هواشناسی پیش‌بینی است نه پیشگویی

سرویس اجتماعی « فردا »: پس از وقوع توفان اخیر تهران، سازمان هواشناسی بیش از پیش زیر ذره‌بین کارشناسان و مسئولان قرار گرفت. در حقیقت، انتظار مردم از سازمان هواشناسی که ادعا می‌کند متولی پیش‌بینی آب و هوای کشور است، فقط به پیش‌بینی کلی وضع آب و هوا در 24 ساعت آینده و اعلام دمای هوای بیشینه و کمینه محدود نمی‌شود.

بلکه انتظار آنها این است که این سازمان بتواند پدیده های خاص هواشناسی مانند توفان تهران یا برف سنگین شهر رشت را که با پیامدهایی همراه بود، پیش بینی کند.

توفان تهران بهانه ای شد گروه دانش روزنامه پرونده ای درباره پیش بینی های سازمان هواشناسی تهیه کند که به چاپ رسید. با توجه به اهمیت این موضوع تصمیم گرفتیم با رئیس سازمان هواشناسی که می توانست بهتر از هر فرد دیگری پاسخگوی انتقادهای مطرح شده درباره عملکرد سازمان باشد، گفت وگویی داشته باشیم که متاسفانه دکتر پرهیزکار فرصتی برای انجام این گفت وگو نداشت، اما به سراغ ابراهیم میرزایی، معاون توسعه و پیش بینی سازمان رفتیم که ایشان با اشتیاق دعوت ما را پذیرفت و در اولین فرصت زمانی را به این گفت وگو اختصاص داد.

مهندس میرزایی به پرسش ما درباره توفان اخیر و کاستی ها و کمبودهای سازمان هواشناسی پاسخ داده است.

انتظار همه این بود که با تجهیز هواشناسی به رادارها و ماهواره ها باید دقت این سازمان در پیش بینی ها افزایش پیدا کرده باشد. عده ای می گویند توفان تهران در رادارها دیده شده بود. اگر چنین توفانی را دیدید یا حدس زدید چرا اطلاع رسانی به موقع انجام نشد؟

این که این باد ناگهان از 25 متر به 33 متر در ثانیه برسد با استفاده از امکاناتی مانند رادار قابل پیش بینی نیست و در نقشه های بزرگ مقیاس نیز چنین تغییراتی اصلا دیده نمی شود. این توفان از پدیده های خردمقیاس بوده است. ما هم حدس زده بودیم باد شدیدی می وزد، اما نمی توانستیم حدس بزنیم سرعت این توفان به 33 متر در ثانیه می رسد. برای این پیش بینی هیچ ابزاری نداریم و نمی توان براساس اظهار نظر شخصی پیش بینی کرد. پیش بین بر مبنای اصول، دانش، قوانین و تجربه ای که دارد یک بحث کارشناسی می کند و بر مبنای آن پیش بینی ارائه می کند. پیش بینی این که برای یک توده هوا در 15 تا 60 دقیقه آینده چه تغییراتی ایجاد می شود امکان پذیر نیست. در نهایت می توان حدس زد براساس تجربه هایی که داریم ممکن است سرعت وزش باد ناشی از جابه جایی این توده در فصل بهار که فصل گذر است به 22 تا 25 متر بر ثانیه برسد و پیش بین می تواند براساس تجربه این سرعت حداقلی را پیش بینی کند، اما در توفان تهران وقتی در اطراف تهران این توده در حال حرکت بود ما از طریق رادار ها دیدیم سرعت وزش باد در اثر جابه جایی این توده 20 متر بر ثانیه است و بر این اساس سازمان هواشناسی وزش باد شدید را از طریق اطلاعیه ای اعلام کرده بود. بنابراین بر این اساس پیش بینی کرده بودیم باد شدیدی در تهران می وزد. بادی که سرعت آن کمتر از 90 کیلومتر در ساعت یا 20 متر در ثانیه باشد باد شدید است و به اخطاریه خاصی نیاز ندارد، چون مخرب نخواهد بود. با افزایش سرعت توان تخریب بادها تصاعدی افزایش پیدا می کند.

توفان تهران از سمت جنوب غربی وارد شهر شده بود. آیا این توفان در ایستگاه هواشناسی مستقر در فرودگاه بین المللی امام خمینی گزارش نشده بود؟

دیده بان در ایستگاه قبلی سرعت باد را 20 متر بر ثانیه ثبت کرده بود و این باد تا زمانی که به ایستگاه مهرآباد نرسیده بود، این سرعت را نداشت. در فاصله بین ایستگاه فرودگاه امام خمینی تا فرودگاه مهرآباد سرعت باد از 20 به 33 متر در ثانیه رسید.

علت افزایش سرعت باد در این فاصله زمانی و مکانی کوتاه چه بوده است؟

افزایش سرعت باد می تواند علل مختلفی داشته باشد. علت اصلی این پدیده که در این فصل زیاد رخ می دهد، این است که در حال عبور از سرمای فصل زمستان هستیم و هنوز هوای بالای سطح زمین یا سطوح فوقانی سرد است و دیرتر گرم می شود. یعنی موج های سرد یا ریزش هوای سرد عرض های شمالی هنوز انجام می شود. هرگاه موجی وجود داشته باشد مواجه شدن با چنین پدیده های ناگهانی دور از انتظار نیست. موج ها حرکت ساده ندارد، بلکه مسیر حرکتشان شبیه به شکل یک زین است. در این شرایط به اصطلاح ناوه ایجاد می شود و هرچه شیب این ناوه بیشتر باشد تاوایی این موج بیشتر است؛ یعنی پیچشی که این موج دارد بیشتر خواهد بود. درست مانند موجی که در اثر همزدن آب درون یک لیوان شکل می گیرد. نیروی این پیچش به قسمت پایین موج منتقل می شود. وقتی هوا در سطح زمین گرم است و رطوبت در سیستم وجود دارد، همگرایی ایجاد می شود و هوایی که به طرف بالا حرکت می کند تحت تاثیر هوای سرد بالا بیشتر به سمت بالا حرکت می کند و این در حالی است که رطوبت محلی نیز وجود دارد. این رطوبت هر روز با حرکت هوای گرم بالا رفته و در نتیجه بارش محلی رخ می دهد و با آزاد شدن انرژی ابرها باد و توفان راه می افتد. به همین دلیل پیش از وقوع این توفان تقریبا هر روز شاهد وزش باد بودیم.

شما در صحبت هایتان به شرایط مشابه در روزهای قبل اشاره کردید. چرا آن روز شدت باد تا این اندازه افزایش یافته بود؟

آن روز در قسمت بالای زمین یک موج نسبتا خوبی رد می شد و یک ناوه خوبی در این موج وجود داشت، اما پیچش ایجاد شده در قسمت پایین این موج مقارن با زمانی شد که زمین بیشترین دما را داشت؛ یعنی ساعت 4 تا 5 بعدازظهر. اگر صبح یا ظهر این موج ایجاد شده بود شدت باد تا این اندازه افزایش پیدا نمی کرد و پمپی که از پایین هوا را به سمت بالا می فرستاد ضعیف تر بود، اما بعدازظهر بیشترین مقدار گرما وجود داشت که با پیچش بالا جفت و این نیرو بیشتر شد. در نتیجه حالت خاصی ایجاد شد و به همین علت شاهد وقوع توفانی خارج از آستانه های منطقه ای بودیم.

اساسا برای پیش بینی پدیده هایی که در مقیاس زمانی و مکانی کوچک تر اتفاق می افتد به چه ابزارهایی نیاز داریم؟

در پیش بینی های کوتاه مدت یا حال بینی مقیاس زمانی و مکانی کوچک تر است و در اینجا کشورهای دیگر ذی نفع نیستند و چنین پدیده هایی ممکن است فقط در شهر تهران اتفاق بیفتد. بنابراین در حال بینی کشورها باید خودشان سرمایه گذاری کنند. برای مثال در توفانی که در شهر تهران اتفاق افتاد هیچ کشوری دو تا سه ساعت قبل از توفان این پدیده را اطلاع رسانی نکرده بود، چون هیچ کشوری در زمینه پیش بینی پدیده های خردمقیاس یا ریزمقیاس یا حال بینی سرمایه گذاری نمی کند و گذشته از این فرصت لازم برای مدیریت و پیش بینی چنین پدیده هایی را ندارد. در این زمینه باید خود کشورها سرمایه گذاری کنند. حال بینی در مقایسه با پیش بینی علم جدیدتری است و به صرف هزینه بیشتری نیاز دارد. برای پردازش حجم انبوهی از اطلاعات به وسیله ابررایانه ها شما محدودیت زمانی ندارید، اما در پدیده هایی مانند توفان که شاید فقط شش ساعت طول بکشد اگر مدلسازی شش ساعت به طول انجامد، کاربردی نخواهد بود. در اینجا زمان بسیار محدود است و به همین دلیل سیستم هایی که برای پردازش و مدلسازی این داده ها مورد استفاده قرار می گیرد، پیچیده تر بوده و هزینه بالاتری دارد. فناوری هایی که در حال بینی از آن استفاده می شود، بسیار جدید است و در سطح دنیا در ده سال اخیر استفاده از این فناوری ها مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به این که این روش پیچیدگی های زیادی دارد ما در حال برنامه ریزی هستیم تا بتوانیم در این زمینه کارهایی انجام دهیم، اما واقعیت این است که تاکنون این کار در سازمان هواشناسی انجام نشده است. در دنیا نیز کمتر کشوری است که این کار را انجام داده و این توانایی را داشته باشد. چراکه در حال بینی به زیرساخت ها و ابررایانه هایی نیاز داریم که باید در اختیار داشته باشیم تا بتوانیم به فناوری های پیشرفته تری که همان مدلسازی است دسترسی داشته باشیم، اما علاوه بر مدلسازی به ابزارهای دیگری نیاز داریم؛ مانند رادار که در مقایسه کم هزینه تر است. رادار می تواند براساس مدل و نوعی که دارد از یک نقطه تا شعاع 200 تا 250 کیلومتری را اسکن کند. مزیت رادار در مقایسه با ماهواره این است که می تواند داده ها را حجمی اسکن کند؛ یعنی ماهواره ها فقط سطح روی ابر را می بینند و بر این اساس می توان دمای روی ابر را تشخیص داد، اما رادار ها می توانند با ارسال امواج الکترومغناطیس داخل توده ابر را اسکن کرده و اطلاعاتی استخراج کنند. رادارها از ابزار های خوبی برخوردارند، اما این فقط داده است و با استفاده از آن می توان حرکت یک توده هوا را بررسی کرد. توده هوا وقتی جابه جا می شود دچار تغییر می شود، مانند آنچه در توفان اخیر تهران اتفاق افتاد. این طور نیست که یک توده پس از صد کیلومتر جابه جایی همان مشخصات قبلی را داشته باشد. رادار نمی تواند این تغییرات را نشان دهد، اما می تواند بگوید این توده هوا موجب وزش بادی با سرعت 20 متر بر ثانیه می شود. شما می توانید این را هر 15 دقیقه یکبار پایش کنید. رادارهای ما هر 15 دقیقه اطرافش را اسکن کرده و این اطلاعات را جمع آوری می کند. ما هشت رادار داریم . یکی از ابزارهای اولیه برای حال بینی رادار است و این فقط مقدمات اولیه برای توسعه حال بینی در کشور است، اما قدم نهایی نبوده و فقط مشاهده را امکان پذیر می کند.

اگرچه تجربه های محلی در هواشناسی کاربرد بیشتری دارد، اما به نظر می رسد باید در این زمینه با کشورهایی که در هواشناسی تجربه خوبی داشته اند تعامل بیشتری داشته باشیم.

این کاملا درست است و این موضوع از خواسته ها و ایده آل های سازمان است. لازمه دانش هواشناسی ارتباطات بین المللی است. ما دوره های مختلف بین المللی داریم که هر ماه یا هر سال زیر نظر سازمان جهانی هواشناسی تکرار می شود و مراکز آموزش منطقه ای داریم. کشورهای مختلف در یک منطقه متمرکز شده و برای کشورهای اطراف دوره آموزشی برگزار می کنند. در این زمینه تا جایی که امکان داشته باشد و امکانات مالی سازمان اجازه بدهد در دوره های کوتاه مدت شرکت می کنیم. چون سازمان ما زیر پوشش سازمان هواشناسی جهانی است.

آشنایی با بسیاری از پدیده ها در حوزه هواشناسی شاید در کوتاه مدت امکان پذیر نباشد. بنابراین به نظر می رسد دوره های کوتاه مدت نمی تواند کارایی لازم را داشته باشد.

اگرچه این برای هواشناسی خیلی ایده آل است که تعدادی از کارشناسان بتوانند در دوره های بین المللی میان مدت یا بلندمدت شرکت کنند، اما متاسفانه ابزار قانونی برای این کار را نداریم. دستگاه های اجرایی از اعطای بورسی که به مدرک تحصیلی و دوره های آکادمیک منجر شود، منع شده اند و برای شرکت در دوره های میان مدت و چند ماهه هم از نظر منابع مالی محدودیت هایی داریم. علاوه بر این اکثر این دوره ها در کشورهای اروپایی و آمریکایی برگزار می شود که خیلی ما را مشارکت نمی دهند و از این نظر هم محدودیت هایی داریم. مشکل دیگری که با آن مواجه هستیم مشکل تامین نیروی انسانی باکیفیت است. وقتی نیروها را جذب کردیم و نیروها تجربه لازم را کسب کردند با مشکل حفظ این نیروها برای دستگاه اجرایی باید دست و پنجه نرم کنیم. وقتی نیروها ادامه تحصیل می دهند و به مقاطع بالاتر علمی می رسند، چون ما ساز و کار هیات علمی را نداریم خود به خود از سازمان جدا شده و به دستگاه های زیرمجموعه آموزش عالی و پژوهشکده ها و دانشگاه ها منتقل می شوند. با وجود این که سازمان روی این افراد سرمایه گذاری کرده است.

این روزها همه کاستی ها و محدودیت ها به تحریم ها نسبت داده می شود. آیا هواشناسی با همین ابزارهایی که اکنون در اختیار دارد نمی تواند وظایفش را به خوبی انجام دهد؟

اگر بخواهیم از همین ابزارهایی که داریم استفاده کنیم تحت فشار خواهیم بود. ما هم مانند دیگر نهادها و سازمان ها و شاید بیشتر از آنها در اثر این تحریم ها با مشکل مواجه می شویم. در حوزه هواشناسی بیش از 90 درصد دستگاه ها و تجهیزاتی که استفاده می شود خارجی است که برای تامین آنها مشکل داریم که این مشکلات بیشتر جنبه کمی دارد. تعداد بعضی از سنجنده ها بسیار کم است که نگذاشته ایم تا حد امکان از این نظر به شبکه سنجش کشور آسیبی برسد و اکنون این خدمات در سازمان ارائه می شود. یعنی در این شرایط خدمات معمول سازمان قابل قبول است، اما از آنجا که یکی از برنامه های ما توسعه حال بینی است باید اقدامات بیشتری در این زمینه انجام شود. ابزارهای پیشرفته همان سامانه پیش بینی کوتاه مدت یا حال بینی است که این کار مستلزم استفاده از مدلسازی خاص است و ما فقط ابزار سنجش یا مشاهده را که همان رادار است، داریم و امکانات و ابزار لازم برای مدلسازی را نداریم، برای این کار باید از حداکثر توان داخلی استفاده کنیم. رسیدن به این هدف نیازمند همکاری های بین المللی است. رادار و ماهواره فقط ابزار مشاهده لحظه ای است، اما پردازش اطلاعات و پیش بینی این که تا یک ساعت آینده چه اتفاقی می افتد امکان پذیر نیست. انتظار جامعه این است که ما بتوانیم با رادار یا ماهواره یک ساعت آینده را به طور دقیق پیش بینی کنیم که این کار به محاسبات پیچیده ای نیاز دارد که فقط با استفاده از مدلسازی امکان پذیر است. برای مدلسازی و اجرای آن به ابررایانه ها و پردازش سنگین و دانش فنی لازم برای این کار نیاز داریم. محدودیت دیگر دراختیار داشتن نرم افزار ها و برنامک های اختصاصی برای این کار است و این کاری نیست که بتوانیم در یک یا دو سال خودمان به تنهایی انجام دهیم. باید سامانه نرم افزاری لازم برای این کار را تهیه کنیم و از تجربه دیگر کشورها در این زمینه بهره مند شویم. تجهیزات سنجش باید به روزرسانی شود. گذشته از اینها ما به یک شبکه پایش فشرده نیاز داریم. از فرودگاه امام خمینی(ره) تا ایستگاه مهرآباد 40 کیلومتر فاصله است و باید این ایستگاه ها افزایش پیدا کند.

کشورهای دیگر مانند آمریکا و کشورهای اسکاندیناوی در پیش بینی های هواشناسی موفق عمل کرده اند. به نظر شما رمز موفقیت آنها فقط در اختیار داشتن این ابزارها بوده است؟

این کشورها به واسطه داشتن چنین امکاناتی موفق تر بوده اند. برای مثال آمریکا کشوری است که پوشش راداری کامل دارد، ما فقط هشت رادار داریم و نیمه شرقی کشور تحت پوشش راداری قرار نمی گیرد. آمریکا 180 رادار دارد. کشور آلمان که مساحت آن حدود یک چهارم کشور ماست 17 رادار دارد. با این حال در این کشور حدود دو هفته پیش توفانی اتفاق افتاد که بر اثر این توفان شش نفر کشته و 15 نفر زخمی شدند. یعنی آنها هم با این توفان غافلگیر شدند. با توجه به تغییرات اقلیم مواجه شدن با رفتارهای حدی و عبور از آستانه ها، دور از انتظار نخواهد بود. البته باید از دیگر کشورها درس بگیریم و سیستم ها را تا حد امکان به روزرسانی کنیم تا این خطاها به حداقل برسد و با چنین غافلگیری هایی مواجه نشویم.

یکی از انتقادات مطرح شده درباره عملکرد سازمان هواشناسی این است که پیش بینی های شما همیشه کلی بوده است و در پیش بینی حوادثی مانند توفان اخیر که انتظار می رفت هواشناسی بتواند بخوبی از عهده این کار برآید عملکرد خوبی نداشته اید.

این درست است که پیش بینی های سازمان هواشناسی کلی گویی است و مردم حق دارند از ما توقع پیش بینی های دقیق داشته باشند، اما مشکل ما این است که باید در گستره وسیعی به اندازه یک کشور اطلاع رسانی کنیم. بارها در شهر تهران شاهد بوده ایم که در توچال باران داشتیم، در شمیران شاهد بارش پراکنده بودیم، در مرکز شهر هوا ابری و در جنوب شهر هوا آفتابی بوده است. ما در شهر تهران چند ایستگاه داریم، اما این ایستگاه ها ابزار اطلاع رسانی نیست. ما برای اطلاع رسانی از رسانه استفاده می کنیم. می توانیم ایستگاه ها را افزایش دهیم، اما این مشکل اطلاع رسانی را حل نمی کند. از یکسو با کمبود امکانات مواجه هستیم و از طرفی با حجم بالایی از اطلاعات سر و کار داریم. پیش بینی های ساعت به ساعت و نقطه ای خیلی در امور زندگی روزمره ما نقشی ندارد. اگر بخواهیم برای همه مناطق شهر تهران پیش بینی های جداگانه ای داشته باشیم باید دو صفحه اطلاعات را در اختیار رسانه ها قرار دهیم. قرار نیست ما برای پیش بینی کل کشور یک کتابچه تهیه کنیم. ارائه همه این اطلاعات در قالب اخبار هواشناسی از حوصله افراد خارج است. در هیچ کشور دیگری نیز این طور نیست.

معمولا هواشناسی در پیش بینی پدیده های خاص مانند برف سنگینی که شهر رشت تجربه کرد حرفی برای گفتن ندارد. چرا این طور بوده است؟

واقعیت این است که برف رشت پیش بینی شده بود، اما تصور نمی شد میزان بارندگی در این شهر به این اندازه باشد. در پدیده های بزرگ مقیاس هم پیش بینی ها صددرصد درست از آب درنمی آید و همیشه با مقداری خطا همراه است. وقتی میزان بارش از 80 میلی متر به 120 میلی متر می رسد شدت تخریبی آن متفاوت است. کار هواشناسی پیشگویی نیست، پیش بینی است که این کار صددرصد بر مبنای علم هواشناسی یا ابزارهای موجود انجام می شود. در علم فیزیک بحث عدم قطعیت را داریم و محاسبه با عدم قطعیت همراه است. وقتی نمی توان برف یک متری را پیش بینی کرد نمی توان از آثار تخریبی آن در امان بود. پس پیش بینی دقیق با محدودیت همراه است.

هواشناسی با هواپیمایی ارتباط تنگاتنگی دارد در حالی که این ارتباط درحوزه های دیگر مانند دریایی و ریلی کمتر مورد توجه است و خیلی وقت ها برای پیش بینی های دریایی به اخبار هواشناسی رادیوهای بحرین و امارات استناد می شود. آیا نباید برای حل این مشکل چاره ای اندیشید؟

در این زمینه ضعف هایی وجود دارد و این یک واقعیت است. سیستم های هواشناسی بین المللی و حتی هواشناسی در ایران ابتدا با کاربری نیروی هوایی و هواپیمایی ایجاد شد. حمل و نقل هوایی نسبت به حمل و نقل ریلی و جاده ای از حساسیت بیشتری برخوردار است و مخاطرات آن عظیم تر است. به همین دلیل سازمان هواپیمایی بیشتر به هواشناسی اهمیت داده است. توسعه هواشناسی هوانوردی در همه جای دنیا جایگاه برجسته ای دارد. در کشورهایی مانند امارات، بحرین و انگلیس با توجه به شرایط جغرافیایی، هواشناسی دریایی بیشتر مورد توجه است. ما ایستگاه هواشناسی دریایی هم داریم، اما این ایستگاه ها هزینه های زیادی دارد و فناوری ایستگاه های دریایی خاص تر است. نگهداری از این تجهیزات نیز بسیار سخت است. ما 500 ایستگاه زمینی داریم، اما فقط پنج ایستگاه دریایی داریم. در زمینه پیش بینی ارتفاع موج و سمت و سرعت باد خدماتی را ارائه می کنیم. کشورهای حاشیه خلیج فارس هم که این خدمات را ارائه می کنند اطلاعات مورد نیازشان را از دیگر کشورها تهیه می کنند. در زمینه هواشناسی ریلی خیلی حساسیت وجود ندارد و این حساسیت در حوزه جاده ای بیشتر است. با سازمان راهداری پروژه مشترکی داریم. 57 ایستگاه جاده ای نصب و راه اندازی شده که در حال توسعه است. ما در سازمان هواشناسی به دنبال روش هایی هستیم تا این خدمات و محصولات را توسعه دهیم و خطای احتمالی در پیش بینی ها را تا حد امکان به حداقل برسانیم.

منبع: جام جم آنلاین