>>> Xem thêm tại: Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến động vật ra sao?
Để đưa ra một bản dự báo thời tiết chính xác, các nhà khí tượng học cần thu thập và phân tích một lượng lớn dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau.
Vệ tinh khí tượng:
Các vệ tinh quay quanh Trái Đất đóng vai trò "mắt thần" quan trọng nhất. Chúng thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển, hướng gió, hình thành mây, và theo dõi các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, áp thấp nhiệt đới trên phạm vi toàn cầu.
Radar thời tiết (Doppler Radar):
+ Radar phát ra sóng vô tuyến và nhận lại tín hiệu phản hồi từ các hạt mưa, tuyết, hoặc hạt trong không khí.
+ Công nghệ này giúp xác định vị trí, cường độ, hướng di chuyển của các cơn mưa, bão, và thậm chí cả lốc xoáy, cung cấp dữ liệu quan trọng cho dự báo thời tiết cục bộ và cảnh báo sớm.
Trạm quan trắc trên mặt đất và khí cầu thám không:
+ Hàng ngàn trạm khí tượng trên khắp thế giới đo lường nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, tốc độ gió, lượng mưa và nhiều thông số khác tại mặt đất.
+ Khí cầu thám không được thả lên cao, mang theo các thiết bị đo đạc để thu thập dữ liệu về khí quyển ở các độ cao khác nhau.
Phao nổi và hệ thống đo lường đại dương:
Các phao nổi và thiết bị dưới biển thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ mặn, dòng chảy đại dương, cung cấp thông tin quan trọng cho việc hiểu và dự báo thời tiết, đặc biệt là các hiện tượng như El Niño hay La Niña.
Sau khi dữ liệu được thu thập, bước tiếp theo là xử lý và phân tích bằng các mô hình khí hậu phức tạp.
Mô hình khí hậu (Numerical Weather Prediction - NWP)
+ Đây là "bộ não" của quá trình dự báo thời tiết. Các mô hình khí hậu là những chương trình máy tính khổng lồ, sử dụng các phương trình vật lý và toán học để mô phỏng cách khí quyển sẽ thay đổi trong tương lai.
+ Chúng xử lý hàng tỷ điểm dữ liệu từ các nguồn khác nhau và chạy các kịch bản dự báo khác nhau, từ dự báo ngắn hạn (vài ngày) đến dự báo dài hạn (vài tuần hoặc tháng).
Siêu máy tính
Việc chạy các mô hình khí hậu phức tạp này đòi hỏi sức mạnh tính toán khổng lồ mà chỉ có siêu máy tính mới có thể đáp ứng. Chúng xử lý hàng triệu phép tính mỗi giây để đưa ra kết quả dự báo trong thời gian thực.
Trí tuệ nhân tạo (AI) và Học máy (Machine Learning)
AI và học máy đang ngày càng được tích hợp vào công nghệ khí tượng để cải thiện độ chính xác của dự báo thời tiết. Chúng có thể học hỏi từ dữ liệu lịch sử, nhận diện các mẫu phức tạp và đưa ra dự báo tốt hơn, đặc biệt là trong việc dự đoán các hiện tượng thời tiết cực đoan.
>>> Xem thêm tại: Khí CFC và mối nguy gây thủng tầng ozone ra sao?
Sự kết hợp giữa AI, siêu máy tính và cảm biến tiên tiến đang nâng tầm độ chính xác trong dự báo thời tiết. Đây là công cụ không thể thiếu trong quản lý thiên tai và đảm bảo an toàn cho cuộc sống.