मौसम रडार

मौसम रडार क्या है?

ज़्यादातर मौसम-प्रेक्षण किसी एक बिंदु की ख़बर देते हैं। चेन्नई का वर्षामापी सिर्फ़ इतना बताता है कि उसी बर्तन में कितना पानी गिरा, और उपग्रह ऊपर से बादलों की चोटियाँ देखता है। मौसम रडार ख़ुद बारिश का नक़्शा बनाता है: अपने चारों ओर कुछ सौ किलोमीटर तक, हर कुछ मिनट में ताज़ा, और ऊपर कक्षा से बादल की छत भर देखने के बजाय नीचे ज़मीन से तूफ़ान के भीतर झाँककर।

दक्षिण एशिया में कम मोहलत वाली लगभग हर काम की चेतावनी इसी यंत्र से निकलती है। अप्रैल की किसी शाम कोलकाता की ओर दौड़ती झंझावात की क़तार, मुंबई की लोकल ट्रेनें रोक देने वाली बारिश की पट्टी, ओडिशा के तट के आख़िरी पड़ाव पर पहुँचे चक्रवात की आँख — इन सबकी समय रहते चेतावनी रडार के सहारे ही दी जाती है।

नाम अंग्रेज़ी के “रेडियो डिटेक्शन एंड रेंजिंग” का संक्षिप्त रूप है। तकनीक हवाई जहाज़ ढूँढने के लिए बनी थी, और स्क्रीन पर दिखती बारिश को पहले गड़बड़ी समझा गया; आगे चलकर वही ज़्यादा काम का संकेत निकली।

गूँज की देरी से दूरी, गूँज की ताक़त से बारिश

एंटीना सूक्ष्म तरंगों का एक छोटा, ताक़तवर स्पंद छोड़ता है और फिर सुनता है। बारिश की बूँदें, ओले और हिमकण उसका बेहद छोटा अंश लौटा देते हैं। गूँज लौटने में लगी देर से दूरी निकलती है: स्पंद प्रकाश की गति से चलता है, सो 150 किलोमीटर दूर के तूफ़ान तक आने-जाने में मोटे तौर पर एक सेकंड का हज़ारवाँ हिस्सा लगता है। दिशा वह है जिधर उस पल एंटीना का मुँह था। घूमते एंटीने के हज़ारों माप जुड़कर नक़्शा बनाते हैं; फिर वह एक डिग्री के छोटे-से अंश जितना ऊपर उठकर दोबारा घूमता है, और हर कुछ मिनट में वायुमंडल का त्रिआयामी खंड तैयार हो जाता है।

गूँज की ताक़त परावर्तकता कहलाती है और dBZ में लिखी जाती है। पैमाना लघुगणकीय है, इसलिए अंक की थोड़ी-सी बढ़त भी असल ताक़त में बड़ी छलाँग है। मोटा हिसाब:

• लगभग 20 dBZ — हल्की बूंदाबांदी
• तीस और चालीस के बीच — लगातार, मध्यम बारिश
• पैंतालीस के आसपास और ऊपर — मानसून की भारी बारिश
• पचपन के पार — ज़्यादातर ओले, क्योंकि ये बारिश की बूँदों से कहीं बड़े होते हैं और कण का आकार बढ़ने के साथ गूँज बहुत तेज़ी से बढ़ती है

परावर्तकता से बारिश की दर निकालने के लिए बूँदों के आकार और गूँज की ताक़त का एक अनुभवजन्य रिश्ता मान लिया जाता है। इसीलिए रडार का आँका कुल पानी और वर्षामापी का आँकड़ा शायद ही कभी हू-ब-हू मिलते हैं।

उष्णकटिबंध में तरंग की लंबाई बड़ा सवाल है। लंबी तरंग वाले एस-बैंड रडार भारी बारिश पार करते हुए बहुत कम ताक़त खोते हैं। सी-बैंड और एक्स-बैंड रडार सस्ते हैं, पर मानसूनी मूसलाधार में तूफ़ान का पास वाला सिरा किरण का इतना हिस्सा सोख लेता है कि दूर वाला सिरा कमज़ोर दिखता है या ग़ायब हो जाता है। इसी क्षीणन के कारण चक्रवात झेलने वाले देश तटीय रडारों के लिए एस-बैंड चुनते हैं।

नए रडार स्पंद आड़े और खड़े, दोनों तलों में भेजते हैं। गिरती बड़ी बूँदें चपटी हो जाती हैं और ओले लुढ़कते हैं, सो दोनों गूँजों की तुलना से बारिश, ओले और पिघलती बर्फ़ अलग पहचाने जाते हैं और बारिश का अनुमान सुधरता है।

रडार जाल किन ख़तरों पर नज़र रखता है

भारत मौसम विज्ञान विभाग (IMD) का राष्ट्रीय डॉप्लर रडार जाल पिछले दो दशकों में काफ़ी फैला है, और उसकी नज़र बड़े शहरों पर तथा, सोच-समझकर, चक्रवात झेलने वाले पूर्वी तट पर टिकी है। पाकिस्तान मौसम विभाग (PMD) और बांग्लादेश मौसम विभाग (BMD) अपने जाल चलाते हैं; बांग्लादेश के रडार बंगाल की खाड़ी के सामने खड़े हैं, जो तूफानी लहर के लिहाज़ से दुनिया का सबसे जानलेवा तट है।

तीन काम यहाँ कोई दूसरा यंत्र रडार जितना अच्छा नहीं कर पाता।

कालबैसाखी। अप्रैल और मई में पूर्वी भारत और बांग्लादेश पर उठने वाले हिंसक गरज के साथ तूफान और झंझावात, जिन्हें नॉरवेस्टर भी कहते हैं, इतनी तेज़ी से बनते और आगे बढ़ते हैं कि रडार के सिवा कोई उनका पीछा नहीं कर पाता।

शहरों में भरता पानी। मानसून में शहर की सड़कें और बस्तियाँ एक-दो घंटे में पानी से भर जाती हैं। इतने छोटे समय-पैमाने पर मुंबई, चेन्नई, कोलकाता या ढाका के लिए चेतावनी सिर्फ़ वही नज़र दे पाती है जो बारिश की एक-एक कोशिका का पीछा करे, और वह रडार की है।

तट की ओर बढ़ता चक्रवात। खुले समुद्र में उष्णकटिबंधीय चक्रवात का पीछा उपग्रह करता है, पर उसकी बताई जगह पक्की नहीं होती। रडार की पहुँच में आते ही, मोटे तौर पर टक्कर से पहले के आख़िरी दिन, तूफ़ान की आँख सीधे दिखने लगती है और तट पार करने की जगह पहले से कहीं ज़्यादा सटीकता से तय हो जाती है।

ज़िला ख़ाली कराना हो या लोकल पकड़नी हो

जिन तटों ने 1999 का ओडिशा महाचक्रवात और 2020 में चक्रवात अम्फान झेला, वहाँ टक्कर से पहले के आख़िरी घंटे तय करते हैं कि किन ज़िलों को ख़ाली कराया जाए। उपग्रह से मिली जगह में जो अनिश्चितता रहती है, रडार उसे इन्हीं आख़िरी घंटों में घटाता है, और निकासी के फ़ैसले को ठीक यही सटीकता चाहिए: टक्कर कहाँ और कब होगी।

शहर में सवाल और छोटा है। मुंबई में दफ़्तर से लोकल पकड़ने वाले के लिए मुद्दा यह नहीं कि आज बारिश होगी या नहीं, बल्कि यह कि अभी निकलूँ या घंटा भर रुकूँ। रडार पर बारिश की किसी भारी कोशिका को शहर की ओर बढ़ते देखना ही इसका समय पर जवाब है।

रडार, उपग्रह और मॉडल: तीन अलग काम

ये तीनों एक-दूसरे के पूरक हैं, होड़ में नहीं। रडार अभी से लेकर लगभग तीन घंटे आगे तक का दायरा सँभालता है, बहुत बारीक ब्योरे के साथ, पर सिर्फ़ ज़मीन के ऊपर और अपनी पहुँच के भीतर; तत्काल पूर्वानुमान इसी समय-सीमा का काम है। उपग्रह हर जगह देखता है, खुला समुद्र भी, पर उसे बादलों की ऊपरी बनावट दिखती है, नीचे गिरती बारिश नहीं; तट से अभी दूर बैठे चक्रवात के लिए वही मुख्य औज़ार है। संख्यात्मक मौसम मॉडल हर जगह के लिए कुछ घंटों से लेकर हफ़्तों आगे तक देखते हैं, पर यह नहीं बता सकते कि गरज वाली कोई एक कोशिका चालीस मिनट बाद ठीक कहाँ होगी।

पहाड़ के पीछे, किरण के नीचे: रडार कहाँ अंधा है

किरण ऊपर उठती जाती है। किरण लगभग सीधी चलती है और धरती नीचे गोलाई में झुकती जाती है। दूर जाकर किरण कई किलोमीटर ऊपर होती है, बादल का बीच वाला हिस्सा नापती है और नीचे गिर रही बारिश से चूक जाती है। कवरेज के नक़्शे बड़े घेरे दिखाते हैं; ज़मीन के पास काम का घेरा कहीं छोटा है।

पहाड़ रास्ता रोकते हैं। घाटी में लगा रडार सामने की चोटी देखता है, उसके पीछे कुछ नहीं। हिमालय और पश्चिमी घाट की यही असली दिक़्क़त है, और ठीक उत्तराखंड, हिमाचल प्रदेश, पूर्वोत्तर और उत्तरी पाकिस्तान में बादल फटते हैं और भूस्खलन लाने वाली बारिश गिरती है। रडार को चोटी पर बिठाने से रुकावट घटती है, पर नीचे की घाटियों के लिए किरण और ऊँची हो जाती है।

झूठी गूँज। इमारतें, पहाड़ियाँ और समुद्र की सतह भी गूँज लौटाती हैं। तेज़ तापमान व्युत्क्रमण, जो सर्दियों में मैदानों पर और अरब सागर पर आम है, किरण को नीचे मोड़ देता है और ज़मीन ख़ुद दूर तक फैली हल्की बारिश जैसी दिखने लगती है। आँकड़ों की छँटाई इसका ज़्यादातर हिस्सा हटा देती है, पूरा नहीं।

सिर्फ़ बरसता पानी। तापमान, दाब या जहाँ बारिश न हो रही हो वहाँ की हवा रडार नहीं नापता, और पहुँच से आगे के खुले समुद्र पर वह अंधा है। वह प्रेक्षण का यंत्र है, पूर्वानुमान का नहीं।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

रडार की पहुँच कितनी है, और ज़मीन के पास कितनी भरोसेमंद? कुछ मौजूद होने का पता कुछ सौ किलोमीटर तक चल जाता है, पर ज़मीन के पास की बारिश भरोसे से नापने की दूरी कहीं कम है, क्योंकि किरण ऊपर चढ़ती जाती है। पास में ही भारी बारिश हो तो किरण वहीं कमज़ोर पड़कर यह दूरी और घटा देती है।

बाहर सूखा है, फिर भी रडार पर बारिश क्यों दिखती है? ज़्यादातर यह झूठी गूँज होती है: व्युत्क्रमण से नीचे मुड़ी किरण पहाड़ियों या इमारतों से लौट आती है। कभी बारिश सचमुच होती है पर ज़मीन तक पहुँचने से पहले भाप बन जाती है, जो सूखे उत्तर-पश्चिम में आम है।

क्या रडार चक्रवात को बहुत पहले देख लेता है? नहीं, सिर्फ़ तट की ओर बढ़ने के आख़िरी दौर में, जब वह पहुँच के भीतर आ जाता है; उससे पहले उपग्रह पीछा करता है। रडार बताता है कि टक्कर ठीक कहाँ और कब होगी, और निकासी के फ़ैसले को यही चाहिए।

क्या मौसम ऑनलाइन पर लाइव रडार दिखता है? नहीं। यहाँ का मौसम पूर्वानुमान संख्यात्मक मॉडलों से बनता है, और इसी के सहारे शहर पृष्ठ कई दिन आगे का हाल दिखा पाते हैं। चलते तूफ़ान की लाइव रडार तस्वीर के लिए IMD, PMD या BMD के अपने उत्पाद ही सही जगह हैं। रडार वाले तटीय पट्टे में चेन्नई, मुंबई, कोलकाता, भुवनेश्वर, विशाखापत्तनम और ढाका का मौजूदा हाल और कई दिन आगे का अनुमान देखिए।

संबंधित शब्द

• डॉप्लर रडार
• तत्काल पूर्वानुमान
• मौसम पूर्वानुमान
• मौसम मॉडल
• गरज के साथ तूफान
• वर्षा