Thế giới đã đo được ngày nóng nhất lịch sử như thế nào?

Để đưa ra kết luận 22/7 là ngày nóng nhất lịch sử nhân loại, các nhà khoa học đã phải phân tích hơn 100 triệu tài liệu thông qua một kỹ thuật đặc biệt.

Hôm 21/7, cơ quan theo dõi biến đổi khí hậu Copernicus (C3S) của Liên minh châu Âu (EU) xác nhận đây là ngày nóng nhất từng được ghi nhận trong lịch sử. 24 giờ sau, kỷ lục này nhanh chóng bị phá vỡ, ngày 22/7 trở thành ngày nóng nhất lịch sử nhân loại.

Nhiều người nghi ngờ tính chính xác của các tuyên bố này. Bởi lẽ, dù có uyên bác đến đâu thì các nhà khí tượng học cũng không thể đặt nhiệt kế ở mọi ngóc ngách trên thế giới và tính nhiệt độ trung bình trong ngày. Vậy họ đã sử dụng kỹ thuật nào để tự tin tuyên bố 22/7/2024 là ngày nóng nhất lịch sử?

Bức tranh khí hậu toàn cầu

Copernicus đã sử dụng kỹ thuật “tái phân tích” (reanalysis) - một kỹ thuật kết hợp dữ liệu nhiệt độ với các hệ thống khí hậu.

Nhờ đó, Trung tâm này đã tạo ra một bức tranh nhiệt độ sát với thời gian thực về khí hậu của Trái đất. Các dữ liệu được trình bày bao gồm nhiệt độ, gió, lượng mưa và có độ chính xác lên đến từng 30km². Các bức tranh này có thể ghi nhận nhiệt độ toàn cầu từ những năm 1940 đến nay.

Một người đi bộ sử dụng quạt cầm tay khi băng qua ngã tư trong đợt nắng nóng ở Tokyo hôm 4/7. (Ảnh: CFP).

Ngoài kỷ lục ngày nóng nhất lịch sử vừa được ghi nhận, dữ liệu từ các bức tranh khí hậu cũng cho thấy năm 2023 là năm nóng nhất lịch sử và 13 tháng gần đây cũng là những tháng nóng nhất.

Mặc dù không thể đặt nhiệt kế ở mọi ngóc ngách, Copernicus vẫn nhận được khoảng 100 triệu dữ liệu thời tiết mỗi ngày để tái phân tích. “Các luồng thông tin về khí hậu đổ về Trung tâm của chúng tôi mỗi ngày”, Carlo Buontempo, giám đốc của Trung tâm Biến đổi Khí hậu - trực thuộc Trung tâm Dự báo Thời tiết châu Âu (ECMWF), cho biết.

100 triệu dữ liệu về thời tiết đến từ các máy bay, vệ tinh, tàu, radar và các trạm thời tiết trên mặt đất. Đây là các thông tin về nhiệt độ, gió, mưa, tuyết và ô nhiễm không khí trên thế giới.

Các dữ liệu này sẽ được đưa vào một hệ thống gọi là ERA5 - vốn đã được lập trình với đầy đủ thông tin về lịch sử khí hậu toàn cầu.

Một khán giả đang tự làm mát tại sân vận động Concorde của Thế vận hội Olympic Paris 2024 vào 30/7. (Ảnh: Bloomberg)..

Các dữ liệu này vẫn có thiếu sót nhất định. Bởi lẽ, các thiết bị thu thập dữ liệu thời tiết sẽ không ghi nhận thông tin chính xác trong điều kiện trời âm u. Do vậy, các nhà khoa học sẽ sử dụng ERA5 để đưa ra các dự đoán về thời tiết rồi đối chiếu với các thông tin thời tiết ở khu vực lân cận.

Nói cách khác, một dự báo nhiệt độ tại địa điểm cụ thể sẽ được đối chiếu với tất cả dữ liệu mà ERA5 đã nhận được. Đây là lý do kỹ thuật này được gọi là “tái phân tích”.

Quá trình đưa ra dự đoán rồi đối chiếu với thực tế của ERA5 được thực hiện nhiều lần cho đến khi không có lỗi sai được ghi nhận. Theo cách này, các nhà khoa học có thể tạo ra một bức tranh hoàn chỉnh và chính xác về khí hậu thế giới. Đây là cách mà tuyên bố 22/7 là ngày nóng nhất thế giới được đưa ra.

Nhiệt độ cao nhất trong 100.000 năm

Trên toàn cầu, năm cơ quan thời tiết lớn nhất (Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ và NASA, ECMWF, Cục Khí tượng Trung Quốc và Cơ quan Khí tượng Nhật Bản) đều sử dụng kỹ thuật này để đánh giá nhiệt độ.

Mặc dù có sự khác biệt trong hệ thống và các phép đo, các kết luận chung về kỷ lục khí hậu của các cơ quan hầu như tương tự. Cụ thể, các cơ quan thống nhất rằng nhiệt độ trong thời gian gần đây là cao nhất trong 100.000 năm qua.

Theo các nghiên cứu, nhiệt độ trung bình toàn cầu thường đạt đỉnh vào giữa tháng 7 và tháng 8 hàng năm. Trước ngày 21/7, kỷ lục ngày nóng nhất thế giới thuộc về ngày 7/5/2023.

Tuy nhiên, trong bối cảnh El Nino ngày càng mãnh liệt, đa số cơ quan dự báo thời tiết đều cho rằng ngày này sẽ nhanh chóng bị “soán ngôi”. Do đó, kỹ thuật tái phân tích ngày càng được xem trọng để bảo đảm các dự báo về nhiệt độ toàn cầu chính xác nhất có thể.

Một tài xế giao hàng nghỉ ngơi trong thời tiết nắng nóng ở Philadelphia vào ngày 21/6. (Ảnh: Bloomberg).

Kỹ thuật tái phân tích không chỉ hữu ích khi đưa ra các thông báo “ngày nóng nhất lịch sử” mà còn được sử dụng để đào tạo các mô hình AI dự báo thời tiết.

Kỹ thuật này còn được các công ty năng lượng mặt trời và năng lượng gió sử dụng để tính toán tổng mức năng lượng được sản xuất và cách tạo ra nhiều năng lượng nhất có thể.

Copernicus đang nghiên cứu một mô hình mới gọi là ERA6 với độ chính xác cao hơn và có thể sử dụng kỹ thuật tái phân tích để tạo ra một bức tranh khí hậu có độ chính xác đến mỗi 14 km2.

Đối với giám đốc Buontempo, các tuyên bố về ngày nóng nhất lịch sử không mang lại quá nhiều lợi ích cho công cuộc phát triển bền vững. Việc sử dụng một ngày để làm cột mốc cho biến đổi khí hậu làm người ta nghĩ nhiệt độ chỉ mới thay đổi gần đây, ông nói.

“Chúng ta cần cho người dân hiểu được biến đổi khí hậu đã diễn ra trong thời gian dài và tác động đến nhiều lĩnh vực”, ông nhấn mạnh. “Phải làm cho các thông báo trở nên trực tiếp và dễ hiểu nhất có thể”.

• Thế giới vừa trải qua ngày nóng nhất trong lịch sử
• Thế giới ba lần phá vỡ kỷ lục nhiệt chỉ trong 4 ngày
• Tại sao những kỷ lục khí hậu liên tục bị phá vỡ?