डॉप्लर रडार
- 22 Jun 2021
- Posted By : study circle
- 50 Views
- 0 Shares
डॉप्लर रडार
महाराष्ट्र लोकसेवा आयोगाच्या विविध स्पर्धा परीक्षात ”अवकाश तंत्रज्ञान” या घटकावर अनेक प्रश्‍न विचारले जातात. सदर लेखात ”डॉप्लर रडार” व त्यावर येऊ शकणारे प्रश्‍न याबाबतची उपयुक्त माहिती पोस्ट करीत आहोत - टीम स्टडी सर्कल.
सामान्य अध्ययन पेपर (४) : विज्ञान व तंत्रज्ञान विकास
राज्यसेवा (पूर्व) परीक्षेतील अभ्यासक्रम घटक -
३.३ अंतराळ विज्ञान आणि तंत्रज्ञान -
भारतीय अंतराळ अभ्यास - हवामान अंदाज, जीपीएस, आपत्ती पूर्वानुमान
(एमपीएससीने नमूद केलेली टीप : उमेदवारांनी अभ्यासक्रमात नमूद केलेल्या विषयातील/उपविषयांतील अद्ययावत व चालू घडामोडींचा अभ्यास करणे अपेक्षित आहे. प्रश्‍नपत्रिकेतील प्रश्‍नाचे स्वरूप आणि दर्जा अशा प्रकारचा असेल की, एखादी सुशिक्षित व्यक्ती कोणताही विशेष अभ्यास न करता उत्तर देऊ शकेल; विविध विषयातील उमेदवारांच्या सामान्य ज्ञानाची चाचणी घेणे हा त्यांचा उद्देश आहे.)
डॉप्लर रडार : यंत्र नव्हे जीवनरक्षक
* डॉप्लर रडार तंत्रज्ञानामुळे ढगफुटी, गारपीट, पाऊस किती वाजता कोणत्या अक्षांश- रेखांशवर होणार याची माहिती पूर्वीच अचूक मिळू शकते. वित्तहानी, जीवितहानी तसेच कृषिक्षेत्रातील हानी टाळत अर्थव्यवस्थेला संजीवनी देऊ शकणारे डॉप्लर रडार हे जीवनरक्षक देवदूत आहे. महाराष्ट्र ढगफुटींच्या हिटलिस्टवर असताना आपल्याकडील रडार यंत्रणा अधिक प्रभावीपणे वापरली तर निश्‍चितच जीवित व वित्तहानी तसेच शेतीचे नुकसान कमी होईल. सुमारे १० वर्षे आयुष्य असलेले अजून ४ एक्स डॉप्लर रडार मुंबईसाठी वापरले जाणार आहेत.
* २६ जुलै २००५ च्या मुंबईतल्या ढगफुटीनंतर देशात २०२० पर्यंत २८ रडार लावले गेले. डॉप्लर इफेक्टवर काम करणारे हे रडार सुमारे ५०० किलोमीटरपर्यंत पल्ला गाठते.
* महाराष्ट्रात हवामानशास्त्र विभागात (आयएमडी) मुंबई, नागपूर येथे डॉप्लर रडार आहेत. इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ ट्रॉपिकल मेटियरोलॉजी (आयआयटीएम) पुणेकडे असलेले एक्स बँड व केए बँड (२७ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सी ते ४० गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सी) रडार हे कृत्रिम पावसाचे प्रयोग व ढगांच्या अभ्यासाच्या निमित्ताने सोलापूर विमानतळावर व महाबळेश्‍वरला मेघ भौतिकीय प्रयोगशाळा येथे हलविले आहेत. असे एकंदर ४ रडार महाराष्ट्रात उपलब्ध आहेत.
* गोवा येथील रडार महाराष्ट्राला अचूक हवामान माहिती देते. नागपूरचे रडार विदर्भ तर मुंबई शिवाय गोवा येथील रडार कोकण व पश्‍चिम महाराष्ट्रात अचूक हवामान माहिती देते. म्हणूनच मुंबईत आधीचे एक आणि नव्याने येणारे ४ असे पाच एक्स बँड डॉप्लर रडार ठेवण्यापेक्षा त्यातील एक उत्तर महाराष्ट्रात आणि एक मराठवाड्यात ठेवणे उचित ठरेल.
डॉप्लर रडारची कार्यप्रणाली -
* डॉप्लर रडार यंत्रणा ही जगभर आपत्कालीन यंत्रणा म्हणून ओळखली जाते. डॉप्लर इफेक्ट तंत्राने हवामान माहिती व अलर्ट अतिशय अचूक देता येतो त्यामुळे ते विश्‍वासार्ह आहे. ढगातील कणांची माहिती मिळत असल्याने पावसाची खात्रीशीर माहिती अक्षांश, रेखांश व स्थळवेळेसह देता येते. डॉप्लर रडार विद्युत चुंबकीय लहरी ढगांवर सोडते व जेव्हा या लहरी माघारी परतात तेव्हा ढगांची इत्थंभूत माहिती त्यांनी बरोबर आणलेली असते. डॉप्लर रडारच्या साहाय्याने ढगफुटीची, गारपिटीची माहिती चार ते सहा तास आधी मिळू शकते.
डॉप्लर रडारची जन्मकथा -
* डॉप्लर रडारची विज्ञानकथा १७९ वर्षे जुनी आहे. ऑस्ट्रियाचे भौतिकशास्त्रज्ञ ख्रिश्‍चन डॉप्लर आकाशगंगेतील ग्रह, तारे यांचा अभ्यास करत होते. १८४२ मध्ये अचानक गणिती आकडेमोड करताना त्यांना आढळले की एखादी वस्तू दूर जात असताना किंवा जवळ येत असताना त्यावर रेडिओ लहरी सोडल्यास त्या परतताना आपली फ्रिक्वेन्सी बदलतात. हाच तो डॉप्लर इफेक्ट. १९४५ मध्ये बाय बॅलेट या संशोधकाने ध्वनीलहरींनी डॉप्लर इफेक्ट पडताळून योग्य असल्याचे सांगितले. मग अस्तित्वात आले डॉप्लर इफेक्ट या वैज्ञानिक तत्त्वावर चालणारे रडार म्हणजे डॉप्लर रडार.
* डॉप्लर इफेक्ट हा ग्रह, तारे आणि हवामान यांची अचूक माहिती घेण्यासाठी जसा वापरला जातो तसेच रक्तातील प्रवाह व गुठळ्या शोधण्यासाठी, तसेच हायवेवर वेगमर्यादा तोडत भरधाव वेगाने धावणारी वाहने पकडण्यासाठी पोलिस वापरतात ती स्पीडगन देखील याच विज्ञान तत्त्वावर काम करते.
* जून १९५८ मध्ये अमेरिकन संशोधक डेव्हिड होम्स आणि रॉबर्ट स्मिथ यांनी चक्रीवादळाचा वेध घेण्यासाठी डॉप्लर इफेक्ट तत्त्वाचा वापर केला आणि पुढे हवामानाचा वेध घेण्यासाठी डॉप्लर रडारचा वेगाने प्रचार-प्रसार जगभर होऊ लागला.
विविध फ्रिक्वेन्सीवर रडारची उपयुक्तता -
* विविध फ्रिक्वेन्सीवर कार्यान्वित होणारे डॉप्लर रडार यंत्रणा ही ढगांचा एक्स रे काढते.
* पाऊस, मोकळ्या आकाशातील हवेच्या बदलांची अचूक माहिती डॉप्लर रडारच्या एल बँड म्हणजे १ ते २ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीवर मिळते.
* जवळच्या व दूरच्या ढगांच्या अचूक माहिती डॉप्लर रडारच्या एस बँड म्हणजे २ ते ४ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीवर मिळते.
* परदेशात खासगी टीव्ही वाहिन्या अतिजवळच्या ढगांच्या अचूक माहितीसाठी सी बँड म्हणजे ४ ते ८ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीचे डॉप्लर रडार वापरले जाते.
* हवेतल्या बाष्प, बर्फ कण तसेच पाण्याच्या थेंबांचा आकार व प्रकार अचूक, तसेच ढगफुटींची माहिती एक्स बँड म्हणजे ८ ते १२ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीवर रडार देते. ढग तयार होण्यासारखी परिस्थिती आहे का, बनलेला ढग गडद होईल की विखरून जाईल, वारे किती उंचीवर कसे वाहतात हे याच ८ ते १२ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीवर कळते.
* ढगातील एकूण बर्फ कण, पाणी आणि गारांच्या निर्मितीचा वेग व त्यावरून त्या किती नुकसान करू शकतात, याची अगदी प्रत्येक सेंटिमीटरच्या भागातली शंभर टक्के डॉप्लर रडार केयू म्हणजे १२ ते १८ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीवर अचूकपणे देते. हवेतील बाष्पाचे प्रमाण मोजण्यास के बँड म्हणजे १८ ते २७ गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीचा वापर केला जातो. कारण, पाण्यात ही फ्रिक्वेन्सी प्रभावीपणे शोषली जाते.
* विमानतळावर धावपट्टीच्या हालचाली टिपण्यासाठी केए बँड म्हणजे २७ ते ४० गिगा हर्टझ फ्रिक्वेन्सीचा वापर केला जातो.
* डॉप्लर रडार वापराने ढगाच्या एकूण आकारमानाबरोबरच ढगात एकूण किती पाणी असून ते पावसाच्या रूपात कसे व कधी बरसेल याचीही माहिती लिक्विड वॉटर कन्टेन्ट (एलडब्ल्यूसी) वरून मिळते. डॉप्लर रडारच्या परिघात पाऊस, गारपीट किंवा ढगफुटी कुठे कुठे होणार, ढग कोणत्या दिशेला जात आहेत आणि त्यात किती पाणी कोणत्या स्वरूपात आहे, हे लिक्विड वॉटर कंटेट (एलडब्लूसी) या घटकांचा चित्र रूप अभ्यास करून समजते. किमान १ तास आधी १०० टक्के खात्रीपूर्वक अचूक सांगता येते. त्यामुळे महापुराचा धोका टाळता येऊ शकतो.
* डॉप्लर रडारने प्राप्त माहितीच्या आधारे ढगफुटी कोणत्या अक्षांश व रेखांशावर हा भार किती तीव्रतेचा असेल व नेमका किती वाजता होईल याची अचूक माहिती मिळते व जनतेला अलर्ट देता येतो.
* डॉप्लर रडार, जमिनीलगतची माहिती व सॅटेलाईट डाटा यांचे रियल टाईम पृथक्करण सुपर कॉम्प्युटरच्या साहाय्याने करते. जेणेकरून महाराष्ट्रातील ४३, ७२२ गावांतील कोट्यवधी लोकांना थेट मोबाईलवर ढगफुटी, गारपीट, किती मिलिमीटर पाऊस, किती वाजता कोणत्या अक्षांश-रेखांशवर होणार याची माहिती देता येणे येत्या काळात शक्य होणार होणार आहे.
सौजन्य व आभार : दैनिक पुढारी
१८ जून २०२१ / प्रा. किरणकुमार जोहरे
