AI cách mạng hóa ngành dự báo thời tiết: tương lai chính xác đến từng con phố

Dự báo thời tiết sẽ có những bước tiến vượt bậc hơn nữa nhờ sự kết hợp với AI. Ảnh: Delius

Trí tuệ nhân tạo mở ra kỷ nguyên dự báo siêu cục bộ

Dự báo thời tiết vốn đã có những bước tiến vượt bậc về độ chính xác trong nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, việc dự đoán các hiện tượng khí tượng ở quy mô siêu nhỏ - như lượng mưa tại một khu dân cư cụ thể hoặc tốc độ gió ảnh hưởng đến một turbine gió - vẫn còn là thách thức. Với sự xuất hiện và phát triển mạnh mẽ của công nghệ AI trong dự báo thời tiết, điều này đang dần thay đổi.

Một trong những ví dụ tiên phong là Stellerus, startup công nghệ khí tượng có trụ sở tại Hong Kong (Trung Quốc), được thành lập từ nghiên cứu của Đại học Khoa học và Công nghệ Hong Kong. Công ty này đang khai thác sức mạnh của AI và machine learning (mô hình máy học) để mô phỏng và dự đoán khả năng xảy ra lũ lụt tại từng con phố chỉ trong vòng chưa đến ba phút - một bước tiến mang tính cách mạng trong cảnh báo thiên tai đô thị.

Stellerus đã kết hợp dữ liệu thời tiết truyền thống với thuật toán học máy để tạo ra hệ thống cảnh báo lũ sớm, hợp tác cùng Taiping Reinsurance (thuộc China Taiping Group). Hệ thống này giúp gửi thông báo tới người dân, chẳng hạn cảnh báo chủ xe di chuyển khỏi khu vực ngập lụt, từ đó giảm thiểu thiệt hại tài sản một cách đáng kể.

Ngoài ra, AI của Stellerus còn được ứng dụng trong việc phân tích dữ liệu vệ tinh để giám sát khí thải nhà kính từ các nhà máy và tàu biển - mở rộng vai trò của AI trong cả lĩnh vực biến đổi khí hậu.

Không chỉ các startup, những tập đoàn công nghệ hàng đầu như Nvidia cũng đang đầu tư mạnh vào AI thời tiết. Hợp tác với chính quyền Đài Loan, Nvidia đã xây dựng một mô hình dự báo thời tiết sử dụng dữ liệu toàn cầu và kỹ thuật machine learning để nâng cao độ phân giải và độ chi tiết của dự báo. Kết quả nghiên cứu này được công bố, khẳng định tính khả thi và hiệu quả của phương pháp mới.

Dự báo thời tiết sẽ được nâng tầm khi có thể dự báo siêu cục bộ chính xác gần như theo thời gian thực. (Ảnh: NCS)

AI có thể thay thế hoàn toàn mô hình truyền thống?

Dù tiềm năng AI rất lớn, giới chuyên gia vẫn chưa thống nhất về việc liệu AI có thể thay thế hoàn toàn các mô hình dự báo khí tượng truyền thống dựa trên vật lý. CEO Martin Fengler của Meteomatics (Thụy Sĩ), cho rằng AI là công cụ bổ trợ tuyệt vời, nhưng không thể thay thế mô hình cổ điển về tính nhất quán và độ tin cậy.

Meteomatics gần đây đã triển khai mô hình thời tiết độ phân giải cao 1 km tại Mỹ, sau thành công tại châu Âu từ năm 2022. Họ sử dụng thêm dữ liệu khí quyển thu thập bằng thiết bị bay không người lái (drone), kết hợp với kỹ thuật xử lý hậu kỳ phức tạp để cải thiện mô hình truyền thống, cho thấy tiềm năng hợp tác giữa AI và vật lý là xu hướng chủ đạo.

Theo nhà khoa học Peter Bauer tại Viện khí tượng Max Planck (Đức), các chính phủ cần tiếp tục đầu tư vào năng lực tính toán và bảo vệ các bộ dữ liệu khí tượng truyền thống - vốn là nền tảng cho mọi mô hình AI. Trong khi đó, khu vực tư nhân có thể dẫn đầu trong việc phát triển các dự báo thời tiết chuyên biệt, phục vụ những mục tiêu cụ thể trong nông nghiệp, bảo hiểm, năng lượng tái tạo, và quản lý rủi ro thiên tai.

Với tốc độ phát triển hiện tại, AI đang cách mạng hóa ngành dự báo thời tiết - không chỉ giúp con người hiểu rõ hơn về thiên nhiên, mà còn tạo ra công cụ mạnh mẽ để ứng phó với các thách thức ngày càng khắc nghiệt của biến đổi khí hậu toàn cầu.

Hoàng Vũ