Weather Forecast : हवामान खात्याचे अंदाज खरंच चुकतात का?
1 min read
Weather Forecast : भारतीय हवामान खात्याने (India Meteorological Department) पाऊस (Rain) येणार म्हटल्यावर ऊन पडते आणि ऊन पडणार म्हटल्यावर पाऊस येताे, असा अनेकांचा अनुभव आहे. याच अनुभवातून अलीकडे साेशल मीडियावर हवामान खात्याच्या अंदाजांबाबत उलटसुलट प्रतिक्रिया उमटतात. हवामान खात्याने व्यक्त केले अंदाज (Weather Forecast) खरंच चुकतात काय, त्यांच्या या अंदाजांमागचे नेमके विज्ञान आपल्याला माहिती आहे काय? असे प्रश्न यानिमित्ताने उपस्थित हाेतात. विशेष म्हणजे, हा अंदाज असतो, गॅरंटी किंवा भविष्यवाणी नसते. हवामान खाते त्यांचे अंदाज कसे तयार करतात? त्यामागचे विज्ञान काय आहे? सतत बदलणारी वातावरणीय प्रणाली त्यांच्या या अंदाजांना कसे प्रभावित करते?
♻️ हवामान अंदाज कसा तयार केला जातो?
हवामान खात्यातील शास्त्रज्ञ, तज्ज्ञ व अधिकारी राेज अवकाशातील शेकडाे उपग्रह, जमिनीवर लावलेले हजाराे डाॅप्लर वेदर रडार व हवेत साेडल्या जाणाऱ्या बलून यांच्याकडून क्षणाक्षणाला माहिती गाेळा करीत असतात. त्यांच्याकडे राेज लाखाे पाॅइंटचा डेटा गोळा होतो. सुपर कम्प्युटर या डेट्याचे विश्लेषण करतो. हवेचा वेग, दिशा, तापमान, दाब, आर्द्रता, ढगांच्या हालचाली यासह इतर महत्त्वाच्या बाबी विचारात घेऊन हवामानाचा अंदाज तयार केला जातो. हा अंदाज विज्ञान, गणित व सुपर कम्प्युटरचे विश्लेषण यांचे कॉम्बिनेशन असते. थाेडक्यात सांगायचे तर माहिती संकलन (Data Collection), प्रक्रिया व विश्लेषण (Data Processing) आणि सुपर कॉम्प्युटर मॉडेलिंग (Numerical Weather Prediction) या तीन प्रमुख स्तरांवर हवामानाचा अंदाज तयार केला जातो.
♻️ उपग्रह, डाॅप्लर वेदर रडार व बलून यांची कार्ये
📍 उपग्रह
उपग्रह अंतराळात किमान 36,000 किमी उंचावर असतात. हवामानाचे मोठे चित्र समजण्यासाठी अंतराळातील उपग्रह (Meteorological Satellites) मदत करतात. उपग्रहांमुळे ढगांची व्याप्ती, हालचाल, ढगांची उंची, त्यांची दिशा व घनता, महासागरांमध्ये तयार हाेणाऱ्या चक्रीवादळांची रचना, त्यांचे ठिकाण, त्यांचा मार्ग, किनारपट्टीवर धडकण्याच्या वेळा निश्चित करून थेट अंतराळातून सांगते. मान्सूनच्या प्रवासासाठी अत्यंत महत्त्वाचे असणारे समुद्राच्या पृष्ठभागाचे तापमान मोजणे, वातावरणातील आर्द्रतेचे प्रवाह शोधणे महासागरांवरील ढगांचा आकार, प्रकार, दिशा, घनता, हवेची दिशा, वेग सांगण्याचेही काम करते. उपग्रह अंतराळातून संपूर्ण पृथ्वीचे निरीक्षण करून हवामान संदर्भातील प्रत्येक महत्त्वाच्या हालचाली व अन्य बाबी टिपतात.
📍 डॉप्लर वेदर रडार
जमिनीवर बसविलेले डॉप्लर वेदर रडार (DWR – Doppler Weather Radar) 100 ते 500 किलोमीटर परिसरातील वातावरणातील अल्पकालीन तीव्र घडामोडी टिपतात. रडार जमिनीवरून हवेत मायक्रोवेव्ह पाठवते. या मायक्रोवेव्ह पावसाच्या थेंबांवर किंवा ढगांवर आदळून परत येतात. ढगांमध्ये किती पाणी/पाऊस जमा आहे, तो कुठे व किती तीव्रतेने पडणार आहे, ढगांमधील पाण्याचे प्रमाण, ढगांच्या आतील वाऱ्याचा वेग व दिशा माेजणे, बर्फाचे कण ओळखणे, पुढील 2 ते 6 तासांत होणारी अतिवृष्टी, ढगफुटी, गारपीट यासारख्या धोक्यांचा अचूक इशारा व अंदाज देण्यात डॉप्लर वेदर रडार अत्यंत महत्त्वाची भूमिका बजावते. ढगांच्या आतील वाऱ्याचा वेग व दिशा मोजून चक्रीवादळांचा स्थानिक प्रभाव कळताे. बर्फाचे कणांवरून गारपीट शक्यता व्यक्त केली जाते.
📍 वेदर बलून
हवामानाबाबत माहिती गाेळा करण्यासाठी हवामान उच्च-स्तरीय निरीक्षण केंद्रातून (Upper Air Observatories) राेज वेदर बलून (Weather Balloons) हवेत साेडले जातात. यासाठी देशभरात 56 ठिकाणी हवामान उच्च-स्तरीय निरीक्षण केंद्र उभारण्यात आले आहेत. संपूर्ण जगभरात 900 हून अधिक अधिकृत हवामान उच्च-स्तरीय निरीक्षण केंद्रे आहेत. हे बलून सर्व केंद्रांमधून एकाच वेळी म्हणजे सकाळी 5.30 वाजता व सायंकाळी 5.30 हवेत साेडले जातात. ही केंद्रे मोकळ्या मैदानात किंवा विमानतळांलगतच्या हवामान केंद्रांवर असतात. बलूनमध्ये हायड्रोजन किंवा हेलियम वायू भरण्यासाठी तिथे एक विशेष गॅस जनरेशन/स्टोरेज शेड आणि बलून सोडण्यासाठी खुला लाँचिंग पॅड असतो. या बलूनला रेडिओसॉन्ड (Radiosonde) नामक एक इलेक्ट्रॉनिक यंत्र जोडलेले असते. बलून सोडल्याबरोबर जमिनीवरील ट्रॅकिंग ॲन्टेना रेडिओसॉन्डकडून सिग्नल पकडण्यास सुरुवात करतो. ते बलून जमिनीपासून 30 ते 35 किमी उंचीपर्यंत वर जातात. बलून वर जात असताना त्याला जाेडलेले रेडिओसॉन्ड यंत्र दर सेकंदाला हवेचे तापमान (Temperature), हवेचा दाब (Atmospheric Pressure), आर्द्रता (Humidity), हवेचा वेग व दिशा याची माहिती टिपून घेते आणि या नाेंदी रेडिओसॉन्डमधील लहान रेडिओ ट्रान्समीटरमध्ये साठवून ठेवते. ही संपूर्ण माहिती जमिनीवरील रडार/स्टेशनला रेडिओ लहरींद्वारे सतत पाठवत राहतो. बलून जसजसा उंच जाताे, तसतसा बाहेरच्या हवेचा दाब कमी होतो आणि त्याचा आकार वाढून ताे फुटतो. त्याचवेळी रेडिओसॉन्ड यंत्र पॅराशूटद्वारे सुरक्षित जमिनीवर येते. तासागणिक तापमान, पर्जन्यमान, हवेची गती व आर्द्रता नोंदविण्यासाठी स्वयंचलित हवामान केंद्रे (AWS), पावसाचे अचूक प्रमाण मोजण्यासाठी ऑटोमॅटिक रेन गेज (ARG), समुद्रातील पाण्याचे तापमान, लाटांची उंची व समुद्रावरील हवेचा दाब मोजण्यासाठी अरबी समुद्र, बंगालचा उपसागर आणि महासागरांमध्ये तरंगती सागरी बुये (Ocean Buoys) या सर्वांची व्यवस्था केली आहे.
♻️ सुपर कॉम्प्युटर व न्यूमेरिकल वेदर प्रेडिक्शन
उपग्रह, डाॅप्लर वेदर रडार, वेदर बलून सागरी बुये या सर्व स्रोतांकडून दररोज कोट्यवधींच्या डेटा (Data) जमा होते. या सर्व आकडेवारीवर भौतिकशास्त्र व गतीशास्त्राच्या (Thermodynamics and Fluid Dynamics) गुंतागुंतीच्या समीकरणांद्वारे प्रक्रिया केली जाते. भारतीय हवामान विभागाकडे (IMD – India Meteorological Department) असणारे Pratyush आणि Mihir यासारखे उच्च क्षमतेचे सुपर कॉम्प्युटर या समीकरणांची आकडेमोड करून पुढील 1 ते 10 दिवसांचे जागतिक व प्रादेशिक नकाशे आणि पावसाचे अंदाज तयार करतात. हवामानात सतत बदल होत असल्याने एकाच वेळी अनेक शक्यता तपासून संभाव्यता (Probability) निश्चित केली जाते. याला एन्सेम्बल प्रेडिक्शन सिस्टिम (EPS – Ensemble Prediction System) असे संबांधले जाते. या संपूर्ण प्रक्रियेला न्यूमेरिकल वेदर प्रेडिक्शन (NWP – Numerical Weather Prediction) म्हणतात. हवामानाला कोणत्याही देशाच्या सीमा नसतात. त्यामुळे संयुक्त राष्ट्रांची WMO (World Meteorological Organization) ही संस्था जगातील सर्व देशांच्या हवामान विभागांना एका नेटवर्कखाली आणते. भारताने गोळा केलेला बलून व रडारचा डेटा जागतिक नेटवर्कला दिला जातो आणि जगातील इतर भागांचा डेटा भारताला मिळतो. या परस्पर देवाणघेवाणीतूनच मान्सून, चक्रीवादळे आणि हवामान बदलांचे अचूक अंदाज बांधणे शक्य होते.
♻️ क्षणाक्षणाला अपडेट हाेणारे वैज्ञानिक माॅडेल
हवामान खात्याचा अंदाज हा शक्यतांवर आधारित असतो. हवामानातील बदलांमुळे हवेचा कमी दाब व पावसाचे पट्टे तयार हाेतात. हे पट्टे अर्धा ते दीड किमी परिसरात पावसाला पूरक तयार झालेली एक प्रणाली असते. हवामान खात्याने पावसाचा 70 टक्के अंदाज व्यक्त केल्यास उर्वरित 30 टक्के अंदाज हा पाऊस न येण्याचा असतो. बहुतांश नागरिक उलटा समज करून घेतात. जेथे मुसळधार पाऊस पडतो, त्या ठिकाणापासून अर्धा ते एक किमी अंतरावर रस्ते कोरडे असतात, जमीन कोरडी असते. हवामान बदलाला कारणीभूत ठरणारे वातावरणातील सर्व घटक खूपच गतिशील असतात. समुद्र, डाेंगर, जमीन यावरील पावसाला पूरक बाबी क्षणाक्षणाला बदलत असतात. त्यामुळे एका विशिष्ट भागाचा, गल्लीचा अंदाज व्यक्त करणे अथवा सांगणे अशक्य आहे. म्हणूनच हवामान खाते संपूर्ण जिल्ह्याचा अंदाज व्यक्त करते. त्यांचा एक ते दाेन दिवसांचा अंदाज अचूक ठरतो. पाच दिवसांपर्यंतच्या अंदाजात बरीच विश्वासार्हता असते आणि 7 ते 10 दिवसांच्या अंदाजात अचूकता कमी असते. कारण पृथ्वीचे वातावरण ही अत्यंत गुंतागुंतीची प्रणाली असून, हवामान अंदाज हे क्षणाक्षणाला अपडेट हाेणारे वैज्ञानिक माॅडेल आहे.
©️ मातीतलं विज्ञान
कृषिसाधना....
