شیوع بیماری کووید ۱۹ روند پیش‌بینی آب‌وهوا را مختل کرده است

همه‌‌گیری ویروس کرونا نه‌‌تنها زندگی روزمره، بلکه درک ما را از آینده نیز مختل کرده است. درحالی‌که متخصصان حوزه‌‌ی سلامت، شبانه‌‌روز می‌‌کوشند جان تعداد بیش‌‌تری از انسان‌‌ها را از مرگ نجات دهند؛ دامنه‌‌ی تأثیرات بیماری، روزبه‌‌روز در بخش‌‌های جدیدی از زندگی مدرن ما هویدا می‌‌شود. برای مثال، اکنون خسارات وارده‌‌به صنعت هواپیمایی با ابعاد فاجعه‌‌ی حادثه‌‌ی ۱۱ سپتامبر و فوران آتشفشان ایافیاتلایوکوتل ایسلند در سال ۲۰۱۰ قابل‌‌مقایسه است. حال خبر می‌‌رسد که این ویروس کوچک توانایی ما در پیش‌‌بینی الگوهای آب‌‌وهوایی را نیز دچار اختلال کرده است.

همان‌‌طور که احتمالا می‌‌دانید علم هواشناسی از دقت چندان بالایی برخوردار نیست. اما نمی‌‌توان علت این عدم‌‌دقت را به کمبود منابع داده نسبت داد. سامانه‌‌ی نظارت جهانی متعلق‌‌به سازمان جهانی هواشناسی (WMO) در سال ۱۹۶۳ پایه‌‌گذاری شد و از آن زمان، سنجش پارامترهای گوناگون جوی و اقیانوسی را در قلمروی ۱۹۳ کشور عضو این سازمان آغاز کرد. این اندازه‌‌گیری‌‌ها عموما ازطریق ماهواره‌‌ها، ایستگاه‌‌های زمینی و نیز هواپیماهای تجاری انجام می‌‌گیرد. داده‌‌ها پس از مخابره توسط سیستم جهانی ارتباط دوربرد (GTS)، درون سیستم جهانی پردازش‌‌داده و پیش‌‌بینی (GDPFS) پردازش می‌‌شوند.

اکثر بخش‌‌های زمینی و ماهواره‌‌ای سیستم یادشده دارای عملکردی خودکار هستند و می‌‌توان گفت تاحد زیادی دربرابر اثرات کوتاه‌‌مدت ناشی از دنیاگیری کووید ۱۹ مصونیت دارند. لارس پیتر ریشوجگارد، مدیر شاخه‌‌ی زمینی سیستم در دپارتمان زیرساخت WMO معتقد است که اثرات ناشی‌‌از فقدان داده‌‌های هوایی هنوز نسبتا اندک است. با این حال، او در توضیح می‌‌گوید: «با تداوم کاهش میزان دسترسی به داده‌‌های بخش هواپیمایی، باید احتمالا انتظار افت تدریجی در میزان اعتمادپذیری پیش‌‌بینی‌‌های آینده را داشت.» او می‌‌افزاید:

همین روال درمورد کاهش داده‌‌های آب‌‌و‌‌هوایی مبتنی‌‌بر ایستگاه‌‌های زمینی نیز صادق است؛ به‌‌خصوص اینکه اگر در ادامه، شیوع کووید ۱۹ توانایی کارشناسان را در انجام وظایف خود در کشورهای توسعه‌‌یافته تحت تأثیر قرار دهد. سازمان جهانی هواشناسی به رصد وضعیت پیش‌‌رو ادامه خواهد داد و سازمان در حال همکاری با سایر اعضا است تا بتواند دامنه‌‌ی این اثرات را تا حد امکان تقلیل دهد.

اما مشکل درمورد حسگرهای هواپیمایی سیستم یادشده شکل حادتری به خود گرفته است. در وهله‌‌ی نخست، این حسگرها دیگر در فضای آسمان نیستند تا بتوانند داده‌‌های حیاتی مربوط‌‌به دمای محیط، سرعت باد و جهت وزش را ثبت کنند. هواپیماها خود باکمک برنامه‌‌ی رله‌‌ی داده‌‌ی هواشناسی هواپیما (AMDAR) اقدام به جمع‌‌آوری داده‌‌های حسگرها، تحلیل و مخابره‌‌ی آن‌‌ها به ایستگاه‌‌های تقویت زمینی ازطریق ارتباطات رادیویی و ماهواره‌‌ای می‌‌کنند. سخن‌‌گوی سازمان ملی جوی و اقیانوسی ایالات متحده (NOAA) در مصاحبه‌‌با وب‌سایت Engadget می‌‌گوید:

هر ساله تعدادی بالغ‌بر ۳۵۰۰ هواپیمای تجاری، بیش از ۲۵۰ میلیون پایش را انجام می‌‌دهند. این هواپیماها طی مسیر پرواز، فشار هوا، دما، سرعت باد، جهت وزش و در برخی موارد میزان رطوبت را اندازه‌‌گیری می‌‌کنند.

بحران بیماری کووید ۱۹ به‌‌شدت صنعت هواپیمایی تجاری را زیر فشار گذاشته است. بنابر گزارشی از FlightRadar24، ترافیک تجاری نقطه‌‌به‌‌نقطه در فوریه‌‌ی امسال تا ۴/۱ درصد و در ماه مارس تا ۸/۹ درصد نسبت‌‌به سال قبل کاهش داشته است. بنابر گزارش اخیر بلومبرگ، پیش‌‌بینی‌‌می‌‌شود ترافیک هوایی جهان طی سال جاری افتی ۸/۹ درصدی را در مقایسه‌‌با سال قبل تجربه کند. نماینده‌‌ی سازمان ملی جوی و اقیانوسی ایالات متحده در ادامه می‌‌افزاید:

در ۳۱ مارس، میزان داده‌‌های هواشناسی روزانه مخابره‌‌شده از هواپیمایی تجاری ایالات متحده تقریبا به نصف میزان عادی خود رسیده است. بااینکه کاهش در این داده‌‌های حیاتی می‌‌تواند با آثار منفی در مدل‌‌های پیش‌‌بینی همراه شود؛ ولی این لزوما به‌‌معنای کاهش دقت پیش‌‌بینی‌‌ها نخواهد بود؛ چراکه متخصصان سرویس ملی آب‌‌وهوا برای تولید یک پیش‌‌بینی واقعی از یک مجموعه‌‌ی کامل از مشاهدات و رهنمودها بهره می‌‌برند.

سیستم نظارت جهانی WMO

با این حال، بنابر نتایج مطالعه‌‌ای که ازسوی آزمایشگاه پژوهشی سیستم زمین NOAA در سال ۲۰۱۷ انجام گرفت، استفاده‌‌از داده‌‌های هواپیمایی می‌‌تواند میزان خطا در پیش‌‌بینی‌‌های ۶ ساعته‌‌ی داده‌‌هایی نظیر سرعت باد، میزان رطوبت و دما را در مدل‌‌سازی RAP ایالات متحده تا ۳۰ درصد کاهش دهد. استنلی بنیامین، از نویسندگان مقاله‌‌ی اخیر در مصاحبه‌ای می‌‌گوید: «از آنجاکه حجم داده‌‌های هواپیمایی فعلی با کاهش مواجه شده است، افت قابلیت‌‌ها در دستکم برخی شرایط خاص دور از انتظار نخواهد بود.»

نتایج مطالعه‌‌ی جداگانه‌‌ای که ازسوی مرکز پیش‌‌بینی میان‌‌مدت آب‌‌وهوا در اروپا انجام شد، نیز نشان می‌‌دهد با حذف داده‌‌های هواپیمایی از این مدل‌‌ها، دقت پیش‌‌بینی شدت جت‌‌استریم‌‌های نیم‌‌کره‌‌ی شمالی تا ۱۵ درصد کاهش می‌‌یابد. سرویس ملی آب وهوای ایالات متحده گزارش کرده است که تا فوریه‌‌ی سال جاری تنها از ۶۵ درصد از داده‌‌های هواپمایی در مدل GSF استفاده می‌‌شود. کریستوفر هیل، از سازمان ملی جوی و اقیانوسی می‌‌گوید:

انتظار می‌‌رود که کاهش بنیادین در دسترسی‌‌به داده‌‌های US AMDAR تا هفته‌‌های آینده همچنان ادامه یابد و به‌‌زودی آثار خود را در خروجی سیستم‌‌های عددی پیش‌‌بینی آب‌‌وهوا نشان دهد.

خوشبختانه با وجود لغو بسیاری از پروازهای هواپیمایی، هواشناسان همچنان کمابیش به بخش بزرگی از داده‌‌های لازم برای پیش‌‌بینی آب‌‌وهوا دسترسی دارند. از ماه ژانویه، مرکز ECMWF از اطلاعات ارسالی ماهواره‌‌ی Aeolus برای استخراج داده‌‌های مربوط‌‌به سرعت و جهت وزش باد استفاده می‌‌کند. به‌گفته‌ی سخنگوی سازمان NOAA:

با اینکه سیستم گزارش‌‌دهی خودکار هواپیماهای تجاری اطلاعات بسیار باارزشی را در اختیار مدل‌‌های پیش‌‌بینی آب‌‌وهوا قرار می‌‌دهند، اما ما هنوز به میلیاردها داده‌‌ی زمینی از منابع دیگر نظیر بالون‌‌های هواشناسی، شبکه‌‌ی نظارت سطحی، رادار، ماهواره‌‌ها و شناورها دسترسی داریم. به‌‌علاوه، سازمان ملی جوی و اقیانوسی به‌‌زودی از داده‌‌های ماهواره‌‌ی COSMIC-2 برای افزایش سطح نظارت بر عمق اتمسفر مناطق استوایی بهره خواهد گرفت.