Tropical cyclone rainfall forecasting
ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাসে হারিকেন এবং টাইফুনের মতো ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ে প্রত্যাশিত বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য বৈজ্ঞানিক মডেল এবং অন্যান্য সরঞ্জাম ব্যবহার করা হয়। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাতের জলবায়ুবিদ্যার জ্ঞান ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস নির্ধারণে সহায়ক। ঘূর্ণিঝড়ের কেন্দ্রস্থলের তুলনায় তার আগে বেশি বৃষ্টিপাত হয়। সবচেয়ে বেশি বৃষ্টিপাত হয় এর কেন্দ্রীয় ঘন মেঘলা এবং চোখের দেয়ালের মধ্যে। হারিকেন ড্যানি এবং হারিকেন উইলমার মতো ধীরে ধীরে চলমান গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়গুলি একটি নির্দিষ্ট স্থানে দীর্ঘস্থায়ী ভারী বৃষ্টিপাতের কারণে সর্বোচ্চ পরিমাণে বৃষ্টিপাতের কারণ হতে পারে। যাইহোক, উল্লম্ব বায়ু শিয়ার বৃষ্টিপাতের পরিমাণ হ্রাস করে, কারণ বৃষ্টিপাত ডাউনশিয়ারের পক্ষে এবং কেন্দ্রের সামান্য বামে থাকে এবং আপশিয়ার দিকটি বৃষ্টিপাতহীন থাকে। উপকূলের কাছাকাছি পাহাড় বা পর্বতের উপস্থিতি, যেমন মেক্সিকো, হাইতি, ডোমিনিকান রিপাবলিক, মধ্য আমেরিকা, মাদাগাস্কার, রিইউনিয়ন, চীন এবং জাপানের বেশিরভাগ অঞ্চল জুড়ে, পাহাড়ে ভারী বৃষ্টিপাতের কারণে জোরপূর্বক আরোহণের কারণে তাদের বাতাসের দিকে পরিমাণ বাড়িয়ে দেয়। মধ্য অক্ষাংশের মধ্য দিয়ে চলা একটি শক্তিশালী সিস্টেম, যেমন একটি শীতল ফ্রন্ট, গ্রীষ্মমন্ডলীয় সিস্টেম থেকে উচ্চ পরিমাণে হতে পারে, যা তার কেন্দ্রের অনেক আগে ঘটে। শীতল জলের উপর গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের গতিবিধি তার বৃষ্টিপাতের সম্ভাবনাকেও সীমাবদ্ধ করবে। কারণগুলির সংমিশ্রণ ব্যতিক্রমীভাবে উচ্চ বৃষ্টিপাতের পরিমাণের কারণ হতে পারে, যেমনটি মধ্য আমেরিকায় হারিকেন মিচ-এর সময় দেখা গিয়েছিল। পূর্বাভাস মডেলের ব্যবহার প্রত্যাশিত বৃষ্টিপাতের মাত্রা এবং ধরণ নির্ধারণ করতে সহায়তা করতে পারে। জলবায়ুবিদ্যা এবং অধ্যবসায় মডেল, যেমন আর-ক্লিপার, ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস দক্ষতার জন্য একটি বেসলাইন তৈরি করতে পারে। সহজ পূর্বাভাস মডেল, যেমন ক্রাফট কৌশল এবং আট ও ষোল ইঞ্চি নিয়ম, দ্রুত এবং সহজ বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস তৈরি করতে পারে, তবে বিভিন্ন অনুমান নিয়ে আসে যা সত্য নাও হতে পারে, যেমন গড় সামনের গতি, গড় ঝড়ের আকার এবং গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের দিকে অগ্রসর হওয়া বৃষ্টিপাত পর্যবেক্ষণকারী নেটওয়ার্কের জ্ঞান। টিআরএপি-র পূর্বাভাস পদ্ধতি অনুমান করে যে, গ্রীষ্মমণ্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের বৃষ্টিপাতের কাঠামো বর্তমানে আগামী 24 ঘন্টার মধ্যে সামান্য পরিবর্তিত হয়েছে। বিশ্বব্যাপী পূর্বাভাস মডেল যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়-সম্পর্কিত বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি দক্ষতা দেখায় তা হল ইসিএমডাব্লুএফ আইএফএস (ইন্টিগ্রেটেড ফোরকাস্টিং সিস্টেম)। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের চারপাশে বৃষ্টিপাতের বন্টন কেন্দ্রের উত্তরণের চেয়ে কেন্দ্রের (বা চোখের) আগে বৃষ্টিপাতের একটি বড় অনুপাত পড়ে, যার সর্বোচ্চ শতাংশ ডান-সামনের চতুর্থাংশে পড়ে। একটি গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের সর্বোচ্চ বৃষ্টিপাতের হার একটি প্রশিক্ষণ (অ-চলমান) প্রবাহ ব্যান্ডের মধ্যে ডান পিছনের চতুর্থাংশে থাকতে পারে। কেন্দ্রের অক্ষাংশের একটি মাত্রার মধ্যে, কেন্দ্র থেকে আরও দূরে কম পরিমাণে বৃষ্টিপাত তাদের অভ্যন্তরীণ কেন্দ্রে সবচেয়ে শক্তিশালী বলে মনে করা হয়। হারিকেনে বেশিরভাগ বৃষ্টিপাত তার ঝড়ো বাতাসের ব্যাসার্ধের মধ্যে কেন্দ্রীভূত হয়। বড় গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়গুলিতে বড় বৃষ্টির ঢাল থাকে, যার ফলে ঘূর্ণিঝড়ের কেন্দ্র থেকে আরও দূরে বেশি বৃষ্টিপাত হতে পারে। যে ঝড়গুলি ধীরে ধীরে সরে গেছে, বা লুপ করেছে, তার ফলে সর্বোচ্চ পরিমাণে বৃষ্টিপাত হয়। রিয়েল হিসাব করেন যে, প্রতিদিন বৃষ্টিপাতের পরিমাণ অর্ধেক ডিগ্রির মধ্যে বা একটি পরিপক্ক গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের কেন্দ্রের মধ্যে প্রত্যাশিত হতে পারে। অনেক গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় 10 নটের অগ্রগতিতে অগ্রসর হয়, যা এই অতিরিক্ত বৃষ্টিপাতের সময়কালকে দিনের প্রায় এক-চতুর্থাংশে সীমাবদ্ধ করে দেয়, যা প্রায় বৃষ্টিপাত ঘটায়। এটি জলের ক্ষেত্রে, উপকূলরেখার মধ্যে এবং ভৌগলিক বৈশিষ্ট্যের বাইরে সত্য হবে। যেহেতু একটি ঘূর্ণিঝড় আরও অভ্যন্তরে চলে যায় এবং তার উষ্ণতা ও আর্দ্রতার সরবরাহ (সমুদ্র) থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় থেকে বৃষ্টিপাতের পরিমাণ এবং তাদের অবশিষ্টাংশ দ্রুত হ্রাস পায়। উল্লম্ব বায়ু শিয়ার উল্লম্ব বায়ু শিয়ার একটি গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের চারপাশে বৃষ্টিপাতের ধরণকে অত্যন্ত অসমমিত হতে বাধ্য করে, বেশিরভাগ বৃষ্টিপাত শিয়ার ভেক্টরের বাম এবং নিম্ন বাতাসে পড়ে, বা ডাউনশিয়ার বাম দিকে পড়ে। অন্য কথায়, দক্ষিণ-পশ্চিম শিয়ার কেন্দ্রের উত্তর-উত্তর-পূর্বে বেশিরভাগ বৃষ্টিপাতকে বাধ্য করে। যদি বাতাসের শিয়ার যথেষ্ট শক্তিশালী হয়, তবে বৃষ্টিপাতের বেশিরভাগ অংশ কেন্দ্র থেকে দূরে সরে যাবে যা একটি উন্মুক্ত সঞ্চালন কেন্দ্র হিসাবে পরিচিত। যখন এটি ঘটবে, তখন ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের সাথে বৃষ্টিপাতের সম্ভাব্য মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে। সামনের সীমানা এবং উপরের স্তরের নিম্নচাপের সাথে মিথস্ক্রিয়া যখন একটি গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় একটি উপরের স্তরের নিম্নচাপ এবং সংশ্লিষ্ট পৃষ্ঠের সম্মুখভাগের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন উপরের স্তরের নিম্নচাপের অক্ষের সামনে বরাবর একটি স্বতন্ত্র উত্তর অঞ্চল বৃষ্টিপাত দেখা যায়। একটি উচ্চ স্তরের নিম্নচাপের পূর্বে উপরের স্তরের বিচ্যুতি এবং বৃষ্টিপাতযোগ্য জলের পরিমাণ সহ পৃষ্ঠের সম্মুখভাগ উল্লেখযোগ্য বৃষ্টিপাতের কারণ হতে পারে। এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় পথের পাশাপাশি এবং বাম দিকে ভারী বৃষ্টিপাতের চেহারা তৈরি করতে পারে, যেখানে গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় থেকে শত শত মাইল বা কিলোমিটার বাতাসের নিচে বৃষ্টিপাত হতে পারে। পর্বতমালার আর্দ্র বাতাস উপকূলীয় পাহাড় এবং পর্বত শৃঙ্খলের ঢালগুলিকে বাধ্য করে উপকূলীয় সমভূমির তুলনায় অনেক বেশি বৃষ্টিপাত ঘটাতে পারে। এই ভারী বৃষ্টিপাতের ফলে ভূমিধ্বস হতে পারে, যা এখনও মধ্য আমেরিকায় হারিকেন মিচ-এর মতো উল্লেখযোগ্য প্রাণহানির কারণ হতে পারে, যেখানে কয়েক হাজার মানুষ মারা গিয়েছিল। পূর্বাভাস জলবায়ুবিদ্যা এবং অধ্যবসায়ের প্রস্তুতিতে ব্যবহৃত সরঞ্জাম আটলান্টিক ওশানোগ্রাফিক অ্যান্ড মেটিওরোলজিকাল ল্যাবরেটরির হারিকেন রিসার্চ ডিভিশন গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাত সম্পর্কিত সমস্ত যাচাইয়ের জন্য একটি বেসলাইন হিসাবে কাজ করার জন্য আর-ক্লিপার (বৃষ্টিপাত জলবায়ুবিদ্যা এবং অধ্যবসায়) মডেল তৈরি করেছে। তত্ত্বটি হল, যদি বৈশ্বিক পূর্বাভাস মডেলগুলি জলবায়ুবিদ্যার উপর ভিত্তি করে ভবিষ্যদ্বাণীগুলিকে পরাজিত করতে না পারে, তবে তাদের ব্যবহারে কোনও দক্ষতা নেই। আর-ক্লিপারের সাথে পূর্বাভাস ট্র্যাক ব্যবহার করার একটি নির্দিষ্ট সুবিধা রয়েছে কারণ স্বল্প সময়ের মধ্যে বিশ্বব্যাপী যে কোনও গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের পূর্বাভাস ট্র্যাকের সাথে এটি 120 ঘন্টা/5 দিন শেষ হতে পারে। স্বল্প পরিসরের বৈচিত্র্য যা অধ্যবসায় ব্যবহার করে তা হল ট্রপিকাল রেইনফল পোটেন্সিয়াল টেকনিক (টিআরএপি) কৌশল, যা মাইক্রোওয়েভ ইমেজিং উপগ্রহ থেকে উপগ্রহ-প্রাপ্ত বৃষ্টিপাতের পরিমাণ ব্যবহার করে এবং বর্তমান পূর্বাভাস ট্র্যাক বরাবর 24 ঘন্টার জন্য বর্তমান বৃষ্টিপাতের বিন্যাসকে এক্সট্রপোলেট করে। এই কৌশলটির প্রধান ত্রুটি হল এটি একটি স্থিতিশীল ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় ধরে নেয় যা সময়ের সাথে সামান্য কাঠামোগত পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, যে কারণে এটি ভবিষ্যতে কেবল 24 ঘন্টার জন্য এগিয়ে যায়। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাতের মাত্রা নির্ণয়ের জন্য গাণিতিক আবহাওয়ার পূর্বাভাস কম্পিউটার মডেল ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু পূর্বাভাস মডেলগুলি একটি গ্রিডে তাদের তথ্য প্রকাশ করে, তাই তারা কেবল মাঝারি থেকে ভারী বৃষ্টিপাতের আঞ্চলিক কভারেজ সম্পর্কে একটি সাধারণ ধারণা দেয়। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের মধ্যে পরিমাপ করা পরম সর্বাধিকতা সনাক্ত করতে সক্ষম হওয়ার জন্য কোনও বর্তমান পূর্বাভাস মডেল যথেষ্ট ছোট গ্রিড স্কেলে (1 কিমি বা তার চেয়ে ছোট) চলে না। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পূর্বাভাস মডেলগুলির মধ্যে, গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাসের জন্য সর্বোত্তম পারফর্মিং মডেলটি জি. এফ. এস বা গ্লোবাল ফোরকাস্টিং সিস্টেম নামে পরিচিত। গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের মধ্যে ভারী মূল বৃষ্টিপাতের মাত্রা সম্পর্কে জি. এফ. ডি. এল মডেলের একটি উচ্চ পক্ষপাত রয়েছে বলে দেখা গেছে। 2007 সালের শুরুতে, গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় থেকে বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস দিতে সহায়তা করার জন্য এন. সি. ই. পি হারিকেন-ডব্লিউ. আর. এফ উপলব্ধ হয়। সাম্প্রতিক যাচাইকরণ দেখায় যে ইউরোপীয় ইসিএমডাব্লুএফ পূর্বাভাস মডেল এবং উত্তর আমেরিকান মেসোস্কেল মডেল (এনএএম) উভয়ই গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের মধ্যে ভারী বৃষ্টিপাতের পরিমাণের সাথে কম পক্ষপাত দেখায়। 1950-এর দশকের শেষের দিকে, আর. এইচ. ক্রাফট দ্বারা উদ্ভাবিত এই নিয়মটি কার্যকর হয়েছিল। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ফার্স্ট অর্ডার বৃষ্টিপাতের নেটওয়ার্ক দ্বারা রিপোর্ট করা বৃষ্টিপাতের পরিমাণ (ইম্পেরিয়াল ইউনিটগুলিতে) থেকে এটি উল্লেখ করা হয়েছিল যে ঝড়ের মোট বৃষ্টিপাত একটি সহজ সমীকরণের সাথে খাপ খায়ঃ 100 ভাগ করা হয় নটের গতির গতিবেগ দ্বারা। এই নিয়মটি কাজ করে, এমনকি অন্যান্য দেশেও, যতক্ষণ না একটি গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় চলছে এবং ঝড়ের মোট পরিমাণ বের করার জন্য শুধুমাত্র প্রথম ক্রম বা সিনপটিক স্টেশন নেটওয়ার্ক (প্রায় ব্যবধানযুক্ত পর্যবেক্ষণ সহ) ব্যবহার করা হয়। কানাডা ক্রাফ্ট নিয়মের একটি পরিবর্তিত সংস্করণ ব্যবহার করে যা ফলাফলগুলিকে দুটি গুণক দ্বারা বিভক্ত করে, যা আটলান্টিক কানাডার চারপাশে দেখা সমুদ্র পৃষ্ঠের নিম্ন তাপমাত্রা এবং তাদের উত্তর অক্ষাংশে উল্লম্ব বায়ু শিয়ারের মধ্য দিয়ে যাওয়া সিস্টেমগুলির প্রাদুর্ভাবকে বিবেচনা করে। এই নিয়মের প্রধান সমস্যা হল যে বৃষ্টিপাত পর্যবেক্ষণকারী নেটওয়ার্ক সিনপটিক রিপোর্টিং নেটওয়ার্ক বা ফার্স্ট অর্ডার স্টেশন নেটওয়ার্কের তুলনায় ঘন, যার অর্থ পরম সর্বাধিককে অবমূল্যায়ন করা হতে পারে। আরেকটি সমস্যা হল যে এটি গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড় বা ভূসংস্থানের আকারকে বিবেচনায় নেয় না। আরও দেখুন ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় পূর্বাভাস ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় পর্যবেক্ষণ রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক সিএলআইকিউআর টুল-উত্তর আমেরিকা এবং পুয়ের্তো রিকো ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় আবহাওয়ার কাছাকাছি চলমান গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের সাথে ঐতিহাসিক মিল খুঁজে পায়