हवामानशास्त्र

हवेचे तापमान, वातावरणातील दाब, वाऱ्याची गती व दिशा यांच्या परस्परसंबंधातून निर्माण होणारी वादळे, ढग, पाऊस, विजांचा कडकडाट आदी घटनांची कालमानानुसार बदलणाऱ्या वागणुकीचा अभ्यास करणाऱ्या शास्त्रास हवामानशास्त्र (इंग्लिश: Meteorology, मीटिअरॉलजी ;) असे म्हणतात. वातावरणातील या घडामोडीचे निरिक्षण करून त्यांचा अभ्यास करणे, त्यानुसार जवळच्या आणि दूरच्या भविष्यातील हवामानाविषयी अंदाज बांधणे हे हवामानशास्त्रज्ञांचे प्रमुख काम असते. २३ मार्च हा दिवस ‘जागतिक हवामानशास्त्र दिन म्हणून साजरा होतो.

इतिहास

इसवी सन पूर्व सातव्या शतकात बॅबिलॉनमध्ये ढगांच्या रचनेवरून हवामानाचा अंदाज वर्तवला जात असे दिसून येते. ग्रीस, चीन व भारतात विविध नैसर्गिक निरीक्षणांचा व खगोलशास्त्राचा वापर हवामानाचा अंदाज वर्तविण्यासाठी केला जात असे. भारतीय ज्योतिष शास्त्रातील निरिक्षणांनुसार हस्त, मृग नक्षत्राच्या राशीतील स्थानानुसार पाऊस कधी पडणार, याचा अंदाज घेतला जात असे. परंतु हे ठोकताळे दर वेळी अचूक असतील असे घडत नसे. शिवाय ज्योतिषाच्या अभ्यासानुसार त्यात फरकही होण्याची शक्यता असे.

इ.स. १९२२ मध्ये लुइस फ्राय रिचर्डसन या हवामान शास्त्रज्ञाने अंदाज वर्तविण्याची सांख्यिक पद्धती सुचवली. या पध्हतीनुसार निरिक्षणांच्या सांख्यिक विश्लेषणानुसार सारखेपणा शोधून त्यानुसार काही प्रमाणात हवामान अंदाज वर्तविता येऊ लागले. मात्र ही आकडेवारी मोठी असत असे.

सद्य स्थिती

संगणकाच्या शोधाने हवामानशास्त्राचा अभ्यास सुकर झाला. हवामान निरीक्षणांचा उपयोग करून, अंदाज वर्तविण्याची सांख्यिक पद्धतीने गणिते करून, त्यानुसार अंदाज वर्तविण्याचे काम संगणक करू लागले. या नुसार नकाशे तयार करण्याचे कामही संगणक करू लागले.

साधने

हवामान निरीक्षणासाठी अनेक प्रकारची साधने वापरली जातात. या साधनांच्या मदतीने हवामानविषयक घटनेचे भौगोलिक स्थान, तिची तीव्रता, वेग, प्रकार, तिच्यामुळे होणारे तापमानातील बदल अशा निरीक्षणांची नोंद केली जाते. ही उपकरणे जमीन, समुद्र आणि वातावरण अशी तिन्ही ठिकाणी निरिक्षणासाठी नियुक्त केली जातत.

जमिनीवरील साधने - ही प्रामुख्याने हवामान वेधशाळांमध्ये असतात.
रडार - ठिकठिकाणी उभारलेले रडार रेडिओलहरींच्या साहाय्याने विविध प्रकारच्या वृष्टीचा- पाऊस, गारा, बर्फवृष्टी इत्यादींचा अभ्यास करतात. यातील पल्स डॉपलर प्रकारच्या रडारमुळे वाऱ्याचा वेग व दिशा यांची नोंद करता येते.
समुद्राच्या पाण्यावरील साधने - समुद्राच्या पाण्यावर हेलकावे खाणाऱ्या फुग्यांसारख्या तरंगणाऱ्या वस्तूंना बांधलेली उपकरणे पाणी व वारा या दोन्हींच्या वर्तणुकीची नोंद करतात.
वातावरणात सोडली जाणारी साधने - फुग्यांच्या साहाय्याने पृथ्वीच्या वातावरणात सोडले जाणारे रेडिओ संच तेथील विविध घटकांची निरीक्षणे रेडिओ-लहरींद्वारे पृथ्वीवर पाठवतात. अवकाशात पृथ्वीप्रदक्षिणा करणारे काही मानवनिर्मित उपग्रह खास हवामान निरीक्षणासाठी असतात व बदलांवर लक्ष ठेवून ते बदल कळवत राहतात. या शिवाय चक्रीवादळांचा अभ्यास करण्यासाठी त्या हवामानाच्या ठिकाणी सुरक्षित अंतरावरून घिरटय़ा घालत नोंदी करणारी खास विमाने सोडली जातात. ही विमाने म्हणजे एक प्रकारच्या उडत्या हवामान वेधशाळा असतात.

वरील सर्व प्रकारे केलेल्या निरीक्षणांचा उपयोग हवामान साच्या मध्ये (वेदर मॉडेल्स) करून नजीकच्या भविष्यातील हवामानाविषयी अंदाज वर्तविला जातो.

हवामान मॉडेल

हवामानाची मॉडेल करण्यासाठी प्रवाही पदार्थाच्या हालचालींविषयी समीकरणे तयार केली जातात. या समीकरणांच्या आधारे विविध स्थितीतील हवामानाचे संगणकीय साचे बनविले जातात.