കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം

[thumb|right|250 px| വടക്കൻ [പസിഫിക്, വടക്കേ അമേരിക്ക, വടക്കേ അറ്റ്‌ലാന്റിക് സമുദ്രം എന്നിവിടങ്ങളിലെ ഉപരിതല മർദ്ദത്തിന്റെ പ്രവചനമാതൃക]] 
ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക മാർഗ്ഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു നിശ്ചിത പ്രദേശത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷസ്ഥിതി പ്രവചിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് **കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനം**. സഹസ്രാബ്ദങ്ങളായി കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനത്തിന് മനുഷ്യർ ശ്രമങ്ങൾ നടത്താറുണ്ടായിരുന്നു. ഇത്തരം പരിശ്രമത്തിന് ഒരു ശാസ്ത്രീയ രൂപം കൈവന്നത് പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടോട് കൂടിയാണ്. ഒരു പ്രദേശത്തിന്റെ കാലാവസ്ഥാ സംബന്ധമായ തത്സമയ പാരിമാണിക വിവരങ്ങൾ അപഗ്രഥിച്ചും, നിലവിലുള്ള അന്തരീക്ഷ പ്രക്രിയകളെ പറ്റിയുള്ള അറിവുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആ പ്രദേശത്തിനു വരാവുന്ന മാറ്റങ്ങൾ ഗണിച്ചറിഞ്ഞുമാണ് ഇന്ന് കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം നടത്തുന്നത്.

ഒരു കാലത്ത് അന്തരീക്ഷമർദ്ദവും, തത്സമയ കാലാവസ്ഥനിലയും, ആകാശത്തിന്റെ സ്ഥിതിയും മാത്രമുപയോഗിച്ചു നടത്തിയിരുന്ന ഒരു മനുഷ്യവിഭവശേഷി കേന്ദ്രീകൃത പ്രവർത്തനമായിരുന്ന കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം, ഇന്ന് ഒട്ടനവധി ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ അധിഷ്ഠിത മാതൃകകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തപ്പെടുന്നത്. ലഭ്യമായ മാതൃകകളിൽ നിന്ന് ഏറ്റവും മികച്ചത് തെരഞ്ഞെടുക്കുവാൻ മനുഷ്യശേഷി ഇന്നും ആവശ്യമുണ്ട്. ക്രമംതിരിച്ചറിയൽശേഷി, ദീർഘദൂരകാലാവസ്ഥാവ്യതിചലനബന്ധനം, മാതൃകകളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളെ പറ്റിയുള്ള അറിവ്, മാതൃകകൾക്കുണ്ടാവുന്ന പക്ഷപാതപരമായ മാറ്റങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയിലാണ് മനുഷ്യ ഇടപെടൽ പ്രധാനമായും വേണ്ടത്. തികച്ചും സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ് കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം. അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ നിർവചനാതീതമായ സ്വഭാവം, കാലാവസ്ഥാ സമവാക്യങ്ങളെ നിർദ്ധരിക്കുവാനാവശ്യമായ അതിഭീമമായ ഗണനശേഷി, പ്രാഥമിക ഘടകങ്ങളെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിലുള്ള പിഴവുകൾ, അന്തരീക്ഷഘടനയെ പറ്റിയുള്ള അപൂർണ്ണമായ ധാരണ, എന്നിവ കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനത്തെ ചിലപ്പോഴൊക്കെ തെറ്റു പറ്റത്തക്കതാക്കി മാറ്റാറുണ്ട്. ഏതു സമയത്തിലേക്കാണോ പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നത് അതിന്റേയും പ്രവചനം നടത്തുന്ന സമയത്തിന്റേയും ഇടയ്ക്കുള്ള കാലാവധി കൂടുന്തോറും തെറ്റു പറ്റാനുള്ള സാധ്യതയും കൂടും. ഒന്നിലധികം പ്രവചനമാതൃകകളുടെ സമന്വയവും സമവായവും ഈ പിഴവുകളെ കുറയ്ക്കുന്നതിന് സഹായകരമാവാറുണ്ട്.

കാലാവസ്ഥാപ്രവചനങ്ങൾക്ക് ഒട്ടനവധി ഉപഭോക്താക്കളുണ്ട്. സ്വത്തിനേയും ജീവനേയും സംരക്ഷിക്കുന്നതിന് സഹായകരമാവുന്നതിനാൽ, കാലാവസ്ഥാ മുന്നറിയിപ്പുകൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. ചൂട്, ആർദ്രത എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവചനങ്ങൾ കാർഷികമേഖലയ്ക്ക് വളരെ പ്രധാനമാണ്. അതു കൊണ്ടു തന്നെ കാർഷികോല്പന്ന വിപണിയിലും ഇത്തരം കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിനു പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ചൂടിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങൾ, പൊതുപയോഗ ഉല്പന്നങ്ങളുടെ ഉല്പാദനവും വിതരണവും ചെയ്യുന്ന കമ്പനികൾക്കു വരും കാലത്തെ ആവശ്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിന് അത്യാവശ്യമാണ്. ഏതാണ്ട് എല്ലാ ദിവസവും, പൊതുജനങ്ങൾ അവരുടെ യാത്രകൾ, വസ്ത്രധാരണം, പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവ തീരുമാനിക്കുന്നതിന് കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തെ ആശ്രയിക്കാറുണ്ട്.
## ചരിത്രം
right|thumb|യൂറോപ്പിന്റെ കാലാവസ്ഥാ ഭൂപടം, 10 ഡിസംബർ 1887
ബി.സി.650 യോട് കൂടി ബാബിലോണിയക്കാർ മേഘനിരീക്ഷണത്തിലൂടെയും ജ്യോതിഷ മാർഗ്ഗങ്ങളിലൂടെയും കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം നടത്തിയിരുന്നു. ബി.സി.340 ൽ ഗ്രീക്ക് തത്വചിന്തകനായ അരിസ്റ്റോട്ടിൽ വിവിധ കാലാവസ്ഥാക്രമങ്ങളെ, അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രബന്ധമായ *[[മീറ്റിയോറോളജിക്ക]]*യിൽ വിവരിക്കുകയുണ്ടായി.. പിന്നീട്, അരിസ്റ്റോട്ടിലിന്റെ പിന്തുടർച്ചക്കാരനായ തിയോഫ്രാസ്റ്റസ്, കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തെ പറ്റി *[[അടയാളങ്ങളുടെ പുസ്തകം]]* എന്ന ഒരു പുസ്തകം എഴുതുകയുണ്ടായി. ചൈനീസ് കാലാവസ്ഥപ്രവചന വിദ്യയ്ക്ക് ബി.സി.300 വരെ നീളുന്ന ചരിത്രമുണ്ട്ഏതാണ്ട് അതേ സമയത്താണ് പൗരാണിക ഭാരതീയ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ കാലാവസ്ഥാ പ്രവചന മാതൃകകൾ രൂപീകരിച്ചു തുടങ്ങിയത്..എ.ഡി.904ൽ, ഇബ്ന് വാഹ്സിയയുടെ നബാറ്റീയൻ കൃഷി എന്ന പുസ്തകത്തിൽ, ഗ്രഹങ്ങളുടേയും നക്ഷത്രങ്ങളുടേയും ചലനങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചുള്ള കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം, ചാന്ദ്രഘട്ടങ്ങളെ നിരീക്ഷിച്ചുള്ള വർഷപാതപ്രവചനം, കാറ്റുകളുടെ ചലനത്തെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയുള്ള കാലാവസ്ഥാനിരീക്ഷണം എന്നിവയെ പറ്റി വിശദീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

പൗരാണിക കാലത്ത്, നിരീക്ഷിത സംഭവക്രമങ്ങളെ (ക്രമം തിരിച്ചറിയൽ ശേഷി) അടിസ്ഥാനമാക്കി മാത്രമായിരുന്നു കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം നടത്തപ്പെട്ടിരുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു ദിവസം സൂര്യാസ്തമനസമയത്ത് പതിവിലേറെ ചുവപ്പ് ദൃശ്യമാണെങ്കിൽ, പിറ്റേന്ന് സ്വച്ഛമായ കാലാവസ്ഥ ആയിരിക്കുമെന്ന് നിരീക്ഷണം നടത്താം. ഇത്തരത്തിൽ തലമുറകളോളം സ്വരൂപിക്കപ്പെടുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങൾ പരമ്പരാഗത കാലാവസ്ഥാ വിജ്ഞാനീയത്തിലേക്ക് കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ, ഇത്തരത്തിൽ നടത്തപ്പെടുന്ന എല്ലാ പ്രവചനങ്ങൾക്കും ശാസ്ത്രീയമായ വിശ്വാസ്യത ഉണ്ടായിരിക്കില്ല എന്നു മാത്രമല്ല, നിശിതമായ സ്ഥിതിവിവരശാസ്ത്ര മാതൃകകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ, പലതും പരാജയപ്പെടുകയും ചെയ്യും.

ആധുനിക കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനരീതികൾ 1835ലെ ഇലക്ട്രിക് ടെലഗ്രാഫിന്റെ കണ്ടു പിടിത്തത്തിനു ശേഷമാണ് വികാസം പ്രാപിച്ചത്. അതിനു മുൻപ്, എത്ര വേഗതയിൽ എത്തിച്ചാലും, ഒരു ദിവസം 160 കിലോമീറ്ററുകൾക്കുള്ളിൽ മാത്രമേ കാലാവസ്ഥ നിരീക്ഷണ വിവരങ്ങൾ എത്തിക്കുവാൻ കഴിയുമായിരുന്നുള്ളൂ. എന്നാൽ സാധാരണഗതിയിൽ ഇത് 60 മുതൽ 120 കിലോമീറ്ററുകൾ വരെ മാത്രമേ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നുള്ളൂ.(കടൽ മാർഗ്ഗമാണെങ്കിലും കര മാർഗ്ഗമാണെങ്കിലും)  1840ന്റെ അവസാനത്തോടു കൂടി, വിപുലമായ പ്രദേശങ്ങളിലെ കാലാവസ്ഥാ വിവരങ്ങൾ ഏതാണ്ട് തത്സമയം തന്നെ ലഭ്യമാക്കുന്നതിന് ടെലഗ്രാഫ് സംവിധാനം സഹായകരമായി, ഇത് കാലാവസ്ഥാ വിവരങ്ങളെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനം നടത്തുന്നതിന് തുണയായി.
100px|left|thumb| എസക്കിയൽ സ്റ്റോൺ വിഗ്ഗിൻസ്
"ഒട്ടാവാ പ്രവാചകൻ" എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്ന കനേഡിയൻ കാലാവസ്ഥാപ്രവാചകനായിരുന്നു എസക്കിയൽ സ്റ്റോൺ വിഗ്ഗിൻസ്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രശസ്തങ്ങളായ പുസ്തകങ്ങളായിരുന്നു "ആകാശത്തിന്റെ തച്ചുശാസ്ത്രം", "വിഗ്ഗിൻസിന്റെ കൊടുങ്കാറ്റ് വിളംബരവും പഞ്ചാംഗവും, 1883" എന്നിവ. കൊടുങ്കാറ്റുകളും, സമുദ്രവിക്ഷോഭങ്ങളും, ഭൂമികുലുക്കങ്ങളും, ചുഴലിക്കാറ്റുകളുമെല്ലാം ഗ്രഹങ്ങളുടെ ആകർഷണത്താൽ സംഭവിക്കുന്നതാണെന്നും, കാണപ്പെടുന്നതും അല്ലാത്തതുമായ ഗ്രഹങ്ങൾക്ക് ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വ കേന്ദ്രം മാറ്റാൻ കഴിയുമെന്നും അദ്ദേഹം പരികല്പന ചെയ്തു.1883 മാർച്ച് 9ലെ വലിയ ഒരു ചുഴലിക്കാറ്റിനും തിരയേറ്റത്തിനും ശേഷം അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവചനങ്ങളുടെ വിശ്വാസ്യത നഷ്ടപ്പെട്ടു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവചനത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരുന്ന തീവ്രത അവയ്ക്കുണ്ടായിരുന്നില്ല എന്നതായിരുന്നു അതിനു കാരണം.. ഇതിനെ തുടർന്ന് അമേരിക്കൻ, കനേഡിയൻ പത്രങ്ങളിൽ വിഗ്ഗിൻസിനെ കളിയാക്കിക്കൊണ്ട് പ്രശസ്ത എഴുത്തുകാരനായ മാർക്ക് ട്വെയിൻ ലേഖനങ്ങൾ എഴുതുക വരെയുണ്ടായി. 
100px|right|thumb| ഫ്രാൻസിസ് ബോഫർട്ട്
കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം ഒരു ശാസ്ത്രശാഖയായി വളർന്നു വരാൻ കാരണക്കാരായവരിൽ പ്രമുഖരായ രണ്ടു പേർ ഐറിഷ് ജലമാപകനായ (hydrographer) ഫ്രാൻസിസ് ബോഫർട്ടും അദ്ദേഹത്തിന്റെ ശിഷ്യനും ഇംഗ്ലീഷ് നാവികനും, കാലാവസ്ഥാശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ റോബർട്ട് ഫിറ്റ്സ്റോയിയുമാണ്. ബോഫർട്ട്, കാറ്റിന്റെ വേഗതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ബോഫർട്ട് മാനദണ്ഡത്തിന്റെ പേരിലും ഫിറ്റ്സ്റോയ്, അന്തരീക്ഷമർദ്ദം അളക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന ഫിറ്റ്സ്റോയ് ബാരോമീറ്ററിന്റെ പേരിലും പ്രശസ്തരാണ്. ബ്രിട്ടീഷ് നാവിക / ഭരണകൂട തലങ്ങളിൽ ഇരുവരും അതീവ സ്വാധീനമുള്ളവരായിരുന്നു. പലപ്പോഴും പത്രങ്ങളുടെ പരിഹാസമേൽക്കേണ്ടി വന്നിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ഇവരിരുവരുടേയും ശാസ്ത്രീയ പിൻബലമുള്ള കാഴ്ചപ്പാടുകളും നിരീക്ഷണങ്ങളും ബ്രിട്ടീഷ് രാജകീയ നാവികസേന (Royal Navy) അംഗീകരിക്കുകയുണ്ടായി. ഇതാണ് ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയമായ കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിന് അടിത്തറ പാകിയത്. വിവരങ്ങളെ കൃത്യതയോടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യണമെങ്കിൽ, മേഘങ്ങളെ വിവരിക്കുന്ന പ്രാമാണികമായ ഒരു പദസഞ്ചയം ഉണ്ടാവേണ്ടത് അത്യാവശ്യമായിരുന്നു. ഇത് അനുക്രമമായ വർഗീകരണ പദ്ധതികളിലൂടെ സാധ്യമാക്കുകയുണ്ടായി.1890 കളിൽ, ചിത്രിതമായ മേഘഭൂപടങ്ങൾ തന്നെ ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വന്നു
100px|left|thumb| ജോൺ വോൺ ന്യൂമാൻഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയത്തിൽ വളരെ വലിയ പുരോഗതിയാണുണ്ടായത്. 1922ൽ ലൂയീസ് ഫ്രൈ റിച്ചാർഡ്സൺ, സംഖ്യാശാസ്ത്ര പരമായി കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം നടത്തുവാൻ കഴിയുമെന്ന് സൂചിപ്പിച്ചു എന്നാൽ അക്കാലത്ത് മുൻകൂർ പ്രവചനം നടത്താനാവശ്യമായ വിപുലമായ ഗണനപ്രക്രിയകൾ നടത്താൻ വേണ്ട സാങ്കേതിക സംവിധാനങ്ങൾ നിലവിലുണ്ടായിരുന്നില്ല. ആദ്യത്തെ കമ്പ്യൂട്ടർ അധിഷ്ഠിത കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം ജോൺ വോൺ ന്യൂമാൻ എന്ന ഗണിതജ്ഞന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഒരു സംഘം കാലാവസ്ഥാ ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരായിരുന്നു നടത്തിയത്. ന്യൂമാൻ "ബാരോട്രോപിക് വോർട്ടിസിറ്റി സമവാക്യത്തിന്റെ സംഖ്യാശാസ്ത്രപരമായ സമാകലനം" എന്ന പ്രബന്ധം 1950ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. 1955 ൽ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ആവിർഭാവത്തോട് കൂടി സംഖ്യാശാസ്ത്രപരമായ കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിന്റെ പ്രായോഗികമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് തുടക്കമായി, 

അമേരിക്കയിൽ ആദ്യത്തെ റേഡിയോ പ്രവചനങ്ങൾ 1925ൽ എഡ്വാർഡ് ബി. "ഇ.ബി" റൈഡൗട്ട്, ബോസ്റ്റണിലെ ഡബ്ല്യൂ ഇ ഇ ഐ, എഡിസൺ ഇലക്ട്രിക് ഇലൂമിനേറ്റിങ്ങ് സ്റ്റേഷനിലൂടെയാണ് നടത്തിയത്. അമേരിക്കൻ കാലാവസ്ഥാ ബ്യൂറോയുടെ സംഭാവനകളായിരുന്നു റൈഡൗട്ട്, കാലാവസ്ഥാ പ്രവാചകനായ ജി ഹാരോൾഡ് നോയ്സ് എന്നിവർ. സിൻസിനാറ്റിയിലെ ഡ്യൂമോണ്ട് ടെലിവിഷൻ നെറ്റ്‌വർക്കിലൂടെ ജെയിംസ് സി ഫിഡ്‌ലർ ടെലിവിഷൻ പ്രവചനങ്ങൾ തുടർന്നു. 1982ൽ പ്രക്ഷേപണം ആരംഭിച്ച ഒരു 24-മണിക്കൂർ കേബിൾ നെറ്റ്‌വർക്കാണ് വെതർ ചാനൽ.

## മാതൃകകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചനം നടത്തുന്ന രീതികൾ
[200px|right|thumb|500 എം ബാർ [ജിയോപൊട്ടൻഷ്യൽ ഉയരം|ജിയോപൊട്ടൻഷ്യൽ ഉയരവും കേവല വോർട്ടിസിറ്റിയും ഒരു സംഖ്യാശാസ്ത്രപരമായ കാലാവസ്ഥാപ്രവചന മാതൃക ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചിക്കുന്നതിനൊരു ഉദാഹരണം]]
സംഖ്യാശാസ്ത്രപരമായ കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ആശയം, ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥലത്തിലും കാലത്തിലുമുള്ള ഒരു ദ്രവവസ്തുവിന്റെ സ്ഥിതി മാതൃകയെ(sample of the state) ദ്രവഗതിവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെയും (fluid dynamics) താപഗതിവിജ്ഞാനീയത്തിന്റേയും (thermodynamics) സമവാക്യങ്ങളുപയോഗിച്ച് അപഗ്രഥിച്ച് ഭാവിയിലെ ഏതെങ്കിലും സമയപരിധിയിൽ ആ ദ്രവവസ്തുവിനുണ്ടാകുന്ന സ്ഥിതിമാറ്റം കണ്ടു പിടിക്കുക എന്നതാണ്. രാജ്യങ്ങൾ കേന്ദ്രമാക്കിയുള്ള കാലാവസ്ഥാ സേവനകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പ്രധാന വിവരങ്ങൾ ലഭ്യമാകുന്നത് കരയിലോ, കടൽപ്പരപ്പിലെ കാലാവസ്ഥാ പൊങ്ങുകളിലോ ഉള്ള, സ്വയംപ്രേരിത കാലാവസ്ഥാ സ്റ്റേഷനുകൾ നിന്നാണ്. ഇവയെ ഉപരിതല നിരീക്ഷണങ്ങൾ എന്നു പറയുന്നു. 
ലോക കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സംഘടന, ലോകമൊട്ടാകെ ഇത്തരം ആവശ്യങ്ങൾക്കുപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളെ പ്രമാണാനുസാരമാക്കുന്നതിലും വിവിധ കാലാവസ്ഥാ നിരീക്ഷണ സംഘങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളും സമയക്രമീകരണങ്ങളും, നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. വിവിധ സ്റ്റേഷനുകൾ ഒന്നുകിൽ ഓരോ മണിക്കൂർ തോറുമുള്ള മെറ്റാർ റിപ്പോർട്ടുകളായോ, അല്ലെങ്കിൽ ഓരോ ആറു മണിക്കൂർ ഇടവിട്ടുള്ള സിനോപ് റിപ്പോർട്ടുകളായോ ആണ് വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നത്.

നിരീക്ഷണാലയങ്ങളിൽ നിന്ന് റേഡിയോസോണ്ടുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ബലൂണുകളുടെ സഹായത്തോടെ അന്തരീക്ഷ പാളിയായ ട്രോപ്പോസ്ഫിയറും കടന്ന് സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ പാളിയിലേക്ക് വിവരശേഖരണത്തിനായി അയക്കാറുണ്ട്. പരമ്പരാഗത വിവര ഉറവിടങ്ങൾ ഇല്ലാത്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ കാലാവസ്ഥാ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.റേഡിയോസോണ്ടുകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ഉപഗ്രഹത്തിൽ നിന്നു ലഭിക്കുന്നത് ആഗോള വ്യാപകമായി ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങളാണ് എന്നത് ഒരു നേട്ടമാണെങ്കിലും, കൃത്യതയിലും നിലവാരത്തിലും റേഡിയോസോണ്ടുകളാണ് മുന്നിൽ.  കാലാവസ്ഥാ റഡാറുകൾ ഊറൽ പ്രദേശങ്ങളേയും അതിന്റെ തീവ്രതയേയും പറ്റിയുള്ള വിവരങ്ങൾ ലഭ്യമാക്കുന്നു. ഈ വിവരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പിന്നീടുണ്ടാകുന്ന ഊറൽ സ്വരൂപിക്കലുകളെ നിർണ്ണയിക്കാൻ പറ്റും  അതോടൊപ്പം പൾസ് ഡോപ്ലാർ  റഡാറുകൾ കൂടി ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ കാറ്റിന്റെ ദിശയും വേഗവും കൂടി കണ്ടെത്താൻ കഴിയും

 വിമാനയാത്രാമാർഗ്ഗത്തിലുള്ള കാലാവസ്ഥാവിവരങ്ങൾ പൈലറ്റ് റിപ്പോർട്ടുകളായും, കപ്പൽമാർഗ്ഗങ്ങളിലെ വിവരങ്ങൾ കപ്പൽ റിപ്പോർട്ടുകളായും വിവിധ കാലാവസ്ഥാ കേന്ദ്രങ്ങളിലേക്ക് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത് അയച്ചു കൊടുക്കാറുണ്ട്.

അന്തരീക്ഷപരിശോധനാ വിമാനങ്ങൾ, പ്രാധാന്യമുള്ള ചില പ്രത്യേക കാലാവസ്ഥാ ഘടനകളിൽ / മേഖലകളിൽ (ഉദാ: ചുഴലിക്കാറ്റുകൾ) ഗവേഷണാവശ്യങ്ങൾക്കായി പറക്കലുകൾ നടത്താറുണ്ട്.  ശീതകാലത്ത് കടൽപ്പരപ്പിനു മുകളിലൂടെയും പരിശോധനപ്പറക്കലുകൾ പതിവാണ്. കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിന് അനിശ്ചിതത്വം സൃഷ്ടിക്കുന്നതോ, മൂന്നു മുതൽ ഏഴു വരെ ദിവസങ്ങൾക്കുള്ളിൽ അടുത്തുള്ള ഭൂപ്രദേശത്ത് കാര്യമായ പ്രതികരണം സൃഷ്ടിക്കുന്നതോ ആയ ഘടനകൾക്കു മുകളിലൂടെയാണ് ഇത്തരം പറക്കലുകൾ നടത്തുന്നത്. 

ഇങ്ങനെ ലഭിക്കുന്ന നിരീക്ഷണവിവരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് കാലാവസ്ഥാമാതൃകകൾക്ക് തുടക്കമിടുന്നത്. ആദ്യമായി, അനിയതമായി ക്രമീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഇത്തരം വിവരങ്ങൾ ഏകീകരിക്കുന്നു. അതിനു ശേഷം  അവയെ വസ്തുനിഷ്ഠ അപഗ്രഥന രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ പരിധിയിലാക്കുകയും, മാതൃകയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗണിതയുക്തിയ്ക്ക് ചേരുന്ന പ്രദേശങ്ങളുടെ മൂല്യങ്ങൾ മാത്രം തിരഞ്ഞെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. (ഇത് മിക്കവാറും തുല്യ അകലത്തിൽ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ട സ്ഥലമൂല്യങ്ങളുടെ ഒരു ചട്ടക്കൂടായിരിക്കും). ഇവിടെ നിന്നാണ് പ്രവചനമാതൃകയ്ക്ക് തുടക്കമിടുന്നത്. അറിയപ്പെടുന്ന കാലാവസ്ഥയെ, അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രവും ഗതികശാസ്ത്രവുമൊക്കെയായി പരാവർത്തനം ചെയ്യുന്ന സമവാക്യങ്ങളെ ആദിമസമവാക്യങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഈ സമവാക്യങ്ങൾ, അപഗ്രഥനവസ്തുതകളിൽ നിന്നും തുടങ്ങിയെടുക്കുന്നതാണ്. ഇവയുപയോഗിച്ച് കാലാവസ്ഥാ മാറ്റത്തിന്റെ തോത് കണ്ടെത്തുന്നു. ഈ തോത് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ചെറിയ കാലയളവിലെ അന്തരീക്ഷസ്ഥിതി പ്രവചിക്കുന്നു. ഈ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട അന്തരീക്ഷ സ്ഥിതിയിലേക്ക് വീണ്ടും കാലാവസ്ഥാ സമവാക്യങ്ങളെ പ്രയോഗിക്കുന്നു. അതിൽ നിന്നും പുതിയ മാറ്റത്തോത് കണ്ടെത്തുകയും ഭാവികാലത്തിലെ ചെറിയൊരു സമയപരിധിയിലേക്ക് വീണ്ടും പ്രവചനം നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ തുടരെ തുടരെ സമയഖണ്ഡങ്ങളെ പ്രവചിക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയ, പ്രതീക്ഷിതമായ ഒരു കാലയളവിലേക്ക് കാലാവസ്ഥ പ്രവചനം എത്തിച്ചേരുന്നതു വരെ തുടരുന്നു. ഗണന ചട്ടക്കൂടിലെ ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിനനുസരിച്ചാണ് ഈ സമയഖണ്ഡങ്ങളുടെ നീളം നിശ്ചയിക്കുന്നത്. ഇത് സംഖ്യാപരമായ സ്ഥിരത ഉറപ്പു വരുത്തുന്നതിനാണ്.  അന്താരാഷ്ട്ര കാലാവസ്ഥാ മാതൃകകൾക്കുപയോഗിക്കുന്ന സമയഖണ്ഡങ്ങൾക്ക് പത്തു മിനിട്ടായിരിക്കും പൊതുവേ നീളമുണ്ടാവുക.  എന്നാൽ പ്രാദേശിക മാതൃകകൾക്ക് ഇത് ഏതാനും നിമിഷങ്ങളോ മിനിറ്റുകളോ ആവാം.അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു മാതൃക എന്നു പറയുന്നത് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാം ആയിരിക്കും. അത് ഒരു നിശ്ചിത പ്രദേശത്ത് ഒരു നിശ്ചിത ഉയരത്തിൽ, ഭാവികാലത്തിലുണ്ടാവുന്ന അന്തരീക്ഷവിജ്ഞാനീയ ഘടകമൂല്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഏതൊരു ആധുനിക കാലാവസ്ഥാ മാതൃകയിലും ആദിമ സമവാക്യങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു കൂട്ടം സമവാക്യങ്ങൾ ഉണ്ടാവും. അവ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഭാവി സ്ഥിതി പ്രവചിക്കുന്നു.  ഇത്തരം സമവാക്യങ്ങൾ  ആദർശ വാതക നിയമത്തോടൊപ്പം ഉപയോഗിച്ച് സാന്ദ്രത, മർദ്ദം, സാധ്യതാപസ്കേലാർതലങ്ങൾ എന്നിവയും സമയമാറ്റത്തിനനുസരിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തിനുണ്ടാവുന്ന പ്രവേഗവെക്ടർതലം എന്നിവയും കണ്ടെത്തുന്നു. മാലിന്യങ്ങളുടേയും പൊടിപടലങ്ങളുടേയും ഗതാഗത സമവാക്യങ്ങളും ചില മീസോസ്കേൽ മാതൃകകളിലുള്ള ആദിമസമവാക്യങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുത്താറുണ്ട്. ഇങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കുന്ന സമവാക്യങ്ങൾ *രേഖീയമല്ലാത്ത ഭാഗിക അവകലന സമവാക്യ*ങ്ങളായിരിക്കും (nonlinear partial differential equations). അപൂർവ്വം ചിലവയൊഴിച്ച്, ഇത്തരം സമവാക്യങ്ങളൊന്നും തന്നെ വിശ്ലേഷണ മാർഗ്ഗങ്ങൾ  ഉപയോഗിച്ച് പരിഹരിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളവയോ കഴിയാത്തവയോ ആണ്  അതു കൊണ്ട് സംഖ്യാശാസ്ത്രപരമായ മാർഗ്ഗങ്ങൾ ഏകദേശ ഫലനിർണ്ണയമാണ് നടത്തുന്നത്. വിവിധ മാതൃകകൾ വിവിധ ഫലനിർണ്ണയ രീതികൾ കൈക്കൊള്ളുന്നു. ചില ആഗോള മാതൃകകൾ, തിരശ്ചീന പരിമാണങ്ങൾക്കായി സ്പെക്ട്രൽ രീതികളും  ലംബ പരിമാണത്തിനായി മൂർത്ത വ്യതിയാന സമ്പ്രദായങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ചില പ്രാദേശിക മാതൃകകളും മറ്റു ചില ആഗോള മാതൃകകളും എല്ലാ മൂന്ന് പരിമാണങ്ങൾക്കും മൂർത്ത വ്യതിയാന സമ്പ്രദായങ്ങൾ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നു..
## അവലംബം

### കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സ്ഥാപനങ്ങൾ
ഇവ അക്കാദമികമോ / സർക്കാർ നിയന്ത്രിതമോ ആയ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സ്ഥാപനങ്ങളാണ്. മിക്കവാറും സ്ഥാപനങ്ങളും അവരവരുടെ പ്രവർത്തന മേഖലകളെ പറ്റിയുള്ള ചുരുങ്ങിയ വിവരങ്ങളെങ്കിലും വെബ്സൈറ്റുകളിലൂടെ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്
* ലോക കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സംഘടന
* മധ്യമപരിധി കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിനായുള്ള യൂറോപ്യൻ കേന്ദ്രം (ECMWF)
* ആസ്ട്രേലിയൻ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ  ബ്യൂറോ
* ബെൽജിയത്തെ റോയൽ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് 
* കാനഡാ കാലാവസ്ഥാ കാര്യാലയം 
* ഫിന്നിഷ് കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്
* ഫ്രഞ്ച് ദേശീയ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സേവനവിഭാഗം 
* ഇന്ത്യൻ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ വിഭാഗം(IMD)
* മധ്യമപരിധി കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിനായുള്ള ദേശീയ കേന്ദ്രം (NCMRWF)
* ഇന്ത്യൻ ഉഷ്ണമേഖലാ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്(IITM) 
* ദേശീയ അന്തരീക്ഷ ഗവേഷണശാല (NARL)
* പാകിസ്താൻ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ വിഭാഗം 
* ഹെലനിക് ദേശീയ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സേവനവിഭാഗം (ഗ്രീസ്)
* ഹോങ്ങ് കോങ്ങ് നിരീക്ഷണാലയം
* അയർലാന്റ് കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ കേന്ദ്രം
* ഇറ്റാലിയൻ വായു സേനാ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സേവനവിഭാഗം
* കൊറിയ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ ഭരണകേന്ദ്രം
* ന്യൂസിലാന്റ് കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ കേന്ദ്രം
* ദക്ഷിണാഫ്രിക്കൻ കാലാവസ്ഥാ സേവനവിഭാഗം
* സ്വിസ് കാലാവസ്ഥാ ഏജൻസി 
* ബ്രിട്ടീഷ് കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ  കാര്യാലയം
* yr.no നോർവീജിയൻ ഓൺലൈൻ കാലാവസ്ഥാവിജ്ഞാനീയ സേവനം 
* വെനസ്വേല ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിന്റെ കാലാവസ്ഥാപഠന ഘടകം)  
* ഹൈഡ്രോ മെട്രോളജി ദേശീയ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് (സ്പാനിഷ്)  
* സ്ലൊവേനിയയിലെ കാലാവസ്ഥാ വിജ്ഞാനീയ സേവന വിഭാഗം

### പുറത്തേക്കുള്ള മറ്റു കണ്ണികൾ
* കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിന്റെ സാമ്പത്തിക ചരിത്രവും സ്വാധീനവും  ഇഎച്ച്.നെറ്റ് ൽ നിന്ന്
* കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം അയോവ സ്റ്റേറ്റ് സർവ്വകലാശാലയുടെ കാലാവസ്ഥാപ്രവചനത്തിനുള്ള ഓൺലൈൻ പഠന സാമഗ്രി
* "റേഡിയോ വഴിയുള്ള ലോക കാലാവസ്ഥാ വാർത്തകൾ" *ജനപ്രിയ യന്ത്രതന്ത്രം*, ജനുവരി 1930, pp.&nbsp;50–55, ഒന്നാം ലോകമഹായുദ്ധത്തിനു ശേഷം സ്ഥാപിച്ചതും, കമ്പിയില്ലാക്കമ്പി പ്രക്ഷേപണ സാങ്കേതികത ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ സ്റ്റേഷനുകളിൽ നിന്നും കപ്പലുകളിൽ നിന്നും  പ്രവർത്തിക്കുന്നതുമായ അന്താരാഷ്ട്ര കാലാവസ്ഥാ വിവരസമന്വയ സങ്കേതങ്ങളെ പറ്റിയുള്ള ലേഖനം* പുതു സാങ്കേതിക വിദ്യ മികച്ചതും തീവ്രമായതുമായ കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം സാധ്യമാക്കുന്നു; ചുഴലിക്കൊടുങ്കാറ്റുകളുടേയും കൊടുങ്കാറ്റുകളുടേയും മുന്നറിയിപ്പ് സമയം കൂട്ടുന്ന പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ, എല്ലാ കൊല്ലവും നൂറു കണക്കിനു ജീവനുകൾ രക്ഷിക്കും ഏപ്രിൽ 17, 2012
* തത്സമയ വ്യോമയാന കാലാവസ്ഥാ ചാർട്ടുകൾ - അമേരിക്കൻ ഭൂഖണ്ഡങ്ങൾ, യൂറോപ്പ്, ഏഷ്യ, ആഫ്രിക്ക, അറ്റ്‌ലാന്റിക്, പസഫിക് സമുദ്രം

വർഗ്ഗം:കാലാവസ്ഥ
വർഗ്ഗം:കാലാവസ്ഥാപ്രവചനം
വർഗ്ഗം:ശാസ്ത്രവിഷയങ്ങൾ
വർഗ്ഗം:അന്തരീക്ഷം
വർഗ്ഗം:പ്രവചനം