Thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn là đầu vào quan trọng của các ngành, lĩnh vực kinh tế - xã hội, phục vụ cuộc sống hàng ngày của người dân, góp phần quan trọng trong phòng, chống thiên tai, bảo đảm quốc phòng, an ninh. Đầu tư, phát triển, tự động hóa mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia là đầu tư cho phát triển, cần đi trước một bước, bảo đảm hiện đại, đồng bộ và hoạt động hiệu quả.
.jpg)
Phát triển hệ thống trạm khí tượng thủy văn tự động
Hiện nay, mạng lưới quan trắc và truyền tin của Việt Nam đã được quan tâm và đầu tư nhiều trang thiết bị; hệ thống mạng lưới quan trắc KTTV không ngừng phát triển, hiện đại hóa, chuyển từ công nghệ thủ công sang công nghệ mới theo phương thức hiện đại, tự động. Nhiều thiết bị có độ bền và chính xác cao, công nghệ đo theo hướng tự động hóa. Nhờ đó đã góp phần hết quan trọng, tăng cường năng lực lưới trạm đo, đan dày số lượng trạm, tăng số liệu đầu vào cho các mô hình dự báo số trị tăng cường các hệ thống đo đạc từ xa, bảo đảm theo dõi liên tục các biến động về thời tiết, khí hậu, TNN, đáp ứng đầy đủ dữ liệu cho dự báo KTTV phục vụ PCTT và các yêu cầu phát triển KT-XH cũng như bảo đảm QP-AN.
Hệ thống các trạm quan trắc tự động được nâng lên đáng kể về số lượng, Ngành KTTV đã ưu tiên phát triển mạng lưới quan trắc KTTV tự động theo hướng hiện đại, đồng bộ thông qua các dự án đầu tư sử dụng ngân sách nhà nước hàng năm. Việc phát triển mạng lưới trạm KTTV tự động thường được ưu tiên cho các khu vực có mật độ trạm còn thưa, thường xuyên xảy ra thiên tai nhằm cung cấp kịp thời số liệu quan trắc thời gian thực phục vụ công tác dự báo, cảnh báo KTTV. Các trạm khí tượng, thủy văn và đo mưa tự động đã được đầu tư trong những năm qua góp phần cung cấp nguồn số liệu tương đối lớn và kịp thời phục vụ công tác dự báo, cảnh báo KTTV.
Theo TS. Hoàng Đức Cường, Phó tổng cục trưởng Tổng cục KTTV, Ngành KTTV đẩy mạnh xã hội hóa đầu tư phát triển mạng lưới trạm đo mưa tự động; hiện tổng số trạm đo mưa tự động đã được đầu tư xã hội hóa là gần 1.400 trạm.
Bên cạnh đó, hệ thống hỗ trợ cảnh báo mưa lũ và dông, sét ra mắt từ tháng 10/2023 đã phát huy hiệu quả ban đầu. Hệ thống hỗ trợ cảnh báo mưa lũ và dông sét gồm 3 hệ thống chính: Hệ thống phân tích và dự báo định lượng mưa từ 1 đến 6 giờ; hệ thống giám sát và cảnh báo dông sét thời gian thực; hệ thống theo dõi, kiểm soát chất lượng dữ liệu tự động. Cả 3 hệ thống này sẽ đưa ra các thông tin về bản đồ phân tích và dự báo định lượng mưa cho 6 giờ tiếp theo dựa trên dữ liệu radar thời tiết và dữ liệu đo mưa bề mặt.
Ngoài ra, hệ thống này cũng tích hợp thông tin cảnh báo về lũ quét và sạt lở đất do mưa gây ra. Mọi diễn biến về tình hình mưa lũ, sạt lở đất trên tất cả các khu vực, lãnh thổ Việt Nam đều được theo dõi, giám sát liên tục thông qua các bản đồ phân tích và dự báo định lượng mưa từ 1 đến 6 giờ. Hiện tại, Hệ thống phân tích và dự báo định lượng mưa từ 1 đến 6 giờ hoạt động ổn định, thông tin dự báo chính xác, kịp thời, phục vụ hiệu quả công tác cảnh báo, dự báo KTTV, thông tin thân thiện với công chúng. Ngành tiếp tục nghiên cứu cải tiến công nghệ định lượng mưa dựa trên hệ thống radar phân cực đôi, công nghệ dự báo định lượng mưa, đồng thời nghiên cứu xây dựng các chỉ số rủi ro về sạt lở đất, lũ lụt và ngập lụt để đạt được độ chính xác cao nhằm phục vụ hiệu quả công tác dự báo, cảnh báo các hiện tượng KTTV nguy hiểm.
Mạng lưới quan trắc KTTV tự động có vai trò quan trọng trong tổng thể của hệ thống dự báo và được sử dụng cho các mục đích: Theo dõi và giám sát các hiện tượng KTTV; dự báo và cảnh báo các hiện tượng KTTV nguy hiểm; đánh giá chất lượng dự báo và kiểm chứng công nghệ dự báo; Nghiên cứu khí hậu và dự tính biến đổi khí hậu; nghiên cứu các hiện tượng KTTV. Tùy thuộc vào từng mục đích, số liệu quan trắc KTTV tự động có thể được sử dụng khác nhau và có ảnh hưởng khác nhau. Chẳng hạn, cho mục đích theo dõi và giám sát các hiện tượng KTTV, với mật độ dày theo cả không gian và thời gian của mạng lưới quan trắc KTTV tự động, khả năng nắm bắt được các hiện tượng KTTV quy mô nhỏ và ngắn sẽ được tăng cường đáng kể so với sử dụng mạng lưới quan trắc truyền thống.
Công tác quan trắc KTTV đóng vai trò rất quan trọng trong công tác vận hành các hồ chứa. Vì vậy, trong các Quy trình vận hành hồ chứa thủy điện, luôn có một điều quy định về trách nhiệm quan trắc, dự báo KTTV phục vụ vận hành hồ chứa. Ngoài đảm bảo an toàn phát điện, các hồ chứa thủy điện còn có nhiệm vụ cấp nước cho nông nghiệp, góp phần chống lũ hoặc giảm lũ ở hạ du, đảm bảo duy trì dòng chảy tối thiểu hạ lưu đập. Chúng còn có vai trò điều tiết dòng chảy bằng cách tích nước dư thừa trong mùa mưa để tăng cường dòng chảy trong mùa khô hạn. Quan trắc KTTV và các bản tin dự báo KTTV là để góp phần tích cực trong việc giảm nhẹ các thiệt hại do thiên tai gây ra, đặc biệt trong công tác thi công cũng như công tác vận hành các nhà máy thủy điện.
Thông thường dự báo thủy văn dựa trên dự báo khí tượng và các số liệu quan trắc trong lưu vực của hồ chứa. Lượng mưa thay đổi tùy theo địa hình và cao độ cũng như sự chuyển động của khí quyển, do đó cần có nhiều trạm đo mưa mới có thể ước tính chính xác lượng mưa trên toàn lưu vực. Các trạm đo lưu lượng nước sông ở thượng nguồn cho phép đánh giá tình hình trước khi nước lũ chảy đến hồ chứa. Theo các Quy trình vận hành hồ chứa, các hồ chứa đều có nhiệm vụ quan trắc mưa tại đập, mực nước hồ, mực nước hạ lưu hồ, để theo dõi diễn biến mưa, xác định thời gian xuất hiện dòng chảy lớn nhất đến hồ, phục vụ công tác vận hành hồ chứa. Mặt khác, đối với các hồ chứa ở thượng lưu, trên các sông nhánh, các hồ chứa vừa và nhỏ, sông suối ngắn và dốc, thời gian truyền lũ ngắn thì thiết bị quan trắc KTTV cần được tự động hóa để công tác quan trắc được chính xác, liên tục, phát hiện sớm các hiện tượng mưa, lũ bất thường, cực đoan, có quy mô nhỏ.
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong nghiên cứu ứng dụng giám sát, theo dõi những biến động của thời tiết khí hậu, giới nghiên cứu khoa học khí tượng trên thế giới đã tạo ra những thiết bị quan trắc tự động nhằm tăng khả năng và chất lượng quan trắc giúp cho dự báo KTTV kịp thời và chính xác, góp phần vào giảm nhẹ những thiệt hại do thiên tai gây ra nhằm đảm bảo sự an toàn về tính mạng, tài sản cho toàn xã hội. Ngoài ra, chuỗi số liệu sẽ đầy đủ hơn phục vụ cho các ngành trong việc phát triển KT-XH và phát triển bền vững.
Nguồn lực đầu tư ưu tiên cho lĩnh vực KTTV nhất là đầu tư cho các trạm theo hướng hiện đại hóa, tự động hóa. Trình độ KHCN của thế giới cũng như Việt Nam phát triển nhanh, nhất là trong lĩnh vực quan trắc và truyền tin nên rất thuận lợi cho công tác quan trắc tự động KTTV. Hệ thống văn bản pháp luật về KTTV nói chung và quan trắc KTTV tự động nói riêng ngày càng hoàn thiện, khẳng định trách nhiệm, vai trò trong công tác quan trắc KTTV tự động. Hệ thống thiết bị, phần mềm được cung cấp của các nước phát triển trên thế giới như Nhật, Đức, Phần Lan, Ý,… có cho tính chính xác cao, đảm bảo ổn định và bền bỉ trong quá trình vận hành. Mạng lưới trạm KTTV tự động đảm bảo hoạt động bình thường, ổn định, liên tục thường xuyên, đáp ứng được công tác điều tra cơ bản, phục vụ tốt cho công tác dự báo KTTV.
Tại Tổng cục KTTV có hệ thống siêu máy tính CrayXC40 - hệ thống tính toán dành cho bài toán dự báo khí tượng mạnh trong khu vực Đông Nam Á. Hệ thống này được đánh giá tương đương với hệ thống CrayXC40 của Cơ quan khí tượng Singapore. Hệ thống CrayXC40 của Việt Nam được trang bị 56 máy chủ tính toán với trên 2.100 bộ vi xử lý, cho phép đạt năng lực tính toán đạt xấp xỉ 80TFLOPS và thực hiện bài toán dự báo thời tiết ở quy mô 2- 3km cho toàn bộ lãnh thổ Việt Nam và Biển Đông, dự báo 3 ngày trong thời gian 30 - 40 phút. Với hệ thống siêu máy tính này, Ngành đã và đang thực hiện đồng hóa số liệu, tích hợp toàn bộ các hệ thống quan trắc thời gian thực, bao gồm vệ tinh, radar, quan trắc bề mặt, đo mưa tự động, trên cơ sở đó đưa ra các tính toán, phân tích dự báo các hiện tượng thời tiết cực đoan trong tương lai, từ ngày, tuần đến tháng. Tổng cục đã phối hợp với các viện nghiên cứu, các trung tâm nghiên cứu toán, AI cập nhật, đưa vào các công cụ mới để tăng cường được tính tự động hóa, số hóa trong việc thiết lập các loại hình bản tin dự báo KTTV và đã bước đầu mang lại hiệu quả nhất định.
Tăng cường đầu tư, hiện đại hóa hệ thống quan trắc tự động
Trong quá trình phát triển mạng lưới trạm KTTV tự động với công nghệ hiện đại, việc thu hút nguồn nhân lực chất lượng cao thực hiện chuyển giao công nghệ và đồng hành trong việc duy trì hoạt động thường xuyên, ổn định cho các trạm còn khó khăn do chưa có cơ chế đặc thù cho các đối tượng này. Bên cạnh đó, trang thiết bị hiện đại điện tử hoạt động trong môi trường thời tiết đặc thù như Việt Nam sẽ có tuổi thọ kém, cần sự giám sát kiểm tra và thay thế thường xuyên linh kiện. Đa số các trạm được đặt trên khu vực đồng bẳng, hoặc những nơi giao thông đi lại thuận tiện. Rất ít trạm hoặc thậm chí là không có trên các khu vực vùng sâu, vùng xa, khu vực núi cao, đặc biệt là nguồn số liệu trên biển.
Tới đây, Ngành KTTV tiếp tục tăng cường đầu tư hệ thống quan trắc tự động (đặc biệt là hệ thống trạm thủy văn) đảm bảo tính mở, đồng bộ, dễ tích hợp, vận hành khai thác, quản lý. Tăng cường đào tạo đội ngũ cán bộ làm công tác vận hành quản lý và khai thác hệ thống trạm KTTV tự động. Tăng cường nghiên cứu, thử nghiệm thiết bị, công nghệ mới; công nghệ cao trong hoạt động quan trắc và thay thế thiết bị, linh kiện của các trạm KTTV tự động. Xây dựng bộ công cụ để theo dõi đánh giá chất lượng hoạt động cũng như số liệu của các trạm quan trắc KTTV tự động.
Ngành KTTV đang thực hiện phát triển, hiện đại hóa hệ thống trạm KTTV; tích hợp, lồng ghép giữa mạng lưới trạm KTTV quốc gia với các trạm quan trắc trong ngành tài nguyên và môi trường và đồng bộ, liên thông với các trạm KTTV của các bộ, ngành, địa phương, tổ chức, cá nhân. Phát triển và hiện đại hóa công nghệ dự báo KTTV, nghiên cứu ứng dụng giải pháp công nghệ hiện đại trong dự báo, cảnh báo bão, mưa lớn, dông, lốc, sét, lũ, lũ quét, sạt lở đất; đánh giá tổng thể và phân vùng chi tiết rủi ro thiên tai KTTV; thúc đẩy chuyển đổi số, ứng dụng nền tảng số và dữ liệu số trong công tác của Tổng cục KTTV, quản lý vận hành hệ thống dự báo KTTV quốc gia, mạng lưới quan trắc KTTV quốc gia. Tăng cường hợp tác quốc tế nhằm chia sẻ nguồn dữ liệu KTTV, tài nguyên nước, tiếp cận khoa học công nghệ hiện đại để nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo KTTV,…
Trước sự bùng nổ về công nghệ thông tin, đối với ngành KTTV ngoài việc hiện đại hóa mạng lưới trạm, thì ngành KTTV đẩy mạnh việc sử dụng công nghệ thông tin, thực hiện chuyển đổi số tạo đột phá trong công tác KTTV, việc ứng dụng công nghệ cao là một trong những giải pháp đột phá nhằm tăng cường giám sát và nâng cao chất lượng dự báo thiên tai. Ngành cũng thực hiện đẩy mạnh nghiên cứu, ứng dụng công nghệ số, tự động hóa, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, viễn thám và các công nghệ hiện đại khác trong công tác KTTV; triển khai các đề án, dự án, chương trình khoa học công nghệ trọng điểm về KTTV,…Theo Quy hoạch Mạng lưới trạm KTTV thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, cả nước phát triển 5.886 trạm KTTV, 4.333 trạm đo mưa độc lập. Đồng thời, quy hoạch định hướng có 9 trạm thám không vô tuyến, bao gồm duy trì và hiện đại hóa 6 trạm hiện có, bổ sung mới một trạm đến năm 2025, hai trạm tiếp theo bổ sung lần lượt đến năm 2030 và 2050. Đến năm 2050, cả nước có 39 trạm radar thời tiết, 26 trạm định vị sét (gồm 3 trạm theo hướng tự động hóa), 526 trạm thủy văn, triển khai 44 trạm khí tượng tham chiếu, giám sát biến đổi khí hậu,... Cùng với đó là định hướng phát triển nhiều mạng lưới quan trắc môi trường, nước, trạm bức xạ, đo mặn, radar biển, mạng lưới thu ảnh vệ tinh và hiện đại hóa một trạm khí tượng toàn cầu hiện có...Về giải pháp thực hiện, Thủ tướng yêu cầu ưu tiên đầu tư xây dựng các trạm quan trắc theo hướng hoàn thiện các trạm KTTV cơ bản đảm bảo trạm đáp ứng đầy đủ các tiêu chí và có đủ năng lực đáp ứng các yêu cầu nhiệm vụ đề ra. Đối với trạm KTTV phổ thông, các đơn vị tập trung đầu tư dứt điểm từng trạm (đầu tư 100% thiết bị tự động), đảm bảo sau đầu tư trạm có khả năng tự động hoàn toàn, góp phần tăng cường năng lực quan trắc của trạm, giải phóng nguồn nhân lực quản lý, vận hành và tài nguyên đất đai.
THU HƯƠNG
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 20 (Kỳ 2 tháng 10) năm 2024
Ngày 27/10, hệ thống còi hú cảnh báo thiên tai tại TP. Huế tiếp tục hú vang, cảnh báo khi lũ trên sông Hương, sông Bồ vượt báo động 2, cảnh báo sẽ vượt báo động 3. Theo quy chế, lãnh đạo Ban Chỉ huy phòng thủ dân sự là người ra lệnh phát tín hiệu khi có tình huống bão, lũ, ngập lụt.
Ngày 27/10, khu vực từ Nam Quảng Trị đến TP. Đà Nẵng và phía Đông tỉnh Quảng Ngãi có mưa to đến rất to, tổng lượng mưa phổ biến 200–400mm, cục bộ có nơi trên 600mm. Khu vực từ Hà Tĩnh đến Bắc Quảng Trị có mưa vừa, mưa to và dông, lượng mưa phổ biến 100–200mm, cục bộ có nơi trên 350mm. Khu vực phía Đông các tỉnh từ Gia Lai đến Đắk Lắk có mưa vừa, mưa to và dông với lượng mưa phổ biến 40-80mm, cục bộ có nơi mưa rất to trên 150mm.
Ngày 26/10, khu vực TP. Huế, TP. Đà Nẵng và phía Đông tỉnh Quảng Ngãi có khả năng xảy ra mưa to đến rất to, tổng lượng mưa phổ biến 150–350mm, có nơi trên 500mm. Khu vực Nam Quảng Trị, phía Đông các tỉnh Gia Lai và Đắk Lắk có mưa vừa, mưa to và dông, lượng mưa phổ biến 70–150mm, cục bộ trên 250mm.
Ngày 25/10, khu vực từ Quảng Trị đến Quảng Ngãi và phía Đông các tỉnh Gia Lai và Đắk Lắk có mưa vừa, mưa to và dông với lượng mưa phổ biến 80-170mm, cục bộ có nơi mưa rất to trên 350mm (mưa lớn tập trung ở khu vực ven biển). Các tỉnh Khánh Hòa, Lâm Đồng và khu vực Nam Bộ có mưa vừa và dông với lượng mưa 20-40mm, cục bộ có nơi mưa to đến rất to trên 100mm.
Ngày 22/10, Khu vực Bắc Bộ và Thanh Hóa đêm và sáng trời lạnh, vùng núi trời rét. Nhiệt độ thấp nhất ở đồng bằng Bắc Bộ, Thanh Hóa 19–21°C, trung du, vùng núi 17–19°C, vùng núi cao: dưới 16°C. Ngoài ra, do do ảnh hưởng của hoàn lưu bão số 12 và không khí lạnh kết hợp nhiễu động gió Đông, từ trưa ngày 22/10 đến ngày 27/10, khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Ngãi có mưa lớn diện rộng. Tổng lượng mưa phổ biến ở: Hà Tĩnh đến Bắc Quảng Trị và Quảng Ngãi khoảng 200-400mm, cục bộ có nơi trên 500mm; khu vực Nam Quảng Trị đến TP. Đà Nẵng phổ biến 500-700mm, cục bộ có nơi trên 900mm.
Sau nhiều ngày mưa lớn, hồ chứa nước ở Quảng Trị đã đầy tới 90%, nguy cơ ngập lụt và sạt lở đất tăng cao, tỉnh ban hành công điện khẩn ứng phó và kêu gọi tàu vào nơi trú ẩn an toàn.
