أتذكر عندما كنت في الكلية في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين تعلمت كيفية التنبؤ بالطقس. كنت أنا وزملائي نرسم خرائط لأنظمة الطقس الحالية ثم ننظر إلى بيانات الأقمار الصناعية للمساعدة في رسم صورة لما سيحدث في الساعات والأيام القادمة.
كانت أقمار الطقس التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) جيدة في ذلك الوقت، ولكن بالمقارنة بما لدينا في المدار الآن، فإن الفرق هو الليل والنهار. وباعتباري خبيرًا في الأرصاد الجوية، فقد استخدمت البيانات التي يقدمونها لتوصيل المعلومات المنقذة للحياة والإنذارات المتقدمة لمليارات الأشخاص في جميع أنحاء الولايات المتحدة وحتى منطقة البحر الكاريبي عندما تتطور الأحوال الجوية الخطرة.
وعندما يتم إطلاق GOES-U في 25 يونيو على متن صاروخ SpaceX Falcon Heavy، فإنه سيكمل كوكبة الأقمار الصناعية للطقس GOES-R التابعة لـ NOAA، مما يضيف إلى قدرات أشقائه ويجلب تركيزًا أكبر على الطقس الفضائي.
إن الأقمار الصناعية البيئية التشغيلية الثابتة بالنسبة للأرض (GOES) التابعة لـ NOAA ليست جديدة؛ لقد كانوا يزودون العلماء بتدفق مستمر من البيانات والصور من الفضاء منذ عام 1975. ولكن على مر العقود، ساهم التقدم التكنولوجي والدروس المستفادة من كل قمر صناعي تم إطلاقه حتى هذه اللحظة في تحسين كبير في الأدوات والمنتجات المتاحة مع القمر الصناعي. أحدث الموديلات.
بدأت أحدث كوكبة من عائلة GOES في نوفمبر 2016 عندما تم إطلاق أول قمر صناعي مكون من أربعة أقمار صناعية، GOES-R، إلى الفضاء. في ذلك الوقت، كنت أعمل في KEYT-TV في سانتا باربرا، كاليفورنيا، وأتيحت لي فرصة العمل معًا ميزة حصرية حيث أصبحت البيانات الأولية متاحة للعلماء في جميع أنحاء الولايات المتحدة.
لقد أجريت مقابلات مع فريق المتنبئين في مكتب لوس أنجلوس التابع لهيئة الأرصاد الجوية الوطنية (NWS) لمعرفة مدى فائدة تنوع الصور والملاحظات في كل من أدوارهم المختلفة. شارك خبراء الأرصاد الجوية كيف تم دمجها في توقعاتهم واستخدامها لإصدار تنبيهات لتحذير الجمهور من الطقس العاصف، وأيضًا مدى روعة مقارنتها بأي شيء استخدموه من قبل.
وبعد مرور أكثر من سبع سنوات، ومع وجود ثلاثة من الأقمار الصناعية الأربعة في السلسلة تدور حول الأرض، يقول العلماء والباحثون إنهم سعداء بالنتائج وكيف غيرت التكنولوجيا المتقدمة قواعد اللعبة.
“أعتقد أنها قد ارتقت بالفعل إلى مستوى الضجيج في مجال التنبؤ بالعواصف الرعدية. يمكن لعلماء الأرصاد الجوية رؤية تطور الحمل الحراري في الوقت الفعلي تقريبًا، وهذا يمنحهم رؤية معززة حول تطور العواصف وشدتها، مما يؤدي إلى تحذيرات أفضل،” جون سينتينيو، الباحث من جامعة كاليفورنيا. أخبر المختبر الوطني للعواصف الشديدة التابع لـ NOAA (NSSL) موقع Space.com في رسالة بالبريد الإلكتروني.
“لا توفر سلسلة GOES-R عمليات رصد في حالة عدم وجود تغطية رادارية فحسب، بل إنها توفر في كثير من الأحيان إشارة قوية قبل الرادار، كما هو الحال عندما تشتد قوة العاصفة أو تضعف. أنا متأكد من أنه كان هناك العديد من التحسينات الأخرى في التوقعات والتوقعات. وقال سينتينيو: “لقد قمنا بمراقبة البيئة على مدى العقد الماضي، ولكن هذا هو المكان الذي رأيت فيه التحسن بشكل واضح”.
بالإضافة إلى المساعدة في التنبؤ بالعواصف الرعدية الشديدة، قام كل قمر صناعي بجمع صور وبيانات عن أحداث الأمطار الغزيرة التي يمكن أن تؤدي إلى فيضانات، واكتشف السحب المنخفضة والضباب أثناء تشكلها، وأدخل تحسينات كبيرة على التنبؤات والخدمات المستخدمة خلال موسم الأعاصير.
“يزود نظام GOES المتنبئين بالأعاصير لدينا ببيانات أسرع وأكثر دقة وتفصيلاً والتي تعد ضرورية لتقدير شدة العاصفة، بما في ذلك تبريد قمة السحب، والهياكل الحملية، والميزات المحددة لعين الإعصار، وسرعات الرياح على المستوى العلوي، ونشاط البرق،” كين قال جراهام، مدير خدمة الأرصاد الجوية الوطنية (NWS) التابعة لـ NOAA لموقع Space.com في رسالة بالبريد الإلكتروني.
أدوات مثل المصور الأساسي المتقدم (ABI) يحتوي على قنوات طيفية أكثر بثلاثة أضعاف، وأربعة أضعاف جودة الصورة، وخمسة أضعاف سرعة التصوير مثل أقمار GOES السابقة. ال مخطط البرق الثابت بالنسبة للأرض (GLM) هو الأول من نوعه في المدار ضمن سلسلة GOES-R والذي يسمح للعلماء بمشاهدة البرق على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع والضربات التي تتلامس مع الأرض ومن السحابة إلى السحابة.
وقال سينتينيو: “توفر سلسلة الأقمار الصناعية GOES-U وGOES-R للعلماء والمتنبئين مراقبة الطقس في نصف الكرة الغربي بأكمله، على نطاقات مكانية وزمانية غير مسبوقة”. “تساعد البيانات الواردة من هذه الأقمار الصناعية الباحثين على تطوير أدوات وأساليب جديدة لمعالجة مشاكل مثل التنبؤ بالبرق، وتحديد رذاذ البحر (رذاذ البحر يشكل خطورة على البحارة)، والتحذيرات من الطقس القاسي، والتقدير الدقيق لحركة السحب. وتساعد R أيضًا على تحسين التنبؤات من نماذج الطقس العددية العالمية والإقليمية، من خلال تحسين استيعاب البيانات.
على الرغم من تشابهه مع أشقائه، إلا أن GOES-U سيكون فريدًا لأنه يتميز بتحسينات على أدواته جاءت مما تعلمه العلماء من الثلاثة الموجودين حاليًا في المدار.
ولكن ما يميز GOES-U عن الآخرين هو وجود مستشعر جديد على متنه، وهو Compact Coronagraph (CCOR)، الذي سيراقب الطقس خارج الغلاف الجوي للأرض، ويراقب ما يحدث من أحداث الطقس الفضائي والتي يمكن أن تؤثر على كوكبنا. .
“سيكون هذا أول جهاز كوروناغراف تشغيلي في الوقت الفعلي تقريبًا يمكننا الوصول إليه. وهذه قفزة هائلة بالنسبة لنا لأنه حتى الآن، كنا نعتمد دائمًا على أداة كوروناغراف البحثية على مركبة فضائية تم إطلاقها منذ وقت طويل، “قال روب ستينبرج، عالم الفضاء في مركز التنبؤ بالطقس الفضائي (SWPC) التابع لـ NOAA، لموقع Space.com عبر الهاتف.
“لذا فإن هذا أمر مثير لأنني لن أضطر إلى الانتظار الآن حتى يتم تنزيل البيانات، لأنه في بعض الأحيان تتأخر صور الإكليل الحالية. وفي بعض الأحيان ننتظر ما يصل إلى أربع أو ثماني ساعات، وكل ساعة لها أهمية عندما تكون التعامل مع الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CMEs) التي تأتي أحيانًا إلى الأرض وتعطينا عواصف مغنطيسية أرضية كبيرة كما حدث في الشهر الماضي.”
قصص ذات الصلة:
– كيفية مشاهدة إطلاق صاروخ SpaceX's Falcon Heavy للقمر الصناعي GOES-U التابع لـ NOAA في 25 يونيو
– إطلاق القمر الصناعي GOES-U هذا الشهر سيجلب جهاز مراقبة النشاط الشمسي إلى الفضاء
– تقول الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) إن موسم الأعاصير لعام 2024 يجب أن يكون مزدحمًا
قبل التنبؤ بالطقس الفضائي، كان ستينبرج متخصصًا في الأرصاد الجوية للطقس الأرضي، ويقول إن الطريقة التي أحدثت بها أقمار الجيل التالي هذه ثورة في الطريقة التي يمكن للعلماء من خلالها التنبؤ بالطقس، هي طريقة هائلة. ويقول إن التحسن في التكنولوجيا منذ الثمانينيات قد زود المتنبئين بطقس الأرض والفضاء بالأدوات اللازمة لبناء ثقتهم وتحسين دقة التنبؤ.
“ربما كان أحد أكبر (التغييرات) هو إدخال رادار الطقس دوبلر، وهو أمر مذهل بالنسبة لي. يا لها من قفزة كبيرة كانت من حيث القدرات، ولذا شعرت وكأنني كنت جزءًا من العصر الذهبي للبشرية”. قال ستينبرج: “الأرصاد الجوية”. “لقد انتقلت إلى الطقس الفضائي في عام 2005 تقريبًا وكنت محظوظًا بما يكفي لأشهد تطورًا مشابهًا جدًا في هذا المجال، وهو أمر مذهل. عندما بدأت، كان لدي ثلاثة نماذج رقمية عملت معها بشكل روتيني تقريبًا.
وأضاف ستينبرج: “الآن، لدي أكثر من 16 منصة مراقبة لم أتخيلها أبدًا بجودة بيانات من حيث الدقة الزمنية والمكانية بما يتجاوز أعنف أحلامي في وقت مبكر. أنا محظوظ بما يكفي لأنني أعيش في عصر ذهبي آخر”. .