Sử dụng GPS để dự đoán bão

Thời tiết khắc nghiệt là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng hoạt động không ổn định của hệ thống định vị toàn cầu (GPS), khiến tín hiệu thông tin liên lạc bị khuếch tán. Nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học đã thay đổi những bất tiện này thành lợi ích mới của hệ thống GPS. Nhóm khoa học sử dụng tín hiệu GPS bị khuếch tán để đo tốc độ của các cơn gió, từ đó họ có thể  thực hiện các phép đo chính xác hơn về những cơn bão trong tương lai.

Tín hiệu GPS được phát từ các vệ tinh chuyển động liên tục và gửi về trái đất thông qua sóng vô tuyến. Mỗi tín hiệu chứa thông tin về vị trí và thời gian truyền của vệ tinh.

Các tín hiệu vệ tinh thường bị phá vỡ khi truyền vào nước, và khoảng 60% tín hiệu sẽ bị dội ngược lên trời. Sau đó, các tín hiệu này sẽ bị phân tán do những cơn gió thổi với tốc độ cao. Theo Stephen Katzberg, nhà nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu NASA Langley, hiện tượng này giống như khi bạn thổi vào một bát súp nóng.

Với sự gián đoạn của tín hiệu, các nhà nghiên cứu sử dụng như một phương pháp mới và ít tốn kém để đo tốc độ gió. Theo cách tính toán này, máy thu GPS đặt trên máy bay để đo tốc độ gió chính xác hơn.

Ngoài việc đo tốc độ gió chính xác, hệ thống trên còn giúp tiết kiệm chi phí. Hiện để đo tốc độ gió tiêu chuẩn, các nhà nghiên cứu sử dụng một dụng cụ nhỏ gọi là Dropsondes. Tuy nhiên, việc này rất tốn kém khi một nhiệm vụ thu thập dữ liệu bão điển hình sử dụng khoảng 20 Dropsondes với chi phí cho mỗi cái khoảng 750 USD. Dropsondes là một thiết bị rất chính xác nhưng do chi phí quá cao khiến các nhà khoa học gặp nhiều khó khăn khi không được sử dụng triệt để.

Katzberg cho biết, hệ thống tín hiệu GPS mới có thể hoạt động liên tục và thu thập thông tin không ngừng về gió. Khi sử dụng song song với hệ thống Dropsonde, dữ liệu thu thập được sẽ cho thấy cơn bão rộng hơn và chính xác hơn bao giờ hết.