Chúng ta biết gì về khí hậu sau này?

Kính thưa ngài Alexandr Ivanovitch! Con người của thế kỷ XXI đứng trước thiên nhiênn vẫn như hạt cát ở buổi bình minh của lịch sử loài người hay đã là cái gì đó khác? Và nếu khác, thì đó là gì?

Câu hỏi đáng lẽ phải đặt ra không phải cho chuyên gia về thời tiết, mà cho nhà triết học. Dù sao tôi cũng sẽ cố thử trả lời câu hỏi này.

Nhưng trước tiên chúng ta hãy nhớ lại hai ngày bi thảm: 12 - 11 - 1970 và 8 - 9 - 1988. Hai trận cuồng phong với sức công phá lớn nhất trong toàn bộ lịch sử quan trắc khí tượng thuỷ văn đã giáng xuống khi đó: Trận thứ nhấtgiáng xuống Đông Pakistan (bây giờ đó là Bangladesh), trận thứ haigiáng xuống Mehico và Bang Texas. Ở Bangladesh khi đó trong 1 ngày đã có trên nửa triệu người chết, còn ở Bắc Mỹ là 350 nghìn người…

Bước sang năm 2005. Nhờ các vệ tinh nhân tạo, các máy định vị Dopler và hàng loạt cái mới được tạo ra trong khoa học người ta đã tiên đoán được những trận cuồng phong mạnh đặc biệt “Rita” và “Katrina” sẽ giáng xuống lãnh thổ nước Mỹ trong 5 - 7 ngày tới. Người ta cũng đã dự báo được tốc độ gió của trận cuồng phong đó, quỹ đạo di chuyển của chúng, lượng mưa, những gì mà bão lũ mang đến. Điều đáng làm được năm 2005 thì năm 1988 ngay cả mơ ước cũng không thể được.

May thay, năm 2007 đã không có những trận cuồng phong tàn phá lớn nào. Mà những trận bão tố dù đã xẩy ra, đều đã được dự đoán trước đó với độ chính xác khá cao.

Nếu như chúng ta nói chuyện không phải về hiện tượng cực đoan, mà về “thời tiết” bình thường thì ở đây sự tiến bộ quá rõ ràng. Ba mươi năm trước đây việc dự báo khá chính xác đã được hạn định trong 2 - 3 ngày. Sau những ngày đó là điều gì đó không đoán trước được. Ngày hôm nay những trung tâm khí tượng thế giới kể cả của Nga (mà Trung tâm khí tượng của Nga được xếp thứ 7 về độ tin cậy của những dự báo) đưa ra những dự báo trước 1 ngày đêm về độ chính xác trên 99% nhưng dự báo trước 1 tuần với độ chính xác 80%. Mà độ chính xác 60 - 70% cho các dự báo tới mùa sau. Tiện thể nói thêm, Tổng cục khí tượng Thuỷ văn đã xác định chế độ nhiệt độ mùa đông năm 2007 với độ chính xác 64%, năm trước đó, 2006, với độ chính xác 58%, mà trong các dự báo hàng tháng năm 2007, tốt nhất là tháng 10 - dự báo nhiệt độ trung bình tháng của không khí đã chính xác tới 98%, trong khi vào tháng 2 chỉ đạt 60%. Nhưng nếu hỏi thời tiết mùa xuân sắp tới ra sao thì hiện nay nói chung còn chưa biết rõ.

Vì vậy tôi không thể so sánh những con người hiện đại với hạt cát trước thiên nhiên. Sự thật cũng không thể gọi thiên nhiên là “đấng cai quản” con người, đương nhiên là như vậy. Mà chúng ta đang ở đâu đó giữa 2 điểm cực đoan - hãy để nhà triết học trả lời.

Những năm gần đây trong khí tượng học đã diễn ra những đột ơhá nào đó, đã có được những phát triển kiệt xuất?

Tôi sợ làm anh thất vọng, nhưng những điểm đó đã không có trong những năm gần đây và không chắc có trong tương lai gần. Tuy thế, sự phát triển nền khoa học của chúng ta khá mạnh. Và sự tiến bộ đó không chỉ nhờ vào những phát minh của các ngành khoa học cơ bản, mà còn nhờ vào những sự hoàn thiện về công nghệ và tổ chức, các công trình nghiên cứu ứng dụng to lớn.

Thứ nhấtmạng lưới các trạm khí tượng rải rác trên hành tinh chúng ta ngày càng trở nên dầy đặc hơn. Năm 2007 để trao đổi quốc tế các thông tin khí tượng thuỷ văn đã có hàng chục nghìn trạm phát các dữ liệu (trong số đó gần 550 trạm thuộc Liên Bang Nga). Theo các tiêu chuẩn thế giới những trạm nói trên phát đi 8 lần một ngày bộ quan trắc về lượng mưa, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm…

Thứ hai, vào đầu thế kỷ XXI đã tăng đột ngột khối lượng thông tin về thời tiết không chỉ theo các quan trắc của các trạm khí tượng trên mặt đất, mà cả theo các dữ liệu thu thập từ các vệ tinh, máy bay, tàu thuỷ, các phao ở đại dương. Nhìn chung, đó là những mặt cắt chi tiết nhiều km về nhiệt độ của không khí từ mặt đất đến những lớp trên cùng của khí quyển.

Nhưng toàn bộ những thông tin đồ xộ sẽ là vô ích nếu như không đi vào nề nếp việc phân tích chúng. Điều đó đã trở thành phương hướng thứ ba của sự tiến bộ trong khí tượng học.

Năm 2004 ở Nhật Bản đã xuất hiện máy điện toán được xem như mạnh nhất thế giới hiện nay. Máy này thực hiện được 35 tỷ phép tính một giây và được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ kể cả để mô hình hoá các quá trình trong khí quyển và khí hậu. Tổng hợp khối lượng khổng lồ những quan trắc khí tượng siêu computer này tính toán những mô hình với độ phân giải tới 5 km bề mặt trái đất.

Có nghĩa là những năm gần đây dù sao vẫn chưa biết được điều gì mới mẻ về nguyên tắc đối với sự tương tác của đất liền, đại dương và khí quyển, từ đó sinh ra thời tiết, dù cho khi chúng ta đã học được cách thu thập nhiều thông tin hơn và phân tích tốt hơn những thông tin đó?

Điều đó không hoàn toàn như vậy. Ngày nay chúng ta biết nhiều hơn về điều mà trong “các bếp lò thiên nhiên” trên mặt đại dương đang sinh ra những trận đại phong, biển động, lốc xoáy, bão táp tương tự như “Rita” và “Katrina”. Nguyên nhân xuất hiện chúng là sự giảm đột ngột của những nhiệt độ bề mặt đại dương và các lớp không khí. Khi ở biển Caribee nhiệt độ nước đột ngột tăng cao thêm gần 6 ⁰C và khi đạt 31 ⁰C, đã sinh ra “Rita” và lao vút vào bờ biển nước Mỹ. Những trận bão khác cũng xuất hiện gần giống như vậy.

Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt tại đại dương ở nam bán cầu phát sinh do một hiện tượng được gọi là “đứa trẻ nũng nịu”. Sự nghiên cứu hiện tượng này ngày nay là một trong các chủ đề quan trọng và hấp dẫn nhất của các môn vật lý địa cầu và khí tượng thuỷ văn. Có thể là hiện tượng “đứa trẻ nũng nịu” xuất hiện do sự phân bố lại nhiệt năng của Trái đất. Nhưng chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu được những quá trình đó, bởi vì không đủ những dữ liệu về các sự thay đổi chế độ nhiệt độ của đại dương.

Những dự án toàn cầu Argo và Torpex chính là nhằm vào giải quyết những nhiệm vụ đó. Hai chương trình quốc tế đồ sộ đó mà năm 2008 đang tiếp tục là những dự án nghiên cứu lớn nhất trong ngành khoa học cơ bản về khí tượng học phải cung cấp được những dự báo thời tiết tin cậy hơn và sớm hơn. Tin tưởng rằng điều đó sẽ làm giảm số lượng thiệt hại về người và những huỷ hoại trong những thảm hoạ thiên nhiên.

Những dự án đó đang được thực hiện ra sao?

Theo chương trình Argo bắt đầu từ năm 1999 trên đại dương sẽ bố trí 3 nghìn phao tiêu tự động, mỗi phao có kích thước 11017cm. Với thân hình trụ được lắp ăng ten, chúng giống như những ống tiêm bằng bạc. Cứ 10 ngày 1 lần chúng lặn xuống độ sâu 2 km, trôi dạt dưới nước gần 1 tuần lễ. Tiếp đó chúng nổi lên và phát qua vệ tinh những thông tin về nhiệt độ và độ mặn của nước cho trung tâm xử lý trên mặt đất. Khi nào toàn bộ tổ hợp các thiết bị đó sẽ có thể tăng đáng kể những thông tin về tình trạng môi trường thiên nhiên mà hiện nay những nhà khí tượng học đang thu thập từ gần 7000 tàu biển liên tục rẽ sóng các biển và đại dương.

Việc nghiên cứu 6 vùng tới hạn của đại dương thế giới, trên các vùng đó nẩy sinh nhiễu loạn sự yên tĩnh của thời tiết, thí dụ những lốc xoáy tản ở quần đảo A-xo… sẽ trở thành cái duyên cớ của chương trình Torpex được mở ra gần 2 năm trước. Nhưng tất cả những vùng đó cho đến nay ít được nghiên cứu. Thí dụ những đám mây thường che kín Bắc Đại Tây dương, tại đây có những cái nôi của những trận lốc xoáy mà các vệ tinh khó nhận ra. Còn ở vùng Thái Bình dương dưới đường xích đạo rất ít tuyến tàu biển và máy bay thương mại đồng hành đi qua, nhưng chúng lại hỗ trợ các nhà thời tiết học rất nhiều. Sự tương tác của không khí và nước trong vùng đó sẽ được chương trình Torpex nghiên cứu.

Với sự dè dặt tôi gọi chương trình Torpex là cái cửa sổ của tương lai xa xôi của nhân loại, khi nó học được cách quản lý thời tiết. Ngày hôm nay không thể tạo ra được tấm lá chắn chống các trận cuồng phong bởi vì rằng sự chuyển động của fron khí quyển, giả dụ từ Matxcơva đến Pskov sẽ chứa đựng năng lượng so sánh được với năng lượng giải thoát ra như khi nổ tung tất cả các đầu đạn hạt nhân Nga. Khó mà hình dung được rằng vào giữa thế kỷ XXI sẽ có thể trấn áp được trận giao chiến năng lượng đồ sộ như vậy trong bầu khí quyển nếu mưu toan đình lại fron khí quyển đó một cách an toàn. Nhưng trong thập kỷ tới có thể chúng ta đủ sức để tác động vào lốc xoáy ở giai đoạn mới nảy sinh, có thể là kìm hãm sự hình thành tiếp tục của nó.

Vậy thì, ngày hôm nay người ta mới chỉ tác động được vào thời tiết còn chính khái niệm “những cuộc chiến tranh thời tiết” là tin vịt của nhà báo?

Dĩ nhiên, con người ngày hôm nay mới chỉ nắm vững được 4 dạng như thường gọi là những “tác động điểm” đến các quá trình khí tượng thủy văn. Và chúng không thể nào được gọi bằng từ ngữ đao to búa lớn như quản lý thời tiết.

Đó là những công việc chống mưa đá, hạ cưỡng bức cho khối tuyết lở xuống, tiêu tan những đám sương mù lạnhvà như món ăn ưa thích để pha trò và gièm pha cho người dân Mátcơva - đó là điều tiết nhân tạo những lượng mưamà trong dân chúng người ta gọi là xua đuổi những đám mây.

Có thật là nhà văn xô viết nổi tiếng Daniil Granin đã tập hợp các tư liệu cho tiểu thuyết “tôi đi vào giông tố” trong đài khí tượng trung ương, ở ngoại ôMátcơva - thành phố Dolgoprudny?

Hơn thế nữa, Daniil Alexandrovitch Granin đã lựa chọn vài người mẫu trong số những nhà bác học của đài khí tượng đó cho quyển tiểu thuyết của mình được xuất bản 1966. Đài khí tượng đã được thành lập năm 1941 chuyên dùng để dự báo thời tiết sau trận tuyến trên lãnh thổ bị quân Đức chiếm đóng.

Còn về nguyên cớ “các cuộc xua đuổi những đám mây” tôi nhận xét thấy rằng dân chúng không đúng khi nghĩ về những sự việc đó như về niềm vui thú của những người đứng đầu các thành phố L.B. Nga, niềm vui thú đó tuồng như làm hỏng thời tiết vào những ngày sau ngày lễ hội lớn. Việc đó rõ ràng không rẻ chút nào. Gần 60 triệu rúp (tức gần 2 triệu USD) đã phải tiêu tốn cho những biện pháp đó vào những ngày lễ lớn: kỷ niệm 300 năm Saint Peterburg, 60 năm ngày chiến thắng phát xít Đức (ở Mátcơva), 1000 năm thành phố Kazan… Nhưng những biện pháp đó không gây hại gì cho thời tiết. Cho đến ngày hôm nay về tác động đế các quá trình thời tiết, những thành tựu của Nga được xem như tốt nhất trên thế giới và những kinh nghiệm của Nga còn ứng dụng rộng lớn hơn nhiều so với việc chỉ xua đuổi những đám mây vào những ngày lễ ớn.

Cụ thể làm thế nào với những đám mây?

Có bộ tập hợp các chất sạch về sinh thái (thí dụ iot bạc), chúng được các máy bay phun bụi xuống hoặc các viên đạn đặc biệt bắn lên các đám mây có nguy cơ gây mưa cho đến khi đảm bảo ở vùng mong muốn có được bầu trời quang đãng. Những vi tinh thể của các chế phẩm xuyên vào đám mây, nhanh chóng trở thành trung tâm điểm, xung quanh điểm đó tập trung hơi nước và nó lắng xuống mặt đất ở dạng bụi nước lơ lửng.

Ngày nay có thể “vắt” (ép) đám mây hoặc ngược lại, không cho mưa xuống, điều đó đạt được cũng bằng những chế phẩm như trên nhưng bằng các phương pháp khác đôi chút. Tuy nhiên không thể thay đổi quỹ đạo chuyển động của nó. Trong quá trình hoạt động trên 60 năm, các nhà khí tượng học của Đài khí tượng Trung ương đã tìm ra nhiều phương pháp ranh giới giữa khoa học và nghệ thuật, nhờ những phương pháp đó sự điều tiết mưa đã có thể mang lại lợi ích rất lớn.

Trong những năm 80 của thế kỷ trước, người ta đã oanh tạc những đám mây mưa trên những đường tiếp cận tầm xa vào thủ đô Mátcơva. Những đống tuyết lớn đã hình thành ở ngoại ô mà không phải trên các đường phố của thủ đô. Sau một mùa đông đã giảm được 18 cm tổng lượng tuyết rơi.

Đã tiết kiệm được không ít tiền của để thu dọn thành phố.

Tất cả điều nói trên đã đạt được bằng các chất phản ứng sạch về mặt sinh thái.

Việc gieo vào các đám mây chất nito lỏng, những cuộc tấn công chúng bằng những khói với iot bạc đã được sử dụng để tưới nhân tạo các cánh đồng bị hạn hán ở Stavropol, ở Xibia và dọc theo bờ sông Volga, ở Moldavia, ở Cuba và gần đây ở các tỉnh bị hạn hán nặng ở Iran.

Những công trình độc đáo đó đã thực hiện thành công ở Liên Xô trong những năm 80. Nhờ những nghiên cứu triển khai đó đã có thể điều tiết được những đợt lũ mùa xuân và nói chung cả lượng nước của các con sông. Mùa đông người ta đã làm tăng lượng mưa trên các dẫy núi ngọn nguồn của sông Sirdaria và chỉ trong một mùa xuân đó đã làm cho con sông đầy nước để tưới cho những cánh đồng ruộng lớn.

Trong những lời phát biểu của mình, những cộng sự của Đài khí tượng Trung ương nhiều khi nói về tình trạng bất hạnh trong công vụ của mình, điều đó có đúng không?

Đáng tiếc, điều đó là như vậy. Tổng cục Khí tượng thủy văn L.B. Nga đang làm mọi việc có thể để sao cho nước Nga không bị mất đi những công nghệ cao đó.

Hiện nay chúng ta đã đi đến gần như khía cạnh kinh tế của môn khí tượng thủy văn mà tôi đặc biệt quan tâm. Tôi đã cống hiến cho chúng luận án tiến sĩ và ngày hôm nay tôi đang theo dõi quá trình thú vị đó trên toàn thế giới. Sản phẩm khí tượng thủy văn càng ngày càng ảnh hưởng lớn hơn đến sự sinh lợi trong kinh doanh thuộc nhiều lĩnh vực của nền kinh tế thế giới.

Nhưng phải chăng hiện giờ điều đó đã không xảy ra? Không phải vô cớ những đơn giá hiện hành cao ngất ngưởng cho việc quảng cáo trong vài phút dự báo thời tiết?

Những khoản thu nhập từ quảng cáo chỉ là giọt nước trong biển cả so với món lợi khổng lồ mà con người thu được từ dự báo thời tiết và những tiên đoán về các điểm cực trị của khí hậu. Trong 50 năm gần đây thiệt hại hàng năm do các hiện tượng thiên nhiên trên thế giới đã tăng lên 10 lần và hiện nay đã đạt 60 - 70 tỷ USD mỗi năm. Hơn nữa, những thiên tai như bão tố, biển động, hạn hán, mưa rào, mưa đá chiếm tỷ lệ lớn 85 - 87% trong các điểm cực trị của thiên nhiên. Phần còn lại 13% chia cho các hiện tượng mang tính chất địa vật lý, các cuộc động đất và sóng thần, những hiện tượng địa chất và thủy văn: trượt lửa đất, nước lũ, lụt lội.

Những thảm họa đó càng ngày càng trở nên nguy hiểm hơn đối với con người không chỉ vì chúng xảy ra thường xuyên hơn mà còn vì cùng với sự phát triển nền văn minh và đô thị hóa đã gia tăng sự bực bội của xã hội. Thí dụ trong một trận bão nổi tiếng mùa hè năm 1998 ở Matscova tốc độ gió không đạt quá 22 - 23 m/s và điều đó đã đủ để nhổ bật các cây to, xé tan các tấm quảng cáo, lật đổ nhào các cầu trục. Nhưng ở Kamtchatka “cơn gió” nhỏ như vậy chẳng ai để ý. Ở đó hiện tượng này xảy ra như cơm bữa.

Trong 5 năm gần đây, năm nào Tổng cục Khí tượng thủy văn cũng dự báo được ít nhất 86% các thảm họa thiên nhiên. Theo tính toán của chúng tôi hiệu quả kinh tế từ việc sử dụng các thông tin khí tượng thủy văn cho nền kinh tế chỉ trong năm 2006 đã là trên 15 tỷ rúp (khoảng 500 triệu USD). Nói chung ở các nước phát triển hiệu quả kinh tế do dự báo thành công những yếu tố thời tiết là gần 7 USD cho mỗi USD đầu tư.

Hiện nay trên thế giới đã hình thành xu thế chung. Các nhà khí tượng bất kỳ nước nào đều được tài trợ bằng ngân sách và sự hoạt động của những nhà khí tượng đó là sự thể hiện những bảo lãnh của Nhà nước cho các công dân về bảo vệ sức khỏe và tài sản của họ khỏi sự tác động tiêu cực của thời tiết và khí hậu. Tuy nhiên nền kinh tế càng phát triển thì nó đòi hỏi càng nhiều hơn những dự báo chuyên ngành: đối với hàng không, hạm đội hải quân, đội thương thuyền, nông nghiệp… và thông tin khí tượng càng chuyên môn hóa hơn thì nó lại càng được giới kinh doanh quan tâm hơn.

Nha khí tượng của Mỹ hoàn toàn do nhà nước tài trợ, cung cấp miễn phí sản phẩm của mình cho tất cả mọi người mong muốn sử dụng. Gần 4 nghìn cơ cấu tổ chức tư nhân hỗ trợ nha khí tượng Mỹ, họ chuẩn bị các dữ liệu ở dạng dễ dàng cho người sử dụng và bán. Tiện thể nói thêm, ở Mỹ ngày nay trên 50% trong số các xí nghiệp nông nghiệp mua sản phẩm đó. Ở châu Âu những dự báo chuyên ngành do các nha khí tượng quốc gia và các hãng tư nhân thực hiện.

Mục tiêu chính của Tổng cục khí tượng Nga hiện nay là tăng độ chính xác của những dự báo và giảm thiểu những thiệt hại do thiên tai gây ra. Năm 2007 Tổng cục Khí tượng Nga đã tiếp tục hiện đại hóa những thiết bị và công nghệ theo các hướng hoạt động chủ yếu. Chính phủ Nga đã trích 133 triệu USD cho dự án trên, trong đó 80 triệu USD vay của Ngân hàng thế giới. Nước Nga hàng năm bị mất gần 25 tỷ rúp (gần 830 triệu USD) do các thảm họa thiên nhiên. Chúng ta hy vọng rằng nếu tất cả những điều đã suy nghĩ trên thực hiện được thì tổng thiệt hại hàng năm sẽ giảm đi 7 - 8%.