Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và thời tiết cực đoan ngày càng gia tăng, việc theo dõi và dự báo chính xác diễn biến của khí quyển trở nên vô cùng quan trọng. Ít người biết rằng, đằng sau mỗi bản tin dự báo thời tiết hằng ngày là cả một hệ thống quan trắc toàn cầu hoạt động liên tục, kết nối hàng nghìn thiết bị và hàng triệu dữ liệu trên khắp hành tinh.
Chương trình giám sát thời tiết toàn cầu của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) được khởi xướng từ năm 1963, tạo nền tảng cho mạng lưới quan trắc khí tượng hiện đại ngày nay. Mỗi ngày, hàng triệu bản tin quan trắc được thu thập từ hàng nghìn trạm quan trắc trên đất liền, phao đại dương, tàu biển, máy bay và vệ tinh trong khuôn khổ Hệ thống Quan trắc Tích hợp Toàn cầu (WIGOS).
Những dữ liệu quan trắc này được chia sẻ thông qua Hệ thống Thông tin của WMO (WIS) và tiếp tục được xử lý trong Hệ thống Xử lý và Dự báo Tích hợp (WIPPS) để tạo ra các sản phẩm dự báo và dịch vụ khí tượng phục vụ cộng đồng.
Không chỉ theo dõi thời tiết ngắn hạn, các mạng lưới quan trắc toàn cầu còn giám sát nhiều yếu tố quan trọng của hệ thống khí hậu Trái Đất. Mạng lưới Giám sát Khí quyển Toàn cầu theo dõi nồng độ khí nhà kính, các chất ô nhiễm phổ biến cũng như tình trạng của tầng ô-dôn – lớp “lá chắn” bảo vệ sự sống trên hành tinh. Trong khi đó, Hệ thống Quan trắc Khí hậu Toàn cầu cung cấp các dữ liệu dài hạn về những chỉ số khí hậu then chốt, giúp đánh giá xu hướng biến đổi khí hậu.
Đằng sau những thuật ngữ và chữ viết tắt tưởng chừng khô khan là sự kết hợp chặt chẽ giữa tri thức khoa học, công nghệ hiện đại và sự hợp tác của nhiều quốc gia trên thế giới. Nhờ đó, các bản dự báo thời tiết ngày càng chính xác và kịp thời, phục vụ đời sống của hàng tỷ người.
Trên đất liền, các trạm khí tượng bề mặt liên tục ghi nhận các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, khí áp, lượng mưa và gió. Dữ liệu được thu thập từ các trạm khí tượng tự động cũng như từ các quan trắc viên. Hiện nay, mạng lưới do WMO điều phối bao gồm khoảng 16.300 trạm khí tượng bề mặt trên toàn thế giới, trong đó khoảng 9.000 trạm thuộc Mạng lưới Quan trắc Cơ bản Toàn cầu.
Bên cạnh đó, quan trắc tầng cao của khí quyển được thực hiện bằng bóng thám không. Mỗi ngày hai lần, tại hơn một nghìn địa điểm trên khắp các châu lục – từ vùng cực xa xôi, núi cao, đảo nhỏ cho đến các sân bay đô thị – các quả bóng này được thả lên bầu trời. Khi bay lên tới độ cao khoảng 30 km, chúng đo nhiệt độ, độ ẩm và gió trong khí quyển, đồng thời truyền dữ liệu về mặt đất theo thời gian thực trước khi vỡ ra và thả thiết bị đo xuống.
Đại dương – nơi chiếm hơn 70% diện tích bề mặt Trái Đất – cũng được theo dõi chặt chẽ thông qua hàng nghìn nền tảng quan trắc. Gần 4.000 phao robot đang hoạt động trên các đại dương, liên tục theo dõi nhiệt lượng, độ mặn và các dòng tuần hoàn. Bên cạnh đó, hơn 1.000 tàu quan trắc tự nguyện cung cấp dữ liệu khí tượng thời gian thực, góp phần quan trọng vào dự báo thời tiết và cảnh báo sớm thiên tai.
Trong lĩnh vực hàng không, dữ liệu quan trắc từ máy bay đóng vai trò thiết yếu để bảo đảm an toàn bay. Mỗi ngày, hơn 700.000 quan trắc chất lượng cao về nhiệt độ không khí, tốc độ và hướng gió được thu thập thông qua hệ thống AMDAR toàn cầu, phục vụ các cơ quan khí tượng cũng như các tổ chức quản lý hàng không.
Một trong những nguồn dữ liệu quan trọng nhất cho dự báo thời tiết hiện nay đến từ các vệ tinh quan trắc Trái Đất. Hiện có khoảng 400 vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo, trong đó có 31 vệ tinh địa tĩnh và hơn 300 vệ tinh quỹ đạo cực. Các vệ tinh này cung cấp hình ảnh và thông tin liên tục về khí quyển, đại dương, bề mặt đất và băng trên toàn cầu.
Nếu không có vệ tinh, nhiều khu vực rộng lớn của hành tinh – đặc biệt là các đại dương – sẽ gần như không thể được quan trắc đầy đủ. Chính nhờ “đôi mắt trên không gian” này mà các nhà khí tượng có thể theo dõi sự hình thành và di chuyển của bão, áp thấp nhiệt đới hay các hiện tượng thời tiết nguy hiểm khác.
Có thể nói, hệ thống quan trắc khí tượng toàn cầu là nền tảng không thể thiếu của công tác dự báo thời tiết và cảnh báo thiên tai. Nhờ sự kết nối của hàng nghìn thiết bị quan trắc và sự hợp tác của các quốc gia trên thế giới, những thông tin thời tiết chính xác và kịp thời đã và đang góp phần bảo vệ tính mạng, tài sản của con người cũng như hỗ trợ phát triển kinh tế – xã hội bền vững.
Phòng Thông tin KTTV phục vụ cộng đồng