Nâng cao tính chính xác trong dự báo mưa, lũ

Thực tế đã cho thấy, có nhiều yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác dự báo lũ bao gồm, độ chính xác của dự báo lượng mưa; bộ thông số của mô hình mưa, dòng chảy không tối ưu; các mô hình mưa - dòng chảy không mô tả được hết các quá trình vật lý; các hoạt động của con người như xây dựng hồ chứa, đập tràn, khai thác, sử dụng nước và các yếu tố tự nhiên, khó xác định như vỡ đập, sạt lở đất làm chặn dòng chảy. Cho nên, trong các yếu tố nêu trên, độ chính xác của dự báo lượng mưa có vai trò quyết định đến độ chính xác dự báo lũ. Mặc dù khả năng dự báo mưa từ các mô hình số đã liên tục được cải thiện trong những năm qua nhưng độ chính xác vẫn còn rất hạn chế. Điều này không chỉ là vấn đề xảy ra ở riêng Việt Nam mà còn là bài toán lớn chưa có lời giải ở ngay cả các nước phát triển nhất.

Để nâng cao độ chính xác dự báo lũ, công việc quan trọng nhất là nâng cao khả năng dự báo mưa của các mô hình số. Song song với sự cải thiện cấu trúc của mô hình số, các phương pháp hậu xử lý thống kê đầu ra của mô hình số cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học nhờ sự đơn giản, tiết kiệm tiền của, sức lao động và vận hành nhanh trong dự báo nghiệp vụ. Nhờ những ưu điểm như vậy, một loạt các phương pháp hậu xử lý thống kê đã được phát triển và ứng dụng trong dự báo ở nhiều nước trên thế giới. Tại Việt Nam, gần đây, TS Nguyễn Hoàng Minh, Phòng Dự báo thủy văn Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ (Trung tâm Dự báo Khí tượng - Thủy văn quốc gia) đã nghiên cứu phát triển phương pháp mới nhằm nâng cao độ chính xác trong công tác dự báo so những phương pháp trước.

Phương pháp đề xuất mới là sự kết hợp của một loạt các phương pháp, kỹ thuật phức tạp được phát triển riêng cho mục đích hiệu chỉnh mưa phục vụ dự báo lũ. Phương pháp mới đã được ứng dụng thử nghiệm để nâng cao khả năng dự báo lũ cho hai trận lũ vào năm 2013 và 2016 xảy ra trên lưu vực sông Hàn (Hàn Quốc). Kết quả ứng dụng thử nghiệm đã cải thiện vượt bậc độ chính xác dự báo mưa, lũ. Công trình nghiên cứu của TS Nguyễn Hoàng Minh đã được các chuyên gia trên thế giới đánh giá rất cao và nhanh chóng được chấp nhận đăng trên tạp chí quốc tế uy tín nhất ngành thủy văn. Hiện, phương pháp mới của TS Minh đang triển khai áp dụng tại Việt Nam.

Trao đổi với chúng tôi về những khó khăn gặp phải trong quá trình nghiên cứu, TS Minh cho biết, đó là khi xác định các phương pháp, kỹ thuật sử dụng và làm thế nào để phát triển và liên kết được các phương pháp, kỹ thuật đó với nhau để phục vụ cho mục đích cuối cùng là nâng cao độ chính xác dự báo lũ. Đã từng có thời điểm, tôi đã phải làm việc 20 giờ/ngày, thậm chí có những ngày thức trắng trong hai tuần liên tiếp để kịp tiến độ bảo vệ luận án tiến sĩ. Ngoài ra, các phương pháp, kỹ thuật sử dụng đều là những phương pháp phức tạp, đòi hỏi người sử dụng phải hiểu rất sâu vấn đề cùng với khả năng lập trình tốt để đưa ra được những kết quả tính toán nhanh chóng và chính xác.

Với những nỗ lực của mình, Đề tài “Nghiên cứu đề xuất một phương pháp mới để nâng cao năng lực dự báo mưa, lũ của mô hình tích hợp khí tượng thủy văn” của TS Nguyễn Hoàng Minh đã nhận được giải thưởng nghiên cứu của Tổ chức Khí tượng thế giới dành cho các nhà khoa học trẻ năm 2021. Nghiên cứu này đề xuất một phương pháp mới để nâng cao độ chính xác dự báo lũ hạn ngắn, giải quyết được nhiều yếu điểm của các phương pháp đang được sử dụng phổ biến trên thế giới.