வானிலை முன்னறிவிப்பின் அறிவியலும் கலையும்

பிரிட்டனிலிருந்து விழித்தெழு! எழுத்தாளர்

1987, அக்டோபர் 15-⁠ம் தேதி, ஒரு பெண் பிரிட்டனிலிருந்த டிவி நிலையத்திற்கு ஃபோன் செய்து, இங்கு புயல் வீசப்போகிறது என்று கேள்விப்பட்டதாக சொன்னாள். அந்த வானிலை முன்னறிவிப்பாளரோ: “அப்படியெல்லாம் எதுவும் இல்ல. நீங்க கவலைப்படாதீங்க” என்று ஆறுதலாய் உறுதியளித்தார். ஆனால், அன்று இரவே தென் இங்கிலாந்தை பயங்கர புயல் ஒன்று உலுக்கி எடுத்தது. அதில் 1.5 கோடி மரங்கள் அழிந்தன, 19 உயிர்கள் பறிபோயின, 140 கோடி டாலருக்கும் அதிகமான சேதம் ஏற்பட்டது.

வானிலையைத் தெரிந்துகொள்வதற்கு ஒவ்வொரு நாளும் காலையில் நம்மில் கோடிக்கணக்கானோர் ரேடியோவையும் டிவியையும் நாடுகிறோம். எதற்காக? மேக மூட்டம் சற்று அதிகமாக இருக்கிறது, மழை வருமா? இப்போது வெயிலடிக்கிறது, இப்படியே இருக்குமா அல்லது மாறிவிடுமா? இன்று வெயில் பனியை உருக்கிவிடுமா? போன்ற கேள்விகளுக்கு பதிலை தெரிந்துகொள்ளவே. நாம் வானிலை அறிக்கையை கேட்டதும், எந்த உடை உடுத்துவது, குடை எடுத்துச் செல்லலாமா வேண்டாமா என்றெல்லாம் தீர்மானிக்கிறோம்.

ஆனால் அறிவிக்கப்பட்ட வானிலை அறிக்கை சில சமயங்களில் பொய்த்துவிடுகிறது. கடந்த சில ஆண்டுகளில், வானிலை அறிக்கைகள் துல்லியமாக கொடுக்கப்படுவதில் அநேக முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டிருப்பது என்னவோ உண்மைதான். என்றாலும், அறிவியலையும் கலையையும் மிகவும் நுட்பமாக பயன்படுத்தி வானிலையை முன்னறிவிக்க வேண்டியுள்ளது; அதிலும் தவறேதுமின்றி இருக்காது. வானிலை முன்னறிவிப்பில் என்னவெல்லாம் உட்பட்டுள்ளது, வானிலை அறிக்கைகளை எந்தளவுக்கு நம்பலாம்? இதற்கு விடை காண முதலில் வானிலை முன்னறிவிப்பு எவ்வாறு இந்நிலைக்கு உயர்ந்திருக்கிறது என்பதை ஆராய்வோம்.

வானிலையை அளத்தல்

பைபிள் காலங்களில், மனிதர் பெரும்பாலும் நேரில் காணமுடிந்த அடையாளங்களை வைத்தே வானிலையை முன்னறிவித்தனர். (மத்தேயு 16:2, 3) ஆனால் இன்றோ, வானிலை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதை முன்னறிவிக்க அதிநவீன தொழில்நுட்ப வசதி கொண்ட அநேக கருவிகளை பயன்படுத்துகின்றனர். முக்கியமாய் அந்த கருவிகள் காற்றழுத்தம், தட்பவெப்பம், ஈரப்பதம், காற்றின் மற்ற அம்சங்களை அளக்கின்றன.

ஏவாஞ்ஜேலிஸ்டா டாரசெல்லி என்ற இத்தாலிய இயற்பியல் ஆய்வாளர், 1643-⁠ல் காற்றழுத்தத்தை அளக்கும் எளிய காற்றழுத்தமானியை கண்டுபிடித்தார். வானிலையில் மாற்றம் ஏற்படும்போதெல்லாம் காற்றழுத்தம் அதிகரிக்கிறது அல்லது குறைகிறது என்பது விரைவில் தெரிய வந்தது. காற்றழுத்தம் குறைவது புயல் காற்று வீசும் என்பதற்கு எச்சரிக்கை விடுக்கிறது. 1664-⁠ல் ஈரப்பதத்தை அளக்கும் ஈரமானி உருவாக்கப்பட்டது. டானியல் ஃபாரன்ஹீட் என்ற ஜெர்மானிய விஞ்ஞானி 1714-⁠ல் பாதரச வெப்பமானியை உருவாக்கினார். இதை வைத்து வானிலையை துல்லியமாக கணக்கிடலாம்.

சுமார் 1765-⁠ல், ஆன்ட்வான் லாரான் லேவோஸ்லெர் என்ற பிரென்சு நாட்டு விஞ்ஞானி காற்றழுத்தம், ஈரப்பதம், காற்றின் வேகம், திசை ஆகியவற்றை தினமும் அளவிட வேண்டும் என்று சொன்னார். “இந்த எல்லா தகவல்களையும் வைத்து ஓரிரு நாட்களுக்கு முன்னதாகவே வானிலையை ஓரளவுக்கு துல்லியமாக முன்னுரைக்க முடியும்” என்றார். ஆனால் அதை செயல்படுத்திய போதோ அது அந்தளவுக்கு சுலபமாக இருக்கவில்லை.

வானிலை கணிப்பு

1854-⁠ல், கிரீமியாவின் பாலக்லாவா துறைமுகத்திற்கு அருகில், ஒரு பிரெஞ்சு போர்க் கப்பலும், 38 வாணிகக் கப்பல்களும் கடும் புயலில் சிக்கி மூழ்கின. இந்த சம்பவத்தைக் குறித்து விசாரிக்குமாறு பிரெஞ்சு அதிகாரிகள், பாரிஸைச் சேர்ந்த வானிலை ஆய்வு மையத்தின் இயக்குநர் யுயர்பன் ஷான் ஷோஸெஃப் லெவரியே என்பவரை நியமித்தனர். வானிலையை குறித்து பதிவாகியிருந்த தகவல்களை அவர் ஆராய்ந்தார். அதன்படி,  சேதத்தை ஏற்படுத்துவதற்கு இரண்டு நாட்களுக்கு முன்பே அந்த புயல் உருவானதாகவும், அது ஐரோப்பாவின் வடமேற்கிலிருந்து தென்கிழக்கை கடந்ததாகவும் கண்டுபிடித்தார். புயலின் போக்கை துல்லியமாய் கணிக்கும் ஏற்பாடு அங்கு இருந்திருந்தால், அந்த கப்பல்களுக்கு முன்னதாகவே எச்சரிக்கை கொடுத்திருக்கலாம். அப்போதுதான் பிரான்ஸில் தேசிய புயல் எச்சரிக்கை மையம் நிறுவப்பட்டது. அச்சமயத்திலேயே நவீன வானிலையியல் பிறந்தது.

இருப்பினும், வானிலை சம்பந்தமான தகவல்களை மற்ற இடங்களிலிருந்து விரைவாக அறிவியலாளர்கள் பெறுவதற்கு ஏதாவது வழி செய்ய வேண்டியிருந்தது. கொஞ்ச காலத்திலேயே சேம்யெல் மோர்ஸ் கண்டுபிடித்த மின்சார டெலகிராஃப் இதற்கு பொருத்தமான உதவியாக அமைந்தது. பாரிஸ் வானிலையியல் ஆய்வு மையம், நவீன முறையில் 1863-⁠ல் முதல் வானிலை வரைபடங்களை வெளியிடுவதற்கு இது உதவியது. 1872-⁠ல் பிரிட்டிஷ் வானிலையியல் ஆய்வு அலுவலகமும் அதே பணியை செய்து வந்தது.

வானிலை ஆய்வாளர்கள் எந்தளவுக்கு தகவல்களை பெற்றார்களோ, அந்தளவுக்கு அதில் உட்பட்டுள்ள எண்ணிலடங்கா குழப்பங்களையும் நுட்பங்களையும் தெரிந்துகொண்டனர். வானிலை வரைபடங்களிலிருந்து அதிக தகவல்களை பெறுவதற்காக புதிய கிராஃபிக்ஸ் முறைகள் உருவாக்கப்பட்டன. உதாரணமாக, ஐஸோபார்கள் என்பவை, ஒரே அளவு காற்றழுத்த இடங்களை இணைக்கும் கோடுகளாகும். ஐஸோதர்ம்கள் என்பவை, ஒரே விதமான வெப்பநிலை நிலவும் இடங்களை இணைக்கும் கோடுகளாகும். வானிலை வரைபடங்கள், உஷ்ணமான காற்றுக் குவியல்களும் குளிர்க் காற்று குவியல்களும் இணைவதை காட்டும் கோடுகளுடன்கூட, காற்றின் திசை, அதன் வலிமை ஆகியவற்றை சுட்டிக்காட்ட சில குறியீட்டுச் சின்னங்களையும் உபயோகிக்கின்றன.

நவீன தொழில்நுட்ப கருவிகளும் தயாரிக்கப்பட்டன. இன்று உலகம் முழுவதிலுமுள்ள நூற்றுக்கணக்கான வானிலையியல் நிலையங்கள், ரேடியோஸோன்ட்கள் தாங்கிய பலூன்களை வானில் செலுத்துகின்றன. இந்த ரேடியோஸோன்ட்கள் வளிமண்டலத்தின் நிலைகளை அளந்து வானொலி பரப்பிமூலம் தரை நிலையங்களுக்கு தகவலை அனுப்புகின்றன. இதற்கு ரடாரும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ரேடியோ அலைகள் மேகத்திலுள்ள மழைத்துளிகள், பனித்துகள்கள் மீது பட்டு திரும்பி வரும்போது அவை பிரதிபலிக்கும் தகவலை பதிவு செய்கிறார்கள்; அதிலிருந்து எப்படிப்பட்ட புயல் உருவாகிறது என்பதை வானிலை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிய முடியும்.

துல்லியமாக வானிலையை கணிக்கும் விஷயத்தில் 1960-⁠ம் ஆண்டு கொஞ்சம் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டது. டிவி காமிரா பொருத்தப்பட்ட முதல் வானிலை செயற்கை கோளான டிராஸ்-1 வானில் செலுத்தப்பட்டது. இப்போது வானிலை செயற்கைக்கோள்கள் பூமியின் ஒரு கோடியிலிருந்து மறு கோடி வரை சுற்றிவருகின்றன. ஆனால் ஜியோஸ்டேஷனரி செயற்கை கோள்கள் பூமிக்கு மேலே நிலையாக ஒரே இடத்தில் நிற்கின்றன. அங்கிருந்து அவற்றின் எல்லைக்குட்பட்ட பூமியின் பாகத்தை தொடர்ந்து கண்காணித்து வருகின்றன. இவ்விரண்டுமே, மேலே இருந்து வானிலை பற்றிய படங்களை தொடர்ந்து அனுப்புகின்றன.

வானிலையை முன்னறிவித்தல்

இப்போது வானிலை எப்படி இருக்கிறது என்பதை துல்லியமாக அறிந்துகொள்வது ஒரு விஷயம், ஆனால் ஒரு மணிநேரம், ஒரு நாள் அல்லது ஒரு வாரம் கழித்து வானிலை எப்படி இருக்கும் என்பதை கணிப்பது வேறு விஷயம். முதல் உலக யுத்தத்திற்குப் பின்பு கொஞ்ச காலத்தில், பிரிட்டிஷ் வானவியல் ஆய்வாளரான லூயிஸ் ரிச்சர்ட்சன், வானிலை வெறுமனே இயற்பியல் சட்டங்களை பின்பற்றுவதால், கணிதத்தைக் கொண்டு அதை முன்னறிவிக்க முடியும் என்றார். ஆனால் அவர் பயன்படுத்திய கணித விதிகளோ அதிக சிக்கலானவை. அத்துடன் அதற்கு  அதிக நேரம் செலவிட வேண்டியிருந்தது. முன்னறிவிப்பாளர்கள் கணித்து முடிப்பதற்குள்ளாக அந்த சம்பவமே நடந்து முடிந்துவிடும் என்றால் பார்த்துக்கொள்ளுங்கள். அத்துடன் ஆறு மணிநேரத்திற்கு ஒருமுறை எடுக்கப்பட்ட வானிலை பதிவுகளின் அடிப்படையில் ரிச்சர்ட்சன் இந்த கணக்குகளை போட்டார். “ஓரளவுக்கு துல்லியமாக வானிலையை அறிவிக்க முப்பது நிமிடத்திற்கு ஒரு முறை வானிலை தகவல்களை பதிவு செய்ய வேண்டும்” என பிரெஞ்சு நாட்டு வானவியல் ஆய்வாளர் ரெனே ஷாபூ சொன்னார்.

ஆனால் கம்ப்யூட்டரின் வருகையால் நீண்ட நேரம் எடுத்த இந்தக் கணக்கை விரைவாகவே முடிக்க முடிந்தது. வானவியல் ஆய்வாளர்கள் சிக்கலான கணித மாதிரியை உருவாக்க ரிச்சர்ட்சனின் கணக்கு முறையையே பயன்படுத்தினர். இது, வானிலையைக் கட்டுப்படுத்துவதாக அறியப்பட்டிருக்கும் இயற்பியல் சட்டங்கள் அனைத்தையும் உள்ளடக்கிய கணித சமன்பாடுகளின் தொகுப்பாகும்.

இந்தக் கணித சமன்பாடுகளை பயன்படுத்த, பூமியின் பரப்பளவை ஒரு வலைப்பின்னல் அமைப்பாக கட்டம் கட்டமாக வானவியல் ஆய்வாளர்கள் பிரித்தனர். தற்போது, பிரிட்டனின் வானிலை ஆய்வு அலுவலகத்தில் பின்பற்றப்படும் உலகளாவிய மாதிரியில் அந்த வலைப்பின்னலிலுள்ள கட்டங்களின் புள்ளிகள் சுமார் 80 கிலோமீட்டர் தூரம் விட்டுவிட்டு அமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன. ஒவ்வொரு கட்டத்திற்கும் மேலே உள்ள வளிமண்டலம் பெட்டி என அழைக்கப்படுகிறது. 20 வித்தியாசப்பட்ட உயரங்களில் வளிமண்டலத்தின் காற்று, காற்றழுத்தம், வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் ஆகியவை பதிவு செய்யப்படும். உலகம் முழுவதிலுமுள்ள சுமார் 3,500-⁠க்கும் மேற்பட்ட கண்காணிப்பு தளங்களிலிருந்து கிடைக்கும் தகவல்களை கம்ப்யூட்டர் கணக்கிடுகிறது. 15 நிமிடத்திற்குப் பின்பு வானிலை எப்படி இருக்கும் என்பதை முன்னறிவிக்கிறது. இதன் அடிப்படையில் அடுத்த 15 நிமிடத்திற்குரிய வானிலை அறிக்கை வேகமாக கணிக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு பல தடவை கணித்து, ஆறு நாட்களுக்கு பின் உலகளாவிய வானிலை எப்படி இருக்கும் என்பதை 15 நிமிடங்களிலேயே அந்த கம்ப்யூட்டரால் முன்னறிவிக்க முடிகிறது!

உள்ளூர் வானிலையை அதிக விவரமாகவும் துல்லியமாகவும் கணிக்க பிரிட்டிஷ் வானவியல் ஆய்வு அலுவலகம் குறைந்த பரப்பளவு மாதிரியை பயன்படுத்துகிறது. அது வட அட்லான்டிக்கையும் ஐரோப்பிய பகுதிகளையும் உட்படுத்துகிறது. அதன் வலைப்பின்னலிலுள்ள கட்டங்களின் புள்ளிகளுக்கு இடையே சுமார் 50 கிலோமீட்டர் தூரம் உள்ளது. பிரிட்டிஷ் தீவுகளையும் அதைச் சுற்றியுள்ள கடலையும் மட்டுமே உள்ளடக்கும் மாதிரியும் இருக்கிறது. அதில் 15 கிலோமீட்டர் இடைவெளி கொண்ட 2,62,384 புள்ளிகளும், 31 வெவ்வேறு உயரங்களும் இருக்கின்றன!

முன்னறிவிப்பாளரின் பங்கு

வானிலை முன்னறிவிப்பு முழுக்க முழுக்க அறிவியல் சார்ந்த விஷயம் மட்டுமே அல்ல. த உவர்ல்டு புக் என்ஸைக்ளோப்பீடியா சொல்கிற விதமாக: “வளிமண்டலத்தின் தன்மைகளைப் பற்றிய தோராயமான குறிப்புகளைச் சார்ந்ததுதான் கம்ப்யூட்டர்கள் பயன்படுத்தும் கணித விதிகள்.” அத்துடன், ஒரு பெரிய பரப்பளவுக்கான துல்லியமான வானிலை அறிக்கைகூட, அந்த பகுதியின் நிலவியல் வானிலையை எப்படி பாதிக்கும் என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதில்லை. அதனால்தான் ஒரு வகை கலை நயமும் இதற்கு தேவைப்படுகிறது. இங்கேதான் வானிலை முன்னறிவிப்பாளர் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறார். அவர் பெறும் தகவல் எந்தளவு முக்கியமானது என்பதை தீர்மானிக்க அவருடைய அனுபவத்தையும் திறமையையும் பயன்படுத்துகிறார். இது மிக துல்லியமான வானிலையை முன்னறிவிக்க உதவுகிறது.

உதாரணத்திற்கு, குளிர்க் காற்று வட கடலிலிருந்து ஐரோப்பாவை நோக்கி வரும்போது பெரும்பாலும் ஒரு மெல்லிய மேகப் படலம் உருவாகிறது. மறுநாள் ஐரோப்பாவில் மழை பெய்வதும், அது சூரிய உஷ்ணத்தால் ஆவியாகி கரைந்துவிடுவதும் தட்பவெப்பத்தில் ஏற்படும் மிக சிறிய​—⁠ஒரு டிகிரியில் பத்தில் ஒருசில பாகங்கள்கூட⁠—⁠மாற்றத்தைப் பொறுத்ததே. அந்த அறிவிப்பாளருக்கு கிடைத்த தகவலும், இது போன்று முன்பு நிகழ்ந்த சம்பவங்கள் கற்பித்த பாடமும் நம்பகமான அறிக்கையை கொடுக்க அவருக்கு உதவும். துல்லியமான வானிலை முன்னறிவிப்பு செய்வதற்கு இந்த கலையும் அறிவியலும் சேர்ந்து செயல்படுவது மிக முக்கியம்.

எந்தளவுக்கு நம்பலாம்?

தற்போது பிரிட்டனின் வானவியல் அலுவலகம், அதன் 24 மணிநேர முன்னறிவிப்புகள் 86 சதவீதம் துல்லியமானவை என்கிறது. ஐரோப்பாவின் நடுத்தர அளவு பரப்பீட்டு வானிலை முன்னறிவிப்பு மையம் அளிக்கும் ஐந்து நாள் முன்னறிவிப்புகள் 80 சதவீதம் துல்லியமானவை. இது 1970-களின் ஆரம்பத்தில் செய்யப்பட்ட இரண்டு நாள் முன்னறிவிப்பைவிட நம்பகமானது. இது கேட்பதற்கு நன்றாகத்தான் இருக்கிறது, ஆனாலும் மிகத் துல்லியமானவை அல்ல. ஏன் முன்னறிவிப்புகள் அவ்வளவு நம்பகமானவையாக இல்லை?

ஏனென்றால், வானிலை அமைப்பு முறைகளே அதிக சிக்கலானவை. எளிதில் துல்லியமாக வானிலை அறிக்கைகளை செய்வதற்கு தேவையான எல்லா அளவுகளையும் பெறுவது சாத்தியமாக இல்லை. பரந்து விரிந்து கிடக்கும் கடல்களின் பெரும்பாலான பகுதிகளில் வானிலை மிதவைகளே இல்லை. இவைதான் தகவல்களை செயற்கைக்கோள் மூலமாக பூமியிலுள்ள ஆய்வுக்கூடங்களுக்கு அனுப்பும் ஏதுக்கள். வானிலை கண்காணிப்புத் தளங்கள் இருக்கும் இடங்களும் வரைபடத்திலுள்ள வானிலை மாதிரி கட்டங்கள் இணையும் இடங்களும் பெரும்பாலும்  பொருந்துவதில்லை. அத்துடன், வானிலையை பாதிக்கும் இயற்கை சக்திகள் அனைத்தையும் விஞ்ஞானிகளால் இன்னும் புரிந்துகொள்ள முடியவில்லை.

ஆனால் வானிலை முன்னறிவிப்பு தொடர்ந்து முன்னேற்றம் அடைந்து வருகிறது. உதாரணமாக, சமீப காலம் வரை, முக்கியமாக நம் வளிமண்டலத்தை கணித்தே வானிலை முன்னறிவிக்கப்பட்டது. ஆனால் நம் பூமியின் பரப்பளவில் 71 சதவீதம் கடலாக இருப்பதால், கடலில் ஆற்றல் எவ்வாறு சேகரிக்கப்படுகிறது, எவ்வாறு கடலிலிருந்து வளிமண்டலத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது என்பதையும் இப்போது ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆராய்ந்து வருகின்றனர். மிதவைகளை பயன்படுத்தும் ஒரு முறையால் உலகளாவிய கடல் கண்காணிப்பு அமைப்பு, கடல் நீரின் வெப்ப நிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தைப் பற்றிய தகவலை அளிக்கிறது. இவ்வாறு ஒரு பகுதியிலுள்ள தண்ணீரின் வெப்பநிலை சிறிதளவு அதிகரித்தால்கூட வெகு தொலைவிலுள்ள பகுதியின் வானிலையில் பயங்கர பாதிப்புகளை ஏற்படுத்தலாம். a

“மேகங்களின் பரவுதலையும், அவருடைய [கடவுளுடைய] கூடாரத்திலிருந்து எழும்பும் குமுறல்களையும் அறியமுடியுமோ?” என்று முற்காலத்தில் வாழ்ந்த யோபுவிடம் கேட்கப்பட்டது. (யோபு 36:29) வானிலை செயல்படும் விதத்தையும் மாற்றத்தையும் பற்றி இன்று மனிதன் கொஞ்சமே அறிந்திருக்கிறான். இருப்பினும், நாம் நம்பும் அளவுக்கு இன்றைய வானிலை முன்னறிவிப்பு துல்லியமாக இருக்கிறது. வேறு வார்த்தைகளில் சொல்ல வேண்டுமானால், இன்று ஒருவேளை மழை பெய்யலாம் என்று வானிலை அறிவிப்பாளர் அடுத்த முறை சொல்லும்போது, உங்கள் குடையுடன் வெளியே செல்லலாம்!

(g01 4/8)

[அடிக்குறிப்பு]

[பக்கம் 13-ன் படங்கள்]

லெவரியே

டாரசெல்லி

லேவோஸ்லெர் தன் ஆய்வுக்கூடத்தில்

துவக்கத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட பாதரச வெப்பமானி

[படங்களுக்கான நன்றி]

லெவரியே, லேவோஸ்லெர், டாரசெல்லி படங்கள்: Brown Brothers

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

[பக்கம் 15-ன் படங்கள்]

செயற்கை கோள்கள், வானிலை பலூன்கள், கம்ப்யூட்டர்கள் ஆகியவை வானிலை முன்னறிவிப்பாளர்களின் சில கருவிகள்

[படங்களுக்கான நன்றி]

பக்கங்கள் 2, 15: செயற்கைகோள்: NOAA/Department of Commerce; hurricane: NASA photo

Commander John Bortniak, NOAA Corps