Vì sao Đài khí tượng có thể dự báo thời tiết?

Sáng, trưa và tối hằng ngày, mở đài thu thanh bạn có thể nghe thấy Đài khí tượng thông báo thời tiết. Chắc bạn sẽ hỏi vì sao Đài khí tượng lại có thể dự báo thời tiết được?

Sự biến đổi của thời tiết tuy rất phức tạp, nhưng cũng có quy luật nhất định. Bởi vì sự biến đổi thời tiết chủ yếu là do vận động của không khí trên quy mô lớn tạo thành. Cùng với sự vận động của không khí, hiện tượng thời tiết phát sinh ở một vùng luôn luôn có thể ảnh hưởng cả khu vực, mấy trăm thậm chí mấy nghìn km. Cho nên dự báo thời tiết thực ra không phải là điều gì thần kỳ bí ẩn, chẳng qua chỉ là căn cứ vào nguyên lý cơ bản của khí tượng học, qua những trình tự nhất định và phương pháp khoa học là có thể dự báo được thời tiết trong tương lai. Khi đài khí tượng muốn thông báo sắp phát sinh cơn lốc hoặc mưa giông, sẽ thông qua đài phát thanh, báo chí để truyền những tin này đến công chúng rất nhanh.

Muốn làm tốt công tác dự báo thời tiết, trước hết phải chú ý quan trắc sự biến đổi của thời tiết. Có hai phương pháp quan trắc thời tiết: Một là trực tiếp dùng mắt để xem mây trên trời nhiều hay ít, hình dạng các đám mây như thế nào, sau đó lại xem có mưa không, mưa nhiều hay ít, v.v. Phương pháp thứ hai là dùng máy để đo, đo nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, lượng mưa, v.v. của không khí.

Ngoài việc biết được tình hình trên mặt đất còn phải biết được sự biến đổi thời tiết trên cao. Phương pháp thăm dò trên cao hiện đại là thả khí cầu bay lên cao, dưới khí cầu đặt máy đo tự động. Máy này có thể xác định sự biến đổi của nhiệt độ, áp suất, độ ẩm của không khí trên cao và dùng tín hiệu báo về mặt đất. Có lúc dùng máy bay mang theo máy đo khí tượng bay lên độ cao nhất định để quan trắc. Từ sau đại chiến Thế giới thứ hai, rađa khí tượng xuất hiện, đặc biệt là ở thập kỷ 60 của thế kỷ XX đã phát minh ra vệ tinh khí tượng nhân tạo, cho nên phương pháp thăm dò trên không đã bước thêm một bước lớn. Mùa hạ hoặc mùa thu, nếu trên biển phát sinh gió lốc, muốn biết được trung tâm của nó ở đâu thì có thể dùng rađa, vệ tinh khí tượng hoặc máy bay để phát hiện.

Như ta đã biết, không khí chuyển động khắp nơi, nhưng chủ yếu không ngoài các dòng chuyển động của không khí ấm và lạnh. Sự chuyển động của nó dẫn đến sự biến đổi khí hậu của các vùng. Không những không khí chuyển động của vùng khác sẽ ảnh hưởng tới sự biến đổi thời tiết của vùng này mà các dòng không khí của vùng này sẽ chuyển động đến vùng khác cũng sẽ gây cho thời tiết vùng đó biến đổi. Trạm khí tượng của các vùng dùng các thiết bị thông tin khác nhau, hằng ngày định giờ thông báo cho nhau tình hình biến đổi của thời tiết. Đài khí tượng trung ương sau khi nhận được các tư liệu về thời tiết ở các địa phương và nước ngoài sẽ dùng các loại ký hiệu quy định chung điền lên bản đồ thời tiết còn để trắng. Như vậy các hiện tượng thời tiết tản mạn ở các nơi sẽ được ghi lại, biến thành một bản đồ chung phản ánh tình hình thời tiết biến đổi của các vùng. Căn cứ tình hình biến đổi thời tiết đó để nghiên cứu và phân tích chặt chẽ là có thể đưa ra dự báo thời tiết. Đó chính là phương pháp dự báo thời tiết theo bản đồ.

Nếu kết hợp các phương trình của động lực học chất lỏng và nhiệt động lực học thành một nhóm phương trình chung, đơn giản hoá theo những điều kiện nhất định và dùng máy tính điện tử để tính toán các số liệu, giải phương trình để xác định được xu thế diễn biến của thời tiết trong một thời gian và phạm vi nhất định thì đó gọi là phương pháp dự báo bằng số. Ngoài ra còn có thể ứng dụng nguyên lý và phương pháp thống kê số học, chủ yếu là phân tích một lượng lớn các tư liệu khí tượng trong lịch sử để tìm ra quy luật thống kê của biến đổi thời tiết thì đó gọi là phương pháp dự báo thống kê số liệu.

Ba phương pháp dự báo thời tiết trên đây thường dùng kết hợp và bổ sung cho nhau.

Khi dự báo thời tiết của một vùng nào đó, trạm khí tượng còn phải căn cứ các câu ngạn ngữ, kinh nghiệm dân gian, đặc điểm địa hình, v.v. về thời tiết vùng đó để bổ sung thêm, nhằm thoả mãn nhu cầu của dự báo thời tiết đối với các ngành công nghiệp, nông nghiệp và giao thông vùng đó.