Hava tahminleri hiç olmadığı kadar iyi. Dünya Meteoroloji Örgütü’ne (WMO) göre, bugün 5 günlük bir hava tahmini, 20 yıl önce 2 günlük bir hava tahmini kadar güvenilirdir! Bunun nedeni, tahmincilerin artık dünyanın en güçlü bilgisayarlarıyla birlikte hava durumu verilerini toplamak için gelişmiş teknolojileri kullanmasıdır. Veriler ve bilgisayarlar birlikte, atmosfer koşullarını daha doğru bir şekilde temsil eden karmaşık modeller üretir. Bu modeller, atmosferin ve havanın nasıl değişeceğini tahmin etmek için programlanabilir. Bu gelişmelere rağmen, hava tahminleri hala çoğu zaman yanlıştır. Karmaşık ve kaotik bir sistem olduğu için hava durumunu tahmin etmek son derece zordur.
Bir hava tahmini yapmak için, o yer ve çevredeki atmosfer koşullarının bilinmesi gerekir. Atmosferin sıcaklığı, hava basıncı ve diğer özellikleri ölçülmeli ve veriler toplanmalıdır.
Termometreler
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 büzülür. Termometrenin dış kısmındaki bir ölçek hava sıcaklığı ile eşleşir. Bazı modern termometreler, her biri ısıyı farklı ileten iki tür metalden oluşan sarmal bir şerit kullanır. Sıcaklık yükselip düştükçe bobin açılır veya daha sıkı 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, havadaki bir değişikliğin geldiğini gösterir. Hava basıncı yükselirse, yüksek basınç hücresi yolda ve açık bir gökyüzü beklenebilir. Basınç düşerse, alçak basınç hücresi geliyor ve muhtemelen fırtına bulutları getirecek. Daha geniş bir alandaki barometrik basınç verileri, basınç sistemlerini, cepheleri ve diğer hava 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 aletler, o yerin atmosferik özelliklerini kontrol edebilmeleri için çeşitli konumlara yerleştirilmiştir. WMO’ya göre, hava durumu bilgileri 15 uydu, 100 sabit şamandıra, 600 sürüklenen şamandıra, 3.000 uçak, 7.300 gemi ve 10.000 karada konuşlanmış istasyondan toplanıyor. Ulusal Hava Durumu Servisi tarafından kullanılan resmi hava istasyonlarına Otomatik Yüzey Gözlem Sistemi (ASOS) denir .
Radyosondalar
Radiosondes , havada hareket ederken sıcaklık, basınç ve nem gibi atmosferik özellikleri ölçen bir balondur. Rüzgar hızı ve yönünü elde etmek için uçuştaki radyosondalar izlenebilir. Radyosondalar, topladıkları verileri bir bilgisayara iletmek için bir radyo kullanır. Atmosferin bir profilini sağlamak için günde iki kez dünya çapında yaklaşık 800 bölgeden radyosondalar başlatılır. Radyosondalar, düşerken ölçüm yapmak için bir balondan veya uçaktan düşürülebilir. Bu, örneğin fırtınaları izlemek için yapılır, çünkü bunlar uçakların uçması için tehlikeli yerlerdir.
Radar
Radar , Radyo Algılama ve Menzil anlamına gelir. Bir verici, en yakın nesneden yansıyan 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 ayrıca yağışın ne kadar hızlı düştüğünü de takip edebilir. Radar, bir fırtınanın yapısını özetleyebilir ve olası etkilerini tahmin etmek için kullanılabilir.
Uydular
Hava uyduları , 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 örtüsü miktarı gibi uzun vadeli değişiklikleri kaydedebilir.
Ayrıca elektromanyetik spektrumdaki tüm dalga boylarından gelen tüm enerjiyi de gözlemlerler . Ulusal Hava Servisi’nin amiral gemisi Jeostatik Operasyonel Çevre Uydularıdır (GOES). Bu uydular, gece haberlerinde gördüğünüz, bulutların hareket ediyormuş gibi göründüğü ama gezegenin değil. Bunun nedeni, bu uyduların, Dünya’nın etrafında, gezegenin 23.000 milden fazla bir mesafedeki dönüşü kadar hızlı dönen, Dünya üzerindeki belirli bir konuma “coğrafi olarak sabitlenmiş” olmalarıdır. 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 okyanusun özellikleri . GOES görüntüsünün son 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 Çevre Uyduları (POES) olarak adlandırılır. Bu tür uydular, dünyaya çok daha alçaktan uçar, sadece 530 mil kadar uçar ve gezegeni kutuptan kutba yörüngede döndürür. Muhtemelen bu uyduları gece gökyüzünden geçen birini gördüğünüzde görmüşsünüzdür. Yönlerine bakın ve her bir kutba doğru kuzeye veya güneye doğru hareket etme ihtimalleri var.
Tıpkı haberlerdeki hava durumu uyduları gibi, kasırgalar veya volkanik patlamalar gibi doğal afetlere, Afganistan’da, Irak’ta veya yakın zamanda Suriye’de meydana gelen savaşlara baktığınızda bu görüntüleri sık sık gördünüz. Haftalarca Hint Okyanusu’nda “kaybolan” Malezya uçuşu bile, sonunda kutup yörüngeli uydular kullanılarak keşfedildi.
Sayısal Hava Tahmini
En doğru hava tahminleri, deneyimli meteorologlar tarafından eklenen analiz ve yorumlarla gelişmiş bilgisayarlar tarafından yapılır. Bu bilgisayarlar, bilim adamlarının sadece haritalar ve hesap makineleriyle çalışabileceklerinden çok daha fazla veri kullanabilen ve çok daha fazla hesaplama yapabilen güncel matematiksel modellere sahiptir. Meteorologlar bu sonuçları çok daha doğru hava tahminleri ve iklim tahminleri vermek için kullanabilirler.
Sayısal Hava Tahmininde (NWP), birçok kaynaktan gelen atmosferik veriler, karmaşık matematiksel modeller çalıştıran süper bilgisayarlara bağlanır. Modeller daha sonra, eşit aralıklı konumlardan oluşan bir ızgara için çeşitli irtifalarda zaman içinde ne olacağını hesaplar. Izgara noktaları genellikle 10 ila 200 kilometre arasındadır. Model tarafından hesaplanan sonuçları kullanarak program, hava durumunu geleceğe yansıtır. Daha sonra, meteorologların gitmek istediği kadarıyla, hava durumunu daha da geleceğe yansıtmak için bu sonuçları kullanır. Bir tahmin yapıldıktan sonra, uydular tarafından dünya çapında 1.000’den fazla siteye yayınlanır.
NWP, en doğru hava tahminlerini üretir, ancak herkesin bildiği gibi, en iyi tahminler bile her zaman doğru değildir. Hava durumu tahmini, mülk hasarını ve hatta ölümleri azaltmak için son derece değerlidir. Bir kasırganın önerilen izi tahmin edilebilirse, insanlar mülklerini güvence altına almaya ve ardından tahliye etmeye çalışabilirler.
Hava haritaları
Sinoptik haritalar olarak da adlandırılan hava durumu haritaları ,atmosferdeki meteorolojik koşulları mekansal bir perspektiften basit ve grafiksel olarak gösterir. Hava haritaları, atmosferin yalnızca bir özelliğini veya birden fazla özelliğini gösterebilir. Bilgisayar modellerinden veya insan gözlemlerinden elde edilen bilgileri tasvir edebilirler.
Bir hava durumu haritasında, her hava durumu istasyonu için önemli meteorolojik koşullar çizilir. Meteorologlar, bilgileri haritada göstermenin hızlı ve kolay bir yolu olarak birçok farklı sembol kullanır.
Koşullar çizildikten sonra, eşit değerdeki noktalar izolinlerle bağlanabilir. Hava haritalarının birçok bağlantı hattı türü olabilir. Örneğin:
İzotermler , eşit sıcaklıktaki noktaları birleştirmeyi sever. Mekansal olarak sıcaklık gradyanlarını gösterirler ve bir cephenin yerini gösterebilirler. Yağış açısından, 0 ºC (32 ºF) izotermi neyi gösterir?
İzobarlar , deniz seviyesinde eşit ortalama hava basıncına sahip çizgilerdir. Kapalı izobarlar, yüksek ve alçak basınç hücrelerinin konumlarını temsil eder.
İzotaklar , sabit rüzgar hızı çizgileridir. Atmosferde minimum değerlerin yüksek olduğu yerlerde tropikal siklonlar gelişebilir. Jet akımının yerini belirlemek için en yüksek rüzgar hızları kullanılabilir.
Yüzey hava durumu analiz haritaları, yalnızca yerdeki koşulları gösteren hava durumu haritalarıdır
