भाकीत – वितळणाऱ्या बर्फाचं

पृथ्वीभोवतालच्या वातावरणाचं तापमान वाढत आहे. याचे जागतिक हवामानावर होत असलेले परिणाम तर दिसू लागले आहेतच, परंतु आर्क्टिक प्रदेशावर तर याचा मोठा परिणाम होऊ लागला आहे. इथल्या तापमानाची वाढ दुप्पट वेगानं होत आहे. त्यामुळे या प्रदेशातील बर्फ मोठ्या प्रमाणावर वितळू लागलं आहे आणि बर्फाच्छादित प्रदेशाचं क्षेत्रफळ कमी होऊ लागलं आहे. आर्क्टिक प्रदेशातील बर्फ वितळण्याचे गंभीर परिणाम तिथल्या जीवसृष्टीवर होऊ लागले आहेत. तिथे निर्माण झालेला आणखी एक धोका आहे तो, मोठ्या प्रमाणात वणवे लागण्याचा. बर्फ वितळून जमीन मोकळी झाली की, ती त्वरित तापू लागते. तिथल्या जमिनीत कार्बनचं प्रमाण अधिक असल्यानं, तिथे सहजपणे वणवे लागू शकतात. हवामान बदलामुळे, या परिसरातलं विजांचं वाढलेलं प्रमाणही या वणव्यांना साहाय्य करतं. या सर्व कारणांमुळे तिथल्या परिसंस्थेला धोका निर्माण झाला आहेच, परंतु त्याबरोबरच तिथल्या नैसर्गिक संसाधनांचा ऱ्हासही होऊ घातला आहे. नैसर्गिक परिस्थितीत होणाऱ्या अशा बदलांमुळे, या परिसरात राहणाऱ्या लोकांच्या दृष्टीनं, सुरक्षेचे, दळणवळणाचे तसंच आर्थिक प्रश्नही निर्माण होतात. यासाठी या प्रदेशात किती प्रमाणात आणि कुठपर्यंत बर्फ वितळणार आहे, हे जर अगोदर कळलं तर या लोकांना त्याची सूचना मिळून त्यावर काही उपाय योजणं, शक्य होऊ शकेल.

हिवाळ्यात जमा झालेलं बर्फ उन्हाळ्यात वितळणं हे अपेक्षितच आहे. परंतु आर्क्टिक प्रदेशातलं सर्वच मोसमांतल्या बर्फाचं प्रमाण कमी होत असल्याचं, कृत्रिम उपग्रहांद्वारे घेतल्या गेलेल्या छायाचित्रांतून १९७९ साली लक्षात आलं. तेव्हापासून या बर्फाच्या वितळण्याचं प्रमाण आगाऊ ओळखण्यासाठी प्रारूपं तयार केली जात आहेत. यातलं आता आघाडीवर असलेलं प्रारूप म्हणजे ‘युरोपिअन सेंटर फॉर मिडियम-रेंज वेदर फोरकास्ट्स’ या संस्थेनं विकसित केलेलं ‘सिज्५’ हे प्रारूप. परंतु या प्रारूपाबद्दलची मोठी अडचण म्हणजे या प्रारूपाचा वापर करण्यासाठी महासंगणकाची गरज लागते. इतकंच नव्हे तर, या संगणकाला माहिती पुरवल्यानंतर, त्याच्याकडून निष्कर्ष मिळण्यास सुमारे सहा तासांचा वेळ लागतो व महासंगणक दीर्घ काळ अशा कामात अडकून पडतो. त्यामुळे गरज आहे ती, भाकीत वर्तवण्यासाठी सोप्या पद्धतीची – जी साध्या संगणकाच्या साहाय्यानं अल्पकाळात आणि जास्तीत जास्त अचूकतेनं ही भाकितं वर्तवू शकेल! अलीकडेच ‘ब्रिटिश अंटार्क्टिक सर्व्हे’ या संस्थेतील टॉम अँडर्ससन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी, जलद गतीनं ही भाकितं वर्तवू शकणारं ‘आइसनेट’ हे संगणकीय प्रारूप विकसित केलं आहे. या प्रारूपामुळे निष्कर्षांतली अनिश्चितताही कमी झाली आहे. टॉम अँडर्ससन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन ‘नेचर कम्युनिकेशन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

टॉम अँडर्ससन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी विकसित केलेलं हे प्रारूप सिज्५ या प्रारूपापेक्षा दोन हजारपट जलद गतीनं आपली भाकितं वर्तवू शकतं. एखाद्या ठिकाणची नजीकच्या भविष्यकाळातली बर्फाची स्थिती, जरूर ती माहिती पुरवल्यावर या प्रारूपाद्वारे अवघ्या दहा सेकंदात कळू शकते… आणि तीही लॅपटॉपवरून! या संशोधकांनी आपल्या या प्रारूपासाठी सन १९७९ ते २०११ या काळातल्या, आर्क्टिक परिसरातल्या बर्फाच्छादित प्रदेशाची, कृत्रिम उपग्रहांद्वारे मिळालेली माहिती वापरली आहे. तसंच विविध हवामानविषयक प्रारूपांद्वारे मिळालेल्या, एकूण अकरा घटकांच्या सन १८५० ते २१०० या काळातील माहितीचा या प्रारूपात समावेश केला आहे.

या प्रारूपाची चाचणी घेण्यासाठी या संशोधकांनी, आर्क्टिक परिसरातील बर्फाच्छादित प्रदेशाबद्दलचे, सन २०१२ ते २०२० या काळातल्या वेगवेगळ्या वेळचे ‘आगाऊ’ निष्कर्ष काढले. या निष्कर्षांची तुलना त्यांनी प्रत्यक्ष निरीक्षणाद्वारे मिळालेल्या याच काळातील माहितीशी केली. आइसनेटद्वारे काढलेले एखाद्या ठिकाणचे, दोन महिने अगोदरचे निष्कर्ष ९५ टक्के अचूक, तर चार महिने अगोदरचे निष्कर्ष ९१ टक्क्यांपर्यंत अचूक असल्याचं दिसून आलं. सिज्५ प्रारूपाच्या तुलनेत, आइसनेटचे हे निष्कर्ष अधिक अचूक तर ठरलेच, पण त्याचबरोबर आइसनेटद्वारे सुमारे ३,६०,००० चौरस किलोमीटर इतक्या जास्त प्रदेशाबद्दलचे निष्कर्ष काढणं शक्य झालं. आइसनेट या प्रारूपावरून, येत्या सहा महिन्यांतील आर्क्टिक प्रदेशातल्या कोणत्याही ठिकाणची बर्फाची स्थिती कळू शकते. तसंच येत्या काही महिन्यांत एखाद्या ठिकाणी घडणाऱ्या, अनपेक्षित परंतु मोठ्या बदलाचं भाकीतही आइसनेटद्वारे केलं जातं. हे प्रारूप एकमेकांपासून पंचवीस किलोमीटर दूर असणाऱ्या ठिकाणांवरची बर्फाची स्थिती स्वतंत्रपणे दाखवू शकतं.

बर्फाच्या वितळण्याची भाकितं करणाऱ्या प्रारूपांच्या निर्मितीतली अडचण ही आहे की, समुद्रावरच्या बर्फाचं प्रमाण हे अनेक घटकांवर अवलंबून असतं – वातावरणातल्या घटकांवर तसंच समुद्राच्या पाण्यातल्या घटकांवर! त्यामुळे या प्रारूपांची अचूकता ही काहीशी मर्यादितच असते. आइसनेटनं या मर्यादांवर मात करण्याचा प्रयत्न केला आहे. आतापर्यंत तयार केली गेलेली प्रारूपं ही मुख्यतः भौतिकशास्त्रातील नियमांचा आधार घेत होती. याउलट, आइसनेट हे प्रारूप मात्र कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर करणारं प्रारूप आहे. यामुळे या प्रारूपाची अचूकता अधिक आहे. हे प्रारूप वापरण्यासाठी संगणकाला पुरवली जाणारी उपग्रहांकडची माहिती ही, आकड्यांच्या स्वरूपात नव्हे तर ती प्रतिमांच्या स्वरूपात पुरवली गेली आहे. प्रारूपाद्वारे काढले जाणारे निष्कर्ष हेसुद्धा अर्थातच प्रतिमांच्या स्वरूपातच असतात. त्यामुळे या निष्कर्षांचा वापरही सहजपणे करता येतो. जशी अधिकाधिक वर्षांची माहिती या संगणकाला पुरवली जाईल, तशी याची अचूकता आणखी वाढणार आहे. आता तर बर्फाच्या थराच्या जाडीचाही या प्रारूपात समावेश करून, टॉम अँडर्ससन आणि त्यांचे सहकारी या प्रारूपाची अचूकता यापुढेही वाढवण्याच्या प्रयत्नात आहेत.

महासंगणकाची गरज नसल्यानं आणि अगदी लॅपटॉपद्वारेही जलद व अचूक निष्कर्ष मिळणार असल्यानं, या प्रारूपाचा वापर सहजपणे अनेक ठिकाणी करता येणार आहे. एखाद्या ठिकाणचं बर्फ वाढत्या तापमानाला कसं तोंड देऊ शकेल, हे या प्रारूपामुळे काही महिने अगोदर समजू शकणार आहे. त्यामुळे आर्क्टिक प्रदेशातल्या संसाधनांचं तसंच दळणवळणाचं नियोजन सुलभपणे करण्यात या प्रारूपाची मोठी मदत होणार आहे. बर्फाअभावी तिथल्या परिसंस्थेला निर्माण होणाऱ्या धोक्यांचा अगोदर अंदाज आल्यानं, ती वाचवण्याच्या दृष्टीनं काही उपाययोजना करता येणं शक्य असल्यास, त्यासाठीही काही महिन्यांचा अवधी या प्रारूपामुळे मिळणार आहे.

चित्रवाणीः https://www.youtube.com/embed/-Z9qdCcn4b8?rel=0

— डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: Adrienne Tivy / University of Alaska Fairbanks