Thứ bảy 03/12/2022 08:43 24h qua English RSS
Hotline: 094 540 6866

Siêu máy tính 'khủng' thế nào, vì sao dự báo bão ngày càng chính xác

10:56 | 29/09/2022

Mỗi bản nâng cấp siêu máy tính của Cơ quan Thời tiết Quốc gia Mỹ có kích thước bằng 10 chiếc tủ lạnh, sức mạnh 12,1 petaflop chỉ để nâng cao khả năng dự báo các cơn bão.

Khi cơn bão Michael đổ bộ vào bờ vịnh Mexico vào tháng 10/2018, nó đạt đến cấp 5 với sức gió tối đa 250 km/h và là một trong những cơn bão mạnh nhất từng đổ bộ vào Mỹ. Dự báo ban đầu của Trung tâm Bão Quốc gia (NHC) hoàn toàn sai khi cho rằng bão Michael chỉ đạt một nửa cường độ như vậy.

Thông thường, một cơn bão mất từ vài ngày đến một tuần để chuyển từ bão nhiệt đới thành siêu bão. Tuy nhiên, nếu hội tụ đủ điều kiện, thời gian để nó lớn mạnh thành siêu bão cấp 3/5 có thể chỉ được tính bằng giờ.

Bão Michael nhanh chóng mạnh lên ngay trước khi đổ bộ đất liền. Quá trình này được gọi là gia tăng cường độ nhanh (rapid intensification). NHC định nghĩa gia tăng cường độ nhanh là hiện tượng xảy ra khi bão có sức gió tăng thêm ít nhất 55 km/h trong vòng 24 giờ.

sieu may tinh khung the nao vi sao du bao bao ngay cang chinh xac
Quá trình gia tăng cường độ nhanh (rapid intensification) biến bão nhiệt đới thành siêu bão. Ảnh: GOES-16 Experimental.

Cho đến tận khi đổ bộ vào Florida, các chuyên gia đã không hề hay biết bão Michael chịu tác động của gia tăng cường độ nhanh. Đây cũng là nguyên nhân chính khiến cơn bão trở nên mạnh bất ngờ so với dự đoán ban đầu.

Dự đoán chính xác mức độ hỗn loạn trong tâm bão, hay nói cách khác là cách mà cơn bão mạnh lên, vẫn là một thách thức khó đối với các chuyên gia dự báo.

Sức mạnh của siêu máy tính khi dự đoán thời tiết

Tuy nhiên, khi được trang bị các mô hình giả lập tốt và có nhiều kinh nghiệm hơn, NHC đã dự đoán chính xác cơn bão Ida, đổ bộ vào New Orleans vào tháng 9/2021, sẽ nhanh chóng mạnh lên, mặc dù cơn bão sau đó còn mạnh hơn các dự đoán.

Siêu máy tính chính là một phần quan trọng của những cải tiến này trong việc dự đoán vị trí, thời gian và cách các cơn bão có thể ập đến. Đến cuối năm 2021, Cơ quan Thời tiết Quốc gia Mỹ (NWS) tiếp tục nâng cấp thêm hai siêu máy tính hoàn toàn mới.

NWS hy vọng những nâng cấp đáng giá sẽ giúp cải thiện độ ổn định, hướng tới việc dự báo chính xác hơn. Điều này càng trở nên cần thiết hơn trong bối cảnh các chuyên gia cho rằng biến đổi khí hậu với sự ấm lên của Trái Đất chính là nguyên nhân khiến các cơn bão ngày càng nguy hiểm.

sieu may tinh khung the nao vi sao du bao bao ngay cang chinh xac
Dogwood, một trong 2 siêu máy tính mới nhất để dự báo thời tiết của NOAA. Ảnh: General Dynamics Information Technology.

NWS sẽ ứng dụng triệt để khả năng tính toán siêu việt của siêu máy tính trong hoạt động dự báo thời tiết, tương tự hệ thống trên các bản tin hàng đêm. Siêu máy tính mới sẽ giúp các nhà khí tượng học dự đoán tốt hơn mọi thứ, từ xác suất mưa ở Denver đến khả năng một cơn bão sẽ đổ bộ vào Miami.

Mỗi siêu máy tính (một ở Virginia và một ở Arizona) có kích thước bằng 10 chiếc tủ lạnh và có sức mạnh xử lý 12,1 petaflop (12,1 triệu tỷ phép tính mỗi giây). FLOPS là tên viết tắt của phép tính dấu phẩy di động mỗi giây, được sử dụng để so sánh sức mạnh bộ vi xử lý trên các vi kiến trúc khác nhau.

Theo MIT Technology Review, mỗi bản nâng cấp lớn của siêu máy tính sẽ tăng gần gấp ba lần kích thước của hệ thống cũ và tiêu tốn khoảng 300-500 triệu USD trong thập kỷ tới.

sieu may tinh khung the nao vi sao du bao bao ngay cang chinh xac
Sức mạnh xử lý của siêu máy tính tại Cơ quan Thời tiết Quốc gia Mỹ (NWS) theo từng năm. Ảnh: NWS.

TheoMIT Technology Review, mỗi bản nâng cấp lớn của siêu máy tính sẽ tăng gần gấp ba lần kích thước của hệ thống cũ và tiêu tốn khoảng 300-500 triệu USDtrong thập kỷ tới.

Michael Brennan, người đứng đầu Đơn vị Chuyên gia về Bão tại NHC, cho biết nâng cấp siêu máy tính là một phần quan trọng trong những cải tiến gần đây trong dự báo về đường đi và cường độ của các siêu bão.

Thực tế đã chứng minh điều đó khi các dự báo về đường đi của bão ngày càng chính xác hơn trong 30 năm qua, bởi các mô hình thời tiết quy mô lớn được xử lý trên các siêu máy tính đã được cải thiện. Sai số trung bình trong dự đoán đường đi của bão giảm từ khoảng 161 km vào năm 2005 xuống chỉ còn khoảng 105 km vào năm 2020.

Sự khác biệt có vẻ nhỏ, tuy nhiên khi một cơn bão mất bất ngờ chuyển thành siêu bão và cần dự báo chính xác tác động có thể, Brennan cho rằng "mọi lắc lư dù là nhỏ nhất cũng rất quan trọng".

Việc hiểu và dự đoán cường độ của các cơn bão khó khăn hơn dự đoán đường đi của chúng, bởi sức mạnh của một cơn bão có thể được thúc đẩy bởi các yếu tố môi trường thuận lợi như tốc độ gió và nhiệt độ tại tâm bão.

sieu may tinh khung the nao vi sao du bao bao ngay cang chinh xac
Siêu bão Maria khi đạt cấp mạnh nhất. Ảnh: NOAA.

Mặc dù vậy, với tính toán từ các siêu máy tính, dự đoán về cường độ cũng bắt đầu được cải thiện trong thập kỷ qua. Thống kê cho thấy sai số trong dự báo cường độ trong vòng 48 giờ đã giảm 20-30% trong giai đoạn 2005-2020.

"Khi xây dựng các mô hình để dự đoán một điều gì đó phức tạp như thời tiết, mọi chuyện sẽ dễ dàng hơn nếu tích hợp thêm các tài nguyên bổ sung từ máy tính”, Brian Gross, giám đốc trung tâm mô hình của NWS cho biết.

Độ chính xác ngày càng cao

Các mô hình dự đoán có thể được hưởng lợi từ sức mạnh tính toán theo nhiều cách, vì nó nhanh chóng tiêu thụ một lượng lớn dung lượng. Một mô hình có thể trở nên phức tạp hơn bằng cách sử dụng nhiều thông tin hơn như chi tiết về các dòng chảy đại dương khi xem xét tần suất của các cơn bão.

Nâng cấp phần cứng tính toán cho phép một mô hình dự báo thời tiết chính xác hơn về mặt địa lý. Các mô hình thời tiết hoạt động bằng cách chia nhỏ địa cầu thành nhiều mảnh và cố gắng tính toán điều gì sẽ xảy ra trong mỗi mảnh đó. Nếu một mô hình có độ phân giải cao, nó sẽ chia nhỏ địa cầu thành các mảnh nhỏ hơn, đồng nghĩa có nhiều phần trong số chúng được xem xét và dự đoán trong các kịch bản.

Sau cùng, các nhà nghiên cứu sẽ sàng lọc tất cả thành một mô hình tập hợp và sẽ chạy thử nhiều nhất là 20 hoặc 30 lần. Mỗi lần chạy sẽ được thực hiện trong các điều kiện thời tiết khác nhau, từ đó cho ra các dự đoán khác nhau như thế nào. Các kết quả sau đó sẽ được thống kê và xem xét kỹ lưỡng nhằm tìm ra kế hoạch sơ tán, đối phó cần thiết.

sieu may tinh khung the nao vi sao du bao bao ngay cang chinh xac
Bão Ida gây thiệt hại lớn ở quận Lafourche, bang Louisiana. Ảnh: New York Times.

Mô hình tập hợp trong dự đoán bão sẽ hoạt động như sau: Khi một cơn bão bắt đầu ở Đại Tây Dương, nếu một dự báo tổng hợp chứa nhiều kết quả khác nhau, với một số cơn bão hướng đến Texas và đi qua Bờ Đông ở một số vùng khác sẽ có nhiều giả thuyết về đường đi.

Tuy nhiên nếu các thành viên trong nhóm đều nhận định cơn bão đang tiến vào Florida, các chuyên gia dự báo có thể chắc chắn hơn về nơi đổ bộ tiềm năng.

Các nâng cấp siêu máy tính trước đây đã dẫn đến những cải tiến trong nhiều lĩnh vực cho một số mô hình, như mô hình dự báo thời tiết toàn cầu toàn cầu đa năng GEFS. Năm 2018 trong lần cuối cùng hệ thống được nâng cấp, NWS đã tăng độ phân giải từ 34 km lên 25 km, với số lượng mô hình tập hợp tối đa từ 21 tăng lên 31.

sieu may tinh khung the nao vi sao du bao bao ngay cang chinh xac
Mô hình tập hợp các kịch bản dự đoán thời tiết. Ảnh: NOAA.

Những thay đổi và kết quả dự báo chính xác đã giúp các chuyên gia như Jim Stefkovich, nhà khí tượng học của Cơ quan Quản lý Khẩn cấp Alabama hỗ trợ chính quyền các bang chuẩn bị tốt hơn cho rủi ro thời tiết.

“Những ngày đầu trong sự nghiệp của tôi, rất nhiều lần mọi thứ xảy ra mà không có cảnh báo trước bởi vì công nghệ không đủ tốt và các cảnh báo không phải lúc nào cũng chính xác như vậy. Tuy nhiên, bạn sẽ không còn thấy điều đó nhiều nữa với sự nâng cấp công nghệ như hiện nay”, Stefkovich nói.

Biến đổi khí hậu trên toàn cầu đang khiến các cơn bão nhiệt đới sẽ có thể trở nên tồi tệ hơn. Các chuyên gia hy vọng với những dự báo được hỗ trợ bằng công nghệ được truyền đạt đúng cách, mọi người có thể đưa ra quyết định tốt hơn khi bão đến.

Theo Anh Tuấn/Zing News

Cùng chuyên mục
  • Nghiệm thu Nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Nghiên cứu đề xuất nội dung quy hoạch không gian ngầm đô thị trong quy chuẩn quy hoạch xây dựng”

    (Xây dựng) – Ngày 2/12, tại Hà Nội, Bộ Xây dựng tổ chức Hội đồng Tư vấn đánh giá, nghiệm thu Nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Nghiên cứu đề xuất nội dung quy hoạch không gian ngầm đô thị trong quy chuẩn quy hoạch xây dựng”, do nhóm nghiên cứu thuộc Viện Quy hoạch đô thị và nông thôn quốc gia (VIUP) thực hiện. Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường Vũ Ngọc Anh là Chủ tịch Hội đồng.

  • Cơ hội dành cho công trình cân bằng năng lượng tại Việt Nam

    (Xây dựng) - Hội thảo trực tuyến “Tiêu chuẩn công trình cân bằng năng lượng (ZEB) - Phương pháp và thực hành trong hoạch định, thiết kế, xây dựng và vận hành công trình” vừa được diễn ra tại Hà Nội. Với sự đàm thoại đa bên, đây là cơ hội để các chuyên gia và các học viên cùng trao đổi về các tiêu chuẩn mới và các giải pháp, công nghệ sáng tạo nhằm vượt qua thách thức đang đặt ra trong quá trình chuyển dịch hướng tới công trình cân bằng năng lượng, tạo ra tác động lâu dài.

  • Xu hướng công nghệ cho ngành Xây dựng

    (Xây dựng) - Tại Hội thảo góc nhìn mới về công nghệ và kỹ thuật trong giai đoạn mới cho ngành Xây dựng do Công ty Cổ phần công nghệ và tư vấn CIC (Công ty CIC) tổ chức tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhiều chuyên gia cho rằng xu hướng ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình xây dựng dự án là tất yếu. Bởi việc tính toán bóc tách khối lượng, dự toán công trình mà sử dụng các giải pháp công nghệ sẽ đẩy nhanh được tiến độ và giúp tiết kiệm được chi phí, nguyên vật liệu cho chủ đầu tư.

  • An ninh mạng: Bài toán cốt tử

    (Xây dựng) - Rõ ràng là việc ngày càng nhiều người dân quen thuộc với công cụ số là điều thuận lợi cho nền kinh tế nói chung và ngành Ngân hàng nói riêng. Tuy nhiên, đi kèm với đó là nguy cơ tội phạm công nghệ cao, bị lừa đảo bởi các thủ đoạn ngày càng tinh vi. Để hiểu thêm về vấn đề này và một số giải pháp xử lý đã được áp dụng, phóng viên đã có cuộc trao đổi ngắn với ông Phạm Anh Tuấn – Thành viên HĐQT Vietcombank, một trong những ngân hàng đi đầu trong chuyển đổi số xung quanh câu chuyện này.

  • Từ Chính phủ điện tử tới Chính phủ số: Bảo vệ dữ liệu và bảo mật mạng

    Bảo mật mạng thường mang tính kỹ thuật cao hơn và tập trung vào khả năng phục hồi, trong khi bảo mật dữ liệu liên quan đến các vấn đề như xử lý thông tin, luân chuyển, mã hóa.

  • Viettel cam kết đồng hành cùng khát vọng số của tỉnh Bình Phước

    (Xây dựng) - Vừa qua, Tập đoàn Công nghiệp – Viễn thông Quân đội (Viettel) và UBND tỉnh Bình Phước đã có buổi làm việc về việc tiếp tục phát triển hạ tầng nền tảng số, tư vấn phát triển chính quyền số, kinh tế số và đảm bảo an toàn thông tin tại địa phương này. Viettel khẳng định sẵn sàng nhận giải các bài toán nhằm phục vụ tốt nhất các nhu cầu của chính quyền và nhân dân tỉnh Bình phước bằng các hệ thống, nền tảng công nghệ thông tin.

Xem thêm
  • Từ Chính phủ điện tử tới Chính phủ số: Lợi ích của chia sẻ dữ liệu

    Chia sẻ dữ liệu quốc gia giúp tiết kiệm thời gian của xã hội, nâng cao chất lượng cung cấp dịch vụ công cho người dân, DN; nâng cao hiệu quả công tác quản lý, chỉ đạo, điều hành, thực thi công vụ.

    14:17 | 21/11/2022
  • Từ Chính phủ điện tử tới Chính phủ số: Vai trò của dữ liệu mở

    Chính phủ Việt Nam từ lâu đã xây dựng các bộ dữ liệu chung mở để tạo cơ hội cho công công dân và tổ chức có thể sử dụng các nguồn thông tin mà Chính phủ đang sở hữu.

    10:52 | 21/11/2022
  • Sôi động Ngày hội khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Vĩnh Phúc 2022

    (Xây dựng) - Sáng 18/11, UBND tỉnh Vĩnh Phúc phối hợp với Cục Phát triển thị trường và doanh nghiệp khoa học và công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức khai mạc Ngày hội khởi nghiệp đổi mới sáng tạo tỉnh Vĩnh Phúc 2022 (Techfest VinhPhuc 2022) với chủ đề “Vĩnh Phúc, Khơi nguồn đổi mới – Kiến tạo tương lai”.

    21:30 | 18/11/2022
  • Góc nhìn mới về công nghệ và kỹ thuật trong giai đoạn mới cho ngành Xây dựng

    (Xây dựng) – Ngày 22/11 tới đây, Công ty CIC phối hợp với hãng ALLPLAN thuộc tập đoàn Nemetschek của Đức và công ty GSI phối hợp tổ chức hội thảo kỹ thuật với chủ đề “Góc nhìn mới về công nghệ và kỹ thuật trong giai đoạn mới cho ngành Xây dựng”.

    12:45 | 14/11/2022
  • Lần đầu tiên tại Việt Nam có triển lãm quốc tế về phòng sạch và nhà máy công nghệ cao

    (Xây dựng) – Thành lập năm 2012 từ đội ngũ kỹ sư giỏi chuyên môn, đam mê kỹ thuật, với nhiệt huyết tuổi trẻ, ngày nay, Intech Group trở thành một trong những doanh nghiệp tiên phong trong lĩnh vực thiết kế, thi công phòng sạch và xây dựng nhà máy công nghệ cao tại Việt Nam. Để kỷ niệm 10 năm thành lập, từ ngày 11 - 13/11/2022, Intech Group tổ chức chuỗi sự kiện lớn chuyên sâu về phòng sạch và nhà máy công nghệ cao đầu tiên ở Việt Nam tại Tòa nhà Intech Group Business Hub (Nhà máy cao tầng hiện đại phức hợp đa chức năng đầu tiên tại miền Bắc) với 1 triển lãm và 3 hội thảo chuyên đề.

    22:31 | 11/11/2022
  • Đắk Nông khai trương trung tâm giám sát điều hành đô thị thông minh

    Trung tâm giám sát điều hành đô thị thông minh sẽ giúp lãnh đạo các cấp giám sát, điều hành, hỗ trợ chỉ huy, quản lý một cách tổng thể, mang đến hiệu quả, cơ hội phát triển các ngành, lĩnh vực.

    19:47 | 11/11/2022
  • Ứng dụng đầu tư bất động sản dành cho người có tiền nhàn rỗi

    (Xây dựng) – Thị trường trầm lắng, nhiều người có tiền nhàn rỗi nhưng không lựa chọn được kênh đầu tư an toàn, hiệu quả. Để tiền nhàn rỗi vào kênh nào đang là câu hỏi khó trong thời điểm này.

    08:00 | 11/11/2022
  • Cần tập trung đẩy mạnh chuyển đổi số ngành Xây dựng

    (Xây dựng) - Công tác chuyển đổi số của ngành Xây dựng đang giúp hoàn chỉnh các hệ thống thông tin phục vụ công tác chỉ đạo điều hành và hướng tới cung cấp dịch vụ công thuận tiện cho người dân, doanh nghiệp. Trong thời gian qua, Bộ Xây dựng đã triển khai nhiều giải pháp trong đó có bổ sung, hoàn thiện cơ sở pháp lý, văn bản pháp luật nhằm thực hiện chuyển đổi số trong lĩnh vực xây dựng.

    15:19 | 09/11/2022
  • Các sân vận động World Cup 2022 được làm mát bằng công nghệ tiên tiến nào?

    Vào mùa hè, nhiệt độ ngoài trời ở Qatar có thể lên đến 50 độ C. Đây là lý do World Cup 2022 được tổ chức dịp cuối năm và Qatar đã làm mát các sân vận động bằng cách nào?

    10:17 | 08/11/2022
  • Hội thảo khoa học thường niên năm 2022 – Lĩnh vực vật liệu và xây dựng

    (Xây dựng) – Ngày 4/11 tại Hà Nội, Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) tổ chức Hội thảo khoa học thường niên năm 2022 – Lĩnh vực vật liệu và xây dựng. Hội thảo là diễn đàn để các nhà khoa học trẻ thể hiện năng lực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học thông qua việc giới thiệu các kết quả nghiên cứu và ứng dụng. Sau Hội thảo đã có 10 tác giả đạt giải, kỳ vọng sẽ đem đến hiệu quả, ý nghĩa thiết thực trong ngành công nghiệp xây dựng.

    21:54 | 04/11/2022
...

Tin bài cuối cùng

Không còn dữ liệu để load