Ứng dụng công nghệ hiện đại trong quan trắc khí tượng thủy văn

Tổng cục trưởng Tổng cục Khí tượng Thủy văn Trần Hồng Thái

Trong thư chúc mừng 75 năm ngành Khí tượng thủy văn (3/10/1945 – 3/10/2020), Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Nguyễn Phú Trọng nhấn mạnh: “Trong bối cảnh nước ta có địa lý trải dài từ Bắc xuống Nam, điều kiện khí hậu khác nhau, chịu nhiều tác động từ thiên tai, thời tiết khắc nghiệt, ngành cần tiếp tục phát huy truyền thống, tri thức và kinh nghiệm ngàn năm chinh phục thiên nhiên của dân tộc, kết hợp tận dụng những thành tựu khoa học của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, phấn đấu vươn lên, cung cấp kịp thời thông tin, dữ liệu khí tượng, thủy văn, bảo đảm tính thống nhất, chính xác, liên tục, tin cậy, phục vụ đắc lực cho các ngành, lĩnh vực kinh tế - xã hội của đất nước”.

Nhân dịp này, GS.TS Trần Hồng Thái - Tổng Cục trưởng Tổng cục Khí tượng thủy văn (Bộ Tài nguyên và Môi trường) đã trao đổi với báo chí về những ứng dụng công nghệ hiện đại trong quan trắc khí tượng thủy văn, đáp ứng những yêu cầu Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Nguyễn Phú Trọng đã chỉ đạo.

Ngành KTTV đã làm gì để nâng cao năng lực, phát triển mạng lưới quan trắc phục vụ dự báo và hỗ trợ phát triển các ngành kinh tế và đời sống xã hội, thưa ông?

GS.TS Trần Hồng Thái: Thời gian qua, từ những bản tin dự báo thời tiết hàng ngày phục vụ người dân trong sinh hoạt thường nhật đến những bản tin dự báo chuyên dùng cho các ngành kinh tế, sản xuất như: nông nghiệp, công nghiệp, vận tải hàng không… đã có đóng góp không nhỏ vào phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng và phòng chống thiên tai. Cho đến nay ngành KTTV đã và đang bảo quản tuyệt đối an toàn cho 40 trạm có chuỗi số liệu dài 100 đến 135 năm, hàng trăm trạm có chuỗi số liệu dài từ 20 năm đến 50 năm.

Có thể khẳng định, đó là tài sản vô cùng quý giá của Quốc gia, là nền tảng cho việc nghiên cứu khoa học, phục vụ chiến lược xây dựng và phát triển kinh tế xã hội, quốc phòng, phòng chống thiên tai, bão, lụt...

Đặc biệt, để phục vụ công tác phòng chống thiên tai, ngành KTTV định hướng hiện đại hóa các phần mềm, mô hình dự báo lũ, lũ quét, sạt lở đất trên cả nước; tối ưu mô hình hồ chứa bao gồm tích hợp quy trình vận hành liên hồ; tích hợp các mô hình vào hệ thống hỗ trợ dự báo thủy văn; thí điểm dự báo lũ dựa vào tác động; cảnh báo ngập lụt và ô nhiễm cho các đô thị lớn và khu vực đông dân cư…

Mỗi một sản phẩm KTTV là những thông tin hữu ích phục vụ cho đời sống dân sinh hằng ngày và những thông tin KTTV trong quá khứ, hiện tại và tương lai là những nền tảng quan trọng cho các ngành kinh tế trọng điểm phục vụ kịp thời, hiệu quả công tác chỉ đạo phòng chống thiên tai, phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh, quốc phòng trên phạm vi cả nước.

Với nỗ lực của ngành KTTV sự chủ động phòng chống của chính quyền các cấp năm 2018, dự báo KTTV chủ động đã góp phần làm giảm được khoảng 2/3 thiệt hại do thiên tai gây ra so với năm 2017. Đặc biệt nhờ sự chủ động dự báo, cảnh báo sớm về hạn hán xâm nhập mặn ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, ngành nông nghiệp đã chủ động điều chỉnh mùa vụ nên ảnh hưởng của hạn hán xâm nhập mặn trong vụ Mùa và vụ Đông Xuân 2019 -2020 chỉ bằng 9,6% (gần 39.000 ha) so với diện tích bị ảnh hưởng của vụ Mùa-vụ Đông Xuân năm 2015-2016 (tổng diện tích lúa bị thiệt hại do ảnh hưởng hạn hán xâm nhập mặn năm 2015-2016 là 405.000).

Để có được bản tin dự báo chính xác, việc xử lý số liệu là khâu hết sức quan trọng, đòi hỏi đảm bảo tính đồng bộ, kịp thời, thống nhất và chính xác. Vậy, ngành khí tượng thủy văn đã thay đổi cách xử lý số liệu như thế nào để đáp ứng đòi hỏi của thực tế, thưa ông?

GS.TS Trần Hồng Thái: Với vị trí quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội, củng cố quốc phòng - an ninh, đặc biệt là trong công tác phòng, tránh và giảm nhẹ thiên tai, đầu tư cho ngành KTTV cần đi trước một bước để cung cấp kịp thời, chính xác thông tin và luận cứ khoa học về KTTV cho sự phát triển bền vững của đất nước.

Cho đến nay hầu hết các thành tựu mới của nhân loại trong lĩnh vực công nghệ thông tin đã được ứng dụng trong lĩnh vực truyền tin KTTV: Hệ thống truyền tin vệ tinh, GPRS, kết nối các trạm tự động với Trung tâm. Công nghệ tính toán cũng từng bước được phát triển như hệ thống máy tính hiệu năng cao, siêu máy tính mini.

Công nghệ dự báo, xử lý số liệu những ngày đầu chỉ là việc tính toán thống kê, đúc kết bằng kinh nghiệm của dự báo viên. Đến nay, dự báo số trị luôn được phát triển và hiện nay là những mô hình dự báo được chạy trên nền tảng hệ thống siêu máy tính hiệu năng cao với tổng năng lực tính toán khoảng 16 Tflops. Hằng ngày, hệ thống dự báo thời tiết số trị cung cấp từ 2 đến 4 bản tin dự báo.

Đặc biệt, với công nghệ dự báo tổ hợp, các bản tin dự báo xác suất được đưa vào nghiệp vụ phục vụ hiệu quả cộng đồng với các bản tin dự báo thời tiết cực ngắn, dự báo mưa lớn trong những tình huống thời tiết nguy hiểm được các dự báo viên Trung tâm Dự báo KTTV nghiên cứu phát triển.

Bên cạnh đó là những thành quả từ tăng cường hợp tác quốc tế, ứng dụng KHCN trong nước nên dự báo, cảnh báo của Việt Nam đang tiệm cận dần các nước tiên tiến trên thế giới, đặc biệt là dự báo bão, không khí lạnh, hạn hán, xâm nhập mặn...

Dự báo mưa, lũ cũng ở mức khá trong khu vực và ở mức trung bình so với các nước tiên tiến. Minh chứng là Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) đã giao Việt Nam Hỗ trợ dự báo thời tiết nguy hiểm khu vực Đông Nam Á trong công tác dự báo, cảnh báo các hiện tượng KTTV nguy hiểm như mưa lớn, gió mạnh, lũ quét. Lần đầu tiên Đại diện của Việt Nam được WMO giới thiệu và được tín nhiệm bầu là Phó Chủ tịch Hiệp hội Khí tượng khu vực II châu Á (RAII). Đây là những thành quả nỗ lực của ngành KTTV Việt Nam trong suốt chặng đường 75 năm lịch sử.

Trong xu thế phát triển công nghệ 4.0 như hiện nay, ngành KTTV đã có quá trình chuẩn bị như thế nào để chủ động về công nghệ dự báo KTTV phục vụ hiệu quả phòng, chống giảm nhẹ thiên tai, phát triển bền vững?

GS. TS Trần Hồng Thái: Trong thời đại 4.0, để đưa ra những sản phẩm dự báo chính xác và kịp thời, các thiết bị máy móc đã được nâng cấp với công suất cao hơn, tự động hóa nhiều hơn và vấn đề mấu chốt là đảm bảo nguồn nhân lực chất lượng cao. Các cán bộ KTTV sẽ làm việc với hàng trăm nguồn dữ liệu thông tin khác nhau từ các trạm quan trắc, từ vệ tinh, từ radar, từ các nguồn chia sẻ của bạn bè quốc tế, sẽ cần giải bài toán xử lý số liệu lớn, phải nắm vững và làm chủ cơ sở dữ liệu lớn (big data) và các phương pháp đồng hóa xử lý số liệu, khai thác sử dụng số liệu (data mining) và ứng dụng của trí tuệ nhân tạo trong từng khâu của quy trình tác nghiệp.

Do vậy, chúng tôi luôn dành sự ưu tiên cho đầu tư vào con người, liên tục ưu tiên tuyển dụng cán bộ giỏi, có năng lực đồng thời tạo điều kiện tham gia các khóa học nâng cao, trao đổi kiến thức và công nghệ với các đối tác đào tạo.

Bên cạnh đó, yêu cầu của thực tiễn ngày càng gắt gao hơn, nếu dự báo kịp thời và chính xác sẽ đưa lại những lợi ích rất cao nhưng ngược lại, nếu dự báo không sát thực sẽ gây ra những thiệt hại nghiêm trọng.

Do vậy, việc không ngừng tăng cường và hiện đại hóa các công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao sẽ là thách thức lớn đối với cán bộ, viên chức người lao động toàn ngành và cũng là nhiệm vụ được ưu tiên hàng đầu trong chiến lược phát triển của ngành.

Trong giai đoạn tới, ngành KTTV sẽ tập trung các nguồn lực để phát triển đồng bộ theo hướng hiện đại hoá và tự động hóa, trọng tâm là dự báo, cảnh báo các thiên tai liên quan đến bão, lũ, lũ quét, sạt lở đất,… đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội và phục vụ phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai được dự báo là ngày càng phức tạp, khó lường.

Với định hướng đó, ngành KTTV lấy việc đầu tư cho khoa học, công nghệ và đào tạo nguồn nhân lực làm giải pháp chủ yếu để phát triển trên cơ sở kế thừa và phát huy tối đa nguồn lực hiện có; khai thác triệt để thành tựu khoa học, công nghệ trong nước, đồng thời ứng dụng chọn lọc những thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến trên thế giới. Đồng thời, tiếp tục củng cố và hoàn thiện hệ thống mạng lưới trạm quan trắc quốc gia, trong đó tập trung đầu tư phát triển hệ thống trạm quan trắc tự động nhằm bảo đảm thu thập đầy đủ và chính xác các số liệu, đáp ứng yêu cầu cảnh báo, dự báo KTTV, phục vụ phòng chống thiên tai, phát triển kinh tế - xã hội, an ninh quốc phòng, khai thác bền vững tài nguyên và môi trường.

Xin trân trọng cảm ơn ông!

Thu Cúc