Ảnh minh họa        

Nhận biết được tầm quan trọng của ra đa thời tiết, mặc dù còn nhiều khó khăn trong những năm đầu giải phóng, năm 1977, Nhà nước ta đã trang bị trạm ra đa thời tiết MRL-2 do Liên bang Nga (Liên Xô cũ) sản xuất đầu tiên được lắp đặt tại TP. Hồ Chí Minh. Hệ thống ra đa thời tiết, sử dụng động cơ 2 dải băng sóng 3 cm và 8 cm thuộc thế hệ 2 (thế hệ 1 là MRL-1) do Liên bang Nga chế tạo. So với các thế hệ ra đa thời tiết cùng thời kỳ ra đa MRL-2 của Liên bang Nga có những ưu điểm vượt trội đó là: Kết cấu cơ học chắc chắn, hệ thống truyền động ăng ten hoạt động ổn định, hệ thống ống sóng chắc chắn, hoạt động ổn định; đường dây điện cấu tạo từ các dây phòng sóng, mạch điện, phòng cháy an toàn và đảm bảo hoạt động tốt trong thời gian dài. Tuy nhiên, đây là hệ thống ra đa chưa số hoá, việc xử lý thông tin hoàn toàn bằng tay, phụ thuộc chủ quan người phân tích nên độ chính xác kém.

Để ứng dụng hiệu quả số liệu ra đa thời tiết trong công tác nghiệp vụ tại Việt Nam, đặc biệt là việc theo dõi xoáy thuận nhiệt đới (bão, áp thấp nhiệt đới), liên tục từ những năm 1989 đã phát triển mạng lưới (Trạm ra đa Phù Liễn), 1993 (Trạm ra đa Vinh), với loại ra đa MRL-5 (do Liên bang Nga sản xuất) sử dụng hai kênh sóng 3.2 cm và 10.0 cm với các bán kính quan trắc tối đa là 300 km có khả năng quan trắc bão, áp thấp nhiệt đới và mưa đá. Trong giai đoạn đầu lắp đặt và đưa vào sử dụng ra đa MRL-5 tại Phù Liễn (Hải Phòng), công tác vận hành, khai thác và ứng dụng số liệu ra đa gặp không ít khó khăn vì chưa có phương pháp thống nhất và không hiệu quả. Tuy nhiên, qua thời gian, các chuyên gia đã nghiên cứu xây dựng được phương pháp khai thác tối ưu và đưa vào áp dụng thực tế. Tiếp sau đó, việc phát triển trạm ra đa MRL-5 tại Vinh (Nghệ An) năm 1993 Việt Nam có hệ thống ra đa cảnh báo bão dọc bở biển từ Quảng Trị đến Quảng Ninh.

Sự phát triển của công nghệ và khoa học kỹ thuật kéo theo các hệ thống quan trắc KTTV cũng được tăng cường năng lực, nâng cao về công nghệ và chất lượng. Thông qua dự án ODA của Chính phủ Pháp nhằm tăng cường năng lực cho hệ thống quan trắc KTTV của Việt Nam, giai đoạn từ năm 1998 đến năm 2000, mạng lưới ra đa thời tiết được bổ sung, thay thế và lắp đặt chủng loại ra đa thời tiết số hóa TRS-2730 của Pháp tại các trạm Việt Trì, Phù Liễn và Vinh. TRS-2730 là hệ thống ra đa thời tiết do Hãng Thomson của Cộng hoà Pháp nghiên cứu chế tạo. Ở thời kỳ này, ra đa TRS-2730 được sử dụng ở nhiều nước như: Pháp, Indonesia, Li Băng, Gine, Tazania,… Đây là hệ thống ra đa số hoá, sử dụng 1 băng sóng là băng C, bán kính hoạt động tối đa là 384 km. Các hệ thống ăng ten, hệ thống thu, phát hiện đại hơn thế hệ ra đa MRL-5 đang hoạt động ở các trạm Phù Liễn và Vinh. Hệ thống điều khiển và xử lý thông tin của chủng loại ra đa này là phần mềm SANGA chạy trên hệ điều hành WINDOW NT. Chức năng cơ bản của phần mềm SANGA là điều khiển từ xa hoạt động mô tơ góc cao và góc hướng; thay đổi khoảng cách lấy dữ liệu (64 km; 128 km; 192 km; 256 km và 384 km, tuỳ theo mục đích người dùng); hiển thị thời gian thực hình ảnh phản hồi vô tuyến trong cửa số 512x512 pixel; hiển thị bản đồ nên các cự ly khác nhau và các chức năng phục vụ phân tích, đánh giá số liệu khác.

Mặc dù, đây là hệ thống ra đa chưa có gió đốp le, tuy nhiên đã có rất nhiều chức năng, ứng dụng có thể khai thác, sử dụng phục vụ công tác trong thời gian dài sau này. Thời kỳ này, hệ thống ra đa TRS-2730 hoạt động khá hiệu quả, đã có những nghiên cứu về ước lượng mưa theo công thức Marshall - Palmer cho các loại mưa do mây tầng và mây tích cho khu vực Việt Nam. Với sự trợ giúp của hệ thống ra đa này, các hiện tượng thời tiết nguy hiểm đã được dự báo, cảnh báo chính xác và hiệu quả hơn đặc biệt các cơn bão mạnh ảnh hưởng đến Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Một trong số đó phải kể đến là các cơn bão mạnh như: Bão WuKong (bão số 4) năm 2000, bão mạnh cấp 12 đổ bộ vào Hà Tĩnh; bão Koni (bão số 3) năm 2003 đổ bộ vào các tỉnh ven biển Đồng bằng Bắc Bộ hay bão Washin (bão số 2) năm 2005 đổ bộ vào khu vực Đông Bắc Bộ. Ngoài ra, nhiều công trình nghiên cứu khoa học, đề tài, dự án về lĩnh vực ra đa thời tiết cũng được phát triển từ giai đoạn này.

Trước nhu cầu ngày càng cao trong công tác dự báo thời tiết, dự báo và cảnh báo thiên tai, từ năm 1998 đến 2004, Nhà nước đã đầu tư lắp đặt 3 trạm ra đa hiện đại, đó là các ra đa đốp le DWSR 2500C tại Tam Kỳ, Nha Trang và Nhà Bè. Tiếp theo, năm 2009, tại Đông Hà được lắp đặt thêm trạm ra đa đốp le DWSR 2501C, nâng tổng số trạm ra đa trên toàn mạng lưới lên 7 trạm và có thể phủ sóng hầu khắp các vùng trên cả nước, đặc biệt là các khu vực ven biển, chịu nhiều tác động của các cơn bão, ATNĐ. Với các ưu điểm vượt trội như: Bán kính quan trắc rộng, có thể quan trắc và lấy số liệu các bán kính 60 km, 120 km, 240 km và 480 km; quan trắc ở 2 chế độ xung khác nhau giúp tăng thêm độ chính xác cho việc lấy số liệu và tính toán xử lý cho ra sản phẩm, yếu tố quan trắc khác nhau. Từ hiệu quả của ra đa đã có sản phẩm gió (gió hướng tâm), phục vụ rất hữu hiệu cho việc theo dõi, xác định vị trí tâm, cường độ bão cũng như các ổ mây dông mạnh kèm tố lốc, mưa đá.

Hệ thống ra đa đốp le được khai thác ứng dụng là một bước cải tiến đáng kể trong công tác quan trắc, cảnh báo, dự báo mưa dông cũng như các cơn bão, áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến nước ta. Với hệ thống ra đa này, nhiều cơn bão mạnh ảnh hưởng đến miền Trung, miền Nam đã được theo dõi và cảnh báo kịp thời, hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại cho người dân và xã hội. Điển hình phải kể đến đó là bão Xangsane (bão số 6) năm 2006, bão mạnh cấp 13 đổ bộ vào Đà Nẵng, cơn bão này đã được ra đa Tam kỳ quan trắc trọn vẹn từ khi bão vào bán kính quan trắc của ra đa đến khi đổ bộ; bão Durian (bão số 9) năm 2006, mạnh cấp 11, một cơn bão mạnh hiếm hoi đổ bộ vào Nam Bộ. Với sự trợ giúp của ra đa Nha Trang và ra đa Nhà Bè, công tác dự báo, cảnh báo cơn bão này hiệu quả, chính xác hơn nhiều và đã giảm thiểu đáng kể về người và tài sản do bão gây ra.

Sau thời gian dài hoạt động, các trạm ra đa có dấu hiệu xuống cấp và thường xuyên hỏng hóc, không ổn định, can nhiễu lớn, đặc biệt là các ra đa TRS-2730 và các trạm hoạt động lâu năm như ra đa Nha Trang, Tam Kỳ, Nhà Bè. Được sự quan tâm của Chính phủ và thông qua các Dự án của nước ngoài, từ năm 2017 đến nay, một loạt các trạm ra đa được thay thế, nâng cấp và lắp đặt mới. Dự án “Tăng cường năng lực đối phó với thiên tai do biến đổi khí hậu gây ra” của Nhật Bản, hai trạm ra đa TRS-2730 tại Phù Liễn và Vinh đã được thay thế bằng hệ thống ra đa Dopler băng sóng S của hãng JRC Nhật Bản (JMA-272). Với bán kính quan trắc gió Doppler là 200 km và phản hồi vô tuyến là 450 km, hệ thống ra đa này có đường kính ăng ten lớn, dẫn đến có khả năng quan trắc ở tầm xa tốt hơn các ra đa băng sóng C đang sử dụng ở nước ta, đây chính là ưu điểm tốt để quan trắc các cơn bão đi từ biển vào đất liền nước ta.

Bênh cạnh đó, từ nguồn vốn tín dụng ưu đãi của Chính phủ Phần Lan, một loạt các trạm ra đa được nâng cấp và lắp đặt mới từ Dự án “Nâng cấp khả năng đo mưa, dự báo bão và giông sét của Trung tâm KTTV quốc gia”. Các trạm ra đa cũ như Đông Hà, Tam Kỳ, Nhà Bè được nâng cấp sang hệ thống WRM200, ra đa Doppler magnetron phân cực đơn băng sóng C của hãng Vaisala - Phần Lan. Các trạm ra đa ở những vị trí bị che khuất do địa hình và quá trình đô thị hóa như Nha Trang, Việt Trì đã được di chuyển đến vị trí mới và trang bị hệ thống ra đa mới. Trong đó, ra đa Nha Trang được lắp đặt mới tại đảo Hòn Tre - Nha Trang; trạm ra đa mới thay thế ra đa Việt Trì được lắp đặt tại Núi Trò, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ. Bên cạnh đó, 3 trạm ra đa WRM200 của hãng Vaisala - Phần Lan, với hệ thống ra đa phân cực kép băng sóng C được lắp đặt mới tại các vị trí như đèo Pha Đin (Sơn La); núi Vũng Chua, TP. Quy Nhơn (Bình Định) và tại TP. Pkeiku (Gia Lai). Như vậy, tính đến thời điểm này, mạng lưới ra đa toàn quốc đã có tổng số 10 trạm với 2 ra đa đốp le băng sóng S của hãng JRC Nhật Bản, 8 ra đa đốp le băng sóng C phân cực đơn và đôi của hãng Vaisala Phần Lan.

Hệ thống ra đa phân cực kép là một nguồn số liệu bổ sung tích cực và hiệu quả cho công tác dự báo, cảnh báo hiện tượng thời tiết nguy hiểm, đặc biệt là mưa dông và những hiện tượng thời tiết kèm theo. Ngay sau khi được lắp đặt và đưa vào sử dụng, các hệ thống ra đa thời tiết hiện đại, tiên tiến của nước ta đã phát huy được tác dụng của mình. Với sự đóng góp không nhỏ của mạng lưới ra đa thời tiết, hệ thống dự báo, cảnh báo đã dự báo, phục vụ kịp thời hiệu quả khi có thiên tai, thời tiết nguy hiểm xảy ra, đặc biệt là khi có bão, ATNĐ, mưa đá, tố lốc,... Điển hình, phải kể đến là những cơn bão mạnh liên tiếp đổ bộ vào các tỉnh miền Trung mùa mưa bão năm 2017, 2018 và 2019. Đặc biệt năm 2020, mạng lưới ra đa thời tiết đã phục vụ hiệu quả hàng loạt đợt mưa đá diện rộng liên tục xảy ra ở Bắc Bộ cũng như các vùng miền trên cả nước trong những tháng giao mùa. Trong mùa mưa, lũ kỷ lục của năm 2020, mạng lưới ra đa đã phục vụ tốt việc dự báo cảnh báo trong 14 cơn bão (trong đó có cơn bão được đánh giá là mạnh nhất trong 20 năm vừa qua đó là bão số 9 - bão Molave đổ bộ vào các tỉnh Quảng Nam - Quảng Ngãi); 1 ATNĐ và nhiều đợt mưa lớn với 41 ngày mưa lớn liên tục xảy ra tại miền Trung, trong đó có những ngày ở Quảng Nam, lượng mưa hơn 500 mm. Có những nơi lượng mưa đo được trong cả đợt lên đến 2000 - 4000 mm, gây ra những trận lũ, ngập lụt vượt mức lịch sử; sạt lở đất xảy ra nghiêm trọng ở nhiều tỉnh thành.

Hiện nay, ngành KTTV đang triển khai phương án lắp đặt 2 hệ thống ra đa thời tiết di động sử dụng băng sóng X cho khu vực Tây Bắc và miền Tây Thanh Hóa. Trong năm 2021, mạng lưới ra đa thời tiết sẽ tăng lên 12 trạm về cơ bản đã phủ sóng toàn bộ lãnh thổ trên đất liền Việt Nam (trừ một số khu vực do ra đa bị che khuất hoặc mật độ trạm chưa đủ dày). Số liệu ra đa thời tiết đã đóng góp tích cực trong việc nâng cao độ chính xác và chi tiết hóa trong các bản tin cảnh báo thời tiết trên đất liền cũng như vùng biển ven bờ, đặc biệt là các hiện tượng thời tiết cực đoan (dông, lốc, sét, mưa lớn, bão, áp thấp nhiệt đới,...). Tuy nhiên, do điều kiện địa hình nước ta phức tạp, để mạng lưới trạm ra đa thời tiết bao phủ hết toàn bộ vùng lãnh thổ trên đất liền, vùng biển ven bờ và một số vùng biển ngoài khơi phục vụ dự báo, cảnh báo thời tiết trong các năm tiếp theo, mạng lưới ra đa thời tiết cần tiếp tục được đầu tư phát triển thêm 7 trạm với công nghệ hiện đại tạo thành mạng lưới trạm ra đa thời tiết hoàn chỉnh phục vụ đắc lực công tác cảnh báo, dự báo KTTV đáp ứng yêu cầu phát triển KT-XH, đảm bảo QP-AN và an sinh xã hội.

  TRẦN TIẾN DŨNG

          Văn phòng Tổng cục Khí tượng Thủy văn