لماذا تعد نظم المعلومات الجغرافية مصدر تتبع الطقس

أنماط الطقس:

إن أنماط الطقس المتغيرة باستمرار على الأرض سهلة التفسير بشكل مخادع، حيث تدفئ الشمس كوكبنا بشكل غير متساو (فكر في المناطق الاستوائية الحارة والرطبة مقابل القطبين الشمالي والجنوبي المتجمدين) وهذا بسبب الطقس، كما يعيد غلافنا الجوي توزيع هذه الحرارة، مما يخلق مناطق ضغط عالية ومنخفضة في جميع أنحاء العالم، حيث يؤدي هذا إلى ظهور السحب والرياح والأمطار ودرجات حرارة متفاوتة على نطاق واسع.

نظرًا لحجم وتعقيد أنماط الطقس هذه فقد يكون من الصعب جدًا التنبؤ بها قبل أكثر من بضعة أيام، لذلك يقوم الباحثون باستمرار بتحسين أدواتهم وعملياتهم لفهم المناخ بشكل أفضل وإجراء تنبؤات جوية أكثر دقة.

اليوم مع وفرة من الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار عن بعد التي تراقب أنظمة الطقس في جميع أنحاء العالم أصبح لدى خبراء الأرصاد الجوية المزيد من البيانات المتاحة لهم أكثر من أي وقت مضى، لكن المزيد من البيانات لا تُترجم بالضرورة إلى تنبؤات محسنة وهذا هو السبب في أن Weather Decision Technologies) (WDT)) شريك (Esri) تستخدم نظم المعلومات الجغرافية المتقدمة لتنظيم وتحليل هذه البيانات الضخمة بشكل أفضل.

التقدم في مراقبة الطقس:

لطالما كان للطقس تأثير هائل على كوكبنا والأشياء التي تحدث حوله، وبحسب ما ورد أعاقت الرياح الموسمية المغول من غزو اليابان في القرن الثالث عشر، ولعبت الرياح دورًا بالتأكيد عندما هزم الإنجليز الأرمادا الإسبانية في عام 1588؛ لأن الأسطول القوي لم يكن بإمكانه الإبحار إلا مع الريح خلفه، أنقذت الغيوم مدينة كوكورا اليابانية من أن تكون هدفًا للقنبلة الذرية الثانية في عام 1945، وعلى مدى السنوات القليلة الماضية أثر الجفاف في غرب الولايات المتحدة على إنتاج الغذاء وأسعاره في جميع أنحاء البلاد، هذا هو السبب في أن مراقبة الطقس كانت دائمًا أمرًا ضروريًا.

يمكن للمستخدمين إضافة بيانات الطقس الماضية والحالية والمستقبلية بسرعة إلى خرائطهم وتطبيقاتهم لتحليل على سبيل المثال كيف ساهم البرد في شمال تكساس في خسائر تزيد عن مليار دولار.

خلال عصر النهضة ابتكر المخترعون أدوات مختلفة لقياس ظواهر الطقس المحلية بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي، عندما طور صامويل مورس التلغراف في القرن التاسع عشر تم ربط ملاحظات وقياسات الطقس المحلية في نظام بدائي لمراقبة الطقس، حيث تصور سكرتير مؤسسة سميثسونيان في ذلك الوقت جوزيف هنري أن التلغراف “سيوفر وسيلة جاهزة لتحذير المراقبين الشماليين والشرقيين ليكونوا على أهبة الاستعداد للظهور الأول لعاصفة قادمة”، وبحلول نهاية عام 1849 كان 150 متطوعًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة يساعدون في جعل ذلك حقيقة واقعة من خلال الإبلاغ بانتظام عن ملاحظات الطقس إلى مؤسسة سميثسونيان، وذلك عندما ظهر علم الأرصاد الجوية.

عندما تم إدخال تكنولوجيا الكمبيوتر للتنبؤ بالطقس في عام 1950 أنتجت مجموعة من خبراء الأرصاد الجوية في معهد الدراسات المتقدمة في نيوجيرسي أول تنبؤ رقمي بالطقس، كان هذا إيذانًا ببدء عصر الأرصاد الجوية الحديثة وتوسيع فرص البحث بشكل كبير.

ولفهم أنماط الطقس النامية بشكل أفضل يحتاج الباحثون إلى صور الأقمار الصناعية، جاء ذلك في عام 1964 مع تقديم برنامج (Nimbus)، حيث تم تصميم هذه الأقمار الصناعية خصيصًا لأبحاث الأرصاد الجوية ومهدت الطريق لمعظم أقمار مراقبة الأرض التي أطلقتها الولايات المتحدة على مدار الثلاثين عامًا الماضية، كما توفر الأقمار الصناعية كميات هائلة من البيانات.

يتيح تراكب ناقلات حركة العاصفة (الخطوط البيضاء بعلامات التجزئة) على بيانات الرادار بسمات العاصفة للمستخدمين معرفة مكان تحرك العاصفة ومدى السرعة.

تحليل السحب في السحابة:

تساعد جميع البيانات من الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار عن بعد الموجودة على اليابسة وفي المحيطات بشكل كبير في تحسين خدمات التنبؤ بالطقس.

توفر (WDT) خدمات التنبؤ بالطقس ورسم الخرائط لعدد من الصناعات بما في ذلك شركات الطاقة لمساعدتها على التنبؤ بانقطاع التيار الكهربائي والحفاظ على منصات النفط البحرية آمنة ووكالات الزراعة لتأمين المحاصيل شركات نقل البضائع للمساعدة في تصميم الطريق ومنظمي الحفلات الموسيقية والرياضية للتخطيط والسلامة، تستخدم الشركة حاليًا (ArcGIS Server) لتطوير جميع خدمات الخرائط للعملاء، على الرغم من أنها تخطط للترقية إلى (ArcGIS Enterprise) في وقت لاحق من هذا العام.

كما أنه يمكّن شركاء (WDT) الذين ينشئون تطبيقات لأسواق رأسية محددة، مثل المرافق لإضافة بيانات الطقس إلى تطبيقاتهم باستخدام خدمات خرائط (WDT). ونظرًا لكمية البيانات التي تجمعها (WDT) وتحللها فإن الحوسبة السحابية هي مفتاح عملياتها، حيث تستخدم الشركة Amazon Web Services) (AWS)) لنشر الخدمات التحليلية ورسم الخرائط التي يوفرها (ArcGIS Server).

يسهِّل نظام (ArcGIS) الأساسي نشر البيانات الحية والديناميكية والمحدثة بسرعة، تعرض خدمة الخرائط في الوقت الفعلي هذه على سبيل المثال تحليلًا أماميًا (يتم تحديثه كل ثلاث ساعات) ورادار الطقس في أمريكا الشمالية (يتم تحديثه كل خمس دقائق) وبيانات البرق (يتم تحديثها كل دقيقة).

وأشار جافنر إلى أن “هناك الكثير من المزايا المتاحة لنا باستخدام خدمات الويب من أمازون لسبب واحد أنه يسمح لنا بتنفيذ شعار الفشل بشكل أسرع، نظرًا لأن (ArcGIS Server) لديه قدرة Amazon Machine Image) (AMI)) يمكننا بسهولة الوقوف على إصدار من الخادم في السحابة وتجربة شيء جديد مثل استخدام مواصفات أجهزة مختلفة للجهاز أو تكوين خدمات البيانات بشكل مختلف لمعرفة ما إذا كان يعمل أم لا، إذا كان يعمل عظيم، إذا لم ينجح الأمر فإننا نقف في حالة أخرى ونجرب شيئًا آخر.

باستخدام الخدمات السحابية يمكن للشركة الوقوف على مثيلات متعددة للماكينة في (ArcGIS Server) لتحديد الحزمة التشغيلية التي تعمل بشكل أفضل.

تقوم (WDT) حاليًا أيضًا بعمل الكثير من خلال خدمات الخرائط التي تم تمكين الوقت لها، على سبيل المثال يمكن للمستخدمين إجراء حلقة خلال آخر 60 دقيقة من بيانات الرادار لمعرفة أين كانت العاصفة وأين تتجه، تقوم (WDT) أيضًا بإطلاق خدمة خرائط تنبؤات عالمية ممكّنة للوقت، والتي ستوفر تنبؤات يومية وكل ساعة لجميع متغيرات الطقس العادية مثل: درجة الحرارة وهطول الأمطار وسرعة الرياح والاتجاه حتى 10 أيام.

وبسبب حجم وتعقيد أنماط الطقس قد يكون من الصعب التنبؤ بها قبل أكثر من بضعة أيام؛ ونظرًا لأن الشركة تقدم مجموعات بيانات أكبر لاستيعاب المزيد من الطلبات، فإن استخدام الخدمات السحابية يجعل خوادم (WDT) قابلة للتطوير في الأوقات الحرجة.