Phát triển mạng lưới ra đa thời tiết: Phục vụ hiệu quả quan trắc khí tượng tầng cao

Từ năm 1977, Nhà nước đã trang bị trạm ra đa thời tiết MRL- 2 do Liên Xô cũ sản xuất được lắp đặt tại TP.HCM để phục vụ quan trắc, dự báo KTTV. Tuy nhiên, đây là hệ thống ra đa thời tiết chưa số hoá (analog), nhưng có kết cấu cơ học chắc chắn, hệ thống hoạt động ổn định nhưng chưa số hóa nên việc xử lý thông tin hoàn toàn bằng tay, phụ thuộc vào chủ quan người phân tích nên độ chính xác kém.

Vào những năm 1989 - 1993 mạng lưới trạm ra đa tại các địa bàn trọng điểm như ra đa Phù Liễn, ra đa Vinh đã được đưa vào sử dụng với thế hệ ra đa mới hơn là MRL- 5 (do Liên Xô cũ sản xuất) với bán kính quan trắc tối đa là 300 km và có khả năng quan trắc bão, áp thấp nhiệt đới và mưa đá. Trong giai đoạn đầu lắp đặt và đưa vào sử dụng ra đa MRL- 5 tại Phù Liễn (Hải Phòng), công tác vận hành, khai thác và ứng dụng số liệu ra đa gặp không ít khó khăn vì chưa có phương pháp thống nhất. Với sự nỗ lực của các chuyên gia, đã nghiên cứu xây dựng được phương pháp khai thác tối ưu và đưa vào áp dụng thực tế làm tiền đề để phát triển, xây dựng và khai thác hệ thống ra đa cảnh báo bão dọc bờ biển từ Quảng Trị đến Quảng Ninh.

Trạm ra đa Quy Nhơn tại TP. Quy Nhơn (Bình Định)

Thông qua Dự án ODA của Chính phủ Pháp, mạng lưới ra đa thời tiết của Việt Nam được bổ sung, thay thế và lắp đặt chủng loại ra đa thời tiết số hóa TRS-2730 của Pháp tại các trạm ra đa: Việt Trì, Phù Liễn và Vinh. Đây là hệ thống ra đa số hoá, sử dụng 1 băng sóng là băng C, bán kính hoạt động tối đa là 384 km. Các hệ thống ăng ten, hệ thống thu, phát hiện đại hơn thế hệ ra đa MRL-5 đang hoạt động ở các trạm Phù Liễn và Vinh. Với sự trợ giúp của hệ thống ra đa này, các hiện tượng thời tiết nguy hiểm đã được dự báo, cảnh báo chính xác và hiệu quả hơn, đặc biệt các cơn bão mạnh ảnh hưởng đến Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Một trong số đó phải kể đến là các cơn bão như: Bão WuKong (bão số 4) năm 2000, bão mạnh cấp 12 đổ bộ vào Hà Tĩnh; bão Koni (bão số 3) năm 2003 đổ bộ vào các tỉnh ven biển Đồng bằng Bắc Bộ hay bão Washin (bão số 2) năm 2005 đổ bộ vào khu vực Đông Bắc Bộ.

Tiếp theo các ra đa ở Phù Liễn, Vinh, đã có 3 ra đa đốp le do Mỹ sản xuất đã được lắp đặt tại Tam Kỳ, Nha Trang, Nhà Bè và sau đó năm 2009 là trạm ra đa Đông Hà đã phục vụ hữu hiệu cho việc theo dõi, xác định vị trí tâm, cường độ bão cũng như các ổ mây dông mạnh kèm tố lốc, mưa đá. Với hệ thống ra đa này, nhiều cơn bão mạnh ảnh hưởng đến miền Trung hay miền Nam đã được theo dõi và cảnh báo kịp thời, hiệu quả, giảm thiểu lớn thiệt hại cho người dân và xã hội. Điển hình phải kể đến đó là bão Xangsane (bão số 6) năm 2006, bão mạnh cấp 13 đổ bộ vào Đà Nẵng, cơn bão này đã được ra đa Tam kỳ quan trắc trọn vẹn từ khi bão vào bán kính quan trắc của ra đa đến khi bão đổ bộ; bão Durian (bão số 9) năm 2006 được ra đa Nha Trang và Nhà Bè phục vụ hiệu quả đã giảm thiểu đáng kể thiệt hại về người và tài sản do bão gây ra.

Qua thời gian dài hoạt động, các trạm ra đa có dấu hiệu xuống cấp và thường xuyên hỏng hóc, không ổn định, can nhiễu lớn, đặc biệt là các ra đa TRS-2730 và các trạm hoạt động lâu năm như ra đa Nha Trang, Tam Kỳ, Nhà Bè. Được sự quan tâm của Chính phủ, thông qua các dự án của nước ngoài. Từ năm 2017 đến nay, các trạm ra đa cũ đã được thay thế, nâng cấp và lắp đặt mới. Dự án "Tăng cường năng lực đối phó với thiên tai do biến đổi khí hậu gây ra" của Nhật Bản, hai trạm ra đa TRS-2730 tại Phù Liễn và Vinh đã được thay thế bằng hệ thống ra đa Doppler băng sóng S - của Nhật Bản (JMA- 272). Hệ thống ra đa này có đường kính ăng ten lớn, có khả năng quan trắc ở tầm xa tốt hơn các ra đa băng sóng C.

Lắp đặt ra đa TP. Nha Trang (Khánh Hòa)

Bênh cạnh đó, từ nguồn vốn tín dụng ưu đãi của Chính phủ Phần Lan, các trạm ra đa được nâng cấp và lắp đặt mới từ Dự án “Nâng cấp khả năng đo mưa, dự báo bão và giông sét của Trung tâm KTTV quốc gia”. Các trạm ra đa cũ ở các vị trí bị che khuất do đô thị hóa hay địa hình như Đông Hà, Tam Kỳ, Nhà Bè được nâng cấp sang hệ thống WRM200, ra đa Doppler phân cực đơn băng sóng C của Phần Lan. Ra đa Nha Trang, được lắp đặt mới tại đảo Hòn Tre - Nha Trang, ra đa Việt Trì được lắp đặt tại Núi Trò, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ. Bên cạnh đó, 3 trạm ra đa với hệ thống ra đa phân cực kép băng sóng C được lắp đặt tại các vị trí như đèo Pha Đin (nằm giữa Điện Biên và Sơn La); núi Vũng Chua, thành phố Quy Nhơn (Bình Định) và tại thành phố Pkeiku (Gia Lai). Tính đến thời điểm hiện nay, mạng lưới ra đa toàn quốc có 10 trạm với 2 ra đa Doppler băng sóng S của Nhật Bản, 8 ra đa Doppler băng sóng C phân cực đơn và đôi của Phần Lan.

Ngay sau khi được lắp đặt và đưa vào sử dụng, các hệ thống ra đa thời tiết hiện đại, tiên tiến này đã phát huy được tác dụng của mình, phục vụ kịp thời hiệu quả công tác dự báo, cảnh báo khi có thiên tai, thời tiết nguy hiểm xảy ra như: bão, áp thấp nhiệt đới, mưa đá, tố lốc... Trong mùa mưa lũ kỷ lục của năm 2020, mạng lưới ra đa đã phục vụ tốt việc dự báo cảnh báo trong 14 cơn bão (trong đó có cơn bão được đánh giá là mạnh nhất trong 20 năm vừa qua đó là bão số 9 - bão Molave đổ bộ vào các tỉnh Quảng Nam - Quảng Ngãi); 1 áp thấp nhiệt đới và nhiều đợt mưa lớn với 41 ngày mưa lớn liên tục xảy ra tại miền Trung. Có những nơi lượng mưa đo được trong cả đợt lên đến 2000 - 4000 mm, gây ra những trận lũ, ngập lụt vượt mức lịch sử, sạt lở đất xảy ra nghiêm trọng ở nhiều tỉnh, thành phố.

Hiện nay, ngành KTTV đang triển khai phương án lắp đặt 2 hệ thống ra đa thời tiết di động sử dụng băng sóng X cho khu vực Tây Bắc và khu vực Thanh Hóa, trong năm 2021 mạng lưới ra đa thời tiết sẽ tăng lên 12 trạm, về cơ bản có thể phủ sóng toàn bộ lãnh thổ trên đất liền Việt Nam (trừ một số khu vực do ra đa bị che khuất hoặc mật độ trạm chưa đủ dày).

Tuy nhiên, do điều kiện địa hình nước ta phức tạp, để mạng lưới trạm ra đa thời tiết bao phủ hết toàn bộ vùng lãnh thổ trên đất liền, vùng biển ven bờ và một số vùng biển ngoài khơi phục vụ dự báo, cảnh báo thời tiết trong các năm tiếp theo, mạng lưới ra đa thời tiết cần tiếp tục được đầu tư phát triển thêm với mong muốn tăng thêm 7 trạm với công nghệ hiện đại tạo thành mạng lưới trạm ra đa thời tiết hoàn chỉnh phục vụ đắc lực công tác cảnh báo, dự báo KTTV đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng và an sinh xã hội.