Ứng dụng khoa học, công nghệ nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo thiên tai

Để giảm thiểu những thiệt hại do thiên tai, Đảng, Nhà nước, Chính phủ đã có sự quan tâm đầu tư phát triển mạng lưới quan trắc hiện đại; nghiên cứu ứng dụng công nghệ và đào tạo bồi dưỡng nhân lực. Tuy nhiên, dự đoán chính xác thời điểm xảy ra thiên tai luôn là bài toán khó, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Chúng tôi đã có cuộc trao đổi với ông Nguyễn Đăng Quang, Phó trưởng Phòng khoa học công nghệ và Hợp tác quốc tế, Cục Khí tượng thủy văn, Bộ Nông nghiệp và Môi trường xung quanh vấn đề ứng dụng khoa học công nghệ để nâng cao năng lực dự báo bão, lũ cũng như các hình thái thiên tai khác.

Phóng viên: Tại phiên họp Ban Chỉ đạo phòng thủ dân sự quốc gia chiều 24/7 mới đây, Thủ tướng Chính phủ đã nhấn mạnh, trong hoạt động phòng thủ dân sự phải tuân thủ 3 nguyên tắc cơ bản: Phòng ngừa phải từ sớm, từ xa, từ khi chưa xảy ra sự cố. Khả năng cảnh báo sớm đóng vai trò then chốt trong giảm thiểu thiệt hại do thiên tai khí tượng thủy văn (KTTV), nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của bão, mưa lớn, lũ lụt, lũ quét, sạt lở, dông, sét. Xin ông cho biết, ngành khí tượng thuỷ văn ứng dụng các công nghệ, kỹ thuật mới như thế nào để tăng độ chính xác cũng như dự báo kịp thời?

Ông Nguyễn Đăng Quang: Trong bối cảnh thiên tai KTTV ngày càng gia tăng về cường độ và mức độ khó lường do biến đổi khí hậu, ngành KTTV xác định nhiệm vụ trọng tâm là không chỉ “có thông tin”, mà thông tin đó phải chính xác, kịp thời và có khả năng hành động được ngay tại cơ sở.

Để đáp ứng yêu cầu đó, ngành đã triển khai đồng bộ các giải pháp đổi mới công nghệ và kỹ thuật dự báo. Nổi bật là hệ thống mô hình dự báo số trị phân giải cao WRF-ARW được vận hành trên siêu máy tính CRAY, cho phép mô phỏng chi tiết khí quyển với độ phân giải 3km × 3km – tương đương trình độ các trung tâm dự báo tiên tiến thế giới. Hệ thống còn được tích hợp kỹ thuật đồng hóa dữ liệu đa nguồn, bao gồm trạm đo mặt đất, đo trên cao, radar và vệ tinh quốc tế, giúp nâng cao độ chính xác và khả năng cập nhật theo thời gian thực.

Song song với mô hình vật lý, ngành cũng đang đẩy mạnh ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong dự báo cực ngắn (nowcasting). Chúng tôi đã xây dựng hệ thống dự báo mưa cực ngắn với độ phân giải 1km, cập nhật mỗi giờ, từ đó triển khai cảnh báo mưa dông, sạt lở đất, lũ quét đến tận cấp xã, với thời gian cảnh báo trước từ 1 đến 6 giờ.

Đây là bước tiến rất đáng kể so với năng lực cảnh báo trước đây. Đặc biệt, Việt Nam hiện là một trong những nước châu Á tham gia dự án thí điểm AINPP – Trí tuệ nhân tạo cho cảnh báo cực ngắn, do Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) khởi xướng, nhằm hỗ trợ triển khai Sáng kiến “Cảnh báo sớm cho mọi người” trên toàn cầu.

Cùng với đó, ngành cũng đang phát triển hệ thống giám sát mưa – lũ – sạt lở đất và vận hành hồ chứa theo thời gian thực, tích hợp cảm biến thực địa, mô hình tính toán và đường truyền dữ liệu tự động, đang được thử nghiệm tại các lưu vực lớn như sông Hồng, sông Mã, sông Đà. Tất cả những nỗ lực trên đều nhằm hướng tới mục tiêu xây dựng một hệ thống dự báo – cảnh báo chủ động, hiện đại, có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, qua đó góp phần bảo vệ hiệu quả tính mạng người dân và phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

Phóng viên: Miền Bắc và Bắc Trung Bộ đang trong cao điểm mưa lũ. Trong những năm gần đây, số lượng các trận lũ quét và sạt lở đất có xu hướng tăng rõ rệt. Việc cảnh báo và phòng chống lũ quét, sạt lở đất của chúng ta đang được triển khai ra sao, và chúng ta dự báo được lũ quét, sạt lở đất trong thời gian bao lâu trước khi thiên tai xảy ra?

Ông Nguyễn Đăng Quang: Trong các loại hình thiên tai, có những loại có thể theo dõi được quá trình diễn biến như áp thấp nhiệt đới, bão đang được cảnh báo, dự báo trước 3 - 5 ngày, lũ trên các sông lớn như sông Cửu Long có thể dự báo trước 5-10 ngày, cảnh báo trước 15 ngày hoặc dài hơn…  Có những loại hình thiên tai diễn ra trong quy mô rất hẹp, không nhìn thấy được quá trình diễn biến như lũ quét, sạt lở đất, dông, lốc, sét...

Hiện nay, việc cảnh báo lũ quét, sạt lở đất chi tiết đến từng khu vực nhà dân, thôn bản để giảm thiểu các thiệt hại về người và tài sản vẫn luôn là thách thức không chỉ của riêng Việt Nam mà ngay cả với những nước có trình độ khoa học công nghệ phát triển như Nhật Bản, Mỹ...

Với công nghệ hiện nay, thế giới chưa thể dự báo được lũ quét, sạt lở đất sẽ xảy ra tại vị trí cụ thể và trong thời điểm cụ thể trong ngày. Chỉ có khả năng cảnh báo nguy cơ xảy ra lũ quét, sạt lở đất trong một khu vực nhất định và trong một khoảng thời gian nhất định, ví dụ trong 2 ngày tới khu vực có mưa lớn, và cảnh báo được đưa ra cần đề phòng nguy cơ lũ quét, sạt lở đất có thể xảy ra bất kỳ thời điểm nào trong 2 ngày đó, chứ chưa thể khẳng định xảy ra vào phút nào, giờ nào trong ngày.

Trong những năm qua, cơ quan KTTV luôn đặc biệt quan tâm đến tăng cường năng lực cảnh báo lũ quét, sạt lở đất. Thực tế, hiện nay cơ quan KTTV đang vận hành hệ thống cảnh báo hiện đại gồm Hệ thống cảnh báo lũ quét, sạt lở đất cho khu vực Đông Nam Á được phát triển bởi Hoa Kỳ; hệ thống thông tin cảnh báo lũ quét, sạt lở đất thời gian thực do cơ quan KTTV quốc gia phát triển trên cơ sở tích hợp công nghệ của Hoa Kỳ và Việt Nam.

Hệ thống cảnh báo dựa trên phân tích tổ  hợp dữ liệu dự báo mưa (từ quan trắc radar thời tiết, hơn 3.500 trạm đo mưa tự động và mô hình dự báo số trị), địa hình, lớp phủ bề mặt, trạng thái đất đá và bản đồ phân vùng nguy cơ. Với các công nghệ hiện tại, chúng ta có thể cảnh báo trước lũ quét, sạt lở đất khoảng từ 1 đến 6 giờ – tức là chủ yếu ở dạng cảnh báo ngắn hạn.

Từ năm 2023, cơ quan KTTV đã triển khai Hệ thống thông tin cảnh báo nguy cơ lũ quét, sạt lở đất thời gian thực, chi tiết đến cấp xã tại địa chỉ http://luquetsatlo.nchmf.gov.vn/. Người dân và các bộ ngành hoàn toàn có thể truy cập để biết khu vực đang sinh sống có nằm trong vùng cảnh báo với mức độ khác nhau được thể hiện rõ trên bản đồ thông qua các màu sắc để cảnh báo các cấp độ nguy cơ lũ quét, sạt lở đất.

Phóng viên: Ngoài việc khoanh vùng đến cấp xã với tăng cường mật độ hệ thống trạm quan trắc thì còn yếu tố nào quyết định đến tính chính xác của dự báo?

Ông Nguyễn Đăng Quang: Tăng cường mật độ trạm quan trắc mưa là điều kiện tiên quyết để cảnh báo chi tiết các hiện tượng như lũ quét, sạt lở đất. Tuy nhiên, cần lưu ý mưa chỉ là yếu tố kích hoạt. Tính chính xác của dự báo còn phụ thuộc rất lớn vào các yếu tố nền như địa hình, địa chất, trạng thái bão hòa của đất, lớp phủ bề mặt, và đặc biệt là tác động của con người như san gạt, phá rừng, khai thác khoáng sản, xây dựng hạ tầng không phù hợp.

Nhiều trường hợp sạt lở xảy ra ngay cả khi lượng mưa không lớn, cho thấy vai trò quyết định của nền địa chất yếu, độ dốc lớn hoặc vị trí nằm gần các đứt gãy đang hoạt động. Vì vậy, để nâng cao hiệu quả cảnh báo, cần tích hợp dữ liệu mưa với thông tin địa hình, địa chất và hiện trạng sử dụng đất, từ đó đánh giá chính xác ngưỡng kích hoạt sạt lở cho từng khu vực cụ thể. Để giải quyết bài toán này, hệ thống cảnh báo lũ quét, sạt lở đất theo thời gian thực đang từng bước được hoàn thiện theo hướng bản địa hóa, chi tiết hóa.

Trong đó, công tác khoanh vùng rủi ro được thực hiện ở tỷ lệ tỷ lớn 1:10.000, đủ độ phân giải để đánh giá đến từng khe núi, triền đồi. Các mô hình cảnh báo cũng đang được thiết kế để xác định ngưỡng mưa riêng biệt cho từng khu vực, tùy theo đặc trưng địa chất, lịch sử mưa và dữ liệu sạt lở trong quá khứ.

Đặc biệt, hệ thống có khả năng tự động điều chỉnh ngưỡng cảnh báo theo diễn biến thời tiết hiện tại và chỉ số địa chất đang thay đổi theo mùa. Chỉ khi biết chính xác từng khu vực sẽ xảy ra trượt lở ở mức mưa bao nhiêu mm, trong bao nhiêu giờ, thì chúng ta mới có thể phát cảnh báo đúng nơi, đúng thời điểm đến tận người dân ở các bản làng vùng cao.

Hệ thống cảnh báo chỉ là một trong nhiều mắt xích trong chuỗi ứng phó với thiên tai. Để chủ động phòng tránh hiệu quả, người dân cần được tập huấn, nâng cao nhận thức, biết cách đọc – hiểu cảnh báo và có phương án sơ tán rõ ràng.

Ở một số địa phương như Yên Bái, Lào Cai hay Nghệ An, việc diễn tập ứng phó với lũ quét, sạt lở đất đã được tổ chức thường xuyên trong những năm gần đây. Tuy nhiên, ở nhiều nơi, việc này vẫn còn mang tính hình thức, thiếu sự phối hợp giữa chính quyền và người dân. Chúng ta không thể ngăn thiên tai, nhưng hoàn toàn có thể giảm nhẹ thiệt hại nếu có sự chuẩn bị từ trước – từ dữ liệu dự báo chính xác, cảnh báo kịp thời, truyền tin hiệu quả, đến sự sẵn sàng của cộng đồng.

Bên cạnh đó, hệ thống còn tích hợp dữ liệu không gian về các vị trí đã từng xảy ra lũ quét, sạt lở – những "điểm nóng" có tiền sử rủi ro cao – nhằm ưu tiên cảnh báo sớm và xây dựng phương án ứng phó cho từng tình huống cụ thể. Sự kết hợp giữa phân tích địa hình chi tiết và lịch sử thiên tai không chỉ giúp nâng cao độ chính xác của cảnh báo, mà còn hỗ trợ chính quyền địa phương chủ động lên kế hoạch sơ tán, bảo vệ hạ tầng, giảm thiểu thiệt hại ngay từ giai đoạn đầu.

Dù hệ thống công nghệ có tiên tiến đến đâu, nếu không truyền được đến người dân thì vẫn không phát huy hiệu quả. Do đó, nhiều địa phương đang từng bước tích hợp cảnh báo vào các kênh tiếp cận phổ biến: Cổng thông tin tỉnh, tin nhắn SMS, loa truyền thanh, mạng xã hội...

Đặc biệt, hệ thống cần được đưa vào quy trình diễn tập phòng, chống thiên tai tại cộng đồng, giúp người dân biết cách đọc cảnh báo, hiểu cấp độ rủi ro, và biết nên làm gì khi có thông tin phát đi. Đây là bước tiếp theo mà các chuyên gia cảnh báo cần được đẩy mạnh. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, việc đầu tư vào hệ thống khoanh vùng, cảnh báo sớm không chỉ là hành động cứu người, mà còn là chiến lược bảo vệ sự phát triển bền vững của quốc gia.

Phóng viên: Xin cảm ơn ông!