טכנולוגיות צבאיות עוזרות לחזות סופות קטלניות

This post is also available in: English (אנגלית)

9396382_sכשמגישי תחזית מזג האוויר מכריזים שיהיה יום בהיר ויורד גשם, אנשים נרטבים. כשחזאים טועים בקשר לסופת הוריקן, אנשים עלולים לאבד את חייהם. מטאורולוגים כיום יכולים לחזות את מסלולה של סופה כזו, אבל הם לא יכולים לקבוע בוודאות עד כמה עוצמתית היא תהיה.

חוקרים בצי האמריקאי פיתחו מודל ממוחשב שיכול לחזות את עוצמתה של סופת הוריקן עד לחמישה ימים מראש. מערכת החיזוי, ששמה המקוצר הוא COAMPS-TC, נמצאת כעת בשימוש המרכזים המטאורולוגיים של הצי האמריקאי והממשל. בתהליך הפיתוח השתתפו מספר אוניברסיטאות.

סיימון צ'אנג, מדען בשירות הצי האמריקאי, אמר שהמערכת תסייע אומנם למינהל האזרחי, אבל גם תעזור לצי להתגבר על קושי בחיזוי מזג האוויר באוקיינוס השקט. הצי האמריקאי, כך מסתבר, מתקשה לחזות את עוצמתן של סופות ציקלון טרופיות באגן המערבי של האוקיינוס השקט, שהוא איזור בעל חשיבות אסטרטגית.

לפי Defense News פיתוח המערכת החל בשנת 2006. CHOAMPS-TC מטפלת בתופעות אטמוספריות בקנה מידה אזורי, שאורכן מחמש ועד אלף קילומטרים. היא באה כתוספת למערכת CHOAMPS הבסיסית, שנמצאת בשימוש מזה 15 שנים אבל חסרה את היכולת לחזות את עוצמתן של סופות ענק כאלו. הגורם החסר היה המידע הבסיסי שדרוש כדי לפתח מודלים עבור סופות הוריקן, ציקלון וטייפון.

רונלד פרק, הקצין האחראי על פרויקט פיתוח המערכת, אמר שכמעט ולא היו קיימים נתונים לגבי מהירויות רוח גבוהות מאוד על פני הים, בגלל שמדובר בתנאים קיצוניים מאוד. בלי המידע לגבי מהירויות רוח גבוהות החזאים נאלצו להתבסס על מודלים של מהירויות רוח נמוכות. הנחות היסוד בהן השתמשו החזאים, שעסקו במעבר חום, לחות ומומנטום בין הים לאטמוספירה, היו שגויות.

החוקרים אספו נתונים ממצופים, ספינות, עמדות יבשתיות, טיסות מסחריות, כלי טיס המשמשים לתצפיות מטאורולוגיות, כטב"מים ולוויינים. לדברי צ'אנג הנתונים אפשרו למערכת לבנות מודל משופר, שמדמה את ההתנהגות השכבה החיצונית של סופת הוריקן, תנאי העננות והקרינה שמגיעה מהשמש וממקורות ארציים.

i-hls.com/he

בעבר חזאי מזג אוויר השתמשו בתחזיות סטטיסטיות שהתבססו על נתוני מהירות שכבר נרשמו כדי לנבא את עוצמתן של סופות עתידיות. מערכת CHOAMPS-TC, בניגוד אליהם, היא מערכת דינמית שיכולה לדמות תבניות מזג אוויר משתנות בזמן אמת. מדידות עוצמת הרוח שנעשו בזמן סופת איירין בשנת 2011, למשל, היו ברמת דיוק של חמישה קשרים, זאת לעומת רמת דיוק טיפוסית של 20 קשרים.

המודל שבו המערכת עושה שימוש לא תמיד כל כך מדויק, משום שהחוקרים עדיין לא יודעים בדיוק כיצד סופות הוריקן מתנהגות. במהלך השנים 2010-2012 המערכת ניתחה אלפי סופות, עם רמת דיוק ממוצעת של 12 קשרים כשמדובר בתחזית ליום המחרת, 14 קשרים בתחזיות לעוד שלושה ימים, ו-17 קשרים לחמישה ימים. עדיין מדובר בשיפור לעומת מערכות חיזוי ישנות יותר, ורמת הדיוק תלך ותגדל ככל שהחוקרים יאספו יותר נתונים

כיום ידוע למדענים יותר על סופות הוריקן מאשר בעבר, אך יש נתונים רבים שעדיין חסרים. חוקרים כיום יודעים טוב יותר מהם תנאי השטח שקובעים את עוצמתה של סופה, אבל עדיין חסרים נתונים חשובים לגבי תנאי מזג האוויר בגובה רב, מעל לסופה. מדובר בבעיה טכנית ולא רק בבעיה תיאורטית. כלי טיס המשמשים למעקב אחר תנאי מזג האוויר, למשל מדגמי WP-3D או WC-130, לא מסוגלים אפילו להגיע לגובה של 30,000 רגל, ובלתי אפשרי לנתח באמצעותם את התנאים בגבהים של עד 60,000 ולהשיג את הנתונים הדרושים. כאן נכנסים לתמונה הכטב"מים מדגם Global Hawk, שפועלים במסגרת פרויקט חיזוי סופות של סוכנות החלל האמריקאית נאס"א. הכטב"מים טסו מעל לסופות ההוריקן נדין ולסלי, והפילו לתוכן חבילות חיישנים מוצנחות שריחפו למטה דרך גוף הסופה.

החוקר צ'אנג הוסיף ואמר שלרוע המזל מודלים בקנה מידה גדול כמו COAMPS-TC לא מועילים במקרה של סופות טורנדו, כדוגמת הסופות שפגעו לאחרונה באוקלהומה. לדבריו ניתן יהיה לחזות במדויק את הווצרותן של סופות כאלו בעוד עשור, וכרגע צריך להסתפק באזעקה לאחר שהן כבר מופיעות ומתגלות.

קצין הצי פרק אופטימי יותר. לדבריו מדובר כאן במהפכה קיצונית בתחום חיזוי עוצמתן של סופות, וכבר בעוד חמש שנים היכולת לנבא את עוצמתן של סופות ההוריקן והציקלון תשתפר בצורה משמעותית. לדבריו יהיו בידי החוקרים ניסיון רב ונתונים הרבה יותר מדויקים מאלו הקיימים היום.

BcpIT-980x2001