هوا چطور «شناسی» می‌شود؟

کارشناسان هواشناسی چطور متوجه می‌شوند که قرار است سه روز دیگر باران ببارد؟ شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که تشخیص گاهی برف و باران به چه شکل است و  اصلا سرعت باد و حجم بارش‌ها چطور اندازه‌گیری می‌شود. توصیف و پیش‌بینی دقیق هوا آن جا مهم‌تر می‌شود که بدانیم این اطلاعات در پرواز هواپیماها تاثیر‌گذار است و اینجاست که هواشناسی و اینکه چطور هواشناسی می‌شود،‌ مفهوم پیدا می‌کند.

برای فهمیدن این موضوع باید اول بدانیم کارشناسان هواشناسی یا کاوشگرانِ جو، چطور اطلاعات جوی را روزانه و حتی لحظه‌ای اندازه‌گیری می‌کنند. آشنایی با نحوه کار آن‌ها ما را به یک اداره هواشناسی در فرودگاه مهرآباد کشاند. نام دقیق این اداره هواشناسی، «سینوپتیک فرودگاهی و جو» است.

وجه تسمیه این نامگذاری نیز به نوع خود جالب است، سینوپتیک واژه‌ای یونانی به معنی هم‌نظر و دلیل به‌کارگیری آن در هواشناسی به عنوان یک اصطلاح تخصصی، استفاده از اطلاعات هواشناسی به دست آمده به‌طور هم‌زمان در یک منطقه است.

اداره هواشناسی مهرآباد یکی از مهم‌ترین و قدیمی‌ترین ایستگاه‌های هواشناسی کشور است که خدمات آن در جهت ایمنی پرواز برای صنعت هوانوردی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به محض این که وارد ایستگاه می‌شوید، اتاقی به مساحت حدودا ۳۰۰ متر با تعداد زیادی از کپسول‌های عظیم‌الجثه مشاهده‌ می‌کنید، محتوای کپسول‌ها گاز هیدروژن است که برای پر کردن بالن‌های هواشناسی استفاده می‌شد. بالن‌هایی که روزی دو بار به هوا فرستاده می‌شوند تا اطلاعات جوی را به کارشناسان سازمان مخابره کنند.

بالن‌‌های هواشناسی را می‌توان بادکنک‌های بزرگی با حجم ۳۵۰ گرم توصیف کرد که از جنس لاستیک طبیعی یا لاتکس با خاصیت کشسانی بسیار بالاست و تا ۷ برابر حجم روی زمین خود می‌تواند منبسط و بزرگ شود. این بالن‌ها با گاز هیدروژن به مقدار ۰/۸ بار پر می‌شوند و ساعت صفر و ۱۲ گرینویچ با هماهنگی برج‌مراقبت به جو ارسال می‌شوند.

بالن به دلیل سبک‌تر بودن گاز آن از هوا به جو صعود می‌کند. هر چه بالن بالاتر می‌رود، فشار هوای بیرون کاهش یافته و باعث انبساط یا بزرگتر شدن بالن می‌شود تا اینکه در نهایت از تحمل دیواره بالن خارج شده و بالن می‌ترکد.

این بالن‌ها البته به تنهایی پرواز نمی‌کنند، یک دستگاه جی پی اس کوچک یا کاوشگر جو با نام تخصصی دستگاه رادیوسوند RadioSonde همراه آن‌ها به ارتفاع ۳۰ کیلومتری فرستاده می‌شود. البته در برخی از موارد ارتفاع ۴۲ کیلومتری هم به عنوان بالاترین ارتفاع ثبت شده است. روی این دستگاه‌ها نیز اطلاعاتی به همراه نشانی نوشته شده تا اگر در مکانی نامعلوم فرود آمدند و کسی آن‌ها را پیدا کرد،‌ بتواند به مراکز مشخص شده تحویل دهد.

این دستگاه کوچک اطلاعات دما، رطوبت نسبی، فشار هوا، سرعت و جهت باد، میزان گاز ازن، تابش‌های رادیواکتیو و... را در لایه‌های مختلف جو بالا اندازه گرفته و توسط یک فرستنده رادیویی به یک گیرنده زمینی که معمولاً به یک رایانه متصل است، مخابره می‌کند.

یک 

 کارشناس هواشناسی در این خصوص به ما توضیح داد که اگر شرایط جوی عادی باشد، هر ۲۴ ساعت دو بار (صبح و بعداز ظهر) بالن فرستاده می‌شود تا سرعت باد، رطوبت و دمای هوا را اندازه بگیرد و ۴۸ گزارش متار، ۸ گزارش سینوپ و ۸ گزارش تمپ تهیه و مخابره می‌شود و اگر شرایط جوی نامساعد باشد، گزارش اسپسی (تخریب) هم به این گزار‌ش‌ها اضافه می‌شود.

این گزارش‌ها باید در ساعات مشخص بر حسب گرینویچ و طبق دستورالعمل‌های سازمان جهانی هواپیمایی ICAO و سازمان جهانی هواشناسی WMO تهیه شوند. دقت و سرعت تهیه این گزارش‌ها هم خیلی مهم است، برای مثال گزارش متار در زمان نشست و برخاست هواپیما‌ها نقش تعیین کننده دارد یا گزارش تمپ اطلاعات مفیدی از لایه های بالا جو می‌دهد و به منظور پیش‌بینی مسیر پرواز در اختیار بخش هوانوردی قرار می‌گیرد.

عملیات گزارش گیری از بالن معمولا یک ساعت و نیم طول می‌کشد

از قسمت بالن‌ها که عبور کنیم، در فرودگاه مهرآباد به منظور ایمنی عملیات پرواز، سامانه خودکار فرودگاهی هم بکارگرفته شده که شامل تجهیزات RVR، بادنما و سیلومتر در ابتدا و انتهای باند است.

RVR میزان دید افقی در راستای باند، بادنما سمت و سرعت باد در ابتدا و انتهای باند و سیلومتر هم ارتفاع کف ابر را اندازه می‌گیرد.

در پلتفرم واقع در محوطه فرودگاه هم تجهیزات بادنما، دماسنج های اعماق خاک، دماسنج خشک و تر، دماسنج حداقل و حداکثر مطلق، دماسنج حداقل مطلق زمین، دمانگار، رطوبت نگار، تشت تبخیر، سکوی برف، باران سنج، فشارسنج و ساعت آفتابی قرار دارد.

کارشناسان هواشناسی اطلاعات این تجهیزات را در ساعات مشخص دریافت می‌کنند و همراه با اطلاعات دیگر از جمله: مقدار، نوع و ارتفاع ابر، تشخیص پدیده‌ها و شدت و ضعف آن‌ها که حاصل تجربه و تشخیص خود کارشناس و بررسی محیط است، اندازه گیری شده و در نهایت همه این اطلاعات را هر نیم ساعت وارد نرم افزارهای مربوطه می‌کنند.

کارشناسان، یک گزارش بین‌المللی تهیه و به سازمان هواشناسی کشور و برج مراقبت ارسال می‌کنند. همه فرودگاه‌های بین المللی کشور این فرایندها را به طور مشابه و هم‌زمان انجام می‌دهند.

سازمان هواشناسی کشور نیز اطلاعات جوی بدست آمده را به ۶۱ فرودگاه، خدمات ناوبری هواشناسی هوانوردی ارسال می‌کند.

در حال حاضر ۱۵ ایستگاه هواشناسی فرودگاهی در شهرهای تبریز، ارومیه، گرگان، مشهد، سنندج، مهرآباد و امام خمینی (ره) تهران، کرمانشاه، ایلام، خرم آباد، بیرجند، بجنورد، اهواز، بوشهر و اردبیل مجهز به تجهیزات ویژه کمک ناوبری هواشناسی هوانوردی هستند و شامل سنسورهای سمت و سرعت باد در ابتدا و انتهای باد، RVR، سیلومتر و سنسور هوای حاضر می‌شوند.

سازمان هواشناسی کشورمان تاییدیه‌ها و استانداردهای بین‌المللی را هم دریافت می‌کند. در سال ۱۳۹۳ در راستای برنامه های WMO و ICAO و ارتقا کیفی خدمات هواشناسی به بخش هوانوردی کشور، سامانه مدیریت کیفیت مبتنی بر استاندارد ISO ۹۰۰۱ برای ۲۲ ایستگاه هواشناسی فرودگاهی از سوی توف نورد آلمان و شهریورماه امسال هم ممیزی مراقبتی نوبت دوم ISO۹۰۰۱:۲۰۱۵ را دریافت کرد.

حال می‌بینیم، وقتی به آسمان نگاه و خط عبور یک هواپیما را دنبال می‌کنیم و با خود می‌اندیشیم که مسافران آن به کجا می‌روند، باید به یاد داشته باشیم که برای به پرواز درآمدن این پرندگان عظیم در امنیت و آرامش، تلاش‌های بسیاری صورت گرفته تا آب در دل مسافران و محموله‌ها تکان نخورد. مشکلات جوی که می‌توانند به عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل حوادث هوایی باشند، توسط تلاشگران عرصه کارشناسی هوا، پیش‌بینی می‌شوند و این پیش‌بینی‌ها بهترین زمان را برای پرواز و فرود در اختیار هواپیماها قرار می‌دهد تا مسافران در امنیت کامل سفر کنند.

چنین خدمتی اگرچه ممکن است چندان به دید عموم نیاید، اما نبود آن صنعت هوانوردی را کاملا ناکارآمد خواهد ساخت، بنابراین زمانی که به آسمان نگاه می‌کنیم و پروازی را شاهدیم، باید بدانیم که امنیت در آسمان مدیون تلاش هواشناسان است.