NEW ORLEANS — Các nhà khoa học tiếp tục thúc đẩy quá trình cập nhật Thang thời tiết không gian của Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA), với các bước tiếp theo dự kiến sẽ được thực hiện sớm nhất là trong năm nay.
Cũng giống như hệ thống phân loại bão và lốc xoáy, các cơn bão thời tiết không gian hình thành và gây ra mối đe dọa cho Trái đất cũng có hệ thống phân loại riêng. Nhưng những cơn bão này phức tạp hơn một chút so với thời tiết trên cạn và chúng phải được phân loại thành ba loại sự kiện khác nhau: bão địa từ, bão bức xạ mặt trời và mất sóng vô tuyến. Ba lĩnh vực chính này tập trung làm nổi bật các loại tác động mà một bão mặt trời có thể gây ra cho môi trường của chúng ta, với các thang đo cũng cung cấp thông tin về khả năng xảy ra một mức độ nhất định và cường độ của từng loại, được đánh giá trên thang điểm từ 1 đến 5.
Các thang đo được thiết kế vào năm 1999 khi thời tiết vũ trụ bắt đầu trở thành một lĩnh vực nghiên cứu phổ biến hơn. Nhưng với các sự kiện lịch sử, bao gồm cơn bão mặt trời Halloween vào tháng 10 năm 2003 và sự kiện Gannon vào tháng 5 năm 2024, đưa thông tin mới ra ánh sáng, các nhà lãnh đạo tại NOAA và Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian (SWPC) đã xác định rằng thông tin trong các thang đo đã trở nên lỗi thời và gây nhầm lẫn cho công chúng.
"Đây là thời tiết không gian và là điều thách thức đối với nhiều người. Khi bạn bắt đầu nói về bão địa từ, tia X, proton và các hạt năng lượng, mọi người thực sự không hiểu về nó", Bill Murtagh, điều phối viên chương trình của SWPC, đã nói với Space.com trong một cuộc phỏng vấn tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ (AMS). "Chúng tôi phải tìm ra sự cân bằng giữa những gì được trình bày trong các thang đo có lợi cho khách hàng chính của chúng tôi, đó là các đơn vị khai thác cơ sở hạ tầng quan trọng — chẳng hạn như lưới điện, vệ tinh và các hãng hàng không — mà còn cho công chúng nói chung."
Vào năm 2024, SWPC đã hợp tác với Cơ quan Thời tiết Quốc gia và Viện Chính sách Khoa học và Công nghệ IDA (STPI) để yêu cầu công chúng và các bên liên quan khác nhau dựa vào điều kiện thời tiết không gian và dữ liệu dự báo cung cấp phản hồi về các thang đo hiện tại. Gần 500 người từ gần 200 hoạt động khác nhau trong nước và quốc tế đã tham gia và các phát hiện đã được chia sẻ tại cuộc họp thường niên của AMS vào tháng 1.
"STPI sẽ gửi báo cáo cho NOAA bao gồm các tùy chọn sửa đổi Thang đo Thời tiết Không gian khác nhau để NOAA xem xét", Daniel Pechkis, một nhân viên nghiên cứu tại STPI, đã nói với Space.com trong một email. "Trong năm tới, STPI sẽ làm việc với NOAA để đánh giá các lựa chọn khác nhau, giúp họ xác định tính khả thi và mốc thời gian cần thiết để có thể triển khai. Trong suốt quá trình này, STPI sẽ tiếp tục làm việc với cộng đồng thời tiết vũ trụ và người dùng thông tin thời tiết vũ trụ để thông báo cho nỗ lực sửa đổi thang đo của SWPC, đưa ra kế hoạch triển khai được đề xuất vào gần cuối năm."
Các nhà khoa học tại SWPC cho biết hiện họ đang ở giai đoạn hai của quá trình, bao gồm việc tiếp nhận phản hồi và báo cáo do STPI lập để đưa ra các quyết định quan trọng về những thay đổi nào cần được triển khai sớm hơn những thay đổi khác. Điều này cũng bao gồm việc lựa chọn các lựa chọn truyền đạt tốt nhất tác động của thời tiết vũ trụ và mang lại lợi ích nhất cho người dùng cuối hiện đại và công chúng.
"Chúng ta đang ở thời kỳ cực đại của mặt trời; việc tìm thời gian để thực hiện một số thay đổi lớn này sẽ đòi hỏi thời gian và nhiều nguồn lực hơn, vì vậy chúng ta phải giải quyết những gì cần thiết", Murtagh cho biết. "Một số điều chúng tôi muốn mất một thập kỷ để thực hiện, những thay đổi lớn, nhưng có rất nhiều điều chúng tôi có thể làm trong một hoặc hai năm tới có thể tạo ra sự khác biệt. Chúng tôi cần tập trung vào những gì chúng tôi có thể làm trong tương lai gần thực sự sẽ giúp ích cho người dùng cuối."
Giai đoạn thứ ba sẽ là "giai đoạn lớn", Murtagh nói thêm. Giai đoạn này sẽ bao gồm "thực hiện, triển khai thay đổi, xác định và thay đổi sản phẩm, và [tạo] một dịch vụ đăng ký để tiếp cận khách hàng bằng cách thông báo cho mọi người về những thay đổi này sắp diễn ra. Và vì vậy, điều đó sẽ tốn rất nhiều thời gian và công sức, nhưng rõ ràng là rất quan trọng để thực hiện", ông nói.
Murtagh đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra thang thời tiết không gian ban đầu, khi tham gia các cuộc thảo luận tại SWPC vào năm 1997 và 1998. Ông cho biết một số chủ đề thay đổi phổ biến cần được giải quyết bao gồm việc loại bỏ các thuật ngữ mô tả của từng loại trên thang, từ "nhỏ" ở Cấp độ 1 đến "cực đoan" ở Cấp độ 5.
Các bài viết liên quan:
—Bạn dự báo bão mặt trời như thế nào? Các chuyên gia về thời tiết không gian giải thích
—Thời tiết không gian rất hỗn loạn và khó dự đoán. Mô hình mới này có thể thay đổi điều đó.
—Vệ tinh GOES U sẽ thay đổi dự báo thời tiết trên Trái Đất và không gian mãi mãi
"Ví dụ, trên thang bão địa từ, mô tả "cực đoan" G5 sẽ có nghĩa này đối với một người nhưng lại hoàn toàn khác đối với những người khác", Murtagh giải thích. "Điều này phụ thuộc vào hệ thống của họ, mức độ tinh vi của công nghệ mà họ đang sử dụng, cũng như vĩ độ và vị trí của nơi họ đang ở.
"Một phần lớn khác của phản hồi là phân biệt giữa bão G5 và bão G5+", Murtagh nói thêm. Ví dụ, sự kiện Gannon là G5, nhưng nó không giống với Sự kiện Carrington năm 1859 phi thường. Nhiều người nói rằng bạn cần thêm một cấp độ vào thang đo, trong khi những người khác đề xuất sửa đổi thang đo, ông nói.
"Có một loại thang đo khác sẽ loại bỏ mối lo ngại về độ bão hòa ở đầu cao của thang đo", Murtagh nói. "Đó là một thang đo lớn và sẽ mất một thời gian để tạo ra, nhưng chúng tôi cảm thấy rằng chúng tôi có thể đạt được một số tiến bộ ở đây trong vài năm tới".
Cũng giống như hệ thống phân loại bão và lốc xoáy, các cơn bão thời tiết không gian hình thành và gây ra mối đe dọa cho Trái đất cũng có hệ thống phân loại riêng. Nhưng những cơn bão này phức tạp hơn một chút so với thời tiết trên cạn và chúng phải được phân loại thành ba loại sự kiện khác nhau: bão địa từ, bão bức xạ mặt trời và mất sóng vô tuyến. Ba lĩnh vực chính này tập trung làm nổi bật các loại tác động mà một bão mặt trời có thể gây ra cho môi trường của chúng ta, với các thang đo cũng cung cấp thông tin về khả năng xảy ra một mức độ nhất định và cường độ của từng loại, được đánh giá trên thang điểm từ 1 đến 5.
Các thang đo được thiết kế vào năm 1999 khi thời tiết vũ trụ bắt đầu trở thành một lĩnh vực nghiên cứu phổ biến hơn. Nhưng với các sự kiện lịch sử, bao gồm cơn bão mặt trời Halloween vào tháng 10 năm 2003 và sự kiện Gannon vào tháng 5 năm 2024, đưa thông tin mới ra ánh sáng, các nhà lãnh đạo tại NOAA và Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian (SWPC) đã xác định rằng thông tin trong các thang đo đã trở nên lỗi thời và gây nhầm lẫn cho công chúng.
"Đây là thời tiết không gian và là điều thách thức đối với nhiều người. Khi bạn bắt đầu nói về bão địa từ, tia X, proton và các hạt năng lượng, mọi người thực sự không hiểu về nó", Bill Murtagh, điều phối viên chương trình của SWPC, đã nói với Space.com trong một cuộc phỏng vấn tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ (AMS). "Chúng tôi phải tìm ra sự cân bằng giữa những gì được trình bày trong các thang đo có lợi cho khách hàng chính của chúng tôi, đó là các đơn vị khai thác cơ sở hạ tầng quan trọng — chẳng hạn như lưới điện, vệ tinh và các hãng hàng không — mà còn cho công chúng nói chung."
Vào năm 2024, SWPC đã hợp tác với Cơ quan Thời tiết Quốc gia và Viện Chính sách Khoa học và Công nghệ IDA (STPI) để yêu cầu công chúng và các bên liên quan khác nhau dựa vào điều kiện thời tiết không gian và dữ liệu dự báo cung cấp phản hồi về các thang đo hiện tại. Gần 500 người từ gần 200 hoạt động khác nhau trong nước và quốc tế đã tham gia và các phát hiện đã được chia sẻ tại cuộc họp thường niên của AMS vào tháng 1.
"STPI sẽ gửi báo cáo cho NOAA bao gồm các tùy chọn sửa đổi Thang đo Thời tiết Không gian khác nhau để NOAA xem xét", Daniel Pechkis, một nhân viên nghiên cứu tại STPI, đã nói với Space.com trong một email. "Trong năm tới, STPI sẽ làm việc với NOAA để đánh giá các lựa chọn khác nhau, giúp họ xác định tính khả thi và mốc thời gian cần thiết để có thể triển khai. Trong suốt quá trình này, STPI sẽ tiếp tục làm việc với cộng đồng thời tiết vũ trụ và người dùng thông tin thời tiết vũ trụ để thông báo cho nỗ lực sửa đổi thang đo của SWPC, đưa ra kế hoạch triển khai được đề xuất vào gần cuối năm."
Các nhà khoa học tại SWPC cho biết hiện họ đang ở giai đoạn hai của quá trình, bao gồm việc tiếp nhận phản hồi và báo cáo do STPI lập để đưa ra các quyết định quan trọng về những thay đổi nào cần được triển khai sớm hơn những thay đổi khác. Điều này cũng bao gồm việc lựa chọn các lựa chọn truyền đạt tốt nhất tác động của thời tiết vũ trụ và mang lại lợi ích nhất cho người dùng cuối hiện đại và công chúng.
"Chúng ta đang ở thời kỳ cực đại của mặt trời; việc tìm thời gian để thực hiện một số thay đổi lớn này sẽ đòi hỏi thời gian và nhiều nguồn lực hơn, vì vậy chúng ta phải giải quyết những gì cần thiết", Murtagh cho biết. "Một số điều chúng tôi muốn mất một thập kỷ để thực hiện, những thay đổi lớn, nhưng có rất nhiều điều chúng tôi có thể làm trong một hoặc hai năm tới có thể tạo ra sự khác biệt. Chúng tôi cần tập trung vào những gì chúng tôi có thể làm trong tương lai gần thực sự sẽ giúp ích cho người dùng cuối."
Giai đoạn thứ ba sẽ là "giai đoạn lớn", Murtagh nói thêm. Giai đoạn này sẽ bao gồm "thực hiện, triển khai thay đổi, xác định và thay đổi sản phẩm, và [tạo] một dịch vụ đăng ký để tiếp cận khách hàng bằng cách thông báo cho mọi người về những thay đổi này sắp diễn ra. Và vì vậy, điều đó sẽ tốn rất nhiều thời gian và công sức, nhưng rõ ràng là rất quan trọng để thực hiện", ông nói.
Murtagh đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra thang thời tiết không gian ban đầu, khi tham gia các cuộc thảo luận tại SWPC vào năm 1997 và 1998. Ông cho biết một số chủ đề thay đổi phổ biến cần được giải quyết bao gồm việc loại bỏ các thuật ngữ mô tả của từng loại trên thang, từ "nhỏ" ở Cấp độ 1 đến "cực đoan" ở Cấp độ 5.
Các bài viết liên quan:
—Bạn dự báo bão mặt trời như thế nào? Các chuyên gia về thời tiết không gian giải thích
—Thời tiết không gian rất hỗn loạn và khó dự đoán. Mô hình mới này có thể thay đổi điều đó.
—Vệ tinh GOES U sẽ thay đổi dự báo thời tiết trên Trái Đất và không gian mãi mãi
"Ví dụ, trên thang bão địa từ, mô tả "cực đoan" G5 sẽ có nghĩa này đối với một người nhưng lại hoàn toàn khác đối với những người khác", Murtagh giải thích. "Điều này phụ thuộc vào hệ thống của họ, mức độ tinh vi của công nghệ mà họ đang sử dụng, cũng như vĩ độ và vị trí của nơi họ đang ở.
"Một phần lớn khác của phản hồi là phân biệt giữa bão G5 và bão G5+", Murtagh nói thêm. Ví dụ, sự kiện Gannon là G5, nhưng nó không giống với Sự kiện Carrington năm 1859 phi thường. Nhiều người nói rằng bạn cần thêm một cấp độ vào thang đo, trong khi những người khác đề xuất sửa đổi thang đo, ông nói.
"Có một loại thang đo khác sẽ loại bỏ mối lo ngại về độ bão hòa ở đầu cao của thang đo", Murtagh nói. "Đó là một thang đo lớn và sẽ mất một thời gian để tạo ra, nhưng chúng tôi cảm thấy rằng chúng tôi có thể đạt được một số tiến bộ ở đây trong vài năm tới".
