Hava durumu tahminleri hiç olmadığı kadar iyi. Dünya Meteoroloji Örgütü’ne (WMO) göre, bugün 5 günlük bir hava tahmini, 2 günlük bir tahmin 20 yıl önce olduğu kadar güvenilir! Bunun nedeni, tahmincilerin artık dünyanın en güçlü bilgisayarlarıyla birlikte hava durumu verilerini toplamak için gelişmiş teknolojileri kullanmasıdır. Veriler ve bilgisayarlar birlikte, atmosferin koşullarını daha doğru bir şekilde temsil eden karmaşık modeller üretir. Bu modeller, atmosferin ve havanın nasıl değişeceğini tahmin edecek şekilde programlanabilir. Bu ilerlemelere rağmen, hava durumu tahminleri hala genellikle yanlıştır. Hava durumunu tahmin etmek son derece zordur çünkü karmaşık ve kaotik bir sistemdir.
Bir hava tahmini yapmak için, atmosferin o yer ve çevresindeki alan için bilinmesi gerekir. Atmosferin sıcaklığı, hava basıncı ve diğer özellikleri ölçülmeli ve veriler toplanmalıdır.
Termometreler
Duvara monte basit bir dijital termometre Termometreler sıcaklığı ölçer. Eski tip bir cıva termometresinde cıva, ampullü uzun, çok dar bir tüpe yerleştirilir. Cıva sıcaklığa duyarlı olduğundan, sıcaklıklar yüksek olduğunda genleşir ve düşük olduğunda daralır. Termometrenin dışındaki bir ölçek hava sıcaklığıyla eşleşir. Bazı modern termometreler, her biri ısıyı farklı şekilde ileten iki tür metalden oluşan sarmal bir şerit kullanır. Sıcaklık yükselip düştükçe, bobin daha sıkı açılır veya kıvrılır. Diğer modern termometreler kızılötesi radyasyonu veya elektrik direncini ölçer. Modern termometreler genellikle doğrudan bir bilgisayara beslenebilen dijital veriler üretir.
Barometreler
Meteorologlar hava basıncını ölçmek için barometreler kullanırlar. Bir barometre su, hava veya cıva içerebilir, ancak termometreler gibi barometreler de artık çoğunlukla dijitaldir. Barometrik basınçtaki bir değişiklik, hava koşullarında bir değişikliğin geldiğini gösterir. Hava basıncı yükselirse, bir yüksek basınç hücresi yolda ve açık bir gökyüzü beklenebilir. Basınç düşerse, bir düşük basınç hücresi geliyor ve muhtemelen fırtına bulutları getirecek. Daha geniş bir alan üzerindeki barometrik basınç verileri, basınç sistemlerini, cepheleri ve diğer hava durumu sistemlerini tanımlamak için kullanılabilir.
Hava İstasyonları
Hava istasyonları bir tür termometre ve barometre içerir. Diğer araçlar, rüzgar hızı, rüzgar yönü, nem ve yağış miktarı gibi atmosferin farklı özelliklerini ölçer. Bu cihazlar, o yerin atmosferik özelliklerini kontrol edebilmeleri için çeşitli yerlere yerleştirilir. WMO’ya göre, hava durumu bilgileri 15 uydu, 100 sabit şamandıra, 600 sürüklenen şamandıra, 3.000 uçak, 7.300 gemi ve yaklaşık 10.000 kara tabanlı istasyondan toplanıyor. Ulusal Hava Durumu Servisi tarafından kullanılan resmi hava istasyonlarına Otomatik Yüzey Gözlem Sistemi (ASOS) denir .
Radyosondlar
Radyosondlar , havada hareket ederken sıcaklık, basınç ve nem gibi atmosferik özellikleri ölçen bir balondur. Uçuş halindeki radyo-sondalar rüzgar hızı ve yönünü elde etmek için izlenebilir. Radyo-sondalar, topladıkları verileri bir bilgisayara iletmek için bir radyo kullanır. Radyo-sondalar, atmosferin bir profilini sağlamak için günde iki kez dünya çapında yaklaşık 800 tesisten fırlatılır. Radyosondlar düştüklerinde ölçüm yapmak için bir balondan veya uçaktan düşebilir. Bu, örneğin uçakların uçması için tehlikeli yerler olduğundan fırtınaları izlemek için yapılır.
Radar
Florida’ya yaklaşan bir kasırganın radar görüntüsü.
Radar , Radio Detection and Ranging’in kısaltmasıdır. Bir verici, en yakın nesneden seken ve ardından bir alıcıya geri dönen radyo dalgaları gönderir. Hava durumu radarı, yağışın birçok özelliğini algılayabilir: konumu, hareketi, yoğunluğu ve gelecekteki yağış olasılığı. Doppler radarı , yağışın ne kadar hızlı düştüğünü de izleyebilir. Radar bir fırtınanın yapısının ana hatlarını çizebilir ve olası etkilerini tahmin etmek için kullanılabilir.
Uydular
Hava durumu uyduları , ilkinin 1952’de piyasaya sürülmesinden bu yana, hava durumu verilerinin giderek daha önemli kaynakları haline geldi ve fırtınalar gibi büyük ölçekli sistemleri izlemenin en iyi yoludur. Uydular, her yıl Eylül ayında Arktik Okyanusu üzerindeki buz örtüsünün miktarı gibi uzun vadeli değişiklikleri kaydedebilir.
Bulutların nerede geliştiğini, çoğunlukla sağanak yağmur ve gök gürültüsü radarda görünmeden çok önce görebilirsiniz. Ayrıca, elektromanyetik spektrumdaki tüm dalga boylarından gelen tüm enerjiyi gözlemlerler Ulusal Hava Durumu Hizmetinin amiral gemisi, Jeostasyonel Operasyonel Çevresel Uydulardır (GOES). Bu uydular, gece haberlerinde gördüğünüz, bulutların hareket ediyormuş gibi göründüğü, ancak gezegen değil. Bunun nedeni, bu uyduların Dünya üzerinde belirli bir konumda “coğrafi olarak sabitlenmiş” olmaları ve gezegenin etrafında 23.000 milden fazla bir mesafede Dünya’nın dönüşü kadar hızlı dönmesidir. Temel olarak üç farklı GOES türü vardır: görünür, kızılötesi ve su buharı. Görünür ışık görüntüleri fırtınaları, bulutları, yangınları ve dumanı kaydeder. Kızılötesi görüntüler bulutları kaydeder, su ve kara sıcaklıkları ve okyanus akıntıları gibi okyanus özellikleri . Son GOES görüntü türü su buharıdır . Bu tür görüntüler, atmosferin üst yarısındaki nem içeriğine bakar. Bu, bulutların kümülonimbus fırtınaları gibi büyük yüksekliklere çıkıp çıkamayacağını belirlemek için önemlidir.
Hava tahmininde yaygın olarak kullanılan diğer uydu türü, Polar Yörüngeli Çevresel Uydular (POES) olarak adlandırılır. Bu tür uydular dünyaya çok daha alçaktan uçarlar, sadece yaklaşık 530 mildir ve gezegenin kutuplar arası yörüngesinde dolaşırlar. Muhtemelen bu uyduları geceleri gökyüzünü geçen birini gördüğünüzde görmüşsünüzdür. Yönlerine bakın ve olasılıklar her bir kutba doğru kuzeye veya güneye doğru hareket ediyorlar.
Tıpkı haberlerdeki hava durumu uyduları gibi, kasırgalar veya volkanik patlamalar gibi doğal afetlere, Afganistan, Irak veya son zamanlarda Suriye’de meydana gelen savaşlara bakarken bu görüntüleri sıklıkla gördünüz. Hint Okyanusu’nda haftalarca “kaybolan” Malezya uçuşu bile nihayetinde kutup yörüngesinde dönen uydular kullanılarak keşfedildi. Bu uyduların yaygın türleri şunlardır: Landsat , MODIS ve Tropikal Yağış Ölçüm Görevi (TRMM).
Sayısal Hava Tahmini
Amerika Birleşik Devletleri sayısal hava tahmini modeli NGM tarafından 700 mb jeopotansiyel yükseklik ve bağıl nem tahmini.
En doğru hava tahminleri, deneyimli meteorologlar tarafından eklenen analiz ve yorumlarla gelişmiş bilgisayarlar tarafından yapılır. Bu bilgisayarlar, çok daha fazla veri kullanabilen ve sadece haritalar ve hesaplayıcılarla çalışan bilim adamlarının mümkün olabileceğinden çok daha fazla hesaplama yapabilen güncel matematiksel modellere sahiptir. Meteorologlar, bu sonuçları çok daha doğru hava tahminleri ve iklim tahminleri vermek için kullanabilir.
Sayısal Hava Tahmininde (NWP), birçok kaynaktan gelen atmosferik veriler, karmaşık matematiksel modeller çalıştıran süper bilgisayarlara takılır. Modeller daha sonra eşit aralıklı konumlardan oluşan bir ızgara için çeşitli rakımlarda zaman içinde ne olacağını hesaplar. Izgara noktaları, genellikle 10 ila 200 kilometre arasındadır. Model tarafından hesaplanan sonuçları kullanarak, program geleceğe yönelik hava durumunu yansıtır. Daha sonra, bu sonuçları, meteorologların gitmek istediği ölçüde, hava durumunu daha da geleceğe yansıtmak için kullanıyor. Bir tahmin yapıldığında, uydular tarafından dünya çapında 1.000’den fazla siteye yayınlanır.
NWP, en doğru hava durumu tahminlerini üretir, ancak herkesin bildiği gibi, en iyi tahminler bile her zaman doğru değildir. Hava durumu tahmini, maddi hasarı ve hatta ölümleri azaltmak için son derece değerlidir. Bir kasırganın önerilen yolu tahmin edilebilirse, insanlar mülklerini güvence altına almaya çalışabilir ve sonra tahliye edebilir.
Hava haritaları
Sinoptik haritalar olarak da adlandırılan hava durumu haritaları ,atmosferdeki meteorolojik koşulları mekansal bir perspektiften basit ve grafiksel olarak gösterir. Hava durumu haritaları, atmosferin yalnızca bir özelliğini veya birden çok özelliği gösterebilir. Bilgiyi bilgisayar modellerinden veya insan gözlemlerinden tasvir edebilirler.
Bir hava haritasında, her bir hava istasyonu için önemli meteorolojik koşullar işaretlenir. Metorologlar, harita üzerinde bilgi görüntülemenin hızlı ve kolay bir yolu olarak birçok farklı sembolü kullanır.
Koşullar bir kez işaretlendiğinde, eşit değerdeki noktalar izolinler ile birleştirilebilir. Hava durumu haritalarının birçok türde bağlantı hattı olabilir. Örneğin:
İzotermler , eşit sıcaklıktaki bağlantı noktalarını sever. Uzamsal olarak sıcaklık gradyanlarını gösterirler ve bir cephenin yerini belirtebilirler. Yağış açısından, 0 ºC (32 ºF) izotermi ne gösterir?
İzobarlar , deniz seviyesinde eşit ortalama hava basıncına sahip hatlardır. Kapalı izobarlar, yüksek ve alçak basınç hücrelerinin yerlerini temsil eder.
İzotaklar sabit rüzgar hızına sahip çizgilerdir. Minimum değerlerin atmosferde yüksek olduğu yerlerde, tropikal siklonlar gelişebilir. Jet akımını tespit etmek için en yüksek rüzgar hızları kullanılabilir.
Yüzey hava durumu analizi haritaları, yalnızca yerdeki koşulları gösteren hava haritalarıdır .
