Dự báo thời tiết bằng cách nào? – https://suachuatulanh.org

Dự báo thời tiết sử dụng một siêu máy tính và một quy mô phức tạp để miêu tả đặc thù của bầu khí quyển bằng các phương trình vật lý .
Cú chụp nhanh này được phân kỳ theo thời hạn, và tạo ra hàng terabyte tài liệu dự báo thô. Sau đó, những người làm công tác làm việc dự báo thời tiết sẽ diễn dịch tài liệu này và đem lại cho nó ý nghĩa về dự báo thời tiết để truyền đạt cho công chúng .

Tuy nhiên, dự báo thời tiết luôn có sai sót dù phương tiện dự báo hiện đại cỡ nào. Vì sao?

Jon Shonk, Khoa Khí tượng, trường Đại học Reading ( Úc ) – người chuyên điều tra và nghiên cứu về nguyên do của sự sai số có mạng lưới hệ thống trong các quy mô khí hậu – đã lý giải vì sao sống sót những sai sót trong các bản tin dự báo thời tiết và trong tương lai .
Trước hết, nên hiểu quy trình tiến độ của dự báo thời tiết. Có nhiều bước để sẵn sàng chuẩn bị cho một bản dự báo thời tiết. Bắt đầu từ một “ cú chụp nhanh ” bầu khí quyển trong một khoảng chừng thời hạn, được đặt lên một map ba chiều với các điểm nối toàn thế giới và lê dài từ bề mặt Trái đất đến tầng bình lưu ( và thi thoảng ở mức cao hơn ) .
Sử dụng một siêu máy tính và một quy mô phức tạp để miêu tả đặc thù của bầu khí quyển với các phương trình vật lý, cú chụp nhanh này được phân kỳ theo thời hạn, và tạo ra hàng terabyte tài liệu dự báo thô. Sau đó, những người làm công tác làm việc dự báo thời tiết sẽ diễn dịch tài liệu này và diễn đạt thành các bản tin dự báo thời tiết để truyền đạt cho công chúng .

Thời tiết trong thời tiết

Dự báo thời tiết luôn là thử thách lớn. Chúng ta nỗ lực dự báo những thứ vốn đã không hề dự báo. Bầu khí quyển là một hệ hỗn loạn – một đổi khác nhỏ trong trạng thái này của khí quyển tại một khu vực cũng hoàn toàn có thể dẫn đến những hệ quả khác lạ ở bất kỳ nơi nào theo thời hạn, vốn được một nhà khoa học gọi đó là hiệu ứng cánh bướm .
Bất kỳ lỗi nào trong một bản tin dự báo sẽ là nguyên do để tăng trưởng thành các lỗi trên quy mô lớn hơn. Và khi tất cả chúng ta đặt ra nhiều giả thiết trong mô phỏng khí quyển, các lỗi này rút cục tạo ra các thông tin dự báo sai .
Do vậy, để có được một bản dự báo thời tiết tuyệt vời và hoàn hảo nhất, tất cả chúng ta cần vô hiệu từng lỗi li ti .
Kỹ năng làm công tác làm việc dự báo đã được cải tổ theo thời hạn. Trong kỷ nguyên của siêu máy tính, các yếu tố dự báo văn minh đang ngày càng đáng đáng tin cậy hơn trước đây .
Bản tin dự báo thời tiết sớm nhất của Anh có từ năm 1861, khi nhà khí tượng học kiêm thành viên lực lượng Hải quân hoàng gia Robert Fitzroy mở màn xuất bản các bản tin trên tờ The Times. Các chiêu thức của ông gồm có việc vẽ các biểu đồ thời tiết có sử dụng những tài liệu quan sát ở các khu vực và đưa ra các Dự kiến trên cơ sở thời tiết trong quá khứ khi các biểu đồ hiển thị thực trạng tương tự như. Nhưng dự báo của ông thường sai và tờ báo này nhanh gọn nhận phải những lời chỉ trích .

Một bước nhảy vọt đã được tạo ra khi các siêu máy tính được đưa vào hội đồng dự báo thời tiết trong những năm 1950. Mô hình máy tính tiên phong đơn thuần hơn nhiều so với lúc bấy giờ, Dự kiến chỉ một biến trong một khung lưới với khoảng trống khoảng chừng 750 km. Chính nó đã mở ra cách dự báo thời tiết tân tiến, vốn có những nguyên tắc chính vẫn dựa trên cách tiếp cận tựa như, dẫu cho những quy mô thời nay phức tạp hơn và Dự kiến trên nhiều biến hơn .
Ngày nay, một bản dự báo thời tiết gồm có những hoạt động phức tạp của một quy mô thời tiết. Các TT dự báo thời tiết thường thì chạy một quy mô toàn thế giới với một khoảng trống lưới khoảng chừng 10 km, hiệu quả của nó là một quy mô địa phương có độ phân giải cao .
Để đưa ra một số lượng ước đạt trong dự báo, nhiều TT dự báo thời tiết hoàn toàn có thể chạy nhiều quy mô dự báo song song, mỗi quy mô hiển thị những đổi khác nhỏ được tạo ra từ “ cú chụp nhanh ” bầu khí quyển bắt đầu. Những đổi khác nhỏ này tiến triển trong suốt dự báo và giúp người dự báo đưa ra một năng lực hoàn toàn có thể đến của những gì đang diễn ra – ví dụ như tỷ suất Xác Suất về năng lực có mưa .

Tương lai của dự báo

Thời đại siêu máy tính đã góp thêm phần tăng trưởng khoa học dự báo thời tiết ( và thậm chí còn là dự báo biến hóa khí hậu. Các siêu máy tính văn minh đang có năng lực trình diễn hàng trăm nghìn tỷ phép tính mỗi giây, và hoàn toàn có thể tàng trữ, giải quyết và xử lý hàng petabytes tài liệu. Siêu máy tính Cray tại Văn phòng Met của Anh có năng lượng giám sát và tàng trữ tài liệu tương tự với một triệu điện thoại thông minh mưu trí Samsung Galaxy S9 .
Điều đó nghĩa là tất cả chúng ta có năng lượng thống kê giám sát để chạy các quy mô với độ phân giải cao và gồm có các biến phong phú trong dự báo. Nó cũng có nghĩa là tất cả chúng ta hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý nhiều tài liệu nguồn vào khi tạo ra nhiều “ cú chụp nhanh ” khởi đầu, tạo ra một bức tranh khí quyển đúng chuẩn hơn để khởi đầu Dự kiến .
Quá trình này dẫn đến việc phải tăng cường kỹ năng và kiến thức dự báo. Theo một công bố trên Nature năm năm ngoái của Peter Bauer, Alan Thorpe và Gilbert Brunet, sự lượng hóa rõ ràng trong dự báo đã được miêu tả những tiên tiến và phát triển trong dự báo thời tiết như một “ cuộc cách mạng thầm lặng ” .
Độ đúng mực của dự báo thời tiết 5 ngày lúc bấy giờ cao hơn rất nhiều so với dự báo 3 ngày ở thời kỳ 20 năm trước đây, và cứ mỗi thập kỷ, kỹ năng và kiến thức dự báo của tất cả chúng ta lại tăng lên một ngày. Về cơ bản, dự báo thời tiết ba ngày đúng chuẩn như dự báo hai ngày của 10 năm trước .

Nhưng kỹ năng dự báo có tiếp tục được nâng cao trong tương lai? Điều này phụ thuộc một phần nào những gì mà chúng ta có thể tạo ra với công nghệ siêu máy tính. Các siêu máy tính có tốc độ tính toán nhanh hơn có nghĩa là chúng ta có thể chạy các mô hình của chúng ta ở độ phân giải cao hơn và tái lập được các quá trình diễn ra trong khí quyển nhiều hơn, theo lý thuyết thì nó dẫn đến việc cải thiện kỹ năng dự báo thời tiết.

Theo định luật Moore – “ Số lượng transistor trên mỗi đơn vị chức năng inch vuông sẽ tăng lên gấp đôi sau mỗi năm ” ( 1 inch vuông giao động 6,45 cm² ), năng lượng thống kê giám sát của máy tính sẽ được tăng lên gấp đôi sau hai năm, kể từ những năm 1970. Tuy nhiên, trong thời hạn gần đây, vận tốc này đã giảm xuống, vì thế cần có những cách tiếp cận khác để tạo ra những tân tiến trong tương lai, như tăng hiệu suất giám sát của các quy mô .
Vậy tất cả chúng ta có đủ năng lực Dự kiến thời tiết đúng chuẩn 100 % ? Trong thời hạn ngắn thì chưa. Có 2 × 1044 ( 200,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 ) phân tử hoạt động ngẫu nhiên trong khí quyển – nỗ lực tái hiện tổng thể mọi thứ là điều không hề. Bản chất hỗn loạn của thời tiết có nghĩa là chỉ cần tất cả chúng ta tạo ra các giả thuyết về những quy trình diễn ra trong khí quyển thì luôn luôn có năng lực để một quy mô đưa ra sai sót trong dự báo .

Sự tiến triển trong các quy mô thời tiết hoàn toàn có thể cải tổ những phép trình diễn thống kê và được cho phép tất cả chúng ta tạo ra nhiều giả thuyết thực tiễn hơn, và các siêu máy tính có vận tốc thống kê giám sát nhanh hơn hoàn toàn có thể được cho phép tăng thêm các cụ thể hoặc độ phân giải cho các quy mô thời tiết, nhưng thực chất của dự báo thời tiết vẫn là một quy mô luôn luôn yên cầu 1 số ít giả thuyết. Dẫu sao, miễn là điều tra và nghiên cứu để cải tổ các giả thuyết này, tương lai của dự báo thời tiết vẫn rất là tươi tắn và tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tiến gần đến sự dự báo tuyệt đối. / .

Có thể bạn quan tâm
Alternate Text Gọi ngay
XSMB