मौसम पूर्वानुमान
मौसम पूर्वानुमान वायुमंडलीय भौतिकी के नियमों और अवलोकनों की बाढ़ को कल के आकाश की भविष्यवाणियों में बदल देता है, जिसमें संख्यात्मक मॉडल, डेटा आत्मसात्करण और अनिश्चितता का एक ईमानदार लेखा-जोखा शामिल है।
Definition
मौसम पूर्वानुमान मौसम संबंधी ज्ञान और कम्प्यूटेशनल विधियों का अनुप्रयोग है ताकि मिनटों से लेकर हफ्तों तक के समय क्षितिज पर वातावरण की भविष्य की स्थिति का अनुमान लगाया जा सके, जिसे नियतात्मक या संभाव्य रूप से व्यक्त किया जाता है।
Scope
यह क्षेत्र भविष्य के मौसम की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों को शामिल करता है, जिसमें संख्यात्मक मॉडल शामिल हैं जो शासी समीकरणों को समय के साथ आगे एकीकृत करते हैं, डेटा आत्मसात्करण जो उन्हें अवलोकनों से जोड़ता है, पहनावा तकनीकें जो पूर्वानुमान और अनिश्चितता को निर्धारित करती हैं, और कम दूरी पर उपयोग किए जाने वाले सांख्यिकीय और नाउकास्टिंग दृष्टिकोण।
Sub-topics
Core questions
- वातावरण की भविष्य की स्थिति की भविष्यवाणी करने के लिए वातावरण के शासी समीकरणों को कैसे हल किया जाता है?
- शुरुआती स्थितियों को परिभाषित करने के लिए बिखरे हुए अवलोकनों को मॉडल के साथ कैसे जोड़ा जाता है?
- मौसम की पूर्वानुमेयता सीमित क्यों है, और पूर्वानुमान की अनिश्चितता को कैसे निर्धारित किया जाता है?
- कम दूरी के और सांख्यिकीय पूर्वानुमान कैसे उत्पन्न और सत्यापित किए जाते हैं?
Key theories
- संख्यात्मक मौसम भविष्यवाणी
- मौसम का पूर्वानुमान प्रेक्षित प्रारंभिक अवस्था से असतत आदिम समीकरणों को आगे एकीकृत करके किया जा सकता है, एक विचार जिसे ब्योर्कनेस और रिचर्डसन ने प्रस्तावित किया था और इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर और डेटा नेटवर्क ने इसे व्यावहारिक बना दिया।
- पूर्वानुमेयता और संवेदनशील निर्भरता
- चूंकि वातावरण एक अराजक प्रणाली है, प्रारंभिक अवस्था में छोटी त्रुटियां समय के साथ बढ़ती हैं, जो नियतात्मक पूर्वानुमान पर एक अंतर्निहित सीमा लगाती हैं और संभाव्य, पहनावा-आधारित भविष्यवाणी को प्रेरित करती हैं।
Mechanisms
एक पूर्वानुमान डेटा आत्मसात्करण के माध्यम से वातावरण की वर्तमान स्थिति का अनुमान लगाकर शुरू होता है, जो एक छोटे मॉडल पूर्वानुमान को नए अवलोकनों के साथ मिश्रित करता है। फिर एक संख्यात्मक मॉडल एक ग्रिड पर शासी समीकरणों को समय के साथ आगे एकीकृत करता है, जिसमें संवहन और विकिरण जैसी अनसुलझी प्रक्रियाओं को पैरामीटराइजेशन के माध्यम से दर्शाया जाता है। चूंकि प्रारंभिक त्रुटियां बढ़ती हैं, कई पूर्वानुमान थोड़े अलग शुरुआती बिंदुओं और मॉडल कॉन्फ़िगरेशन से चलाए जाते हैं, जिससे एक पहनावा बनता है जिसका प्रसार अनिश्चितता को निर्धारित करता है; सांख्यिकीय पोस्ट-प्रोसेसिंग और तेजी से अद्यतन नाउकास्ट कम दूरी पर भविष्यवाणियों को परिष्कृत करते हैं।
Clinical relevance
मौसम पूर्वानुमान जीवन और संपत्ति की रक्षा करते हैं और विमानन, कृषि, ऊर्जा, जल प्रबंधन और आपदा तैयारी को आधार प्रदान करते हैं; संख्यात्मक भविष्यवाणी में लगातार सुधार, जिसे अक्सर एक शांत क्रांति कहा जाता है, ने कुशल पूर्वानुमानों को प्रति दशक लगभग एक दिन तक बढ़ा दिया है और संभाव्य मार्गदर्शन को निर्णय लेने के लिए केंद्रीय बना दिया है।
History
विल्हेम ब्योर्कनेस ने लगभग 1904 में मौसम की भविष्यवाणी को एक गणना योग्य प्रारंभिक-मूल्य समस्या के रूप में प्रस्तुत किया, और लुईस फ्राई रिचर्डसन ने 1920 के दशक में हाथ से गणना करने का प्रयास किया; पहले सफल संख्यात्मक पूर्वानुमान लगभग 1950 में चार्नी और वॉन न्यूमैन के ENIAC संगणनाओं के साथ आए। 1960 के दशक में लोरेंज द्वारा अराजकता की खोज ने पूर्वानुमान को स्वाभाविक रूप से संभाव्य के रूप में फिर से परिभाषित किया, और बढ़ती कंप्यूटर शक्ति, वैश्विक अवलोकनों और डेटा आत्मसात्करण ने आज के पहनावा-आधारित परिचालन प्रणालियों का उत्पादन किया।
Key figures
- Vilhelm Bjerknes
- Lewis Fry Richardson
- Jule Charney
- Edward Lorenz
Related topics
Seminal works
- kalnay2003
- lorenz1963
Frequently asked questions
- लगभग एक सप्ताह से अधिक मौसम का पूर्वानुमान कम विश्वसनीय क्यों होता है?
- वातावरण अराजक है, इसलिए शुरुआती स्थितियों में छोटी अनिश्चितताएं तेजी से बढ़ती हैं; लगभग एक से दो सप्ताह के बाद ये त्रुटियां पूर्वानुमान को अभिभूत कर देती हैं, जिससे दिन-प्रतिदिन की पूर्वानुमेयता पर एक व्यावहारिक सीमा निर्धारित होती है जिसे कोई भी कंप्यूटिंग शक्ति दूर नहीं कर सकती है।
- बारिश की प्रतिशत संभावना का वास्तव में क्या मतलब है?
- यह एक संभाव्य पूर्वानुमान है, जो अक्सर मॉडल रन के एक पहनावा या सांख्यिकीय विधियों से प्राप्त होता है, जो किसी स्थान पर मापने योग्य वर्षा की कितनी संभावना है, इसे व्यक्त करता है; 30 प्रतिशत संभावना का मतलब है कि, समान स्थितियों में, दस में से लगभग तीन बार बारिश होती है।