوره صورة مبكرة للدورة الدموية. أدى الإحباط من عدم وجود انضباط بين مراقبي الطقس، وسوء جودة الأجهزة، إلى قيام الدول القومية الحديثة بتنظيم شبكات مراقبة كبيرة. إلى غير ذلك بحلول نهاية القرن الثامن عشر، تمكن فهماء الأرصاد الجوية من الوصول إلى كميات كبيرة من بيانات الطقس الموثوقة
في 1832، ابتكر البارون شيلينغ آلة البرق الكهرومغناطيسي.
منح استحداث آلة البرق الكهربائية في 1837، ولأول مرة، وسيلة عملية وسريعة لجمع بيانات المشاهدات السطحية لحالة الطقس من مناطق شاسعة. هذه البيانات يمكن حتى تستخدم في إنتاج خرائط لحالة الغلاف الجوي للمنطقة القريبة من سطح الأرض، ودراسة كيفية تطورها بمرورالوقت.
يمكن استعمال هذه البيانات لإنتاج خرائط لحالة الغلاف الجوي لمنطقة قريبة من سطح الأرض ودراسة كيفية تطور هذه الحالات عبر الزمن. ولجعل التنبؤات الجوية القصيرة المدى تبنى على أساس هذه البيانات؛ فإن ذلك يستلزم شبكة موثوقة لجمع لرصد حالة الطقس، لكن؛ ذلك لم يكن حتى 1849 حين أنشأت مؤسسة سميثسونيان شبكة لمراقبة حالة الطقس في جميع أنحاء الولايات المتحدة تحت قيادة جوزيف هنري. وفي نفس الوقت أنشئت شبكات مماثلة في أوروبا. كان القس ويليام كليمنت لي هوالمفتاح في فهم السحب الحمضية فهم مبكر للتيارات النفاثة. قرأ تشارلز كينيث ماكينون دوغلاس، المعروف باسم "CKM" ، أوراق دوغلاسلي بعد وفاته وأجرى الدراسة المبكرة لأنظمة الطقس.
تم اختيار الباحثين في مجال الأرصاد الجوية في القرن التاسع عشر من خلفيات عسكرية أوطبية، بدلاً من تدريبهم كفهماء متخصصين.
في 1854، عينت حكومة المملكة المتحدة روبرت فيتزروي ليرأس مخط الدولة الجديد للأرصاد الجوية الخاص بالتجارة الخارجية-أومجلس التجارة-؛ الذي يقوم بجمع بيانات حالة الطقس في البحر. في وقت لاحق من نفس العام أصبح مخط فيتزروي الذي يعهد بمخط المملكة المتحدة للأرصاد الجوية، أول مخط أومركز خدمات عامة للأرصاد الجوية الوطنية في العالم.(تأسست المؤسسة المركزية للأرصاد الجوية والديناميكية (ZAMG) في النمسا في عام 1851 وهي أقدم خدمة الطقس في العالم).أول تنبؤات جوية يومية أعدها مخط فيتزروي، نشرت في صحيفة ذي تايمز في 1860.
في 1861 عُرض نظام للتحذير من العواصف والأعاصير في الموانيء الرئيسية عند تسقط العواصف.
على مدى ال 50 سنة التالية أنشأت الكثير من البلدان لجانا وطنية لخدمات الأرصاد الجوية.
في 1875 أُنشأت دائرة الأرصاد الجوية الهندية في أعقاب الأعاصير المدارية والرياح الموسمية المرتبطة بالمجاعات خلال العقود السابقة.
في 1881 شكل المخط المركزي للأرصاد الجوية الفنلندية جزءا من المرصد جامعة هلسنكي.
مرصد طوكيوللارصاد الجوية الياباني، كان البداية لإنشاء وكالة الأرصاد الجوية اليابانية، التي بدأت بإنتاج خرائط الطقس السطحية في 1883.
في 1890 أُنشئ مخط الولايات المتحدة الأمريكية للارصاد الجوية، كفرع من وزارة الزراعة في الولايات المتحدة.
في حين حتى المخط الأسترالي للأرصاد الجوية أنشئ في عام 1906 بموجب قانون لتوحيد خدمات الأرصاد الجوية الموجودة في ذلك الوقت.
التنبؤ الرقمي للطقس
في عام 1904، قام العالم النرويجي فيلهم بجركنز بنشر أول ورقة بحثية يناقش من خلالها التنبؤ الجوي باستخدام معادلات علوم الحركة-الميكانيكا- والفيزياء، وأكد بالحجة حتى من الممكن التنبؤ بالطقس بواسطة على أساس حسابات ومعادلات القوانين الطبيعية.
مع بدايات القرن العشرين تطورت مفاهيم فيزياء الغلاف الجوي، مما أدى إلى تأسيس التنبؤات الرقمية للطقس الحديثة.
في عام 1922، نشر لويس فراي ريتشاردسون نتائج محاولته العملية الأولى للتنبؤ الرقمي "تنبؤات الطقس بواسطة العمليات الرقمية" بعد العمل على المعادلات –يدويا، قبل استخدام الحاسبات الضخمة- وذلك أثناء عمله مع متطوعي مجتمع الأصدقاء كسائق متطوع لوحدة إسعاف في شمال فرنسا في الحرب العالمية الأولى. ووصف كيف من الممكن أن طبق قوانين حركة الموائع والحرارة والطاقة الحركية –الثرمودينامك- على عناصرالغلاف الجوي. غير حتى محاولته الأولية فشلت؛ بسبب صعوبة تبسيط المعادلات الرياضية المعقدة المستخدمة، التي تضم أدق تفاصيل الغلاف الجوي، وتتطلب حسابات طويلة ومضنية. وقد قدر حتى حل تلك المعادلات يستلزم 64 ألف عالم رياضيات، يعملون باستمرار لانجاز تنبؤات يومية.
في بداية الخمسينات من القرن العشرين، أصبحت التنبؤات الرقمية باستخدام الحاسوب ممكنة. أول تنبؤ جوي بواسطة الطريقة الرقمية كان باستخدام نموذج حالة جوية متوازنة –توازي الضغط، الكثافة- barotropic، ويمكن التنبؤ بها على نطاق واسع من الحركة في العروض المتوسطة أمواج روسبي ، وهونمط من المنخفض والارتفاع في الغلاف الجوي.
في الستينيات، لوحظت الطبيعة الفوضوية-غير المستقرة- للغلاف الجوي وشرحها لأول مرة إدوارد لورينز، من خلال كتابه الذي يعتبر الأساس في نظرية الفوضى. أدت هذه التطورات إلى الاستخدام الحالي لمجموعة التنبؤات في معظم المراكز الرئيسية للتنبؤ الجوي، على حتى يأخذ في الاعتبار حالة عدم اليقين الناجمة عن الفوضى وطبيعة الجو. في السنوات الأخيرة، استخدمت النماذج المناخية لمقارنة نماذج التنبؤ بالطقس القديمة. هذه النماذج المناخية تستخدم لدراسة المناخ على المدى الطويل، مثلا ما الآثار الناجمة عن الانبعاثات الصناعية المسببة غازات الدفيئة.
فهماء الأرصاد الجوية
فهماء الأرصاد الجوية هم الذين يهتمون بدراسة فهم الأرصاد الجوية وتفسير الظواهر الجوية المتنوعة على أسس فهمية. ومنهم أشخاص مؤهلون للتنبؤ بحالة الطقس باستخدام العلوم وأدوات القياس المتنوعة "المتنبؤن الجويون". معظم المتنبئين الجويين في الإذاعة والتلفزيون، هم أشخاص يملكون خبرة كبيرة في الأرصاد الجوية، في حين حتى البعض الآخر مجرد صحفيين يقومون بنشر المعلومات التي تصل إليهم من مراكز الأرصاد الجوية الوطنية والإقليمية. هناك البيانات الواردة من الأقمارالصناعية للأرصاد الجوية، رادار الأرصاد الجوية، المجسات الجوية، ومحطات الأرصاد الجوية حول العالم. العاملون في الأرصاد الجوية، يعملون في الهيئات الحكومية، والمؤسسات البحثية الخاصة، والمؤسسات الصناعية، وفي قطاع الخدمات، وفي محطات التلفزة وإذاعة، والتعليم. في الولايات المتحدة، هناك 8800 عامل في الأرصاد الجوية في عام 2006. حيث يعمل 3200 في إدارة الغلاف الجوي والمحيطات الوطنية، وأكثر من 90 في المئة يعملون في محطات المركز الوطني للأرصاد الجوية في جميع أنحاء البلاد.
الأجهزة والأدوات
كل الفهم ينفرد بأدوات عملية خاصة به. في الغلاف الجوي، هناك الكثير من العناصر أوالخواص التي يمكن قياسها. الأمطار، كانت أول عنصر يتم قياسه تاريخيا لارتباطه بالنشاط الزراعي والحيواني بشكل أساسي. أيضا، عنصرين آخريين يتم قياسهما بدقة هما الرياح والرطوبة. في منتصف القرن الخامس عشر طورت أجهزة لقياس العناصر السابقة، وكان مقياس المطر-الممطار-، ومقياس شدة الريح –المرياح-، ومقياس الرطوبة –المرطاب-.
مجموعة من بيانات القياسات السطحية ضرورية للعاملين في الأرصاد الجوية. وهي تعطي نظرة عن مجموعة متنوعة من الظروف الجوية في مكان واحد وعادة ماقد يكون في محطة الأرصاد الجوية، والسفن أوالعوامة bouy. القياسات التي تسجل في المحطة الجوية يمكن حتى تضم أي عدد من العناصر في الغلاف الجوي. عادة ما تكون درجة الحرارة والضغط، وقياسات الرياح والرطوبة هي المتغيرات التي يتم قياسها بواسطة المحرار، ومقياس الضغط، المرياح، والمرطاب، على التوالي. بيانات الجوالعلوي شديدة الأهمية بالنسبة لتنبؤ بالطقس. أكثر التقنيات المستخدمة على نطاق واسع هوالمسباراللاسلكي. بالإضافة إلى وجود شبكة من الطائرات التي تقوم بجمع البيانات بتنظيم من المنظمة العالمية للأرصاد الجوية.
كما يستخدم الاستشعار عن بعد في مجال الأرصاد الجوية، وهومفهوم جمع البيانات عن بعد من الظواهر الجوية والمناخية، وإرسال المعلومات لاسلكيا. الأنواع الشائعة للاستشعار عن بعد هي الرادار، الليدار، الأقمار الصناعية. جميع منها يقوم بجمع بيانات عن الغلاف الجوي من مسقط بعيد، في العادة، وتخزن البيانات في نفس الوقت. الأجهزة السابقة ليست سلبية حيث تستخدم الأشعة الكهرومغناطيسية لإلقاء الضوء على جزء معين من الغلاف الجوي. الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية أصبحت أداة لا غنى عنها لدراسة واسعة عن مجموعة من الظواهر من حرائق الغابات إلى ظاهرة النينو.
تطبيقات فهم الأرصاد الجوية
الأرصاد الجوية للطيران
الأرصاد الجوية للطيران تتناول تأثير الطقس على إدارة الحركة الجوية. ومن المهم لاطقم الطائرات فهم أثر الأحوال الجوية على خطة الطيران، فضلا عن الطائرات، كما لوحظ في مرشد معلومات الطيران: آثار الجليد المتراكم على الطائرات – خفض قوة دفع الطائرة، ويقلل من قوة حمل ويزيد الوزن. النتائج توقف تدفق الهواء وفقدان قوة الحمل والميل للسقوط -انهيار الطائرة- وسرعة تدهور أداء الطائرات. في الحالات القصوى، 2 إلى ثلاثة بوصة من الجليد يمكن حتى تتشكل على مقدمة السطح الانسيابي الحامل –كل سطح معد للمساعدة في حمل الطائرة- في أقل منخمسة دقائق. ولكنه يحتاج 2/1 بوصة من الثلج للحد من قوة حمل بعض الطائرات بنسبة 50 في المئة ويزيد من مقاومة الاحتكاك بنسبة مماثلة. تنشر معلومات الإرصاد الجوي للطيران في تقارير خاصة أهمها:
- تقرير الطقس للمطار (METAR)، الذي يحتوي على معلومات حول الطقس بمنطقة مطار معين في وقت معين.وهوموجه ل الملاحة الجوية.
- التنبؤ بالطقس بالمطار (TAF)، الذي يحتوي على التنبؤ بالطقس في منطقة
مطار معين لمدة تمتد منستة إلى 30 ساعة. وهوموجه للملاحة الجوية.
الأرصاد الجوية الزراعية
"هوالفهم الذي يهتم بقياس أحوال الجووالتربة ودراسة الظواهر الجوية التي تؤثر على النباتات -Agrometeorology-"
الأرصاد الجوية المائية
الأرصاد الجوية المائية هوفرع من فروع فهم الأرصاد الجوية يتناول الدورة المائية -الهيدرولوجية-، توازن المياه، وإحصاءات كمية الأمطار من العواصف. فهماء الأرصاد الجوية المائية، يقومون بإعداد ونشرالتسقطات كمية هطول الأمطار، والأمطار الغزيرة والثلوج، ويسلط الضوء على المناطق التي تتسقط حدوث فيضان. وعادة ما تضم العلوم المطلوبة فهم المناخ، فهم المناخ المتوسط وفهم الأرصاد الشمولي-السينوبي- وغيرها من علوم الأرض.
الأرصاد الجوية النووية
الأرصاد الجوية النووية، تدرس توزيع البهاء الجوي المشع Aerosol والغازات في الغلاف الجوي
الأرصاد الجوية البحرية
الأرصاد الجوية البحرية تتناول تسقطات الرياح والأمواج بالنسبة للسفن التي تعمل في البحر. المنظمات مثل مركز تنبؤات المحيطات، ومخط خدمات التنبؤات الجوية الوطني في هونولولو، ومخط المملكة المتحدة للارصاد الجوية، وJMA تقوم بإعداد إعداد التنبؤات لأعالي البحار في محيطات العالم.
انظومة الأرصاد الجوية في ألمانيا
تقوم في ألمانيا "شركة كاخلمان " بتعيين التنبؤات الجوية عبر شبكة لجمع البيانات مكونة من 830 مركز من ضمنها 500 مركز في ألمانيا. بالإضافة إلى ذلك تحصل الشركة على بينات الطقس من جميع بلاد العالم، تقوم بتقييمها بغرض حساب تسقطات الطقس المحلية. وهي تستخدم لذلك أجهزة حواسيب ضخمة، تعمل ببرامج حاسوبية مبينة على فيزياء الغلاف الجوي وترموديناميكا الغلاف الجوي وكذلك على خبرات عملية تكتسبها على الطبيعة. وتضم وسائل القياس في مراكز شبكة الرصد من:
- الأقمار الصناعية وهي تقوم برصد تجمعات السحب من الفضاء. كما ترصد مناطق البرق وحقول الضباب، وترسل ببياناتها إلى المراكز الأرضية.
- بالبالون ترتفع تلك البالونات إلى ارتفاعات تبلغ 30 كيلومتر وهي محملة بأجهزة تقوم بقياس بيانات الجو، مثل سرعة الرياح في العالي وضغط الهواء، ونسبة الرطوبة وغيرها. وترسل تلك البانات إلى المراكز على الأرض.
- قياسات الرعد والبرق : تحدد المراكز الموزعة (500 مركز) مواقع حدوثها، ويمكن فهم شدتها خلال ثوان من ضرباتها. كذلك ترسل السفن العابرة للبحار ما تقوم به من قياسات، فهي تعتبر مراكز لقيلس الطقس متحركة.
- رادار الطقس ترسل المراكز الأرضية أشعة الرادار (ميكروويف) حولها في محيط 200 كيلومتر، تنعكس إلى المحطة بدرجات مختلفة الشدة تعبر عن غزارة الأمطار أوالثلوج.
- محطة الأرصاد : هنا تتجمع جميع تلك المعلومات حيث يقوم الخبراء بتقييمها وإجراء حساباتهم بالحواسيب الضخمة، ثم يقومون بإصدار تقريرهم عن التنبؤات الجوية خلال السبعة أيام التالية. تقل دقة تلك التسقطات حدثا تعلقت بأيام بعيدة قادمة، ولكنها تكون دقيقة في حيز ثلاثة أيام. ورغم ذلك فأحيانا تحدث زوابع صغيرة نسبيا تظهر فجأة على نطاق ديق لفترة زمنية قصيرة، ولكن هذا هوحال الجو.
انظر أيضا
- حمل (ارتفاع)
- أطلس السحب
- استخبارات الأرصاد الجوية
- طقس فضائي
- مخط الأرصاد الجوية
- الأرصاد الجوية الألمانية
- استطلاع الطقس
- مقياس الحقل الكهربائي
- فهم الأرصاد الإجمالي
- فهم الأرصاد متوسط الشمول
المصادر
- ^ "معلومات عن فهم الأرصاد الجوية على مسقط universalis.fr". universalis.fr. مؤرشف من الأصل في 25 يوليو2019.
- ^ "معلومات عن فهم الأرصاد الجوية على مسقط thes.bncf.firenze.sbn.it". thes.bncf.firenze.sbn.it. مؤرشف من الأصل فيعشرة ديسمبر 2019.
- ^ "معلومات عن فهم الأرصاد الجوية على مسقط vocab.getty.edu". vocab.getty.edu. مؤرشف من الأصل فيعشرة مارس 2020.
- ^ Hellmann, G. (1908-10-01). "The dawn of meteorology". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society (باللغة الإنجليزية). 34 (148): 221–232. Bibcode:1908QJRMS..34..221H. doi:10.1002/qj.49703414802. ISSN 1477-870X.
- ↑ NS, nsimd@ymail.com. "History of Meteorology in India". Imd.gov.in. مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2012. اطلع عليه بتاريخ 25 مارس 2012.
- ^ "meteorology: Introduction". مؤرشف من الأصل في 17 مايو2012. اطلع عليه بتاريخ 16 يونيو2015.
- ^ "94.05.01: Meteorology". مؤرشف من الأصل في 21 يوليو2016. اطلع عليه بتاريخ 16 يونيو2015.
-
^ Aristotle (2004) [350 BCE]. . The University of Adelaide Library, University of Adelaide, South Australia 5005: eBooks@Adelaide. مؤرشف من الأصل في 17 فبراير 2007.
Translated by E.W. Webster
CS1 maint: location (link) - ^ Aristotle; Forster, E. S. (Edward Seymour), 1879–1950; Dobson, J. F. (John Frederic), 1875–1947 (1914). . Oxford : The Clarendon Press. صفحة Chapter 4. مؤرشف من الأصل في 16 يوليو2017. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
- ^ "Weather". مؤرشف من الأصل في 31 يناير 2017. اطلع عليه بتاريخ 16 يونيو2015.
-
↑ "Timeline of geography, paleontology". Paleorama.com. مؤرشف من الأصل في 06 سبتمبر 2012.
Following the path of Discovery
- ^ Fahd, Toufic. "Botany and agriculture": 815.
- ^ Morelon, Régis; Rashed, Roshdi (1996). . 3. روتليدج. ISBN .
- ^ Smith AM, 1996. "Ptolemy's Theory of Visual Perception: An English Translation of the Optics", pp. 46. Transactions of the American Philosophical Society vol. 86, part 2.
- ^ Frisinger H (1973), "Aristotle's Legacy in Meteorology." Bulletin of the American Meteorological Society volume ثلاثة issue 3, pp. 198–204. Link. <0198:ALIM>2.0.CO;2 نسخة محفوظة 25 يناير 2020 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Topdemir, Hüseyin Gazi (2007), Kamal Al-din Al-Farisi's explanation of the rainbow نسخة محفوظة ثلاثة مايو2019 على مسقط واي باك مشين.
- ^ . Rex Bookstore, Inc. صفحة 151. ISBN . مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2020.
- ↑ Jacobson, Mark Z. (June 2005). Fundamentals of Atmospheric Modeling (paperback) (الطبعة 2nd). New York: Cambridge University Press. صفحة 828. ISBN .
- ^ "Early Snow Crystal Observations". مؤرشف من الأصل في 25 فبراير 2019. اطلع عليه بتاريخ 16 يونيو2015.
- ^ Grigull, U., Fahrenheit, a Pioneer of Exact Thermometry. Heat Transfer, 1966, The Proceedings of the 8th International Heat Transfer Conference, San Francisco, 1966, Vol. 1.
- ^ Thornes, John. E. (1999). John Constable's Skies. The University of Birmingham Press, pp. 189. (ردمك 1-902459-02-4).
- ^ Bill Giles O.B.E. (2009). Beaufort Scale BBC. Retrieved on 2009-05-12. نسخة محفوظة 15 أكتوبر 2010 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Florin to Pascal, September 1647, Œuves completes de Pascal, 2:682.
- ^ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "فهم الأرصاد الجوية", MacTutor History of Mathematics archive CS1 maint: ref=harv (link)
- ^ Biographical note at "Lectures and Papers of Professor Daniel Rutherford (1749–1819), and Diary of Mrs Harriet Rutherford". نسخة محفوظةسبعة فبراير 2012 على مسقط واي باك مشين.
- ^ "Sur la combustion en général" ("On Combustion in general", 1777) and "Considérations Générales sur la Nature des Acides" ("General Considerations on the Nature of Acids", 1778).
- ^ Nicholas W. Best, "Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' I: Against Phlogiston Theory", Foundations of Chemistry, 2015, 17, 137–151. نسخة محفوظة 22 سبتمبر 2018 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Nicholas W. Best, Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' II: On the Nature of Heat, Foundations of Chemistry, 2015, 17. In this early work, Lavoisier calls it "igneous fluid". نسخة محفوظةتسعة أبريل 2019 على مسقط واي باك مشين.
- ^ The 1880 edition of A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar, a 19th-century educational science book, explained heat transfer in terms of the flow of caloric.
- ^ Morison, Samuel Eliot, Admiral of the Ocean Sea: A Life of Cristopher Columbus, Boston, 1942, page 617.
- ^ Cook, Alan H., Edmond Halley: Charting the Heavens and the Seas (Oxford: Clarendon Press, 1998)
- ^ George Hadley, "Concerning the cause of the general trade winds", Philosophical Transactions, vol. 39 (1735).
- ^ Dorst, Neal, FAQ:_Hurricanes,_Typhoons,_and_Tropical_Cyclones:_Hurricane_Timeline, Hurricane_Research_Division,_Atlantic_Oceanographic_and_Meteorological_Laboratory,_NOAA, January 2006. نسخة محفوظة 20 فبراير 2019 على مسقط واي باك مشين.
- ^ G-G Coriolis (1835). "Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps". J. De l'Ecole Royale Polytechnique. 15: 144–154.
- ^ William Ferrel. An Essay on the Winds and the Currents of the Ocean. نسخة محفوظة 2013-10-11 على مسقط واي باك مشين. Retrieved on 2009-01-01.
- ^ Arthur Gordon Webster (1912). . B.G. Teubner. صفحة 320. مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2020.
- ↑ John L. Heilbron (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science. Oxford University Press. صفحة 518. ISBN .
- ^ Raymond S. Bradley, Philip D. Jones, Climate Since A.D. 1500, Routledge, 1992, (ردمك 0-415-07593-9), p.144
- ^ Rebecca Martin (2009) Catapult - Indepth - Communication: telegraph نسخة محفوظة 2016-03-03 على مسقط واي باك مشين., هيئة الإذاعة الأسترالية, Retrieved on 2009-05-12
- ^ مخطة الكونغرس, The Invention of the Telegraph, Retrieved on 2009-01-01 نسخة محفوظة 23 يوليو2014 على مسقط واي باك مشين.
- ^ "Smithsonian Institution Archives". مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2006. اطلع عليه بتاريخ 16 يونيو2015.
- ^ "Prophet without Honour: The Reverend William Clement Ley and the hunt for the jet stream". rmets.org. مؤرشف من الأصل في 28 أغسطس 2016. اطلع عليه بتاريخ 13 أكتوبر 2016.
- ^ Field, M. (1 October 1999). "Meteorologist's profile — Charles Kenneth Mackinnon Douglas, OBE, AFC, MA". Weather. 54 (10): 321–327. Bibcode:1999Wthr...54..321F. doi:10.1002/j.1477-8696.1999.tb03992.x.
- ^ Williamson, Fiona (2015-09-01). "Weathering the empire: meteorological research in the early British straits settlements". The British Journal for the History of Science. 48 (3): 475–492. doi:10.1017/S000708741500028X. ISSN 1474-001X. PMID 26234178. مؤرشف من الأصل فيعشرة ديسمبر 2019.
- ^ دائرة الأرصاد الجوية Establishment of IMD. نسخة محفوظة 2015-11-20 على مسقط واي باك مشين. Retrieved on 2009-01-01.
- ^ Finnish Meteorological Institute. History of Finnish Meteorological Institute. نسخة محفوظة 2010-07-25 على مسقط واي باك مشين. Retrieved on 2009-01-01.
- ^ وكالة الأرصاد الجوية اليابانية. History. نسخة محفوظة 2010-12-25 على مسقط واي باك مشين. Retrieved on 2006-10-22.
- ^ "BOM celebrates 100 years". هيئة الإذاعة الأسترالية. 2007-12-31. مؤرشف من الأصل في ثلاثة يناير 2008.
- ^ "Collections in Perth: 20. Meteorology". National Archives of Australia. مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 2012. اطلع عليه بتاريخ 24 مايو2008.
- ^ Berknes, V. (1904) "Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet vom Standpunkte der Mechanik und der Physik" (The problem of weather prediction, considered from the viewpoints of mechanics and physics), Meteorologische Zeitschrift, 21 : 1–7. Available in English on-line at: Schweizerbart science publishers. نسخة محفوظة 11 أبريل 2018 على مسقط واي باك مشين.
- ^ "Pioneers in Modern Meteorology and Climatology: Vilhelm and Jacob Bjerknes" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 21 نوفمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 13 أكتوبر 2008.
- ^ Richardson, Lewis Fry, Weather Prediction by Numerical Process (Cambridge, England: Cambridge University Press, 1922). Available on-line at: Internet Archive.org. نسخة محفوظة 27 أغسطس 2016 على مسقط واي باك مشين.
- ^ American Institute of Physics. Atmospheric General Circulation Modeling. نسخة محفوظة 2008-03-25 على مسقط واي باك مشين. Retrieved on 2008-01-13.
- ^ Edward N. Lorenz, "Deterministic non-periodic flow", Journal of the Atmospheric Sciences, vol. 20, pages 130–141 (1963).
- ^ Manousos, Peter (2006-07-19). "Ensemble Prediction Systems". Hydrometeorological Prediction Center. مؤرشف من الأصل فيثمانية أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2010.
- ^ Glickman, Todd S. (June 2009). (الطبعة 2nd). Cambridge, Massachusetts: American Meteorological Society. مؤرشف من الأصل (electronic) فيعشرة نوفمبر 2019. اطلع عليه بتاريخعشرة مارس 2014.
- ^ Bureau of labor statistics: "Occupational Outlook Handbook, 2010–11 Edition" نسخة محفوظة 19 يناير 2012 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Office of the Federal Coordinator of Meteorology. Federal Meteorological Handbook No. 1 - Surface Weather Observations and Reports: September 2005. نسخة محفوظة 1999-04-20 على مسقط واي باك مشين. Retrieved on 2009-01-02.
- ^ Peebles, Peyton, [1998], Radar Principles, John Wiley & Sons, Inc., New York, (ردمك 0-471-25205-0).
- الدكتور علي حسن موسى" المعجم الجغرافي المناخي" دار الفكر-دمشق 1986 ط1
- الدكتور علي حسن موسى" الرصد والتنبؤ الجوي" دار دمشق للطباعة والنشر-دمشق 1986 ط1
- الدكتور علي حسن موسى" كتاب المناخ والأرصاد الجوية" جامعة دمشق 1991 ط1
- منير البعلبكي "المورد-قاموس إنجليزي/عربي" دار الفهم للملايين 2003
- قاموس أكسفورد "Oxford Compact English Dictionary English-English "
- قاموس أطلس "Atlas Modern Dictionary English-Arabic"
- مجمع اللغة العربية، القاهرة
- البنك الآلي السعودي للمصطلحات، باسم
- مصطلحات الأرصاد الجوية؛ مجمع اللغة العربية الأردني
- فهم المصادر
التصنيفات: علم الأرصاد الجوية, جغرافيا فيزيائية, علم المحيطات, فروع الفيزياء التطبيقية, كلمات وعبارات إغريقية, CS1: Julian–Gregorian uncertainty, صفحات بها مراجع بالإنجليزية (en), CS1 maint: location, صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون, أخطاء CS1: دورية مفقودة, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, CS1 maint: ref=harv, صفحات تستخدم خاصية P279, صفحات تستخدم خاصية P3095, صفحات تستخدم خاصية P2578, مقالات تحتاج إلى صور, مقالات للتدقيق العلمي منذ يوليو 2016, جميع المقالات التي تحتاج لتدقيق علمي, جميع المقالات التي بحاجة لصيانة, صفحات بها وصلات إنترويكي, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات, صفحات تستخدم خاصية P227, بوابة علوم الأرض/مقالات متعلقة, بوابة طقس/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات
