तूफ़ान की भविष्यवाणियों में सुधार के बावूजद बवंडर का पूर्वानुमान लगाना अभी भी कठिन

24 मार्च, 2023 को रोलिंग फोर्क, मिसिसिपी की ओर बढ़ रहे एक घातक बवंडर के रूप में, पूर्वानुमानकर्ताओं ने तूफान को रडार पर विकसित होते देखा और एक दुर्लभ "तूफान आपातकालीन" चेतावनी जारी की।

एनओएए के वेदर प्रेडिक्शन एंड स्टॉर्म प्रेडिक्शन सेंटर कई दिनों से इस क्षेत्र में गंभीर मौसम के जोखिम के बारे में चेतावनी दे रहे थे। लेकिन जबकि भविष्यवक्ता पहले से संभावित बवंडर के संकेत देख सकते हैं, बवंडर कब और कहां बनेगा, इसका पूर्वानुमान लगाना अभी भी बेहद मुश्किल है।

हमने एक वायुमंडलीय वैज्ञानिक क्रिस नोवोटार्स्की, जो तेज आंधी कंप्यूटर मॉडलिंग पर काम करते हैं, से कहा कि वह हमें समझाएं कि क्यों और कैसे पूर्वानुमान तकनीक में सुधार हो रहा है।

बवंडर का पूर्वानुमान लगाना अभी भी इतना कठिन क्यों है?

मौसम विज्ञानियों ने बवंडर की संभावना को बढ़ाने वाली स्थितियों का पूर्वानुमान लगाने में बहुत सफलता हासिल की है। लेकिन वास्तव में यह भविष्यवाणी करना कि कौन से झंझावात एक बवंडर पैदा करेंगे और कब कठिन होगा, और यही वह जगह है जहां आज बहुत से गंभीर मौसम अनुसंधान केंद्रित हैं।

अक्सर, आपके सामने एक ऐसे वातावरण में झंझावात की एक पंक्ति होती है, जो बवंडर के लिए अनुकूल दिखती है, और इनमें से एक तूफ़ान बवंडर उत्पन्न कर सकता है लेकिन अन्य नहीं।

उनके बीच का अंतर तापमान जैसे मौसम संबंधी कारक में छोटे अंतर के कारण हो सकता है।

यहां तक कि भूमि की सतह की स्थितियों में परिवर्तन - खेतों, जंगली क्षेत्रों या शहरी वातावरण - एक बवंडर के रूप को प्रभावित कर सकता है। तूफान के वातावरण में ये छोटे परिवर्तन उन प्रक्रियाओं पर बड़े प्रभाव डाल सकते हैं जो तूफान को बड़ा या छोटा कर सकते हैं।

एक झंझावात एक बवंडर पैदा करता है या नहीं, इसके सबसे मजबूत भविष्यवाणियों में से एक ऊर्ध्वाधर पवन के कटने से संबंधित है, जो कि वायुमंडल में ऊंचाई के साथ हवा की दिशा या गति को बदलता है।

तूफानों के भीतर बारिश से ठंडी हवा के साथ हवा का कटाव कैसे संपर्क करता है, जिसे हम "बहिर्वाह" कहते हैं, और कितनी वर्षा वाष्पित हो जाती है, यह प्रभावित कर सकता है कि क्या बवंडर बनता है।

यदि आप कभी तूफान में रहे हैं, तो आप जानते हैं कि बारिश शुरू होने से ठीक पहले, आपको अक्सर तूफानी ठंडी हवा का झोंका आता है।

उस ठंडी हवा के बहिर्वाह की विशेषताएं इस बात के लिए महत्वपूर्ण हैं कि क्या बवंडर बन सकता है, क्योंकि बवंडर आमतौर पर तूफान के उस ठंडे हिस्से में बनता है।

आप कितनी दूर पहले से जान सकते हैं कि बवंडर के बड़े और शक्तिशाली होने की संभावना है या नहीं?

यह जटिल है। रडार अभी भी यह निर्धारित करने के लिए हमारा सबसे बड़ा उपकरण है कि बवंडर चेतावनी कब जारी की जाए - मतलब क्षेत्र में बवंडर आने वाला है और लोगों को सुरक्षित स्थान पर शरण लेनी चाहिए।

ज्यादातर हिंसक बवंडर, गरज के साथ एक गहरे घूमने वाले अपड्राफ्ट से बनता है, जिसे "मेसोसाइक्लोन" कहा जाता है। ऊर्ध्वाधर पवन कटाव तूफान के मध्य स्तर को घुमाने में सक्षम कर सकता है, और इस मेसोसायक्लोन से ऊपर की ओर सक्शन तूफान के बहिर्वाह के भीतर एक बवंडर में घुमाव को तेज कर सकता है।

यदि आपके पास एक सुपरसेल है और इसका जमीन के ऊपर मजबूत घुमाव है, तो यह अक्सर बवंडर का अग्रदूत होता है। कुछ शोध बताते हैं कि एक व्यापक मेसोसायक्लोन अन्य तूफानों की तुलना में एक मजबूत, लंबे समय तक चलने वाला बवंडर बनाने की अधिक संभावना रखता है।

पूर्वानुमानकर्ता तूफान की पर्यावरणीय स्थितियों - तापमान, आर्द्रता और वायु कटाव को भी देखते हैं। इनसे उन्हें इस बात के अधिक संकेत मिलते हैं कि एक तूफान एक बड़ा बवंडर पैदा करने की संभावना रखता है।

डॉपलर रडार, बेहतर मॉडलिंग और तूफान के वातावरण की बेहतर समझ के कारण चेतावनी प्राप्त करने वाले बवंडर का प्रतिशत हाल के दशकों में बढ़ गया है। 2003 से 2017 तक लगभग 87 प्रतिशत घातक बवंडर की अग्रिम चेतावनी दी गई थी।

चेतावनियों के लिए अग्रणी समय में भी सुधार हुआ है। सामान्य तौर पर, अब यह लगभग 10 से 15 मिनट है। अपने बेसमेंट में जाने के लिए या यदि आप ट्रेलर पार्क में हैं या बाहर हैं, तो सुरक्षित सुविधा खोजने के लिए पर्याप्त समय है। हर तूफान में इतना आगे का समय नहीं होता है, इसलिए यह जरूरी है कि आश्रय तक जल्दी पहुंचें।

शोधकर्ता आज बवंडर के बारे में क्या खोज रहे हैं जो भविष्य में जीवन की रक्षा करने में मदद कर सकता है?

यदि आप 1990 के दशक की शुरुआत में "ट्विस्टर" फिल्म के बारे में सोचते हैं, तो हम उस समय बवंडर पर अधिक फील्ड वर्क करना शुरू कर रहे थे। हम ट्रकों में राडार निकाल रहे थे और छत पर लगे उपकरणों के साथ वाहनों को तूफानों में चला रहे थे।

तभी हमने वास्तव में तूफान-पैमाने की प्रक्रियाओं को समझना शुरू किया - तूफान के अंदर की स्थितियां, तापमान में बदलाव और बहिर्वाह में नमी बवंडर की क्षमता को कैसे प्रभावित कर सकती है।

हालांकि, वैज्ञानिक मौसम के गुब्बारे को लॉन्च नहीं कर सकते हैं या हर तूफान में उपकरण नहीं भेज सकते हैं। इसलिए, हम यह समझने के लिए कि अंदर क्या हो रहा है, तूफानों को मॉडल करने के लिए भी कंप्यूटर का उपयोग करते हैं।

नेशनल सिवेयर स्ट्राम्स लेबोरेटरी हाल ही में इन मॉडलों के आधार पर बवंडर चेतावनी के साथ प्रयोग कर रही है, जिसे वार्न-ऑन-फोरकास्ट कहा जाता है, ताकि बवंडर आने से पहले दी जाने वाली चेतावनी के समय को बढ़ाया जा सके।

अनुसंधान के कई अन्य क्षेत्र हैं। उदाहरण के लिए, बेहतर ढंग से समझने के लिए कि तूफान कैसे बनते हैं, मैं बहुत सारे आदर्श कंप्यूटर मॉडलिंग करता हूं। उसके लिए, मैं एक सरल तूफान के वातावरण के साथ एक मॉडल का उपयोग करता हूं और यह देखने के लिए पर्यावरण में छोटे बदलाव करता हूं कि यह कैसे तूफान के भीतर भौतिकी को बदलता है।

स्टॉर्म चेजिंग में नए टूल भी हैं। ड्रोन के उपयोग में काफी बदलाव आया है - वैज्ञानिक मानव रहित हवाई वाहनों में सेंसर लगा रहे हैं और उन्हें तूफान के करीब और कभी-कभी उसके भीतर उड़ा रहे हैं।

बवंडर अनुसंधान का ध्यान भी विशाल मैदानों - जिसे पारंपरिक "बवंडर स्थल माना जाता है" - से दक्षिण पूर्व में स्थानांतरित हो गया है।

दक्षिण पूर्व में बवंडर के बारे में क्या अलग है?

बड़े मैदानों की तुलना में दक्षिणपूर्व में तूफानों पर कुछ अलग प्रभाव होते हैं। दक्षिणपूर्व में अधिक पेड़ और अधिक विविध इलाके हैं, और वातावरण में अधिक नमी भी है क्योंकि यह मेक्सिको की खाड़ी के नजदीक है। दक्षिण पूर्व में तूफान से अधिक मौतें भी होती हैं, क्योंकि रात में अधिक बवंडर बनते हैं।

हम दक्षिणपूर्व में अधिक बवंडर देखते हैं जो "अर्ध-रेखीय संवहन प्रणाली" कहे जाने वाले झंझावात की पंक्तियों में होते हैं। इन तूफानों में बवंडर पैदा करने वाली प्रक्रियाएं भिन्न हो सकती हैं, और वैज्ञानिक इस बारे में अधिक सीख रहे हैं।

कुछ शोधों ने दक्षिण पूर्व की ओर बवंडर में एक जलवायु परिवर्तन की शुरुआत का भी सुझाव दिया है। हालांकि बेहतर तकनीक से बवंडर में बदलने वाले तूफानों का पता लगाया जा सकता है इसलिए, और अधिक शोध की आवश्यकता है।