هواشناسی‌‌ به‌ کمک‌‌ صفر ‌‌و‌ یک‌‌ها

 

هواشناسی‌‌ به‌ کمک‌‌ صفر ‌‌و‌ یک‌‌ها

مطالعه و پژوهش درباره همه جنبه های جو زمین که به طور کلی از سطح زمین تا سطح بالایی جو را در بر می‌گیرد، امروزه تحت عنوان هواشناسی نامیده می‌شود. نخستین بار سال ۱۶۸۸ ادموند هالی اسنادی را در زمینه پدیده‌های جوی و نقشه‌های مربوط به بادهای متواتر در سطح اقیانوس‌ها، برای بخشی از سطح زمین منتشر کرد و سال هوری نقشه بادهای اقیانوس‌ها را ترسیم و توان و جهت وزش آنها را مشخص ساخت و بدین ترتیب در رفع نیاز دریانوردی گامی برداشته شد. در اواخر قرن ۱۹ مطالعات جوشناسی در سطح زمین به ویژه در زمینه اندازه‌گیری باران ها توسعه پیدا کرد و از سال۱۹۱۶ مطالعه پدیده‌های جوی در زمینه پیش‌بینی هوا شکل گرفت و این بررسی‌ها بر مبنای ویژگی های سیستماتیک صورت می‌ پذیرفت. در سال‌های بعد، توسعه هوانوردی پیش بینی های دقیقتری را در وسعت گسترده‌ای به وجود آورد و آگاهی هوانوردان از حالات احتمالی آزمایش های مربوط به هوا در ناحیه معین و برای یک لحظه از زمان الزامی به نظر می‌رسید. به منظور رفع همین نیاز است که سازمان‌های هواشناسی در سرارسر جهان به‌وجود آمدند. به تدریج و به موازات توسعه شناسایی های علمی، برای بهره‌گیری منطقی از منابع اقتصادی زمین به آگاهی‌های بیشتری از پدیده‌های جوی احساس نیز می‌‌شد، به گونه‌ای که برای شناخت قدرت هیدرولیکی ناهمواری ها و کوهستان ها به عنوان منبع زایش آب ها، تعیین حجم متوسط آب رودخانه‌ها در رابطه با نوسان میزان بارندگی سالانه حوضه‌ها، مورد توجه قرار گرفت. همچنین پیشرفت علم کشاورزی به منظور کاشت و برداشت محصولات کشاورزی، مهندسان زراعی را به کسب اطلاعاتی در زمینه آب و هواشناسی واداشت و همین نیاز به عنوان انگیزه دیگری در پیشرفت تحقیقات هواشناسی موثر بود. ● هواشناسی و تکنولوژی اطلاعات‌ مطالعه در زمینه هواشناسی در طول سال‌ها همچنان ادامه داشت و به تدریج گسترش یافت. این توسعه با گذشت زمان زمینه را برای ورود تکنولوژی اطلاعات به این حوزه فراهم کرد. امروزه سیستم های اطلاعاتی، هسته اصلی هر سازمان هواشناسی مدرن را تشکیل می دهند. این سیستم ها با هدف اجرای مدل‌ها به صورت مستقل از نظر مدیریت داده‌ها، افزایش دقت پیش‌بینی، ایجاد امکان توسعه در زمینه سرویس به کاربران و اجرای برنامه‌های کاربردی خاص شکل می گیرند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی مخابراتی و سیستم‌های اطلاع رسانی و افزایش روز افزون تعداد کاربران و ادوات و تجهیزات اندازه گیری پارامترهای هواشناسی از جمله ایستگاه‌های خودکار، رادار، ماهواره‌های RِD و به وجود آمدن مشکلات اساسی جهت جمع‌آوری بموقع کلیه اطلاعات، سازمان هواشناسی جهانی WMO را بر آن داشته که نسبت به ایجاد روش مناسبی اقدام کند. این اقدام موارد زیر را شامل می شود: - مدیریت کیفیت مراقبت جهانی هوا(WWW Total Quality Management) - ایجاد فرمت‌های جدید مبادله اطلاعات هواشناسی‌ - ایجاد ساختار جدید سیستم های اطلاعاتی (WMO (Future WMO Information System در سازمان هواشناسی کشوری نیز فعالیت های بسیاری در این زمینه صورت گرفته و چشم اندازهایی نیز برای آینده وجود دارد. چشم اندازی که برای فناوری اطلاعات در سازمان هواشناسی کشوری وجود دارد، برخورداری از آخرین فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی پیشرفته جهانی است که به کمک آن، داده ها در کمترین زمان ممکن و به صورت خودکار جمع‌آوری و منتقل شوند. همچنین به بهترین و مطمئن‌ترین شکل ذخیره و در کوتاهترین زمان پردازش شوند تا هر کاربر عمومی یا تخصصی بتواند به اطلاعات مورد نیازش در کوتاهترین زمان دست یابد. بعضی از محورهای این چشم انداز، محورهای تخصصی هواشناسی است. جمع‌آوری خودکار و به موقع داده‌ها، پردازش و کنترل خودکار آنها، ذخیره و آرشیو و دسترسی مناسب به داده ها را شامل می‌شود. ● سیستم های مخابراتی‌ یکی از بخش‌های مهم در سازمان هواشناسی کشوری سیستم‌های مخابراتی است که شامل ارتباط‌های درون مرزی و برون مرزی، گیرنده‌های ماهواره‌ای و سیستم سوئیچ مرکزی و استان‌ها می‌شود. ارتباط های درون مرزی به وسیله خطوط تلکس، تلفن و سیستم های سوئیچ انجام می شود. در سیستم‌های مرکزی سوئیچ یک کامپیوتر Dispatch وجود دارد که وظیفه آن تبادل اطلاعات طبق برنامه زمان بندی شده و نیازهای اطلاعاتی است. کامپیوتر دیگری که در این سیستم وجود دارد کامپیوتر Comtelex است که جمع‌آوری تمامی اطلاعات از خطوط مخابراتی را به عهده دارد. سرور سیستم، بخش دیگری از سیستم سوئیچ مرکزی است که برای مبادله اطلاعات روی شبکه LAN استفاده می شود و سرور Dial هم سرور دیگری است که در سیستم سوئیچ مرکزی اطلاعات تلفنی را مبادله می کند. علاوه بر این آخرین بخش از این سیستم نرم افزار های ایستگاه های کاری۹۸ WIN است. سیستم سوئیچ در استان ها ۴ کامپیوتر سوئیچ، مخابرات، پلات و سرور را شامل می شود. کامپیوتر سوئیچ تبادل اطلاعات را طبق برنامه زمان بندی شده انجام می دهد. کامپیوتر دوم که کامپیوتر مخابرات است مونیتورینگ اطلاعات از نظر کمی و کیفی را بر‌عهده دارد. کامپیوتر پلات کامپیوتری است که از اطلاعات، نقشه ها و تصویرهای ماهواره ای استفاده می‌کند و LAN است. برای دسترسی کارشناسان پیش بینی به اطلاعات، نقشه ها و تصویرهای ماهواره ای ۲ روش پیشنهاد می‌شود: ۱) اگر فاصله مرکز پیش بینی با سیستم سوئیچ کمتر از ۱۵۰ متر باشد، ارتباط شبکه‌ای به طور مستقیم برقرار شود. ۲) اگر فاصله سیستم سوئیچ با مرکز پیش بینی بیش از ۱۵۰ متر باشد، باید بین ایستگاه مرکز پیش بینی و سیستم سوئیچ ارتباط تلفنی با مودم برقرار شود که در این ارتباط نرم‌افزاری نیز تهیه شده. ● مرکز داده ای(Data Center) سازمان هواشناسی‌ امروزه با حجم وسیعی از داده در سازمان‌های مختلف مواجه ایم. مشکلاتی که به دلیل ازدیاد همین دلیل ایجاد یک مدیریت منسجم در چرخه اطلاعات برای سازمان‌ها ضروری است. داده‌های مکانی بخش اعظم سیستم‌های اطلاعات مکانی را تشکیل می‌دهد. به طوری که آنالیز داده ها بدون آن معنا ندارد. به دلیل هزینه بر بودن جمع‌آوری داده ها همواره کاربران سعی می کنند تا از داده های مربوط به پروژه های از قبل اجرا شده استفاده کنند. بنابراین ضروری است با تشکیل گروهی متشکل از کاربران داده‌های مکانی و تولیدکنندگان بتوان فعالیت‌های آنها را با یکدیگر پیوند داد. مراکز داده‌ای (Data Centers) بسیار عظیم و متنوعی در سرتاسر شبکه جهانی اینترنت در حال سرویس دهی هستند که برخی از این مراکز استفاده تجاری محدود درون‌سازمانی دارند و برخی دیگر در اینترنت به صورت تجاری و یا عمومی قابل استفاده اند. سازمان هواشناسی یکی از سازمان‌هایی است که نیاز به چنین مرکز داده ای دارد. مرکز داده (Data Center) سازمان هواشناسی کشور از مجموعه ای از سرویس دهنده ها، زیرساخت های ارتباطی و امنیتی و تجهیزات الکترونیکی تشکیل می شود که برای ارائه، نگهداری و پشتیبانی از سرویس های تحت شبکه (اینترنت/اینترانت) به‌کار گرفته می شوند. سازمان هواشناسی کشور با به کارگیری امکانات ارایه شده از طرف مرکز داده، می‌تواند وب سایت، اینترانت، سرویس‌های اطلاع‌رسانی و سرویس های مبتنی بر شبکه خود را بر روی این بستر راه اندازی کند. مرکز داده، بسته به نوع کاربردی که برای آن تعریف شده، به عنوان یک مرکز پردازشی، ذخیره داده، جمع آوری داده و به‌عبارت دیگر تمام این موارد عمل می کند. مرکز داده ای (Data Center) سازمان هواشناسی کشوراز قسمت های متنوعی تشکیل شده که هر یک از آنها تجهیزات و امکانات مختلفی را شامل می شوند: ● سیستم شبکه این سیستم تجهیزات شبکه مانند سوئیچ‌ها، مسیریاب‌ها و تجهیزات امنیتی مانند ضدویروس‌ها و سایر سامانه‌های امنیت شبکه را شامل می‌شود. همچنین در این سیستم مراکز مانیتورینگ برای مدیریت و پایش شبکه وجود دارد. بخش دیگر در سیستم شبکه سرویس‌دهنده‌ها هستند که انواع سرورها و برنامه‌های مورد نیاز آنها را شامل می شوند. هچنین تجهیزات غیرفعالی نیز در شبکه وجود دارد مانند: سیستم کابل کشی و مدیریت کابل‌ها و چینش و آرایش محیط داخلی مرکز داده. این سیستم‌ها، سیستم‌های امنیت اطلاعات و حفظ امنیت نرم افزار را در بر می گیرند. سیستم های مدیریت سیستم‌های عامل، بانک‌های اطلاعاتی و برنامه های کاربردی، همچنین سیستم‌های یکپارچه‌سازی اطلاعات بخش‌های دیگر سیستم‌های نرم افزاری‌اند. ● سیستم توزیع قدرت‌ در سیستم های توزیع قدرت امکاناتی مثل سیستم کابل کشی وجود دارد و کارهایی مانند کنترل، پشتیبانی و پایش قدرت و نیرو انجام می شود. ● سیستم ذخیره سازی‌ در سیستم ذخیره سازی، داده ها ذخیره می شوند و پشتیبان‌گیری و نگهداری قابل اطمینان پشتیبان‌ها انجام می شود و سیستم هایی هم برای بازیابی اطلاعات وجود دارد. ● تاسیسات و سیستم های فیزیکی در بخش تاسیسات سیستم‌های خنک‌کننده و تهویه، لوله کشی و تجهیزات عبور کابل ها وجود دارد. سیستم های فیزیکی هم شامل کنترل دسترسی فیزیکی و سیستم های پایش محیطی است.همچنین راهکارهایی برای مقابله با تهدیدهای فیزیکی و محیطی سنجیده می شود. ● ویژگی های مرکز داده های سازمان هواشناسی‌ طراحی این مرکز به گونه ای انجام شده که بتوان در آن محیطی با قابلیت اعمال تغییرات دینامیکی که به صورت معمول مورد نیاز است- فراهم کرد. در معماری موجود این قابلیت به شکلی به وجود آمده که امکان توسعه و افزایش تجهیزات در هر یک از اجزا وجود دارد و این در حالی است که این تغییرات هیچ مشکلی در یکپارچگی کل مجموعه ایجاد نمی کند. در این زمینه معیارهایی چون توسعه آسان، ضریب اطمینان و دسترسی بالا، راه حل های امنیتی و مدیریت آسان در نظر گرفته شده. در مرکز داده های سازمان هواشناسی کاربردهای زیر وجود دارد: ▪ یک پایگاه برای ارائه سرویس میزبانی وب‌ (Web Hosting) شامل موارد رایج مانند وب سرور، پایگاه های داده، FTP، Email، DNS و ... ▪ یک پایگاه برای ارائه سرویس های پست الکترونیک ▪ پایگاه های اشتراک مکانی و اختصاصی‌ (Colocation and Dedicated Servers) پایگاه‌هایی برای ارائه سرویس برنامه های کاربردی،(ERP CRM) مرکز پردازش های فوق سریع برای اجرای دقیق و سریع مدل های هواشناسی.