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विज्ञान

मौसम, जलवायु और आँकड़ों की प्रवृत्ति पढ़ना

एक ठंडी दोपहर जलवायु का प्रश्न नहीं सुलझाती और चिकना ग्राफ अनिश्चितता नहीं मिटाता। जानें कि संदर्भ अवधि, संगत माप और सावधान औसत रिकॉर्ड को समझने योग्य प्रमाण कैसे बनाते हैं।

PLS फाउंडेशन द्वारा · · 6 मिनट पढ़ाई, और अभ्यास

इस पाठ के अंत तक: तापमान विचलन और अवधि औसतों का बदलाव निकालें, मापन से बने कृत्रिम बदलाव पहचानें और देखी प्रवृत्ति को पूर्वानुमान तथा कारण-व्याख्या से अलग करें।

यह विषय सीधे पढ़ें, या शृंखला अपनाएँ: वायु, मानसून, जलवायु और तट

मुख्य विचार

मौसम कम समय की वायुमंडलीय दशाएँ है। जलवायु उनका दीर्घकालिक वितरण है, जिसमें औसत, परिवर्तनशीलता और चरम दशाएँ हैं। प्रवृत्ति तुलनीय आँकड़ों का व्यवस्थित बदलाव है; अर्थ के लिए अवधि, आधार, क्षेत्रीय प्रतिनिधित्व और अनिश्चितता चाहिए।

1. जलवायु में वितरण है, केवल औसत नहीं

मौसम विवरण किसी जगह आज का तापमान, पवन और वर्षा बता सकता है। जलवायु पूछती है कि वर्ष के उस समय अनेक वर्षों में कैसी दशाएँ होती हैं। इसमें बदलाव का फैलाव और असामान्य मानों की आवृत्ति भी हैं। दो स्थानों का औसत तापमान समान, पर दैनिक विस्तार या बहुत गर्म दिनों की संख्या अलग हो सकती है। औसत वितरण का सार है, पूरा विकल्प नहीं।

विश्व मौसम विज्ञान संगठन सामान्य संदर्भ के लिए लगातार तीस वर्षों की अवधि, जैसे 1991–2020, उपयोग करता है। तीस वर्ष उपयोगी परंपरा है, ऐसी जादुई सीमा नहीं जिसके नीचे कुछ नहीं सीखा जा सके। अलग प्रश्नों में लंबा रिकॉर्ड या दूसरा आधार चाहिए। समान ऋतुएँ तुलना करें: एक जगह की सर्दी और दूसरी की गर्मी मिलाने से ऋतु तथा भूगोल के अंतर उलझेंगे।

स्रोत: एनसीईआरटी: विश्व जलवायु और जलवायु परिवर्तन ↗ · विश्व मौसम विज्ञान संगठन: जलवायवीय सामान्य मान ↗

2. प्रवृत्ति से पहले तुलनीय रिकॉर्ड बनाएँ

केंद्र का रिकॉर्ड जलवायु से बदल सकता है, पर उपकरण, मापन समय या स्थान बदलने से भी। खुले खेत का तापमापी धूप से गर्म दीवार पर रखना पुराने रिकॉर्ड की निष्पक्ष निरंतरता नहीं। ऐसी जानकारी मेटाडेटा है। गुणवत्ता जाँच असंगत अवलोकन देखती है; समरूपीकरण इतिहास और दूसरे रिकॉर्ड से कृत्रिम टूटन जाँचता है। समायोजन की विधि और अनिश्चितता दर्ज होनी चाहिए।

क्षेत्रीय अनुमान में उचित स्थानिक भार भी चाहिए। ठंडे पर्वतीय क्षेत्र में कई नए केंद्र जोड़ने से पूरा क्षेत्र स्वतः ठंडा दिखना नहीं चाहिए। वैज्ञानिक निश्चित क्षेत्रों के माप जोड़कर अधूरा प्रतिनिधित्व जाँचते हैं। अनुपलब्ध आँकड़ा शून्य तापमान या वर्षा नहीं। माप न होना रिकॉर्ड की सूचना है, शांत या वर्षारहित दिन का प्रमाण नहीं।

स्रोत: नासा: वैश्विक तापमान का मापन ↗ · नासा जीआईएसएस: तापमान विचलन, आधार और आँकड़ों की गुणवत्ता ↗

3. हल उदाहरण: मेल खाता संदर्भ घटाएँ

तापमान विचलन = अवलोकित तापमान − उसी जगह और वर्ष के उसी समय का संदर्भ औसत। काल्पनिक तटीय केंद्र का जुलाई संदर्भ 28°C और किसी जुलाई का औसत 29.2°C हो तो विचलन +1.2°C है। पर्वतीय केंद्र का संदर्भ 18°C और अवलोकन 19.2°C हो तो भी +1.2°C। वास्तविक तापमान दस डिग्री अलग हैं, अपने संदर्भ से विचलन समान है।

तटीय केंद्र का अधिक गर्म संदर्भ 28.5°C लें तो विचलन +0.7°C होगा, वास्तविक जुलाई 29.2°C ही। आधार ने शून्य बदला, अवलोकन नहीं। पूरी शृंखला से समान स्थिर संदर्भ घटाएँ तो वर्षों के बीच अंतर वही रहता है। लेकिन अलग आधार अवधियों के विचलन बिना समायोजन जोड़ना भ्रामक हो सकता है। सेल्सियस विचलन तापमान अंतर है, आधार का प्रतिशत नहीं।

स्रोत: नासा जीआईएसएस: तापमान विचलन, आधार और आँकड़ों की गुणवत्ता ↗ · विश्व मौसम विज्ञान संगठन: जलवायवीय सामान्य मान ↗

4. हल उदाहरण: परिवर्तन छिपाए बिना औसत तुलना

दो पाँच-वर्षीय अवधियों के काल्पनिक वार्षिक तापमान लें। A में 24, 25, 24, 25, 24°C हैं; औसत 122/5 = 24.4°C। B में 25, 24, 26, 25, 26°C; औसत 126/5 = 25.2°C। बाद का औसत 0.8°C अधिक है। फिर भी एक बाद वाला वर्ष कुछ पहले वर्षों से ठंडा है। व्यक्तिगत मानों का परस्पर मिलना औसत बदलने के साथ संभव है।

अवधियों के मध्यबिंदु दस वर्ष अलग हों तो औसतों के बीच यह 0.08°C प्रति वर्ष या 0.8°C प्रति दशक है। यह पूरे वार्षिक रिकॉर्ड पर फिट की गई प्रवृत्ति नहीं; दो छोटी अवधियाँ मजबूत क्षेत्रीय जलवायु प्रवृत्ति स्थापित नहीं करतीं। फिट प्रवृत्ति चुनी शृंखला को अधिक उपयोग करती है; अनुमान आरंभ-अंत, परिवर्तनशीलता और सांख्यिकीय विधि पर निर्भर हो सकता है। सार के साथ व्यक्तिगत मान भी दिखाएँ।

औसत के साथ प्रेक्षण भी दिखाएँ

खंड में वर्षअवधि A, °Cअवधि B, °C
12425
22524
32426
42525
52426
माध्य24.425.2
काल्पनिक पाँच-वर्षीय खंड: माध्य में +0.8°C अंतर है, फिर भी अलग वर्षों के मान आपस में मिलते हैं। ये अभिलेख भारत या विश्व की जलवायु प्रवृत्ति स्थापित नहीं करते।

स्रोत: नासा: वैश्विक तापमान का मापन ↗ · नासा जीआईएसएस: तापमान विचलन, आधार और आँकड़ों की गुणवत्ता ↗

5. भौतिक व्याख्या बढ़ती रेखा से अधिक है

पृथ्वी मुख्यतः सूर्यप्रकाश से ऊर्जा लेती और अवरक्त विकिरण से खोती है। हरितगृह गैसें विशेष तरंगदैर्घ्यों पर विकिरण सोखती और उत्सर्जित करती हैं। सांद्रता बढ़ने से ऊर्जा संतुलन बदलता है; बदली दशा में आगमन-निर्गमन संतुलन के पास आने तक जलवायु तंत्र गर्म होता है। मानवीय गतिविधियाँ, विशेषतः जीवाश्म ईंधन उपयोग, हरितगृह गैसें बढ़ाती और हाल की वैश्विक उष्णता का मुख्य कारण हैं। व्याख्या भौतिकी, माप और कई प्रमाण जोड़ती है।

महासागर ऊर्जा रखते और पुनर्वितरित करते हैं; ज्वालामुखीय एरोसोल तथा ENSO जैसे आंतरिक बदलाव छोटे समय के तापमान पैटर्न प्रभावित कर सकते हैं। हर जगह या वर्ष में समान दिशा का बदलाव जरूरी नहीं। इसलिए स्थानीय ठंड वैश्विक दीर्घकालिक औसत नहीं रद्द करती। इसी तरह एक गर्म दोपहर उस घटना पर मानव प्रभाव की मात्रा नहीं बताती; घटना के कारण-अध्ययन में निश्चित तुलना और अतिरिक्त विश्लेषण चाहिए।

स्रोत: नासा: जलवायु परिवर्तन के भौतिक कारण ↗ · एनसीईआरटी: विश्व जलवायु और जलवायु परिवर्तन ↗

6. निष्कर्ष को प्रश्न के अनुरूप रखें

अवलोकन मापी बात बताता है। प्रवृत्ति निश्चित रिकॉर्ड का व्यवस्थित बदलाव आँकती है। मौसम पूर्वानुमान बदलती वायुमंडलीय स्थिति से आने वाली अवधि की दशाएँ बताता है। जलवायु प्रक्षेपण उत्सर्जन परिदृश्यों सहित स्पष्ट मान्यताओं में संभावित भावी आँकड़े देखता है। ये अलग प्रश्नों के उत्तर हैं। सशर्त प्रक्षेपण का अर्थ हर भावी नीति या दैनिक मौसम पहले से जानना नहीं।

विद्यालय में आँकड़े समझाते समय चर, इकाई, क्षेत्र, वर्ष, आधार और स्रोत लिखें। अनिश्चितता और मापन बदलने से संभावित उछाल समझाएँ। चल औसत व्यापक पैटर्न दिखाता है, पर घटनाएँ छिपा सकता है और नए अवलोकन नहीं बनाता। भारतीय नगरों की तुलना में स्थानीय दशा को राष्ट्रीय क्षेत्रफल-भारित अनुमान से अलग रखें। स्पष्ट शीर्षक बताता है कि ग्राफ क्या स्थापित कर सकता है।

स्रोत: विश्व मौसम विज्ञान संगठन: जलवायवीय सामान्य मान ↗ · नासा: वैश्विक तापमान का मापन ↗ · नासा: जलवायु परिवर्तन के भौतिक कारण ↗

अभ्यास करें

अभ्यास: तर्क, गणना और जाँच

  1. काल्पनिक जुलाई औसत 27.5 और 28.3°C तथा समान 27°C संदर्भ से दोनों विचलन निकालें।
  2. 27.2°C संदर्भ से फिर निकालें और दोनों वर्षों का अंतर तुलना करें।
  3. हल उदाहरण के दोनों पाँच-वर्षीय रिकॉर्ड तथा औसत ग्राफ पर दिखाएँ।
  4. जाँच: +0.5/+1.3°C बदलकर +0.3/+1.1°C; वर्ष अंतर 0.8°C ही। अवधि औसत 24.4 तथा 25.2°C दिखाएँ। उपयुक्त शीर्षक: “काल्पनिक पाँच-वर्षीय समूह औसत अंतर समझाते हैं; ये राष्ट्रीय जलवायु प्रवृत्ति स्थापित करने वाले अवलोकन नहीं हैं।”

अपनी समझ जाँचें

क्या जलवायु का अर्थ मौसम न बदलना है?

नहीं। परिवर्तनशीलता और चरम दशाएँ वितरण का हिस्सा हैं; औसत एक पहलू है।

क्या नया आधार अवलोकित तापमान बदलता है?

नहीं। वह विचलन का संदर्भ शून्य बदलता है, मूल माप नहीं।

क्या अनुपलब्ध वर्षा को शून्य लिख सकते हैं?

नहीं। शून्य मापन नियम से देखी अनुपस्थिति है; अनुपलब्ध का अर्थ मान अज्ञात है।

गर्म होती जलवायु में ठंडा वर्ष क्यों संभव है?

एक वर्ष में अल्पकालिक परिवर्तन दीर्घकालिक बदलाव का कुछ प्रभाव घटा सकता है।

क्या दो अवधि औसतों में 0.8°C पूरा प्रवृत्ति विश्लेषण है?

नहीं। यह निश्चित तुलना है; पूरे विश्लेषण में बीच का रिकॉर्ड, परिवर्तन और अनिश्चितता देखते हैं।

प्रक्षेपण में उत्सर्जन मान्यताएँ क्यों बताएँ?

वे भावी ऊर्जा संतुलन बदलती हैं। अलग सशर्त परिदृश्य समान जलवायु परिणाम देना जरूरी नहीं।

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