إدوارد إبستين (خبير الأرصاد الجوية)

من عام 1960 إلى عام 1973، عمل إبستين في جامعة ميشيغان ، ^{[ 3 ]} حيث بدأ محاضرًا وباحثًا مشاركًا في علم الأرصاد الجوية، ثم أستاذًا مساعدًا (1961-1963)، وأستاذًا مشاركًا (1963-1968)، وأستاذًا متفرغًا (1968-1973). ^{[ 3 ]} خلال سنوات عمله في ميشيغان، تطور برنامج الأرصاد الجوية، الذي كان في الأصل جزءًا من قسم الهندسة المدنية في كلية الهندسة، تدريجيًا ليصبح قسم علوم الغلاف الجوي والمحيطات والفضاء. لعب إبستين دورًا محوريًا في هذا التطور، وعُيّن رئيسًا للقسم عام 1971. ^{[ 4 ]} وبصفته رئيسًا للقسم، وسّع إبستين نطاقه ليشمل دراسات علم طبقات الجو العليا والأغلفة الجوية للكواكب. كما كان عضوًا في اللجنة الدائمة للكلية ولجنة سياسات البحث بالجامعة. ^{[ 3 ]}

في الفترة من عام 1962 إلى عام 1964، عمل إبستين أيضاً مستشاراً علمياً لمساعد وزير التجارة لشؤون العلوم والتكنولوجيا، حيث ركز على البرامج الدولية للأرصاد الجوية. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

خلال سنوات دراسته في جامعة ميشيغان، نشر إبستين العديد من الأبحاث حول التنبؤ الاحتمالي، ومراقبة الجودة، وفائدة التنبؤ، بعضها بالاشتراك مع آلان مورفي. ^{[ 2 ] [ 4 ]} في عام 1962، نشر إبستين بحثًا في مجلة الأرصاد الجوية التطبيقية بعنوان "نهج بايزي لاتخاذ القرارات في الأرصاد الجوية التطبيقية". ^{[ 2 ]} ووفقًا لجمعية الأرصاد الجوية البريطانية (BAMS)، كان هذا البحث "أول معالجة رسمية لنظرية بايز في علم الأرصاد الجوية". ^{[ 4 ]} كما نشر بحثًا آخر تناول نظرية بايز بعنوان "مراقبة جودة التنبؤات الاحتمالية"، حيث أوضح إبستين في ملخصه أنه استخدم نظرية بايز لتطوير "طريقة لمراقبة جودة التنبؤات الاحتمالية". ^{[ 6 ]}

بحسب الجمعية البريطانية للأرصاد الجوية، فإن ورقة إبستين ومورفي بعنوان "ملاحظة حول التنبؤات الاحتمالية و"التحوط"، والتي نُشرت في مجلة الأرصاد الجوية التطبيقية عام 1967، "قدمت مصطلح "المناسب" فيما يتعلق بالتنبؤات وأنظمة التقييم"، والتي أشارت إلى أن أنظمة التقييم الجديدة "تخضع دائمًا تقريبًا لاختبار "المناسبة" هذا". ^{[ 4 ]}

أمضى إبستين العام الدراسي 1968-1969 في جامعة ستوكهولم كباحث زائر. ^{[ 3 ]} وخلال فترة وجوده هناك، كتب بحثًا رائدًا بعنوان "التنبؤ الديناميكي العشوائي"، نُشر في مجلة Tellus عام 1969. ^{[ 2 ]} أوضح البحث، كما كتب في ملخصه، "كيف يمكن استخدام الطريقة العشوائية لتقييم قيمة البيانات الجديدة أو المحسّنة من خلال النظر في تأثيرها على تقليل عدم اليقين في التنبؤ". ^{[ 7 ]} وذكرت الجمعية البريطانية للرياضيات التطبيقية (BAMS) أن هذا البحث ربما كان "أهم إنجاز علمي لإبستين"، مضيفةً أن "مفهوم إبستين كان رؤيويًا لدرجة أن الموارد البشرية والحاسوبية لم تتمكن بعد من الاستفادة منه بشكل كامل". ^{[ 4 ] [ 8 ]}

واصل العمل على هذا الموضوع بعد عودته إلى ميشيغان، حيث نشر عدة أوراق بحثية ذات صلة بالتعاون مع اثنين من طلابه، ريكس فليمنج وإريك بيتشير. ^{[ 2 ]} وخلال فترة إقامته في ستوكهولم، طور أيضًا مقياسًا احتماليًا مصنفًا أصبح يُستخدم على نطاق واسع في التحقق من صحة التنبؤات. ^{[ 4 ]}

ومن بين الأبحاث المهمة الأخرى التي نُشرت عام 1969 بحثٌ بعنوان "دور الشكوك الأولية في التنبؤات"، نُشر في مجلة الأرصاد الجوية التطبيقية. ووفقًا للجمعية البريطانية للأرصاد الجوية والرياضية (BAMS)، فقد درس إبستين في هذا البحث "مجموعة التنبؤات المستندة إلى مجموعة من المعادلات التنبؤية ذات الشروط الأولية المختلفة اختلافًا طفيفًا. ورغم أنه لم يكن أول من درس هذه المشكلة واستخدم مصطلح "المجموعة" فيما يتعلق بالتنبؤ بالطقس"، إلا أن إبستين "كان له دورٌ محوري في وضع أسس العديد من أنظمة المجموعات العاملة اليوم". كما وصفت الجمعية البريطانية للأرصاد الجوية والرياضية بحثًا آخر بعنوان "نظام تسجيل للتنبؤات الاحتمالية"، نُشر في المجلة نفسها وفي العام نفسه، بأنه "أحد الركائز الأساسية في تقييم التنبؤات الاحتمالية للمتغيرات المرتبة". ^{[ 4 ]}

في عام 1973، عُيّن إبستين مساعدًا لمدير قسم الرصد والتنبؤ البيئي في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، وهي وكالة تابعة لوزارة التجارة الأمريكية، في واشنطن العاصمة. وفي معرض إعلانه عن تعيين إبستين، قال وزير التجارة فريدريك ب. دينت: "إن سجل إنجازات الدكتور إبستين في العديد من المجالات الرئيسية للعلوم والإدارة مثير للإعجاب، وأنا سعيد للغاية بقبوله هذا المنصب، الذي يُعدّ ذا أهمية بالغة لبرامج الوزارة البيئية". وشغل إبستين لاحقًا منصب القائم بأعمال مساعد مدير قسم البحث والتطوير في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.

خلال سنوات عمله في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، ووفقًا لـ BAMS، كان إبستين "داعمًا للغاية لتخطيط وتنفيذ تجربة GARP الأطلسية الاستوائية (GATE) وتجربة الطقس العالمية، بما في ذلك تطوير النماذج العددية وأنظمة الرصد العالمية". ^{[ 4 ]}

في الثالث من نوفمبر عام ١٩٧٨، عقب إقرار قانون البرنامج الوطني للمناخ لعام ١٩٧٨، أعلن ريتشارد أ. فرانك، مدير الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، عن إنشاء برنامج وطني للمناخ، بهدف "مساعدة الأمة والعالم على فهم العمليات المناخية الطبيعية والبشرية وتداعياتها والاستجابة لها". وقد عُيّن إبستين، الذي "ساهم في إعداد" قانون عام ١٩٧٨، مديرًا لمكتب البرنامج الوطني للمناخ. وفي هذا المنصب، "حرص على منح مركز تحليل المناخ الناشئ التابع لدائرة الأرصاد الجوية الوطنية مهامًا بحثية وتشغيلية، مما عزز من فعاليته بشكل كبير".

في 5 مايو 1981، أُعلن عن تعيين إبستين مديرًا لمختبر علوم المناخ والأرض التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 9 ]}

في عام 1983، انضم إبستين إلى المركز الوطني للأرصاد الجوية التابع لهيئة الأرصاد الجوية الوطنية بصفة كبير علماء مركز تحليل المناخ، وهناك نشر دراسته المؤثرة في علم الأرصاد الجوية بعنوان "الاستدلال الإحصائي والتنبؤ في علم المناخ: منهج بايزي". ^{[ 2 ]} ومن الأعمال المهمة الأخرى التي نُشرت خلال هذه الفترة تقرير فني صادر عن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) من 162 صفحة بعنوان "علم مناخ هطول الأمطار لفترات خمسة أيام" (1988). ^{[ 2 ] [ 4 ]}

نُشرت ورقة إبستين البحثية بعنوان "علم المناخ الطيفي" في العدد الأول من مجلة المناخ، التي بدأت الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية (AMS) بنشرها عام 1988. ^{[ 2 ] [ 4 ]} وفي أكتوبر من العام نفسه، نشرت مجلة المناخ ورقة بحثية أخرى كتبها إبستين بالاشتراك مع إيه جي بارنستون بعنوان "علم مناخ هطول الأمطار لفترات خمسة أيام"، حيث قام المؤلفان، وفقًا للملخص، بتطوير "علم مناخ هطول الأمطار... للترددات النسبية لصفر، أو يوم واحد، أو يومين، أو حتى مجرد أيام قليلة ذات هطول أمطار قابل للقياس خلال فترات خمسة أيام. والغرض من هذا العلم المناخي هو توفير خلفية لتطوير وتقديم تنبؤات هطول الأمطار طويلة المدى (من 6 إلى 10 أيام) من حيث احتمالات الفئات الثلاث." ^{[ 10 ]}

نشر إبستين لاحقًا العديد من الأبحاث الأخرى في مجلة المناخ، بما في ذلك بحثٌ حول العدد الأمثل للتوافقيات لتمثيل القيم الطبيعية، وآخر حول استخلاص القيم المناخية من المتوسطات الشهرية. ^{[ 2 ] [ 4 ]} وفي عام 1988، كتب إبستين أيضًا بحثًا حول التنبؤات الجوية طويلة المدى لمجلة الطقس والتنبؤ. وفي عام 1989، نشر إبستين ومورفي بحثًا هامًا في مجلة مراجعة الطقس الشهرية بعنوان "درجات المهارة ومعاملات الارتباط في التحقق من صحة النموذج". ^{[ 2 ] [ 4 ]}

ذكرت مقالة في صحيفة كريستيان ساينس مونيتور بتاريخ 25 يناير 1985 احتمال تغير المناخ، واستشهدت بإبستين إلى جانب اثنين من زملائه في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، توماس ر. كارل وروبرت إي. ليفزي، على أنهم توصلوا إلى أن "العقد الماضي شهد تكرارًا غير طبيعي لفصول الشتاء القاسية - ست سنوات من أصل ثماني سنوات بين عامي 1975 و1983". ^{[ 11 ]}

واصل إبستين نشر عدد من الأوراق البحثية غير الرسمية التي "ظهرت كملاحظات مكتبية في المركز الوطني للأرصاد الجوية، وفي وقائع ورش عمل تشخيص المناخ، وفي نسخ أولية لمؤتمرات الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية". ركزت هذه الأوراق على "إزالة الأخطاء المنهجية في النماذج العددية، ووضع تنبؤات موضوعية لمدة 6 إلى 10 أيام لدرجة الحرارة وهطول الأمطار في شكل احتمالي، وتطوير تقنيات إحصائية جديدة مثل طريقة البرمجة غير الكاملة ومرشح كالمان (الذي ناقشه أمس في المؤتمر الدولي الخامس لعلوم المناخ)." ^{[ 4 ]}