پیش‌بینی آب و هوا با ماهواره کوچک

ماهواره هواشناسی قطب شمال که تنها هفت ماه پیش پرتاب شد، در حال حاضر آینده پیش‌بینی آب و هوا را تغییر می‌دهد این ماهواره با وجود اندازه کوچک و زمان توسعه نسبتاً کوتاه، داده‌های دقیق دما و رطوبت تولید می‌کند که می‌تواند به زودی پیش‌بینی‌های کوتاه مدت به ویژه در مناطق دورافتاده مانند قطب شمال را بهبود بخشد.

این ماهواره نمونه اولیه که توسط دانشمندان آژانس فضایی اروپا (ESA) توسعه یافته است، تنها در سه سال و با کسری از هزینه مأموریت‌های سنتی دیدبانی زمین ساخته شده است. ESA آن را برای آزمایش یک رویکرد جدید طراحی کرد: ساخت سریع، ساخت مقرون به صرفه و در عین حال ارائه داده‌های با کیفیت بالا.

نتایج اولیه نشان می‌دهد که این مدل کار می‌کند. رادیومتر مایکروویو این ماهواره ثابت کرده است که قادر به تولید داده‌هایی است که با داده‌های جمع‌آوری شده توسط مأموریت‌های بسیار بزرگتر و جاافتاده‌تر قابل مقایسه است.

اندازه کوچک داده‌های قدرتمند

در قلب ماهواره هواشناسی قطب شمال یک رادیومتر مایکروویو اسکن کننده عرضی 19 کاناله قرار دارد. این ابزار دمای جو و رطوبت را از طریق پوشش ابر اندازه‌گیری می‌کند و اطلاعات حیاتی را در تمام شرایط آب و هوایی ارائه می‌دهد اگرچه این ماهواره به نام قطب شمال نامگذاری شده است، اما داده‌های جهانی را جمع‌آوری می‌کند. بینش آن در مورد سطوح بخار آب به ویژه در مناطق قطبی ارزشمند است، جایی که تغییرات سریع رطوبت می‌تواند پیش‌بینی‌ها را به طور چشمگیری تغییر دهد.

آنچه این را حتی چشمگیرتر می‌کند این است که وزن این ماهواره تنها 125 کیلوگرم است  تقریباً به اندازه یک ماشین لباسشویی. همچنین از یک کانال سنجش جدید 325 گیگاهرتزی استفاده می‌کند، فرکانسی که قبلاً هرگز برای نظارت عملیاتی آب و هوا به کار نرفته بود این افزودنی امکان اندازه‌گیری بهتر یخ ابر را فراهم می‌کند و به طور بالقوه دقت پیش‌بینی را حتی بیشتر بهبود می‌بخشد.

گامی به سوی منظومه ماهواره‌ای

ماهواره هواشناسی قطب شمال تنها آغاز راه است این ماهواره به عنوان یک نمونه اولیه برای منظومه پیشنهادی EPS-Sterna، گروه آینده‌ای متشکل از شش ماهواره مشابه، عمل می‌کند ESA این ماهواره‌ها را خواهد ساخت و Eumetsat عملیات و توزیع داده‌های آنها را مدیریت خواهد کرد که رویکرد مورد استفاده برای مأموریت‌های هواشناسی Meteosat و MetOp اروپا را منعکس می‌کند با این حال، قبل از برداشتن این گام، دانشمندان باید تأیید کنند که داده‌های این ماهواره کوچک چقدر می‌تواند به پیش‌بینی‌های موجود ارزش افزوده کند. این ارزیابی در حال حاضر در جریان است.

آزمایش گسترده بازخورد قوی

سازمان‌های هواشناسی در سراسر اروپا در حال مطالعه داده‌های این ماهواره هستند، از جمله اداره هواشناسی دانمارک، سازمان هواشناسی آلمان و مرکز پیش‌بینی میان‌مدت آب و هوای اروپا Eumetsat همچنین ارزیابی‌های عملکرد مستقل خود را انجام می‌دهد. تاکنون، بازخوردها عمدتاً مثبت بوده‌اند.

فیلیپ شامبون از Météo-France گفت: “تیم ما کیفیت داده‌های ماهواره هواشناسی قطب شمال را به دقت ارزیابی کرده است و قبلاً توانسته است تأثیر مثبتی بر پیش‌بینی‌های ما در مقیاس جهانی نشان دهد، و ما قصد داریم داده‌ها را در سیستم پیش‌بینی جهانی خود در اواخر سال جاری بگنجانیم.”

به گفته شامبون، این یک دستاورد بسیار امیدوارکننده با توجه به منظومه EPS-Sterna است که به عنوان یک جزء کلیدی از سیستم دیدبانی آینده در نظر گرفته می‌شود.

داده‌های ارزشمند از ماهواره‌های کوچک

نیلز بورمان از مرکز پیش‌بینی میان‌مدت آب و هوای اروپا اظهار داشت: “ماهواره هواشناسی قطب شمال نمونه‌ای عالی از کیفیت داده‌های هواشناسی است که می‌توان از یک ماهواره کوچک به دست آورد.”

بورمان خاطرنشان کرد که نتایج اولیه برای پیش‌بینی‌های جهانی آب و هوا بسیار امیدوارکننده است و اگر این نتایج پابرجا بمانند، ممکن است داده‌ها در اواخر سال به صورت عملیاتی مورد استفاده قرار گیرند. از منظر منطقه‌ای، داده‌ها به همان اندازه مفید هستند.

آدام دیبرو از موسسه هواشناسی و آبشناسی سوئد گفت: “ما به همراه سازمان‌های هواشناسی ملی نوردیک، داده‌های ماهواره هواشناسی قطب شمال را برای پیش‌بینی منطقه‌ای بر فراز اسکاندیناوی و قطب شمال ارزیابی می‌کنیم.”

رفع شکاف پوشش قطبی

ماهواره‌های هواشناسی فعلی محدودیت‌هایی دارند. به عنوان مثال، ماهواره‌های Meteosat در ارتفاع 36000 کیلومتری بالای خط استوا مدارگردی می‌کنند و هر 15 دقیقه یک بار تصاویر را ارسال می‌کنند، اما نمی‌توانند عرض‌های جغرافیایی بالا نزدیک قطب‌ها را پوشش دهند.

ماهواره‌های MetOp که در مدار قطبی حرکت می‌کنند، می‌توانند به این مناطق برسند اما برای پوشش کامل جهانی تا 24 ساعت زمان نیاز دارند منظومه پیشنهادی EPS-Sterna متشکل از شش ماهواره به طور چشمگیری این شکاف زمانی را کاهش می‌دهد و داده‌های مکررتری – به ویژه بر فراز قطب شمال ارائه می‌دهد.

پتانسیل عظیم در یک ماهواره کوچک

ویل کانگاس، مدیر پروژه ماهواره هواشناسی قطب شمال ESA، این پیشرفت را خلاصه کرد کانگاس گفت: “ما نشان داده‌ایم که یک ماهواره کوچک با وزن تنها 125 کیلوگرم می‌تواند با عملکرد مأموریت‌های بزرگ هواشناسی برابری کند.”

“و از آنجایی که ما در مرحله نسبتاً اولیه قرار داریم، داده‌ها هنوز نیاز به تصحیح و تجزیه و تحلیل بیشتر دارند، بنابراین انتظار داریم که ماهواره هواشناسی قطب شمال در ماه‌های آینده حتی بیشتر بدرخشد.”

در صورت تأیید، منظومه EPS-Sterna در کنار نسل بعدی ماهواره‌های هواشناسی اروپا، از جمله MTG-S1 و MetOp-SG-A1، که قرار است در اواخر سال جاری پرتاب شوند، کار خواهد کرد این سیستم‌ها در کنار هم می‌توانند تصویری بسیار کامل‌تر و به موقع‌تر از جو متغیر زمین ایجاد کنند.

بیشتر بدانیم: مدل هوش مصنوعی؛ تحول در پیش‌بینی وضعیت هوا

لینک منبع: earth</a