వాతావరణ నమూనాలను రెండు విధాలుగా విభజించవచ్చు.
- Weather Models (స్వల్పకాలిక వాతావరణ నమూనాలు)
- Climate Models (దీర్ఘకాలిక వాతావరణ నమూనాలు)
ముందుగా Weather Models (స్వల్పకాలిక వాతావరణ నమూనాలు) గురించి రెండు ఉదాహరణల ద్వారా మీకు వివరించే ప్రయత్నం చేస్తాను:
1999వ సంవత్సరం అక్టోబర్ 29 నా ఒడిశా రాష్ట్రమును ఒక పెను తుఫాను అల్లకల్లోలం చేసింది. సుమారు గంటకు 260 కిలోమీటర్ల వేగంతో ఈదురులుగాలీ, భారీగా వర్షపాతం, పిడుగులు, సముద్రపు నీళ్లు (storm surge) ముందుకు రావడంతో భారీగా ప్రాణనష్టం జరిగింది. కరెంటు తీగలు తెగిపోవడం, చెట్లు కింద పడిపోవడం, రోడ్లు, ఇళ్లు ధ్వసం కావడం జరిగింది. ఈ తుఫానుకు సంబంధించి కొన్ని చిత్రాలు కింద అమర్చాను.
భారత వాతావరణ శాఖ (Indian Meteorological Department) మూడు రోజులముందు Weather Models (స్వల్పకాలిక వాతావరణ నమూనాలు) ను ఉపయోగించి తుఫాను ఎటు ప్రయాణించవచ్చు అనేది ఒక అంచనా వేసి ప్రజలకు సమాచారంను అందిస్తుంది. కొన్ని ప్రముఖ విద్యాసంస్థలలో తుఫానుకు సంబంధించిన పరిశోధనలు కూడా జరుగుతాయి. కింద చిత్రములో 1999వ సంవత్సరంలో వచ్చిన తుఫాను వాతావరణ నమూనాలు మూడు రోజులముందు వేసిన అంచనాను చూపించే ప్రయత్నం చేశాను. బంగాళాఖాతంలో మీరు చూస్తున్న గీతలు తుఫాను మార్గమును సూచిస్తున్నాయి. మీరు చిత్రమును బాగా గమనించి చూస్తే, వాతావరణ నమూనాలు వేసిన అంచనా, అసలు తుఫాను ప్రయాణించిన మార్గము మధ్య దూరం చాలానే వుంది (దాదాపు 100KM). అంటే వాతావరణ నమూనాల అంచానాలో కొంత తప్పు ఉందన్నమాట.
వాతావరణ నమూనాల అంచనాలు తప్పు అవ్వడం గల కారణాలు చాలానే వున్నాయి. కానీ కొన్ని ముఖ్యమయినవి
- Initial Condition Errors: వాతావరణ నమూనాలకు మూడు రోజుల ముందు వాతావరణ పరిస్థితిని సరిగ్గా అంచానా వేసి మనం ఇవ్వలేకపోవడం వలన. బంగాళాఖాతం అంతటిలో మూడు రోజుల ముందు వాతావరణ పరిస్థితిని గమనించడం చాల కష్టం. కొన్ని ప్రదేశాలలో పరిశీలనా సాధనాలు (observational instruments) అమరచడం వలన వాతావరణ పరిస్థితిని అంచనా వేయవచ్చు. కానీ బంగాళాఖాతం అంతటిలో పరిశీలనా సాధనాలు అమరచడం అసంభవం, అందువలన మనం వాతావరణ పరిస్థితిని సరిగ్గా అంచానా వేయడం చాల కష్టం.
- Model Physical Errors: వాతావరణ నమూనాలు భౌతిక శాస్త్రంను ఉపోయోగించి రాగాల వాతావరణాన్ని అంచానా వేస్తాయి. వాతావరణo మార్పు చెందడానికీ చాల కారణాలు ఉండొచ్చు. సూర్యుడు, నేల, సాగరం, నేల యొక్క స్థితి (వ్యవసాయo, నగరాలు, పారిశ్రామిక వాడా), మనుషులు, చెట్లు, కార్బన్ డైఆక్సైడ్ (CO2), ఆక్సిజన్(O2) లాంటివి చాల ముఖ్యమయినవి. వీటి మధ్య జరిగే శక్తి (energy, momentum and mass) మార్పిడి వాతావరణ మార్పుకు కారణం అవుతాయి. వాతావరణ నమూనాలు వీటి మధ్య జరిగే పరస్పర శక్తి (energy, momentum and mass) మార్పిడి అంచానా వేయడం లో విఫలము చెందుతాయి, కారణం సరైన భౌతిక సూత్రాలు ఇంకా పూర్తిగా వాతావరణ నమూనాలో పొందుపరచకపోవడం వలన. వీటి మీద పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి.
ఇప్పుడు 2013లో ఒడిశాలో వచ్చినా Phailin తుఫాను వాతావరణ నామూలాలు ఎలా అంచనావేశాయో చూదాం. ఎంటెక్ (M.Tech)లో నా పరిశోధన తుఫానులు అవడం మూలాన, Phailin తుఫానుకు అయిదు రోజుల ముందు ఒక వాతావరణ నమూనాను వుపయోగించి తుఫాను యొక్క ప్రయాణ స్థితిని మా టీం(IIT Bhubaneswar, Team) అంచానా వేసింది.
Phailin తుఫాను (2013) యొక్క అంచానా, అయిదు రోజుల ముందు వాతావరణ నమూనాలు చాల కచ్చితంగా అంచనా వేసాయి (ఇందులో మా పరిశోధన కొంత తోడ్పడింది). భారత వాతావరణ శాఖ (కొన్ని ప్రముఖ విద్యాసంస్థల సహాయంతో ) మూడు రోజులముందు ప్రజలకు సమాచారం ఇవ్వడంతో భారీగా ప్రాణ నష్టం తగ్గింది. Phailin తుఫాను ఖచిత అంచానా గల కారణం బంగాళాఖాతంలో పరిశీలనా సాధనాలు పెంచడం వలన, రాడార్లు (Radars) ఉపయోగించడం వలన, సరైన భౌతిక సూత్రాలు వాతావరణ నమూనాలతో చేర్చడం వలన ఇది సాధ్యమయినది. కానీ ఇంకా పరిశోధనలు జరిగి మన వాతావరణ నమూనాలను మెరుగు పరచాల్సిన అవసరం వున్నది.కేవలం తుఫాను ఒక ఉదాహరణ మాత్రమే, వాతావరణ నమూనాలు ఇంకా చాల వాటిని అంచానా వేస్తాయి (ఉదాహరణకు రేపు ఉషోగ్రతలు, వర్షపాతం మొదలగునవి). Climate Models (దీర్ఘకాలిక వాతావరణ నమూనాలు) కూడా మెరుగు పరచాల్సిన అవసరం వున్నది.
ఫుట్ నోట్స్:
- https://metnet.imd.gov.in/mausamdocs/17014_F.pdf
- A Great Escape from the Bay of Bengal “Super Sapphire-Phailin” Tropical Cyclone: A Case of Improved Weather Forecast and Societal Response for Disaster Mitigation | Earth Interactions | American Meteorological Society
- Impact of sea surface temperature in modulating movement and intensity of tropical cyclones
చిత్ర మూలం: Google Images
