دسته: مهندسی هوا و فضا

بررسی جو همیشه مورد نظر دانشمندان ایرانی بوده است ، از این رو خیلی از دانشمندان نجوم در آثار خود بخشی را به مسائل جوی اختصاص داده اند .

مطالعهٔ و بررسی جو همیشه مورد نظر دانشمندان ایرانی بوده است ، از این رو خیلی از دانشمندان نجوم در آثار خود بخشی را به مسائل جوی اختصاص داده اند .محمد بن ذكریای رازی ، ابن سینا ، حكیم عمر خیام ، ابوریحان بیرونی و انوری شاعر معروف از شخصیتها و دانشمندان ایرانی بوده اند كه پیرامون پدیده های جوی مطالبی در آثار خود به یادگار گذاشته اند . 

فعالیتهای منظم هواشناسی اولین بار با اندازه گیری عناصر جوی توسط سفارتخانه های انگلیس و روس در تهران و مناطق نفت خیز جنوب كشور شروع شد كه این اطلاعات صرفاً به بایگانی كشورهای مربوطه منتقل شده و احتمالاً در برنامه های تحقیقاتی آنها مورد استفاده ویژه قرارگرفته است. درس هواشناسی در سال ۱۲۹۸ در برنامه درسی مدرسه برزگران منظور شد كه این درس توسط معلمان فرانسوی تدریس می شد و در همان محل اولین سكوی هواشناسی احداث شد كه در آن دمای هوا و رطوبت نسبی و میزان بارندگی اندازه گیری می گردید . این ایستگاه در سال ۱۳۰۸ كامل شد و اكثر عناصر جوی را دیده بانی می كرد بتدریج در اثر نیاز شدید بخشهای كشاورزی و آبیاری تعدادی ایستگاه نیز بر حسب ضرورت در نقاط مختلف كشور تاسیس گردید كه مسؤولیت آن با بنگاه مستقل آبیاری وابسته به وزارت كشاورزی وقت بود . بعد از جنگ جهانی دوم نیروهای متفقین برای سلامت پرواز هواپیماهـای 

خودی واحد كوچك هواشناسی دایر كردند كه نیازهــــای هواشناسی بخش هواپیمایی آنها را تامین می كرد در ایــــن زمان بنگاه مستقل آبیاری وزارت كشاورزی اقدام به تربیت یك گروه دیده بان هواشناس نمود كه این دیده بانان در سال ۱۳۲۷ فارغ التحصیل و در ایستگاه های هواشناسی مشغول به كار شدند . هواپیمایی كشوری نیز به علت نیاز به اطلاعات جوی در فرودگاههای كشور اقدام به تاسیس ایستگاههای هواشناسی كرد . در اثر نیاز شدید برنامه ریزان به آمار و اطلاعات اقلیمی از نواحی مختلف كشور و ناهماهنگی در تاسیس ایستگاههای هواشناسی كه توسط بخشهای مختلف ایجاد می شد مسؤولان وقت ، تاسیس یك واحد هواشناسی مستقل در كشور را ضروری دانسته و در سال ۱۳۳۴ شمسی اداره كل هواشناسی كشور وابسته به وزارت راه تاسیس شد . این اداره كل بعدها بصورت سازمانی مستقل زیر نظر وزارت جنگ قرار گرفت كه بعد از انقلاب اسلامی مجدداً زیر نظارت وزارت راه و ترابری درآمد در هنگام تشكیل اداره كل هواشناسی در سال ۱۳۳۴ تمامی ایستگاههای هواشناسی كه توسط بخشهای مختلف تاسیس شده بودند به این اداره كل واگذار شد . ایستگاههای واگذارشده از نوع سینوپتیك ، اقلیم شناسی و باران سنجی بودند كه هریك دیده بانی های مربوط بخود را انجام می دادند . در آن زمان تعداد ایستگاههای سینوپتیك ۳۴ و اقلیم شناسی ۱۰۷ و باران سنجی ۱۶۰ بود . گسترش ایستگاههای هواشناسی و توسعه شبكه آن پس از انقلاب اسلامی شتاب بیشتری پیدا كرده است . در سال ۱۳۳۸ هوا شناسی ایران بعنوان یكصد و سومین عضو سازمان هواشناسی جهانی به عضویت این سازمان جهانی درآمد. 

سازمان هواشناسی كشور قبل از انقلاب ببیشتر درخدمت حمل و نقل هوایی و صنعت هواپیمایی بود و به مسائل هواشناسی كاربردی كمتر توجه می شد ولی پس از انقلاب اسلامی و با تعیین كشاورزی بعنوان محور اصلی فعالیتهای اقتصادی كشور ، این سازمان نیز خدمات خود را به سمت كشاورزی متوجه كرد و امروزه توسعه ایستگاهها و بهبود سیستم آمار هواشناسی كشور در جهت ارائه خدمات به بخشهای تحقیقاتی كشاورزی ، دامداری ، آبیاری و غیره گرایش دارد . امر تحقیقات بعنوان بخشی از فعالیتهای مستمر این سازمان بدون استفاده از كامپیوتر و اصلاح روشهای جمع آوری و بایگانی آمار میسر نبوده و لذا از سال ۱۳۶۲ سعی شد با تجهیز مركز كامپیوتر سازمان به یكی از پیشرفته ترین كامپیوترهای موجود در جهان و با تبدیل نقشه ها و گرافها بصورت میكروفیلم ، مجموعه این مدارك بتواند پژوهشگران را در دسترسی سریع به اطلاعات یاری كند . 

همچنین مراكز تحقیقاتی سازمان با تشویق كارشناسان و محققان هواشناسی توانسته است مجموعه ای از ۱۳۲ اثر از ترجمه و تالیف ارائه نماید كه به تدریج چاپ و منتشر می گردد ، با توجه اهمیت ارتباطات در هواشناسی ، شبكه ایستگاههای سینوپتیك كشور با مجهز شدن به دستگاههای بی سیم S S B ( اس – اس – بی ) و برقراری خطوط تلكس در مراكز مناطق تقویت شد و كلیه اطلاعات جوی از ۱۶۰ ایستگاه سینوپتیك به طور همزمان ساعت به ساعت در مركز مخابرات تهران جمع آوری می شود بصورت بلادرنگ و یا بصورت آمار در اختیار مركز پیش بینی و مركز خدمات كامـپیوتری سـازمان قرار می گیرد . كارشناسان مركز كامـپیوتر بـا توجــــه به دستورالعملهـــا و اسـتانداردهــــای بین المللی در چند مرحله كار كنترل كیفی و كمی اطلاعات رسیده را به صورت دستی و كامپیوتری انجام می دهند و نتایج را روی نوار و دیسك های كامپیوتری منتقل می كنند . 

مركز پیش بینی تهران با دریافت اطلاعات ساعت به ساعت جوّی كلیه كشورهای خاورمیانه ، اروپا و آسیا و جمع آوری همزمان اطلاعات از ایستگاههای هواشناسی سینوپتیك داخل كشور روزانه چندین نقشه هواشناسی در سطوح مختلف جوّ تهیه و پیش بینی های لازم را صادر می كند . مركز اخطاریه های ویژه پیش بینی تهران كه از چند سال قبل دایر شده است پیش آگهی و اخطاریه های لازم را در مورد وقوع طوفان ، سیل ، سرمای شدید و ناگهانی ، بروز آفات كشاورزی و غیره تهیه می كند و به سازمانها و نهادهای ذیربط ارسال می دارد . 

فهرست :

مقدمه   

صنعت حمل و نقل هوایی ، بستر توسعه پایدار

فرودگاه امام خمینی

سیاست نرخ گذاری ، آزاد سازی نرخ بلیت و حذف انحصارات

آزاد سازی نرخ بلیت هواپیما

رفع انحصار پروازهای خارجی از طریق اصلاح قوانین

رقابت در پروازهای داخلی

سوبسید دهی به مسیرهای کمتر ترافیک و نقاط محروم

قرار دادن کف خدمات رسانی و برداشتن کف قیمت بلیت

ضرورت و نحوه خصوصی سازی صنعت هوایی کشور

فرودگا هها

شرکت های هواپیمایی

تاثیر متقابل صنعت گردشگری و صنعت حمل و نقل هوایی

بحران جهانی حمل و نقل هوایی

انتظار صنعت از دولت ها

چالش های حمل و نقل هوایی کشور

سیاست های نرخ گذاری

نگاه بازرگانی و اقتصادی به فرودگاه هها

نیاز به تدوین طرح جامع حمل و نقل هوایی و تاثیر آن بر صنعت حمل و نقل

تحریم و تبعات آن بر صنعت حمل و نقل هوایی

کاربرد RS در حمل و نقل هوایی

کاربرد سنجش از دور در هوانوردی

کاربرد سنجش از دور در فرودگاه

تهیه مدل سه بعدی فرودگاه و مسیر پرواز با استفاده از سنجش از دور

حمل و نقل هوایی و مقررات زدایی

منابع 

امروزه حمل و نقل را به عنوان یكی از پایه های اساسی توسعه متوازن و پایدار كشورها می دانند چرا كه شبكه های حمل و نقل با مولفه های مهمی چون اقتصاد، امنیت و عدالت ارتباط تنگاتنگ پیدا كرده است. با مروری به فرآیند توسعه اقتصادی و اجتماعی كشورها، همبستگی مستقیم بین توسعه حمل و نقل و دستیابی به نرخ رشد اقتصادی بالاتر به وضوح به چشم می خورد. به عبارتی با افزایش ارزش افزوده بخش حمل و نقل افزایش تولید ناخالص داخلی را مشاهده می كنیم و این همان دلیلی است كه توسعه اقتصادی را به توسعه بخش حمل و نقل وابسته می دانند و از آن به عنوان فعالیت های زیربنایی رشد و تحول اقتصادی یاد می نمایند. در اهمیت نظام حمل و نقل كارآمد همین بس كه آن را به نیروی محركه یا موتور توسعه تعبیر می نمایند و كارآمدی و توانمندی آن را زمینه ساز توسعه پایدار و عدالت محور می دانند.عملكرد و سودمندی صنعت حمل و نقل هوایی نسبت به سایر روش های حمل و نقل شاید فراتر از ارایه خدمات جابجایی و نقل و انتقال باشد؛ چرا كه حمل و نقل هوایی شیوه زندگی اقتصادی، نگرش های اجتماعی و فرهنگی ما را متأثر كرده و در شكل دهی وضعیت تاریخی، سیاسی جوامع تأثیرگذار می باشد. حمل و نقل هوایی به همان اندازه كه تغییرات اقتصادی ایجاد می كند، باعث به وجود آمدن تغییرات جامعه شناختی نیز می شود.با این مقدمه خالی از لطف نخواهد بود كه به بررسی عملكرد جهانی صنعت حمل و نقل هوایی در شرایط فعلی و انتظارات فعالان این صنعت از دولت ها بپردازیم. 

ابرهاتوده هاي قابل رويت قطرات اب يا بلورهاي يخ بوده كه در تروپوسفر زمين (پست ترين لايه جو زمين) شناورندو با نيروي باد حركت مي كنند. ابرها از فضا به صورت پوشش سفيدي كه كره زمين را احاطه كرده اند قابل رويت هستند.

چگونگي تشكيل ابرها: ابرها هنگامي تشكيل مي شوند كه بخار اب بر روي ذرات ريز گردوغبار كه در هوا معلقند تقطيرميشود. اين تقطير (تشكيل ابر) در زمان برخورد هواي گرم و سرد اتفاق مي افتد. هنگامي كه هواي گرم از يك سمت كوهستان صعود مي كند يا هنگامي كه بر فراز يك منطقه سرد مانند حجمي از اب خنك حركت مي كند ،خنك مي شود. علت اين پديده اين است كه هواي خنك قادر به حفظ بخاراب كمتري نسبت به هواي گرم بوده واب اضافي به صورت مايع يا يخ فشرده مي شود.

انواع ابرها                       

پيشوندها و پسوندهاي مورد استفاده براي توصيف ابرها: 

ابرها با توجه به ظاهر و ارتفاعشان درجو شناخته مي شوند . براي مثال سيرو(به معني دسته مو) پيشوندي استكه براي ابرها در ارتفاع بالا(بالاي 20000 فوت) استفاده مي شود. التو پيشوندي است كه براي ابرهاي مياني(بين6000 تا 20000 فوت)استفاده ميشود. براي ابرها در ارتفاع پائين پيشوندي وجود ندارد. هنگامي كه ابرها نزديك زمين هستند مه نام مي گيرند. نيمبو(به معني باران) پيشوندي است كه براي ابرهاي با قابليت بارش استفاده  مي شود. پسوند نيمبوس نيز همين كاربرد رادارد.كومولو(به معني توده )به ابرهاي انباشته و استارتو(به معني لايه)به ابرهاي پهن،هموار ولايه اي اطلاق مي شود.

نوع ابر (طبقه):  كومولونيمبوس=ابرهاي غران 

نام انگلیسی:  Cumulonimbus

علامت اختصاري:   Sb

ظاهر:   مي تواند باعث ايجاد اذرخش،رعد،تگرگ،بارانهاي قوي،بادهاي قوي و گردباد

تركيب:  _

ارتفاع:   نزديك زمين تا 75000 پا (ابرهاي عمودي)

نوع ابر (طبقه):  سيرواستراتوس

نام انگلیسی:  Cirrostratus

علامت اختصاري: Cs  

ظاهر:  نازك وكم بوده و به صورت صفحات ظاهر ميشود. بالاي ابرهاي غران قرار دارد.

تركيب:  _

ارتفاع:  بيشتر از 18000 پا(ارتفاع بالا)

ماهواره ها رامي توان باتوجه به نوع کاربرد, مداري که درآن مستقرهستند يانوع سيستم طبقه بندي کرد.ماهواره هااز ديدگاه کاربردي به دوگروه نظامي وغيرنظامي تقسيم مي شوند.درهريک ازاين دو گروه , کاربردهاي متعددي وجود داردکه درشکل صفحه بعد به تعدادي ازآنها اشاره شده است 

همانطورکه ملاحظه مي شود,ماهواره هابيشتربراي مقاصد نظامي به کارگرفته مي شوند.ماهواره هاي نظامي از تنوع بيشتري نيز برخوردار هستند. ضمن اينکه با سرمايه گذاريهاي بسيار کلان کشورهاي صنعتي , ماهواره هاي نظامي از تکنولوژي پيشرفته تري نيزاستفاده مي کنند

 سيرتحولات ماهواره هاي مخابراتي 

تااوايل سال 1960ميلادي غيراز چندارتباط محدود که توسط دستگاه بي سيم برقرارشده بود, مساله انتخاب وجود نداشت . به علت ظرفيت کم و تقاضا براي ارتباطات , انباشته بودن طيفهاي فرکانس و ضعف سيستم انتقال صوتي , تنها وسيله ارتباطي بين قاره اي , کابل تلفن زير دريايي بود 

در سال 1960 ميلادي يعني تقريبا سه سال بعد از پرتاب اولين سفينه شوروي , امريکاييها نخستين قمرمصنوعي مخابراتي رادرمدارزمين قراردادند.قطراين قمربزرگ 30 متربودودرارتفاع1500کيلومتري 

زمين گردش مي کرد.اين قمر, مجهز به نوعي آيينه بود که امواج راازايستگاههاي فرستنده مي گرفت 

و به ايستگاههاي گيرنده که به علت کروي بودن زمين نمي توانستند آنها را به طور مستقيم دريافت کنند , منعکس مي کرد. به اين ترتيب اولين ارتباط آزمايشي به وسيله ماهواره بين دو نقطه دور دست 

امريکايعني ازکاليفرنيا تا نيوجرسي برقرارشد. قسمت اعظم انرژي اشعه اي که ازايستگاه فرستنده ارسال مي شد,درفضاپخش وتنها قسمت کوچکي ازآن توسط ماهواره منعکس مي شد.براي اينکه اشعه منعکس شده قابل استفاده شود , لازم بود به وسيله ايستگاه عظيم و پرقدرتي تقويت که نتيجه کار مطلوب نبود, به خاطر همين , امريکاييها شروع به ساختن قمرمصنوعي مخابراتي جديدي کردند که امواج رابه وسيله آنتنهايي اززمين دريافت وپس ازتقويت به سوي ايستگاههاي گيرنده زميني ارسال کنند. انديشه استفاده از ماهواره ها به صورت رله براي ارتباطات راه دور ابتدا از سوي نويسنده معروف داستانهاي تخيلي -عمومي ويکي ازبنيانگذاران (Arthur.c.Clarke) آرتو.سي .کلارک ( انجمن انگليسي بين ستاره هامطرح شدودرمقاله اي درشماره اکتبرسال 1945ميلادي مجله ( جهان بي سيم چاپ شد. اين مقاله سرآغازي براي شروع فعاليتهاي جدي ارتباطات ماهواره اي شد.آقاي کلارک با درنظرگرفتن سه ماهواره درارتفاع 36000 کيلومتري ازسطح زمين وروي محيط مدار دايره اي شکل . دورکره زمين به فواصل مساوي ازهم , پوشش ارتباط ماهواره اي تمام سطح زمين راميسرمي دانست بعد از چاپ مقاله کلارک , طي ده سال , سه اختراع مهم انجام شد که مورد استفاده آنهادرساخت ماهواره هااست .اولي , سلولهاي خورشيدي است که تبديل کننده نورخورشيد به الکتريسيته هستند 

دوم , ترانزيستور درانواع مختلف وسوم لامپ تقويت موج راديويي است .اين نوع تقويت کننده هابا طيف وسيع فرکانس و بازدهي حدود 20 الي 40 درصد , از معمولي ترين نوع تقويت کننده در مخابرات ماهواره اي است 

برف از پديده‌هاي‌ جوي‌ كه‌ اغلب‌ طبيعى‌دانان‌ قديم‌، در چگونگى‌ پيدايش‌ آن‌ سخنانى‌ گفته‌اند. در اين‌ مقاله‌ نخست‌ آراء يونانيان‌، با تكيه‌ بر الا¸ثار العلويه‌، نوشتة ارسطو، و رساله‌اي‌ به‌ همين‌ نام‌ از تئوفراستوس‌ و نيز الا¸راء الطبيعيه‌ منسوب‌ به‌ پلوتارك‌ كه‌ امروزه‌ آن‌ را از آئتيوس‌ آمدي‌ مى‌دانند، نقل‌، و سپس‌ تأثير آنها بر نظرات‌ دانشمندان‌ مسلمان‌ بررسى‌ شده‌ است‌. 

آناكسيمنس‌ گمان‌ داشت‌ كه‌ هرگاه‌ باران‌ يخ‌ بزند، برف‌ پديد مى‌آيد و اگر در اين‌ هنگام‌ با آب‌ و هوا آميخته‌ شود، تگرگ‌ توليد مى‌شود («الا¸راء…»، 145؛ ظاهراً وصف‌ اين‌ دو پديده‌ جابه‌جا شده‌ است‌). در ضمن‌ِ نظريه‌اي‌ كه‌ به‌ فيثاغورس‌ و پيروان‌ او منسوب‌ شده‌، آمده‌ است‌ كه‌ هواي‌ پديد آورندة برف‌ و باران‌ سردتر از هواي‌ پديد آورندة تگرگ‌ است‌، در حالى‌ كه‌ محل‌ پديد آمدن‌ آنها گرم‌تر از محل‌ تولد تگرگ‌ است‌ (ابن‌ رشد، 69 -70؛ قدما عموماً اين‌ نكته‌ را قبول‌ داشتند). به‌ گفتة ابن‌ رشد، اسكندر افروديسى‌ اين‌ مطالب‌ را از الا¸ثار العلوية ارسطو نقل‌ كرده‌، ولى‌ ارسطو در اين‌ كتاب‌ چنين‌ مطلبى‌ را از آنها ياد نكرده‌ است‌. ارسطو خود، بارش‌ باران‌، برف‌ و تگرگ‌ را پى‌آمدِ سرد شدن‌ ابر مى‌دانست‌ (ص‌ .(77 ابن‌ بطريق‌ در ترجمة اين‌ سخن‌ ارسطو افزوده‌ است‌ كه‌ آب‌ تنها در جايى‌ كه‌ ابر وجود دارد، يخ‌ مى‌زند (ص‌ 38) و ابن‌ رشد همان‌ كلمات‌ را به‌ ترتيبى‌ ديگر ذكر كرده‌ است‌ (ص‌ 67). 

به‌ نظر ارسطو برف‌ و شبنم‌ِ يخ‌زده‌ داراي‌ علتى‌ مشابهند؛ تنها تفاوت‌ ميان‌ آنها در درجه‌ و مقدار [ماده‌] (تفاوت‌ كمّى‌) است‌، زيرا برف‌ بر اثر يخ‌ زدن‌ ابر (بخار بسيار) و شبنم‌ يخ‌زده‌ بر اثر يخ‌ زدن‌ بخار [اندك‌ گرد آمده‌ در يك‌ روز]، يعنى‌ شبنم‌، توليد مى‌شود. از اين‌رو، برف‌ نشانة سرزمين‌ يا فصل‌ سرد است‌. همين‌ رابطه‌ ميان‌ باران‌ (ه م‌) و شبنم‌ برقرار است‌، زيرا ابرها تا زمانى‌ كه‌ گرماي‌ خيزانندة بخارات‌ از آنها بيرون‌ نرفته‌ باشد، و پيش‌ از غلبة سرما بر آنها، يخ‌ نمى‌زنند(همانجا؛ نيز: المپيدُروس‌، 100-101؛ قس‌: حنين‌، 35). ابن‌ بطريق‌ كم‌ و بيش‌ مفهوم‌ كلى‌ سخن‌ ارسطو را رسانده‌ است‌؛ اما چند خطا و كاستى‌ و فزونى‌، از جمله‌ نكاتى‌ دربارة نرمى‌ دانه‌هاي‌ ابر و سختى‌ دانه‌هاي‌ شبنم‌ِ يخ‌زده‌، در ترجمه‌ ديده‌ مى‌شود (ص‌ 38-39). ابن‌ رشد نيز كم‌ و بيش‌ از ابن‌ بطريق‌ پيروي‌ كرده‌ است‌ (ص‌ 67 – 68). 

ارسطو همچنين‌ آورده‌ است‌ كه‌ عموماً بارشهاي‌ شديد تگرگ‌ در نواحى‌ معتدل‌تر و بارشهاي‌ شديد برف‌ در نواحى‌ سردتر رخ‌ مى‌دهد (ص‌ .(77-81 تئوفراستوس‌ شاگرد ارسطو مى‌پنداشت‌ كه‌ اگر ابر، پيش‌ از آنكه‌ بر اثر سرما به‌ آب‌ تبديل‌ شود (منعقد شود)، يا [پس‌ از تبديل‌ آن‌ به‌ آب‌، اما] پيش‌ از گرد آمدن‌ قطرات‌ آب‌ و پيوستن‌ آنها به‌ يكديگر و در حالى‌ كه‌ هوا ميان‌ قطرات‌ بسيار ريز آب‌ فاصله‌ انداخته‌، يخ‌ بزند، آنگاه‌ برف‌ تشكيل‌ خواهد شد؛ زيرا درون‌ برف‌ هواي‌ بسياري‌ به‌ دام‌ افتاده‌ است‌. چون‌ برف‌ بسيار نرم‌ است‌ و اگر با دست‌ فشرده‌ شود، حجمش‌ كم‌ مى‌شود و اگر آن‌ را به‌ آب‌ تبديل‌ كنيم‌، از مقدار بسياري‌ برف‌، تنها مقداري‌ اندك‌ آب‌ حاصل‌ مى‌شود؛ علت‌ سفيدي‌ برف‌ نيز بسياري‌ هوا در آن‌ است‌، زيرا همة اجسامى‌ كه‌ هواي‌ بسيار در آنها به‌ دام‌ افتاده‌ است‌، سفيدند، مانند كف‌ و مخلوط هم‌زدة روغن‌ و آب‌. علت‌ سفيدي‌ شبنم‌ يخ‌زده‌ نيز همين‌ است‌، زيرا همان‌ چيزي‌ كه‌ در بخش‌ بالايى‌ سپهر موجب‌ پديد آمدن‌ برف‌ مى‌شود، در پايين‌ موجب‌ پديد آمدن‌ شبنم‌ يخ‌زده‌ مى‌گردد (ص‌ 139-142؛ حسن‌ بن‌ بهلول‌، 315-317، نكتة اخير از معدود مواردي‌ است‌ كه‌ او بر نظر ارسطو صحه‌ گذارده‌ است‌). 

در كتاب‌ سر الخليقة و صنعة الطبيعه‌، منسوب‌ به‌ آپولونيوس‌ تيانايى‌ نظر مؤلف‌ دربارة برف‌ چنين‌ آمده‌ است‌: «هرگاه‌ بخار از پايين‌ زمين‌ به‌ بالا برسد و سرما بر آن‌ چيره‌ گردد و گرمايى‌ كه‌ آن‌ را بدان‌ بالا رسانده‌ است‌، از آن‌ بگريزد، اگر بادها آن‌ بخارات‌ را نپراكند و بفشارد، به‌ صورت‌ آب‌ ] به‌ سوي‌ زمين‌] بازمى‌گردد؛ اما به‌ سبب‌ بيرون‌ رفتن‌ گرما از آن‌ سنگين‌ مى‌شود و باز به‌ صورت‌ بخاري‌ انبوه‌ در مى‌آيد كه‌ برخى‌ اجزاء آن‌ به‌ برخى‌ ديگر مى‌پيوندد و اگر سرماي‌ هوا بر اين‌ بخار بسيار گردد، آن‌ بخار را در حالى‌ كه‌ به‌ سوي‌ پايين‌ روان‌ است‌، جامد مى‌كند و اين‌ بخار جامد همان‌ برف‌ است‌» (ص‌ 218). المپيدروس‌ نيز در تفسير الا¸ثار العلوية ارسطو دربارة برف‌ چنين‌ گفته‌ است‌: علت‌ پديد آمدن‌ برف‌، همان‌ علت‌ پيدايش‌ باران‌ است‌. فرق‌ ميان‌ برف‌ و باران‌ آن‌ است‌ كه‌ باران‌ بر اثر استحالة بخار به‌ آب‌ به‌ سبب‌ سرمايى‌ اندك‌ پديد مى‌آيد؛ در حالى‌ كه‌ برف‌ بر اثر انجماد بخار پيش‌ از تبديل‌ شدن‌ به‌ آب‌، پديد مى‌آيد كه‌ ناشى‌ از سرماي‌ بسيار است‌؛ و اگر بخار جامد شود، سنگين‌ مى‌شود و چون‌ سنگين‌ شد، به‌ سوي‌ پايين‌ مى‌رود. نقش‌ شدت‌ سرما در پديد آمدن‌ يكى‌ از اين‌ دو پديده‌ از آنجا معلوم‌ مى‌شود كه‌ باران‌ در جاهاي‌ سرد كه‌ سرماي‌ آن‌ شديد نيست‌، مى‌بارد. در اين‌ مواضع‌ برف‌ يا بسيار اندك‌ مى‌بارد، يا اصلاً نمى‌بارد؛ اما برف‌ مختص‌ مواضع‌ بسيار سرد است‌. وي‌ همچنين‌ بر آن‌ بود كه‌ غالباً برف‌ در جاهاي‌ بسيار سرد، ولى‌ تگرگ‌ در مناطقى‌ كه‌ هواي‌ غالباً صاف‌ دارد، مى‌بارد 

ماهواره‌هاي آب و هوائي اولين بار توسط آمريكائي‌ها و در سال 1960 براي مشاهده و دريافت اطلاعات واقعي آب و هوائي به آسمان پرتاب گرديدند. در آگوست همين سال، نخستين تصوير زمين از فضا در روزنامه ملي ژئوگرافيك (Geographic) منتشر گرديد. از اين تاريخ به بعد، ماهواره‌هاي بيشتري به فضا پرتاب شدند.

همانطور كه زمين و ديگر سياره‌ها در مدار خاص خود به دور خورشيد مي‌گردند، ماهواره‌هاي مصنوعي نيز در مدارهاي خاصي در حال چرخش‌اند. انتخاب اين مدارها براي ماهواره‌ها به منظور و هدفي كه ماهواره به آن منظور به فضا پرتاب شده است بستگي دارد. مي‌توان مداري را انتخاب نمود كه در مسير قطب شمال و جنوب قرار مي‌گيرد و يا مداري كه حول خط استوا مي‌باشد و يا هر مداري ما بين اين دو حالت. همچنين در انتخاب مدار ماهواره عامل ارتفاع نيز مي‌تواند درنظر گرفته شود مثلا ارتفاعات هزاران مايلي بالاي زمين و يا ارتفاعات صدها مايلي. دو نوع اصلي ماهواره‌هاي آب و هوائي وجود دارد :

1 – ثابت زمين Geostationary

2 – مدار قطبي Polar Orbiting

ماهواره هاي Geostationary براي هشدارهاي كوتاه مدت و ماهواره‌هاي Polar Orbiting براي پيش بيني‌هاي بلند مدت تر بكار مي‌روند. هر دو نوع ماهواره‌ها براي ديده باني‌ كامل آب و هوائي جهان لازم هستند.

در اواخر دهه 70 نياز به ماهواره‌هائي كه 24 ساعته در روز بتوانند تصاوير ماهواره اي را تهيه نمايند احساس گرديد. ماهواره اي كه بتواند هر24 ساعت يكبار در مداري كه در ارتفاع 40000 كيلومتري بالاي خط استوا قرار دارد و با سرعتي كه با سرعت زمين برابر مي باشد به دور زمين بچرخند. اين نوع ماهواره ها، ماهواره هاي زمينآهنگ ناميده مي شوند.

از آنجاييكه سرعت چرخش اين ماهواره ها به دور زمين با سرعت چرخش زمين متناسب مي باشد، اين ماهواره‌ها نسبت به يك موقعيت روي سطح زمين ثابت باقي مي مانند و به اين دليل كه زمين نيز در روز يكبار به دور محورش مي‌گردد آن ها نيز يكبار در روز مدار خود را طي مي‌كنند.

براي مثال دو ماهواره‌ Goes (ماهواره‌هاي محيطي- عملياتي ثابت زمين) جز ماهواره هاي زمين آهنگ هستند و در مدار زمين آهنگ (geosynchronous) دور زمين مي‌چرخند. در حداقل ارتفاع 36000 كيلومتري بالاي خط استوا قرار دارند.

اين ماهواره‌ها به طور پيوسته تصاوير دقيق ولي با جزئيات كم تهيه مي‌كنند و اين تصاوير را هر 30 دقيقه يكبار به زمين ارسال مي نمايند. ديده باني پيوسته اين ماهواره‌ها براي تجزيه و تحليل متمركز داده‌ها ضروري مي‌باشند. اين تصاوير بوسيله يك نرم افزار تجزيه و تحليل شده و بصورت پيوسته و گرافيكي تهيه مي شوند. به دليل است كه به عنوان مثال تصاويري كه از حركت ابرها نمايش داده مي شود، مربوط به 8 ساعت گذشته مي باشد.اين اطلاعات ارزشمند درباره نوع، جهت و بزرگي ابر مي تواند كار پيش بيني را بسيار ساده نمايد.

با توجه به اين كه اين ماهواره ها نسبت به يك موقعيت بر روي سطح زمين ثابت هستند قادرند در شرائط بد آب وهوائي مانند گردباد ،سيلاب ، طوفان‌هاي تگرگي و تندبادها هشدارهائي بدهند.

ماهواره هاي مدار ثابت مختلفي وجود دارد، براي مثال ماهواره ثابت زمين GMS براي استراليا و ژاپن،GOES8ه (GOES=Geostationary operational Environmental Satellites) براي آمريكاي شرقي،GOES 10 براي آمريكاي غربي،INS/Meteosat5 براي روسيه و هند و Meteosat7 براي اروپا نمونه‌ هايي از ماهواره‌هاي ثابت زمين مي‌باشند. البته ماهواره ها ي Meteosat تمام اروپا و افريقا را مي پوشانند.

دو ماهواره Meteosat و GOES تصاويري از ديگر ماهواره هاي ثابت زمين را نيز دوباره ارسال مي دارند اين امر موجب مي شود كه به عنوان مثال آب و هواي استراليا را بتوان در لندن يا شيكاگو مشاهده نمود.

ماهواره هاي زمين آهنگ با فركانس 1691MHzداده ها را ارسال مي دارند وبراي دريافت اطلاعات آن ها به ديش ثابت و كوچكي نياز مي باشد. اين ارسال WEFAX ناميده مي شود و چون از استاندارد بسيار بالايي برخوردار مي باشند تفاوت اندكي بين تصاوير اين ماهواره ها وجود دارد.