Ở văn phòng trung tâm dự báo thời tiết Pháp ở Toulouse, mỗi nhân viên phải làm việc với ít nhất 4 máy tính - Ảnh: AFP

Theo giải thích của cơ quan Dự báo thời tiết Pháp (Météo-France), việc dự báo thời tiết tuân theo một nguyên tắc rất đơn giản: thời gian dự báo càng xa thì càng ít chính xác và do đó ít chi tiết cụ thể.

Dĩ nhiên với hiện tượng thời tiết lớn thì khả năng dự báo được xa hơn (mức độ vài ngày), còn như với các hiện tượng cấp nhỏ như mưa rào, sương mù… thì cơ quan chuyên môn thường chỉ dự báo chính xác được trước vài giờ.

Ngoài thời hạn trên thì giới chuyên môn chỉ có thể định tính về khả năng xuất hiện của hiện tượng đó ở các mức cao, trung bình, thấp.

Thế nhưng so với cách đây 20 năm thì việc dự báo ngày nay cũng đã tốt hơn rất nhiều, như dự báo nhiệt độ có thể đã tiên đoán trước trong 2-3 tuần so với chỉ 8 ngày trước đó. Sự tiến bộ này gắn với phương tiện quan sát hiện đại hơn, chính xác hơn, gắn với mô hình tính toán và các công cụ tính toán nhanh hơn.

Dù vậy, Meteo France cho rằng đến trước năm 2020 thì những tiến bộ trong lĩnh vực dự báo cũng chỉ giúp con người biết được sớm thêm 1 ngày!

Ở khoảng thời gian xa hơn 15 ngày việc dự báo thời tiết thường phải dựa trên các mô hình tính toán phỏng đoán khả năng tiến triển của thời tiết, nhưng phụ thuộc rất nhiều vào các thông số như biến động của đại dương, của thủy triều, mực nước ngầm, lớp tuyết phủ…

Một góc văn phòng trung tâm dự báo thời tiết Pháp (Météo-France) ở Toulouse - Ảnh: AFP

Hầu hết các nước trên thế giới đã hình thành nhiều trung tâm nghiên cứu và dự báo bão qui mô quốc gia và khu vực. Cho đến nay, tuy các nghiên cứu về nguyên nhân hình thành và phát triển bão đã thu được nhiều kết quả đáng kể, nhưng việc dự báo sự xuất hiện của áp thấp nhiệt đới và bão mới ở mức cảnh báo.

Chỉ sau khi bão xuất hiện và có thể xác định được vị trí trung tâm của vùng áp thấp được thể hiện qua đường đẳng áp khép kín trên bản đồ thời tiết thì công tác dự báo bão nghiệp vụ mới được triển khai thật sự.

Ngày nay, nhờ hệ thống quan trắc khí tượng - hải dương không ngừng hoàn thiện và các tiến bộ kỹ thuật, đặc biệt là viễn thám vệ tinh, cung cấp thường xuyên các thông tin như mây, gió, nhiệt độ nước biển... cho phép phát hiện bão từ khi mới hình thành và quá trình di chuyển của nó.

Việc dự báo bão cũng như thời tiết hiện đã có sự hỗ trợ mạnh mẽ của các mô hình số trên hệ thống máy tính hiệu năng cao, không những cho phép phân tích hiện trạng của bão và những tác nhân khí quyển - đất - biển mà còn có thể đưa ra dự báo trực tiếp đường đi, cường độ bão, phạm vi và mức độ ảnh hưởng của chúng.

Chẳng hạn, giữa chiếc "siêu máy tính" mà Météo-France mua vào năm 1992 với chiếc mới nhất mua năm 2014 thì tốc độ tính toán đã được cải thiện nhanh hơn gấp 500.000 lần. Khả năng xử lý tốt hơn của công cụ sẽ giúp tính toán nhanh hơn, nhiều mô hình hơn và nhờ thế kết quả ra chính xác hơn.

Lấy ví dụ Trung tâm dự báo thời tiết trung hạn của châu Âu (CEPMMT) - thành lập năm 1975 ở Reading (Anh), đang hỗ trợ cho 34 quốc gia về dự báo thời tiết. Trung tâm này hiện sử dụng 2 siêu máy tính Cray XC40. 

Nguồn nguyên liệu hằng ngày cho các siêu máy tính này là 40 triệu dữ liệu quan sát đến hầu hết từ vệ tinh (chiếm 90%). Chúng sẽ giúp dự báo thời tiết toàn cầu theo những ô vuông có cạnh 18 km. Các nhà chuyên môn ở CEPMMT mong muốn đến năm 2025 sẽ nâng khả năng dự báo lên gấp 3 lần, tức độ chính xác sẽ phủ đến ô vuông cạnh chỉ còn 5 km.

Nhiều trận bão đổi hướng và đổi cấp độ do ảnh hưởng của nước từ đại dương - Ảnh: REUTERS

Dù vậy, cơ quan Météo-France cho biết cứ phải mất 10 năm thì con người mới có thể "dự báo sớm thêm được 1 ngày". Dẫu vậy, nếu xét theo chi tiết thì cũng có nhiều điểm lợi. Một ví dụ: với giải quần vợt Roland-Garros thường diễn ra mùa hè có mưa, siêu máy tính sẽ tính toán trước được không chỉ có mưa hay không mà cả lượng mưa ở khu vực diện tích chỉ còn 10 m2. Điều đó sẽ cho phép ban tổ chức quyết định có cần kéo mái che phủ sân đất nện hay không để tránh phải hoãn trận đấu và gây phiều toái cho khán giả.

Tuy nhiên, do các mô hình này đều có những sai số nhất định, bao gồm: sai số phương pháp, sai số do thông tin đầu vào và sai số do tính toán... nên tại các trung tâm dự báo người ta vẫn xem những kết quả mô hình như sự trợ giúp động lực cho dự báo viên. Như vậy, vai trò của người làm dự báo luôn có tính quyết định vì họ phải phân tích, tổng hợp nhiều kết quả dự báo theo những phương pháp và mô hình khác nhau, nhằm đưa ra được một quyết định chính xác nhất.

Sau bão Tembin, khu vực Salvador, ở Lanao del Norte phía nam Philippines hứng chịu lũ quét khiến người dân thêm khốn đốn - Ảnh: REUTERS

Chuyên gia thời tiết Cyril Duchesne cho rằng kể cả có hỗ trợ của công cụ theo dõi tinh vi thì cũng chỉ chính xác nhiều hơn ở các vùng ôn đới. Theo ông, thời tiết ở các vùng nhiệt đới rất bất ổn nên khiến việc dự báo khó chính xác. Trong khi đó các công cụ theo dõi khí tượng học ở khu vực này (gồm nhiều nước đang phát triển, nước nghèo) lại không đủ. Khi thiếu dữ liệu thì các nhà khoa học càng khó dự báo đường đi của bão.

Theo chuyên gia thời tiết Cyril Duchesne, thời tiết năm nay cũng khá dị thường. Như trường hợp xảy ra 4 trận bão lớn Harvey, Irma, Jose, Maria trong thời gian rất gần nhau. "Khuynh hướng này chỉ có thể giải thích bằng tình trạng nước đại dương ấm lên do khí hậu toàn cầu ấm lên, và cùng với đó là hiện tượng El Niño vốn thường gây hệ quả kéo dài vài năm sau khi xuất hiện".