Ảnh minh họa    

Hoạt động nghiên cứu khoa học có bước phát triển mạnh mẽ

Công tác nghiên cứu không chỉ giới hạn ở Trung ương mà còn được phát triển rộng rãi ở địa phương. Ngay từ năm 1967, với sự giúp đỡ tích cực của các cơ quan nghiên cứu của Nha Khí tượng và Cục Thủy văn, hầu hết các Đài Khí tượng, Phòng Thủy văn ở các địa phương đã tiến hành biên soạn “Đặc điểm khí hậu tỉnh”, “Đặc điểm thủy văn tỉnh” và chỉ sau 3 năm đã cơ bản hoàn thành. Sản phẩm biên tập đã được đưa vào phục vụ cho việc xác định chiến lược phát triển KT-XH, phân vùng quy hoạch sản xuất, phân bổ cây trồng, vật nuôi trên địa bàn tỉnh, thành phố ở miền Bắc. Ngoài các đề tài NCKH, việc biên soạn, hoàn chỉnh các quy trình, quy phạm chuyên môn tiếp tục được thực hiện. Việc biên soạn và xuất bản các tập san, nguyệt san, niên san, niên giám KTTV để phục vụ cho công tác nghiên cứu trong và ngoài Ngành, phục vụ sản xuất và quốc phòng dần đi vào nề nếp.

Các hoạt động KHCN, nghiên cứu đặc điểm, đánh giá tài nguyên và điều kiện thiên nhiên về KTTV phục vụ sản xuất và đời sống có bước phát triển nhảy vọt,… Nhiều sản phẩm nghiên cứu, trong đó có các bộ dữ liệu và các tập: Atlas khí hậu, thủy văn, KTTV biển, các tập bản đồ: Phân vùng Khí hậu xây dựng, Phân vùng áp lực gió, Phân bố bức xạ, Đặc trưng sông ngòi Việt Nam,…) đã được ứng dụng trong sản xuất hoặc trở thành tiêu chuẩn trong thiết kế, xây dựng hoặc tạo cơ sở khoa học cho việc khai thác TN&BVMT.

Qua nhiều năm, tháng, công tác NCKH của ngành KTTV luôn phát triển mạnh mẽ, với tổng số trên 300 đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước và cấp Ngành đã được nghiệm thu đưa vào ứng dụng trong các lĩnh vực và đời sống xã hội, như: Điều tra cơ bản, dự báo, thông tin dữ liệu, thiết kế, xây dựng hoặc làm cơ sở khoa học cho việc khai thác tài nguyên, BVMT,… góp phần quan trọng vào việc nâng cao chất lượng phục vụ công tác KTTV cũng như đẩy nhanh tiến độ hiện đại hóa Ngành. Giai đoạn 2010 - 2020, nhiều kết quả nổi bật đạt được trong nghiên cứu, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật, phát huy sáng kiến. Tổng số sáng kiến cải tiến kỹ thuật của Tổng cục trong giai đoạn này là 471 sáng kiến, trong đó có: 448 sáng kiến cấp cơ sở, 21 sáng kiến cấp Bộ và 2 sáng kiến cấp Nhà nước.

Nghiên cứu khoa học đẩy nhanh tiến độ hiện đại hóa ngành

Công tác nghiên cứu KHCN của Ngành KTTV tập trung theo các chương trình KHCN cấp quốc gia và đặc biệt là định hướng của Bộ TN&MT, qua đó đã góp phần đẩy nhanh tiến độ hiện đại hóa ngành KTTV, cụ thể: Trong dự báo, cảnh báo KTTV và hải văn, các nghiên cứu phục vụ dự báo, cảnh báo KTTV đã xây dựng được hệ thống dự báo từ hạn ngắn, đến hạn vừa và hạn mùa; khai thác các nguồn số liệu khác nhau, các số liệu phi truyền thống phục vụ công tác dự báo; xây dựng các công nghệ dự định lượng mưa, dự báo, cảnh báo lũ và ngập lụt cho một số hệ thống sông và các công nghệ dự báo hải văn. Về khí tượng, nhiều nguồn số liệu và mô hình dự báo KTTV đã được triển khai vào dự báo nghiệp vụ phục vụ cho nhiều mục đích dự báo và đối tượng dự báo: Một là, hầu hết các sản phẩm dự báo từ các mô hình NWP toàn cầu đã được thu thập và khai thác trong nghiệp vụ dự báo thời tiết từ quy mô hạn ngắn cho đến hạn mùa như: GFS của Mỹ, GME của Đức, GSM của Nhật, NOGAPS của Hải quân Mỹ, IFS của ECMWF, UM của Hàn Quốc, GEM của Canađa, TXLAPS của Úc,… Hai là, nhiều nguồn số liệu quan trắc viễn thám, tái phân tích,… quốc tế đã được thu thập và khai thác trong nghiệp vụ dự báo như: Số liệu ước lượng mưa từ vệ tinh: GSMap, APRODITE; số liệu vệ tinh cực để đưa vào đồng hóa số liệu: AMSUA, AMSUB, HIRS, AMV, ASCAT,…; số liệu tái phân tích ERA40, FNL, số liệu ra đa thời tiết, ra đa biển.

Xây dựng hệ thống dự báo tổ hợp từ hạn ngắn, hạn vừa đến hạn mùa cho khu vực Việt Nam, cụ thể như: Hệ thống dự báo tổ hợp thời tiết hạn ngắn (SREPS) gồm 20 dự báo thành phần với độ phân giải 18 km. Hệ thống dự báo tổ hợp thời tiết hạn 3-5 ngày (LEPS) gồm 21 dự báo thành phần; hệ thống dự báo tổ hợp thời tiết hạn vừa 5-10 ngày (NAEFS) gồm 21 dự báo thành phần. Nghiên cứu ứng dụng mô hình bất thủy tĩnh trong dự báo nghiệp vụ dự báo thời tiết. Các sản phẩm dự báo từ các mô hình bất thủy tĩnh, phân giải cao được tham khảo bổ sung trong nghiệp vụ dự báo hạn ngắn (1-3 ngày) để có được các thông tin về dự báo định lượng các biến bề mặt khí tượng (mưa, gió, nhiệt độ) và làm đầu vào cho các mô hình thủy văn và hải văn. Đặc biệt, các sản phẩm được cập nhật lên trang web hỗ trợ dự báo tiểu khu vực Đông Nam Á (http://www.swfdp-sea.com.vn user: swfdp-sea password: hanoi@2016) để các nước tham khảo. Nghiên cứu và triển khai áp dụng các phương pháp lọc; phương pháp thống kê hiện đại (thống kê sau mô hình) giúp tăng cường đáng kể chất lượng dự báo bằng mô hình số trị. Thống nhất hệ thống LEPS và SREPS cũ thành hệ thống dự báo tổ hợp đa vật lý gồm 32 thành phần với độ phân giải là 9 km dự báo từ 3-5 ngày trong dự báo thời tiết và dự báo bão. Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ dự báo, cảnh báo thời tiết nguy hiểm; nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong dự báo, cảnh báo hiện tượng KTTV nguy hiểm.

Về dự báo thủy văn, nhiều mô hình toán hiện đại trên thế giới đã được nghiên cứu và áp dụng trong công tác dự báo các yếu tố thủy văn, cảnh báo, dự báo lũ, ngập lụt, vận hành liên hồ chứa như mô hình thủy văn mưa rào dòng chảy thông số tập trung: NAM (Đan Mạch), TANK (Nhật), HECHMS (Mỹ); mô hình thủy văn thông số phân bố: MARINE (Pháp), Wetspa (Bỉ); mô hình thủy lực HECRAS (Mỹ), bộ mô hình MIKE 11, MIKE 21, Mike FLOOD (Đan Mạch); mô hình điều tiết hồ chứa HecRessim (Mỹ), mô hình cân bằng nước và điều tiết hồ chứa Mike Basin (Mỹ). Hệ thống phân tích giám sát, dự báo, cảnh báo lũ, ngập lụt và hạn hán đáp ứng yêu cầu trong dự báo tác nghiệp (với sự tích hợp các mô hình thủy văn MIKE-NAM tính toán dòng chảy từ mưa, mô hình điều tiết hồ chứa tính toán mô phỏng quá trình điều tiết qua các hồ chứa, mô hình thủy lực MIKE11 diễn toán dòng chảy trong sông và MIKE11-GIS tính toán ngập vùng hạ lưu sông Ba). Hệ thống có đầy đủ các công cụ, phương án phục vụ công tác giám sát, cảnh báo, dự báo lũ, ngập lụt và hạn trên lưu vực sông Ba.

Về Hải văn, một số công nghệ mới đã triển khai và đưa vào ứng dụng như: Mô hình dự báo sóng WAN và SWAN; hệ thống dự báo nước dâng trong bão sử dụng mô hình tích hợp hải dương thủy triều, sóng và nước dâng bão (SuWAT). Trong đo đạc, quan trắc KTTV, đã tạo được những công cụ chỉnh lý, chỉnh biên tài liệu KTTV hải văn bằng phần mềm trên máy tính để thay thế cho quá trình xử lý số liệu bằng thủ công; rút ngắn thời gian xử lý, nâng cao chất lượng số liệu. Xây dựng được các chương trình quản lý hồ sơ trạm, giải pháp giám sát hoạt động của trạm đến giải pháp quản lý tự động nghiệp vụ trạm và truyền tin theo thời gian thực từ các trạm truyền thống. Các kết quả này góp phần tăng cường công tác quản lý mạng lưới quan trắc KTTV và mở đầu cho những nghiên cứu về tự động hóa mạng lưới quan trắc.

Xây dựng được một hệ thống cung cấp thông tin KTTV cho cộng đồng thông qua điện thoại thông minh, hỗ trợ công tác điều hành chỉ đạo KTTV, cảnh báo thiên tai, phòng chống và giảm nhẹ thiên tai, phát triển dịch vụ KTTV và hướng tới mục tiêu xã hội hóa ngành. Đây là hệ thống được xây dựng mới cho Ngành, ngoài những tính năng giống với các sản phẩm bên ngoài thì hệ thống còn có ưu điểm hơn các sản phẩm cung cấp thời tiết trên thị trường. Đây là nguồn gốc thông tin dữ liệu chính thống từ ngành KTTV Việt Nam mà các sản phẩm khác không có đó là gửi tin cảnh báo thời tiết nguy hiểm, thiên tai của Việt Nam tức thì đến cho người dùng. Hệ thống được xây dựng dựa trên cơ sở hạ tầng của điện toán đám mây nên có tính dự phòng cao và dễ dàng mở rộng nâng cấp hiệu năng xử lý của hệ thống khi số lượng người dùng hệ thống lớn.

Bên cạnh đó, các nghiên cứu liên quan đến dự báo chất lượng không khí hàng ngày cho các thành phố của Việt Nam, nghiên cứu lan truyền ô nhiễm không khí xuyên biên giới cũng được đẩy mạnh. BĐKH và tác động của nó ngày một gia tăng là một hiểm họa vô cùng to lớn. Ý thức được trách nhiệm trong ứng phó với BĐKH, đã có nhiều nghiên cứu về BĐKH được nỗ lực triển khai. Những kết quả nghiên cứu đó đã góp phần quan trọng nâng cao hiểu biết về BĐKH, tác động và các giải pháp ứng phó với BĐKH.

MAI HOÀNG

          Tổng cục Khí tượng Thủy văn