Weervoorspelling: Verskil tussen weergawes
Content deleted Content added
Jcwf (besprekings | bydraes) No edit summary |
Inligting bygewerk |
||
Lyn 2:
'''Weervoorspelling''' is die toepassing van wetenskap en tegnologie om die toestand van die [[atmosfeer]] vir 'n gegewe plek te voorspel. Mense probeer al vir millennia informeel om die weer te voorspel, en sedert die negentiende eeu word dit formeel gedoen. Weervoorspelling word gedoen deur kwantitatiewe [[data]] te versamel oor die heersende toestand van die atmosfeer op 'n gegewe plek en dan die wetenskaplike begrip van atmosferiese prosesse aan te wend om te projekteer hoe die atmosfeer sal verander.
In die verlede was weervoorspelling 'n algehele menslike poging, gebaseer op veranderinge in [[Barometer|barometriese]] druk, heersende weerstoestande en lugtoestande, maar tans word staatgemaak op rekenaargebaseerde modelle wat baie atmosferiese faktore in ag neem.
Menslike insette is nog steeds nodig om die beste moontlike voorspellingsmodel te bepaal om die voorspelling op te baseer en dit behels die vaardighede om sekere patrone te herken, telekonnektiwiteit, kennis van modelvoorstellings en -neigings. Die onakkuraatheid van voorspellings is as gevolg van die chaotiese natuur van die atmosfeer, die groot berekeningskrag wat nodig is om die vergelykings wat die atmosfeer beskryf op te los, die foute wat betrokke is in die oorspronklike meting van die toestande, en 'n onvolledige begrip van atmosferiese prosesse. Voorspellings raak dus minder akkuraat as die tydsverskil tussen die huidige tyd en die tyd waarvoor die voorspelling gemaak word (die omvang van die voorspelling) groter word. Die groter geheel en model ooreenkomste word gebruik om die fout te beperk en die mees waarskynlike uitkoms te kies. Daar is verskillende eindgebruike van weervoorspellings. Weerwaarskuwings is belangrik, want hulle word gebruik om lewe en eiendom te beskerm. Voorspellings gebaseer op temperature en neerslag is belangrik vir die landbou, en daarom ook vir handelaars binne die kommoditeitsmarkte. Temperatuurvoorspellings word gebruik deur nutsmaatskappye om geskatte aanvraag oor die korttermyn te bepaal. Op 'n alledaagse basis gebruik mense die weervoorspelling om te besluit wat om elke dag aan te trek. Buitemuurse aktiwiteite kan erg ingekort word deur swaar [[reën]], [[sneeu]] en koue wind. Voorspellings kan dus gebruik word om aktiwiteite te beplan, en om vooruit te beplan en te oorleef.
Die [[Wêreldmeteorologie-organisasie]] (WMO), 'n hulporganisasie van die [[Verenigde Nasies|VVO]], koördineer tegnieke en die inligting wat deur die weerstasies ingewin word. Weervoorspellings is slegs moontlik as groot hoeveelhede inligting oor weerstoestande beskikbaar is. Die inligting kom van sowat 100 000 weerstasies, weerskepe, weerboeie (onbemande, outomatiese, drywende weerstasies), radiosondes en weersatelliete. In Suider-Afrika is daar sowat 100 weerstasies, en Suid-Afrika beman ook 3 stasies in die Suid-[[Atlantiese Oseaan]]: [[Marion-eiland]], [[Gougheiland|Gough-eiland]] en die Sanae-basis in [[Antarktika]] ([[Suid-Afrikaanse Nasionale Antarktiese Ekspedisie]]).
Die inligting word aan 8 hoofversamelsentra gestuur, naamlik in [[Kaapstad]], [[Port Elizabeth]], [[Durban]], [[Bloemfontein]], [[Upington]], [[Windhoek]] en [[O.R. Tambo Internasionale Lughawe|O.R. Thambo-lughawe]], en van die sentra na die hoofkantoor van die Weerburo in [[Pretoria]]. Die [[Weerburo]], wat onder die [[Departement van Vervoer]] ressorteer, het landlynverbindings met lande soos [[Botswana]], [[Mosambiek]] en [[Zimbabwe]]. Volgens ooreen koms word metings oor die hele wêreld op 4 vasgestelde tye gedoen: 00h00 (middernag), 06h00, 12h00 en 18h00 GT ([[Greenwich-tydsein|Greenwich-tyd]]). In [[Suid-Afrikaanse Standaardtyd|SAST]] (Suid-Afrikaanse Standaardtyd) is dit 02h00, 08h00, 14h00 en 20h00.
Verskeie instrumente word by weerstasies gebruik om weerverskynsels te meet. Metings word gedoen van die temperatuur (termometer), lugdruk (barometer), lugvogtigheid (higrometer), windsnelheid en -rigting ([[anemometer]]), reënval ([[pluviometer]]) en hoeveelheid en duur van sonskyn (solarimeter en sonskynmeter). Die tipe reën - motreën, mis, donderstorm - en die wolkhoogtes, -tipes en bewolkingsgraad word ook bepaal. Die gegewens word in kodevorm per telefoon, telegram, radio of druktelegraaf na die hoofsentra gestuur.
Die kode waarin die inligting gestuur word, bestaan uit 'n reeks vyfsyfergroepe in 'n standaardvolgorde. Dit kan by enige weerstasie in enige land "gelees" word. In die kode 00590 42712 16809 12521, ensovoorts, gee die eerste groep die stasienommer aan (in die geval [[Durban]]). Die tweede groep beteken dat die wolkbedekking 4 (uit 8) is, met ander woorde die lug is half bedek, die windrigting (27) is wes 270° en dit waai met 'n snelheid van 12 knope. Die derde groep dui die sigbaarheid aan (1 600 m) en se dat 'n ligte reënbui uitgesak het (80) terwyl die metings gedoen is, voorafgegaan deur 'n donderbui. In die vierde groep word die lugdruk (1012,5 mb) en die temperatuur (21 °C) aangedui. Afgesien van die metings wat op die aardoppervlak gedoen word, is inligting oor weerstoestande in die boonste lae van die atmosfeer noodsaaklik vir akkurate weervoorspelling.
Hierdie inligting word verkry deur radiosondes in die lug op te stuur. Die radiosonde bestaan uit 'n waterstofballon en dra ʼn radiosender en meet instrumente vir [[lugdruk]], temperatuur, windsnelheid, ensovoorts. Die ballon, wat deur radar gevolg word, styg soms tot ʼn hoogte van 30 km. Metings van die weerstoestande word deurentyd na die weerstasie teruggesend. Die toerusting word soms herwin (met behulp van valskerms), maar miljoene rande per jaar word deur die wêreld se weerstasies aan radiosondes bestee.
Omdat reëndruppels radargolwe weerkaats, word [[radar]] ook gebruik om reënbuie op te spoor. Hoewel die hoeveelheid reën nie op die manier gemeet kan word nie, kan die aantal en duur van reënbuie in ʼn gebied met 'n straal van sowat 160 km gemonitor word.
=== Die sinoptiese kaart ===
Die gegewens van toestande in die bolug word op 'n kaart ingeteken en dit stel die weerkundiges daartoe in staat om ʼn driedimensionele beeld van die atmosfeer te vorm. Al die inligting wat versamel is, word in 'n rekenaar gevoer vir ontleding en die weerpersoneel voltooi dan 'n sinoptiese kaart om 'n volledige beeld van die weersomstandighede aan te toon. Isobare word getrek (lyne wat
gebiede by dieselfde druk met mekaarverbind) en die hoe- en laedrukgebiede word bepaal. Temperature word ingeskets en fronte word aangetoon. Inligting oor toestande in die bolug word bygevoeg. As hierdie kaart met vorige kaarte vergelyk word, word ʼn duidelike beeld van die veranderingspatrone in die weer verkry en die rigting en snelheid van koue of warm fronte, werwelwinde, ensovoorts, kan bepaal word. Op grond hiervan maak die weervoorspellers afleidings van die moontlike weersomstandighede in die volgende paar uur of dae. Daaglikse weervoorspellings vir die publiek word oor die radio en op televisie verskaf.
== Oorsake van weerstoestande ==
Die weer hang grotendeels af van die ontwikkeling en beweging van hoë en laedrukstelsels. Laedrukstelsels ontstaan wanneer swaar, koue lug van die poolstreke af die warm, ligte, subtropiese lugstrome ontmoet. In die [[Suidelike Halfrond]] beweeg laedrukstelsels (siklone) kloksgewys en hulle word gekenmerk deur stygende lugstrome, wat wolke en ook reën kan veroorsaak. [[Suid-Afrika]] se weer word grootliks beïnvloed deur hoëdrukstelsels (antisiklone) wat uit warm lugmassas bestaan en gewoonlik uit die weste oor die land beweeg.
Hulle draai antikloksgewys en word gekenmerk deur dalende lugstrome, wat wolke laat [[Verdamping|verdamp]] en droë weer tot gevolg het. Wanneer koue pool lug en warm, subtropiese lug bymekaarkom, word 'n front gevorm. As die koue lug die warm lug wegdruk, word dit 'n koue front genoem, en omgekeerd. So 'n koue front wig onder die warm lug in en dwing die warm lug teen 'n skerp helling boontoe. Adiabatiese afkoeling vind plaas, wolke word gevorm en [[reën]] kan uitsak.
As die warm lugmassa die koue lug wegstoot (warm front), skuif dit terselfdertyd teen 'n vlak helling bo-oor die koue lug. [[Wolk|Wolke]] word dan oor 'n baie breër gebied gevorm. Die temperatuurverskil wat deur warm fronte veroorsaak word, is selde merkbaar, maar koue fronte laat die [[temperatuur]] skerp daal.
== Satellietwaarnemings ==
[[Satelliet|Satelliete]] word al hoe meer vir weerkundige waarnemings gebruik. Die eerste weersatelliet (Tiros) is in [[1960]] deur die [[Verenigde State van Amerika|VSA]] gelanseer, gevolg deur talle ander. Sommige is in 'n geostatiese baan geplaas, met ander woorde hul wentelperiodes is dieselfde as die van die aarde en dit lyk asof hulle in een posisie bokant die aarde stilstaan. Ander satelliete word in ʼn baan om die pole geplaas en hulle dek die hele aardoppervlak binne 12 uur. Infrarooikameras maak dit moontlik om nagfoto's te neem.
In Suid-Afrika word satellietfoto's by [[Hartebeesthoek]] in [[Gauteng]] opgevang. Satelliete het 'n belangrike doel, veral oor gebiede waar daar geen weerstasies is nie, soos die oseane en sommige onherbergsame gedeeltes van die aarde. Foto's van wolkverspreiding is van groot hulp vir weervoorspellers, veral om die ontstaan en beweging van fronte en werwelstorms na te spoor. Die vertikale temperatuurverspreiding kan ook bepaal word uit die metings wat deur satelliete gedoen word. Satelliete kan moontlik 'n alternatief bied vir die gebruik van die duur radiosondes.
== Langtermynvoorspelling ==
Langtermynvoorspelling is baie moeiliker as daaglikse voorspellings omdat soveel faktore die weer beïnvloed. Dit bestaan gewoonlik uit seisoenvoorspellings, byvoorbeeld of die jaarlikse reënval van die normale sal afwyk, of die winter kouer, warmer of normaal, langer of korter sal wees, ensovoorts.
Studies van weerpatrone oor 'n lang tydperk is ʼn belangrike hulpmiddel. In Europa is redelik volledige weerstatistiek van die afgelope 100 jaar beskikbaar. Die gebruik van rekenaars maak dit ook moontlik om groot hoeveelhede inligting te verwerk en sodoende weerpatrone te identifiseer.
== Praktiese gebruik van weervoorspelling ==
Weervoorspelling is van die uiterste belang vir die lugvaart. Geen vliegtuig sal opstyg voordat volledige inligting oor weerstoestande op die vlugroete beskikbaar is nie. Elke groot lughawe het 'n weersentrum, en duisende waarnemers langs die vlugroetes verskaf gereeld inligting in verband met weersomstandighede.
'n Uitstekende kommunikasienetwerk maak dit moontlik om die jongste gegewens dadelik beskikbaar te stel. Omdat die landbou so afhanklik van die weer is, vind boere ook baat by akkurate weervoorspellings. Waarskuwings van koue fronte, ryptoestande, reën, ensovoorts, stel boere daartoe in staat om hul boerdery te beplan. Werwelwinde – verwoestende tropiese siklone- is jaarliks die oorsaak van groot skade en verlies aan menselewens. As weerstasies betyds waarskuwings kan verskaf, kan die nodige voorsorgmaatreëls getref word, of die gevaargebiede kan ontruim word.
== Antieke voorspellings ==
Line 30 ⟶ 73:
Dit was eers in die 20ste eeu dat vooruitgang in die begrip van atmosferiese fisika gelei het tot die stigting van die moderne numeriese weervoorspelling. In 1922 het die Engelse wetenskaplike, Lewis Fry Richardson ''Weather Prediction by Numerical Process,''<ref>Richardson, Lewis Fry, ''Weather Prediction by Numerical Process'' (Cambridge, England: Cambridge University Press, 1922).</ref> gepubliseer nadat hy notas en afleidings gevind het waaraan hy gewerk het as 'n ambulansbestuurder in die [[Eerste Wêreldoorlog]]. Hy het daarin beskryf hoe klein terme in vergelykings verwaarloos word, en dat 'n skema in tyd en ruimte uitgedink kan word om oplossings te vind vir numeriese voorspellings.
Richardson het 'n groot ouditorium gevisualiseer met duisende mense wat die berekeninge doen en na ander aangee. Die aantal berekeninge was egter te veel om sonder rekenaars te doen en die grootte van die rooster en tydstappe het gelei tot onrealistiese resultate.
Dit is later deur middel van numeriese analise bevind dat dit die gevolg was van numeriese onstabiliteit.<ref>Lynch, P. (2006).</ref> Die eerste gerekenariseerde weervoorspelling is uitgevoer deur 'n span gelei deur die wiskundige, John von Neumann, wat ''Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation'' in 1950 uitgegee het.<ref>Charney, Fjörtoft and von Neumann, 1950, Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation Tellus, 2, 237-254</ref> Praktiese gebruik van numeriese weervoorspelling het in 1955 begin, aangespoor deur die ontwikkeling van programmeerbare elektroniese [[rekenaar]]s.
Line 38 ⟶ 83:
== Verwysings ==
* Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409702, volume 29, bl. 111 - 113
{{Verwysings|2}}
| |||