Vật lí có vai trò gì trong công tác dự báo thời tiết?

Câu hỏi: Vật lí có vai trò gì trong công tác dự báo thời tiết?

Lời giải:

Vật lí có vai trò rất quan trọng trong công tác dự báo thời tiết.

+ Nhờ một số mô hình vật lí – toán học cho dữ liệu lớn (big data), kết hợp với những siêu máy tính hiện đại đã mô phỏng các quá trình của thời tiết theo các định luật Vật lí để đưa ra những dự báo sớm và chính xác các thiên tai tiềm ẩn.

+ Sự phát triển của vệ tinh nhân tạo và công nghệ chụp ảnh viễn thám cho phép chụp ảnh Trái Đất từ không gian với độ phân giải cao, việc sử dụng ảnh viễn thám kết hợp với mô hình thủy văn để đánh giá những biến động của các đối tượng trên bề mặt Trái Đất cung cấp cơ sở khoa học cho việc xác định các thông số của mô hình thủy văn, dự báo thời tiết và đánh giá sự biến đổi khí hậu.

* Vật lí trong phát triển quan sát Trái Đất

Thời tiết và khí hậu luôn luôn tác động đến đời sống và các hoạt động của con người. Ngược lại, nhiều hoạt động thiếu tính khoa học của con người đã tác động trực tiếp đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu, làm cho các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan như xoáy thuận nhiệt đới, lũ lụt, hạn hán và những sóng nhiệt ngày càng gia tăng, đe dọa đáng kể tới sự phát triển bền vững. Nhờ có Vật lí tham gia vào quá trình nghiên cứu, phát minh ra các mô hình mới.

- Vật lý giúp phát triển các phương pháp và phát minh ra các thiết bị quan trắc, thu thập số liệu, phân tích, dự báo bằng phương pháp kỹ thuật số, radar, vệ tinh...

- Các máy tính hiện đại cho phép kết hợp các phương trình toán học phức tạp mô phỏng các quá trình của thời tiết theo các định luật vật lý để dự báo diễn biến trạng thái khí quyển, thủy văn từ các dữ liệu quan trắc được.

- Sự phát triển của vệ tinh nhân tạo, công nghệ ảnh kĩ thuật số cho phép chụp ảnh bề mặt Trái Đất có độ nét cao, giúp đánh giá những biến động của các đối tượng trên bề mặt trái đất, cung cấp cơ sở khoa học cho việc xác định các thông số của mô hình thủy văn, dự báo thời tiết, đánh giá sự biến đổi khí hậu.

* Tầm quan trọng của Vật lí trong cuộc sống

Lĩnh vực vật lý này nghiên cứu lực điện từ, một loại tương tác vật lý xảy ra giữa các hạt tích điện. Lực điện từ thường được hiển thị trong các trường điện từ như điện trường, từ trường và ánh sáng. Đây là một trong bốn tương tác cơ bản của tự nhiên. Lực điện từ đóng một vai trò lớn trong việc xác định các thuộc tính bên trong của hầu hết các vật thể được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Vật chất thông thường có dạng là kết quả của các lực liên phân tử giữa các nguyên tử và phân tử riêng lẻ trong vật chất, là biểu hiện của lực điện từ. Ý nghĩa lý thuyết của điện từ đã dẫn đến sự phát triển của thuyết tương đối không gian của Albert Einstein vào năm 1905. Tất cả các thiết bị điện mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày có liên quan đến điện từ. Từ lò vi sóng, quạt điện và chuông điện cho đến đồng hồ báo thức.

Vật lý y tế được ứng dụng trong y học để giúp ngăn ngừa, chẩn đoán và điều trị bệnh cho con người. Vật lý y tế có thể được phân loại thành nhiều nhóm phụ bao gồm: vật lý hình ảnh y tế, vật lý trong xạ trị ung thư, vật lý trong bức xạ y tế không ion hóa, vật lý y học hạt nhân... Vật lý y học được nghiên cứu bởi các chuyên gia y học đào tạo về chuyên ngành vật lý, chuyên nghiên cứu về ứng dụng của vật lý trong việc chăm sóc sức khỏe. Khái niệm về vật lý y học lần đầu tiên được Félix Vicq d’Azir, một bác sĩ giải phẫu người Pháp vào năm 1778. Vai trò chính của vật lý trong y học là dựa trên các nguyên lý của ion, sóng siêu âm, tia laser, tia X...trong việc chẩn đoán và điều trị nhiều bệnh lý.

>>> Tham khảo: Các lĩnh vực nghiên cứu của Vật lí học là gì? Các nhà khoa học trong các lĩnh vực vật lí nghiên cứu như thế nào?