آب و هوای سیاره ما مجموع همه پدیده های آب و هوایی است. شاخص های اصلی آن فشار اتمسفر، رطوبت هوا، ابری و بارندگی است. تأثیر زیادی بر چگونگی آب و هوا در یک منطقه خاص نیز توسط محل واقع شدن منطقه اعمال می شود. بسته به موقعیت روی کره زمین برای اقلیم های مختلف، نقاط مختلف جهان با ترکیبات مختلف هوا و شاخص های مختلف گردش جوی مشخص می شوند. زمین و دریا، جریان های اقیانوسی، توده های جوی، تأثیر گرانشی ماه، درخشندگی خورشید - همه اینها پیچیده ترین سیستم آب و هوایی را روی زمین ایجاد می کند. و در سالهای اخیر توجه بیشتری به پایش پارامترهای اقلیمی شده است. چرا اینطور است، چرا به نظارت بر آب و هوا نیاز داریم، و چه عملکردهایی را انجام می دهد - همه چیز در این مقاله توضیح داده شده است.
تاریخچه ردیابی آب و هوا
توانایی پیش بینی آب و هوا همیشه برای بشریت مهم بوده است. برداشت بستگی به باران های ریخته شده روی زمین داشت وسال های خشک به راحتی می تواند عامل یک فاجعه واقعی باشد. به همین دلیل دانستن چگونگی و چرایی تغییرات آب و هوا بسیار مهم بود. در زمان های قدیم، هیچ کس درگیر نظارت بر آب و هوا از آب و هوا و آب و هوا نبود، این وظیفه بر عهده شمن ها، پیش بینی کنندگان و افراد ساده ای بود که در طول سال های زندگی خود، الگوهای پدیده های آب و هوایی را آموخته اند. به همین دلیل است که باورها و علائمی که آب و هوا را پیش‌بینی می‌کنند تقریباً در بین همه مردم جهان رواج دارد.
زمان فعلی
در قرن XX و XXI، وضعیت، البته، به طرز چشمگیری تغییر کرده است. پایش آب و هوا امروزه شامل قدرت محاسباتی عظیم، ابزار و تجهیزات پیچیده است. اکنون کوچکترین تغییرات در پارامترهایی که از چشم انسان پنهان است خوانده می شود. به عنوان مثال، دانشمندانی که آب و هوا و آب و هوا را زیر نظر دارند، حرکات صفحه، تجمع ماگما و غیره را نیز زیر نظر دارند. و با این حال، در زمانی که وابستگی ما به برداشت متوقف شده است، و بارانی که در زمان نامناسب باریده است تنها به یک مزاحمت جزئی تبدیل می‌شود - چرا آب و هوا را زیر نظر داریم؟
پایش پارامترهای اقلیمی
اگرچه وابستگی ما به تغییرات آب و هوایی متوقف شده است، از برخی جهات آب و هوا حتی بیش از هزاران سال پیش بر ما تأثیر می گذارد. این البته تقصیر خود ماست. به عنوان مثال، سوراخ های ازن را در نظر بگیرید - افرادی که در زیر آنها زندگی می کنند چندین برابر بیشتر در معرض خطر ابتلا به سرطان پوست هستند. یا ذوب شدن یخ ها به تدریج سطح اقیانوس های جهان را بالا می برد که در آینده ای نزدیک بسیاری از شهرهای ساحلی را تهدید می کند که بر ما تاثیر می گذارد. و گرمایش جهانی؟ دانشمندانهنوز تصمیم نگرفته‌ایم: آیا این واقعاً تقصیر ماست یا سیاره ما به تازگی چنین چرخه طبیعی را طی می‌کند. نظارت بر سیستم آب و هوا باید به ما در پاسخ به این سوال کمک کند.
ردیابی آب و هوا یک سیستم چند سطحی است. بیایید با نظارت دقیق شروع کنیم، که تغییر در یک یا دو پارامتر را در یک اکوسیستم بسیار کوچک (به عنوان مثال، سطح زهکشی یک باتلاق) ردیابی می کند. Local هم همین کار را می کند، اما در مقیاس بزرگتر. پایش منطقه ای تغییرات آب و هوا، شرایط آب و هوایی و محیطی کل منطقه را نظارت می کند، ملی وضعیت عمومی اکولوژیکی کشور را نظارت می کند و جهانی همانطور که از نامش پیداست پارامترهای کل جهان را رصد می کند.
طبقه بندی
طبقه بندی سیستم های نظارتی اغلب بر اساس تفاوت در روش مشاهده آب و هوا است. نوع اول مانیتورینگ شیمیایی است که ترکیب شیمیایی و تغییرات آن در جو، توده آب، خاک، رسوبات، پوشش گیاهی و حتی حیوانات را بررسی می کند. وقتی صحبت از وضعیت غم انگیز محیط و هوا به میان می آید، بیشتر درباره او می شنویم.
دوم نظارت فیزیکی است که به اندازه نظارت شیمیایی قابل مشاهده نیست، زیرا پارامترهایی را که به ندرت مستقیماً بر زندگی ما تأثیر می گذارد، نظارت می کند، اما در آینده می تواند این کار را انجام دهد - اینها تابش، تابش الکترومغناطیسی و نویز هستند.
و آخرین - بیولوژیکی، وضعیت طبیعت را با شاخص‌های زیستی، یعنی موجودات زنده‌ای که در محیط زندگی می‌کنند، ازباکتری به حیوانات بزرگ.
وظایف اصلی نظارت
البته وظیفه اصلی شناسایی تغییرات انسانی در اکوسیستم ها است که توسط افراد ایجاد می شود. با این حال، نظارت بر پارامترهایی که به شناسایی بلایای طبیعی در مراحل اولیه کمک می کند، به همان اندازه مهم است. به عنوان مثال، هر آتشفشان فعال به دقت رصد می شود و لحظه فوران آن را می توان با دقت تقریباً 100 درصدی پیش بینی کرد. زمین لرزه های ثبت شده در اقیانوس امکان اطلاع از نزدیک شدن سونامی و تخلیه مردم از منطقه خطر را فراهم می کند. طوفان‌هایی که تولد و شکل‌گیری آنها اکنون از فضا رصد می‌شود، مدت‌هاست که کاملاً قابل پیش‌بینی بوده و بسیار کمتر از قبل خطرناک بوده‌اند. با این حال، نظارت بر آب و هوا کامل نیست و بشریت در این زمینه جا دارد که رشد کند.
داده ها چگونه جمع آوری می شوند؟
برای محاسبه الگوهای آب و هوا و اقلیم با پایش آب و هوا، باید تاریخ را بدانید. دانشمندان انواع مختلفی از اشیاء فیزیکی را مطالعه می کنند که آب و هوای هزاران و میلیون ها سال پیش را روشن می کند. رسوبات در کف دریاها و اقیانوس ها، حلقه های درختان و بسیاری موارد دیگر منعکس کننده نوسانات آب و هوا در طول هزاران سال است. به عنوان مثال، به لطف این اکتشافات، تجزیه و تحلیل رادیوکربن اختراع شد که به شما امکان می دهد سن یافته را به طور دقیق تعیین کنید. مقایسه آب و هوای گذشته با حال، تعیین سطح اثرات انسانی را ممکن می سازد. طبیعتاً دانشمندان از سراسر جهان در چنین پروژه های بزرگی مشارکت دارند.کشورها.
درباره آب و هوا
پایش آب و هوا نیز یک فعالیت بین المللی است. داده های جمع آوری شده توسط ماهواره های مصنوعی زمین و همچنین هزاران ایستگاه رصد هواشناسی به مراکز داده بین المللی ارسال می شوند و در آنجا پردازش و تجزیه و تحلیل می شوند. آب و هوای پیش بینی شده به این ترتیب توسط سرویس های ملی بیشتر توزیع می شود و در گزارش های خبری همه کشورها قرار می گیرد. از آنجایی که آب و هوا یک پدیده بسیار متغیر است، داده ها از مرکز بین المللی چندین بار در روز درخواست می شوند و دائماً به روز می شوند. شما فقط برای یک یا دو روز می توانید کم و بیش دقیق آب و هوا را تعیین کنید، اما صحت چنین پیش بینی هایی 100 درصد نیست، شما می توانید مطلقاً آب و هوا را فقط 10-12 ساعت جلوتر بدانید. و برای پیش‌بینی‌های بلندمدت از داده‌های آماری بیشتری در مورد آب و هوای سالهای گذشته استفاده می‌شود که البته نمی‌تواند تضمینی باشد.
نظارت بین المللی
در سال 1975، با پیوستن به نیروها، جامعه جهانی یک سیستم جهانی نظارت بر محیط زیست را ایجاد کرد - GEMS. از آن زمان به بعد حوزه روابط بین الملل توسعه یافت و از اواسط دهه 2000 پروژه بین ایالتی سیستم جهانی مطالعه زمین در جهان اجرا شد که با تلاش گروه مشاهدات زمین هماهنگ می شود. بیش از 70 کشور، از جمله روسیه، در این پروژه بلندمدت مشارکت دارند.
هدف اصلی این پروژه تسریع در ادغام بیشتر منابع داده های محیطی در یک سیستم اطلاعاتی واحد است.توسعه فناوری رایانه در حال حاضر امکان ترکیب حجم عظیمی از داده ها را در یک سیستم منسجم مناسب برای تجزیه و تحلیل و آسان برای کاربر فراهم می کند. موفقیت پروژه در آینده ای دور را می توان ایجاد سیستمی دانست که به طور خودکار و با دقت بسیار زیاد رویدادها و بلایای آب و هوایی را پیش بینی می کند.
ایستگاه های رصد در روسیه
نظارت بر آب و هوا در CIS یک صنعت بسیار توسعه یافته است. در حال حاضر حدود 900 ایستگاه در حال نظارت بر اقلیم هستند. برخی از آنها از زمان اتحاد جماهیر شوروی شروع به کار کردند و برخی پس از فروپاشی تکمیل و تجهیز شدند. از این تعداد، حدود 700 ایستگاه دمای جو و حدود 100 ایستگاه جریان هوا را نظارت می کنند. تمامی داده های دریافتی توسط آنها به صورت ماهانه ثبت و پردازش می شود و هر آرشیو با داده ها تحت بررسی اجباری انحرافات قرار می گیرد، این انحرافات ممکن است به دلیل خرابی یا عملکرد نادرست دستگاه رخ دهد. حدود 230 ایستگاه هر روز داده ها را به مراکز بین المللی ارسال می کنند.
علاوه بر پارامترهای مورد نیاز برای نظارت بر آب و هوا و آب و هوا، روسیه همچنین داده های جهانی را جمع آوری می کند. به عنوان مثال، داده های مربوط به تغییرات پوشش برف در روسیه اروپایی، تغییرات فصلی در یخ های شناور در دریای خزر. داده ها در مورد وسعت و حجم یخ دریا در قطب جنوب و در غرب قطب شمال جمع آوری شده است. همه این پارامترها برای درک فرآیندهای جوی جهانی بسیار مهم هستند.
آینده پایش محیط زیست
در حال حاضر، پایش آب و هوا گام بزرگی به جلو برداشته استنسبت به قرن قبل با این حال، برای بهبود و اصلاح پیش‌بینی‌ها باید کارهای بیشتری انجام شود. به عنوان مثال، به دلیل نقص فناوری و مدل‌های ریاضی، در حال حاضر نظارت کامل آب و هوا بر روی اقیانوس‌های جهان بسیار دشوار است. مانیتور آب و هوا و آب و هوا هنوز با استفاده از تجهیزات فیزیکی و اخلاقی منسوخ انجام می شود. ابزارهای فضای باز در ایستگاه‌های هواشناسی هنوز هم دماسنج‌های جیوه‌ای معمولی و سطل‌هایی برای تعیین میزان بارندگی دارند. برخی از کشورها در پروژه های بین المللی پایش آب و هوا شرکت نمی کنند و در نتیجه میزان داده های دریافتی بشر را کاهش می دهند. بحث در مورد امکان اقتصادی بهبود سیستم های نظارتی ادامه دارد. یافته‌های مربوط به تأثیر انسان بر طبیعت اغلب نادیده گرفته می‌شود، همه کشورها حداقل اقداماتی را برای بهبود وضعیت انجام نمی‌دهند.
در نتیجه، اگرچه بشر در موضوع پایش آب و هوا بسیار پیشرفت کرده است، اما هنوز با ایجاد و اجرای مدل های ریاضی کامل که حداقل آب و هوا را با دقت زیادی پیش بینی می کند، بسیار فاصله دارد.
