مراقبة النظام المناخي: الغرض والميزات والمهام

2024 مؤلف: Henry Conors | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-12 03:31

مناخ كوكبنا هو مجموع كل ظواهر الطقس. مؤشراته الرئيسية هي الضغط الجوي ، ورطوبة الهواء ، والغيوم وهطول الأمطار. هناك تأثير كبير على كيفية وجود المناخ في منطقة معينة يتم تطبيقه أيضًا من خلال مكان وجود المنطقة. اعتمادًا على الموقع على الكرة الأرضية لمختلف المناخات ، تتميز أجزاء مختلفة من العالم بتركيبات هواء مختلفة ومؤشرات مختلفة لدوران الغلاف الجوي. الأرض والبحر ، تيارات المحيطات ، كتل الغلاف الجوي ، تأثير الجاذبية للقمر ، لمعان الشمس - كل هذا يخلق النظام المناخي الأكثر تعقيدًا على الأرض. وفي السنوات الأخيرة ، تم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام لرصد البارامترات المناخية. لماذا هذا صحيح ، لماذا نحتاج إلى مراقبة المناخ ، وما هي الوظائف التي تؤديها - كل شيء موصوف في هذه المقالة.

تاريخ تتبع الطقس

لطالما كانت القدرة على التنبؤ بالطقس مهمة للبشرية. اعتمد الحصاد على هطول الأمطار على الأرض ، ويمكن أن تكون السنوات الجافة سببًا لكارثة حقيقية بسهولة. هذا هو سبب أهمية معرفة كيف ولماذا تغير الطقس بشكل لا يصدق. في العصور القديمة ، لم يكن أحد منخرطًا في مراقبة المناخ والطقس ، وكانت هذه المهمة تقع على عاتق الشامان والمتنبئين والأشخاص الحكماء الذين تعلموا ، على مدار سنوات حياتهم ، أنماط ظواهر الطقس. لهذا السبب لا تزال المعتقدات والعلامات التي تنبئ بالطقس منتشرة بين جميع شعوب العالم تقريبًا.

الوقت الحالي

في القرنين العشرين والحادي والعشرين ، تغير الوضع بالطبع بشكل كبير. تتضمن مراقبة المناخ اليوم قوة حاسوبية ضخمة وأدوات ومعدات متطورة. الآن تتم قراءة أصغر التغييرات في المعلمات المخفية عن العين البشرية. على سبيل المثال ، يراقب العلماء الذين يراقبون الطقس والمناخ أيضًا حركات الألواح وتراكم الصهارة والمزيد. ومع ذلك ، في وقت توقفنا فيه عن الاعتماد كثيرًا على الحصاد ، وأصبح المطر الذي سقط في الوقت الخطأ مصدر إزعاج بسيط - لماذا نراقب المناخ؟

مراقبة البارامترات المناخية

على الرغم من أننا توقفنا عن الاعتماد على تقلبات الطقس ، إلا أن المناخ يؤثر علينا في بعض النواحي أكثر مما كان عليه منذ آلاف السنين. هذا ، بالطبع ، خطأنا. خذ ، على سبيل المثال ، ثقوب الأوزون - فالناس الذين يعيشون تحتها أكثر عرضة للإصابة بسرطان الجلد. أو ذوبان الجليد ، الذي يرفع مستوى محيطات العالم تدريجيًا ، والذي يهدد بإغراق العديد من المدن الساحلية في المستقبل القريب ، له أيضًا تأثير علينا. وماذا عن الاحتباس الحراري؟ العلماءلم أقرر بعد: هل هذا خطأنا حقًا ، أم أن كوكبنا يمر بمثل هذه الدورة الطبيعية. يجب أن تساعدنا مراقبة نظام المناخ في الإجابة على هذا السؤال

تتبع الطقس هو نظام متعدد المستويات. لنبدأ بالمراقبة التفصيلية ، التي تتعقب التغيير في واحد أو اثنين من المعلمات داخل نظام بيئي صغير جدًا (على سبيل المثال ، مستوى تصريف المستنقع). المحلي يفعل الشيء نفسه ، ولكن على نطاق أوسع. ترصد المراقبة الإقليمية التغيرات في المناخ والطقس والظروف البيئية للمنطقة بأكملها ، وترصد الوطنية الحالة البيئية العامة للبلد ، وترصد عالميًا ، كما يوحي الاسم ، معالم العالم بأسره.

التصنيفات

غالبًا ما يعتمد تصنيف أنظمة المراقبة على الاختلافات في طريقة مراقبة المناخ. النوع الأول هو الرصد الكيميائي الذي يراقب التركيب الكيميائي وتغيراته في الغلاف الجوي والكتل المائية والتربة والرواسب والنباتات وحتى الحيوانات. نتحدث عنه في أغلب الأحيان عندما يتعلق الأمر بالحالة الحزينة للبيئة والهواء.

والثاني هو المراقبة الفيزيائية ، وهي ليست مرئية مثل المراقبة الكيميائية ، لأنها تراقب العوامل التي نادرًا ما تؤثر بشكل مباشر على حياتنا ، ولكن يمكنها القيام بذلك في المستقبل - وهي الإشعاع والإشعاع الكهرومغناطيسي والضوضاء.

والأخير - بيولوجي ، يراقب حالة الطبيعة بواسطة المؤشرات الحيوية ، أي الكائنات الحية التي تعيش في البيئة ، والتي تتراوح منالبكتيريا للحيوانات الكبيرة.

مهام المراقبة الرئيسية

المهمة الرئيسية ، بالطبع ، هي تحديد التغيرات البشرية المنشأ في النظم البيئية ، أي التي يسببها الناس. ومع ذلك ، من المهم بنفس القدر مراقبة المعايير التي ستساعد في تحديد الكوارث الطبيعية في مرحلة مبكرة. على سبيل المثال ، يتم مراقبة كل بركان نشط عن كثب ويمكن التنبؤ بلحظة ثورانه بدقة تقارب 100 بالمائة. الزلازل المسجلة في المحيط تجعل من الممكن التعرف على اقتراب تسونامي وإجلاء الناس من منطقة الخطر. كانت الأعاصير ، التي تتم الآن مراقبة نشأتها وتكوينها من الفضاء ، متوقعة تمامًا منذ فترة طويلة وأقل خطورة بكثير من ذي قبل. ومع ذلك ، فإن مراقبة المناخ ليست مثالية ، ولدى البشرية مجال للنمو في هذا المجال.

كيف يتم جمع البيانات؟

لحساب أنماط الطقس والمناخ من خلال مراقبة المناخ ، تحتاج إلى معرفة التاريخ. يدرس العلماء مجموعة متنوعة من الأشياء المادية التي تلقي الضوء على حالة الطقس منذ آلاف وملايين السنين. تعكس الرواسب في قاع البحار والمحيطات وحلقات الأشجار وغير ذلك الكثير تقلبات المناخ على مدى عدة آلاف من السنين. بفضل هذه الاكتشافات ، على سبيل المثال ، تم اختراع تحليل الكربون المشع ، والذي يسمح لك بتحديد عمر الاكتشاف بدقة. تتيح المقارنة بين المناخ الماضي والحاضر تحديد مستوى التأثيرات البشرية. بطبيعة الحال ، يشارك علماء من جميع أنحاء العالم في مثل هذه المشاريع واسعة النطاق.البلدان.

عن الطقس

مراقبة الطقس المناخي هو أيضًا نشاط دولي. يتم إرسال البيانات التي تم جمعها بواسطة الأقمار الصناعية للأرض ، وكذلك الآلاف من محطات مراقبة الأرصاد الجوية ، إلى مراكز البيانات الدولية ، حيث تتم معالجتها وتحليلها. يتم توزيع الطقس المتوقع بهذه الطريقة بشكل أكبر من قبل الخدمات الوطنية ويدخل في التقارير الإخبارية لجميع البلدان. نظرًا لأن الطقس ظاهرة متغيرة للغاية ، يتم طلب البيانات من المركز الدولي عدة مرات في اليوم ويتم تحديثها باستمرار. يمكنك تحديد الطقس بدقة أكثر أو أقل لمدة يوم أو يومين فقط ، ولكن دقة هذه التنبؤات ليست 100 في المائة ، يمكنك معرفة الطقس تمامًا قبل 10-12 ساعة فقط. وبالنسبة للتنبؤات طويلة المدى ، يتم استخدام المزيد من البيانات الإحصائية حول الطقس في السنوات الماضية ، والتي بالطبع لا يمكن أن تعطي ضمانات.

مراقبة دولية

مرة أخرى في عام 1975 ، من خلال توحيد الجهود ، أنشأ المجتمع الدولي نظام مراقبة بيئي عالمي - GEMS. منذ ذلك الحين ، تطور مجال العلاقات الدولية ، ومنذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم تنفيذ مشروع مشترك بين الدول للنظام العالمي لدراسة الأرض في العالم ، والذي يتم تنسيقه من خلال جهود المجموعة المعنية برصد الأرض. أكثر من 70 دولة ، بما في ذلك روسيا ، تشارك في المشروع طويل الأجل.

الهدف الرئيسي للمشروع هو تسريع دمج معظم مصادر البيانات البيئية في نظام معلومات واحد.إن تطوير تكنولوجيا الكمبيوتر الآن يجعل من الممكن بالفعل دمج كمية هائلة من البيانات في نظام متماسك مناسب للتحليل ويسهل على المستخدم. يمكن اعتبار نجاح المشروع في المستقبل البعيد إنشاء نظام يتنبأ تلقائيًا وبدقة كبيرة بأحداث الطقس والكوارث.

محطات المراقبة في روسيا

مراقبة المناخ في رابطة الدول المستقلة صناعة متطورة للغاية. حاليا ، حوالي 900 محطة تراقب المناخ. يعمل بعضها منذ عهد الاتحاد السوفيتي ، وبعضها تم الانتهاء منه وتجهيزه بعد الانهيار. من بين هؤلاء ، هناك حوالي 700 ترصد درجة حرارة الغلاف الجوي ، وحوالي 100 محطة تراقب تدفق الهواء. يتم تسجيل جميع البيانات التي يتلقاها هؤلاء ومعالجتها على أساس شهري ، ويخضع كل أرشيف به بيانات لفحص إلزامي للانحرافات ، وقد تحدث هذه الانحرافات بسبب عطل أو عطل في الجهاز. حوالي 230 محطة ترسل البيانات إلى المراكز الدولية كل يوم.

بالإضافة إلى المعلمات اللازمة لمراقبة المناخ والطقس ، تجمع روسيا أيضًا البيانات العالمية. على سبيل المثال ، بيانات عن التغيرات في الغطاء الثلجي في أوروبا الأوروبية ، والتغيرات الموسمية في الجليد العائم في بحر قزوين. تم جمع البيانات عن مدى وحجم الجليد البحري في أنتاركتيكا وفي غرب القطب الشمالي. كل هذه المعلمات مهمة للغاية لفهم عمليات الغلاف الجوي العالمية.

مستقبل المراقبة البيئية

في الوقت الحالي ، خطت مراقبة المناخ خطوة كبيرة إلى الأماممقارنة بالقرن السابق. ومع ذلك ، هناك الكثير مما يتعين القيام به لتحسين وصقل التنبؤات. على سبيل المثال ، بسبب النقص في التكنولوجيا والنماذج الرياضية ، من الصعب للغاية حاليًا مراقبة الطقس بشكل كامل فوق محيطات العالم. لا يزال يتم تنفيذ مراقبة الطقس والمناخ باستخدام معدات متقادمة جسديًا ومعنويًا. لا تزال الأدوات الخارجية في محطات الأرصاد الجوية تشتمل على موازين حرارة زئبقية عادية ودلاء لتحديد كمية الهطول. لا تشارك بعض البلدان في مشاريع مراقبة المناخ الدولية ، مما يقلل من كمية البيانات التي تتلقاها البشرية. هناك جدل مستمر حول الجدوى الاقتصادية لتحسين أنظمة المراقبة. غالبًا ما يتم تجاهل النتائج المتعلقة بالتأثير البشري على الطبيعة ، ولا تتخذ جميع البلدان بعض الإجراءات على الأقل لتحسين الوضع.

نتيجة لذلك ، على الرغم من تقدم البشرية كثيرًا في مسألة مراقبة المناخ ، إلا أنها لا تزال بعيدة جدًا عن إنشاء وتنفيذ نماذج رياضية كاملة تتنبأ على الأقل بالطقس بدقة كبيرة.