การตรวจสอบระบบสภาพอากาศ: วัตถุประสงค์ คุณลักษณะ และงาน

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:38

สภาพอากาศของโลกคือผลรวมของปรากฏการณ์สภาพอากาศทั้งหมด ตัวชี้วัดหลักได้แก่ ความกดอากาศ ความชื้นในอากาศ เมฆมาก และฝน อิทธิพลอย่างมากต่อสภาพอากาศในบางพื้นที่นั้นมาจากที่ตั้งของภูมิภาคนั้นด้วย ขึ้นอยู่กับตำแหน่งบนโลกสำหรับสภาพอากาศที่แตกต่างกัน ส่วนต่าง ๆ ของโลกมีลักษณะเฉพาะด้วยองค์ประกอบอากาศที่แตกต่างกันและตัวชี้วัดการไหลเวียนของบรรยากาศที่แตกต่างกัน พื้นดินและทะเล กระแสน้ำในมหาสมุทร มวลบรรยากาศ อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ ความส่องสว่างของดวงอาทิตย์ ทั้งหมดนี้สร้างระบบภูมิอากาศที่ซับซ้อนที่สุดในโลก และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ในการเฝ้าติดตามพารามิเตอร์ของสภาพอากาศ เหตุใดจึงเป็นเช่นนี้ เหตุใดเราจึงต้องมีการตรวจสอบสภาพอากาศ และฟังก์ชันทำงานอย่างไร - มีคำอธิบายทุกอย่างในบทความนี้

ประวัติการติดตามสภาพอากาศ

ความสามารถในการทำนายสภาพอากาศมีความสำคัญต่อมนุษยชาติเสมอมา การเก็บเกี่ยวขึ้นอยู่กับฝนที่ตกบนดินและปีที่แห้งแล้งอาจเป็นสาเหตุของหายนะที่แท้จริงได้อย่างง่ายดาย นั่นคือเหตุผลที่การรู้ว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเป็นอย่างไรและทำไมจึงมีความสำคัญอย่างเหลือเชื่อ ในสมัยโบราณ ไม่มีใครมีส่วนร่วมในการเฝ้าติดตามสภาพอากาศและสภาพอากาศ งานนี้ขึ้นอยู่กับหมอผี ผู้ทำนาย และเพียงแค่ปราชญ์ที่ได้เรียนรู้รูปแบบของปรากฏการณ์สภาพอากาศในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นั่นคือเหตุผลที่ความเชื่อและสัญญาณที่ทำนายสภาพอากาศยังคงแพร่หลายในหมู่คนเกือบทุกคนในโลก

เวลาปัจจุบัน

ในศตวรรษที่ XX และ XXI สถานการณ์เปลี่ยนไปอย่างมาก การตรวจสอบสภาพอากาศในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับพลังการประมวลผลมหาศาล เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ซับซ้อน ตอนนี้กำลังอ่านการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ที่ซ่อนอยู่จากสายตามนุษย์น้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ที่เฝ้าติดตามสภาพอากาศและสภาพอากาศยังตรวจสอบการเคลื่อนไหวของแผ่นเปลือกโลก การสะสมของแมกมา และอื่นๆ และในช่วงเวลาที่เราเลิกพึ่งพาการเก็บเกี่ยวได้มาก และฝนที่ตกลงมาผิดเวลากลายเป็นเพียงความรำคาญเล็กน้อย - ทำไมเราจึงติดตามสภาพอากาศ?

การตรวจสอบพารามิเตอร์ภูมิอากาศ

แม้ว่าเราจะเลิกพึ่งพาสภาพอากาศแปรปรวนแล้ว แต่ในบางแง่สภาพอากาศก็ส่งผลกระทบต่อเรามากกว่าเมื่อหลายพันปีก่อน แน่นอนว่านี่เป็นความผิดของเราเอง ยกตัวอย่างเช่น หลุมโอโซน คนที่อาศัยอยู่ใต้หลุมเหล่านี้มีความเสี่ยงที่จะเป็นมะเร็งผิวหนังมากขึ้นหลายเท่า หรือการละลายของน้ำแข็งที่ค่อยๆ เพิ่มระดับของมหาสมุทรโลก ซึ่งคุกคามต่อน้ำท่วมเมืองชายฝั่งหลายแห่งในอนาคตอันใกล้ก็มีผลกระทบต่อเราเช่นกัน และภาวะโลกร้อน? นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ตัดสินใจ: มันเป็นความผิดของเราจริง ๆ หรือโลกของเราเพิ่งจะผ่านวัฏจักรธรรมชาติเช่นนี้ การตรวจสอบระบบสภาพอากาศน่าจะช่วยเราตอบคำถามนี้ได้

การติดตามสภาพอากาศเป็นระบบหลายระดับ เริ่มจากการตรวจสอบอย่างละเอียด ซึ่งติดตามการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์หนึ่งหรือสองพารามิเตอร์ภายในระบบนิเวศขนาดเล็กมาก (เช่น ระดับการระบายน้ำของหนองบึง) Local ทำเช่นเดียวกัน แต่ในขนาดที่ใหญ่กว่า การตรวจสอบระดับภูมิภาคจะติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ สภาพอากาศ และสภาพแวดล้อมของทั้งภูมิภาค ระดับประเทศติดตามสถานะทางนิเวศวิทยาทั่วไปของประเทศ และติดตามพารามิเตอร์ของโลกทั้งใบตามความหมายของชื่อ

การจำแนก

การจำแนกประเภทของระบบเฝ้าสังเกตมักขึ้นอยู่กับความแตกต่างในวิธีการสังเกตสภาพอากาศ ประเภทแรกคือการตรวจสอบทางเคมี ซึ่งจะตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีและการเปลี่ยนแปลงในบรรยากาศ มวลน้ำ ดิน ตะกอน พืชพรรณ และแม้แต่สัตว์ มันเป็นเรื่องของเขาที่เรามักจะได้ยินเมื่อพูดถึงสภาวะแวดล้อมและอากาศที่น่าเศร้า

อย่างที่สองคือการเฝ้าสังเกตทางกายภาพซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้เหมือนกับการเฝ้าสังเกตสารเคมี เพราะมันเฝ้าติดตามพารามิเตอร์ที่ไม่ค่อยส่งผลโดยตรงต่อชีวิตของเรา แต่สามารถทำได้ในอนาคต - สิ่งเหล่านี้คือรังสี การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และเสียง

และสุดท้าย - ทางชีววิทยา มันตรวจสอบสถานะของธรรมชาติโดย bioindicators นั่นคือสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมตั้งแต่แบคทีเรียสู่สัตว์ขนาดใหญ่

งานตรวจสอบหลัก

แน่นอนว่างานหลักคือการระบุการเปลี่ยนแปลงของมนุษย์ในระบบนิเวศซึ่งเกิดจากคน อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบพารามิเตอร์ที่จะช่วยระบุภัยธรรมชาติในระยะเริ่มต้นก็มีความสำคัญเท่าเทียมกัน ตัวอย่างเช่น ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่แต่ละลูกจะได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด และสามารถคาดการณ์ช่วงเวลาของการปะทุได้อย่างแม่นยำเกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ แผ่นดินไหวที่บันทึกไว้ในมหาสมุทรทำให้สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับสึนามิที่กำลังใกล้เข้ามาและอพยพผู้คนออกจากเขตอันตราย พายุเฮอริเคน การกำเนิดและการก่อตัวซึ่งขณะนี้ได้รับการตรวจสอบจากอวกาศ คาดเดาได้อย่างสมบูรณ์มานานแล้วและอันตรายน้อยกว่าเมื่อก่อนมาก อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบสภาพอากาศไม่สมบูรณ์แบบ และมนุษยชาติมีพื้นที่ให้เติบโตในพื้นที่นี้

รวบรวมข้อมูลอย่างไร

ในการคำนวณรูปแบบของสภาพอากาศและสภาพอากาศโดยการตรวจสอบสภาพอากาศ คุณจำเป็นต้องรู้ประวัติ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาวัตถุทางกายภาพต่างๆ ที่ทำให้กระจ่างว่าสภาพอากาศเป็นอย่างไรเมื่อหลายพันและล้านปีก่อน ตะกอนที่ก้นทะเลและมหาสมุทร วงแหวนของต้นไม้ และอื่นๆ อีกมากมายสะท้อนถึงความผันผวนของสภาพอากาศในช่วงหลายพันปี ต้องขอบคุณการค้นพบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์เรดิโอคาร์บอนจึงถูกคิดค้นขึ้น ซึ่งทำให้คุณสามารถระบุอายุของสิ่งที่ค้นพบได้อย่างแม่นยำ การเปรียบเทียบสภาพอากาศในอดีตกับปัจจุบันทำให้สามารถระบุระดับของผลกระทบจากมนุษย์ได้ นักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลกมีส่วนร่วมในโครงการขนาดใหญ่เช่นนี้ประเทศต่างๆ

เกี่ยวกับสภาพอากาศ

การเฝ้าติดตามสภาพอากาศก็เป็นกิจกรรมระดับนานาชาติเช่นกัน ข้อมูลที่รวบรวมโดยดาวเทียมโลกเทียม รวมถึงสถานีสังเกตการณ์อุตุนิยมวิทยาหลายพันแห่ง จะถูกส่งไปยังศูนย์ข้อมูลระหว่างประเทศ ซึ่งจะมีการประมวลผลและวิเคราะห์ พยากรณ์อากาศในลักษณะนี้เผยแพร่เพิ่มเติมโดยบริการระดับชาติและเข้าสู่รายงานข่าวของทุกประเทศ เนื่องจากสภาพอากาศเป็นปรากฏการณ์ที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก จึงขอข้อมูลจากศูนย์ระหว่างประเทศหลายครั้งต่อวันและมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง คุณสามารถระบุสภาพอากาศได้อย่างแม่นยำมากหรือน้อยเพียงหนึ่งหรือสองวัน แต่ความแม่นยำของการคาดคะเนดังกล่าวไม่ใช่ 100 เปอร์เซ็นต์ คุณสามารถรู้สภาพอากาศข้างหน้าได้เพียง 10-12 ชั่วโมงเท่านั้น และสำหรับการคาดการณ์ระยะยาว จะใช้ข้อมูลสถิติเพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพอากาศในปีที่ผ่านมา ซึ่งแน่นอนว่าไม่สามารถรับประกันได้

การเฝ้าระวังระหว่างประเทศ

ย้อนกลับไปในปี 1975 ชุมชนโลกได้ร่วมกันสร้างระบบตรวจสอบสิ่งแวดล้อมระดับโลก - GEMS ตั้งแต่นั้นมา ขอบเขตของความสัมพันธ์ระหว่างประเทศได้พัฒนาขึ้น และตั้งแต่กลางทศวรรษ 2000 โครงการระหว่างรัฐของระบบโลกเพื่อการศึกษาโลกได้ถูกนำมาใช้ในโลกนี้ ซึ่งได้รับความร่วมมือจากความพยายามของกลุ่มสังเกตการณ์โลก มากกว่า 70 ประเทศ รวมทั้งรัสเซีย เข้าร่วมในโครงการระยะยาว

วัตถุประสงค์หลักของโครงการคือการเร่งการรวมแหล่งข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่เข้าไว้ในระบบข้อมูลเดียวการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลเข้าในระบบที่สอดคล้องกันซึ่งเหมาะสำหรับการวิเคราะห์และใช้งานง่ายสำหรับผู้ใช้ ความสำเร็จของโครงการในอนาคตอันไกลนี้ถือได้ว่าเป็นการสร้างระบบที่คาดการณ์เหตุการณ์สภาพอากาศและภัยพิบัติได้โดยอัตโนมัติและแม่นยำมาก

สถานีสังเกตการณ์ในรัสเซีย

การตรวจสอบสภาพอากาศใน CIS เป็นอุตสาหกรรมที่มีการพัฒนาอย่างสูง ปัจจุบันมีสถานีประมาณ 900 แห่งกำลังติดตามสภาพอากาศ บางแห่งมีการดำเนินงานมาตั้งแต่สมัยสหภาพโซเวียต และบางส่วนได้ดำเนินการแล้วเสร็จและติดตั้งหลังจากการล่มสลาย ในจำนวนนี้ มีประมาณ 700 แห่งตรวจสอบอุณหภูมิของบรรยากาศ และสถานีประมาณ 100 แห่งตรวจสอบการไหลของอากาศ ข้อมูลทั้งหมดที่ได้รับจะถูกบันทึกและประมวลผลเป็นรายเดือน และแต่ละที่เก็บถาวรที่มีข้อมูลจะต้องผ่านการตรวจสอบความเบี่ยงเบนที่จำเป็น การเบี่ยงเบนเหล่านี้อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการเสียหรือทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ ประมาณ 230 สถานีส่งข้อมูลไปยังศูนย์ต่างประเทศทุกวัน

นอกจากพารามิเตอร์ที่จำเป็นในการตรวจสอบสภาพอากาศและสภาพอากาศแล้ว รัสเซียยังรวบรวมข้อมูลทั่วโลกอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของหิมะที่ปกคลุมในรัสเซียยุโรป การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของน้ำแข็งที่ลอยอยู่ในทะเลแคสเปียน ข้อมูลถูกเก็บรวบรวมตามขอบเขตและปริมาตรของน้ำแข็งในทะเลในทวีปแอนตาร์กติกาและในแถบอาร์กติกตะวันตก พารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจกระบวนการบรรยากาศโลก

อนาคตของการติดตามดูแลสิ่งแวดล้อม

ในขณะนี้ การติดตามสภาพอากาศได้ก้าวไปข้างหน้าอย่างมากเมื่อเทียบกับศตวรรษก่อน อย่างไรก็ตาม ยังต้องดำเนินการอีกมากเพื่อปรับปรุงและปรับแต่งการคาดการณ์ ตัวอย่างเช่น เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเทคโนโลยีและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ในปัจจุบันจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะติดตามสภาพอากาศในมหาสมุทรของโลกอย่างเต็มที่ เครื่องตรวจสอบสภาพอากาศและสภาพอากาศยังคงดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์ที่ล้าสมัยทั้งทางร่างกายและทางศีลธรรม เครื่องมือกลางแจ้งที่สถานีอุตุนิยมวิทยายังคงรวมถึงเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทและถังเพื่อกำหนดปริมาณหยาดน้ำฟ้า บางประเทศไม่เข้าร่วมในโครงการตรวจสอบสภาพอากาศระหว่างประเทศ ซึ่งจะช่วยลดปริมาณข้อมูลที่มนุษย์ได้รับ มีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการปรับปรุงระบบการเฝ้าติดตาม การค้นพบเกี่ยวกับผลกระทบของมนุษย์ที่มีต่อธรรมชาติมักถูกละเลย ไม่ใช่ทุกประเทศกำลังดำเนินมาตรการบางอย่างเพื่อปรับปรุงสถานการณ์เป็นอย่างน้อย

เป็นผลให้แม้ว่ามนุษยชาติจะก้าวหน้าไปไกลในประเด็นเรื่องการตรวจสอบสภาพอากาศ แต่ก็ยังห่างไกลจากการสร้างและการนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ครบถ้วนสมบูรณ์มาใช้ ซึ่งจะทำนายสภาพอากาศอย่างน้อยที่สุดได้อย่างแม่นยำ