Công nghệ hiện đại sau mỗi bản tin cảnh báo
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra, cảnh báo sớm là biện pháp hữu hiệu nhất để giảm thiểu thiệt hại do thiên tai liên quan đến thời tiết – khí hậu – thủy văn. Chẳng hạn, cảnh báo sớm 24 giờ trước khi thiên tai xảy ra có thể giảm thiệt hại khoảng 30% so với không cảnh báo. Vai trò then chốt của cảnh báo sớm càng thể hiện rõ ràng trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) làm gia tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của bão, mưa lớn, lũ lụt, lũ quét, sạt lở, dông, sét.
Cán bộ bảo dưỡng thường kỳ Trạm radar thời tiết Quy Nhơn - một trong số 12 trạm radar thời tiết do ngành KTTV quản lý. Trạm được lắp đặt tại núi Chua, phường Ghềnh Ráng, thành phố Quy Nhơn và đưa vào sử dụng từ năm 2019. Ảnh: Hoài Linh.
Tại Việt Nam, hệ thống KTTV quốc gia là trung tâm điều phối dữ liệu, phân tích, tính toán và đưa ra các thông tin cảnh báo sớm cho các ngành, lĩnh vực và toàn xã hội. Hiện nay, bất kì ai cũng có thể truy cập dễ dàng các trang web của Cục Khí tượng thủy văn, Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia để theo dõi thông tin dự báo, cảnh báo KTTV, hải văn, thời tiết nguy hiểm. Những bản tin này được trình bày bằng ngôn ngữ phổ thông, chính xác, dễ hiểu và đi kèm cảnh báo tác động có thể xảy ra. Nhờ đó, người dân, doanh nghiệp cũng như các ngành sản xuất – từ nông nghiệp đến năng lượng – đều có thể dựa vào thông tin dự báo để ra quyết định chính xác và kịp thời.
Đằng sau mỗi bản tin đến với cộng đồng, trong nhiều năm qua, ngành KTTV không ngừng đầu tư và ứng dụng các tiến bộ công nghệ mới nhằm xây dựng hệ thống cảnh báo sớm ngày càng hoàn thiện hơn. Mạng lưới quan trắc KTTV chuyển dần từ đo thủ công sang tự động hóa. Chỉ trong 5 năm gần đây, 10 radar thời tiết hiện đại cùng hơn 2.000 trạm đo mưa tự động được lắp đặt trên khắp cả nước đã tạo nên bước tiến rõ rệt của ngành.
Phiên thảo luận dự báo bão từ các mô hình số trị tại Trung tâm Điều hành tác nghiệp, trụ sở Cục Khí tượng thủy văn (cơn bão số 4/2024). Ảnh: Hoài Linh.
Để giải bài toán dự báo bão, hệ thống mô hình dự báo số hiện đại phân giải cao kết hợp đồng hóa số liệu trên siêu máy tính duy nhất tại Việt Nam CRAY-XC40 cho phép tính toán hàng triệu phép tính mỗi ngày. Từ đó đưa ra tổ hợp dự báo 32 thành phần, với độ phân giải ô lưới có thể lên tới 3kmx3km trên biển và trên đất liền. Nhiều mô hình dự báo tiên tiến từ Nhật Bản, Hoa Kỳ, châu Âu được áp dụng để giúp tăng độ chính xác. Ngoài ra, các nghiên cứu ứng dụng AI đang tập trung vào các công đoạn từ giám sát sự hình thành bão trên biển Đông thời gian thực đến bài toán tăng cường dự báo cường độ bão - vấn đề mà các mô hình dự báo số trị đang còn hạn chế.
Có thể nói, Việt Nam đã đạt những bước tiến đáng kể như đưa thời gian dự báo bão trước tới 72 giờ (3 ngày), cảnh báo bão tới 120 giờ (5 ngày). Độ tin cậy trong dự báo bão khoảng 100-150km trong 24 giờ; 150-250km trong 48 giờ và 250-350km trong 72 giờ.
Hình ảnh 3 cơn bão và 1 áp thấp nhiệt đới đồng thời xuất hiện gần biển Đông vào tháng 11/2024, do vệ tinh Himawari của Nhật Bản ghi nhận và chia sẻ tới Cục Khí tượng thủy văn. Ảnh: Hoài Linh.
Cùng với giám sát, cập nhật dữ liệu từ radar, vệ tinh với tần suất 5-10 phút, mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn quốc gia đã tăng cường quan trắc khi bão hoạt động gần bờ và liên tục trao đổi, thảo luận với các Cơ quan KTTV quốc tế như Trung Quốc, Nhật Bản để giám sát và dự báo chặt chẽ mọi diễn biến của bão và đưa ra cảnh báo sát hơn, sớm hơn.
Nỗ lực cảnh báo sớm dông sét, sạt lở, lũ quét
Trong cảnh báo sớm dông, sét, ngành KTTV đã triển khai một mạng lưới cảnh báo tương đối toàn diện, bao gồm 10 radar thời tiết và 18 trạm định vị sét tự động. Mạng lưới này dùng phương pháp đo gián tiếp (đa trạm) để xác định vị trí các tia sét trong mây và sét đánh xuống đất theo thời gian thực. Các trạm này có tầm thu nhận sét đến khoảng 400-600 km, tức là ngoài đất liền Việt Nam còn bắt được sét trên biển và vùng giáp biên giới. Dữ liệu thống kê sét hàng ngày và cảnh báo khi tần suất sét tại một khu vực vượt mức nguy hiểm. Độ chính xác thường ở mức vài trăm mét đến 1 km.
Dự báo viên phân tích dữ liệu trên hệ thống smat met phục vụ việc ra bản tin dự báo, cảnh báo sớm thiên tai tại Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia. Ảnh: Hoài Linh.
Công nghệ hiện đại từ Nhật Bản cũng được ứng dụng để xây dựng hệ thống. Mô hình dự báo mưa cực ngắn hạn dùng kỹ thuật tổ hợp kết hợp dữ liệu quan trắc (radar, mưa, sét) để dự báo vị trí mưa dông trong 1-6 giờ tới. Kết hợp với công nghệ phân tích, xử lý tiên tiến đang góp phần nâng cao hiệu quả cảnh báo dông, sét trên toàn bộ lãnh thổ nước ta. Thông tin cảnh báo sớm hiện nay đã được truyền tải qua các nền tảng khác nhau website/app di động, truyền hình, phát thanh và phương tiện thông tin đại chúng khác. Từ năm 2023, trang iWeather.gov.vn đã chính thức vận hành và cung cấp thông tin dông, sét thời gian thực cho phép người dân xem bản đồ sét thời gian thực qua máy tính hoặc điện thoại.
Trong cảnh báo sớm lũ quét và sạt lở đất, đây là những thiên tai đặc biệt nguy hiểm, thường xảy ra trong phạm vi nhỏ, thời gian xảy ra ngắn nên rất khó dự báo, cảnh báo. Từ năm 2023 đến nay, ngành khí tượng thuỷ văn đã triển khai đồng bộ các công nghệ hiện đại, tự động giúp hoàn thiện Hệ thống thông tin cảnh báo lũ quét, sạt lở đất thời gian thực, có thể cảnh báo chi tiết đến cấp xã.
Dự báo viên Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn vận hành khai thác hệ thống Hỗ trợ cảnh báo lũ quét cho khu vực Đông Nam Á (SEAFFGS). Ảnh: Hoài Linh.
Hệ thống tích hợp dữ liệu đa nguồn với trên 3.500 trạm quan trắc mưa tự động với tần suất 10 phút/lần; phản hồi từ 10 ra đa thời tiết, ước lượng mưa radar, vệ tinh và dự báo mưa hạn cực ngắn đến 6 giờ trên cơ sở ứng dụng công nghệ AI; dữ liệu dự báo mưa từ mô hình số độ phân giải cao. Hệ thống cũng tích hợp công nghệ Hoa Kỳ để mô phỏng trường độ ẩm đất bao phủ toàn bộ khu vực đất liền của Việt Nam, phục vụ cho công tác theo dõi, cảnh báo lũ quét, sạt lở đất.
Hiện nay, trang thông tin luquetsatlo.nchmf.gov.vn đã cung cấp cho các địa phương và người dân thông tin cảnh báo chi tiết đến cấp xã, cũng như các vị trí xung yếu với tần suất cập nhật 1 giờ/lần. Đồng thời, để tăng cường thông tin đến cộng đồng, hệ thống đã thiết lập các địa chỉ API để các địa phương có thể tích hợp vào các nền tảng số phục vụ truyền tin thiên tai đến cộng đồng được hiệu quả hơn.
Thiên tai dữ dội hơn, công nghệ phải đi trước
Xu hướng toàn cầu hiện nay là đẩy mạnh chuyển đổi số trong ngành khí tượng – thủy văn để thu hẹp khoảng trống cảnh báo sớm. Cơ hội bao gồm việc khai thác các nguồn lực công nghệ mới: AI, IoT, tính toán đám mây, 5G/6G… để phát triển các hệ thống cảnh báo sớm hiện đại và nâng cao chất lượng của dự báo, cảnh báo. Hợp tác quốc tế và sự quan tâm của khu vực tư nhân (Big Tech) tạo nguồn lực tài chính và công nghệ, giúp tăng cường năng lực của các cơ quan dự báo, cảnh báo khí tượng thuỷ văn quốc gia. Trong bối cảnh đó, Nghị quyết 57 tạo khung pháp lý để đổi mới phương thức quản lý, ứng dụng công nghệ hiện đại vào dự báo, cảnh báo thiên tai.
Tuy nhiên, nhiều thách thức về khoa học kỹ thuật và yêu cầu ngày càng cao của xã hội vẫn đang tồn tại nhiều vướng mắc. Chất lượng dự báo lệ thuộc rất lớn vào dữ liệu đầu vào. Trong khi đó, các khu vực vùng cao, hải đảo còn thiếu trạm quan trắc và thiếu các dữ liêu quan trắc thực tế, nên làm giảm độ tin cậy của các công nghệ mô phỏng vật lý, cũng như mô hình AI.
Viên chức Trung tâm Thông tin dữ liệu đang kiểm tra, hướng dẫn vận hành khai thác thiết bị tự động tại Trạm Khí tượng Uông Bí, Quảng Ninh thuộc Đài KTTV khu vực Bắc Bộ. Ảnh: Hoài Linh.
Các chuyên gia cảnh báo, AI không thể có “được” khi dữ liệu hạn chế hoặc có thể đưa ra kết quả hiện tượng biến đổi không theo quy luật . Nhân lực về dự báo, cảnh báo và phân tích dữ liệu lớn cũng chưa đáp ứng được nhu cầu, trong khi chi phí duy trì mạng lưới công nghệ cao (radar, siêu máy tính) rất lớn.
Vấn đề truyền tải thông tin cũng được đặt ra: làm thế nào để cảnh báo tiếp cận người dân nghèo vùng xa, những nhóm không rành công nghệ? Nhận thức của cộng đồng vào cảnh báo số cũng là thách thức khi thông tin ảo và hiểu nhầm có thể gây hoang mang. Cuối cùng, vấn đề chia sẻ dữ liệu liên ngành, xuyên biên giới (như thông tin điều tiết lũ của sông liên quốc gia) vẫn còn hạn chế.
Mỗi cảnh báo đến sớm 10 phút có thể cứu sống hàng trăm người. Mỗi thông tin chính xác hơn, kịp thời hơn có thể giúp chính quyền ứng phó nhanh hơn, hiệu quả hơn. Đó là lý do vì sao việc ứng dụng khoa học công nghệ vào cảnh báo sớm thiên tai cần được ưu tiên, đầu tư và lan tỏa đến từng người dân.
Nghị quyết 57 đi vào cuộc sống được kỳ vọng sẽ trở thành động lực cho ngành KTTV Việt Nam từng bước xây dựng hệ thống cảnh báo sớm liên thông, thông minh và hướng tới người dân. Trụ cột chính là hệ thống quan trắc hiện đại với sự kết nối tổng hoà giữa trang thiết bị, công nghệ mới, nguồn nhân lực chất lượng gắn liền với khai thác sử dụng, bào trì, bảo dưỡng phục vụ thông suốt trong mọi tình huống. Các trụ cột khác bao gồm: Dữ liệu thời gian thực, mô hình dự báo hiện đại kết hợp AI, truyền tin đa kênh trên nền tảng số kết hợp mạng xã hội đến cơ sở. Và quan trọng không kém, đó là phải tăng cường thông tin cộng đồng, cảnh báo tác động giúp người dân hiểu và hành động đúng khi nhận cảnh báo.
Làm được điều này, khoa học công nghệ không chỉ là “trợ thủ” cho công tác cảnh báo sớm, mà còn dần kiên cố hóa hàng rào bảo vệ chủ động cho mỗi người dân Việt Nam trước thiên tai.
