Tropical cyclone track forecasting
ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત માર્ગની આગાહીમાં આગાહીનો સમાવેશ થાય છે કે આગામી પાંચ દિવસમાં દર 6 થી 12 કલાકમાં ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત ક્યાંથી આગળ વધશે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત માર્ગની આગાહીનો ઇતિહાસ સિંગલ-સ્ટેશન અભિગમથી વ્યાપક અભિગમ તરફ વિકસ્યો છે જે આગાહીઓ કરવા માટે વિવિધ હવામાનશાસ્ત્રના સાધનો અને પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે. કોઈ ચોક્કસ સ્થળનું હવામાન નજીક આવી રહેલા ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના સંકેતો બતાવી શકે છે, જેમ કે વધતો ઉછાળો, વધતું વાદળછાયું વાતાવરણ, બેરોમેટ્રિક દબાણમાં ઘટાડો, ભરતીમાં વધારો, તોફાનો અને ભારે વરસાદ. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત સંચાલનને અસર કરતા બળો ઉચ્ચ-અક્ષાંશ પશ્ચિમી હવાઓ, ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પર્વતમાળા અને વાતાવરણ જેવા પ્રવાહીમાં કોરિઓલિસ બળના ફેરફારોને કારણે બીટા અસર છે. ચોક્કસ માર્ગ આગાહીઓ ઉચ્ચ અને નીચા દબાણવાળા વિસ્તારોની સ્થિતિ અને તાકાત નક્કી કરવા અને ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રણાલીના જીવન દરમિયાન તે વિસ્તારો કેવી રીતે સ્થળાંતર કરશે તેની આગાહી કરવા પર આધાર રાખે છે. કમ્પ્યુટર ફોરકાસ્ટ મોડેલ્સનો ઉપયોગ ભવિષ્યમાં પાંચથી સાત દિવસ સુધી આ ગતિ નક્કી કરવામાં મદદ કરવા માટે થાય છે. જે પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોની આગાહી કરવામાં આવે છે તે સમયની સાથે બદલાઈ છે. પશ્ચિમી ગોળાર્ધમાં પ્રથમ જાણીતી આગાહીઓ બારબાડોસ ખાતે કોર્પ્સ ઓફ રોયલ એન્જિનિયર્સના લેફ્ટનન્ટ કર્નલ વિલિયમ રીડ દ્વારા 1847માં કરવામાં આવી હતી. રીડે મોટે ભાગે તેની આગાહીઓના આધાર તરીકે બેરોમેટ્રિક દબાણ માપનો ઉપયોગ કર્યો હતો. બેનિટો વિનેસ, એસ. જે. એ 1870ના દાયકા દરમિયાન હવાનામાં વાદળના આવરણના ફેરફારોના આધારે આગાહી અને ચેતવણી પ્રણાલી રજૂ કરી હતી. વાવાઝોડાની ગતિની આગાહી ભરતીની હિલચાલ તેમજ સમય જતાં વાદળો અને બેરોમીટરના ફેરફારો પર આધારિત હતી. 1895માં, એવું નોંધવામાં આવ્યું હતું કે અસામાન્ય રીતે ઊંચા દબાણ સાથેની ઠંડી પરિસ્થિતિઓ વેસ્ટ ઈન્ડિઝમાં ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોથી ઘણા દિવસો પહેલા આવી હતી. 1900ના દાયકાની શરૂઆત પહેલાં, મોટાભાગની આગાહીઓ હવામાન સ્ટેશનો પર સીધા અવલોકનો દ્વારા કરવામાં આવતી હતી, જે પછી તાર દ્વારા આગાહી કેન્દ્રો પર પ્રસારિત કરવામાં આવતી હતી. વીસમી સદીની શરૂઆતમાં રેડિયોના આગમન સુધી સમુદ્રમાં જહાજોના અવલોકનો આગાહી કરનારાઓ માટે ઉપલબ્ધ ન હતા. દરિયાકાંઠાને જોખમમાં મૂકતી પ્રણાલીઓ માટે ચક્રવાતની ઘડિયાળો અને ચેતવણીઓ જારી કરવામાં આવી હોવા છતાં, ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોના માર્ગની આગાહી 1920 સુધી થઈ ન હતી. 1922 સુધીમાં, તે જાણીતું હતું કે વાવાઝોડાના જમણા આગળના ચતુર્થાંશમાં સમુદ્રની સપાટીથી ઊંચાઈ પરના પવનો તોફાનના સંચાલનના પ્રતિનિધિ હતા, અને તે વાવાઝોડા ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પર્વતમાળાના સૌથી બાહ્ય બંધ સમદ્વિબાહુને અનુસરવાનું વલણ ધરાવતા હતા. 1937માં, રેડિયોસોન્ડેસનો ઉપયોગ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતની આગાહીમાં મદદ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. પછીના દાયકામાં સૈન્ય દ્વારા વિમાન આધારિત જાસૂસીનું આગમન જોવા મળ્યું, જેની શરૂઆત 1943માં ચક્રવાતમાં પ્રથમ સમર્પિત ઉડાનથી થઈ અને 1944માં હરિકેન હન્ટરની સ્થાપના થઈ. 1950 ના દાયકામાં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં દરિયાકાંઠાના હવામાન રડારનો ઉપયોગ શરૂ થયો, અને હરિકેન રિસર્ચ ડિવિઝનના પુરોગામી દ્વારા સંશોધન રિકોનિસન્સ ફ્લાઇટ્સ 1954 માં શરૂ થઈ. 1960માં પ્રથમ હવામાન ઉપગ્રહ, ટી. આઈ. આર. ઓ. એસ.-1ના પ્રક્ષેપણથી ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતની આગાહી માટે નવી તકનીકો રજૂ થઈ જે આજે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. 1970 ના દાયકામાં, સપાટીના માપનના રિઝોલ્યુશનને સુધારવા માટે બોય્ઝ રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા, જે તે સમય સુધી, દરિયાની સપાટી પર ઉપલબ્ધ ન હતા. એક સ્ટેશન દ્વારા ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના માર્ગની આગાહી લાક્ષણિક ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના લગભગ ચાર દિવસ અગાઉ, ઊંચાઈનો સમુદ્ર દર 10 સેકંડમાં ઘૂસી જશે, જે ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના સ્થાનની દિશાથી દરિયાકાંઠા તરફ આગળ વધશે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત જમીનની નજીક પહોંચતા જ સમુદ્રની ઉંચાઈ અને આવર્તનમાં ધીમે ધીમે વધારો થશે. કેન્દ્રના માર્ગના બે દિવસ પહેલા, પવન શાંત થઈ જાય છે કારણ કે ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત પર્યાવરણીય પવનના પ્રવાહને અવરોધે છે. કેન્દ્રના માર્ગના 36 કલાકની અંદર, દબાણ ઘટવાનું શરૂ થાય છે અને ચક્રવાતની દિશાથી સફેદ સિરસ વાદળોનો પડદો આવે છે. કેન્દ્રની સૌથી નજીક આવ્યાના 24 કલાકની અંદર, નીચા વાદળો આવવાનું શરૂ કરે છે, જેને ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતની પટ્ટી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, કારણ કે બેરોમેટ્રિક દબાણ વધુ ઝડપથી ઘટવાનું શરૂ થાય છે અને પવન વધવા લાગે છે. કેન્દ્રના અભિગમના 18 કલાકની અંદર, તોફાની હવામાન સામાન્ય છે, જેમાં વરસાદ અથવા ગાજવીજ સાથે પવનમાં અચાનક વધારો થાય છે. કેન્દ્રના અભિગમના 12 કલાકની અંદર પવન વધે છે, ક્યારેક તોફાનના બળ સુધી પહોંચે છે. સમુદ્રની સપાટી ફીણથી ચાબૂક મારી જાય છે. નાની વસ્તુઓ પવનમાં ઉડવા લાગે છે. કેન્દ્રના આગમનના 6 કલાકની અંદર, વરસાદ સતત ચાલુ રહે છે અને વાવાઝોડું અંતર્દેશીય વિસ્તારોમાં આવવાનું શરૂ કરે છે. કેન્દ્રના એક કલાકની અંદર, વરસાદ ખૂબ જ ભારે થઈ જાય છે અને ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતની અંદર સૌથી વધુ પવન ફૂંકાય છે. જ્યારે કેન્દ્ર મજબૂત ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત સાથે આવે છે, ત્યારે હવામાનની સ્થિતિમાં સુધારો થાય છે અને સૂર્ય દેખાય છે કારણ કે આંખ ઉપરની તરફ ફરે છે. આ બિંદુએ, દબાણ ઘટવાનું બંધ થઈ જાય છે કારણ કે તોફાનના કેન્દ્રની અંદરનું સૌથી નીચું દબાણ પહોંચી જાય છે. આ ત્યારે પણ થાય છે જ્યારે વાવાઝોડાના ઉછાળાની ટોચની ઊંડાઈ થાય છે. એકવાર સિસ્ટમ રવાના થઈ જાય પછી, પવન વિપરીત થાય છે અને વરસાદની સાથે અચાનક વધે છે. વાવાઝોડું તેના કેન્દ્રના પગલે અચાનક દબાણ વધે છે ત્યારે તે પીછેહઠ કરે છે. કેન્દ્રના માર્ગના એક દિવસ પછી, નીચા વાદળછાયા વાદળછાયા વાદળછાયા વાદળો સાથે બદલાઈ જાય છે, અને વરસાદ તૂટક તૂટક થાય છે. કેન્દ્રના માર્ગના 36 કલાક પછી, વાદળછાયું વાતાવરણ તૂટી જાય છે અને દબાણ સરખું થવાનું શરૂ થાય છે. મૂળભૂત બાબતો મોટા પાયે સિનોપ્ટિક સ્કેલનો પ્રવાહ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતની ગતિના 70 થી 90 ટકા નક્કી કરે છે. ટ્રોપોસ્ફિયરમાંથી ઊંડા સ્તરનો સરેરાશ પ્રવાહ માર્ગની દિશા અને ઝડપ નક્કી કરવા માટે શ્રેષ્ઠ સાધન માનવામાં આવે છે. જો તોફાનો નોંધપાત્ર ઊભી પવનના દબાણનો અનુભવ કરે છે, તો 700 એચપીએ દબાણ સ્તર (દરિયાની સપાટીથી ઊંચાઈ પર) જેવા નીચલા સ્તરના પવનનો ઉપયોગ વધુ સારા આગાહીકાર તરીકે કામ કરશે. બીટા અસરના જ્ઞાનનો ઉપયોગ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતને ચલાવવા માટે થઈ શકે છે, કારણ કે તે ચક્રવાતની આસપાસના કોરિઓલિસ બળમાં તફાવતોને કારણે ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો તરફ વધુ ઉત્તરપશ્ચિમ તરફ દોરી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, બીટા અસર ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતને ધ્રુવ તરફ અને ઊંડા સ્તરના સંચાલન પ્રવાહની સહેજ જમણી બાજુએ ટ્રૅક કરવાની મંજૂરી આપશે જ્યારે સિસ્ટમ ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પર્વતમાળાની દક્ષિણે સ્થિત છે. ઉત્તરપશ્ચિમ તરફ આગળ વધતા તોફાનો ઝડપથી અને ડાબી તરફ આગળ વધે છે, જ્યારે ઉત્તરપૂર્વ તરફ આગળ વધતા તોફાનો ધીમી અને ડાબી તરફ આગળ વધે છે. ચક્રવાત જેટલું મોટું હશે, બીટા અસરની અસર એટલી જ મોટી થવાની સંભાવના છે. ફુજીહારા અસર જ્યારે બે કે તેથી વધુ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો એકબીજાની નજીક હોય છે, ત્યારે તેઓ તેમના પરિભ્રમણ કેન્દ્રો વચ્ચેના મધ્યબિંદુની આસપાસ ચક્રીય રીતે ફરવાનું શરૂ કરે છે. ઉત્તર ગોળાર્ધમાં, આ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં છે, અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં, ઘડિયાળની દિશામાં છે. સામાન્ય રીતે, આ અસર થાય તે માટે ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો એકબીજાની અંદર હોવા જરૂરી છે. તે પ્રદેશમાં થતી ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત પ્રવૃત્તિના ઉચ્ચ આવર્તનને કારણે, તે અન્યત્ર કરતાં ઉત્તર પ્રશાંત મહાસાગરમાં વધુ સામાન્ય ઘટના છે. ટ્રોકોઈડલ ગતિ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના માર્ગમાં નાના ધ્રુજારી ત્યારે થઈ શકે છે જ્યારે સંવહન તેના પરિભ્રમણમાં અસમાન રીતે વહેંચાય છે. આ ઊભી પવન શીયર અથવા આંતરિક કોર માળખામાં ફેરફારોને કારણે હોઈ શકે છે. આ અસરને કારણે, આગાહીકારો ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોની આગાહી કરવામાં મદદ કરવા માટે લાંબા ગાળાની (6 થી 24 કલાક) ગતિનો ઉપયોગ કરે છે, જે આવા ધ્રુજારીને સરળ બનાવવાનું કામ કરે છે. આગાહી મોડેલો હાઇ-સ્પીડ કમ્પ્યુટર્સ અને અત્યાધુનિક સિમ્યુલેશન સોફ્ટવેર હવામાનશાસ્ત્રીઓને કમ્પ્યુટર મોડેલો ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે જે ઉચ્ચ અને નીચા દબાણવાળી પ્રણાલીઓની ભાવિ સ્થિતિ અને તાકાતના આધારે ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત ટ્રેકની આગાહી કરે છે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો પર કામ કરતા દળોની વધતી સમજણ અને પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા ઉપગ્રહો અને અન્ય સંવેદકોની માહિતીની સંપત્તિ સાથે આગાહીના નમૂનાઓનું સંયોજન કરીને, વૈજ્ઞાનિકોએ તાજેતરના દાયકાઓમાં ટ્રેકની આગાહીની ચોકસાઈમાં વધારો કર્યો છે. એટલાન્ટિક બેસિનમાં સિનોપ્ટિક ફ્લો મિશન તરીકે ઓળખાતા ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોની આસપાસ ડ્રોપવિન્ડસોન્ડે મિશનના ઉમેરાથી ટ્રેક ભૂલમાં 15-20 ટકાનો ઘટાડો થયો છે. આગાહી મોડેલોની સર્વસંમતિ, તેમજ વિવિધ મોડેલોના સભ્યોના સમૂહનો ઉપયોગ, આગાહીની ભૂલને ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે. જો કે, સરેરાશ ભૂલ કેટલી નાની બને તે ધ્યાનમાં લીધા વિના, માર્ગદર્શનની અંદર મોટી ભૂલો હજુ પણ શક્ય છે. ટ્રેકની સચોટ આગાહી મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે જો ટ્રેકની આગાહી ખોટી છે, તો તીવ્રતા, વરસાદ, તોફાનના ઉછાળા અને વાવાઝોડાના ભયની આગાહી પણ ખોટી હશે. આગાહી સમયગાળાની લંબાઈ વાવાઝોડાની સલાહમાં આગાહીઓ 1954માં ભવિષ્યમાં એક દિવસ માટે જારી કરવામાં આવી હતી, ત્યારબાદ 1961માં ભવિષ્યમાં બે દિવસ માટે અને 1964માં ભવિષ્યમાં ત્રણ દિવસ માટે લંબાવવામાં આવી હતી. 1990ના દાયકાના મધ્યથી અંત સુધી, ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો અને આગાહી મોડેલો પ્રણાલીઓને કેવી રીતે સંભાળે છે તેના સંશોધનથી માર્ગની ભૂલમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો. 2001 સુધીમાં, ભૂલ એટલી ઓછી થઈ ગઈ હતી કે ભવિષ્યમાં જાહેર સલાહ પર ટ્રેક આઉટને 5 દિવસ સુધી લંબાવી શકાય. વધુમાં, વાવાઝોડાની મોસમ દરમિયાન 1700 યુટીસી પર, ઉત્તરપૂર્વ પ્રશાંત અને એટલાન્ટિક તટપ્રદેશો માટે ભવિષ્યમાં 6 અને 7 દિવસની મધ્યમ-શ્રેણીના દબાણની આગાહી પર ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત પ્લેસમેન્ટનું સંકલન કરવા માટે જળ-હવામાન આગાહી કેન્દ્ર અને રાષ્ટ્રીય ચક્રવાત કેન્દ્ર વચ્ચે મધ્યમ-શ્રેણીનું સંકલન કૉલ થાય છે. દરેક વખતે, આ સમય શ્રેણીમાં પણ, સફળ આગાહીઓ કરી શકાય છે. આગાહીમાં, રાષ્ટ્રીય ચક્રવાત કેન્દ્ર ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના ભાવિ સ્થાનની આગાહીમાં અનિશ્ચિતતાની ગ્રાફિકલ રજૂઆત માટે ટ્રેક આગાહી શંકુ ઉપયોગ કરે છે. શંકુ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતના પરિભ્રમણ કેન્દ્રની સંભવિત સ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને દરેક આગાહી બિંદુ પર કેન્દ્રિત વર્તુળોનો સમૂહ દોરીને બનાવવામાં આવે છે-ત્રણ દિવસની આગાહી માટે 12,24,36,48 અને 72 કલાક, તેમજ પાંચ દિવસની આગાહી માટે 96 અને 120 કલાક. દરેક વર્તુળની ત્રિજ્યા અગાઉના પાંચ વર્ષના સમયગાળા માટે ઐતિહાસિક સત્તાવાર આગાહી ભૂલોના બે તૃતીયાંશ ભાગને આવરી લે છે. શંકુ પછી એક સ્પર્શક રેખા દોરીને બનાવવામાં આવે છે જે તમામ વર્તુળોની બહારની સીમાને જોડે છે. નેશનલ હરિકેન સેન્ટર જણાવે છે કે ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતનો સંપૂર્ણ માર્ગ "તે સમયના લગભગ 60-70% શંકુની અંદર રહેવાની અપેક્ષા રાખી શકાય છે". ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતની આગાહી પણ જુઓ હેબર્ટ બોક્સ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ રાષ્ટ્રીય ચક્રવાત કેન્દ્ર ટ્રેક અને તીવ્રતા નમૂનાઓનો તકનીકી સારાંશ ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત હવામાનશાસ્ત્ર આંકડાકીય આબોહવા અને હવામાન નમૂનાઓ