يعتمد علماء الأرصاد الجوية في العصر الحديث على شبكة واسعة من التقنيات المتقدمة للتنبؤ بالطقس، لكن هذا لم يكن الحال دائمًا. قبل الأقمار الصناعية، والنمذجة الحاسوبية، وأنظمة الرادار، كان الناس يصنعون التنبؤات إلى حد كبير من خلال مراقبة المناطق المحيطة بهم.
ولا تزال التقنيات والأدوات التي استخدموها فعالة ويمكن الوصول إليها حتى اليوم. في الواقع، إنها مثالية لأي شخص مهتم بأن يصبح خبيرًا في الأرصاد الجوية في الفناء الخلفي. باستخدام عدد قليل من الأدوات المفيدة والفهم القوي لبعض مفاهيم الطقس الأساسية، ستتمكن من إنشاء تنبؤاتك الخاصة في وقت قصير.
لجأ موقع Gizmodo إلى اثنين من خبراء الأرصاد الجوية والتنبؤ بالهواة للحصول على المشورة بشأن كيفية البدء. جون هوث، أستاذ دونر للعلوم في قسم الفيزياء بجامعة هارفارد، يقوم بتدريس فصل دراسي عن الأرصاد الجوية في الفناء الخلفي وعلم الطقس. كما يقوم ستيف سيمان، أستاذ التدريس المساعد في كلية علوم الأرض والمعادن في ولاية بنسلفانيا، بإرشاد الطلاب في مجال الأرصاد الجوية.
لقد قاموا بتحليل الأساسيات، وسلطوا الضوء على الأدوات المفيدة، وقدموا كلمات حكيمة لأي شخص يتطلع إلى معرفة المزيد عن الطقس في منطقتهم.
الخطوة 1: تعلم العلوم الأساسية
يتأثر الطقس بستة متغيرات رئيسية: درجة الحرارة، والضغط الجوي، وتكوين السحب، والرياح، والرطوبة، وهطول الأمطار. تؤدي التغييرات في هذه المتغيرات – والتفاعلات بينها – إلى إنشاء سيناريوهات وأنماط مختلفة. بمجرد أن تفهم ذلك، يمكنك البدء في التفكير في كيفية تحرك الهواء في الغلاف الجوي.
وقال سيمان: “عادة ما نبدأ بالتفكير أفقياً، على سطح الأرض، ثم ننتقل إلى (الحركة) العمودية”. تحرك حركة الهواء الأفقية – أو الرياح – حركة الهواء العمودية من خلال التقارب والتباعد. التقارب هو تدفق الهواء إلى منطقة معينة، مما يؤدي إلى تراكمها وارتفاعها. التباعد هو تدفق الهواء من منطقة معينة، مما يؤدي إلى انتشاره وهبوطه.
وأوضح سيمان أن “حركات الهواء الأفقية هذه مرتبطة أيضًا بحركات الهواء العمودية”. أول شيء يجب أن نفهمه هو أن درجة الحرارة والضغط الجوي يتناقصان مع الارتفاع. وقال هوث: “هذان (التدرجان) مرتبطان بالطريقة التي يعمل بها الغلاف الجوي للأرض”.
عندما يرتفع الهواء الدافئ، فإنه يواجه ضغطًا أقل ويتوسع، ثم يبرد في عملية تسمى التبريد الأدياباتي. إذا برد الجو بعد نقطة الندى، تتكثف الرطوبة حول جزيئات صغيرة محمولة بالهواء، وتشكل السحب وأحيانًا العواصف. عندما يهبط الهواء، السماء صافية.
هذه بعض المفاهيم الأساسية في علوم الغلاف الجوي. في حين أن هناك الكثير لنتعلمه، فإن إتقان الأساسيات يوفر أساسًا متينًا لفهم نظام الطقس المعقد للأرض.
الخطوة 2: قم ببناء مجموعة الأدوات الخاصة بك
من أول الأشياء التي يعلمها سيمان وهوث لطلابهما كيفية مراقبة وقياس الظروف الجوية. عند البدء، قد يكون الأمر بسيطًا مثل الخروج وطرح الأسئلة: “هل تشعر بالرطوبة؟ ما نوع السحب التي تراها في السماء؟” اقترح هوث.
تعمل الحواس كأول مجموعة أدوات لأخصائي الأرصاد الجوية في الفناء الخلفي. في بداية دورة هوث، يطلب من الطلاب قضاء عدة أيام في مراقبة استجاباتهم الفسيولوجية للظروف المختلفة. وهذا ينشئ خط أساس داخلي يساعد في توجيه تنبؤاتهم.
بمجرد الانتهاء من بناء هذا الأساس، لن يكون هناك نقص في الأدوات التي يمكنها مساعدتك في قياس الظواهر الجوية التي تراها وتشعر بها. لكن يؤكد كل من هوث وسيمان أنك لست بحاجة إلى الخروج وشراء مجموعة من المعدات الفاخرة. في الواقع، يمكنك حتى صنع بعض هذه الأدوات بنفسك.
فيما يلي قائمة بالأساسيات لمجموعة أدوات الأرصاد الجوية في الفناء الخلفي الخاص بك:
- ميزان الحرارة الجاف: لقياس درجة حرارة الهواء
- ميزان الحرارة الرطب: لقياس الرطوبة
- البارومتر: لقياس ضغط الهواء
- ريشة الطقس: لقياس اتجاه الرياح
- مقياس شدة الريح: لقياس سرعة الرياح
- مقياس المطر: لقياس هطول الأمطار
إذا كنت على استعداد لإنفاق المزيد من المال لإعدادات ذات تقنية عالية، يمكنك شراء محطة طقس منزلية بدلاً من ذلك. تجمع هذه الأجهزة المدمجة جميع القياسات المذكورة أعلاه وتتراوح عادةً من 100 دولار إلى أكثر من 1000 دولار. في حين أن النماذج الأكثر تكلفة قد تأتي مع ميزات أكثر تقدمًا ودقة متزايدة، إلا أنك لست مضطرًا بأي حال من الأحوال إلى إنفاق هذا المبلغ الكبير.
وقال سيمان: “بالنسبة لمعظم الناس، فإن الأمر لا يستحق ذلك لأن تحديد موقع الأداة مهم للغاية من حيث جودة القياسات”. وأوضح أن معظمهم لا يعيشون في أماكن مثالية لجمع بيانات الطقس باستخدام محطة منزلية.
الخطوة 3: الممارسة، الممارسة، الممارسة
الشفافية الكاملة – الأرصاد الجوية في الفناء الخلفي ليست هواية سهلة الاستخدام. حتى بالنسبة لأولئك الذين لديهم خلفية علمية، فإن تعلم كيفية جمع وتفسير هذا النوع من البيانات يمكن أن يكون أمرًا صعبًا وحتى محبطًا في بعض الأحيان.
يمكن لهوث وسيمان أن يشهدا على ذلك، حيث تعاملا مع الكثير من الطلاب المحبطين في فصولهم الدراسية. النصيحة الرئيسية التي يقدمونها هي الثقة في عملية التعلم وعدم الاستسلام.
قال سمعان: “لا يوجد خبير أرصاد جوية واحد في العالم يعرف جميع الإجابات في كل مرة”. “لذا، ضع توقعات واقعية لنفسك وحاول البناء خطوة بخطوة.”
سوف يوافق هوث. وقال: “لا تخافوا من ارتكاب الأخطاء”. “لا تلوم نفسك إذا لم تكن دقيقًا، لأن الطقس معروف بأنه متقلب.”
يمكن أن يكون التواصل مع خبراء الأرصاد الجوية الآخرين أو الخبراء في هذا المجال مفيدًا جدًا أيضًا. قال سيمان: “أشجع الطلاب على طرح الكثير من الأسئلة عندما يواجهون أشياء غير منطقية”. تعد المشاركة في المنتديات عبر الإنترنت – مثل تلك المستضافة على موقع American Weather الإلكتروني – أو النوادي المحلية طرقًا رائعة للقاء عشاق الطقس الآخرين.
قد يتطلب تعلم التنبؤ استثمارًا أكبر للوقت والطاقة مقارنة بالهوايات الأخرى، ولكنه يوفر أيضًا مكافأة أعلى. إن كونك خبيرًا في الطقس – مراقبة السماء، وإجراء التقييمات الخاصة بك، وامتلاك فهم أوضح للتنبؤات الرسمية الصادرة عن وكالات مثل خدمة الأرصاد الجوية الوطنية – يمكن أن يساعد أي شخص على اتخاذ قرارات أكثر استنارة.
وقال سيمان: “إن الطقس ينطبق على الحياة اليومية لكل شخص تقريبًا بطريقة ما، بدءًا من ما تختار ارتدائه وحتى فاتورة التدفئة”.