Thời tiết trong tương lai: Mô hình dự báo thời tiết dạng số

Oct 07 2008

Các mô hình dự báo thời tiết dạng số đã được cải thiện kể từ những năm 1980. Tìm hiểu lý do tại sao các mô hình dự báo thời tiết bằng số bị sai sót và tại sao MOS có thể trợ giúp.

Một nhà khí tượng học tại Trung tâm Theo dõi Bão Quốc gia ở Miami nghiên cứu chuyển động của một hệ thống bão mạnh trong nỗ lực dự báo chuyển động của nó.

Công nghệ hiện đại cho phép các nhà khí tượng học hiểu biết chưa từng có về bầu khí quyển của Trái đất và một điểm thuận lợi tuyệt vời để quan sát thời tiết của nó . Nhưng làm thế nào để các nhà khí tượng học chuyển điều này thành một dự đoán hợp lý về những gì thời tiết sẽ tiếp tục làm?

Thay vì chỉ đơn giản xem xét các điều kiện hiện tại và ước tính dựa trên các quan sát trong quá khứ, các nhà khí tượng học tạo ra các mô hình dự báo thời tiết bằng số (NWP) . Các mô hình này là các tính toán khách quan dựa trên vật lý, khi được xử lý thông qua máy tính sẽ dự đoán thời tiết hiện tại sẽ như thế nào trong tương lai. Các phương trình liên quan đến các mô hình này rất phức tạp và liên quan đến nhiều biến khí quyển. Những biến số này để lại chỗ cho sai số, vì vậy các nhà khí tượng học càng cố gắng dự báo xa hơn, thì khả năng mắc lỗi càng lớn.

Xem dự báo thời tiết theo giờ từng giờ: Dự báo thời tiết mỗi giờ là một bước tiến vào tương lai có thể xảy ra. Dự báo ban đầu (chẳng hạn như thời tiết sẽ là một giờ kể từ bây giờ) là kết quả của việc chạy một mô hình máy tính dựa trên tình hình thời tiết hiện tại. Sau đó, để chạy một mô hình về thời tiết sẽ như thế nào trong hai giờ, bạn áp dụng các phương trình khác nhau cho mô hình trước đó. Vì vậy, trong khi dự báo đầu tiên dựa trên các điều kiện thực tế, dự báo thứ hai dựa trên các điều kiện dự báo có thể kém chính xác hơn. Mỗi dự báo tiếp theo đều có khả năng xảy ra sai sót. Vì lý do này, các mô hình NWP ngày càng trở nên thiếu sót khi bạn cố gắng tìm hiểu thêm về phía trước.

Các nhà khí tượng học đã cải tiến đều đặn các mô hình NWP kể từ những năm 1980. Bằng cách liên tục điều chỉnh chúng, họ đã tạo ra các phương trình chính xác hơn với ít lỗi hơn. Một kỹ thuật khác, được gọi là Thống kê đầu ra của mô hình , cải thiện dự báo thời tiết bằng cách lấy mô hình NWP, dựa trên các điều kiện hiện tại và ngoại suy nó bằng cách so sánh nó với các điều kiện bề mặt trong quá khứ cho một khu vực cụ thể. Phương pháp này về cơ bản sử dụng các kết quả đọc thời tiết trong quá khứ để cân bằng một số lỗi vốn có trong mô hình NWP.

Mặc dù có những tiến bộ liên tục trong lĩnh vực khí tượng, nhưng đừng mong đợi một dự báo thời tiết hoàn hảo sớm. Khi xem xét nhiều biến trong một mô hình NWP, điều quan trọng là phải nhận ra mức độ khác biệt, ngay cả một sự khác biệt nhỏ có thể tạo ra. Năm 1961, nhà khí tượng học và người sáng lập lý thuyết hỗn loạn Edward N. Lorenz đã xem xét kỹ các mô hình khác nhau đáng kể mà sự khác biệt của một dấu thập phân có thể tạo ra. Dựa trên những phát hiện này, Lorenz đã đặt ra thuật ngữ hiệu ứng cánh bướm , trong đó câu hỏi được đặt ra, "Liệu cái vỗ của cánh bướm ở Brazil có gây ra một cơn lốc xoáy ở Texas không?"

Nhưng trong khi dự báo thời tiết còn lâu mới hoàn hảo, khí tượng học đã cứu sống vô số người bằng cách cho phép các nhà khoa học dự đoán nơi thời tiết hủy diệt sẽ tấn công và cảnh báo mọi người trước thời hạn. Dự báo năm ngày của bạn có thể không hoàn hảo, nhưng cũng không phải hiểu biết của chúng tôi về chuỗi chuyển động phức tạp lấp đầy bầu không khí chúng ta đang sống.

Thời tiết trong tương lai: Mô hình dự báo thời tiết dạng số

Nhà dự báo thời tiết và nhà khí tượng học

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn