بایگانی برچسب: s

طوفان های استوایی: چرا ما باید اقیانوس را رصد کنیم تا از مردم در خشکی بهتر محافظت کنیم؟

درس‌هایی که از مشاهدات اقیانوس‌ها در طول طوفان‌های ایرنه و سندی آموخته شد، ایالات متحده را وادار کرد تا ناوگانی از روبات‌های زیر آب را در طول هر فصل طوفان مستقر کند. از آنجایی که رویدادهای شدید آب و هوایی به دلیل تغییرات آب و هوایی بیشتر می شوند، آیا زمان آن رسیده است که این ظرفیت پیش بینی طوفان را به مناطق دیگر گسترش دهیم؟

11 سال پس از وقوع طوفان سندی در جزایر کارائیب و سواحل شرقی ایالات متحده در سال 2012، بدون شک قدرت ویرانگر آن هنوز در خاطرات شاهدان آن زنده است. سندی که بزرگترین طوفان اقیانوس اطلس ثبت شده است، 233 نفر را در سراسر دریای کارائیب و آمریکای شمالی کشت و با بادهای شدید، رانش گل و سیل ویرانی به همراه داشت که تقریباً 70 میلیارد دلار خسارت وارد کرد. 

فقط یک سال قبل از آن، ما طوفان آیرین را داشتیم که قرار بود طوفانی ویرانگر باشد – اما بعد به نوعی خاموش شد. دکتر اسکات گلن، استاد برجسته دانشگاه راتگرز خاطرات خود را به اشتراک می‌گذارد، سال بعد، زمانی که هشدارها درباره طوفان سندی منتشر شد، مردم آیرین را به یاد آوردند، و متقاعد کردن کسی که این بار قرار است بسیار بزرگ‌تر باشد، واقعاً دشوار بود. چیزی که او می‌دانست که پیش‌بینی‌کنندگان هوا نمی‌دانستند، شرایط هشداردهنده در زیر سطح اقیانوس بود که هشدار می‌داد طوفان بسیار قدرتمند خواهد بود.

زمانی که طوفان‌های ایرنه و سندی اصابت کردند، ما گلایدرهای زیرآبی خود را داشتیم – وسایل نقلیه زیرآبی خودمختار که مشاهدات اقیانوس را جمع‌آوری می‌کردند، و آنها در طول هر دوی این رویدادها مستقر شدند. دکتر گلن می‌گوید و درست قبل از رسیدن آیرین، ما اقیانوس را به سرعت خنک دیدیم. این سرمایش فقط انرژی را از طوفان بیرون کشید و به سرعت آن را ضعیف کرد. اما قبل از سندی چنین خنک کننده ای وجود نداشت و بنابراین گرما فقط به طوفان دامن می زد.

اقیانوس چرخه آب سیاره ما را کنترل می کند و حتی تغییرات کوچک در آن می تواند تأثیر زیادی بر رویدادهای آب و هوایی در خشکی داشته باشد. چنین شرایط اقیانوسی متفاوتی که قبل از طوفان سندی مشاهده شد، نگرانی های جدی را بین دانشمندان، از جمله خود دکتر گلن، ایجاد کرد، که به سرعت متوجه شد که این بار طوفان هیچ رحمی از خود نشان نخواهد داد. 

اما اگر چه ممکن است امروز به نظر تعجب آور باشد، پیش بینی های هواشناسی 11 سال پیش به طور خودکار داده های اقیانوس را در مدل های خود جذب نمی کردند. من این داده‌ها را از گلایدرهای اقیانوس داشتم، اما در آن زمان هیچ راهی برای ارتباط من وجود نداشت. هیچ راهی برای اضافه کردن آن به جریان اطلاعاتی که به پیش بینی ها می رسد وجود نداشت.»

طوفان های استوایی: چرا ما باید اقیانوس را رصد کنیم تا از مردم در خشکی بهتر محافظت کنیم؟

پیش بینی طوفان امروز – بهتر از سال 2012، اما با فضایی برای بهبود 

از آن زمان، دکتر گلن و سایر اقیانوس شناسان سخت کار کرده اند تا اهمیت مشاهدات اقیانوس ها را در پیش بینی رویدادهای شدید و توسعه یک سیستم عملیاتی برای جمع آوری داده ها در مسیر طوفان ها افزایش دهند. 

امروزه ایالات متحده دارای یک ناوگان هواپیمای گلایدر طوفان است که در طول هر فصل طوفان مستقر شده است. این ربات‌های زیرآبی قوی می‌توانند در شرایط آب و هوایی مخرب مقاومت کنند تا داده‌های اقیانوس را در زمان واقعی به سیستم یکپارچه مشاهده اقیانوس ایالات متحده (IOOS)، بخشی از سیستم جهانی مشاهده اقیانوس ( GOOS ) جمع‌آوری و ارسال کنند. از سال 2018، این داده ها در مدل های پیش بینی طوفان گنجانده شده است و به هشدارهای به موقع و دقیق تر کمک می کند.

دکتر ویدونگ یو، رئیس مشترک فیزیک رصد اقیانوس و پانل آب و هوا، می گوید: «GOOS با عمل به عنوان چتری که جریان داده ها را در شبکه های جهانی رصد اقیانوس ها تسهیل می کند، می تواند به مراکز پیش بینی اطلاعات جامع و دقیق تری از اقیانوس های جهانی ارائه دهد. این امر به مراکز پیش‌بینی امکان می‌دهد تا هشدارهای اولیه بهتری را برای طوفان‌های شدید، سیل و خشکسالی صادر کنند و از زندگی و معیشت بیشتر در سراسر جهان محافظت کنند.»

طوفان قدرتمند موکا که در ماه مه امسال میانمار و بنگلادش را درنوردید، نمونه ای جدید از اهمیت حیاتی چنین داده های اقیانوسی است. دکتر یو می‌گوید: «بسیج سازمان‌های بشردوستانه در برابر تهدید طوفان موکا به لطف نظارت زمان واقعی اقیانوس‌ها و متغیرهای هواشناسی امکان‌پذیر شد، که منجر به پیش‌بینی قابل اعتماد و صدور به موقع هشدار اولیه شد.» 

خلیج بنگال با مرگبارترین طوفان های استوایی در سیاره ما روبرو است و تجربه از این منطقه می تواند به بهبود توانایی ما در پیش بینی دقیق و کارآمد رویدادهای آب و هوایی شدید در سراسر جهان کمک کند. به همین دلیل است که یکی از چندین منطقه مطالعاتی آزمایشی در پروژه طوفان گرمسیری است که توسط دکتر گلن از طریق برنامه GOOS  Ocean Observing Co-Design  تحت دهه اقیانوس سازمان ملل رهبری می شود. 

بسیاری از کشورها در سراسر جهان ظرفیت رصد اقیانوس را با کشورهایی مانند ایالات متحده که دکتر گلن در آن مستقر است، ندارند. ما ایده بسیار خوبی از آنچه که باید در مسیر طوفان اقیانوس اطلس شمالی انجام شود داریم، اما اکنون می‌خواهیم آن را در سطح جهانی از طریق GOOS گسترش دهیم. دکتر گلن می‌گوید برای انجام این کار، سهامداران مختلف را از سراسر جهان گرد هم می‌آوریم تا در فرآیندهای طراحی مشترک برای بهبود پیش‌بینی طوفان استوایی در مناطق مختلف شرکت کنند.

به عنوان مثال، مرکز ملی خدمات اطلاعات اقیانوس هند اکنون اولین داده های گلایدر اقیانوسی خود را از طوفان موکا جمع آوری کرد. ما با هم، تجربیات و بهترین شیوه‌ها را به اشتراک می‌گذاریم تا برنامه‌های مشاهده‌ای نوظهور بتوانند کارآمدتر عمل کنند.»

حوادث آب و هوایی شدید در حال افزایش است

بسیاری از مناطق در حال حاضر هر ساله با خسارات اقتصادی عظیمی از طوفان های استوایی مواجه می شوند و چنین رویدادهایی با پیشرفت تغییرات آب و هوایی مکرر و شدیدتر می شوند. طراحی مشترک مشاهدات اقیانوسی که این مناطق به منظور بهبود قابلیت پیش‌بینی خود نیاز دارند، یک ضرورت فوری است. 

امسال دمای سطح اقیانوس مشاهده شده رکورد جهانی را شکسته است. دکتر سابرینا اسپیچ، رئیس هیئت مدیره فیزیک و اقلیم رصد اقیانوس می‌گوید: «این تغییرات تأثیر قابل‌توجهی بر الگوهای آب و هوا دارد و به رویدادهای شدید دامن می‌زند. “هدف برنامه GOOS Ocean Observing Co-Design پیشرفت سریع در توانایی ما برای پیش بینی این تغییرات و انطباق با آنها از طریق تقویت همکاری بین کشورها، خدمات عملیاتی، مشاهده اپراتورها و کارشناسان علمی است.”

این برنامه تاکنون در جمع آوری تخصص های لازم موفق بوده است، اما کار زیادی در پیش است. مشاهدات اقیانوس ها هنوز بسیار اندک است و تقریباً به طور کامل از طریق پروژه ها و برنامه های تحقیقاتی تأمین می شود. دکتر اسپیچ می‌گوید علیرغم پیشرفت‌های انجام شده، سیستم مشاهده همچنان شکننده است. 

«جریان ثابت داده‌های اقیانوسی برای ایجاد سیستم‌های هشدار خطر مؤثر و سازگاری طولانی‌مدت با تغییرات آب و هوا و رویدادهای شدید حیاتی است. اما برای اطمینان از آن، ما به مشارکت بیشتر بازیگران، از جمله بخش خصوصی، و همچنین همکاری بین دولت‌ها و بودجه پایدار نیاز داریم.»

در نیمکره جنوبی، شرق آفریقا اخیراً طوفان فردی را داشت – طولانی ترین و شدیدترین طوفان استوایی در تاریخ برای این منطقه. دکتر گلن می‌گوید: «آنها از لحاظ تاریخی این مشکل را نداشته‌اند و تازه شروع به مقابله با آن کرده‌اند. چگونه آنها شروع به آماده شدن برای آن می کنند؟ چگونه می‌توانیم سیستم‌های رصد اقیانوس را برای بهبود این پیش‌بینی‌ها بر اساس نیازهای مناطق مختلف ایجاد کنیم؟»

اینها سوالاتی هستند که دکتر گلن و تیمش قصد دارند از طریق پروژه طوفان گرمسیری کاوش کنند. یافتن پاسخ‌های مناسب در طول این دهه علوم اقیانوسی سازمان ملل برای توسعه پایدار، یک تغییر گام در قابلیت‌های پیش‌بینی ما در سراسر جهان ایجاد می‌کند و در نهایت به ما امکان می‌دهد جان و دارایی بیشتری را در خشکی نجات دهیم.

ماهواره ردیابی آب SWOT آماده پرتاب به فضا

SWOT

مأموریت ماهواره‌ای آب‌های سطحی و توپوگرافی اقیانوس (SWOT) در حال حاضر در محفظه محموله‌اش برای آماده‌سازی برای پرتاب قرار داده شده است. تکنسین های تاسیسات پردازش اسپیس ایکس در پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا این عملیات را به پایان رساندند و به زودی فیرینگ را با بالای موشک فالکون 9 جفت خواهند کرد. فیرینگ از ماهواره در برابر فشار آیرودینامیکی و گرمایش در هنگام صعود محافظت می کند. پس از فرار موشک از جو زمین، فیرینگ به دو نیمه تقسیم می شود که به زمین باز می گردد.

هنگامی که SWOT در مدار قرار گرفت، ارتفاع آب موجود در آب های شیرین و اقیانوس ها را در بیش از 90 درصد از سطح زمین اندازه گیری می کند. این اطلاعات بینشی در مورد چگونگی تأثیر اقیانوس بر تغییرات آب و هوا ارائه می دهد. چگونه گرم شدن جهان بر دریاچه ها، رودخانه ها و مخازن آب تأثیر می گذارد. و چگونه جوامع می توانند بهتر برای بلایا، مانند سیل آماده شوند.

SWOT یک تلاش مشترک توسط ناسا و مرکز ملی d’Etudes Spatiales (CNES) با مشارکت آژانس فضایی کانادا (CSA) و آژانس فضایی بریتانیا است.

پرتاب برای 15 دسامبر در ساعت 3:46 بامداد به وقت PST از مجتمع پرتاب فضایی 4E در واندنبرگ هدف گذاری شده است.

بازسازی نقاط حساس تنوع زیستی اقیانوسی Phanerozoic

بازسازی نقاط حساس تنوع زیستی اقیانوسی Phanerozoic

آیا محدودیتی برای تنوع زیستی جهانی در اقیانوس های ما وجود دارد؟ این سوال بحث‌برانگیز دهه‌ها بحث‌هایی را در اکولوژی تکاملی برانگیخته است. مطالعات قبلی بیشتر بر روی منحنی‌های تنوع فسیلی جهانی برای روشن کردن این سوال تکیه کرده‌اند، اما این روش دارای محدودیت‌های متعددی است، زیرا تنوع متغیر قابل‌توجهی را در میان مناطق جغرافیایی یا سوگیری‌های سوابق فسیلی در نظر نمی‌گیرد. در این مطالعه، نویسندگان مدل‌های لجستیکی و نمایی منطقه‌ای تنوع را به یک مدل جهانی از جغرافیای دیرینه و حرکت صفحه، برای بازسازی پویایی تنوع جهانی در طول فانروزوییک، همراه کردند. این روش‌های پیچیده و فراگیر شامل زمان تکاملی در مناطق هستند.

مدل دیرینه جغرافیایی مورد استفاده در اینجا، مدل‌های موجود را از آثار قبلی که مجموعه داده‌های بازسازی جهانی را منتشر کرده بودند، ادغام می‌کند (به منابع انتشار مراجعه کنید). این بازسازی‌های دیرینه‌جغرافیایی برای توصیف و ارائه پالئوتوپوگرافی و دیرینه‌ابهیمتری زمین برای یک سری برش‌های زمانی از 541 میلیون سال پیش تا امروز مورد استفاده قرار گرفتند (شکل). مدل‌های متنوع‌سازی شامل انقراض‌های عظیمی بود که از منحنی‌های تنوع فسیلی تولید شده توسط کارهای قبلی استخراج شده بود. شرایط Palaeoenvironmental دمای آب دریا و تولید کربن آلی صادراتی با استفاده از مدل سیستم زمین، cGENIE41، برای بازه زمانی مشابه بازسازی‌های مدل Palaeogeographical شبیه‌سازی شد.

دو مدل تنوع منطقه ای تنوع برای توصیف پویایی تنوع منطقه ای در طول زمان استفاده شد. تنوع منطقه ای به شبکه های مدل دیرینه جغرافیایی برای محاسبه تنوع جهانی در هر مرحله زمانی درون یابی شد. بازسازی‌های حاصل از اقیانوس‌های فانوزوئیک (شکل)، توالی‌های توزیع فضایی تنوع جانوران دریایی را به‌عنوان تعداد جنس در هر منطقه، برای هر یک از شش دوره زمانی (از a – f) نشان می‌دهد: کامبرین، اردویسین پسین، دونین اولیه، پسین کربونیفر، کرتاسه پسین و امروزی به ترتیب.

عملکرد مدل در بازسازی توزیع های فضایی تنوع بی مهرگان دریایی با مقایسه نتایج مدل لجستیک کالیبره شده امروزی (بنابراین 0 میلیون سال پیش)، با مشاهدات سخت پوستان و نرم تنان (دو مورد از مرتبط ترین گروه های دریایی) مورد ارزیابی قرار گرفت. بی مهرگان)، استخراج شده از سیستم اطلاعات تنوع زیستی اقیانوس (OBIS). نقشه تنوع تولید شده مدل شباهت های قابل توجهی را با توزیع های تنوع مشاهده شده (سوابق وقوع) از OBIS، در امتداد حاشیه های قاره ای نشان می دهد (شکل g-h).

تفاوت های اصلی بین تنوع تولید شده و سوابق وقوع مدل از OBIS، در مناطق اطراف استرالیا و نیوزلند رخ می دهد، جایی که مدل تنوع را دست کم می گیرد. یک دلیل احتمالی برای تفاوت های جزئی بین مدل و داده های OBIS، ممکن است به دلیل محدودیت های پایگاه داده باشد. آنچه که مدل کاربردی و داده‌های OBIS به طور مشابه نشان می‌دهند، کاهش تنوع از استوا به سمت قطب‌های شمال و جنوب است (شکل i-j)، با تنوع بالا در اقیانوس آرام هند-غرب، اقیانوس اطلس کارائیب- اقیانوس آرام شرقی و مدیترانه.

نتایج مدل‌های تنوع بیشتر نشان می‌دهد که تنوع بی‌مهرگان دریایی در طول تاریخ تکاملی، به استثنای نقاط داغ تنوع، زیر اشباع زیست‌محیطی باقی مانده است. نویسندگان دریافتند که مدل تولید شده آن‌ها می‌تواند افزایش تنوع را بدون نوآوری‌های تکاملی (مانند انقلاب دریایی مزوزوئیک) بازتولید کند، که منجر به یک فرضیه جدید پیشنهادی، «فرضیه نقاط داغ تنوع» می‌شود، که بر اساس چگونگی تاریخ محیطی و تکامل دیرینه‌جغرافیایی است. زمین امکان توسعه نقاط مهم تنوع را فراهم کرد.