السر في بخار الماء.. باحثون يطورون نهجا جديدا للتنبؤ بالأعاصير

تؤثر الرياح على تكوين السحب من خلال تجميعها بخار الماء من البحار والمحيطات إلى طبقات الجو العليا.

• البطريق "جندي خفي" في الحرب ضد التغير المناخي

وتوصلت دراسة أجراها مجموعة من الباحثين بجامعة أريزونا، ونشرت في مجلة "Geophysical Research Letters"، لبيانات عن التوزيع الرأسي للرياح الأفقية فوق المناطق الاستوائية وخطوط العرض الوسطى.

وحصل الباحثون على بيانات حركة بخار الماء باستخدام قمرين تابعين للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي "NOAA"، والوكالة الفيدرالية للتنبؤ بالطقس.

وقال زوبين تسينج، المؤلف المشارك للدراسة ومدير ديناميكيات المناخ والأرصاد الجوية المائية التعاونية في UArizona ، إن الرياح تضم كل ما هو موجود بالغلاف الجوي، بما في ذلك السحب وبخار الماء والأمطار والإشعاع. 

وأضاف أنه بفضل الخوارزميات الحديثة الأكثر تقدماً تمكن الباحثون من قياس الرياح الأفقية ليس فقط على ارتفاع واحد، ولكن على ارتفاعات مختلفة في نفس الموقع، موضحاً أن ذلك كان من الصعب فعله من قبل.

وأوضح تسنج أن قياس الرياح يتم عادة بثلاث طرق مختلفة، الأول من خلال استخدام المسبار اللاسلكي، وهو عبارة عن حزمة أدوات معلقة أسفل منطاد يبلغ عرضه 6 أقدام.

وتقوم المستشعرات الموجودة على المسبار اللاسلكي بقياس سرعة الرياح واتجاهها، وتأخذ قياسات الضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية.

وأشار إلى أن هذه الطريقة في القياس بها عيوب أهمها التكلفة، حيث إنه من الممكن أن تتكلف كل عملية إطلاق حوالي 400 دولار إلى 500 دولار، إضافة إلى أن بعض المناطق مثل أفريقيا وغابات الأمازون المطيرة لديها محطات محدودة للمسبار اللاسلكي. 

وأكد أن الطريقة الأخرى لقياس الرياح هي استخدام قمة السحابة، وهو الارتفاع الذي يقع عنده الجزء العلوي المرئي من السحابة، من خلال تتبع حركة السحابة العلوية باستخدام بيانات الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض، ويقوم خبراء الطقس بمراقبة سرعة الرياح واتجاهها على ارتفاع واحد.

وأوضح أن هذه الطريقة أيضاً بها عيوب، حيث إن قمم السحب توجد في معظم الأوقات على ارتفاع أقل من ميلين أو أكثر من 4.5 ميل فوق سطح الأرض، اعتمادًا على ما إذا كانت السحب منخفضة أو مرتفعة، وهذا يعني أن معلومات الرياح غير متوفارة عادة في الوسط بين 2 و4.5 ميل.

قال تسنج إن Lidar، التي تعني الكشف عن الضوء وتحديد المدى، هي الطريقة الثالثة والتي تقيس بدقة حركات الرياح على ارتفاعات مختلفة، وتوفر بيانات جيدة جدًا. 

وأكمل: "دراسة جودة الهواء وتشتت رماد البراكين، والتي تتأثر بشكل مباشر بالرياح، يستخدم فيها الخبراء نماذج التنبؤ بالطقس لاستيعاب القياسات من مصادر مختلفة بدلاً من استخدام القياسات المباشرة للرياح، ولكنها ليست دقيقة بما يكفي خاصة عند هطول الأمطار".

وتجنب تسنج وفريقه البحثي استخدام البيانات من هذه النماذج، واستخدموا بيانات دراستهم معتمدين على حركة بخار الماء المسجلة بواسطة قمرين صناعيين NOAA.