Đám Cháy Rừng Ở Australia Đã Đánh Bại Hết Các Mô Hình Dự Báo

Hôm nay trong tạp chí Nature Climate Change, các nhà nghiên cứu đang công bố một loạt bài viết như một loại phẫu thuật tử thi của đám cháy rừng ở Australia. Loạt bài viết này không chỉ là một chẩn đoán về những gì đã xảy ra khi ngọn lửa cuốn tràn khắp lục địa, mà còn là một lời kêu gọi hành động cho các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới: Biến đổi khí hậu là một khủng hoảng đối với con người, thế giới tự nhiên nói chung—và cả cho khoa học chính mình.

Đặc biệt, một số nghiên cứu đưa ra một lập luận đáng kinh ngạc: Đám cháy rừng mùa này là quá thảm hại, chúng đã bất ngờ hoàn toàn các mô hình—thực sự là hoàn toàn bất ngờ. Các mô hình không chỉ không dự đoán được rằng đám cháy rừng với quy mô như vậy có thể xảy ra ngay bây giờ, chúng thậm chí còn không dự đoán được rằng đám cháy rừng với quy mô như vậy có thể xảy ra trong 80 năm tới.

“Đây có lẽ là một trong những trường hợp đầu tiên thực sự lớn mà chúng ta đã thấy thế giới thực hiện điều gì đó trước khi chúng ta có khả năng mô phỏng nó đúng cách,” nhà khoa học khí hậu Benjamin Sanderson của Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia ở Boulder nói, ông đã cộng tác viết một bài trong bộ sưu tập của Nature Climate Change. “Sự kiện này tồi tệ hơn bất cứ thứ gì trong bất kỳ mô hình nào vào bất kỳ thời điểm nào trong thế kỷ này. Chỉ có một trong những mô hình vào cuối thế kỷ mới bắt đầu tạo ra những điều có quy mô như vậy.”

Một mô hình cố gắng hết sức để mô phỏng chính xác cách thế giới hoạt động bằng cách ước lượng làm thế nào thay đổi đến hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm biến số có thể dẫn đến các kết quả khác nhau. Ví dụ, mô hình khí hậu mô phỏng mức ấm lên có thể phát sinh từ một lượng CO₂ cụ thể trong không khí. Mô hình chính trị sử dụng dữ liệu như số liệu thăm dò và mức độ tham gia cử tri trong quá khứ để dự đoán cơ hội chiến thắng của một ứng cử viên. Mô hình cháy sử dụng quan sát lịch sử để thực hiện các tính toán như: Trong quá khứ, lượng thảm thực vật này ở mức khô này đã dẫn đến loại cháy rừng như thế nào.

Tuy nhiên như câu nói điển hình: “Tất cả mô hình đều sai, nhưng có một số hữu ích.” Các nhà khoa học chỉ có quyền truy cập vào một lượng dữ liệu có hạn, và không có cách nào để đại diện đầy đủ cho sự phức tạp của thế giới thực. Mô hình cháy cũng cực kỳ phức tạp, vì có vô số yếu tố quyết định hành vi của đám cháy. Một mô hình phải tính đến, ví dụ, làm thế nào các khu rừng có thể phát triển, khi một thế giới với nhiều CO₂ trong không khí có thể kích thích sự phát triển cây nhiều hơn. Nó phải tính đến cách cộng đồng thực vật có thể thay đổi; có lẽ một số loài sẽ trở nên phổ biến hơn và một số khác trở nên hiếm hơn. Và bạn phải tính đến cách hạn hán và mưa có thể dẫn đến thảm thực vật nhiều hơn hoặc ít hơn—một năm mưa tạo ra nhiều thực vật, sau đó là một đợt hạn hán tạo ra những ngọn cỏ khô nát nhiều.

“Cháy rừng nằm ngay cuối cùng của một chuỗi dài các mô hình phải được ghép lại để có được đáp án đúng,” Sanderson nói. Trong khi nó dễ dàng hơn để mô phỏng một số thay đổi nhỏ có thể ảnh hưởng đến một hệ sinh thái, nhưng khó khăn hơn khi mô phỏng hàng chục trong số chúng tất cả cùng một lúc và vẫn tạo ra một kết quả chính xác. “Chúng ta có các mô hình rất toàn diện về rừng, và cách cây cỏ sẽ phản ứng với khí hậu ấm hơn,” ông thêm. “Và chúng ta có các mô hình rất toàn diện về khí hậu, và các mô hình cháy được điều chỉnh cho từng khu vực cụ thể. Nhưng chúng ta chưa ở giai đoạn có thể kết hợp chúng tất cả lại và có niềm tin vào kết quả.”

Một vấn đề khác: Chạy các mô hình phức tạp như vậy đòi hỏi máy tính siêu vi mạnh. Và điều đó không rẻ, điều này có nghĩa là các nhà khoa học không có cơ hội để tiếp tục chạy thử nghiệm các mô hình của họ để điều chỉnh chúng. “Việc chạy một mô phỏng duy nhất mất rất nhiều năng lượng và tính toán,” Sanderson nói. “Chúng ta đã tự đặt mình vào một tình thế khó khăn trong khoa học khí hậu khi các mô hình của chúng ta có chi phí tính toán rất cao, chúng ta thực sự không thể đủ khả năng chạy chúng hơn một lần.”

Như những nhà nghiên cứu khác đóng góp vào loạt bài viết của Nature Climate Change đã chỉ ra, quy mô chưa từng có của đám cháy rừng mùa này, và điều kiện khô hanh và nhiệt đới làm trầm trọng thêm, đều vượt quá các tham số bình thường. “Điều kiện hạn hán lan rộ và kéo dài trong hai năm qua đã làm cho toàn bộ khu rừng miền đông Australia khô hạn đến mức cực độ, đến nỗi tất cả ‘đường chia lửa tự nhiên’ (ví dụ như thung lũng ẩm, đồi phía nam, đầm lầy) đã bị loại bỏ và cả cảnh quan trở thành một mảng nhiên liệu liên kết,” nhà khoa học cháy từ Đại học Western Sydney, Matthias Boer, viết trong một email gửi tới Mytour.

Một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu tại Đại học New South Wales hiện đang tiến hành để giải mã chính xác làm thế nào biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến những đám cháy gần đây này. Nhưng điều mà các nhà khoa học khí hậu và cháy có thể khẳng định là: Biến đổi khí hậu đang làm cho hạn hán trở nên càng trầm trọng và tăng cường thêm, và—trong các quy mô thời gian nhỏ hơn—biến đồng cảnh đất của Australia thành lò sưởi. Nói đơn giản, thời tiết khô hạn, nóng bức và gió mạnh làm cho đám cháy rừng trở nên tồi tệ hơn, và gió khô nóng có thể làm khô cảnh đồng, biến nó thành nhiên liệu cháy rừng thuần túy.

Tất cả những điều này cùng điều kiện khô ráo dẫn đến một đám cháy phá hủy hơn, điều mà chính xác đã xảy ra trong năm nay. Cảnh quan của Australia chủ yếu được bao phủ bởi rừng “rộng lá và hỗn hợp” ôm trọn bởi cây dạ eucalyptus. Nhìn vào 20 năm dữ liệu vệ tinh gần đây, tỷ lệ phần trăm hàng năm trung bình của những khu rừng này bị cháy trong những đám cháy trước đây là 1%. Mùa cháy năm nay, con số đó là 21%.

Tất cả đều tích tụ thành một vấn đề khác cho các nhà khoa học: Nghiên cứu biến đổi khí hậu nói chung, hoặc tác động của nó đối với đám cháy rừng cụ thể, đang trở nên ngày càng khó khăn. Nhà khoa học bảo tồn động vật của Đại học Queensland, James Watson, ví dụ như, nghiên cứu các loài chim ở Tây Queensland. “Hiện nay, chúng ta chỉ chấp nhận rằng chúng ta không thể thực hiện công việc nghiên cứu ngoại trời vào mùa hè nữa,” ông nói. “Nó quá nóng, quá nguy hiểm, bạn đơn giản không thể thực hiện nó về mặt vật lý. Mười lăm năm trước, chúng ta có thể đã làm điều đó một cách dễ dàng.”

Những điều tuyệt vời khác trên Mytour

• Có ai muốn thử ikura tảo không? Những gì chúng ta sẽ ăn trên hành trình đến sao Hỏa
• Một nhà văn nghiện mã nguồn xây dựng một con bot viết. Câu chuyện trở nên phức tạp
• Chris Evans đến Washington
• Dịch vụ giao kit bữa ăn ngon nhất cho mọi đầu bếp
• Tương lai phân mảnh của quyền riêng tư trình duyệt
• 👁 Lịch sử bí mật của công nghệ nhận diện khuôn mặt. Ngoài ra, tin tức mới nhất về trí tuệ nhân tạo
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để khỏe mạnh? Hãy kiểm tra bộ sưu tập của đội ngũ Gear chúng tôi cho các bộ đếm bước, trang thiết bị chạy bộ (bao gồm giày và tất), và tai nghe tốt nhất