Ô nhiễm ảnh hưởng đến bão tố như thế nào?

/in /by

Một nghiên cứu mới đã tìm thấy rằng các hạt trong không khí gây ra bởi ô nhiễm có tác dụng khác nhau đến sấm sét nhiều hơn so với khói do lửa gây ra. Theo các nhà khoa học từ NASA, khói mù sẽ ức chế sự hình thành của đám mây, trong khi ô nhiễm sẽ khuyến khích sự tăng trưởng của chúng – trừ khi ô nhiễm ở mức quá cao, trong trường hợp đó nó sẽ ngăn chặn sự hình thành đám mây.

Đó là bởi vì các sol khí hiện diện ở cả hai thành phần hạt phản ứng khác nhau với hơi nước phụ thuộc vào màu sắc, kích thước và vị trí của chúng. Như vậy, nghiên cứu cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về cách ô nhiễm nhân tạo có thể ảnh hưởng đến các kiểu thời tiết địa phương và giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách lượng mưa bị ảnh hưởng bởi các loại sol khí khác nhau.

Hiểu sự hình thành đám mây

Cộng đồng khoa học từ lâu đã nhận thức được rằng những đám mây thường không hình thành mà không có một dạng khí dung nào đó trong không khí, vì hơi nước tìm thấy sự ngưng tụ khó mà không có các hạt aerosol bám vào. Tuy nhiên, có rất nhiều loại sol khí khác nhau, bao gồm các chất gây ô nhiễm nhân tạo như sulphates và nitrat, cũng như tro núi lửa , khói do lửa, phấn hoa và muối biển gây ra.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu được thu thập bởi hai vệ tinh quan sát NASA – CloudSat và Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO)  – để đánh giá các hiệu ứng khác nhau mà các sol khí khác nhau có trên mây. Vệ tinh cũ giám sát độ cao và vị trí của đám mây, trong khi vệ tinh thứ hai đọc thành phần aerosol của nó. Phân tích những kết quả này cho phép nhóm NASA có được một số hiểu biết mới về quy trình này.

Khói và gương

Phân tích của họ trong năm năm dữ liệu từ các vệ tinh cho thấy khói có ảnh hưởng hạn chế đến sự hình thành đám mây. Điều này là do khi nhiệt phát ra từ mặt đất, nó được hấp thụ bởi các hạt khói trong không khí, do đó làm tăng nhiệt độ của không khí xung quanh. Đồng thời, chúng cũng che khuất những tia nắng mặt trời rơi xuống Trái Đất, làm giảm nhiệt độ mặt đất. Sự chênh lệch này giảm giữa nhiệt độ trên mặt đất và trong không khí khiến cho mây khó hình thành, vì độ ẩm trên mặt đất không bốc hơi dễ dàng khi mặt đất mát hơn.

Mặt khác, các sol khí gây ra bởi ô nhiễm nhân tạo ảnh hưởng đến các đám mây khác nhau. Khi chúng được tìm thấy ở nồng độ nặng, chúng có tác dụng tương tự như khói, vì số lượng hạt lớn trong không khí che khuất ánh sáng mặt trời từ mặt đất xuống và do đó giảm thiểu sự khác biệt giữa không khí và nhiệt độ mặt đất như trước. Tuy nhiên, khi nồng độ ít khắc nghiệt hơn, chúng bổ sung thêm các sol khí cho hơi nước để liên kết, nhưng không hấp thụ gần như nhiều nhiệt như các hạt khói. Bằng cách này, họ khuyến khích sự phát triển của mây.

Các chi tiết khác của nghiên cứu có thể được tìm thấy trên phần Phòng thí nghiệm Jet Propulsion của trang web của NASA.

Dự báo cháy sử dụng công nghệ học máy và ảnh vệ tinh

/in /by

Dự đoán và dự báo cháy, sự xuất hiện cũng như cường độ của nó là không chỉ quan trọng đối với việc đảm bảo an toàn mà còn trong việc hiểu được hiện tượng phức tạp của biến đổi khí hậu. Trong kịch bản này, các vệ tinh đã nổi lên như một nguồn tài nguyên quan trọng trong việc giám sát hỏa hoạn và cung cấp thông tin chính xác. Sử dụng thông tin được lấy từ vệ tinh, chúng ta có thể tạo ra các mô hình có thể giúp dự đoán cháy hiệu quả hơn và giúp kiểm soát thiệt hại quá. Hãy xem xét các cách thức thông qua dự báo cháy thành công.

CSDL Thời Tiết Cháy Toàn Cầu

NASA đã phát triển Cơ sở dữ liệu thời tiết cháy toàn cầu (GFWED) cung cấp dữ liệu gió, nhiệt độ và độ ẩm có thể được sử dụng cùng với hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao hoặc bất kỳ phần mềm viễn thám nào để dự đoán vị trí bùng phát cháy. Mô hình cũng cung cấp một số khu vực dễ bị bắt lửa hơn. Trong khi xác định khả năng và dự đoán cường độ của lửa, điều quan trọng là yếu tố tốc độ gió cũng như quạt gió cháy. Mô hình NASA kết hợp các yếu tố tự nhiên khác nhau góp phần vào sự lan truyền của lửa.

GFWED kết hợp dữ liệu khí tượng từ nhiều nguồn. Nhiệt độ, độ ẩm tương đối và tốc độ gió đến từ bộ dữ liệu MERRA-2 của NASA của Văn phòng mô hình hóa và đồng hóa toàn cầu (GMAO). Dữ liệu lượng mưa đến từ các đồng hồ đo mưa dựa trên mặt đất và từ các phương tiện tích hợp đa vệ tinh (IMERG), một sản phẩm của nhiệm vụ đo lường lượng mưa toàn cầu. Sử dụng các dự báo thời tiết của GMAO, GFWED cũng bao gồm các dự báo toàn cầu 8 ngày thử nghiệm về nguy cơ cháy.

GFWED được tạo ra bởi Robert Field, một nhà khoa học khí hậu tại Viện nghiên cứu vũ trụ Goddard của NASA. Field đã nói rằng mô hình này đã được sự giúp đỡ to lớn ở Indonesia, trong đó có một mùa cháy dữ dội trong những năm El Niño. Các trạm thời tiết có đồng hồ đo mưa ở các khu vực dễ cháy của Indonesia có thể thưa thớt, vì vậy dữ liệu vệ tinh giúp lấp đầy khoảng trống cho khu vực. Kết quả là, mô hình có thể cung cấp một bức tranh chính xác hơn về nguy cơ cháy tiềm ẩn, thêm Fields.

Công nghệ mới trong dự báo cháy
Thuật toán học máy cũng có khả năng dự đoán cháy rừng bằng cách sử dụng dữ liệu Ảnh vệ tinh MODIS. Tuy vậy, các thuật toán học máy cũng có những thách thức riêng và các mô hình che phủ đất và địa hình rất quan trọng trong việc đưa ra đánh giá chính xác.

Ngoài ra còn có các phương pháp tính đến cả yếu tố con người và tự nhiên trong dự đoán rủi ro. Ví dụ, dữ liệu MODIS sử dụng các phương thức để đánh giá các vùng khác nhau. Ở các quốc gia Nam Phi không có đất liền, các phương pháp dựa trên GIS của Swaziland được sử dụng để đánh giá các yếu tố khu vực và nhận thấy rằng các điều kiện đất đai chịu trách nhiệm về hỏa hoạn. Mô hình có độ chính xác hơn 90%. Dữ liệu vệ tinh cũng có thể được sử dụng để tương quan với dữ liệu trong quá khứ và theo dõi các mẫu lịch sử.

Nguồn