מודלים מטאורולוגיים

להיות מסוגל לחזות במטאורולוגיה ולדעת את מזג האוויר שעומד לעשות, את דגמי מזג אוויר. מודלים אלה מבוססים בעיקר על תוכנית מחשב המסוגלת לעבד את המידע המטאורולוגי המתאים או רגע ספציפי. הרגע הזה תמיד מנסה להיות בעתיד הקרוב והוא נקבע עבור חלקים מסוימים של כדור הארץ ועמדות מסוימות. איננו יכולים להבטיח כי דגמי מזג האוויר יכולים לחזות בוודאות מלאה כיצד יהיה מזג האוויר בימים הקרובים. למעשה, דיוק הולם אינו מובטח לאחר 4 ימי חיזוי.

במאמר זה אנו הולכים לספר לך את כל מה שאתה צריך לדעת על מודלים של מזג אוויר וכיצד זה עובד.

תכונות עיקריות

מודלים מטאורולוגיים חייבים לנתח מספר רב של משתנים מטאורולוגיים. המשתנים הם אלה המשפיעים על השכבה התחתונה של האטמוספירה שאנו מכירים כטרופוספירה. כאן מתקיימים אירועי מזג אוויר גדולים ואירועי אקלים. המשתנים שיש ללמוד הם הבאים: טמפרטורה, לחות, עכירות, רוח, קרינת שמש, לחץ אטמוספרי, בין השאר. כל המשתנים הללו נמצאים בשינוי מתמשך עקב פעילויות מסוימות כגון סיבוב ותנועת התרגום של כדור הארץ על השמש.

לאחר שניתחו את המשתנים, הם עובדים עם משוואות מתמטיות שבעזרתן הם מנסים לחזות בצורה מדויקת יותר מאחרת כיצד האווירה תתנהג בשעות, בימים, בשבועות ואפילו בחודשים ובשנים שלאחר מכן. מודלים מטאורולוגיים אלה המנסים לאמוד את ערך המשתנים מחודשים ושנים נקראים מודלים אקלים. זאת בשל ההבדל הקיים בעיקר בין מטאורולוגיה לאקלים. והמתודולוגיה היא המדע שלומד זמן. זאת אומרת, הזמן שיעשה בזמן נתון. עם זאת, האקלימולוגיה היא זו החוקרת את התפתחות הערכים של כל המשתנים האטמוספריים שהזכרנו לעיל לאורך זמן.

מערך הערכים הוא המרכיב את האקלים של אזור. אם אנו מנתחים במישור האופקי, מודל יכול להיות גם גלובלי וגם לכסות את כל הטונאליות של כדור הארץ או ברמה האזורית, במקרה זה הוא מכסה רק חלק מכדור הארץ.

הפעלת מודלים מטאורולוגיים

המודלים המטאורולוגיים של הפצת נתונים המתקבלים דרך מקורות שונים. תאריכים אלה הם מתקבלים מרדיונסון, לוויינים מטאורולוגיים ותצפיות מטאורולוגיות. כל התצפיות הללו מופצות בצורה לא אחידה ומסוגלות לעבד את התצורות הניתנות בשיטות הטמעה וניתוח. שיטות ניתוח אלה מסוגלות לקבוע פרמטרים שונים המבוססים על ערכי המשתנים האטמוספריים. כל הערכים הללו ניתנים לשימוש על ידי אלגוריתמים מתמטיים המשמשים במודלים מטאורולוגיים אלה.

הודות למודלים אלה, ניתן לבצע חישובים עם משוואות מתמטיות מסוימות המשתמשות בנתונים שהתקבלו ואשר זמינים בשלב זה. הודות לנתונים אלה ניתן לקבל אומדנים לגבי הקצב בו משתנים ערכי המשתנים האטמוספריים. המקצבים בשינויים האלה הם מאפשרים לחזות את מצב האטמוספירה תוך פרק זמן קצר בעתיד.

זו אחת הסיבות לכך שמודלי מזג האוויר המבוססים על נתונים אלה הופכים להיות פחות קיימא ומתמצים ככל שעובר יותר זמן. כלומר, ככל שנרצה בעתיד למדוד ולהעריך את מצב האטמוספירה, כך יהיו לנו ערכים פחות מדויקים.

גרסאות דגם

מכיוון שישנם סוגים רבים של מודלים מטאורולוגיים, ישנן שונות רבה ביניהן. מספר רב של דגמים פותחו על ידי סוכנויות וארגונים שונים אשר מוקדשים לחקר מטאורולוגיה. אותם ארגונים הם אלה המיישמים מגוון מתודולוגי על מנת לחזות את התפתחותם של משתנים מטאורולוגיים. בין הדגמים הללו יש לנו את הידוע ביותר בשם מערכת חיזוי גלובלית של המינהל הלאומי לאוקיינוסים ואטמוספירה של ארצות הברית (NOAA).

ישנם גם סוגים אחרים של דגמים שהם פחות ידועים אך עדיין משמשים לחיזוי זה. יש לנו את ה- ECMWF. זהו מודל התחזית האירופי לטווח בינוני, זהו מודל התחזית שהוציא מרכז זה אליו שייכות 23 מדינות אירופיות, כולל ספרד. לכל אחד מהם מטרה עיקרית שהיא התחזית המטאורולוגית למרות שהיא משתמשת בכמה טכניקות שונות.

דגם ידוע נוסף הוא זה של ה- AVN. זהו המודל האמריקאי של תעופה. הדוגמנות שלה להגיע לפחות לחמש שעות כדי להיות ניבוי מה יהיה הזמן בו נמשך מסלול הטיסה. באופן זה מובטח כי ההתאמה הולכת להיעשות ללא כל הפרעה.

בקרי אקלים ומודלי מזג אוויר

בקרי אקלים הם בעצם הגורמים המשפיעים על האקלים העולמי. כידוע, סכום הערכים של המשתנים האטמוספריים לאורך זמן הוא הקובע את האקלים של אזור ושל העולם כולו. מסיבה זו, בקרי אקלים אלה חיוניים בעת הקמת מודלים מטאורולוגיים.

בואו נראה לעומק יותר מהם המשתנים המטאורולוגיים הנחקרים במודלים מטאורולוגיים:

• טֶמפֶּרָטוּרָה: הטמפרטורה היא אחד המשתנים המשפיעים ביותר על האקלים והמטאורולוגיה. ערכים אלה משתנים עקב כמות הנטייה של קרני השמש על פני כדור הארץ.
• לחות: לחות היא כמות אדי המים הקיימים באטמוספירה. הלחות מאפשרת התפתחות משקעים ותנאים קרירים יותר.
• רוּחַ: רוחות נעות כפונקציה של לחץ אטמוספרי. המנוע העיקרי שלה הוא קרינת השמש הנופלת על פני האדמה.
• לחץ אטמוספרי: זהו אחד המנועים העיקריים למשקעים ברחבי העולם. שינויים בלחץ מתרחשים עם שינויים בכמות קרינת השמש הפוגעת על פני כדור הארץ. כתוצאה מכך נקבעות נקודות עם לחץ אטמוספרי נמוך ואחרות עם לחץ גבוה. בנקודות הלחץ הנמוך יש סופות בהן נוצרות משקעים עזים ובנקודות הלחץ הגבוהות יש טמפרטורה טובה ומזג אוויר טוב.
• קרינה סולארית: היא כמות אור השמש הפוגעת על פני כדור הארץ.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על מודלים מטאורולוגיים וכיצד הם פועלים.