Weervoorspelling

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search
Voorspelling van oppervlaktedruk vyf dae vooruit vir die noordelike Stille Oseaan, Noord-Amerika en die noordelike Atlantiese Oseaan

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 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.

Antieke voorspellings[wysig | wysig bron]

Vir eeue het mense probeer om die weer te voorspel. In 650 v.C. het die Babiloniërs die weer voorspel uit die wolkpatrone sowel as astrologie. In ongeveer 340 v.C. beskryf Aristoteles weerpatrone in Meteorologica.[1] Later het Theophrastos 'n boek saamgestel oor weervoorspelling, bekend as die Book of Signs.[2] Chinese weervoorspellings strek ten minste so ver terug as 300 v.C. [3] wat ook omtrent dieselfde tyd is wat die antieke Indiese sterrekundiges weervoorspellingsmetodes ontwikkel het.[4] In 904 AD bespreek Ibn Wahshiyya se Nabatean  Agriculture  weervoorspelling van atmosferiese veranderinge en tekens van die planeet se astrale veranderinge; tekens van reën gebaseer op waarneming van die maanfases; en weervoorspellings gebaseer op die beweging van die winde.

Antieke weervoorspellingsmetodes het staatgemaak op patrone wat waargeneem is van gebeure, ook genoem patroonerkenning. Byvoorbeeld, indien die sonsondergang besonder rooi was, was dit gewoonlik die volgende dag mooi weer. Hierdie ervarings wat deur geslagte heen versamel is, het weerkennis geskep. Dit was egter nie altyd betroubaar nie en baie daarvan kon sedertdien nie streng statistiese toetse slaag nie.

Moderne metodes[wysig | wysig bron]

Die Royal Charter het in 1859 in 'n storm gesink, wat die vestiging van die moderne weervoorspelling gestimuleer het.

Sedert die uitvinding van die elektriese telegraaf in 1835 het die moderne era van weervoorspelling begin.[5] Voor dit was die vinnigste wat ver weerverslae kon reis sowat 100 myl per dag (160 km per dag), maar dit was gewoonlik 60-120 km/dag (40-75 myl/dag) (land- of seelangs).[6][7] Teen die laat 1840's is die telegraafverslae vanoor 'n wye gebied feitlik onmiddellik ontvang,[8] wat voorspellings van weerstoestande makliker gemaak het.

Die twee mans wat die krediet gekry het van vooruitskatting as 'n wetenskap was 'n beampte van die Britse Vloot, Francis Beaufort en sy protégé, Robert FitzRoy. Albei was invloedryke mense in die Britse vloot- en regeringskringe. Ten spyte dat hulle belaglik gemaak is deur die pers, het hul werk wetenskaplike geloofwaardigheid gekry. Dit is deur die Vloot aanvaar en het die basis gevorm vir die kennis van vandag se weervoorspelling.[9][10]

Beaufort het die windkragskaal en kodering vir weernotasie ontwikkel wat hy in sy joernale gebruik het vir die res van sy lewe. Hy het ook die ontwikkeling van betroubare getytafels aan die Britse kus bevorder en saam met sy vriend, William Whewell, permanente rekordhouding van weerstoestande by 200 Britse kuswagstasies uitgebrei.

Robert FitzRoy is in 1854 as hoof van 'n nuwe afdeling binne die "Board of Trade" aangestel om te handel met die versameling van weerdata op see as 'n diens aan seevaarders. Dit was die voorloper van die moderne meteorologiese kantoor.[10] Al die skeepskapteins was getaak met die insameling van weerdata en die ordening en berekening daarvan deur die gebruik van toetsinstrumente wat vir hierdie doel gemaak was.[11]

'n Weerkaart van Europa, 10 Desember 1887.

'n Storm wat in 1859 die verlies van die Royal Charter veroorsaak het, het FitzRoy geïnspireer om kaarte te ontwikkel waardeur voorspellings gemaak kon word en wat hy “voorspelling van die weer" genoem het en daardeur die skepper van die term geword het.[11] Vyftien landstasies is gestig om met gebruik van die nuwe telegraaf daagliks op vasgestelde tye verslae van die weer aan hom oor te dra wat gelei het tot die eerste stormwaarskuwingsdiens. Sy waarskuwingsdiens vir die skeepvaart het in Februarie 1861 begin met die gebruik van telegraafkommunikasie. Die eerste daaglikse weervoorspellings is gepubliseer in The Times in 1861.[10] In die volgende jaar is 'n stelsel ingestel waar stormwaarskuwingskegels by die belangrikste hawens gehys is wanneer 'n storm verwag is.[12] Die Weather Book wat FitzRoy in 1863 gepubliseer het, was die wetenskaplike mening van die tyd ver vooruit.

Soos die elektriese telegraafnetwerk uitgebrei het wat tot vinniger verspreiding van waarskuwings gelei het, is 'n nasionale waarnemingsnetwerk ontwikkel wat gebruik kon word om sinoptiese ontledings te voorsien. Instrumente wat met behulp van fotografie voortdurende variasies in meteorologiese parameters kon waarneem is aan die verskillende weerstasies voorsien deur die Kew Sterrewag – hierdie kameras is uitgevind deur Francis Ronalds in 1845 en sy barograaf is vroeër gebruik deur FitzRoy.[13]

Dit het gou duidelik geword dat 'n standaard beskrywing van wolke nodig is om akkurate inligting oor te dra. Dit is bereik deur middel van 'n reeks klassifikasies deur Luke Howard in 1802, en gestandaardiseer in die International Cloud Atlas van 1896.

Numeriese voorspellings[wysig | wysig bron]

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,[14] 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.[15] 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.[16] Praktiese gebruik van numeriese weervoorspelling het in 1955 begin, aangespoor deur die ontwikkeling van programmeerbare elektroniese rekenaars.

Die eerste daaglikse weervoorspellings ooit was gepubliseer in The Times op 1 Augustus 1861, en die eerste  weerkaarte is later in dieselfde jaar geproduseer.[17] In 1911 het die Met Office die eerste mariene weervoorspellings via radio begin uitsaai. Dit het stormwaarskuwings vir gebiede rondom Groot-Brittanje ingesluit.[18] In die Verenigde State van Amerika is die eerste openbare radio voorspellings in 1925 gemaak deur Edward B. "E. B." Rideout op WEEI, die Edison Electric Illuminating stasie in Boston.[19] Rideout het van die V.S. Weerburo gekom, soos ook WBZ weervoorspeller G. Harold Noyes in 1931.

Die wêreld se eerste televisie weervoorspellings, insluitend die gebruik van weerkaarte, is eksperimenteel uitgesaai deur die BBC in 1936. Dit is in 1949 in gebruik geneem, ná die Tweede Wêreldoorlog. George Cowling het in 1954 die eerste weervoorspelling voor 'n weerkaart op televisie gegee.[20][21] In Amerika is eksperimentele televisievoorspellings gemaak deur James C Fidler in Cincinnati in óf 1940 óf 1947 op die DuMont Television Network.[19][22] In die laat 1970's en vroeë 80's, was Johannes Coleman, die eerste weerman op die ABC-TV se Good Morning America, ook die pionier in die gebruik van aanlyn  satellietinligting en rekenaar-grafiese beelde vir televisie weervoorspellings.[23] Coleman was 'n medestigter van The Weather Channel (TWC) in 1982. TWC is nou 'n 24-uur kabelnetwerk.

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. Meteorology by Lisa Alter
  2. Weather: Forecasting from the Beginning
  3. University of California Museum of Paleontology.
  4. David Pingree.
  5. "Joseph Henry: Inventor of the Telegraph?
  6. Ausman, Megaera.
  7. Mail, Royal.
  8. Encyclopædia Britannica.
  9. Eric D. Craft.
  10. 10,0 10,1 10,2 "The birth of the weather forecast".
  11. 11,0 11,1 Mellersh, H.E.L. (1968).
  12. Kington, John (1997).
  13. Ronalds, B.F. (2016).
  14. Richardson, Lewis Fry, Weather Prediction by Numerical Process (Cambridge, England: Cambridge University Press, 1922).
  15. Lynch, P. (2006).
  16. Charney, Fjörtoft and von Neumann, 1950, Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation Tellus, 2, 237-254
  17. Helen Czerski.
  18. Met Office (2012).
  19. 19,0 19,1 "meteorology Facts, information, pictures | Encyclopedia.com articles about meteorology".
  20. BBC – Weather – A history of TV weather forecasts BBC Weather
  21. Hunt, Roger, "The end of weather forecasting at Met Office London", Weather, Junie 2007, v.62, no.6, pp.143-146
  22. "Answers: Understanding weather forecasts".
  23. CJR Rewind: Hot Air, Columbia Journalism Review, reprint, first published in the January/February 2010 issue.