Lũ lụt gây hậu quả nặng nề ở bang Texas (Mỹ) do khó dự báo mức độ thiên tai - Ảnh: AFP
Sự nóng lên toàn cầu đặt ra thách thức chung cho nhân loại, buộc các quốc gia phải hành động và phát triển các mô hình dự báo mới nhằm giảm thiểu rủi ro xuống mức thấp nhất.
Thách thức cho dự báo
"Chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên mới. Các hiện tượng thời tiết cực đoan do biến đổi khí hậu đang gia tăng nhanh chóng về cả tần suất lẫn mức độ nghiêm trọng" - cựu Phó tổng thống Mỹ Al Gore, người từng cảnh báo về sự nóng lên toàn cầu trong nhiều thập niên, nhận định.
Cơ quan thời tiết quốc gia Mỹ (NWS) cho biết biến đổi khí hậu khiến việc dự đoán chính xác thời gian và tác động của các hiện tượng thời tiết cực đoan trở nên khó khăn hơn.
Điển hình là trận lũ lụt vào đầu tháng 7 tại bang Texas (Mỹ). Dù các mô hình dự báo thời tiết cảnh báo nhiều khu vực sẽ xuất hiện mưa lớn, tuy nhiên ít ai ngờ lượng mưa trên thực tế lại dao động từ 15cm đến 50cm.
Khu vực Kerrville (Texas) ghi nhận lượng mưa vượt quá 25cm chỉ trong vòng 3 giờ vào ngày 4-7, đánh dấu trận mưa kỷ lục 500 năm mới có một lần tại đây.
Cùng ngày, khu vực phía tây Austin của bang ghi nhận lượng mưa gần 35cm trong 5 giờ - mức phải gần 1.000 năm mới xảy ra một lần trong điều kiện khí hậu ổn định, theo Đài CBS.
"Biến đổi khí hậu dẫn đến sự gia tăng cả về tần suất lẫn mức độ bất thường của các hiện tượng thời tiết cực đoan.
Dự báo thời tiết ngày càng gặp nhiều thách thức trong điều kiện khí hậu như vậy. Các đợt mưa cực đoan giờ đây xảy ra cục bộ trong thời gian ngắn.
Việc theo dõi và dự báo những hiện tượng như vậy ở độ phân giải không gian và thời gian nhỏ là một nhiệm vụ rất khó khăn", Giám đốc Cục Khí tượng Ấn Độ Mrutyunjay Mohapatra lập luận.
Theo tạp chí khoa học Nature, nhiều quốc gia trên khắp thế giới đã xây dựng các kế hoạch hành động thích ứng với biến đổi khí hậu trong dài hạn.
Cụ thể, Trung Quốc đã ban hành "Kế hoạch hành động quốc gia về thích ứng y tế với biến đổi khí hậu (2024 - 2030)", nhằm nâng cao năng lực ứng phó và phòng ngừa rủi ro sức khỏe do biến đổi khí hậu.
Liên minh châu Âu (EU) cũng thông qua Thỏa thuận Xanh, nhấn mạnh việc phát triển cơ sở hạ tầng có khả năng chống chịu khí hậu ở các khu vực dễ bị tổn thương về địa chất.
Ngoài ra, Mạng lưới công viên địa chất toàn cầu (GGN) của Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hợp quốc (UNESCO) đã bổ sung thêm mục tiêu thích ứng khí hậu vào các chiến lược quản lý rủi ro thiên tai địa chất.
Bước đột phá về AI
Hiện có một số mô hình dự báo thời tiết quy mô toàn cầu do cơ quan khí tượng của các quốc gia vận hành.
Trong số đó, có hai mô hình được coi là tiêu chuẩn vàng trong dự báo thời tiết toàn cầu là Global Forecast System (GFS) thuộc Cơ quan quản lý khí quyển và đại dương quốc gia Mỹ (NOAA) và Euro (do Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu - ECMWF vận hành).
Theo Bloomberg, cả NOAA và ECMWF đều đang phát triển các mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) để cải thiện năng lực dự báo thời tiết.
Vào tháng 2 vừa qua, ECMWF đã chính thức vận hành mô hình dự báo thời tiết dựa trên AI và khẳng định công nghệ của họ vượt trội hơn các mô hình dự báo truyền thống, với độ chính xác được cải thiện tới 20%.
Không chỉ riêng các trung tâm khí tượng chính phủ, dự báo thời tiết cũng là "mảnh đất màu mỡ" đối với các gã khổng lồ công nghệ.
Các tập đoàn như Google, Microsoft hay NVIDIA đang đổ nguồn lực khổng lồ vào việc phát triển các mô hình AI trong lĩnh vực này, tạo ra một cuộc cạnh tranh trực tiếp giữa các công ty tư nhân và cơ quan khí tượng nhà nước.
Vào tháng 6, NVIDIA đã công bố mô hình AI tạo sinh mới nhất mang tên "Climate in a Bottle", với khả năng mô phỏng khí hậu Trái đất với độ phân giải chưa từng có.
Tập đoàn này hứa hẹn tạo ra một cuộc cách mạng trong việc phân tích khí tượng, từ đó nâng cao khả năng dự đoán, hiểu biết và ứng phó với biến đổi khí hậu.
Trong khi đó, Google cũng nghiên cứu thành công mô hình GraphCast, với khả năng dự báo vượt trội hơn các hệ thống truyền thống.
Trước đó vào tháng 5, Microsoft ra mắt mô hình dự báo thời tiết tích hợp AI mang tên Aurora. Mô hình này có thể dự báo chính xác thời tiết trong vòng 10 ngày với độ phân giải cao hơn so với các mô hình khác.
Aurora hiện đã được đưa vào sử dụng tại một trong những trung tâm khí tượng lớn nhất châu Âu, song song với các mô hình khác, theo tờ New York Times.
Khu vực châu Á cũng không nằm ngoài cuộc đua AI. Đài quan sát Hong Kong đang thử nghiệm các mô hình AI để cải thiện khả năng dự báo lượng mưa trong vài giờ sắp tới.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu tại Đại học Phúc Đán (Trung Quốc) đã phát triển mô hình AI có khả năng dự báo dao động Madden-Julian trong khí quyển nhiệt đới, với tuyên bố còn vượt trội hơn ECMWF.
Hạn chế của AI
Bên cạnh những bước đột phá, các mô hình dự báo thời tiết bằng AI vẫn có hạn chế. Một nghiên cứu từ Đại học California cho thấy các hệ thống AI hiện nay vẫn chưa thể dự báo các hiện tượng thời tiết cực đoan dị thường, theo tạp chí Forbes.
Ngoài ra, mô hình dự báo bằng AI chỉ có thể đưa ra những dự báo cố định, chứ chưa thể cung cấp các dự báo xác suất với nhiều kịch bản khác nhau. Ở một số tiêu chí, chẳng hạn như dự đoán cường độ của bão, mô hình AI vẫn chưa bằng các hệ thống dự báo thời tiết số tiên tiến nhất hiện nay.
BÌNH LUẬN HAY