Công cụ mới giúp nghiên cứu mây và biến đổi khí hậu
Mô hình cộng tác Cột Trái đất là một nền tảng nghiên cứu mã nguồn mở, kết hợp dữ liệu phức tạp với các quan sát thời tiết.
Các mô hình này có thể tập hợp thông tin từ công cụ thời tiết, phép tính vật lý và quan sát khác nhau.
Từ đó, tạo ra các mô hình khí hậu và dự báo với độ chính xác cao.
Mây có đủ hình dạng và kích cỡ. Các nhà khí hậu học xem mây như những đám hơi nước khổng lồ ở nhiều dạng khác nhau, góp phần tạo ra thời tiết hằng ngày. Ví dụ, số lượng, hình dạng và kích thước của chất lỏng và các tinh thể trong một đám mây sẽ xác định cách nó tán xạ ánh sáng hoặc phát ra và hấp thụ nhiệt.
Để hiểu rõ hơn về cách mây gây hiệu ứng, các nhà nghiên cứu đã dựa vào mô hình khí hậu do máy tính tạo ra. Các mô hình này có thể tập hợp thông tin từ công cụ thời tiết, phép tính vật lý và quan sát khác nhau. Qua đó, nâng cao kiến thức của con người về cách bầu khí quyển hoạt động.
Do giới hạn về khả năng tính toán, các mô hình khí hậu phải đơn giản hóa cách những đám mây được hình thành. Điều này dẫn đến sự không chắc chắn trong cả dự báo về hành vi của đám mây và biến đổi khí hậu.
Vì vậy, các nhà khoa học khí hậu tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia Argonne của Bộ Năng lượng Mỹ (DOE), Trường Đại học Bang Pennsylvania và Viện Nghiên cứu Không gian Goddard của NASA đã phát triển cách dễ hơn để so sánh mô hình đám mây với quan sát từ thiết bị thời tiết. Họ đã cho ra đời một nền tảng mô phỏng công cụ thời tiết được gọi là Mô hình cộng tác Cột Trái đất (EMC2).
Kết quả từ các mô hình khí hậu hiện tại không so sánh trực tiếp với kết quả radar, vệ tinh và các cảm biến khác. Tín hiệu của chúng không thể phát hiện trực tiếp các thông số đám mây quan trọng như hàm lượng và số lượng giọt nước.
Thay vào đó, chúng phát hiện vi sóng và ánh sáng nhìn thấy được phản xạ bởi các đám mây và lượng mưa. Tuy nhiên, EMC2 có thể chuyển đổi các thông số đám mây mô phỏng theo một cách chi tiết hơn, thành các tín hiệu của thiết bị thời tiết.
EMC2 đồng thời giúp biểu diễn sự biến đổi không gian của độ che phủ đám mây. Nhờ đó, cho phép các nhà khoa học khí hậu đánh giá mô hình chính xác hơn.
EMC2 tích hợp tất cả các công cụ vào một phần mềm duy nhất. Được thiết kế như một phần mềm mã nguồn mở, nó cho phép cả các nhà nghiên cứu và công chúng dễ dàng thêm, sử dụng cũng như sửa đổi mô hình và quan sát.
Ông Robert Jackson - trợ lý nhà khoa học khí quyển và cộng tác viên của Argonne về mô hình này, cho biết: “Loại truy cập mở này sẽ giúp chúng tôi cân bằng tốt hơn so sánh giữa mô hình và quan sát”.
Theo Phys
