Cải thiện bản tin dự báo thời tiết và cảnh báo sớm: Sự tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ

Trong suốt thời gian qua, các Cơ quan khí tượng thủy văn quốc gia đã làm việc suốt ngày đêm để thu thập và chuẩn hóa dữ liệu làm cơ sở cho các dự báo thời tiết mà chúng ta đang thụ hưởng. Lịch sử trao đổi dữ liệu của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) là một câu chuyện tuyệt vời về tầm nhìn khoa học, phát triển công nghệ và trên hết là một hệ thống hợp tác thống nhất để phục vụ xã hội.

Lễ kỷ niệm cũng là một lời nhắc nhở chúng ta về biến đổi khí hậu. Tổ chức Khí tượng Quốc tế - tiền thân của Tổ chức Khí tượng Thế giới - được thành lập vào năm 1873, trong giai đoạn các hoạt động công nghiệp và các hoạt động của con người bắt đầu gây ô nhiễm.

Do ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trung bình toàn cầu ngày nay cao hơn 1°C so với 150 năm trước. Thời tiết của chúng ta ngày càng khắc nghiệt hơn, đại dương của chúng ta ấm hơn và có độ axit cao hơn, mực nước biển dâng cao, các tảng băng, các dòng sông băng đang tan chảy, và mức độ thay đổi này đang ngày càng gia tăng. Chúng ta cần hành động nhanh chóng để cắt giảm lượng khí thải và đảm bảo các thế hệ mai sau có thể sinh tồn và phát triển trên hành tinh của chúng ta.

Tin vui là những tiến bộ về khoa học và công nghệ đã cải thiện đáng kể độ chính xác của bản tin dự báo thời tiết và cảnh báo sớm để bảo vệ cuộc sống. Dữ liệu lớn đang được trao đổi tự do trong cộng đồng nhiều hơn trước và ứng dụng nhiều công cụ mới như máy học và Trí tuệ nhân tạo. Đã có những tiến bộ đáng kể trong quan trắc, mô phỏng và dự báo khí hậu toàn cầu nhằm hỗ trợ quá trình ra quyết định.

Thời tiết, khí hậu và vòng tuần hoàn nước của chúng ta trong tương lai sẽ khác so với trước đây. Các Trung tâm thời tiết, khí hậu và thủy văn sẽ giúp chúng ta nắm bắt cơ hội và giải quyết các thách thức liên quan.

Thế kỷ 21 - dấu mốc phát triển các mô hình và công nghệ quan trắc mới

Thế kỷ 21 đánh dấu sự phát triển mạnh mẽ của các mô hình và công nghệ quan trắc mới, giúp nâng cao hiểu biết về hệ thống khí hậu và thời tiết toàn cầu phức tạp trên Trái đất. Hiện nay kết quả dự báo hạn 5 ngày cũng có độ tin cậy tương đương như kết quả dự báo hạn 2 ngày của 25 năm trước. Những tiến bộ này mang lại lợi ích kinh tế hàng tỷ đô la cho thế giới.

Dự báo thời tiết các vùng, khu vực phụ thuộc vào khả năng truy cập thông tin quan trắc thời gian thực từ khắp nơi trên thế giới thuộc chương trình Hệ thống Quan trắc tích hợp Toàn cầu (WIGOS) của WMO.

Hiện tại, hơn 30 vệ tinh khí tượng và 200 vệ tinh nghiên cứu, 10.000 trạm thời tiết bề mặt thủ công và tự động, 10.000 trạm thám không, 7.000 tàu, hơn 1.100 phao, hàng trăm ra đa thời tiết và 3.000 máy bay thương mại được trang bị thiết bị chuyên dùng để đo đạc các thông số của khí quyển, đất và bề mặt đại dương mỗi ngày. Những thông tin quan trắc này được cung cấp miễn phí cho mọi quốc gia trên thế giới thông qua Hệ thống thông tin của WMO (WIS).

Các nhà khoa học khí tượng và khí hậu đã đưa ra các bản tin dự báo hạn mùa và hạn dài, đồng thời đang phát triển “dự báo thời tiết và khí hậu liên tục” để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về các dịch vụ thời tiết và khí hậu cho các lĩnh vực chính như nông nghiệp, y tế, nước, giao thông và năng lượng.

Nhưng đó không chỉ là về vấn đề thời tiết và khí hậu. Khi chúng ta tiếp tục tăng thời hạn dự báo và nâng cao hiểu biết về toàn bộ Hệ thống Trái đất, nhu cầu tăng cường trao đổi dữ liệu trong các lĩnh vực khác như thủy văn, thành phần khí quyển, băng quyển và thời tiết không gian trở nên đặc biệt quan trọng.

Một nhóm làm việc đến từ các lĩnh vực khác nhau đã được thành lập và đang tích cực hoạt động trong việc xây dựng và sử dụng dữ liệu, bao gồm các Cơ quan khí tượng thủy văn quốc gia, khối tư nhân và các cơ quan nghiên cứu. Hệ thống dữ liệu Trái đất ngày càng nhiều hơn nhờ những bước tiến trong công nghệ viễn thám trên mặt đất và không gian, cũng như tốc độ xử lý và kích thước bộ nhớ của máy tính được sử dụng cho các mô hình khí tượng.

Trước nhu cầu phát triển nhanh chóng, Đại hội đồng bất thường Khí tượng Thế giới đã thông qua Chính sách Dữ liệu Thống nhất của WMO vào năm 2021. Chính sách này cung cấp bản cập nhật toàn diện về hướng dẫn trao đổi dữ liệu quốc tế về thời tiết, khí hậu và dữ liệu hệ thống Trái đất có liên quan, đồng thời khẳng định lại cam kết cung cấp miễn phí và trao đổi dữ liệu không hạn chế, vốn là nền tảng của cộng đồng WMO trong 150 năm qua.

Điều này sẽ giúp cộng đồng WMO tăng cường và duy trì tốt hơn việc giám sát và dự báo tất cả các yếu tố của hệ thống Trái đất, để góp phần đạt được là những lợi ích kinh tế xã hội. Điều này dẫn đến việc trao đổi và bổ sung tất cả các dữ liệu về môi trường, từ đó cho phép tất cả các thành viên WMO cung cấp các dịch vụ liên quan đến thời tiết và khí hậu tốt hơn, chính xác hơn và kịp thời hơn.

Hành động khẩn cấp ngay bây giờ

Nhu cầu về thông tin dự báo thời tiết, khí hậu và tài nguyên nước phục vụ ban hành quyết định dường như sẽ gia tăng nhanh trong những năm tới. Việc tạo ra và cung cấp các dịch vụ thời tiết, khí hậu và thủy văn đã được cách mạng hóa nhờ hỗ trợ của các siêu máy tính, vệ tinh và công nghệ viễn thám, thiết bị di động thông minh, và những tiến bộ trong khoa học và hợp tác quốc tế. Trong đó, khu vực tư nhân cũng đã đóng góp cho việc đổi mới này đáng kể.

Cùng với sự đầu tư phù hợp vào khoa học và công nghệ, sự tham gia tích cực từ khối nhà nước và tư nhân, các doanh nghiệp kinh doanh trong mảng thời tiết và khí hậu sẽ giúp đáp ứng được các nhu cầu liên tục và ngày càng cao về công tác dự báo thời tiết, khí hậu. Những cải tiến như trên giúp mang lại lợi ích đáng kể cho tất cả các quốc gia.

Nghiên cứu liên kết giữa cộng đồng khoa học vật lý và xã hội là thực sự cần thiết để hiểu rõ quy mô và tốc độ thay đổi của thời tiết và khí hậu, cũng như vòng tuần hoàn của nước, và đồng thời hỗ trợ con người dễ dàng thích nghi hơn.

Khoa học và đổi mới cũng là những công cụ chính để bảo vệ môi trường đại dương, và là lý do tại sao 2021-2030 là Thập kỷ Khoa học Đại dương vì sự Phát triển Bền vững. Thập kỷ này sẽ là giai đoạn quyết định để thực hiện 17 Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu đang đe dọa việc thực hiện nhiều mục tiêu trong số này.

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) đã tuyên bố rằng phải có hành động quyết liệt ngay bây giờ hoặc không bao giờ. IPCC dự đoán trong những thập kỷ tới, biến đổi khí hậu sẽ gia tăng ở tất cả các khu vực với những đợt nắng nóng gay gắt hơn, mùa ấm nóng dài hơn và mùa lạnh ngắn hơn. Nhưng vấn đề không chỉ là về nhiệt độ mà sẽ có những thay đổi về độ ẩm, khô hạn, gió, tuyết và băng, tại các khu vực ven biển và đại dương.

Biến đổi khí hậu làm thay đổi vòng tuần hoàn của nước. Điều này mang lại lượng mưa lớn hơn và kéo theo những đợt lũ lụt, cũng như hạn hán nghiêm trọng hơn ở nhiều vùng. Do đó, cần có hành động khẩn cấp và đồng bộ cả về lĩnh vực nước và khí hậu, đồng thời giám sát và quản lý tài nguyên nước tốt hơn để đảm bảo rằng tài nguyên nước là một phần của giải pháp khí hậu chứ không chỉ là một vấn đề.

Theo báo cáo mới nhất của IPCC, nếu không có các biện pháp giảm phát thải mạnh mẽ và nhanh chóng trên tất cả các lĩnh vực, việc hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức 1,5°C là điều không thể đạt được. Nhiệt độ toàn cầu sẽ ổn định khi lượng phát thải ròng CO2 đạt đến về con số không. Nếu nhiệt độ ở mức 1,5°C, điều này có nghĩa là phải đạt được lượng phát thải ròng CO2 bằng 0 trên toàn cầu vào đầu những năm 2050 và tương tự đối với 2°C thì đồng nghĩa là vào đầu những năm 2070 phát khí thải ròng CO2 bằng 0 trên toàn cầu.

Vẫn còn có hy vọng khi tất cả các thế hệ đang cùng nhau đoàn kết đứng trước thách thức của biến đổi khí hậu, đặc biệt thế hệ trẻ cần phải tiên phong trong các Hành động vì Khí hậu.

Kể từ năm 2010, chi phí năng lượng mặt trời, năng lượng gió và pin đã giảm liên tục tới 85%. Một loạt các chính sách và luật pháp ngày càng tăng đã nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm tỷ lệ phá rừng và đẩy nhanh việc ứng dụng năng lượng tái tạo. Cộng đồng WMO đang làm việc để cải thiện các dịch vụ thời tiết và khí hậu liên quan đến năng lượng tái tạo.

Các thành phố và những khu vực đô thị khác cũng mang đến những cơ hội đáng kể để giảm phát thải khí nhà kính (KNK). Điều này có thể đạt được thông qua giảm mức tiêu thụ năng lượng (chẳng hạn như tạo ra các thành phố nhỏ có thể đi bộ), điện khí hóa giao thông kết hợp với các nguồn năng lượng phát thải thấp, đồng thời tăng cường hấp thụ và lưu trữ carbon bằng cách sử dụng tự nhiên. Hành động của chúng ta hôm nay sẽ kiến tạo Trái đất mai sau.