MM5 (weather model)
ایم ایم 5 (پانچویں نسل کے پین اسٹیٹ/این سی اے آر میسو اسکیل ماڈل کے لیے مختصر) ایک علاقائی میسو اسکیل ماڈل ہے جو موسم کی پیش گوئیاں اور آب و ہوا کے تخمینے بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ ایک کمیونٹی ماڈل ہے جسے پین اسٹیٹ یونیورسٹی اور نیشنل سینٹر فار ایٹموسفیرک ریسرچ کے ذریعے برقرار رکھا جاتا ہے۔ ایم ایم 5 ایک محدود علاقہ، علاقے کے بعد آنے والا سگما کوآرڈینیٹ ماڈل ہے جو میسو اسکیل اور علاقائی پیمانے پر ماحولیاتی گردش کی نقل یا پیش گوئی کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کیڑوں کو ٹھیک کرنے، نئی ٹیکنالوجیز کے مطابق ڈھالنے اور مختلف قسم کے کمپیوٹرز اور سافٹ ویئر پر کام کرنے کے لیے 1970 کی دہائی سے اسے کئی بار اپ ڈیٹ کیا گیا ہے۔ یہ بہت سے مختلف طریقوں سے استعمال ہوتا ہے: تحقیق اور موسم کی پیش گوئی کے لیے۔ تحقیق میں، اس کا استعمال دوسرے ماڈلز سے موازنہ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، یہ دیکھنے کے لیے کہ کیا کام کرتا ہے اور کیا کام نہیں کرتا۔ یہ ہوا کے معیار کے ماڈلز کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ ماڈل پر فعال ترقی 2005 میں ورژن 3.7.2 کے ساتھ ختم ہوئی، اور اسے ویدر ریسرچ اینڈ فورکاسٹنگ (ڈبلیو آر ایف) ماڈل نے بڑی حد تک ختم کر دیا ہے۔ خصوصیات ایم ایم 5 عالمی سطح پر منتقل کرنے کے قابل ہے، جو مختلف عرض البلد، خطوں کی اقسام، بلندی، مٹی کی اقسام وغیرہ کو سہارا دینے میں مدد کرتا ہے۔ ۔ مطلوبہ نتائج کے لحاظ سے ماڈل یا تو ہائیڈروسٹیٹک یا غیر ہائیڈروسٹیٹک ہو سکتا ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ ماڈل علاقائی ہے اس کا مطلب یہ ہے کہ اس کے لیے ابتدائی حالات اور پس منظر کی حد کے حالات کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ہر حد (چار ہیں) میں ہوا کی رفتار، درجہ حرارت، دباؤ اور نمی کے میدانوں کو شروع کیا گیا ہے۔ اس طرح اس پروگرام کے لیے گرڈ شدہ ڈیٹا کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ ماڈل دباؤ کی سطحوں کی بنیاد پر اپنے ڈیٹا کو لیتا ہے اور پھر اس کا تجزیہ کرتا ہے۔ تاہم، ان سطحوں کا تجزیہ کرنے سے پہلے انہیں ایک مخصوص عمودی کوآرڈینیٹ کے ذریعے انٹرپولیٹ کیا جانا چاہیے۔ یہ عمودی کوآرڈینیٹ، سگما، شمار کیا جاتا ہے اور پھر پورے پروگرام میں استعمال ہوتا ہے۔ جہاں p دباؤ ہے، ps سطح کا دباؤ ہے، اور pt ماڈل کے اوپری حصے میں دباؤ ہے۔ جب β زمین کے قریب ہوتا ہے، تو پروگرام اصل علاقے کی پیروی کرتا ہے، لیکن جب β اوپر ہوتا ہے، تو پروگرام آئسوبارک سطحوں کو دیکھتا ہے۔ 0 سے 1 تک کی حدود۔ اس میں موافقت پذیر اور متعدد گھونسلے بنانے کی صلاحیتیں ہیں، جو دو طرفہ گھونسلے کا استعمال کرتے ہوئے متعدد پروگراموں کو ایک ساتھ چلانے کی اجازت دیتی ہیں۔ ایم ایم 5 اصل ڈیٹا سے ان پٹ پیش کرتا ہے، جو مددگار ہے کیونکہ معمول کے مشاہدات استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ پھر، اعداد و شمار کا موازنہ کیا جا سکتا ہے اور دوسرے ماڈلز کے ساتھ سیاق و سباق میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایم ایم 5 میں علاقے کے بعد عمودی نقاط اور چار جہتی ڈیٹا انضمام (ایف ڈی ڈی اے) بھی شامل ہیں۔ ایف ڈی ڈی اے کا استعمال اس وقت کیا جاتا ہے جب بہت زیادہ ڈیٹا ہوتا ہے جو طویل عرصے تک لیا جاتا ہے۔ پھر یہ ڈیٹا جسے طویل عرصے تک لینے کی ضرورت ہوتی ہے اسے ایف ڈی ڈی اے میں ڈال دیا جاتا ہے۔ یہ متحرک ابتدائی اور چار جہتی ڈیٹا سیٹوں کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ سب سے اہم بات یہ ہے کہ ایم ایم 5 اچھی طرح سے دستاویزی ہے اور اس میں صارف کی مدد کے لیے بہت سی جگہیں ہیں۔ افعال ایم ایم 5 ماڈلنگ سسٹم کے بہت سے ٹکڑے ہیں، جن میں سے ہر ایک مختلف افعال کے ساتھ ہے۔ ان ٹکڑوں میں شامل ہیں: ٹیرائن، ریگرڈ، لٹل آر، نیسٹ ڈاؤن، انٹرپ، انٹرپ، اور گراف/آر آئی پی۔ بنیادی معنوں میں، نمونہ معلومات لینے سے شروع ہوتا ہے اور پھر زمین کا نمونہ بناتا ہے۔ یہ ٹکڑا ٹیرائن کا استعمال کرکے کیا جاتا ہے۔ پھر، ماڈل زمین کے اس پورے پلاٹ میں ماحول میں موجود مختلف دباؤ کا اندازہ لگاتا ہے، جو REGRID کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ پھر، ماڈل ان اندازوں کو لیتا ہے، اور کچھ سطحی مشاہدات کی مدد سے، LITTLE _ R کا استعمال کرتے ہوئے ایک معروضی تجزیہ بنا سکتا ہے۔ راونس LITTLE _ R کا ایک پرانا ورژن ہے اور اس طرح LITTLE _ R زیادہ عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ پھر انٹرپف راونس/لٹل آر اور ریگرڈ سے وہ ڈیٹا لیتا ہے تاکہ اس ڈیٹا کو اوپر بیان کردہ سگما کوآرڈینیٹ میں انٹرپولیٹ کیا جا سکے۔ ایم ایم 5 خود وقت کے امتزاج کا حساب لگاتا ہے۔ NESTDOWN فنکشن عمودی سگما کی سطح کو تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ INTERPB راونس کے لیے پہلا اندازہ لگاتا ہے، اور ساتھ ہی REGRID کے لیے اندازہ لگانے کے لیے استعمال ہونے والی فائلوں کو جمع کرتا ہے۔ آخر میں، GRAPH/RIP وہ پلاٹ تیار کرتا ہے جسے صارفین دوسرے پروگراموں سے دیئے گئے تمام ڈیٹا سے دیکھ سکتے ہیں۔ آر آئی پی کا مطلب ریڈ/انٹرپولیٹ/پلاٹ ہے، اور یہ ایم ایم 5 سے آؤٹ پٹ کا تصور کرنے میں مدد کے لیے این سی اے آر گرافکس کا استعمال کرتا ہے۔ میموری اور کوڈ کی بنیادی باتیں ایم ایم 5 فورٹرن میں لکھی گئی ہیں۔ ان فورٹرن پروگراموں کو مقامی کمپیوٹر پر مرتب کیا جانا چاہیے، اور ہر بار ماڈل کی ترتیب کو تبدیل کرنے پر کچھ کو دوبارہ مرتب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ پروگرام اقدار کو متغیرات تفویض کرنے کے لیے اشارے کا استعمال کرتا ہے۔ یہ اشارے مطلوبہ متغیرات کو مخصوص اقدار تفویض کرنے کے لیے میموری کے کچھ حصوں میں جاتے ہیں۔ ایم ایم 5 ایک ہی وقت میں متعدد کام بھی انجام دے سکتا ہے۔ خاص طور پر، دو مختلف کاموں کو بیک وقت مختلف پروسیسرز پر انجام دیا جا سکتا ہے اور ایم ایم 5 اس کا زیادہ سے زیادہ استعمال کرتا ہے۔ یہ ملٹی ٹاسکنگ نیسٹنگ کا بھی استعمال کرتی ہے، اور ایم ایم 5 ایک ہی وقت میں نو ڈومینز (عمل) کو چلانے کی اجازت دیتا ہے اور وہ پورے عمل میں تعامل کرتے ہیں۔ ماڈل دو طرفہ گھونسلے کا استعمال کرتا ہے، جو اس وقت ہوتا ہے جب ایک گھونسلے کے موٹے جال سے ان پٹ، جو ایک علاقے میں خلیوں کی زیادہ کثافت ہے، چار حدود میں سے کسی ایک سے آتا ہے، لیکن موٹے جال کا ردعمل گھونسلے کے اندرونی حصے سے ہوتا ہے۔ ہر ڈومین ہر ٹائم اسٹیپ پر اپنے پیرنٹ ڈومین سے معلومات اکٹھا کرتا ہے، پھر یہ تین ٹائم اسٹیپس چلاتا ہے، اور پھر معلومات کو اپنے پیرنٹ ڈومین پر واپس پہنچاتا ہے۔ دو طرفہ گھونسلے بنانے کے تین مختلف طریقے ہیں: گھونسلے کی انٹرپولیشن، گھونسلے کا تجزیہ ان پٹ، اور گھونسلے کے علاقے کا ان پٹ۔ انٹرپولیشن اس وقت ہوتا ہے جب علاقہ ہموار ہوتا ہے، جیسے پانی۔ اس قسم کے دو طرفہ گھونسلوں کے لیے کوئی ان پٹ درکار نہیں ہے۔ نیسٹ ان پٹ کے لیے ایم ایم آئی این پی یو ٹی نامی فائل کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس فائل میں موسمیاتی اور علاقے کی معلومات ہوتی ہیں تاکہ ابتدائی طور پر، ایک بہتر تجزیہ کیا جا سکے۔ آخر میں ٹیرین ان پٹ کے لیے ٹیرین فائل کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے بعد موسمیاتی میدانوں کو انٹرپولیٹ کیا جاتا ہے۔ جب ملٹی ٹاسکنگ ہوتی ہے، تو متغیرات کو مشترکہ یا نجی کے طور پر نشان زد کیا جانا چاہیے۔ شیئرڈ کا مطلب یہ ہے کہ تمام پروسیسرز کو میموری کے ایک ہی حصے تک رسائی حاصل ہے، جبکہ پرائیویٹ کا مطلب یہ ہے کہ ہر پروسیسر کے پاس اپنی ذاتی میموری لوکیشن کے ساتھ صف کی اپنی نجی کاپی ہونی چاہیے۔ ملٹی ٹاسکنگ خاص طور پر سبروٹینز سولیو 1، سولیو 3، اور ساؤنڈ میں ہوتی ہے۔ ضروریات ایم ایم 5 کو کمپیوٹر کے لحاظ سے بہت سے مختلف طریقوں سے چلایا جا سکتا ہے۔ ماڈل کو سنگل پروسیسر کمپیوٹر، شیئرڈ میموری آرکیٹیکچر یا ڈسٹری بیوٹڈ میموری آرکیٹیکچر پر چلایا جا سکتا ہے۔ اسے بہت سے مختلف پلیٹ فارمز پر بھی چلایا جا سکتا ہے جیسے کہ آئی بی ایم، ایس جی آئی اوریجن 200/2000، کریز (جے 90، سی 90، ٹی 3 ای)، ڈی ای سی الفاس، لینکس چلانے والے الفاس، سن، اور بہت کچھ۔ جس کمپیوٹر پر یہ چلتا ہے اس میں فورٹرن 90 اور 77 مرتب اور سی مرتب ہونا ضروری ہے۔ مزید برآں، اس میں ایم پی آئی ایم ایم 5 ماڈل کو چلانے کے لیے این سی اے آر گرافکس اور ایم پی آئی ٹولز ہو سکتے ہیں۔ تاہم، یہ ضروری نہیں ہے۔ ایم ایم 5 ماڈل کم از کم نصف گیگا بائٹ میموری اور چند گیگا بائٹ ڈسک کی جگہ لیتا ہے۔ ماخذ کوڈ ایم ایم 5 کوڈ میں خود 220 سے زیادہ ذیلی روٹینز ہیں، جن میں کوڈ کی 55,000 سے زیادہ لائنیں ہیں۔ یہ "کری" پوائنٹروں کے ساتھ معیاری فورٹرن 77 کا استعمال کرتا ہے۔ ایم ایم 5 کے اندر تمام افعال کے ذیلی معمولات کی ایک فہرست، جس میں ایک مختصر وضاحت اور اس کے اندر کال کیے جانے والے معمولات یہاں مل سکتے ہیں۔ استعمال ایم ایم 5 کو ماحولیاتی تخروپن کی بہت سی مختلف اقسام میں استعمال کے لیے ڈھال لیا گیا تھا: حقیقی وقت کی علاقائی موسمی پیش گوئیاں ٹراپیکل سائیکلون کی پیش گوئی آب و ہوا کی تبدیلی کا تخروپن اور پروجیکشن کی پیش رفت اور بہتری ٹیرائن کی تازہ ترین اپ ڈیٹ یو ایس جی ایس گلوبل 30 سیکنڈ کے علاقے کی بلندی کے اعداد و شمار کا استعمال کرتی ہے، جو پوری دنیا کو دیکھتا ہے، جہاں پہلے صرف براعظمی ریاستہائے متحدہ میں استعمال ہوتا تھا۔ یہ نئی اپ ڈیٹ بہتر معیار کی زمینی تصویر کی بھی اجازت دیتی ہے جسے ایم ایم 5 میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ریگرڈ کی بہتری اس کے صارفین کے لیے ڈیٹا داخل کرنا آسان بناتی ہے اور یہ زیادہ پورٹیبل بھی ہے۔ LIITLE _ R کو 2001 میں راونس کی جگہ لینے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ LITTLE _ R کی بہتری ایک بار پھر صارفین کے لیے ڈیٹا ان پٹ کرنا آسان بناتی ہے۔ ویدر ریسرچ اینڈ فورکاسٹنگ ماڈل حوالہ جات بیرونی روابط ایم ایم 5 ہوم پیج عددی آب و ہوا اور موسمی ماڈل بھی دیکھیں۔