top of page

ED EWING: CÁC MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT



[Original English below]


Một phi công mới hỏi tôi “Mô hình dự báo là cái gì?”. Trừ khi bạn chơi dù hoặc chơi các môn thể thao ngoài trời có liên quan tới thời tiết, dự báo thời tiết thường là khá giống với kinh thánh - nó là như thế. Khi dự báo không đúng với hiện thực, bạn nhún vai và bỏ qua.

Hiểu cách một dự báo thời tiết được làm ra giúp bạn hiểu độ chính xác của nó, bạn có thể tin tưởng được bao nhiêu vào dự báo đó. Ngày nay, những người làm dự báo sử dụng các siêu máy tính để dự báo thời tiết toàn cầu trong vòng 14 ngày. Dự báo vùng, quốc gia, quốc tế đều đóng góp vào.

Thu thập dữ liệu

Các thông tin khí tượng được thu thập bởi vệ tinh, trạm quan sát mặt đất, các phương tiện bay, tàu thuyền, phao biển, khinh khí cầu thời tiết và các trạm dự báo tự động hoặc thủ công. Các thông tin này được đọc và phân tích bởi các nhà khí tượng học cho các mục đích khác nhau: ví dụ dự báo trong 3 ngày cho cộng đồng; dự báo vùng núi cho trượt tuyết; dự báo giông bão cho các dịch vụ khẩn cấp; hoặc dự báo mưa cho hệ thống thủy văn địa phương.

Với bọn bay dù thì chúng ta sẽ xem các dự báo bay. Chúng thường được cung cấp theo vùng và thường được tạo từ các dữ liệu cung cấp miễn phí của các phi công kiêm các nhà khí tượng nghiệp dư. Bạn sẽ tìm được link cho dự báo bay địa phương hoặc vùng trên các website của các câu lạc bộ bay, câu lạc bộ dù lượn, diều lượn.

Mô hình dự báo

Có hai mô hình dự báo chính. Toàn cầu, dự báo toàn bộ hành tinh, và địa phương, chỉ dự báo một khu vực nhất định như châu lục, nước hoặc dãy núi v.v…

Hai loại dự báo này đều có một độ chính xác nhất định. Tưởng tượng thế giới được chia thành các ô vuông như đan lưới, kích cỡ của các ô này là độ rộng của dự báo. Độ chính xác này càng nhỏ thì dự báo càng khó và cần nhiều sự tính toán.

Khi địa hình là đồng bằng hoặc tương tự, ví dụ biển hay sa mạc, độ chính xác có thể dùng là từ 10 tới 50km. Ở vùng núi hoặc các vùng dân cư đông thì độ chính xác nhỏ hơn thường dùng, ví dụ 5km. Tăng độ chính xác của dự báo lên 1km vuông là cực kỳ khó, đó là lý do bạn thường thấy các nhà khí tượng học dự báo kiểu như “Sẽ có mưa rào vào buổi chiều” nhưng không cụ thể là mưa ở đâu.

Với các phi công, chúng ta cần xem xét các hiện tượng thời tiết theo vùng nhỏ hoặc liên vùng, ví dụ như gió núi, gust, dust devil (lốc) và thermal. Ở độ chính xác này, đa số phụ thuộc vào việc chúng ta xem dự báo và phân tích, đoán xem điều gì sẽ xảy ra. Đó là lý do chúng ta phải luôn cảnh giác và học cách quan sát và đọc thời tiết xung quanh, không dựa dẫm quá nhiều vào các app hay dữ liệu thời tiết. Tất nhiên là chúng ta cũng phải học cả cách hiểu và đọc dữ liệu trên các app và website thời tiết để theo dõi thời tiết ở vùng rộng hơn.

Có rất nhiều mô hình dự báo toàn cầu. Một vài mô hình phổ biến là:

ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasting - Hệ thống dự báo vùng vừa và nhỏ của Châu Âu)

Độ chính xác: Nhỏ tới 5km

Khoảng thời gian dự báo: Tới 10 ngày

Cập nhật: Hai lần một ngày. Được coi là mô hình tốt và đáng tin cậy nhất hiện nay. Đây là mô hình nổi tiếng vì duy nhất nó dự báo đúng đường đi của cơn bão Sandy năm 2012, một cơn bão đã gây thiệt hại 70 tỷ đô ở 7 nước từ Caribbe tới Canada. ecmwf.int

GFS (The Global Forecast System - Hệ thống dự báo toàn cầu)

Độ chính xác: 27km

Khoảng thời gian dự báo: 10 ngày

Cập nhật: Bốn lần một ngày. Cập nhật mỗi 6 giờ bởi dịch vụ khí tượng của Mỹ và nổi tiếng vì nó đúng với các dự báo ở vùng biển, nhưng dự báo trên đất liền cũng rất tốt. Mô hình này được tạo bởi 4 mô hình chạy song song: áp suất không khí, biển, đất liền và băng biển. Bạn thường sẽ nghe các phi công chửi GFS khi mà dự báo không đúng với điều xảy ra trên đất liền. bit.ly/3vR2ipi

ICON (Global German Standard - Chuẩn toàn cầu của Đức)

Độ chính xác: tới 7km

Khoảng thời gian dự báo: 5 ngày

Cập nhật: Bốn lần một ngày. Được tạo bởi dịch vụ khí tượng của Đức ICON và được xem là chính xác gần thậm chí còn hơn ECMWF bởi vì nó có độ rộng tốt hơn, đặc biệt là ở châu Âu.

UM (United Kingdom Met Office - Hệ thống dự báo của Anh)

Độ chính xác: 1.5km (UK), 10km (toàn cầu)

Khoảng thời gian dự báo: 3 ngày

Cập nhật: Hai lần một ngày. Mô hình Unified Model, hay còn gọi là UKMO, là mô hình tin cậy nhất ở khu vực UK vì tính chính xác của nó. Nó cũng được xem là tin cậy và là cơ sở của một số mô hình vùng nhỏ như ở New Zealand và Australia. Metoffice.gov.uk

CFS (Climate Forecast System - Hệ thống dự báo khí hậu)

Độ chính xác: 108km

Khoảng thời gian dự báo: 30 ngày

Cập nhật: Bốn lần một ngày. Mô hình toàn cầu cung cấp bởi NOAA (USA). Mô hình này dựa trên lịch sử quan sát thời tiết. Mục tiêu của nó là dự báo thời tiết chung cho mỗi ngày trên lịch. Tính chính xác của nó không chuẩn nhưng hữu ích nếu lên kế hoạch trong thời gian dài - ví dụ bạn định đi chơi và muốn tìm thời gian tốt nhất trong năm cho một kiểu thời tiết nhất định. bit.ly/3lGMscl

Các mô hình vùng khác như WRF (Weather Research and Forecasting - Nghiên cứu và dự báo thời tiết), ALADIN và AROME (France, Alps), NAM (Bắc Mỹ Mesoscale), HRRR (USA, cập nhật mỗi giờ và theo dõi dòng đối lưu - hình thành mây), Skiron (khu vực Địa trung hải) và ACESS-G (Australia).

Hiểu rõ dự báo của chúng ta thường xem sử dụng mô hình dự báo nào sẽ giúp bạn hiểu và tìm được sự liên quan của chúng với việc bay.

Website Windy.com sử dụng dữ liệu từ ít nhất 6 mô hình dự báo toàn cầu và nhiều mô hình dự báo vùng khác để tạo nên một dự báo trực tiếp về gió trên toàn cầu. Nó có nhiều lớp bản đồ, bao gồm một cơ sở dữ liệu về các điểm bay dù và diều lượn cũng như kitesurf. Nó dự báo thời tiết tới 10 ngày. Đây là nơi rất tốt để các phi công bắt đầu học để có thể dự báo thời tiết và trở thành phi công địa phương giỏi.

Ed Ewing là biên tập viên của tạp chí Cross Country và đồng tác giả Paragliding: The Beginner’s Guide. Nếu bạn có câu hỏi nào về khí tượng học cho chuyên gia thời tiết Honza Rejmanek? Email editor@xcmag.com


[Original English]


ED EWING: UNDERSTANDING WEATHER MODELS

Cross Country Magazine Issue 220


A relatively new pilot asked me, “What’s a weather model?” Unless you fly or do another outdoor activity that involves being obsessed by the weather, it is easy simply to take the weather forecast as gospel – it’s just there, written in stone. When it doesn’t match up with what happens on the day, then you shrug and move on.

But understanding how a weather forecast is made can help you understand how accurate it might be, and how much trust you can put in it. Today, weather forecasters use some of the biggest supercomputers in the world to predict the weather worldwide up to 14 days in advance. International, national and regional forecasting all has a part to play.

Collecting the data

Meteorological information is collected by satellites, ground observation stations, aircraft, ships, marine buoys, weather balloons and automatic and manned stations. The information is interpreted by meteorologists for specific tasks: for example a three-day forecast for the general public; a mountain forecast for the ski industry; storm or hurricane forecasts for the emergency services; or a rain forecast for local authority flood response.

In free flight, we look for a soaring forecast. These are often provided on a regional and local scale and are often created from freely-available data by pilots who are also amateur meteorologists. You will find links to your local or regional soaring forecasts on flying, gliding and paragliding club websites.

Forecast models

There are two main types of forecast models. Global ones cover the entire planet, while local ones cover specific areas such as continents, countries or mountain ranges etc.

Both types of forecasts work to a certain resolution. If you imagine the world divided into grid squares, this is what is meant by resolution. The sharper the resolution, the harder it is to get the forecast right and the more computing power is needed.

Where the terrain is flat and uniform, for example deserts or oceans, a bigger resolution of 10km to 50km is used. In mountain ranges or densely populated areas a much finer resolution is used: typically 5km. ‘Resolving’ a weather forecast down to 1km squares is extremely hard, which is why you will often hear meteorologists say they are happy to predict “Showers in the afternoon” but not exactly where those showers will fall.

As pilots, we need to take account of local and often hyper-local weather phenomena, for example slope winds, gusts, dust devils and thermals. At this level of resolution it becomes up to us to interpret the weather and to explain and predict what is about to happen. This is why we need to stay alert and learn to read the weather ‘naturally’, without constant reference to apps or weather data. Of course, we also need to understand and learn to read the apps and weather websites too. We need to be able to do both.

There are a handful of global weather forecast models. Some of the most important ones are:

ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasting)

Resolution: Down to 5km

Forecast depth: up to 10 days

Updated: Twice a day Widely regarded as the best and most reliable model in existence today. Famously, it was the only model to correctly predict the track of Hurricane Sandy in 2012, a hurricane that caused $70bn damage across eight countries from the Caribbean to Canada. ecmwf.int

GFS (The Global Forecast System)

Resolution: 27km

Forecast depth: 10 days

Updated: Four times a day Updated every six hours by the American meteorological service it has a reputation as being good for oceans, but doesn’t take topography into account so well. It is made up of four models which work together: atmospheric, ocean, land and sea-ice models. You will often hear free-flight pilots cursing GFS when the forecast simply doesn’t match the local conditions on the ground. bit.ly/3vR2ipi

ICON (Global German Standard)

Resolution: To 7km

Forecast depth: 5 days

Updated: Four times a day Created by the German Meteorological Service ICON is considered to be as, or even more, accurate than the ECMWF because it has better resolution, especially in Europe.

UM (United Kingdom Met Office)

Resolution: 1.5km (UK), 10km (global)

Forecast depth: Three days

Updated: Twice a day The Unified Model, also known as the UKMO, is the most reliable model for the UK due to its very good resolution. It is considered reliable and has formed the basis for some regional small-scale models like New Zealand and Australia. Metoffice.gov.uk

CFS (Climate Forecast System)

Resolution: 108km

Forecast depth: 30 days

Updated: Four times a day A global numerical model produced by NOAA (USA) the model is based on historical weather observations. It aims to predict a general forecast for each calendar day. It has a poor prediction value but is useful for long-term planning – for example if you are planning a trip and want to find the best time of year for certain weather. bit.ly/3lGMscl

Regional models include the WRF (Weather Research and Forecasting), ALADIN and AROME (France, Alps), NAM (North American Mesoscale), HRRR (USA, updated every hour it tracks convection – clouds building), Skiron (the Mediterranean region) and ACESS-G (Australia).

Knowing what model underlies the forecasts we usually read can, over time, help you learn to understand it in relation to flying.

The website Windy.com uses data from at least six global models and many regional models to create its ‘live’ forecasts of wind around the globe. It has numerous layers, including a database of paragliding and hang-gliding sites, and kitesurfing locations. It predicts the weather up to 10 days ahead. It is a truly excellent place for pilots to start their journey into becoming a weather forecaster and local expert.

Ed Ewing is editor of Cross Country and co-author of Paragliding: The Beginner’s Guide. Got a question on meteorology for our resident weather expert Honza Rejmanek? email editor@xcmag.com

Bình luận


bottom of page