Ứng dụng công nghệ mới nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo sớm thiên tai

Nâng cấp dự báo, cảnh báo sớm thiên tai trước thách thức khí hậu cực đoan

Phát biểu khai mạc Hội thảo, Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Môi trường Lê Công Thành nhấn mạnh, trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng cực đoan, việc nâng cao năng lực dự báo và cảnh báo sớm không chỉ là yêu cầu cấp thiết mà còn là giải pháp then chốt nhằm giảm thiểu thiệt hại. 

Theo Thứ trưởng, giai đoạn 2021 - 2025, mỗi năm Việt Nam chịu trung bình 10 - 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới trên Biển Đông, cùng hàng trăm đợt mưa lớn, lũ, sạt lở và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác. Trong 5 năm qua, thiên tai đã khiến hơn 1.500 người chết và mất tích, gây thiệt hại kinh tế hàng trăm nghìn tỷ đồng. Đáng chú ý, nhiều loại hình thiên tai có xu hướng cục bộ, diễn biến nhanh và khó dự báo hơn như lũ quét, sạt lở đất ở miền núi, mưa cực đoan tại đô thị hay hạn hán, xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long, đặt ra thách thức lớn đối với các phương pháp dự báo truyền thống.

Trước yêu cầu đó, lãnh đạo Bộ Nông nghiệp và Môi trường cho rằng, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học - công nghệ đang mở ra cơ hội mới để “nâng cấp” năng lực dự báo. Các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data), viễn thám, mô hình dự báo số độ phân giải cao hay hệ thống quan trắc tự động đang từng bước thay đổi cách tiếp cận, giúp tăng độ chính xác, rút ngắn thời gian xử lý và nâng cao khả năng xây dựng kịch bản ứng phó.

Cũng tại hội thảo, TS. Cao Đức Phát, Chủ tịch Quỹ Cộng đồng phòng tránh thiên tai cho rằng, thách thức lớn hiện nay không chỉ nằm ở việc nâng cao độ chính xác của dự báo mà còn ở khả năng truyền tải thông tin cảnh báo một cách nhanh chóng, kịp thời và “đến đúng người, đúng nơi”. Theo ông, dù ngành khí tượng thủy văn đã có nhiều nỗ lực cải thiện năng lực dự báo, song nhu cầu thực tiễn đòi hỏi các giải pháp hiệu quả hơn để rút ngắn khoảng cách giữa thông tin dự báo và cộng đồng dân cư, đặc biệt tại các khu vực thường xuyên chịu tác động của lũ lụt, sạt lở.

Từ góc độ tổ chức xã hội, Quỹ Cộng đồng phòng tránh thiên tai xác định rõ vai trò là cầu nối huy động nguồn lực nhằm hỗ trợ cộng đồng nâng cao năng lực chống chịu. Theo ông Cao Đức Phát, việc thúc đẩy ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ số và trí tuệ nhân tạo (AI), sẽ góp phần quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả dự báo, cảnh báo, giúp chính quyền cơ sở và người dân chủ động hơn trước thiên tai.

Áp dụng khoa học công nghệ hiện đại trong cảnh báo và phòng chống thiên tai 

Trong những năm qua, hệ thống khí tượng thủy văn và phòng, chống thiên tai của Việt Nam đã từng bước được nâng cấp và hiện đại hóa; năng lực dự báo được cải thiện, thời hạn dự báo được kéo dài và độ tin cậy được nâng cao. 

Tại hội thảo, các tham luận tập trung vào nhiều hướng tiếp cận công nghệ trong dự báo và cảnh báo thiên tai, từ những vấn đề trọng tâm của ngành khí tượng thủy văn trong bối cảnh biến đổi khí hậu đến các giải pháp ứng dụng cụ thể. 

Chia sẻ về các bài toán công nghệ trọng tâm của Cục Khí tượng Thủy văn, TS. Nguyễn Xuân Hiển, Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn quốc gia nhấn mạnh, hiện nay, ngành khí tượng thủy văn tập trung phát triển hệ thống mô hình dự báo số trị độ phân giải cao, kết hợp giữa dự báo tất định và dự báo tổ hợp. Các mô hình khu vực như WRF-ARW được vận hành trên siêu máy tính, cho phép mô phỏng chi tiết diễn biến thời tiết trên lưới tính nhỏ, đồng thời tích hợp dữ liệu từ các mô hình toàn cầu như GFS, GSM, ECMWF. Công nghệ đồng hóa số liệu (3DVAR) được sử dụng để kết hợp dữ liệu quan trắc trong nước và quốc tế, qua đó cải thiện trường ban đầu và nâng cao chất lượng dự báo.

Cùng với đó, trí tuệ nhân tạo (AI) đang được ứng dụng trong nhiều khâu của dự báo và giám sát thiên tai. Các mô hình học máy hỗ trợ cải thiện dự báo cường độ bão, nhận dạng vị trí, cấu trúc bão từ dữ liệu vệ tinh, cũng như phát hiện các hệ thống mây dông nguy hiểm. Việc kết hợp AI với dữ liệu radar, vệ tinh và mạng lưới trạm quan trắc giúp nâng cao khả năng cảnh báo dông, lốc, sét, mưa đá trong thời gian ngắn.

Bên cạnh đó, công nghệ quan trắc thông minh và cảnh báo tự động tiếp tục được đẩy mạnh. Các hệ thống giám sát lũ quét, sạt lở đất theo thời gian thực cho phép theo dõi các yếu tố như mưa, độ ẩm đất và phát đi cảnh báo đến cấp địa phương với tần suất cập nhật cao. Việc ứng dụng IoT và thiết bị cảm biến góp phần mở rộng mạng lưới quan trắc, tạo nền tảng cho việc xây dựng hệ thống cảnh báo sớm ngày càng chính xác và kịp thời. 

Giới thiệu giải pháp tích hợp hybrid trong dự báo và cảnh báo sớm thiên tai, TS. Bùi Du Dương, Phó Viện trưởng, Viện Khoa học Tài nguyên nước, Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước Quốc gia thông tin, hybrid kết hợp 4 thành phần: mô hình vật lý, viễn thám, số liệu thực đo, AI/ML giúp kết quả dự báo linh hoạt, ổn định và sát thực tế hơn.

Với dự báo mưa - dòng chảy, hệ thống tích hợp mô hình khí tượng, viễn thám và số liệu thực đo, sau đó hiệu chỉnh sai số bằng học máy để cải thiện đầu vào cho mô hình thủy văn, phục vụ cảnh báo lũ, hạn. Ở cảnh báo sạt lở đất, dữ liệu viễn thám kết hợp mưa dự báo giúp nhận diện nguy cơ, hỗ trợ theo dõi hồ chứa và trạm thủy văn.

Nhằm ứng phó với hạn hán, PGS, TS. Hà Hải Dương, Viện Nước tưới tiêu và Môi trường (Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam) thông tin, cách tiếp cận chuyển từ tiếp cận “Quản lý thiên tai” sang “Quản lý rủi ro thiên tai”, kết hợp quản lý nước theo lưu vực và ứng dụng công nghệ để dự báo, giám sát nguồn nước phục vụ điều hành sản xuất.

Từ nền tảng đó, nhiều sản phẩm đã được phát triển như bản đồ hạn, bản tin dự báo theo tháng, hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS) kiểm kê và dự báo nguồn nước, cũng như giám sát vận hành hồ chứa bằng ảnh vệ tinh. Tuy nhiên, thách thức lớn hiện nay là các hệ thống còn rời rạc, dữ liệu chưa đồng bộ và hạ tầng xử lý chưa đáp ứng nhu cầu thời gian thực. Vì vậy, yêu cầu đặt ra là đẩy mạnh chuyển đổi số, xây dựng cơ sở dữ liệu tích hợp, phát triển hệ thống cảnh báo sớm và đảm bảo an ninh nguồn nước trên quy mô vùng và quốc gia. 

Việc truyền tải thông tin dự báo và cảnh báo đến người dân được xác định là khâu đặc biệt quan trọng để các tiến bộ công nghệ phát huy hiệu quả trong thực tế. Các giải pháp ứng dụng nền tảng số, thiết bị di động và hệ thống truyền thông đa kênh giúp thông tin được chuyển tải nhanh chóng, dễ tiếp cận và phù hợp với nhiều nhóm đối tượng, đặc biệt tại các khu vực dễ bị tổn thương. Đồng thời, việc xây dựng các phương án ứng phó cụ thể góp phần nâng cao khả năng bảo vệ tính mạng và tài sản khi thiên tai xảy ra.

Bên cạnh đó, các chuyên gia nhấn mạnh cần tiếp tục đẩy mạnh chuyển đổi số trong lĩnh vực khí tượng thủy văn, xây dựng cơ sở dữ liệu và mở rộng mạng lưới quan trắc tự động, đồng thời tăng cường hợp tác quốc tế và phối hợp giữa cơ quan quản lý, nhà khoa học và doanh nghiệp để huy động nguồn lực cho công tác phòng, chống thiên tai.

Hội thảo “Công nghệ mới trong dự báo và cảnh báo sớm thiên tai” được đánh giá là diễn đàn kết nối tri thức và nguồn lực trong lĩnh vực khí tượng thủy văn và phòng, chống thiên tai, qua đó thúc đẩy đổi mới sáng tạo và ứng dụng công nghệ vào thực tiễn.

Kết quả hội thảo được kỳ vọng sẽ góp phần hỗ trợ quá trình xây dựng chính sách, chương trình hành động, nâng cao năng lực ứng phó, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra, đồng thời tăng cường khả năng chống chịu trước các thách thức của biến đổi khí hậu.