Khí tượng Thủy văn thế kỷ 20 - Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ dự báo thời tiết

Sau khi Chiến tranh thế giới thứ hai kết thúc, việc tái thiết các nền kinh tế và sự bùng nổ của vận tải hàng hải, hàng không đã mở rộng khả năng quan trắc và viễn thông trên đất liền, trên biển và trên không. Nhưng vẫn còn tồn tại những lỗ hổng lớn.

Năm Địa Vật lý Quốc tế 1957-1958 đã cố gắng lấp đầy những lỗ hổng này bằng một nỗ lực hợp tác để quan trắc toàn bộ bề mặt Trái đất. Chương trình khí tượng về các phương pháp quan trắc bức xạ mặt trời và ô dôn trong khí quyển đã giúp nâng cao hiểu biết về tầng ô dôn bảo vệ Trái đất và sự cần thiết phải bảo vệ tầng ô dôn khỏi các hóa chất phá hoại.

Đồng thời, sự xuất hiện của các vệ tinh khí tượng đánh dấu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới về việc bao phủ dữ liệu quan trắc cho toàn cầu. Năm 1957, Liên Xô phóng các vệ tinh quay quanh Trái đất đầu tiên là SPUTNIK-1 và SPUTNIK-2. Ngày 02 tháng 01 năm 1958, Hoa Kỳ đã phóng Vệ tinh EXPLORER-1 và  Vệ tinh Quan sát hình ảnh hồng ngoại (TIROS-1),vệ tinh thời tiết chuyên dụng đầu tiên trên thế giới được phóng vào ngày 01 tháng 4 năm 1960.

Trên cơ sở đó, Đại hội đồng Liên Hợp Quốc đã yêu cầu WMO nghiên cứu tiềm năng của các vệ tinh thời tiết như một phần của chương trình nghị sự về việc sử dụng không gian vì mục đích hòa bình. Bỏ qua những khác biệt về chính trị, Hoa Kỳ và Liên Xô đã đưa ra một báo cáo mà từ đó WMO đã khởi động Chương trình Giám sát Thời tiết Thế giới vào năm 1963. Chương trình này đã trở thành nền tảng cho khoa học khí quyển, dịch vụ khí tượng và hợp tác toàn cầu.

Năm 2023, đánh dấu 60 năm hình thành của Chương trình Giám sát Thời tiết Thế giới. Chương trình này được phát triển sớm hơn Hệ thống thông tin toàn cầu (WWW) và có tầm quan trọng lớn. Chương trình Giám sát Thời tiết Thế giới đã tạo ra sản phẩm quan trắc khí tượng trên đất liền, trên biển và trong không gian; bản tin dự báo và cảnh báo thời tiết; trao đổi thông tin thời gian thực một cách miễn phí và không hạn chế trên phạm vi toàn cầu.

Chương trình giám sát thời tiết toàn cầu đã đặt nền móng cho những kiến thức khoa học hiện đại hơn và những tiến bộ công nghệ trong điện toán, viễn thông và vệ tinh, đồng thời đóng vai trò là hình mẫu cho các chương trình hợp tác quốc tế như Hệ thống Quan trắc Khí hậu Toàn cầu (GCOS) và Hệ thống Quan trắc Đại dương Toàn cầu (GOOS).

Sự phát triển của các chương trình Dự báo thời tiết số (NWP) vào cuối thế kỷ 20 cũng quan trọng như sự tiến bộ trong công nghệ vệ tinh. NWP đã mở ra những chiều hướng mới cho phép các nhà khí tượng học ứng dụng dữ liệu liên quan đến thời tiết với độ chính xác cao hơn để phục vụ xã hội.

Những thách thức của thế kỷ 20

Trong suốt thời gian qua, bão, lũ lụt, hạn hán và các thời tiết khắc nghiệt khác đã gây ra thiệt hại lớn về người và sinh kế. Đầu những năm 1970, một loạt các sự kiện thời tiết nguy hiểm, bao gồm cả hạn hán nghiêm trọng diễn ra ở Châu Phi, đã đưa khí tượng trở thành mối quan tâm chung của công chúng và được nhiều gia đình trên khắp thế giới theo dõi trên truyền hình.

Chương trình Xoáy thuận nhiệt đới của WMO ra đời từ sau thảm họa thiên tai tại Bangladesh vào tháng 11 năm 1970, khi cơn bão chết chóc nhất của lịch sử cướp đi tính mạng của 500.000 người. Chương trình này bao phủ tới tất cả các khu vực đại dương dễ hình thành bão nhiệt đới nhằm thúc đẩy công tác quan trắc, nghiên cứu, hợp tác và truyền thông, từ đó cải thiện năng lực quan trắc, dự báo và cảnh báo. Sự phối hợp và hợp tác toàn cầu dưới sự bảo trợ của WMO đã cải thiện đáng kể độ chính xác của bản tin dự báo và cảnh báo xoáy thuận nhiệt đới. Điều này đã cứu sống hàng ngàn người trong những năm qua.

Thập kỷ Nước, còn được gọi là Thập kỷ Cung cấp Nước uống và Vệ sinh Quốc tế vào những năm 1980 đã gióng lên hồi chuông cảnh báo về áp lực ngày càng tăng đối với các nguồn nước ngọt. Khoảng 70% diện tích Trái đất được bao phủ bởi nước, nhưng chỉ một phần rất nhỏ là có thể sử dụng trực tiếp cho con người. Do đó, cộng đồng toàn cầu đã nhận ra tầm quan trọng của các dịch vụ hải dương học và thủy văn đối với dự báo khí hậu, quản lý và an ninh tài nguyên nước. Trong những thập kỷ qua, nhu cầu về các dịch vụ này đã tăng lên, các thảm họa liên quan đến nước và an ninh nguồn nước ngày càng tăng.

Biến đổi khí hậu cũng tiến gần đến giai đoạn trọng tâm trong những năm 1970 và 1980 do lo ngại rằng việc gia tăng phát thải khí nhà kính vào khí quyển từ các hoạt động của con người sẽ dẫn đến những thay đổi lớn về khí hậu.

Năm 1976, WMO đưa ra tuyên bố đầu tiên về biến đổi khí hậu và thành lập Chương trình Khí hậu Thế giới vào năm 1979. Chương trình Nghiên cứu Khí hậu Thế giới (do WMO đồng tài trợ) được thành lập năm 1980 và khoa học khí hậu đã có một bước tiến xa hơn vào năm 1988 với việc thành lập Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC).

Năm tiếp theo, WMO và UNEP đã khởi xướng quá trình đàm phán về Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC). Khí hậu ngày càng trở thành một vấn đề chính sách toàn cầu, WMO được kêu gọi cung cấp dữ liệu khoa học và dự báo thông qua các sáng kiến như Chương trình Giám sát Khí quyển Toàn cầu và Chương trình Nghiên cứu Thời tiết Toàn cầu.

Với sự phát triển trong thế kỷ 20, các nhà khí hậu học đã cảnh báo sớm các tác động ngày càng lớn hơn và rõ ràng hơn của biến đổi khí hậu. Tuy nhiên việc ứng phó với biến đổi khí hậu vẫn chưa được thực sự quan tâm. Chúng ta càng trì hoãn việc giảm phát thải khí nhà kính thì việc thích ứng với biến đổi khí hậu sẽ càng trở nên khó khăn và tốn kém hơn.

Tạp chí KTTV