காலநிலை கணிப்புகள் 'தவறு' எனக் கூறும் டிரம்ப்; காலநிலை மாதிரிகள் இயங்குவது எப்படி? அவை எவ்வளவு துல்லியமானது?

Alind Chauhan

அமெரிக்க அதிபர் டொனால்ட் டிரம்ப், செப்டம்பர் 23-ம் தேதி ஐக்கிய நாடுகள் சபையின் பொதுச் சபையில் ஆற்றிய உரையில், காலநிலை மாற்றத்தை இதுவரை இல்லாத மிகப் பெரிய "மோசடி வேலை" என்று கூறினார்.

ஆங்கிலத்தில் படிக்க:

அவர் பேசுகையில், “ஐக்கிய நாடுகள் சபை மற்றும் பலரால் செய்யப்பட்ட இந்தக் கணிப்புகள் அனைத்தும், பெரும்பாலும் தவறான காரணங்களுக்காக, தவறானவையாக இருந்துள்ளன. இந்தக் கணிப்புகள் தங்கள் நாடுகளுக்குப் பெரும் இழப்பை ஏற்படுத்தி, அந்த நாடுகளுக்கு வெற்றிபெற வாய்ப்பே வழங்காத முட்டாள்களால் செய்யப்பட்டவை” என்று கூறினார்.

டிரம்ப் குறிப்பிட்ட இந்தக் கணிப்புகள் பொதுவாக காலநிலை மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தியே செய்யப்படுகின்றன. இந்தக் கணினி நிரல்கள் காலநிலை ஆராய்ச்சியின் மையமாக உள்ளன: காலநிலை கடந்த காலத்தில் எவ்வாறு மாறியது, இப்போது எவ்வாறு மாறுகிறது, எதிர்காலத்தில் எவ்வாறு மாறக்கூடும் என்பதைப் புரிந்துகொள்ள இவை விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுகின்றன.

காலநிலை மாதிரிகள் எவ்வாறு இயங்குகிறது? அவற்றில் என்னென்ன வகைகள் உள்ளன? அவை எவ்வளவு துல்லியமானவை?

காலநிலை மாதிரிகள் என்றால் என்ன?

காலநிலை மாதிரி என்பது பூமியின் காலநிலை அமைப்பு — வளிமண்டலம், கடல், நிலம் மற்றும் பனிக்கட்டி உட்பட — எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதைப் பிரதிபலிக்க கணித சூத்திரங்கள் மற்றும் அல்காரிதம்களைப் பயன்படுத்தும் ஒரு கணினி உருவகப்படுத்துதல் ஆகும்.

பெங்களூரைச் சேர்ந்த சிந்தனைக் குழுவான அறிவியல், தொழில்நுட்பம் மற்றும் கொள்கை மையத்தின் (CSTEP) மூத்த இணை ஆய்வாளர் வித்யா எஸ்., தி இந்தியன் எக்ஸ்பிரஸ் பத்திரிகைக்கு அனுப்பிய மின்னஞ்சலில், “இந்த மாதிரிகள் இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் கோட்பாடுகளின் அடிப்படையில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும், வளிமண்டலம், பெருங்கடல்கள், நிலப்பரப்பு மற்றும் பனிக்கட்டி ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்புகளை உருவகப்படுத்த அல்லது பிரதிபலிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன” என்று கூறினார்.

பசுமை இல்ல வாயுக்கள் அதிகரிப்பது அல்லது நிலப் பயன்பாட்டில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் போன்ற பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற மாறிகள் காலப்போக்கில் எவ்வாறு மாறும் என்பதைக் காலநிலை மாதிரிகள் கணிக்க முடியும். எளிமையாகச் சொன்னால், கடந்த கால மற்றும் எதிர்கால காலநிலை அமைப்புகள் குறித்த கருதுகோள்களைச் சோதிக்கவும் முடிவுகளை எடுக்கவும் இவை விஞ்ஞானிகளை அனுமதிக்கின்றன.

இது, தீவிர கனமழை போன்ற அசாதாரண வானிலை நிகழ்வுகள் காலநிலை மாற்றத்தின் விளைவா அல்லது வழக்கமான காலநிலை மாறுபாட்டின் ஒரு பகுதியா என்பதையும் தீர்மானிக்க உதவுகிறது.

காலநிலை மாதிரிகள் வானிலை மாதிரிகளிலிருந்து வேறுபட்டவை என்பதைக் கவனிக்கவும். வானிலை மாதிரிகள் குறிப்பிட்ட பகுதிகளுக்கும் குறுகிய கால அளவுகளுக்கும் கணிப்புகளைச் செய்கின்றன, அதேசமயம் காலநிலை மாதிரிகள் பரந்தவை மற்றும் நீண்ட காலப் போக்குகளை ஆராய்கின்றன.

காலநிலை மாதிரிகள் எப்படி இயங்குகிறது?

ஒரு நவீன காலநிலை மாதிரி முதலில் பூமியை முப்பரிமாண கட்டமாக பிரிக்கிறது. இந்தக் கட்டத்தின் செல்கள் கிரகத்தின் மேற்பரப்பிலும், வளிமண்டலத்திலும், கடலுக்குள்ளும் நீண்டு செல்கின்றன. ஒவ்வொரு செல்லிலும் உள்ள பொருட்கள் (நிலம், காற்று, பனிக்கட்டி) மற்றும் அதன் வழியாக ஆற்றல் நகரும் விதம் ஆகியவற்றைக் விவரிக்கும் கணிதச் சமன்பாடுகளால் ஒவ்வொரு செல்லும் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படுகிறது.

விஞ்ஞானிகள் பசுமை இல்ல வாயுக்கள் அல்லது கடல் நிலைமைகள் போன்ற உள்ளீட்டுத் தரவை மாதிரியில் அளிக்கின்றனர். ஒவ்வொரு செல்லிலும் வானிலை எவ்வாறு மாறும், அந்தக் காலநிலை மாற்றங்கள் அண்டை செல்களை எவ்வாறு பாதிக்கும், அந்த அண்டை செல்கள் மற்ற செல்களை எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பதைக் கண்டறிய மாதிரி சமன்பாடுகளைத் தீர்க்கிறது. இது விஞ்ஞானிகளுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட பிராந்தியத்தின் அல்லது முழு கிரகத்தின் விளைவுகளைப் பற்றிய புரிதலைப் பெற உதவுகிறது.

இந்த மாதிரியின் வெளியீட்டில் “வெப்பநிலை மற்றும் மழைப்பொழிவு வடிவங்களில் திட்டமிடப்பட்ட மாற்றங்கள், கடல் மட்ட உயர்வு, கடல் நீரோட்டம், தீவிர வானிலை நிகழ்வுகளின் அதிர்வெண் மற்றும் தீவிரம் (வெப்ப அலைகள், வறட்சி மற்றும் புயல்கள் போன்றவை), மற்றும் பனி மற்றும் பனிக்கட்டிப் பரப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்கள்” ஆகியவை அடங்கும் என்று வித்யா கூறினார்.

பல ஆண்டுகளாகக் காலநிலை மாதிரிகள் எவ்வாறு பரிணாமம் அடைந்துள்ளன?

காலநிலை மாதிரிகளின் ஆரம்ப வடிவம், ஆற்றல் சமநிலை மாதிரிகள் என்று அழைக்கப்பட்டு, 1960-களில் தோன்றியது. இவை சூரியனிடமிருந்து பூமியின் வளிமண்டலத்திற்குள் நுழையும் ஆற்றலுக்கும், மீண்டும் விண்வெளிக்கு வெளியிடப்படும் வெப்பத்திற்கும் இடையிலான சமநிலையைக் கருத்தில் கொண்டு மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை மட்டுமே தீர்மானிக்கின்றன.

அடுத்து, கதிர்வீச்சு-கடத்தல் மாதிரிகள் வந்தன. இவை மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் வளிமண்டலத்தின் உயரத்தின் வழியாக ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை உருவகப்படுத்துகின்றன. இவை மேற்பரப்பு வெப்பநிலை மற்றும் உயரத்துடன் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளையும் மதிப்பிடுகின்றன.

பின்னர், பொது புழக்க மாதிரிகள், உலகளாவிய காலநிலை மாதிரிகள் என்றும் அழைக்கப்பட்டு, தோன்றின. இவை காலநிலை அமைப்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் காலநிலை மாற்றத்தைக் கணிப்பதற்கும் மிகவும் அதிநவீன மற்றும் துல்லியமான மாதிரிகள். GCMகள் ஆற்றல் மற்றும் பொருளின் இயக்கம் உட்பட, காலப்போக்கில் பெரிய அளவிலான காலநிலைச் செயல்முறைகளைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்த பூமியின் வளிமண்டலம், பெருங்கடல்கள், நிலம் மற்றும் பனிக்கட்டியை உருவகப்படுத்துகின்றன.

பிராந்திய காலநிலை மாதிரிகளும் உள்ளன, அவை ஜி.சி.எம் GCMகளைப் போலவே செயல்படுகின்றன, ஆனால் ஒரு நாடு அல்லது ஒரு கண்டம் போன்ற சிறிய பிராந்தியங்களில் கவனம் செலுத்தி, மிகவும் துல்லியமான உள்ளூர் கணிப்புகளை வழங்குகின்றன.

காலநிலை மாதிரிகள் எவ்வளவு துல்லியமானது?

நவீன காலநிலை மாதிரிகள் பெரிய அளவிலான வடிவங்கள் மற்றும் நீண்ட கால மாற்றங்களைப் படம்பிடிப்பதில், குறிப்பாக உலகளாவிய அளவில், மிகவும் துல்லியமானவை என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

“கடந்த சில தசாப்தங்களாக, கடல் மட்ட உயர்வு மற்றும் துருவப் பனி இழப்பு போன்ற பல முக்கியமான நிகழ்வுகளைக் கணிப்பதில் இவை வெற்றிகரமாக இருந்துள்ளன. பரந்த பிராந்தியங்கள் மற்றும் கால அளவுகளில் சராசரியாகப் பார்க்கும்போது, மாதிரிகள் வெப்பநிலை, மழைப்பொழிவு மற்றும் கடல் நீரோட்டம் ஆகியவற்றின் பொதுவான வடிவங்களை உருவகப்படுத்துவதிலும் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன” என்று வித்யா கூறினார்.

விஞ்ஞானிகள் மாதிரிகளின் துல்லியத்தைச் சரிபார்க்கும் ஒரு வழி கடந்த கால நிகழ்வுகளைப் பயன்படுத்துவதாகும். ஒரு மாதிரி, விஞ்ஞானிகளுக்குத் தெரிந்த கடந்த கால நிகழ்வுகளைத் துல்லியமாக முன்கணித்தால், அது எதிர்கால நிகழ்வுகளையும் துல்லியமாகக் கணிக்க முடியும்.

அப்படியானாலும், தற்போதைய காலநிலை மாதிரிகள் முழுமையானவை அல்ல. இதற்குக் காரணம், மேகங்களின் தன்மை, எரிமலை வெடிப்பு போன்ற திடீர் புவி இயற்பியல் நிகழ்வுகளின் காலநிலை விளைவுகள் அல்லது எல் நினோ நிகழ்வுகள் போன்ற இயற்கையான நிகழ்வுகள் போன்ற சிக்கலான, மாறும் செயல்முறைகள் பற்றிய தரவு குறைபாடுள்ளதாய், முழுமையற்றதாய், அல்லது கிடைக்காததாய் இருப்பதுதான்.

வித்யாவின் கருத்துப்படி, காலநிலை மாதிரிகள் பிராந்திய சிறப்பம்சங்களைப் புறக்கணிக்கின்றன, அதாவது கிராமப்புறங்களில் தீவிர மழை, நகர்ப்புறங்களில் வெள்ளம் அல்லது நகரங்களில் வெப்பம் போன்றவற்றை அவை புறக்கணிக்கின்றன. ஏனெனில், அவை பூமியைப் பரந்த பிரிவுகளில், பொதுவாக 100 முதல் 250 கிலோமீட்டர் வரை (முப்பரிமாண கட்டத்தின் ஒவ்வொரு செல்லின் அளவு) பார்க்கின்றன.

“மேலும், இந்த மாதிரிகள் நிலத்திற்கும் காற்றுக்கும் இடையேயான தொடர்புகளை அடிக்கடி மிகையாக எளிமைப்படுத்துகின்றன, அதாவது பண்ணைகள், மரங்கள் மற்றும் மண்ணின் ஈரப்பதம் ஆகியவை மழை மற்றும் வெப்பநிலையை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதைப் போல. எனவே, காலநிலை மாதிரிகள் வெப்ப அலைகள் அல்லது கனமழை போன்ற தீவிர நிகழ்வுகளை அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ மதிப்பிடலாம்” என்று அவர் கூறினார்.

இந்த மாதிரிகளின் மிக வெளிப்படையான குறைபாடு என்னவென்றால், அவை உலகளாவிய தெற்கில் குறைவாகத் துல்லியமாக இருக்கின்றன. இதற்குக் காரணம், போதுமான அடிப்படைத் தரவு இல்லாதது, மற்றும் இந்தியப் பருவமழை போன்ற மிகவும் சிக்கலான மற்றும் சரியாகப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படாத பிராந்தியக் காலநிலை வடிவங்கள் ஆகியவை இருக்கலாம்.

“பெரும்பாலான காலநிலை மாதிரிகள் ஆரம்பத்தில் வட அமெரிக்கா மற்றும் ஐரோப்பாவில் உருவாக்கப்பட்டன... உலகளாவிய வடக்கில் மிகவும் துல்லியமான மற்றும் விரிவான கண்காணிப்புப் பதிவுகள் இருப்பதால், காலநிலை மாதிரிகள் பெரும்பாலும் இந்தப் பிராந்தியத்தின் தரவுகளைப் பயன்படுத்தி அளவுத்திருத்தம் செய்யப்பட்டு மற்றும் சரிபார்க்கப்படுகின்றன” என்று வித்யா கூறினார்.

இந்தக் குறைபாடுகள் காலநிலை மாதிரிகள் பயனற்றவை என்று அர்த்தமல்ல. அவை பூமி அமைப்புச் செயல்முறைகளின் நன்கு நிறுவப்பட்ட இயற்பியல் கோட்பாடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டிருப்பதால், பொதுவான காலநிலை வடிவங்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், காலநிலை மாற்றத்தின் பாதகமான விளைவுகளைத் தணிக்க கொள்கை முடிவுகளை எடுப்பதற்கும் காலநிலை மாதிரிகள் இன்னும் சிறந்த வழிகளில் ஒன்றாகும்.

அவ்வாறாக, கிட்டத்தட்ட அனைத்து காலநிலை மாதிரிகள் மற்றும் காலநிலை விஞ்ஞானிகள் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தில் உடன்படுகின்றனர்: காலநிலை மாற்றம் உண்மையானது, மேலும் பூமி-இன் சராசரி மேற்பரப்பு வெப்பநிலை உயர்வு தொடர்ந்து வெப்பத்தைத் தக்கவைக்கும் பசுமை இல்ல வாயுக்களை வெளியிடுவதன் காரணமாகவே நிகழ்கிறது.