Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Trong tương lai, các dự báo thời tiết cung cấp các cảnh báo bão và giúp chúng ta lên kế hoạch cho cuộc sống hàng ngày của chúng ta có thể đến sớm hơn năm ngày trước khi đạt đến giới hạn dự báo thời tiết bằng số, các nhà khoa học cho biết.
“Câu hỏi rõ ràng đã được đặt ra từ đầu của toàn bộ lĩnh vực của chúng tôi là giới hạn cuối cùng mà chúng ta có thể dự đoán thời tiết hàng ngày trong tương lai là gì”, Fu Khánh Zhang, giáo sư nổi tiếng về khí tượng học và khí quyển và nói. giám đốc Trung tâm Kỹ thuật đồng hóa và dự đoán dữ liệu nâng cao tại bang Pennsylvania. “Chúng tôi tin rằng chúng tôi đã tìm thấy giới hạn đó và trung bình, đó là khoảng hai tuần.”
Dự báo đáng tin cậy hiện có thể kéo dài 9 đến 10 ngày đối với thời tiết hàng ngày ở giữa vĩ độ, nơi phần lớn dân số Trái đất sinh sống. Công nghệ mới có thể thêm bốn đến năm ngày nữa trong những thập kỷ tới, theo nghiên cứu được công bố trực tuyến trên Tạp chí Khoa học Khí quyển .
Nghiên cứu xác nhận giới hạn dự đoán dài được đưa ra giả thuyết về dự báo thời tiết, lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1960 bởi Edward Lorenz, nhà toán học Viện Công nghệ Massachusetts, nhà khí tượng học và là người tiên phong của lý thuyết hỗn loạn, các nhà khoa học cho biết.
Kerry Emanuel, giáo sư khoa học khí quyển tại MIT và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Edward Lorenz đã chứng minh rằng người ta không thể dự đoán thời tiết vượt quá thời gian nào đó, ngay cả về nguyên tắc”. “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy chân trời dự báo thời tiết này là khoảng hai tuần, gần với dự đoán của Lorenz.”
Các nhà khoa học cho biết không thể dự đoán được thời tiết phát triển như thế nào, ngay cả với những mô hình hoàn hảo và sự hiểu biết về các điều kiện ban đầu, vẫn có giới hạn về việc dự báo chính xác trước có thể tiến xa đến đâu.
“Chúng tôi đã sử dụng các mô hình hiện đại để trả lời câu hỏi cơ bản nhất này”, Zhang, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. “Tôi nghĩ rằng trong tương lai chúng tôi sẽ tinh chỉnh câu trả lời này, nhưng nghiên cứu của chúng tôi chứng minh rằng có giới hạn, mặc dù chúng tôi vẫn còn nhiều chỗ để cải thiện dự báo trước khi đạt đến giới hạn.”
Để kiểm tra giới hạn, Zhang và nhóm của ông đã sử dụng hai hệ thống mô hình dự báo thời tiết số tiên tiến nhất thế giới – Trung tâm Dự báo thời tiết trung bình châu Âu và hệ thống dự báo toàn cầu thế hệ tiếp theo của Mỹ.
Họ đã cung cấp một bức tranh gần như hoàn hảo về các điều kiện ban đầu và thử nghiệm làm thế nào các mô hình có thể tái tạo hai sự kiện thời tiết trong thế giới thực, một đợt rét ở Bắc Âu và mưa lũ ở Trung Quốc. Các mô phỏng đã có thể dự đoán các kiểu thời tiết với độ chính xác hợp lý lên tới khoảng hai tuần, các nhà khoa học cho biết.
Những cải tiến trong dự báo thời tiết hàng ngày có ý nghĩa đối với những việc như sơ tán bão, cung cấp năng lượng, nông nghiệp và cháy rừng.
“Chúng tôi đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong dự báo thời tiết trong vài thập kỷ qua và chúng tôi có thể dự đoán thời tiết trước năm ngày với độ tin cậy cao”, Zhang nói. “Nếu trong tương lai chúng ta có thể dự đoán thêm ngày với độ tin cậy cao, điều đó sẽ mang lại lợi ích kinh tế và xã hội rất lớn.”
Các nhà nghiên cứu cho biết thu thập dữ liệu tốt hơn, các thuật toán để tích hợp dữ liệu vào các mô hình và cải thiện sức mạnh tính toán để chạy thử nghiệm là tất cả cần thiết để cải thiện hơn nữa sự hiểu biết của chúng tôi về các điều kiện ban đầu.
“Để đạt được giới hạn dự đoán bổ sung này sẽ đòi hỏi nỗ lực phối hợp của toàn cộng đồng để thiết kế các mô hình thời tiết số tốt hơn, cải thiện các quan sát và sử dụng tốt hơn các quan sát với các kỹ thuật đồng hóa và tính toán dữ liệu tiên tiến”, Zhang nói.
Nguồn tin tức :
Tài liệu được cung cấp bởi bang Pennsylvania . Bản gốc được viết bởi Matthew Carroll. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :