Hurricane dynamics and cloud microphysics
ٹراپیکل کنویکٹو بادل زمین کے آب و ہوا کے نظام میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ پوشیدہ حرارت کا ترسیل اور اخراج سطح سے توانائی کو اوپری ماحول میں منتقل کرتا ہے۔ بادلوں میں زیر زمین سمندر سے زیادہ البیڈو ہوتا ہے، جس کی وجہ سے آنے والی زیادہ شمسی تابکاری خلا میں واپس جھلکتی ہے۔ چونکہ اشنکٹبندیی نظاموں کی چوٹیاں زمین کی سطح کے مقابلے میں بہت ٹھنڈی ہوتی ہیں، اس لیے اونچے مواصلاتی بادلوں کی موجودگی آب و ہوا کے نظام کو ٹھنڈا کرتی ہے۔ اشنکٹبندیی علاقوں میں سب سے زیادہ پہچانا جانے والا بادل کا نظام سمندری طوفان ہے۔ اشنکٹبندیی موسمی نظاموں کے اہم موسمی اثرات کے علاوہ، سمندری طوفانوں میں اتنی توانائی ہوتی ہے کہ وہ بڑے پیمانے پر موت اور تباہی کا سبب بن سکتے ہیں۔ اس لیے ان کی درست پیشین گوئی انتہائی اہمیت کی حامل ہے۔ کلاؤڈ مائکرو فزکس خوردبین پیمانے پر بادلوں کی ساخت اور خصوصیات کو بیان کرتا ہے۔ پس منظر ٹروپیکل رین فال میجرنگ مشن (ٹی آر ایم ایم) 1997 میں شروع کیا گیا تھا تاکہ پورے ٹروپیکس میں بارش کے مقداری تخمینے فراہم کیے جا سکیں۔ سیٹلائٹ سینسر پر ریکارڈ شدہ چمک کو بارش کی اقدار میں تبدیل کرنے کے لیے ریموٹ سینسنگ تکنیک کا استعمال کرتا ہے۔ پیمائش کو محدود کرنے کے لیے استعمال ہونے والا سب سے اہم متغیر ہائیڈرومیٹرز کی خصوصیات ہیں۔ سمندری طوفان مخلوط مرحلے کے بادل ہیں، جس کا مطلب ہے کہ مائع اور ٹھوس پانی (برف) دونوں بادل میں موجود ہیں۔ عام طور پر، مائع پانی منجمد سطح سے کم اونچائی پر اور ٹھوس پانی اونچائی پر غالب ہوتا ہے جہاں درجہ حرارت-40 ڈگری سیلسیس سے زیادہ ٹھنڈا ہوتا ہے۔ 0 ڈگری سیلسیس اور-40 ڈگری سیلسیس کے درمیان پانی دونوں مراحل میں بیک وقت موجود ہو سکتا ہے۔ مرحلے کے علاوہ، ٹھوس پانی کے ہائیڈرومیٹرز کی مختلف شکلیں اور اقسام ہو سکتی ہیں جن کا تابکاری منتقلی کے حساب میں حساب کتاب کرنے کی ضرورت ہے۔ 1999 کے خزاں میں، ایمیزونیا (ایل بی اے) میں ٹی آر ایم ایم-لارج اسکیل بایوسفیئر-ایٹموسفیر تجربے نے برازیل میں براعظمی اور سمندری اشنکٹبندیی بادلوں کا نمونہ لیا۔ ٹی آر ایم ایم-ایل بی اے کا مقصد کلاؤڈ ریزولیوشن ماڈلز میں بارش کی توثیق کرنا تھا۔ اشنکٹبندیی بادلوں میں کلاؤڈ مائکرو فزکس کے کئی ان سیٹو مشاہدات ہوئے ہیں جن پر یہاں تبادلہ خیال کیا جائے گا۔ کلاؤڈ مائکرو فزکس وہ جسمانی عمل ہیں جو بارش کے ذرات کی نشوونما، انحطاط اور زوال کو بیان کرتے ہیں۔ ماڈلز کے لحاظ سے، کلاؤڈ مائکرو فزکس ماڈل کے گرڈ پیمانے سے چھوٹے پیمانے پر ہوتے ہیں اور انہیں پیرامیٹرائز کرنا پڑتا ہے۔ حالیہ برسوں میں سمندری طوفان کے راستے کی پیش گوئیاں بہتر ہو رہی ہیں۔ سمندری طوفان ریٹا کی مثال کو دیکھتے ہوئے، لینڈ فال سے 36 گھنٹے پہلے نیشنل ہریکین سینٹر کی پیش گوئی پچھلی پیش گوئی سے 130 کلومیٹر سے زیادہ منتقل ہو گئی، جس کی وجہ سے غیر ضروری انخلا ہوا۔ ایسی تحقیق ہوئی ہے جس سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ سب گرڈ پیمانے کے پیرامیٹرائزیشن اسکیموں کا انتخاب سمندری طوفان کی شدت، ٹریک، رفتار اور بارش کی شرح کو متاثر کر سکتا ہے۔ مائیکرو فزیکل مفروضے براہ راست یا بالواسطہ طور پر طوفان کے ڈھانچے میں ترمیم کر سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں سمندری طوفان کے راستے میں چھوٹی تبدیلیاں آتی ہیں جن کے سماجی نتائج ہو سکتے ہیں۔ ہائیڈرومیٹیئر کی تشکیل اور شکلیں مائع پانی کے قطرے کی شکل عام طور پر سطح کے تناؤ کے اثرات کی وجہ سے گول ہوتی ہے۔ بوند کے سائز پر منحصر ہے کہ گرتی ہوئی بوند سے گزرنے والی ہوا کا رگڑ بوند کے نچلے حصے کو سکویش کر سکتا ہے تاکہ یہ قدرے غیر گول ہو۔ تاہم، ٹھوس برف عام طور پر اچھی گول شکلوں میں نہیں بنتی ہے۔ برف کے کرسٹل کو جمع کرکے ہیکساگونل ڈھانچے بنانے کی ترجیح ہوتی ہے، لیکن اس کی موجودگی میں رمنگ یا گریپل میں جمع ہونے سے عجیب شکلیں بن سکتی ہیں۔ برف کے ذرات کی شکل زیادہ تر درجہ حرارت اور سپرسیچوریشن پر منحصر ہوتی ہے جہاں وہ بنتے ہیں۔ سپرسیچوریشن زیادہ تر اپ ڈرافٹ علاقوں میں رفتار پر منحصر ہے۔ ہائی اپڈرافٹ کے علاقوں میں زیادہ ہائیڈرومیٹر بنتے ہیں۔ گراوپل زیادہ تر کمزور اپڈرافٹ والے علاقوں میں پایا جاتا ہے۔ ذرات کا سائز بڑھتی ہوئی اونچائی کے ساتھ کم ہوتا جاتا ہے کیونکہ کم اونچائی پر بڑے ذرات ٹکراتے ہیں اور چھوٹے ذرات کے ساتھ جمع ہوتے ہیں۔ چونکہ کلاؤڈ مائیکرو فزکس کے لیے اپ ڈرافٹ اہم ہیں، اس لیے یہ بھی غور کرنا ضروری ہے کہ کنویکشن پیرامیٹرائزیشن اسکیمیں مائیکرو فزکس کو کس طرح متاثر کر سکتی ہیں۔ ذرہ سائز کی تقسیم کے پیرامیٹرائزیشن میں چھوٹی غلطیاں ٹرمینل رفتار کے حساب پر بڑے اثرات مرتب کر سکتی ہیں۔ ذرات کی ساخت، سائز اور تعداد کا ارتکاز اسٹریٹیفارم اور کنویکٹو علاقوں میں ڈرامائی طور پر مختلف ہوتا ہے۔ اشنکٹبندیی طوفانوں کے مشاہدات سے حاصل ہونے والی ذرہ زوال کی رفتار درمیانی طول بلد کے نظاموں سے حاصل ہونے والی رفتار سے نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے۔ سمندری طوفانوں کو تبدیل کرنے کے امکانات کے بارے میں بہت سے مطالعات ہوئے ہیں تاکہ وہ اتنے تباہ کن نہ ہوں۔ روزنفیلڈ اور دیگر۔ (2007) نے سمندری طوفان کترینہ (2005) کی ممکنہ ترمیم کا مطالعہ کیا۔ انہوں نے سمندری طوفان کے بیرونی علاقوں میں تمام گرم بارش کی تشکیل کو دبا کر سمندری طوفان کے بیج کی تقلید کی۔ وہ رپورٹ کرتے ہیں کہ ان کے تخروپن میں بیج دار سمندری طوفان نے ابتدائی طور پر بیج کے علاقے میں سطحی ہواؤں کو کمزور کر دیا۔ سمندری طوفان کی آنکھ بالآخر سکڑ گئی اور مضبوط ہو گئی، لیکن ہوا کے کل میدان کی اوسط کمزور تھی۔ اس بہترین صورت حال میں، وہ بتاتے ہیں کہ بیج لگانے سے سمندری طوفان سے چلنے والی ہواؤں میں 25 فیصد کمی واقع ہوئی۔ رنگو اور ہوبز (2005) ٹراپیکل کنویکٹو سسٹمز کی سیٹو پیمائش میں حاصل کی گئی۔ انہوں نے پایا کہ مائع پانی کا مواد اڈیبیٹک اقدار سے کم تھا۔ یہ نو تشکیل شدہ اپڈرافٹس میں بھی درست تھا، جس سے پتہ چلتا ہے کہ تصادم-ہم آہنگی اور/یا انٹریمنٹ مکسنگ مائع پانی کو ہٹانے کے موثر طریقے ہیں۔ انہوں نے نوٹ کیا کہ کلاؤڈ بیس سے 2 سے 4 کلومیٹر اوپر کی اونچائی پر موثر رداس کم ہونا شروع ہوا، جسے وہ گرم بارش کے عمل سے منسوب کرتے ہیں۔ برف کے عمل-4 ڈگری سیلسیس اور-10 ڈگری سیلسیس کے درمیان درجہ حرارت پر اہم ہو گئے، اور انہوں نے مختلف شکلوں کی تصاویر کھینچی جن میں سوئیاں، منجمد قطرے اور ملحقہ شامل ہیں۔ بڑھتے ہوئے بادلوں میں، یہ نوٹ کیا گیا کہ ذرہ کا سائز اکثر رمنگ کے ذریعے بڑھتا ہے۔ ٹوکے اور دیگر۔ (2008) نے مقامی طوفانوں میں بارش کے قطرے کے سائز کی تقسیم کا مطالعہ کیا۔ انہوں نے چھوٹے اور درمیانی سائز کے قطرے کی زیادہ مقدار پائی، قطع نظر اس کے کہ اگر بڑے قطرے موجود ہوں۔ بوندوں کی کل تعداد 600 اور 1000 m−3 کے درمیان تھی، مائع پانی کا مواد تقریبا 1 گرام m−3 تھا، اور بارش کی شرح تقریبا 20 ملی میٹر فی گھنٹہ تھی۔ بوندوں کا اوسط بڑے پیمانے پر قطر 1.6 ملی میٹر تھا اور ریکارڈ کیا گیا زیادہ سے زیادہ قطر 4.11 ملی میٹر تھا۔ وہاں کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ درمیانی عرض البلد اور اشنکٹبندیی طوفانوں کے درمیان مائیکرو فزکس میں فرق کی وجہ سے اشنکٹبندیی طوفانوں سے بارش کی شرح کے پہلے کے تخمینوں کو کم سمجھا گیا ہوگا۔ ایمیزون میں اشنکٹبندیی بادلوں کے مائکرو فزکس کی ان سیٹو پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ مضبوط اپڈرافٹس کے علاقوں میں کمزور اپڈرافٹس کے مقابلے میں چھوٹے سپر کولڈ پانی کی بوندیں یا برف کے ذرات ہوتے ہیں۔ اسٹریٹیفارم اینول علاقوں میں، گروپل میں جمع ہونا ترقی کا بنیادی طریقہ کار تھا۔ اپ ڈرافٹ کی رفتار اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا گرم بارش کے عمل، رمنگ، یا جمع کرنا اپ ڈرافٹ کے علاقوں میں ترقی کا بنیادی طریقہ کار ہے۔ ہیمسفیلڈ اور دیگر۔ (2002) نے ٹراپیکل کنویکشن کے مائیکرو فزکس کو بھی دیکھا، لیکن انہوں نے خود کو اسٹریٹیفارم علاقوں تک محدود کر لیا۔ انہوں نے کئی شکلوں اور سائز کے برف کے ذرات کا مشاہدہ کیا۔ خاص طور پر، انہوں نے نوٹ کیا کہ کنویکٹو علاقوں کے قریب رمڈ ذرات پائے گئے، چھوٹے دائرے "عارضی کنویکشن" کے علاقوں میں پائے گئے، اور کم درجہ حرارت پر سیرس کرسٹل بنے۔ انہوں نے ذرہ سائز کی تقسیم کی تعمیر کی اور نوٹ کیا کہ وہ خاص طور پر گاما تقسیم کے لیے اچھی طرح سے فٹ ہوتے ہیں اور متغیر تقسیم کے لیے قدرے کم اچھی طرح سے فٹ ہوتے ہیں۔ انہوں نے نوٹ کیا کہ ان کے نتائج درمیانی طول بلد کے نظام سے حاصل ہونے والے نتائج سے ملتے جلتے تھے۔ پیرامیٹرائزیشن کئی مختلف کلاؤڈ مائیکرو فزکس پیرامیٹرائزیشن اسکیمیں ہیں۔ اسکیم کی نفاست پر منحصر ہے، آئس فیز کے زمروں کی تعداد مختلف ہو سکتی ہے۔ بہت سی اسکیمیں کم از کم تین زمروں کا استعمال کرتی ہیں: کلاؤڈ آئس، گریپل اور سنو۔ برف کی زمرہ جات میں درجہ بندی ضروری ہے کیونکہ برف کی مختلف شکلیں مختلف رفتار سے گرتی ہیں۔ عام طور پر، مائیکرو فزکس اسکیمیں زوال کی رفتار کے لیے بڑے پیمانے پر اوسط کا استعمال کریں گی۔ میک فارکر اور بلیک (2004) نے دکھایا کہ مختلف پیرامیٹرائزنگ طریقوں کے نتیجے میں ہائیڈرومیٹرز کی ڈرامائی طور پر مختلف ٹرمینل رفتار ہوتی ہے۔ شدت کلاؤڈ کنڈینسیشن نیوکلئی (سی سی این) کی موجودگی کلاؤڈ میں بننے والے کلاؤڈ ڈراپ کی تعداد کو متاثر کرتی ہے۔ جتنا زیادہ سی سی این ہوگا، اتنا ہی زیادہ کلاؤڈ ڈراپلیٹ بنیں گے۔ سی سی این کے ارتکاز میں تبدیلیاں اور کلاؤڈ ڈراپ کی تقسیم میں ان سے وابستہ تبدیلیاں سمندری طوفان کے اندر توانائی کو دوبارہ تقسیم کر سکتی ہیں۔ یہ 1960 کی دہائی میں معلوم ہوا جس کی وجہ سے سائنس دانوں کو یہ سوچنے پر مجبور کیا گیا کہ کم شدید سمندری طوفان پیدا کرنے کے لیے سی سی این کے اضافے سے سمندری طوفانوں میں ترمیم کی جا سکتی ہے۔ یہ تجویز کیا گیا تھا کہ آنکھ کی دیوار کے باہر سلور آیوڈائڈ کے ساتھ بیج لگانے سے سپر کولڈ پانی منجمد ہو جائے گا، زیادہ پوشیدہ گرمی چھوڑے گی، اور جذب میں اضافہ ہوگا۔ ٹراپیکل سائیکلون میں سپر کولڈ پانی کی کمی کی وجہ سے یہ طریقہ بالآخر ناکام رہا۔ ایک مختلف نقطہ نظر بادلوں کو بڑی تعداد میں چھوٹے ہائگروسکوپک ایروسولز کا بیج بناتا ہے۔ سی سی این کی بڑی تعداد بارش کی چھوٹی بوندوں، کم تصادم-ہم آہنگی، اور اس طرح کم بارش کا باعث بنتی ہے۔ یہ پانی منجمد سطح سے اوپر منتقل ہوتا ہے، جس کی وجہ سے اوپری ماحول میں گرمی اور زیادہ جذب ہوتا ہے۔ سمندری طوفان کی شدت پر بڑھتے ہوئے سی سی این کے اثرات پر کئی ماڈلنگ مطالعات ہوئے ہیں۔ روزن فیلڈ اور دیگر (2007) نے سمندری طوفان کترینہ کی تقلید کے لیے ویدر ریسرچ ماڈل (ڈبلیو آر ایف) کا استعمال کیا، اور پھر سی سی این کی ایک بڑی تعداد کو شامل کرنے کے اثرات کا تخمینہ لگانے کے لیے گرم بارش کے عمل کو بند کر دیا۔ وہ رپورٹ کرتے ہیں کہ وہ کنٹرول رن میں کترینہ کی اہم خصوصیات کی تقلید کرنے میں کامیاب رہے جن میں کم از کم مرکزی دباؤ اور ہوا کی زیادہ سے زیادہ رفتار شامل ہے۔ جب گرم بارش کے عمل کو ہٹا دیا گیا تو بادل کے پانی کا مواد قدرتی طور پر بڑھ گیا اور بارش کے پانی کا مواد کم ہو گیا۔ گرم بارش کا دباؤ سمندری طوفان کے تھرموڈینامک ڈھانچے کو بھی تبدیل کرتا ہے: سمندری طوفان کے بیرونی کنارے پر درجہ حرارت کم سطح پر کم ہوتا ہے۔ بعد میں، مرکزی دباؤ کے ساتھ ساتھ تیز ہوائیں کم ہوئیں۔ زو اور ژانگ (2006) نے 1998 کے سمندری طوفان بونی کی تقلید کے لیے ایک میسو اسکیل ماڈل کا استعمال کیا۔ وہ اطلاع دیتے ہیں کہ ان کا کنٹرول رن معقول طور پر مشاہدہ شدہ سمندری طوفان کی تقلید کرنے میں کامیاب رہا۔ اس کے بعد انہوں نے حساسیت کے تجربات کا ایک سلسلہ چلایا تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ مائیکرو فزکس میں ہونے والی تبدیلیاں سمندری طوفان کو کس طرح متاثر کرتی ہیں۔ مختلف حساسیت کے رن برف کے عمل کے اثرات پر مرکوز تھے۔ وہ رپورٹ کرتے ہیں کہ اشنکٹبندیی طوفان برف کے مرحلے کے عمل کی شدت اور بنیادی ڈھانچوں میں بڑی حساسیت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ جیسے جیسے برف کے عمل کو ہٹا دیا جاتا ہے، طوفان کی شدت برجرون عمل کے بغیر کم ہوتی جاتی ہے۔ جب گراوپل کے عمل کو ہٹا دیا جاتا ہے، تو طوفان کمزور ہو جاتا ہے لیکن اتنا نہیں جتنا کہ برف کے تمام عمل کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ اور جب بخارات کو بند کر دیا جاتا ہے، تو طوفان کی شدت میں ڈرامائی طور پر اضافہ ہوتا ہے۔ وہ یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ اشنکٹبندیی طوفانوں کو بڑھانے میں پگھلنے اور بخارات کے عمل اہم ہیں۔ مختلف حالات کے لیے مختلف کمولس پیرامیٹرائزیشن اسکیمیں اخذ کی گئیں۔ بیٹ-ملر اسکیم (یا مشتق بیٹ-ملر-جنجک) اس بات کو یقینی بنانے کی کوشش کرتی ہے کہ مقامی عمودی درجہ حرارت اور نمی کے ڈھانچے حقیقت پسندانہ ہوں۔ بیٹ-ملر (-جنجک) اسکیم اکثر اشنکٹبندیی طوفانوں کی تقلید کرتے وقت استعمال ہوتی ہے۔ ڈیوس اور بوزارٹ (2002) نے سمندری طوفان ڈیانا (1984) کی تقلید کی جس نے ماورائے حاری منتقلی کی۔ انہوں نے بیٹس-ملر-جانجک کمولس پیرامیٹرائزیشن اسکیم کو دو طریقوں سے استعمال کیا: ایک درمیانی عرض البلد کے نظام کے لیے مقرر کردہ پیرامیٹرز کے ساتھ اور دوسرا اشنکٹبندیی نظام کے لیے۔ وہ نوٹ کرتے ہیں کہ جب درمیانی عرض البلد کے نظام کے لیے پیرامیٹرائزیشن اسکیم سیٹ کی جاتی ہے تو تخروپن ایک زیادہ حقیقت پسندانہ ٹریک اور طوفان کی شدت پیدا کرتا ہے۔ تاہم، اشنکٹبندیی تخروپن زیادہ حقیقت پسندانہ بارش کا میدان پیدا کرتا ہے۔ پٹنایک اور کرشن مورٹل (2007) نے سمندری طوفان کی شدت پر کلاؤڈ مائکرو فزکس کے اثرات کا اندازہ لگانے کے لیے 2004 کے سمندری طوفان چارلی کی تقلید کی۔ وہ اطلاع دیتے ہیں کہ ان کا کنٹرول رن ٹریک، شدت، رفتار اور بارش کی تقلید کرنے میں کامیاب رہا۔ انہوں نے ناسا کے گوڈرڈ اسپیس فلائٹ سینٹر سے مائیکرو فزکس اسکیم کا استعمال کیا۔ یہ اسکیم بادل کے پانی کی پانچ مختلف درجہ بندی کا استعمال کرتی ہے: مائع بادل کا پانی، بادل کی برف، بارش کا پانی، برف، اور اولے/گراپل۔ یہ سپر کولڈ پانی کی بھی اجازت دیتا ہے۔ ان کے مطالعے میں یہ ظاہر کرنے کی کوشش کی گئی ہے کہ کس طرح زوال کی رفتار اور انٹرسیپٹ پیرامیٹرز ٹراپیکل سائیکلون کی شدت کو متاثر کر سکتے ہیں۔ بارش کے ذرات کے سائز کی تقسیم کو پیرامیٹرائز کیا جاتا ہے: N (D) = N0e − λDdD جہاں N کسی دیئے گئے قطر D اور D + dD کے درمیان بارش کے ذرات کی تعداد ہے، N0 انٹرسیپٹ پیرامیٹر ہے، λ سلوپ پیرامیٹر ہے، اور D ذرات کا قطر ہے۔ انہوں نے ایک ہی ماڈل اور مائیکرو فزکس اسکیم کا استعمال کیا، مختلف مائیکرو فزیکل میکانزم کو یہ سمجھنے کے لیے بند کر دیا کہ کون سے سب سے اہم ہیں۔ وہ نوٹ کرتے ہیں کہ مائیکرو فزکس اسکیم میں تبدیلیوں نے سمندری طوفان کی شدت کو ڈرامائی طور پر متاثر کیا۔ سب سے زیادہ شدید سمندری طوفان اس وقت تھے جب پگھلنے کو دبایا گیا تھا، یا جب بخارات کی اجازت نہیں تھی۔ وہ اس کی تشریح اس معنی کے طور پر کرتے ہیں کہ ذرات کو پگھلنے یا بخارات میں تبدیل کرنے کے لیے درکار توانائی کو ہوا کے کالم کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے جذب میں اضافہ ہوتا ہے جس کی وجہ سے ایک مضبوط طوفان پیدا ہوتا ہے۔ سب سے کمزور مصنوعی طوفان کے دوران، برف اور گریوپل ذرات کے گرنے کی رفتار میں اضافہ ہوا۔ فالٹ کی بڑھتی ہوئی شرح نے بھی بخارات میں اضافہ کیا، جس کی وجہ سے کنویکشن کمزور ہوا۔ انٹرسیپٹ پیرامیٹر میں تبدیلیوں نے بہت کم تبدیلی دکھائی۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ذرات کی کل تعداد اتنی اہمیت نہیں رکھتی جتنی کہ مختلف سائز کے ذرات کے درمیان رشتہ دار تقسیم۔ تخروپن کا ایک سلسلہ جس میں بنیادی طور پر یہ دیکھا گیا کہ کلاؤڈ مائکرو فزکس سمندری طوفان کے راستے کو کس طرح متاثر کرتے ہیں اس سے یہ بھی انکشاف ہوا کہ ذیلی گرڈ پیمانے پر ہنگامہ خیز اختلاط پیرامیٹرائزیشن اسکیموں نے سمندری طوفان کے تخروپن کی شدت کو اس کے راستے سے زیادہ متاثر کیا۔ ٹریک اگرچہ بنیادی مقصد نہیں ہے، روزن فیلڈ اور دیگر (2007) کے دو کاموں نے اپنے تخروپن میں نوٹ کیا ہے کہ بڑی مقدار میں ایروسول کے اضافے کے ذریعے گرم بارش کو دبانے سے اشنکٹبندیی طوفان مشرق کی طرف موڑ جائے گا۔ زو اور ژانگ (2006) رپورٹ کرتے ہیں کہ سمندری طوفان کا راستہ بادل کے مائیکرو فزیکل عمل کے لیے حساس نہیں تھا سوائے بہت کمزور طوفانوں کے، جنہیں مشرق کی طرف دھکیل دیا گیا تھا۔ حساسیت کے مطالعات کے ایک سلسلے میں، پٹنایک اور کرشن مورتی نے یہ نتیجہ اخذ کیا ہے کہ سمندری طوفان کے راستے پر مائیکرو فزیکل عمل کا بہت کم اثر پڑتا ہے۔ ڈیوس اور بوزارٹ (2002) نے، دوسری چیزوں کے علاوہ، اشنکٹبندیی طوفان کے راستے پر کمولس پیرامیٹرائزیشن کے اثرات پر غور کیا۔ انہوں نے پایا کہ ٹروپوپاز میں ممکنہ وورتکیت میں تبدیلیاں ہوا کے میدان میں تبدیلیوں کا سبب بن سکتی ہیں۔ خاص طور پر، مختلف اسکیموں میں ممکنہ وارٹیٹی کو پیرامیٹرائز کرنے کے مختلف طریقے ہوتے ہیں جس کے نتیجے میں مختلف ٹریک ہوتے ہیں۔ انہوں نے پایا کہ بیٹز-ملر-جانجک اور گرل اسکیموں نے کین-فرٹش کے مقابلے میں مغرب کی طرف زیادہ راستہ تیار کیا۔ کین-فرٹش اسکیم نے طوفان کو بہت تیزی سے تیز کرنے کا رجحان ظاہر کیا لیکن مشاہدات کے مقابلے میں بہترین راستہ تیار کیا۔ زیادہ شدید طوفانوں کے مصنوعی راستے کمزور طوفانوں کے مقابلے میں مشرق کی طرف زیادہ دور ہوتے ہیں۔ ڈیوس اور بوزارٹ یہ بھی بتاتے ہیں کہ ان کے نتائج کمولس پیرامیٹرائزیشنز پر پچھلے حساسیت کے مطالعات سے مختلف ہیں جن سے پتہ چلتا ہے کہ بیٹز-ملر-جانجک اسکیم کے بہتر نتائج برآمد ہوتے ہیں۔ وہ اس فرق کو مطالعات کے درمیان گرڈ کے فاصلے میں فرق سے منسوب کرتے ہیں۔ پہلا مقالہ شائع ہوا جس میں خاص طور پر سمندری طوفان کے راستے پر کلاؤڈ مائکرو فزکس کے اثرات کو دیکھا گیا۔ وہ سمندری طوفان ریٹا (2005) کے تخروپن اور ایک مثالی سمندری طوفان کے تخروپن کا استعمال کرتے ہیں تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ مختلف مائیکرو فزیکل پیرامیٹرائزیشن اور کنویکشن اسکیمیں سمندری طوفان کے راستے کو کس طرح تبدیل کرتی ہیں۔ انہوں نے کیسلر (کے)، لن اور دیگر کے اثرات کا موازنہ کیا۔ (ایل)، اور تین کلاس ڈبلیو آر ایف سنگل مومنٹ (ڈبلیو ایف آر 3) اسکیمیں، کین-فرٹش (کے ایف)، گریل-دیوینی (جی ڈی)، اور بیٹز-ملر-جنجک (بی ایم جے) کنویکٹو پیرامیٹرائزیشن اسکیموں کے اثرات کے ساتھ مل کر۔ وہ سمندری طوفان جس نے ریٹا کے ٹریک کو سب سے زیادہ اسی طرح نقل کیا تھا جب ڈبلیو ایس ایم 3 مائکرو فزکس اسکیم کو بی ایم جے کنویکشن کے ساتھ جوڑا گیا تھا۔ بدترین مصنوعی ٹریک وہ تھا جب کے مائیکرو فزکس کو کے ایف کنویکشن کے ساتھ جوڑا گیا تھا، جس سے ایک کمزور طوفان پیدا ہوا جس نے اصل طوفان کے مغرب میں اچھی طرح سے ٹریک کیا۔ صرف مائیکرو فزکس اور کمولس کنویکشن پیرامیٹرائزیشن اسکیموں کو تبدیل کرنے سے پھیلنے سے سمندری طوفان کے راستوں میں وہی پھیلاؤ پیدا ہوا جو نیشنل ہریکین سینٹر کے مجموعے میں ہوا تھا۔ وہ یہ بھی نوٹ کرتے ہیں کہ مائیکرو فزکس پیرامیٹرائزیشن کے درمیان سب سے بڑا فرق یہ ہے کہ K میں کوئی برف کے مراحل شامل نہیں ہیں۔ بادل کی برف اور برف کی کرسٹل نوعیت کے درمیان فرق، بارش کی بوندوں کی کروی نوعیت کے مقابلے میں، اور گراپل کی نیم کروی شکل ممکنہ طور پر زوال کی مختلف رفتار پیدا کرے گی جب منجمد پانی کو پیرامیٹرائزیشن میں شامل کیا جائے گا۔ انہوں نے ریٹا تخروپن کے سب سے درست رکن کا استعمال کیا اور مائیکرو فزکس کو تبدیل کیا تاکہ برف کے ذرات کے گرنے کی رفتار زوال کی رفتار کے برابر ہو جیسے کہ وہ ایک ہی کمیت کے ساتھ مائع بارش کے قطرے ہوں۔ انہوں نے اطلاع دی کہ اس نے سمندری طوفان کا راستہ بدل دیا تاکہ یہ کے اسکیم کی طرح مغرب کی طرف مزید ٹریک کرے۔ سمندری طوفان ریٹا کی تقلید کے علاوہ، فوویل اور سو (2007) نے بھی پہلے کی طرح ہی تخروپن بنائے، لیکن چھوٹے گرڈ سائز پر تاکہ کمولس پیرامیٹرائزیشن کی ضرورت نہ پڑے۔ انہوں نے پایا کہ کے اسکیم سے پیدا ہونے والا سمندری طوفان باقی کے مقابلے میں کمزور تھا اور اس کا سب سے زیادہ مغرب کی طرف راستہ تھا۔ وہ یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ مختلف اسکیموں میں مختلف مضمر مائیکرو فزیکل مفروضے وقت کی پیمائش کی پیش گوئی پر سمندری طوفان کے راستے کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ عام طور پر، ان کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ بڑے سائز کے سمندری طوفان مزید مغرب کی طرف ٹریک کریں گے، جو "بیٹا ڈرفٹ" کے مطابق ہے۔ جب متغیر کوریولیس پیرامیٹر کے ساتھ بڑے پیمانے پر بہاؤ کے بغیر سمندری طوفانوں کا ایک مثالی مجموعہ تیار کیا گیا تو انہوں نے پایا کہ سمندری طوفان اب بھی شمال مشرق میں شمال-شمال مشرق کی طرف بڑھ رہے ہیں۔ تاہم، مختلف مائیکرو فزیکل اسکیموں کو مختلف سمتوں میں ٹریک کیا گیا۔ چونکہ بڑے پیمانے پر بہاؤ نہیں تھا، اس لیے وہ یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ ٹریک میں فرق مائکرو فزکس میں ہونے والی تبدیلیوں کی وجہ سے بھنور کی حرکت میں ہونے والی تبدیلیوں کی نمائندگی کرتا ہے۔ ایک مستقل ایف-طیارہ تجربے پر، طوفانوں کی کوئی حرکت نہیں تھی۔ وہ نوٹ کرتے ہیں کہ این ڈبلیو ایس اتفاق رائے ماڈل کے نتائج میں تغیرات بنیادی طور پر اس وجہ سے ہو سکتے ہیں کہ مختلف ماڈل اپنے کلاؤڈ مائیکرو فزکس اور دیگر ذیلی گرڈ پیمانے کے عمل کو کس طرح پیرامیٹرائز کرتے ہیں۔ حال ہی میں، فوویل اور دیگر۔ (2009) نے مثالی ماحول میں سمندری طوفانوں کا ایک ماڈلنگ مطالعہ کیا۔ اس ماڈل میں سمندر کی سطح کا درجہ حرارت مستقل تھا، کوئی پس منظر ہوا نہیں تھی، لیکن زمین کی گردش کے ساتھ۔ اس کے بعد انہوں نے مختلف مائیکرو فزکس اسکیموں کے ساتھ ایک بھنور ڈالا اور نوٹ کیا کہ پٹریاں الگ ہو گئی ہیں۔ انہوں نے F07 جیسی ہی مائیکرو فزکس اسکیمیں استعمال کیں، اور F07 کی طرح نوٹ کیا کہ K طوفان دیگر مائیکرو فزکس اسکیموں کے ساتھ پیدا ہونے والے طوفان کے مقابلے میں تیزی سے اور مزید مغرب کی طرف بڑھ گیا۔ فیورینو اور ایلس بیری (1989) کے ایک سابقہ مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ سمندری طوفان کے راستے اور رفتار کو طوفان کے بیرونی حصے میں صرف ٹینجینشیل ہواؤں کو تبدیل کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے کیونکہ ان سے بیٹا گائروں کی سمت اور طاقت کا تعین کرنے میں مدد ملی۔ کے مائکرو فزکس پیرامیٹرائزیشن کے ساتھ ایف 09 طوفان کی سب سے بڑی آنکھ اور بڑی ریڈیائی پر تیز ترین ہوائیں تھیں، جبکہ ایل طوفان سب سے زیادہ شدید تھا اور ڈبلیو ایس ایم 3 کی سب سے زیادہ کمپیکٹ آنکھ تھی۔ F09 نے نوٹ کیا کہ مضبوط بیرونی ہواؤں والا طوفان کمزور ہواؤں والے طوفانوں کے مقابلے شمال مغرب کی طرف زیادہ ٹریک کرتا ہے۔ وہ قیاس کرتے ہیں کہ اس کی وضاحت ہائیڈروسٹیٹک توازن میں ماحول کے ساتھ کی جا سکتی ہے۔ ایک ایسے ماحول کو فرض کرتے ہوئے جو ہائیڈروسٹیٹک توازن میں ہے، اوسط کالم ورچوئل درجہ حرارت سطح کے دباؤ میں سب سے زیادہ حصہ ڈالتا ہے۔ تین F09 طوفانوں کا ورچوئل درجہ حرارت مختلف تھا جس میں کیسلر طوفان کا درجہ حرارت دوسرے طوفانوں کے مقابلے میں کئی ڈگری زیادہ تھا۔ ہواؤں کا تعین شعاعی دباؤ کے میلان سے ہوتا ہے، جو درجہ حرارت کے میلان سے متعلق ہوتے ہیں۔ لہذا، ایسے طوفان جن میں ورچوئل درجہ حرارت میں بڑی ریڈیل تغیر ہوتی ہے، ان کی بیرونی ہوائیں زیادہ تیز ہوں گی۔ ماڈلز کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کو ریڈی ایٹو ہیٹنگ اور کولنگ میں تبدیلی سے سمجھایا جا سکتا ہے۔ کے مائکرو فزکس اسکیم نے ذرہ زوال کی رفتار پیدا کی جو دوسروں کے مقابلے میں سست تھی، اس طرح اس کے انول کے سائز میں اضافہ ہوا۔ F09 رپورٹ کرتا ہے کہ انول کے سائز کو متاثر کرنے والا سب سے اہم عنصر ٹرمینل رفتار ہے، اور یہ کہ ذرات کی ٹرمینل رفتار ان کی جیومیٹری، کثافت اور سائز پر منحصر ہے۔ انول اور آنے والی اور خارج ہونے والی تابکاری کے درمیان تعاملات شعاعی درجہ حرارت کے میلان کو تبدیل کرتے ہیں، جس کی وجہ سے ٹریک کی سمت میں تبدیلیاں آتی ہیں۔ فوویل اور دیگر۔ یہ نتیجہ اخذ کریں کہ مائیکرو فزکس اسکیموں کا انتخاب انول میں موجود ذرات کی آخری رفتار میں تبدیلیوں کا باعث بن سکتا ہے جو انول کے سائز میں اضافے یا کمی کا باعث بن سکتا ہے۔ اسکیمیں جو بھاری ذرات پیدا کرتی ہیں جو تیزی سے گر جائیں گی (جیسے K) بدتر نتائج پیدا کرتی ہیں۔ وہ انتباہ کرتے ہوئے یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ طوفان کے راستے یا رفتار میں کوئی بھی تبدیلی جو ابتدائی طور پر مائیکرو فزکس کی وجہ سے ہوتی ہے اسے دیگر متحرک عوامل جیسے اسٹیئرنگ فلو یا سمندر کی سطح کے درجہ حرارت سے بڑھایا جا سکتا ہے۔ حوالہ جات حاری طوفان