فناوری‌های ما برای پیش‌بینی وضع هوا

حمل و نقل، محیط زیست، تأمین مواد غذایی، مدیریت منابع آب، بهداشت عمومی، انرژی، ورزش، امور نظامی، بازرگانی، امنیت اقتصادی و اجتماعی، مدیریت شهری و مسائل روزمره، بخش‌هایی است که سازمان هواشناسی نسبت به آنها می‌تواند توجه ویژه‌ داشته باشد، اما بررسی‌ها نشان می‌دهد از پتانسیل‌های هواشناسی در تمام بخش‌های مذکور استفاده نمی‌شود و در حال حاضر، بخش‌های معدودی همچون هوانوردی، دریانوردی و کشاورزی از این قابلیت بهره‌مند می‌شوند.

تهک، ناجی کشاورزی

با وجود آن که ایده به‌کارگیری دانش هواشناسی در کشاورزی از سال 1354 کلید خورده و در حال حاضر نیز 45 مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی برای جمع‌آوری اطلاعات وجود دارد، اما این اطلاعات تا قبل از سال 93 تاثیری در وضعیت کشاورزی کشور نداشته است.

مسعود حقیقت، معاون شبکه پایش سازمان هواشناسی و سرپرست اداره هواشناسی کشاورزی کشور در گفت‌وگو با جام‌جم می‌گوید: کشاورزی بدون اطلاعات هواشناسی چندان سودمند نیست و سال‌هاست ما از این بعد ضربه می‌خوریم. وی با اشاره به این‌که تقریبا از سه سال پیش، کشاورزی ما با وجود توصیه‌ها و اخطارهای هواشناسی در حال ضرردهی است، ادامه می‌دهد: بررسی مشکل با استفاده از تجارب سایر کشورها، نشان داد اطلاعات به دست کاربران نمی‌رسد. به همین دلیل سامانه توسعه هواشناسی کاربردی (تهک) را راه‌اندازی کردیم تا مطمئن شویم اطلاعات به دست کاربران می‌رسد. ساختار تهک به‌ گونه‌ای طراحی شده که علاوه بر احیای ایستگاه‌های هواشناسی کشاورزی، دستگاه‌های مختلفی همچون سازمان جهاد کشاورزی استان‌ها نیز در تحقق اهداف این طرح مشارکت دارند.

به گفته حقیقت، کارشناسان جهاد کشاورزی، ابتدا کاربران و نیازهای آنها را در استان‌های مختلف شناسایی می‌کنند، سپس اطلاعات لازم را بعد از آموزش آنان از طریق جراید، زیرنویس در سیمای استان‌ها، دریافت پیامک از سامانه 20134 و وب در اختیارشان قرار می‌دهند.

معاون شبکه پایش سازمان هواشناسی کشور با اشاره به صرفه‌جویی 422 میلیارد تومانی بخش کشاورزی با کمک هواشناسی، تأکید می‌کند: با راه‌اندازی سامانه تهک در 11 استان کشور، نه‌تنها موفق به افزایش تولید محصولات در استان گلستان شدیم، بلکه باعث صرفه‌جویی ریالی نیز شده‌ایم. در حال حاضر، 60 درصد شهرستان‌های کشور با یک میلیون و 214 هزار نفر، به صورت رایگان تحت پوشش سامانه قرار دارند که درصدد افزایش تعداد اعضا به سه میلیون نفر تا پایان سال هستیم. به گفته وی، هواشناسی توانایی پیش‌بینی وضعیت هر فصل (سه ماه قبل‌تر) و اعلام نحوه عملکرد به کشاورزان، باغداران، زنبورداران و سایر افراد فعال در شبکه تامین مواد غذایی را دارد.

دریافت اطلاعات جو با رادیوسوند

گردآوری اطلاعات درباره وضعیت جو، تنها به تجهیزات مستقر در روی زمین ازجمله ایستگاه‌های خودکار وابسته نیست؛ بلکه هر روز همه سازمان‌های هواشناسی در دنیا، تعدادی بالن به آسمان می‌فرستند که در این بالن‌ها دستگاهی به نام رادیو سوند (Radio sonde) یا جو بالا نصب است.

احد وظیفه، مدیر پیش‌بینی سازمان هواشناسی کشور در پاسخ پرسش جام‌جم درباره نحوه کار این رادیو و طول عمر بالن مذکور می‌گوید: رادیوسوندها به زیر بالن‌های هواشناسی نصب می‌شوند و تا ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری بالا می‌روند. بعد از این ارتفاع، بالن می‌ترکد و رادیوسوند به زمین سقوط می‌کند و از بین می‌رود.

وی با تأکید بر این که رادیوها براساس دستورالعمل بین‌المللی وضعیت جو را می‌سنجند، ادامه می‌دهد: بعد از گذشت دو ساعت از پرتاب و اوج‌گیری بالن، رادیوسوند اطلاعات مربوط به اتمسفر،‌ رطوبت، فشار و سرعت باد در سطوح مختلف جو را هر دو ثانیه به تجهیزات خودکار گیرنده در سطح زمین می‌فرستد. سازمان هواشناسی هر کشور نیز باید در ساعت مشخصی (در ساعت صفر و 12 گرینویچ هر روز که به وقت محلی ما ساعت 3 و 30 دقیقه صبح و 3 و 30 دقیقه بعدازظهر است) اطلاعات دریافتی را برای سازمان جهانی هواشناسی ارسال کنند تا داده‌ها به نقشه‌های هواشناسی تبدیل شود و در اختیار کشورهای عضو قرار گیرد.

پیش‌بینی هوا با بالن و رادیوسوند

هر روز به تعداد 12 ایستگاه جَوِ بالا در کشور، 12 بالن به همراه رادیو به هوا فرستاده می‌شود. برای هر بالن و رادیوسوند هزینه‌ای بالغ بر یک تا دو میلیون تومان صرف می‌شود و دارای کد مشخص، تاریخ، ساعت و اطلاعات مکان پرتاب‌کننده است. مهندس وظیفه درباره ضرورت گردآوری همزمان اطلاعات می‌گوید: هوا یک سیال متحرک است. به خاطر داشتن تصویر یکپارچه از جو، همه دیده‌بانی‌ها باید در یک ساعت مشخص انجام شود. مدیر پایش و پیش‌بینی سازمان هواشناسی کشور در پاسخ این پرسش که با توجه به جابه‌جایی بالن‌ها توسط باد، چگونه به صحت اطلاعات اطمینان حاصل می‌کنید، می‌گوید: جابه‌جایی افقی بالن‌ها زیاد و در نهایت صد کیلومتر است. برخلاف این که تغییرات در سطح زمین زیاد است، در سطوح بالاتر همگنی هوا بیشتر می‌شود و باد از هر طرف نمی‌وزد که باعث انحراف شدید بالن شود.

چرا پیش‌بینی‌ها صددرصد محقق نمی‌شود؟

در موارد متعددی هواشناسی وضعیت جوی را مخصوصا در فصول سرد؛ بارانی یا برفی اعلام کرده، اما پیش‌بینی‌ها محقق نشده است. دلیل این موضوع را از مدیر پیش‌بینی سازمان هواشناسی جویا شده‌ایم.

وظیفه می‌گوید: جو از ساختارهای بسیار سیال و نیروهای پیچیده‌ای همچون شیر فشار یا گرادیان تشکیل شده است که در سرعت حرکت زمین و وضعیت جو تاثیر زیادی دارند. درون این ساختارهای بزرگ، ساختارهای کوچکی نیز وجود دارند که هر کدام می‌توانند باعث بروز تغییرات ناگهانی شوند. گاهی، حتی چند ساعت، زمان زیادی برای پیش‌بینی است. هرچه زمان پیش‌بینی دورتر باشد، خطا نیز متاثر از تغییرات احتمالی می‌تواند بیشتر شود. به همین دلیل ضمن پیش‌بینی، با کمک شبکه راداری و ایستگاه‌های دیده‌بانی، صحت سنجی داده‌ها را تحلیل می‌کنیم تا درصد خطا کاهش یابد.

مدیر پیش‌بینی و پایش سازمان هواشناسی کشور با بیان این که پیش‌بینی یک فرد عادی با یک فرد متخصص متفاوت است، ادامه می‌دهد: معیار مقایسه یک فرد عادی، صرفا تحقق پیش‌بینی‌ها برای آن محله خاص است. اگر مثلا بارش اتفاق بیفتد، حمل بر صحت پیش‌بینی و اگر نیفتد، حمل بر اشتباه می‌شود. این معیار درستی نمی‌تواند باشد، چراکه پیش‌بینی‌ها کلی است، نه جزء به جزء و متر به متر. مثلا برای تهران پیش‌بینی بارندگی می‌کنیم، اما در عمل در شمال شهر برف، وسط چند قطره باران و جنوب آفتابی می‌شود. همین باعث می‌شود افراد هر منطقه، نسبت به صحت پیــش‌بینی‌هـا اظهارنظر متفاوت داشته باشند.

وی تــأکـید می‌کند: ضریب اطمینــان پیش‌بینی دما به دلیل پیوستگی‌ای که دارد، حدود 80 تا 90 درصد است، اما تغییرات زیاد در بارش، باعث می‌شود نتوان آن را به صورت صددرصد پیش‌بینی کرد.

وظیفه در پاسخ این پرسش که چرا گاهی می‌بینیم، اطلاعات برخی وبگاه‌های پیش‌بینی وضع هوا از دقت پیش‌بینی هواشناسی داخل کشور دقیق‌تر است، می‌گوید: آنها اطلاعات هواشناسی را به شکل زیبا و مردم‌پسند ارائه می‌کنند، اما شکل ارائه ما به نحو مطلوب در دسترس عموم قرار نمی‌گیرد. با قاطعیت می‌گویم، این به معنای خطا نداشتن پیش‌بینی‌ آنها یا برتری صحت اطلاعات آنها نسبت به ما نیست.

وی با اشاره به حضور بخش خصوصی برای دریافت و ارائه اطلاعات هواشناسی، ادامه می‌دهد: سازمان هواشناسی درصدد است، با ایجاد تغییراتی در وبگاه و نرم افزار موبایل، اطلاعات پیش‌بینی وضع هوا را بهینه کند و در حداقل زمان ممکن در اختیار مردم قرار بدهد. در این روزهای بارانی، تعداد مراجعان ما در وبگاه به بیش از 600 هزار نفر در روز رسیده است، آن‌قدر که سرورهای ما در مواقعی دچار اشکال در خدمات‌دهی می‌شوند.

رد شایعات بی‌اساس

شاید شما هم شنیده باشید که برخی از مردم در ماه‌هایی از سال شایعاتی را نقل می‌کنند مبنی بر این که هواشناسی، اطلاعات واقعی را درباره میزان گرما یا برودت هوا اعلام نمی‌کند تا آن شهر تعطیل نشود. وظیفه در این باره با اشاره به دو مفهوم دمای هوا (Temperature) و احساس واقعی (Real Feel) می‌گوید: چنین چیزی اصلا صحت ندارد. تغییرات دمایی که مردم با گوشت و پوست خود حس می‌کنند، با واقعیت‌هایی که با جعبه‌های اسکرین ایستگاه‌های هواشناسی ثبت می‌کنند، متفاوت است.

بارور کردن ابرها، طرحی ناموفق

برخلاف تصور بسیاری از مردم، سازمان هواشناسی در مقوله باروری ابرها دخالتی ندارد و وزارت نیرو مسئول اجرای آن است. وظیفه درباره این طرح می‌گوید: نتایج بررسی‌ درباره میزان موفقیت این طرح متناقض است. این روش در دنیا جواب قابل قبولی ندارد. به‌عنوان یک کارشناس معتقدم، اجرای این طرح با توجه به وضع آلودگی هوای تهران و بالا بودن سطح غبار در آن می‌تواند در عقیم شدن بارش‌های طبیعی موثر باشد. به همین دلیل نمی‌تواند کارایی لازم را داشته باشد.

وی تأکید می‌کند: اجرای این طرح در مناطقی که بارش سالانه آن زیاد باشد، می‌تواند موثر باشد، اما در مناطق مرکزی ایران با بارش 100 تا 200 میلی‌متر در سال تاثیری ندارد. حتی اگر 10 درصد موفق باشیم، جوابگوی یکروزه تبخیر آب در منطقه هم نیست. به طور کلی اجرای این طرح امید واهی ایجاد می‌کند که بتوانیم با این روش میزان بارش را افزایش بدهیم. در حالی که تغییر الگوی کشاورزی و به تبع آن مصرف آب در مزارع به شکل بهینه مهم‌ترین کاری است که می‌توان انجام داد.

مدیر پایش و پیش‌بینی سازمان هواشناسی کشور درباره تاثیر آلودگی هوا بر بارش می‌گوید: بررسی‌ها در چین نشان می‌دهد، میان شدت آلودگی هوا، دید افقی و میزان بارندگی رابطه معناداری وجود دارد. آلودگی بیشتر به معنای مقدار بارش کمتر است.

پایش هوا فقط با 9 رادار

با وجود قدمت تقریبا 60 ساله سازمان هواشناسی کشور، وضعیت تجهیزات و دانش مورد استفاده در این صنعت همچون دیگر صنایع کشور به گفته مهندس وظیفه در سطح کشورهای در حال توسعه است.

وی با بیان این که هواشناسی یک علم میان رشته‌ای است و باید در یک فرآیند دائمی در حال رشد و توسعه باشد، می‌گوید: وضعیت هوای کشور اکنون با 9 رادار رصد می‌شود. با توجه به مساحت کشور، رادارها گاه نه‌تنها یکدیگر را نمی‌بینند، بلکه گاهی بین آنها فضای خالی ایجاد می‌شود. به همین دلیل ما آن شکل از سامانه پایش (جمع‌آوری اطلاعات) را که در دنیا وجود دارد، در کشور نداریم.

سهیلا فلاحی