Sáng ra bạn mở trang dự báo, thấy dòng “Xác suất Mưa 70%” và đứng tần ngần trước cửa: có nên mang áo mưa không, có nên phơi mẻ quần áo vừa giặt không, có nên dời buổi hẹn ngoài trời không. Rồi cả ngày trời khô ráo, và bạn kết luận dự báo sai.
Thực ra dự báo có thể đã đúng hoàn toàn. Vấn đề nằm ở chỗ con số phần trăm ấy nói một điều khác hẳn với điều đa số chúng ta nghĩ. Bài này giải thích xác suất mưa nghĩa là gì, vì sao có lúc trang hiển thị 100% suốt mười mấy giờ liền, và làm sao dùng nó cùng con số lượng mưa để ra quyết định thay vì đoán mò.
Con số “% Mưa” trên trang thực ra là gì?
Trên các trang dự báo của chúng tôi, bạn gặp con số này ở hai chỗ. Trong bảng theo giờ, mỗi khung giờ có mục “% Mưa” kèm một nhãn đánh giá. Ở thẻ tổng hợp của ngày, nó xuất hiện dưới dạng “Mưa 96%”. Cả hai đều lấy từ cùng một trường dữ liệu của OpenWeather, gọi là xác suất giáng thủy, giá trị chạy từ 0 đến 100%.
Định nghĩa chuẩn của đại lượng này, theo cách Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ diễn đạt, là: khả năng xảy ra một lượng mưa đo được tại một điểm bất kỳ trong khu vực dự báo, trong khoảng thời gian được nêu. Ba yếu tố trong câu đó đều quan trọng: tại một điểm, đo được, và trong khoảng thời gian đó.
Về ngưỡng “đo được”, mỗi hệ thống chọn một mức khác nhau. Cơ quan khí tượng Mỹ dùng mốc 0,254 mm, còn OpenWeather, tức nguồn dữ liệu của trang này, dùng mốc 0,1 mm. Nói cách khác, chỉ cần trời rơi một lượng mưa đủ để làm ướt mặt đường là đã tính, dù đó chỉ là vài phút mưa lất phất.
Vậy “% Mưa 70%” đọc cho đúng sẽ là: tại đúng chỗ bạn đang đứng, có 70% khả năng xảy ra ít nhất một chút mưa trong khung giờ đó, và 30% khả năng không có gì cả.
Ba điều mà 70% không hề có nghĩa
Không phải trời sẽ mưa 70% thời gian
Đây là hiểu lầm phổ biến nhất. Nhiều người đọc “70%” thành “mưa khoảng 42 phút trong một giờ” hoặc “mưa gần hết ngày”. Xác suất mưa hoàn toàn không nói gì về thời lượng. Một khung giờ báo 70% có thể chỉ mưa đúng năm phút rồi tạnh, mà vẫn được tính là dự báo trúng.
Không phải mưa sẽ phủ 70% diện tích
Diện tích có tham gia vào phép tính, nhưng kết quả cuối cùng không phải là diện tích. Chúng ta sẽ thấy rõ điều này ở phần công thức ngay bên dưới.
Không phải nói về mưa to hay mưa nhỏ
Xác suất mưa hoàn toàn không chứa thông tin về cường độ. 100% có thể chỉ là mưa phùn dai dẳng, còn 40% có thể là một trận mưa rào xối xả. Muốn biết mưa nhiều hay ít, bạn phải nhìn sang con số lượng mưa tính bằng milimet, và đây là phần chúng tôi sẽ nói kỹ ở dưới.
Công thức đằng sau con số
Cách tính kinh điển được các cơ quan khí tượng dùng là nhân hai thành phần với nhau: độ chắc chắn rằng sẽ có mưa xảy ra đâu đó trong khu vực, nhân với phần trăm diện tích khu vực sẽ thực sự nhận được mưa.
Hãy hình dung khu vực dự báo được chia thành mười ô. Dự báo viên chắc chắn tuyệt đối rằng sẽ có mưa trong khu vực, nhưng theo mô hình thì chỉ sáu trong mười ô có mưa, còn bốn ô kia khô ráo. Khi đó xác suất là 100% nhân 60%, bằng 60%. Với bạn, người chỉ đứng ở một ô duy nhất, con số 60% ấy chính là khả năng ô của bạn nằm trong số sáu ô ướt.
Điều thú vị là cùng một con số 30% có thể đến từ hai tình huống trái ngược. Có thể dự báo viên chắc chắn trời sẽ mưa nhưng mưa chỉ phủ ba phần mười khu vực. Cũng có thể mưa sẽ phủ khắp nơi nếu xảy ra, nhưng khả năng xảy ra chỉ ba phần mười. Dù là tình huống nào, với bạn kết luận vẫn như nhau: ba phần mười khả năng ướt.
Cần nói thêm cho đầy đủ: ngày nay phần lớn xác suất mưa không còn được tính thủ công bằng công thức trên, mà lấy từ dự báo tổ hợp. Mô hình được chạy hàng chục lần với các điều kiện ban đầu hơi khác nhau, và nếu bảy trong mười lần chạy cho ra mưa tại điểm đó thì xác suất là 70%. Kết quả về mặt ý nghĩa vẫn giống nhau, nhưng cách hiểu bằng lưới ô ở trên vẫn là hình dung trực quan nhất.
Vì sao có lúc trang hiển thị 100% suốt nhiều giờ liền?
Nếu bạn từng mở trang dự báo ngày mai vào một ngày mưa dầm và thấy hết giờ này qua giờ khác đều báo “% Mưa 100%”, đó không phải lỗi hiển thị. Nó có nghĩa là gần như chắc chắn sẽ có mưa đo được tại điểm đó trong từng khung giờ ấy.
Điều này hợp lý về mặt khí tượng khi một hệ thống mưa diện rộng bao trùm cả khu vực, chẳng hạn một dải hội tụ nhiệt đới hay một vùng áp thấp. Lúc đó cả hai thành phần trong công thức đều tiến sát mức tối đa: chắc chắn có mưa, và mưa phủ gần như khắp nơi. Ngoài ra, một số nguồn dữ liệu còn có xu hướng làm tròn các giá trị rất cao lên đúng 100%.
Nhưng xin nhắc lại điều quan trọng nhất: 100% không có nghĩa là mưa liên tục không ngớt suốt cả giờ, và càng không có nghĩa là mưa to. Nó chỉ nói rằng trong giờ đó, chỗ bạn đứng gần như chắc chắn sẽ ướt ít nhất một lần.
Xác suất và lượng mưa: hai chuyện hoàn toàn khác nhau
Trên thẻ dự báo ngày của chúng tôi, hai con số nằm cạnh nhau: “Mưa 96%” và “Lượng mưa 32,21 mm”. Đây là cặp số đáng để bạn tập đọc cùng lúc, vì chúng trả lời hai câu hỏi khác nhau.
Con số phần trăm trả lời: có mưa hay không. Con số milimet trả lời: nếu mưa thì bao nhiêu nước. Chúng độc lập với nhau, nên bốn tổ hợp đều có thể xảy ra:
- Xác suất cao, lượng nhỏ: 100% kèm 1 mm là mưa phùn chắc chắn xảy ra. Mang theo ô là đủ, không cần đổi kế hoạch.
- Xác suất cao, lượng lớn: 96% kèm 32 mm như ví dụ trên là mưa to gần như chắc chắn. Nên tính lại giờ đi lại và hoãn việc ngoài trời.
- Xác suất thấp, lượng lớn: 30% kèm 50 mm là tình huống dễ bị coi thường nhất. Khả năng mưa không cao, nhưng nếu mưa thì đủ gây ngập cục bộ. Đây là kiểu dự báo đáng để chuẩn bị phương án dự phòng.
- Xác suất thấp, lượng nhỏ: 20% kèm 0,5 mm thì gần như không cần bận tâm.
Lượng mưa bao nhiêu thì gọi là to?
Ở Việt Nam có hai hệ phân loại song song mà nhiều người hay nhầm lẫn.
Hệ thứ nhất mang tính pháp lý, phục vụ cảnh báo thiên tai. Theo quy định hiện hành về cấp độ rủi ro thiên tai, mưa lớn là hiện tượng tổng lượng mưa vượt 50 mm trong 24 giờ, trong đó từ trên 50 mm đến 100 mm gọi là mưa to, và trên 100 mm là mưa rất to. Văn bản này không định nghĩa các mức nhẹ hơn, vì nó chỉ quan tâm tới ngưỡng có thể gây thiệt hại.
Hệ thứ hai là thang mô tả thông dụng, dùng trong bản tin và đời sống, chia đầy đủ hơn: mưa nhỏ khoảng dưới 16 mm trong 24 giờ, mưa vừa từ 16 đến 50 mm, rồi mưa to và mưa rất to trùng với hai mốc 50 mm và 100 mm ở trên.
Với con số 32 mm trong ví dụ, bạn có thể tự xếp loại: đó là một ngày mưa vừa, chưa tới ngưỡng cảnh báo mưa lớn, nhưng đủ để ướt sũng nếu đi xe máy không áo mưa.
Vì sao mưa dông chiều ở Việt Nam khiến dự báo hay bị oan?
Khí hậu nước ta, đặc biệt là Nam Bộ trong mùa mưa, có kiểu mưa rất đặc trưng: mưa rào và dông vào buổi chiều, hình thành nhanh, mưa xối xả trong ba mươi phút rồi tạnh, và quan trọng nhất là rất cục bộ. Người ở quận này lội nước trong khi cách đó vài cây số trời vẫn nắng.
Đây chính là lúc thành phần diện tích trong công thức phát huy tác dụng. Khi mô hình dự báo rằng chiều nay sẽ có mưa dông nhưng chỉ phủ khoảng một phần ba khu vực, xác suất tại mỗi điểm sẽ vào khoảng 30 đến 40%. Với người dân, ngày hôm đó có thể diễn ra hai kịch bản trái ngược: người bị ướt sẽ nói dự báo quá nhẹ, người không dính giọt nào sẽ nói dự báo sai. Cả hai đều đang trải nghiệm đúng một dự báo chính xác.
Vì vậy với các tỉnh phía Nam trong mùa mưa, một con số 40% vào buổi chiều đáng để bạn mang theo áo mưa, dù nghe có vẻ thấp. Bạn có thể xem diễn biến theo từng giờ tại trang thời tiết TP. Hồ Chí Minh hoặc Cần Thơ để biết khung giờ nào khả năng cao nhất.
Bản tin Việt Nam nói “vài nơi”, “rải rác” nghĩa là gì?
Một điều đáng chú ý: cơ quan khí tượng Việt Nam hầu như không công bố xác suất mưa dạng phần trăm trong bản tin cho công chúng. Thay vào đó, họ mô tả diện phủ bằng lời, và các cụm từ ấy có định nghĩa hẳn hoi theo tỷ lệ số trạm quan trắc ghi nhận có mưa. Theo giải thích trong tài liệu phổ biến kiến thức của cơ quan khí tượng:
- Mưa vài nơi: dưới một phần ba khu vực có mưa.
- Mưa rải rác: từ một phần ba đến hai phần ba khu vực.
- Mưa nhiều nơi: trên hai phần ba khu vực.
- Mưa diện rộng: mưa lớn xảy ra ở quá nửa số trạm quan trắc trên phạm vi rộng.
Đặt cạnh nhau, bạn sẽ thấy hai hệ thống đang nói cùng một điều bằng hai ngôn ngữ. Khi bản tin nói “chiều tối có mưa rào và dông vài nơi”, nghĩa là diện mưa hẹp, và quy ra xác suất tại một điểm thì con số sẽ thấp. Còn “mưa nhiều nơi” hay “mưa diện rộng” tương ứng với xác suất cao trên hầu khắp khu vực. Biết cách quy đổi này, bạn đọc được cả bản tin truyền hình lẫn con số trên ứng dụng mà không thấy mâu thuẫn.
Nên đổi kế hoạch ở mức phần trăm nào?
Không có ngưỡng đúng tuyệt đối, vì nó phụ thuộc bạn ngại ướt đến mức nào và việc bạn định làm quan trọng ra sao. Nhưng đây là cách dùng hợp lý:
- Dưới 30%: cứ tiến hành bình thường. Nếu đi xe máy đường dài thì vẫn nên nhét sẵn áo mưa mỏng dưới cốp, chi phí gần như bằng không.
- 30 đến 60%: mang theo ô hoặc áo mưa. Với việc phơi quần áo hay sự kiện ngoài trời, hãy xem thêm bảng theo giờ để chọn khung giờ an toàn thay vì hủy cả ngày.
- Trên 70%: coi như trời sẽ mưa và lên kế hoạch theo hướng đó. Dời việc ngoài trời, tính dư thời gian di chuyển, và nếu lượng mưa dự báo cao thì cân nhắc tránh các tuyến đường hay ngập.
- Luôn đọc kèm số milimet: xác suất cho biết có nên chuẩn bị hay không, lượng mưa cho biết chuẩn bị đến mức nào.
Câu hỏi thường gặp về xác suất mưa
Xác suất mưa 50% có phải là dự báo viên không biết gì không?
Không. 50% là một dự báo có thông tin thật, nó nói rằng khả năng mưa và không mưa tại điểm của bạn là ngang nhau, thường do mưa rào rải rác chỉ phủ khoảng nửa khu vực. Điều này khác hẳn với việc không biết. Với người dùng, 50% là tín hiệu rõ ràng rằng nên mang theo phương án chống mưa.
Vì sao độ ẩm 90% mà xác suất mưa chỉ 20%?
Vì đây là hai đại lượng khác nhau. Độ ẩm không khí cho biết không khí đang chứa bao nhiêu phần trăm lượng hơi nước tối đa, còn xác suất mưa cho biết khả năng hơi nước đó ngưng tụ và rơi xuống thành mưa. Những sáng mù sương mùa đông miền Bắc là ví dụ điển hình: độ ẩm gần chạm mức bão hòa mà trời không hề mưa.
Hôm qua báo 80% mà trời không mưa, có phải dự báo sai không?
Chưa chắc. Một dự báo 80% được xem là tốt nếu trong số nhiều ngày cùng được dự báo 80%, có khoảng tám trên mười ngày thực sự mưa. Hai ngày còn lại không mưa là phần đã được tính trước trong con số ấy. Chỉ khi theo dõi trong thời gian dài mà tỷ lệ lệch hẳn thì mới có thể nói dự báo thiếu chính xác.
Xác suất mưa cho những ngày xa như 10 hay 15 ngày tới có đáng tin không?
Càng xa thì độ tin cậy càng giảm, đó là giới hạn khoa học của mọi mô hình dự báo. Với các mốc từ một tuần trở đi, bạn nên coi con số là chỉ báo xu hướng, chẳng hạn tuần sau thời tiết nghiêng về nhiều mưa hay khô ráo, thay vì căn cứ để quyết định một việc cụ thể vào đúng ngày đó.
