Η Τεχνη και η Επιστημη της Προγνωσης του Καιρου

ΣΤΙΣ 15 ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ 1987 ΜΙΑ ΓΥΝΑΙΚΑ ΤΗΛΕΦΩΝΗΣΕ ΣΕ ΚΑΠΟΙΟΝ ΤΗΛΕΟΠΤΙΚΟ

ΣΤΑΘΜΟ ΣΤΗ ΒΡΕΤΑΝΙΑ ΚΑΙ ΑΝΕΦΕΡΕ ΟΤΙ ΑΚΟΥΣΕ ΠΩΣ ΠΛΗΣΙΑΖΕ ΘΥΕΛΛΑ. Ο ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΠΕ ΚΑΘΗΣΥΧΑΣΤΙΚΑ ΣΤΟΥΣ ΤΗΛΕΘΕΑΤΕΣ: «ΜΗΝ ΑΝΗΣΥΧΕΙΤΕ. ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΑΛΗΘΕΙΑ». ΩΣΤΟΣΟ, ΕΚΕΙΝΗ ΤΗ ΝΥΧΤΑ Η ΝΟΤΙΑ ΑΓΓΛΙΑ ΠΛΗΓΗΚΕ ΑΠΟ ΜΙΑ ΘΥΕΛΛΑ ΠΟΥ ΚΑΤΕΣΤΡΕΨΕ 15 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΔΕΝΤΡΑ, ΠΡΟΚΑΛΕΣΕ 19 ΘΑΝΑΤΟΥΣ ΚΑΙ ΑΦΗΣΕ ΠΙΣΩ ΤΗΣ ΖΗΜΙΕΣ ΥΨΟΥΣ 1,4 ΔΙΣΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΩΝ ΔΟΛΑΡΙΩΝ

ΚΑΘΕ πρωι, εκατομμυρια ανθρωποι ανοιγουμε τα ραδιοφωνα και τις τηλεορασεις μας για να ακουσουμε την προγνωση του καιρου. Θα φερει βροχη η συννεφια; Θα παραμεινει η πρωινη ηλιοφανεια; Θα λιωσουν τα χιονια και ο παγος απο την ανοδο της θερμοκρασιας; Αφου ακουσουμε την προγνωση, αποφασιζουμε τι ρουχα θα φορεσουμε και αν θα παρουμε ομπρελα η οχι.

Εντουτοις, μερικες φορες ειναι φανερο οτι οι προγνωσεις του καιρου αστοχουν. Ναι, αν και η ακριβεια των προγνωσεων εχει βελτιωθει σημαντικα τα τελευταια χρονια, η προβλεψη του καιρου ειναι ενας συναρπαστικος συνδυασμος τεχνης και επιστημης, καθε αλλο παρα αλανθαστος. Τι περιλαμβανεται στην προβλεψη του καιρου, και ποσο αξιοπιστες ειναι οι προγνωσεις; Για να παρουμε τις απαντησεις, ας ασχοληθουμε πρωτα με το πως εξελιχθηκε η προγνωση του καιρου.

 

* LATEST POST

Η Τεχνη και η Επιστημη της Προγνωσης του Καιρου

admin — 15/09/2021 comments off   

imagesΣΤΙΣ 15 ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ 1987 ΜΙΑ ΓΥΝΑΙΚΑ ΤΗΛΕΦΩΝΗΣΕ ΣΕ ΚΑΠΟΙΟΝ ΤΗΛΕΟΠΤΙΚΟ ΣΤΑΘΜΟ ΣΤΗ ΒΡΕΤΑΝΙΑ ΚΑΙ ΑΝΕΦΕΡΕ ΟΤΙ ΑΚΟΥΣΕ ΠΩΣ ΠΛΗΣΙΑΖΕ ΘΥΕΛΛΑ. Ο ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΠΕ ΚΑΘΗΣΥΧΑΣΤΙΚΑ ΣΤΟΥΣ ΤΗΛΕΘΕΑΤΕΣ: «ΜΗΝ ΑΝΗΣΥΧΕΙΤΕ. ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΑΛΗΘΕΙΑ». ΩΣΤΟΣΟ, ΕΚΕΙΝΗ ΤΗ ΝΥΧΤΑ Η ΝΟΤΙΑ ΑΓΓΛΙΑ ΠΛΗΓΗΚΕ ΑΠΟ ΜΙΑ ΘΥΕΛΛΑ ΠΟΥ ΚΑΤΕΣΤΡΕΨΕ 15 ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΔΕΝΤΡΑ, ΠΡΟΚΑΛΕΣΕ 19 ΘΑΝΑΤΟΥΣ ΚΑΙ ΑΦΗΣΕ ΠΙΣΩ ΤΗΣ ΖΗΜΙΕΣ ΥΨΟΥΣ 1,4 ΔΙΣΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΩΝ ΔΟΛΑΡΙΩΝ

ΚΑΘΕ πρωι, εκατομμυρια ανθρωποι ανοιγουμε τα ραδιοφωνα και τις τηλεορασεις μας για να ακουσουμε την προγνωση του καιρου. Θα φερει βροχη η συννεφια; Θα παραμεινει η πρωινη ηλιοφανεια; Θα λιωσουν τα χιονια και ο παγος απο την ανοδο της θερμοκρασιας; Αφου ακουσουμε την προγνωση, αποφασιζουμε τι ρουχα θα φορεσουμε και αν θα παρουμε ομπρελα η οχι.

Εντουτοις, μερικες φορες ειναι φανερο οτι οι προγνωσεις του καιρου αστοχουν. Ναι, αν και η ακριβεια των προγνωσεων εχει βελτιωθει σημαντικα τα τελευταια χρονια, η προβλεψη του καιρου ειναι ενας συναρπαστικος συνδυασμος τεχνης και επιστημης, καθε αλλο παρα αλανθαστος. Τι περιλαμβανεται στην προβλεψη του καιρου, και ποσο αξιοπιστες ειναι οι προγνωσεις; Για να παρουμε τις απαντησεις, ας ασχοληθουμε πρωτα με το πως εξελιχθηκε η προγνωση του καιρου.

Μετεωρολογικες Μετρησεις

 Στους Βιβλικους χρονους η προγνωση του καιρου βασιζοταν κυριως σε παρατηρησεις που γινονταν με γυμνο ματι. (Ματθαιος 16:2, 3) Σημερα οι μετεωρολογοι εχουν αρκετα περιπλοκα οργανα στη διαθεση τους, απο τα οποια τα πιο βασικα μετρουν την ατμοσφαιρικη πιεση, τη θερμοκρασια, την υγρασια και τον ανεμο.

Το 1643 ο Ιταλος φυσικος Εβαντζελιστα Τοριτσελι εφευρε το βαρομετρο—μια απλη συσκευη που μετραει την ατμοσφαιρικη πιεση. Συντομα διαπιστωθηκε οτι η ατμοσφαιρικη πιεση αυξομειωνεται οταν αλλαζει ο καιρος—η πτωση της πιεσης συχνα σημαινει οτι ερχεται καταιγιδα. Το υγρομετρο, που μετραει την υγρασια της ατμοσφαιρας, κατασκευαστηκε το 1664. Το 1714 ο Γερμανος φυσικος Ντανιελ Φαρεναϊτ κατασκευασε το υδραργυρικο θερμομετρο. Τωρα η θερμοκρασια μπορουσε να μετρηθει με ακριβεια.

Περιπου το 1765, ο Γαλλος επιστημονας Αντουαν-Λοραν Λαβουαζιε προτεινε να γινονται καθημερινες μετρησεις της ατμοσφαιρικης πιεσης, της υγρασιας καθως και της ταχυτητας και της διευθυνσης των ανεμων. «Με ολες αυτες τις πληροφοριες», δηλωσε, «θα ειναι σχεδον παντα δυνατον να προβλεπουμε τον αυριανο η και το μεθαυριανο καιρο με λογικη ακριβεια». Δυστυχως, η υλοποιηση αυτης της σκεψης αποδειχτηκε καθε αλλο παρα απλη υποθεση.

Παρακολουθωντας τον Καιρο

Το 1854 ενα γαλλικο πολεμικο πλοιο και 38 εμπορικα σκαφη βυθιστηκαν μεσα σε μια μανιασμενη θυελλα εξω απο το κριμαϊκο λιμανι της Μπαλακλαβα. Οι γαλλικες αρχες ζητησαν απο τον Ιρμπεν-Ζαν-Ζοζεφ Λε Βεριε, διευθυντη του Αστεροσκοπειου του Παρισιου, να κανει ερευνες. Ελεγχοντας μετεωρολογικες παρατηρησεις, εκεινος ανακαλυψε οτι η θυελλα ειχε αναπτυχθει δυο ημερες πριν απο την καταστροφη και ειχε σαρωσει την Ευρωπη απο τα βορειοδυτικα προς τα νοτιοανατολικα. Αν λειτουργουσε ενα συστημα παρακολουθησης των κινησεων των καταιγιδων, θα μπορουσε να ειχε δοθει εγκαιρη προειδοποιηση στα σκαφη. Υστερα απο αυτο, ιδρυθηκε στη Γαλλια μια εθνικη υπηρεσια που προειδοποιουσε για τις θυελλες. Η συγχρονη μετεωρολογια ειχε γεννηθει.

Ωστοσο, οι επιστημονες χρειαζονταν εναν γρηγορο τροπο ληψης πληροφοριων για τον καιρο απο αλλες τοποθεσιες. Ο ηλεκτρικος τηλεγραφος, τον οποιο ειχε εφευρει εκεινη την εποχη ο Σαμιουελ Μορς, ηταν το καταλληλο μεσο για να γινει αυτο. Ετσι λοιπον, το Αστεροσκοπειο του Παρισιου αρχισε να εκδιδει τους πρωτους χαρτες καιρου σε συγχρονη μορφη το 1863. Το 1872 η Βρετανικη Μετεωρολογικη Υπηρεσια εκανε το ιδιο.

Οσο περισσοτερες πληροφοριες συνελεγαν οι μετεωρολογοι, τοσο περισσοτερο καταλαβαιναν την τεραστια πολυπλοκοτητα του καιρου. Επινοηθηκαν νεα συμβολα ετσι ωστε οι χαρτες καιρου να μπορουν να μεταδιδουν επιπροσθετες πληροφοριες. Για παραδειγμα, οι ισοβαρεις ειναι γραμμες που σχεδιαζονται για να ενωσουν σημεια τα οποια εχουν την ιδια βαρομετρικη πιεση. Οι ισοθερμες καμπυλες συνδεουν τις τοποθεσιες που εχουν την ιδια θερμοκρασια. Οι χαρτες καιρου χρησιμοποιουν επισης συμβολα τα οποια δειχνουν τη διευθυνση και την ενταση των ανεμων, καθως και γραμμες που απεικονιζουν τα σημεια οπου ερχονται σε επαφη οι θερμες και οι ψυχρες αεριες μαζες.

Επισης εχουν κατασκευαστει περιπλοκες συσκευες. Σημερα εκατονταδες μετεωρολογικοι σταθμοι σε ολο τον κοσμο στελνουν αεροστατα στα οποια εχουν τοποθετηθει ραδιοβολιδες—οργανα που μετρουν τις ατμοσφαιρικες συνθηκες και αναμεταδιδουν τις πληροφοριες. Επισης χρησιμοποιουνται ρανταρ. Με την ανακλαση των ραδιοκυματων πανω στις σταγονες της βροχης και στους παγοκρυσταλλους των συννεφων, οι μετεωρολογοι μπορουν να παρακολουθουν τις κινησεις των καταιγιδων.

Ενα αλμα οσον αφορα την ακριβη παρατηρηση του καιρου εγινε το 1960 οταν εκτοξευτηκε ο πρωτος μετεωρολογικος δορυφορος στον κοσμο, ο ΤΙΡΟΣ 1, ο οποιος ηταν εξοπλισμενος με τηλεοπτικη καμερα. Σημερα οι μετεωρολογικοι δορυφοροι διαγραφουν πολικη τροχια γυρω απο τη γη, ενω οι γεωστασιμοι δορυφοροι βρισκονται σε καθορισμενη θεση πανω απο την επιφανεια της γης και παρακολουθουν συνεχως το μερος της υδρογειου που βρισκεται στο δικο τους πεδιο παρατηρησης. Και οι δυο τυποι δορυφορων μεταδιδουν εικονες που δειχνουν την κατασταση του καιρου, οπως φαινεται απο ψηλα.

Προγνωση του Καιρου

Αν και ειναι σχετικα ευκολο να ξερει καποιος ακριβως τι καιρο κανει τωρα, ειναι εντελως διαφορετικο να προβλεψει τι καιρο θα κανει σε μια ωρα, μια ημερα η μια εβδομαδα. Λιγο μετα τον Α΄ Παγκοσμιο Πολεμο, ο Βρετανος μετεωρολογος Λιουις Ριτσαρντσον εκτιμησε οτι, εφοσον η ατμοσφαιρα υποκειται στους νομους της φυσικης, θα μπορουσε να χρησιμοποιησει μαθηματικα για την προβλεψη του καιρου. Αλλα οι τυποι ηταν τοσο περιπλοκοι και η διαδικασια των υπολογισμων τοσο χρονοβορα ωστε τα μετωπα του καιρου περνουσαν πριν μπορεσουν οι μετεωρολογοι να ολοκληρωσουν τους υπολογισμους τους. Επισης, ο Ριτσαρντσον χρησιμοποιουσε μετεωρολογικες ενδειξεις που λαβαινονταν ανα εξαωρο. «Μια κατα προσεγγιση μονο επιτυχημενη προγνωση απαιτει να γινονται μετρησεις το αργοτερο ανα τριαντα λεπτα», παρατηρει ο Γαλλος μετεωρολογος Ρενε Σαμπου.

Με την ελευση των κομπιουτερ, ωστοσο, οι χρονοβοροι υπολογισμοι ηταν δυνατον να γινονται γρηγορα. Οι μετεωρολογοι χρησιμοποιησαν τους υπολογισμους του Ριτσαρντσον για να τελειοποιησουν ενα περιπλοκο αριθμητικο μοντελο—μια σειρα απο μαθηματικες εξισωσεις που συμπεριλαμβανουν ολους τους γνωστους φυσικους νομους οι οποιοι διεπουν τον καιρο.

Για να θεσουν σε εφαρμογη αυτες τις εξισωσεις, οι μετεωρολογοι διαιρουν την επιφανεια της γης με βαση ενα «πλεγμα». Σημερα, στο παγκοσμιο μοντελο που χρησιμοποιει η Βρετανικη Μετεωρολογικη Υπηρεσια τα σημεια του «πλεγματος» απεχουν περιπου 80 χιλιομετρα μεταξυ τους. Η ατμοσφαιρα πανω απο καθε τετραγωνο ονομαζεται «κυτταρο», και οι παρατηρησεις που αφορουν τον ατμοσφαιρικο ανεμο, την ατμοσφαιρικη πιεση, τη θερμοκρασια και την υγρασια καταγραφονται σε 20 διαφορετικα υψομετρικα επιπεδα. Το κομπιουτερ αναλυει τις πληροφοριες που λαβαινονται απο τους σταθμους παρατηρησης σε ολο τον κοσμο—υπαρχουν περισσοτεροι απο 3.500—και στη συνεχεια ετοιμαζει μια προγνωση του καιρου ολης της γης για τα επομενα 15 λεπτα. Οταν γινει αυτο, ετοιμαζεται αμεσως η προγνωση για τα επομενα 15 λεπτα. Επαναλαμβανοντας αυτη τη διαδικασια πολλες φορες, το κομπιουτερ μπορει να ετοιμασει μια εξαημερη παγκοσμια προγνωση μεσα σε 15 μολις λεπτα.

Για περισσοτερες λεπτομερειες και μεγαλυτερη ακριβεια στις τοπικες προβλεψεις, η Βρετανικη Μετεωρολογικη Υπηρεσια χρησιμοποιει το Μοντελο Περιορισμενης Περιοχης, που καλυπτει τις περιοχες του Βορειου Ατλαντικου και της Ευρωπης. Χρησιμοποιει σημεια του «πλεγματος» που απεχουν 50 χιλιομετρα μεταξυ τους. Υπαρχει επισης ενα μοντελο που καλυπτει μονο τα Βρετανικα Νησια και τις γυρω θαλασσες. Εχει 262.384 σημεια του «πλεγματος» που βρισκονται 15 χιλιομετρα μακρια το ενα απο το αλλο και 31 καθετα επιπεδα!

Ο Ρολος του Μετεωρολογου

Η προγνωση του καιρου, ωστοσο, δεν βασιζεται μονο στην επιστημη. Οπως αναφερει η Παγκοσμια Εγκυκλοπαιδεια του Βιβλιου (The World Book Encyclopedia): «Τα κομπιουτερ χρησιμοποιουν τυπους που ειναι απλως κατα προσεγγιση περιγραφες της συμπεριφορας της ατμοσφαιρας». Επιπροσθετα, ακομη και μια ακριβης προγνωση σχετικα με μια μεγαλη περιοχη ισως να μη λαβει υποψη την επιδραση του τοπικου περιβαλλοντος στον καιρο. Ετσι λοιπον, σε καποιον βαθμο χρειαζεται και η τεχνη. Εδω υπεισερχεται ο ρολος του μετεωρολογου. Αυτος χρησιμοποιει την πειρα και την κριση του για να αποφασισει πως θα αξιολογησει τις πληροφοριες που λαβαινει. Αυτο του δινει τη δυνατοτητα να κανει μια πιο ακριβη προγνωση.

Λογου χαρη, οταν ο ψυχρος αερας απο τη Βορεια Θαλασσα κινειται πανω απο την ευρωπαϊκη ηπειρο, συνηθως σχηματιζεται ενα λεπτο στρωμα συννεφων. Το αν αυτο το στρωμα συννεφων θα προκαλεσει βροχες στην ηπειρωτικη Ευρωπη την επομενη ημερα η αν απλως εξατμιστει με τη θερμοτητα του ηλιου εξαρταται απο μια διαφορα θερμοκρασιας λιγων μονο δεκατων ενος βαθμου. Οι πληροφοριες του μετεωρολογου, μαζι με τη γνωση του απο προηγουμενες παρομοιες καταστασεις, του δινουν τη δυνατοτητα να προσφερει αξιοπιστη ενημερωση. Αυτος ο συνδυασμος τεχνης και επιστημης ειναι καθοριστικος για την επιτευξη μιας ακριβους προγνωσης.

Ποσο Αξιοπιστη Ειναι

Η Βρετανικη Μετεωρολογικη Υπηρεσια ισχυριζεται τωρα οτι οι 24ωρες προγνωσεις της εχουν 86 τοις εκατο επιτυχια. Οι πενθημεροι υπολογισμοι που κανει το Ευρωπαϊκο Κεντρο για Μετεωρολογικες Προβλεψεις Μεσης Κλιμακας εχουν επιτυχια 80 τοις εκατο—αξιοπιστια μεγαλυτερη απο τις διημερες προβλεψεις που γινονταν στις αρχες της δεκαετιας του 1970. Αν και η προοδος ειναι εντυπωσιακη, απεχει πολυ απο το ιδεωδες. Γιατι δεν ειναι πιο αξιοπιστες οι προγνωσεις του καιρου;

Για τον απλο λογο οτι τα καιρικα συστηματα ειναι εξαιρετικα περιπλοκα. Ειναι δε αδυνατον να γινουν ολες οι απαραιτητες μετρησεις που θα οδηγησουν σε αλανθαστες προβλεψεις. Μεγαλες περιοχες στους ωκεανους δεν εχουν πλωτους μετεωρολογικους σταθμους για να μεταδωσουν πληροφοριες μεσω δορυφορου σε σταθμους στην ξηρα. Τα σημεια του «πλεγματος» του καιρικου μοντελου σπανια συμπιπτουν με την τοποθεσια των μετεωρολογικων σταθμων. Εκτος αυτου, οι επιστημονες δεν καταλαβαινουν ακομη ολες τις δυναμεις της φυσης που επηρεαζουν τον καιρο μας.

Ωστοσο, συνεχως γινονται βελτιωσεις στον τομεα της προγνωσης του καιρου. Για παραδειγμα, μεχρι προσφατα, η προγνωση του καιρου βασιζοταν κυριως στην παρατηρηση της ατμοσφαιρας. Αλλα εφοσον το 71 τοις εκατο της επιφανειας της υδρογειου καλυπτεται απο ωκεανους, οι ερευνητες στρεφουν τωρα την προσοχη στον τροπο με τον οποιο αποθηκευεται και μεταβιβαζεται η ενεργεια απο τον ωκεανο στον αερα. Μεσω ενος συστηματος με σημαδουρες, το Παγκοσμιο Συστημα για την Παρατηρηση των Ωκεανων παρεχει πληροφοριες για μικρες ανοδους της θερμοκρασιας του νερου σε μια περιοχη οι οποιες μπορουν να επηρεασουν σημαντικα τον καιρο σε καποιο μακρινο μερος της γης.

Ο πατριαρχης Ιωβ ρωτηθηκε: «Ποιος μπορει να κατανοησει τα στρωματα των συννεφων, τους κροτους που ερχονται απο τη σκηνη του [Θεου];» (Ιωβ 36:29) Σημερα ο ανθρωπος εξακολουθει να γνωριζει σχετικα λιγα πραγματα για τη διαμορφωση του καιρου μας. Ωστοσο, η συγχρονη προγνωση του καιρου ειναι αρκετα ακριβης ωστε να τη λαβαινουμε σοβαρα υποψη. Με αλλα λογια, την επομενη φορα που θα σας πει ο μετεωρολογος οτι πιθανον να βρεξει, μαλλον πρεπει να παρετε μαζι σας ομπρελα!

Ελ Νινιο και Λα Νινια ειναι οι ονομασιες που εχουν δοθει σε κλιματικα φαινομενα τα οποια προκαλουνται απο αλλαγες στη θερμοκρασια του Ειρηνικου Ωκεανου. Παρακαλουμε δειτε το αρθρο «Τι Ειναι το Ελ Νινιο;» στο Ξυπνα! 22 Μαρτιου 2000