मौसम पूर्वानुमानको कला र विज्ञान

बेलाइतका ब्यूँझनुहोस्‌! लेखकद्वारा

सन्‌ १९८७ अक्टोबर १५ का दिन एउटी महिलाले बेलाइतको एउटा टिभी स्टेसनमा फोन गरेर आफूले आँधीबेहरी आउन लागेको कुरा सुनेको बताइन्‌। मौसम पूर्वानुमान गर्ने व्यक्‍तिले श्रोतालाई ढुक्क हुने आग्रह गर्दै यसो भने: “चिन्ता नगर्नुहोस्‌। आँधीबेहरी आउने कुनै छाँटकाँट छैन।” तथापि, त्यस रात दक्षिणी बेलाइतमा ठूलो आँधीबेहरी आयो र त्यसले १ करोड ५० लाख रूख नाश गर्नुका साथै १९ जना मानिसको ज्यान लियो। अनि १ अरब ४० करोड अमेरिकी डलर बराबरको क्षति गऱ्‍यो।

हामीमध्ये थुप्रै जना प्रत्येक बिहान मौसम विवरण सुन्‍न आ-आफ्नो रेडियो र टेलिभिजन खोल्छौं। के बदली भयो भने पानी पर्नेछ? के घाम लागिरहने छ? के तापक्रम बढ्‌दै गएपछि हिउँ र बरफ पग्लनेछ? हामी मौसम पूर्वानुमान सुनेपछि कस्तो लुगा लगाउने र छाता बोक्ने कि नबोक्ने जस्ता कुराहरू निर्णय गर्छौं।

तर कहिलेकाहीं मौसम पूर्वानुमान पटक्कै मिल्दैन। हो, हालका वर्षहरूमा मौसम पूर्वानुमान निकै हदसम्म सही भए तापनि मौसम पूर्वानुमान गर्नुमा कला र विज्ञान दुवै समावेश छन्‌ र यो पूर्णतया त्रुटिरहित कहिल्यै हुन सक्दैन। मौसम पूर्वानुमान गर्नुमा के के समावेश छ र यो कत्तिको भरपर्दो छ? यसको जवाफको लागि पहिला हामी मौसम पूर्वानुमान गर्ने कामको विकासबारे विचार गरौं।

मौसम मापन

बाइबल समयमा मौसम पूर्वानुमान मुख्यतया नांगो आँखाको भरमा नै गरिन्थ्यो। (मत्ती १६:२, ३) आज मौसमविद्‌हरूसँग अत्याधुनिक उपकरणहरू छन्‌ र यसमध्ये सबैभन्दा साधारणले पनि हावाको चाप, तापक्रम, आद्रता र बतासको गति नाप्नसक्छ।

सन्‌ १६४३ मा इटालेली भौतिकशास्त्री आभानजालेस्टा तोरिसेलीले हावाको चाप नाप्ने एउटा सरल यन्त्र अर्थात्‌ ब्यारोमिटरको आविष्कार गरे। मौसमको परिवर्तनसँगसँगै हावाको चाप पनि थपघट हुन्छ भनी थाह पाउन धेरै बेर लागेन र हावाको चाप घट्‌दा अक्सर आँधीबेहरी आउनसक्छ भन्‍ने संकेत दिन्थ्यो। वायुमण्डलको आद्रता नाप्ने हाइग्रोमिटर सन्‌ १६६४ मा विकास गरियो। अनि १७१४ मा जर्मन भौतिकशास्त्री डानियल फरेनहाइटले पारोको थर्मोमिटर विकास गरे। अब भने सही तापक्रम पत्ता लगाउन सजिलो हुने भयो।

सन्‌ १७६५ तिर फ्रान्सिसी वैज्ञानिक आन्ट्‌वाँ लोरें लाँभोसियरले दिनहुँ हावाको चाप, आद्रता र बतासको गति अनि दिशा नाप्ने प्रस्ताव राखे। तिनले यस्तो घोषणा गरे, “यो सबै जानकारी भएपछि मौसमबारे केही हदसम्म यथार्थ जानकारी एक/दुई दिनअघि नै पूर्वानुमान गर्न सकिन्छ।” दुःखको कुरा, यस्तो गर्नु सजिलो साबित भएन।

मौसमको रेकर्ड राख्ने

सन्‌ १८५४ मा ठूलो तुफान आउँदा फ्रान्सिसी युद्धपोत र ३८ वटा सार्वजनिक जहाज बालाक्लाभाको क्राइमियन बन्दरगाह नजिकै डुब्यो। फ्रान्सिसी अधिकारीहरूले पेरिस अभर्जभेटरीका निर्देशक उर्बां झाँ जोंसेफ लेभेर्यालाई अनुसन्धान गर्न आग्रह गरे। जल तथा मौसम मापक रेकर्डहरू परीक्षण गर्दा तिनले त्यो दुर्घटना हुनुभन्दा दुई दिनअघि  नै तुफानको छाँटकाँट देखिसकेको र युरोपमा उत्तरपश्‍चिमदेखि दक्षिणपूर्वसम्मै बतास चलिसकेको थाह पाए। तुफानको चाल पत्ता लगाउने यन्त्रले काम गरेको भए जहाजहरूलाई पहिल्यै चेताउनी दिन सकिन्थ्यो। अतः फ्रान्समा तुफानबारे चेताउनी दिने राष्ट्रिय सेवा सुरु गरियो। त्यसरी, जल तथा मौसम पूर्वानुमानको आधुनिक प्रविधिको जन्म भयो।

तर वैज्ञानिकहरूलाई भने अन्य स्थानहरूबाट मौसम तथ्यांक पाउने चाँडो तरिका चाहिएको थियो। अनि हालै साम्यल मोर्सले आविष्कार गरेको विद्युतीय टेलिग्राफ त्यसैको लागि उपयुक्‍त भयो। त्यही प्रयोग गरेर पेरिस अभर्जभेटरीले सन्‌ १८६३ मा पहिलो आधुनिक परिपाटीको मौसम नक्सा प्रकाशित गर्न थाल्यो। सन्‌ १८७२ सम्ममा त बेलाइती जल तथा मौसम विज्ञान विभागले पनि त्यसो गर्न थालिसकेको थियो।

मौसमविद्‌हरूले जति धेरै तथ्यांकहरू प्राप्त गर्न थाले, त्यति नै तिनीहरू मौसमको जटिलताबारे सजग भए। अतः मौसम नक्साहरूले थप जानकारी देऊन्‌ भन्‍ने हेतुले नयाँ रेखाचित्र यन्त्रहरू विकास गरियो। उदाहरणका लागि, आइसोबार भनिने रेखाले समान ब्यारोमेट्रिक चाप भएका बिन्दुहरूलाई जोड्‌छ। आइसोथर्म्सले समान तापक्रम भएका स्थानहरूलाई जोड्‌छ। मौसमसम्बन्धी नक्साहरूले पनि बतासको दिशा र शक्‍ति बुझाउने चिह्नहरू प्रयोग गर्नुका साथै न्यानो र चिसो हावा भेट हुने रेखाहरू चित्रण गर्छ।

जटिल उपकरणहरू पनि विकास गरिएका छन्‌। आजकाल संसारभरि सयौं जलवायु स्टेसनहरूले रेडियोसोन्ड्‌स अर्थात्‌ वायुमण्डलीय अवस्था पत्ता लगाएर त्यो जानकारी प्रसारण गर्ने उपकरण भएको बेलुन हावामा उडाउँछन्‌। यसको लागि राडर पनि प्रयोग गरिन्छ। बादलमा भएको वर्षाको पानी र बरफका कणहरूले रेडियो तरंगहरू प्रतिबिम्बित गरेर मौसमविद्‌हरूले तुफानको चाल पत्ता लगाउनसक्छन्‌।

सन्‌ १९६० मा संसारको पहिलो मौसम भूउपग्रह अर्थात्‌ टिरोस प्रथमको टिभी क्यामाराहरूसहित माथि आकाशतिर फर्काइएर जडान गरिएपछि मौसमको परिपाटी सही ढंगमा अध्ययन गर्ने सन्दर्भमा ठूलो प्रगति साबित भयो। अहिले मौसम भूउपग्रहहरू एउटा ध्रुवदेखि अर्को ध्रुवसम्म घुम्छन्‌ भने जियोस्टेसनरी भूउपग्रहचाहिं पृथ्वीको सतहमाथि जडान गरिएको हुन्छ र यसले भ्याउने जति पृथ्वीको भागको निरन्तर निरीक्षण गरिरहेको हुन्छ। दुवै प्रकारले माथिबाट देखेका मौसमसम्बन्धी चित्रहरू प्रसारण गर्छ।

मौसम पूर्वानुमान गर्ने

अहिल्यै मौसम कस्तो हुन्छ भनी थाह पाउनु तुलनात्मक रूपमा सरलै भए तापनि एक घण्टा, एक दिन वा एक हप्तापछि कस्तो हुन्छ भनी पूर्वानुमान गर्नु त्यति सजिलो हुँदैन। प्रथम  विश्‍वयुद्धको केही समयपछि बेलाइती मौसमविद्‌ लुइस रिचर्डसनले वायुमण्डलमा भौतिकशास्त्रको नियम लागू हुने हुँदा मौसम पूर्वानुमान गर्न हिसाब गर्नसक्ने विचार गरे। तर सूत्रहरू अत्यन्तै जटिल थियो र हिसाबले पनि यति समय लिन्थ्यो कि मौसमविद्‌ले हिसाब गर्न सिध्याउनुअघि मौसमको परिपाटी परिवर्तन भइसक्थ्यो। यसबाहेक, रिचर्डसनले प्रत्येक छ घण्टाको अन्तरालमा लिइएको मौसमसम्बन्धी तथ्यांक प्रयोग गर्थे। फ्रान्सिसी मौसमविद्‌ रेने शाँबु यस्तो भन्छन्‌, “केही अंश मात्र सफल हुने पूर्वानुमानको निम्ति कम्तीमा पनि तीस मिनेटको अन्तरालमा तथ्यांक संकलन गर्नुपर्छ।”

तथापि, कम्प्युटरको आगमनपछि लामो हिसाब पनि चाँडचाँडो गर्न सजिलो भयो। मौसमविद्‌हरूले जटिल संख्यात्मक नमुना बनाउन रिचर्डसनको सूत्र चलाए। यो नमुनामा मौसमलाई असर गर्ने सबैजसो भौतिक नियमहरू समेटिएका थुप्रै समीकरणहरू हुन्छन्‌।

ती समीकरणहरू हल गर्न मौसमविद्‌हरूले पृथ्वीको सतहलाई ग्रीडमा विभाजन गरेका छन्‌। हाल, बेलाइती जल तथा मौसम विज्ञान विभागले प्रयोग गर्ने विश्‍वव्यापी नमुनामा लगभग ८० किलोमिटरको दूरीमा ग्रीड बिन्दुहरू राखिएका छन्‌। प्रत्येक वर्गमाथिको वायुमण्डललाई पेटी भनिन्छ र २० विभिन्‍न सतहको उचाइमा वायुमण्डलीय बतास, हावाको चाप, तापक्रम र आद्रता रेकर्ड गरिन्छ। कम्प्युटरले संसारभरिको ३,५०० भन्दा बढी जलवायु मापक स्टेसनबाट प्राप्त भएको तथ्यांक विश्‍लेषण गर्छ र १५ मिनेटको लागि संसारको मौसम कस्तो हुन्छ भनी पूर्वानुमान गरिन्छ। त्यसपछि तुरुन्तातुरुन्तै अर्को १५ मिनेटको पूर्वानुमान निकाल्न थाल्छ। यही प्रक्रिया निकै चोटि दोहऱ्‍याएर कम्प्युटरले केवल १५ मिनेटमा संसारभरिको छ दिने मौसम पूर्वानुमान निकाल्नसक्छ!

स्थानीय पूर्वानुमानमा थप विवरण र सही जानकारी दिन बेलाइती जल तथा मौसम विज्ञान विभागले लिमिटेड एरिया मोडल चलाउँछ र यसले उत्तरी प्रशान्त सागरदेखि युरोपेली इलाकाहरू ढाक्छ। यसले लगभग हरेक ५० किलोमिटरको दूरीमा राखिएको ग्रीड बिन्दुहरू पनि चलाउँछ। बेलाइती टापु र वरपरका समुद्रहरू मात्र ढाक्ने मोडल पनि छ। यसमा हरेक १५ किलोमिटरको दूरी २,६२,३८४ ग्रीड बिन्दुहरू र ३१ वटा ठाडा रेखाहरू छन्‌!

मौसमवेत्ताको भूमिका

तथापि, मौसम पूर्वानुमान गर्नु भनेको शत प्रतिशत विज्ञानमा मात्र आधारित हुँदैन। द वर्ल्ड बूक इनसाइक्लोपीडिया यसो भन्छ: “कम्प्युटरहरूले चलाउने सूत्रहरू वायुमण्डलको परिपाटीको अनुमानित विवरण मात्र हो।” यसबाहेक, ठूलो इलाकाको सही पूर्वानुमानले समेत स्थानीय भौगोलिक अवस्थाले मौसममा कस्तो असर पार्छ भनी विचार पुऱ्‍याउन सक्दैन। त्यसैले केही हदसम्म कलाको आवश्‍यकता हुन्छ। यतिबेला नै हो, पूर्वानुमान गर्ने व्यक्‍तिको भूमिका महत्त्वपूर्ण हुने। आफूले संकलन गरेको तथ्यांकमा कत्तिको भर पर्ने भनी निर्धारण गर्न मौसमवेत्ताले आफ्नो अनुभव र विवेक चलाउँछ। यसो गर्दा तिनले अझ सही पूर्वानुमान गर्नसक्छन्‌।

उदाहरणका लागि, उत्तरी समुद्रले चिसो पारेको हावा युरोपेली भूमितिर बहँदा अक्सर पातलो बादलको पत्र बन्छ। यसले गर्दा सम्पूर्ण युरोपेली महादेशमा भोलिपल्ट वर्षा हुने हो वा सूर्यको तापले वाफमा परिणत गर्ने हो, दुई चार डिग्रीको तापक्रम भिन्‍नताले फरक पार्छ। पूर्वानुमान गर्नेले प्राप्त गरेको तथ्यांकलगायत पहिला त्यस्तै अवस्थासम्बन्धी ज्ञानले गर्दा तिनले भरपर्दो सुझाउ दिनसक्छन्‌। सही पूर्वानुमान निकाल्न कला र विज्ञान दुवै चाहिन्छ।

कत्तिको भरपर्दो हुन्छ?

बेलाइतको जल तथा मौसम विज्ञान विभागले अहिले २४ घण्टे पूर्वानुमान ८६ प्रतिशत सही भएको दाबी गर्छ। युरोपियन सेन्टरबाट मिडियम रेन्ज वेदर फोरकास्टको पाँच दिने अनुमान ८० प्रतिशतसम्म सही हुनसक्छ। यो १९७० दशकको सुरुतिरको दुई दिने पूर्वानुमानभन्दा धेरै भरपर्दो छ। तिनीहरूको रेकर्ड प्रभावकारी छ तर त्रुटिरहित भने छैन। किन पूर्वानुमानहरू भरपर्दो हुन नसकेको?

एउटा सरल कारण त मौसम परिपाटि अत्यन्तै जटिल छ। अनि शत प्रतिशत सही पूर्वानुमान गर्न आवश्‍यक सबै तथ्यांक संकलन गर्नु सम्भव छैन। महासागरको विशाल इलाकामा भूउपग्रहमार्फत तथ्यांकहरू प्रसारण गर्न जलवायु मापक स्टेसनहरू नै छैन। मौसम मोडल ग्रीड बिन्दुहरू विरलै जलवायु मापक स्टेसनका तथ्यांकहरूसँग  ठ्याक्कै मिल्छन्‌। यसबाहेक, वैज्ञानिकहरूले अहिलेसम्म हाम्रो मौसमलाई असर गर्ने प्रकृतिका सबै शक्‍तिहरू बुझेका छैनन्‌।

तर मौसम पूर्वानुमानमा निरन्तर प्रगति भइरहेको छ। उदाहरणका लागि, केही समयअघिसम्म पनि मौसम पूर्वानुमान धेरै हदसम्म वायुमण्डलमा गरिएको अध्ययनमा निर्भर हुन्थ्यो। तर पृथ्वीको ७१ प्रतिशत भूभाग समुद्रले ओगटेको हुनाले अहिले अनुसन्धानकर्ताहरू समुद्रमा जम्मा हुने उर्जा हावामा कसरी प्रसारण हुन्छ भनी जान्‍न तल्लीन छन्‌। विभिन्‍न जलवायु मापक प्रक्रियाहरूद्वारा ग्लोबल ओशन अभजर्भिंग सिस्टमले एउटा प्रान्तको पानीको तापक्रममा भएको वृद्धिले टाढा टाढाको मौसममा कस्तो प्रभाव पार्छ भनी जानकारी दिनसक्छ। a

कुलपिता अय्यूबलाई यस्तो प्रश्‍न गरिएको थियो: “आकाशमा फैलिएको उड़िरहने बादल र आफ्नो वासस्थानबाट [परमेश्‍वरले] पठाउनुहुने रहस्य कुन मानिसले जान्दछ र?” (अय्यूब ३६:२९, नयाँ संशोधित संस्करण) मानिसलाई अझै पनि हाम्रो मौसम निर्धारण गर्ने कुराबारे त्यति धेरै थाह छैन। यद्यपि, वर्तमान समयमा मौसम पूर्वानुमान लगभग सही नै छ। अर्को शब्दमा भन्‍ने हो भने, अर्को चोटि पूर्वानुमान गर्ने मानिसले वर्षाको सम्भावना छ भन्यो भने तपाईं सायद छाता लिएर जानुहुन्छ होला! (g01 4/8)

[फुटनोट]

[पृष्ठ १३-मा भएको चित्र]

लेभेर्या

टोरिसेली

प्रयोगशालामा लाँभोसियर

पुरानो मर्करी थर्मोमिटर

[स्रोत]

Pictures of Leverrier, Lavoisier, and Torricelli: Brown Brothers

Thermometer: © G. Tomsich, Science Source/Photo Researchers

[पृष्ठ १५-मा भएको चित्र]

मौसम पूर्वानुमानको निम्ति चलाइने केही उपकरणहरू भूउपग्रह, मौसम बेलुन र कम्प्युटर हुन्‌

[स्रोत]

Pages 2 and 15: Satellite: NOAA/Department of Commerce; hurricane: NASA photo

Commander John Bortniak, NOAA Corps