تويت
في إطار مشروع بقيادة مركز ريكن للعلوم الحاسوبية، استخدم باحثون المحاكاة الحاسوبية لإثبات أن ظواهر الطقس مثل الأمطار الغزيرة المفاجئة يمكن التحكم فيها، بإجراء تعديلات بسيطة على بعض المتغيرات في نظام الطقس. واستغلوا أحد أنظمة نظرية الفوضى، المعروف بـ «جاذب الفراشة»، إذ يكون النظام على إحدى حالتين، كأجنحة الفراشة، وينتقل ذهابًا وإيابًا بين الحالتين اعتمادًا على تغيرات طفيفة في ظروف معينة.
بلغت توقعات الطقس مستويات عالية من الدقة، بفضل أساليب مثل المحاكاة القائمة على الحواسيب العملاقة واستيعاب البيانات، إذ تُدمج البيانات المرصودة في عمليات المحاكاة. أمل العلماء منذ فترة طويلة أن يكونوا قادرين على التحكم في الطقس. كُثفت الأبحاث في هذا الصدد بسبب تغير المناخ، الذي أدى إلى مزيد من الظواهر المناخية المتطرفة مثل الأمطار الغزيرة والعواصف.
تتعدد طرق إحداث تغيرات في الطقس، لكن قلما تثمر. يمكن بالفعل تحفيز الطقس لإنزال المطر، لكن فقط إذا كانت الجو مهيئًا، وكان احتمال هطول المطر قائمًا بالفعل.
تصورنا مشاريع الهندسة الجيولوجية على أرض الواقع، لكنها لم تُنفذ بسبب المخاوف بشأن الآثار بعيدة المدى غير المتوقعة.
بوصفها اتجاهًا واعدًا، وجّه باحثون من فريق ريكن اهتمامهم إلى نظرية الفوضى، لخلق احتمالات ملموسة تكبح جماح بعض الظواهر الطبيعية مثل الأمطار الغزيرة.
تحديدًا، اتخذ الباحثون ظاهرة «جاذب الفراشة» ركيزةً لأبحاثهم، وأخرج إدوارد لورينتز النظرية إلى النور، وهو عالم رياضيات وأرصاد جوية، وأحد مؤسسي نظرية الفوضى الحديثة.
ما نتحدث عنه هو نظام يمكن فيه اعتماد مدار يشبه أجنحة الفراشة، ويمكن تغيير المدارات عشوائيًا بناءً على التقلبات الصغيرة في النظام.
لأداء المهمة، أجرى فريق ريكن محاكاةً للطقس، نموذجًا للتحكم في «الطبيعة» ذاتها، ثم محاكاة أخرى، باستخدام تغيرات طفيفة في عدد من المتغيرات المتعلقة بالحمل الحراري -حركة الحرارة عبر النظام، ووجدوا أن التغيرات الصغيرة في العديد من المتغيرات تؤدي معًا إلى أن يكون النظام في حالة محددة بعد فترة زمنية معينة.
قال قائد الفريق تاكماسا ميوشي: «أصبح الطريق ممهدًا لبحث إمكانية التحكم في الطقس، ما قد يقودنا إلى تكنولوجيا التحكم في الطقس. إذا تحقق الأمر، قد يساعدنا هذا البحث على منع العواصف الشديدة أو التقليل من حدتها، مثل الأمطار الغزيرة والأعاصير المدارية، التي تتزايد مخاطرها مع تغيّر المناخ».
«لقد بنينا نظرية ومنهجية جديدة لدراسة التحكم في الطقس. استنادًا إلى تجارب محاكاة نظام المراقبة، المستخدمة في دراسات إمكانية التوقع السابقة، تمكنّا من تصميم تجربة للتحقق من إمكانية التوقع، استنادًا إلى فرضية أن القيم الفعلية –الطبيعة- لا يمكن تغييرها، لكن يمكن بدلًا من ذلك توجيه جهودنا تجاه أمر آخر، الشيء المراد التحكم فيه».
«استخدمنا نموذجًا مثاليًا منخفض الأبعاد لتطوير نظرية جديدة، ونخطط مُستقبلًا لاستخدام نماذج الطقس الفعلية لدراسة إمكانية التحكم في الطقس».
بلغت توقعات الطقس مستويات عالية من الدقة، بفضل أساليب مثل المحاكاة القائمة على الحواسيب العملاقة واستيعاب البيانات، إذ تُدمج البيانات المرصودة في عمليات المحاكاة. أمل العلماء منذ فترة طويلة أن يكونوا قادرين على التحكم في الطقس. كُثفت الأبحاث في هذا الصدد بسبب تغير المناخ، الذي أدى إلى مزيد من الظواهر المناخية المتطرفة مثل الأمطار الغزيرة والعواصف.
تتعدد طرق إحداث تغيرات في الطقس، لكن قلما تثمر. يمكن بالفعل تحفيز الطقس لإنزال المطر، لكن فقط إذا كانت الجو مهيئًا، وكان احتمال هطول المطر قائمًا بالفعل.
تصورنا مشاريع الهندسة الجيولوجية على أرض الواقع، لكنها لم تُنفذ بسبب المخاوف بشأن الآثار بعيدة المدى غير المتوقعة.
بوصفها اتجاهًا واعدًا، وجّه باحثون من فريق ريكن اهتمامهم إلى نظرية الفوضى، لخلق احتمالات ملموسة تكبح جماح بعض الظواهر الطبيعية مثل الأمطار الغزيرة.
تحديدًا، اتخذ الباحثون ظاهرة «جاذب الفراشة» ركيزةً لأبحاثهم، وأخرج إدوارد لورينتز النظرية إلى النور، وهو عالم رياضيات وأرصاد جوية، وأحد مؤسسي نظرية الفوضى الحديثة.
ما نتحدث عنه هو نظام يمكن فيه اعتماد مدار يشبه أجنحة الفراشة، ويمكن تغيير المدارات عشوائيًا بناءً على التقلبات الصغيرة في النظام.
لأداء المهمة، أجرى فريق ريكن محاكاةً للطقس، نموذجًا للتحكم في «الطبيعة» ذاتها، ثم محاكاة أخرى، باستخدام تغيرات طفيفة في عدد من المتغيرات المتعلقة بالحمل الحراري -حركة الحرارة عبر النظام، ووجدوا أن التغيرات الصغيرة في العديد من المتغيرات تؤدي معًا إلى أن يكون النظام في حالة محددة بعد فترة زمنية معينة.
قال قائد الفريق تاكماسا ميوشي: «أصبح الطريق ممهدًا لبحث إمكانية التحكم في الطقس، ما قد يقودنا إلى تكنولوجيا التحكم في الطقس. إذا تحقق الأمر، قد يساعدنا هذا البحث على منع العواصف الشديدة أو التقليل من حدتها، مثل الأمطار الغزيرة والأعاصير المدارية، التي تتزايد مخاطرها مع تغيّر المناخ».
«لقد بنينا نظرية ومنهجية جديدة لدراسة التحكم في الطقس. استنادًا إلى تجارب محاكاة نظام المراقبة، المستخدمة في دراسات إمكانية التوقع السابقة، تمكنّا من تصميم تجربة للتحقق من إمكانية التوقع، استنادًا إلى فرضية أن القيم الفعلية –الطبيعة- لا يمكن تغييرها، لكن يمكن بدلًا من ذلك توجيه جهودنا تجاه أمر آخر، الشيء المراد التحكم فيه».
«استخدمنا نموذجًا مثاليًا منخفض الأبعاد لتطوير نظرية جديدة، ونخطط مُستقبلًا لاستخدام نماذج الطقس الفعلية لدراسة إمكانية التحكم في الطقس».