Dự báo thời tiết là một trong những ngành khoa học tiên tiến nhất trên thế giới. Tuy nhiên, nó cũng là một trong những lĩnh vực phức tạp và đầy thử thách nhất.
Các nhà khí tượng học trên khắp thế giới làm việc không ngừng nghỉ để dự đoán những gì sẽ xảy ra trên bầu trời. Họ sử dụng công nghệ tiên tiến nhất, từ vệ tinh, radar đến các khinh khí cầu thời tiết. Họ còn sử dụng các siêu máy tính để thực hiện hàng nghìn tỷ phép tính mỗi ngày. Tuy nhiên, ngay cả với tất cả công nghệ đó, dự báo thời tiết vẫn có thể thay đổi hoặc sai lệch.
Khí quyển là một đại dương của không khí luôn chuyển động. Nó là một hỗn hợp của sự hỗn loạn, ngẫu nhiên và những điều bất ngờ ẩn giấu. Dự đoán nó một cách hoàn hảo giống như cố gắng đếm từng con sóng trong đại dương, điều đó là không thể.
Các dự báo hiện đại được hỗ trợ bởi các mô hình máy tính. Đây là những mô phỏng lớn sử dụng vật lý, toán học và dữ liệu thời gian thực để dự đoán cách khí quyển sẽ hoạt động trong những giờ, ngày hoặc tuần tới. Cứ sau sáu đến mười hai giờ, các mô hình thời tiết toàn cầu lại được cập nhật bằng thông tin thu thập từ hàng ngàn nguồn. Những nguồn này bao gồm:
- Khinh khí cầu thời tiết được phóng hai lần mỗi ngày từ các địa điểm chọn lọc trên khắp thế giới.
- Quan sát từ vệ tinh quét mây, nhiệt độ bề mặt biển và hơi nước.
- Hệ thống radar theo dõi lượng mưa và sự di chuyển của bão.
- Cảm biến trên máy bay đo nhiệt độ và gió trong các chuyến bay.
Dữ liệu này được đưa vào các siêu máy tính, sử dụng các phương trình phức tạp đại diện cho các định luật về chuyển động, nhiệt động lực học và động lực học chất lỏng. Kết quả, hy vọng là, một bức tranh chính xác về cách không khí và hệ thống thời tiết sẽ di chuyển trên hành tinh trong tương lai gần.
Tuy nhiên, các mô hình này chỉ tốt bằng dữ liệu chúng ta cung cấp. Các nhà khí tượng học thường nói, “Chúng ta không biết những gì chúng ta không đo.” Mặc dù có rất nhiều vệ tinh quay quanh Trái đất và hàng ngàn cảm biến trên mặt đất, chúng ta chỉ quan sát một phần nhỏ của khí quyển trong thời gian thực. Để dự đoán chính xác 100%, chúng ta cần dữ liệu có độ phân giải cao, đầy đủ cho mọi điểm trong khí quyển. Nhưng điều đó là không thể.
Ngay cả khi chúng ta có thể đo lường mọi phân tử không khí, dự báo vẫn sẽ không bao giờ hoàn hảo. Tại sao? Bởi vì khí quyển là một hệ thống hỗn loạn. Nó nhạy cảm đến mức những khác biệt nhỏ nhất trong điều kiện ban đầu có thể dẫn đến những kết quả khác nhau rất nhiều.
Hiện nay, chúng ta thu thập khoảng một điểm dữ liệu cho mỗi nghìn tỷ feet khối không khí. Điều đó giống như cố gắng dự đoán dòng hải lưu bằng cách đo nhiệt độ trong một vài xô nước. Một trong những lỗ hổng lớn nhất trong dữ liệu thời tiết toàn cầu nằm trên các đại dương. Chúng bao phủ hơn 70% hành tinh. Vệ tinh có thể “nhìn thấy” các mô hình quy mô lớn trên các đại dương, nhưng chúng không thể đo lường mọi thứ mà các nhà khí tượng học cần trong những khu vực đó. Chúng ta không có gì để đo tốc độ gió chính xác hoặc nhiệt độ ở nhiều cấp độ trong khí quyển trên các đại dương.
Đó là lý do tại sao bão có thể thay đổi đường đi hoặc cường độ hơn dự kiến. Nếu không có nhiều dữ liệu chi tiết, các mô hình máy tính phải “đoán” những gì đang xảy ra trên biển. Mặc dù sự hoàn hảo là không thể, dự báo ngày nay chính xác hơn bao giờ hết. Dự báo 5 ngày hiện nay đáng tin cậy như dự báo 3 ngày chỉ 20 năm trước. Sự tiến bộ đó cứu sống, hướng dẫn nông dân, cung cấp nhiên liệu cho các tuyến đường vận chuyển và giúp các cộng đồng chuẩn bị cho thời tiết khắc nghiệt.
Theo tin tức từ KHOU, dự báo thời tiết không phải là không chính xác, mà chỉ bị giới hạn bởi vật lý, sự hỗn loạn và quy mô rộng lớn của bầu khí quyển Trái đất. Cho đến khi chúng ta có thể đo lường mọi inch khối không khí trong thời gian thực (và chúng ta không thể), sẽ luôn có sự không chắc chắn. Đừng xem dự báo là sai, chúng là của con người, năng động và không ngừng được cải thiện.
