Công nghệ 4.0: Cơ hội lớn cho ngành dự báo thời tiết

Ứng dụng mạnh mẽ, độ chính xác cao

Ứng dụng của cuộc cách mạng công nghệ này, không ít các công ty tư nhân đã đầu tư nhiều vào lĩnh vực dự báo thời tiết sử dụng TTNT. Ví dụ như Tập đoàn Công nghệ máy tính đa quốc gia (IBM) đã mua công ty thời tiết (The Weather Company) và kết hợp số liệu sẵn có của IBM vào hệ thống TTNT của công ty. Với sự kết hợp này, IBM đã cho ra đời sản phẩm Deep Thunder với khả năng cung cấp các bản tin dự báo thời tiết với độ phân giải cực cao (500m đến 1km). Monsanto đã đầu tư vào hệ thống dự báo thời tiết sử dụng TTNT. Các sản phẩm dự báo thời tiết của Monsanto được sử dụng để cung cấp các bản tin dự báo cho nông nghiệp. Các trung tâm dự báo của các nước phát triển như: Hoa Kỳ, Nhật Bản, Châu Âu, Trung Quốc… đã ứng dụng rất mạnh và sâu về TTNT trong công tác dự báo bão, giông lốc, lũ lụt, sạt lở đất...

Các cơ quan phòng chống và giảm nhẹ thiên tai của các quốc gia trên cũng ứng dụng trí tuệ nhân tạo và các tiến bộ của Cách mạng 4.0 trong công tác xử lý siêu dữ liệu có định dạng, nguồn gốc đa dạng nhằm hỗ trợ cho việc ra quyết định ứng phó khi có nguy cơ thiên tai thảm họa nói chung và thiên tai liên quan đến khí tượng thủy văn nói riêng là các ví dụ cụ thể trong việc ứng dụng TTNT trong dự báo bão, mưa đá và xử lý ảnh viễn. Để phát triển, ứng dụng thành công TTNT cần có một quá trình tích lũy, tích hợp các tiến bộ công nghệ, kỹ thuật. Do đó, TTNT đã có lịch sử kéo dài từ nhiều thập niên trước đây và chỉ bùng nổ như ngày nay khi có được các nền tảng hỗ trợ phát triển mạnh.

Cơ hội cho Việt Nam

 Hiện nay, Việt Nam có khoảng trên 600 trạm quan trắc về khí tượng, thủy văn, hải văn kể cả trạm radar, thám không vô tuyến và khoảng gần 1.000 trạm đo mưa. Với số lượng trạm chưa nhiều, chưa thể bằng các nước tiên tiến trên thế giới, nhưng các trạm này đã góp phần thực hiện tốt nhiệm vụ dự báo, cảnh báo thiên tai khí tượng thủy văn. Mạng lưới hệ thống thông tin, truyền tin và xử lý thông tin khí tượng thủy văn hiện nay đã được đầu tư. Trước năm 2000, thời hạn dự báo bão tại Việt Nam mới chỉ đạt từ 18 đến 24 giờ. Tuy vậy, từ năm 2000 đến nay, dự báo khí tượng thủy văn đã được thực hiện theo hướng mô hình hóa với hệ thống mô hình dự báo hiện đại của thế giới đã được cải tiến, phát triển cho phù hợp với Việt Nam. Đặc biệt là các mô hình chuyên sâu trong dự báo bão, dự báo mưa lớn, dự báo lũ, cảnh báo lũ quét, dự báo sóng biển, nước dâng do bão hay gió. Nhờ các công nghệ dự báo này, dự báo bão tại Việt Nam đã được nâng thời hạn dự báo lên 5 ngày, đảm bảo độ tin cậy như các nước tiên tiến.

Với hệ thống mô hình số trị hiện đại, Việt Nam đã dự báo không khí lạnh, nắng nóng, khô hạn đạt yêu cầu của xã hội. Dự báo, cảnh báo lũ trên các sông khu vực miền Trung, Tây Nguyên trước 24 - 48 giờ, khu vực Bắc Bộ trước 3 - 5 ngày đạt độ tin cậy. Tuy vậy, bên cạnh đó, việc cảnh bão lũ quét, sạt lở đất, giông lốc có nhiều hạn chế do tính chất nhanh, bất ngờ của các hiện tượng này. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã ứng dụng thành công thành tựu Cách mạng 4.0 trong công tác nghiên cứu, dự báo của Viện thông qua việc sử các thuật toán hồi quy phân tích, mạng thần kinh nhân tạo, công nghệ giao thoa khẩu độ tổng hợp (InSAR)… để xử lý số liệu bằng, phân tích hình ảnh phục vụ công tác dự báo, nhận định các thiên tai, thời tiết cực đoan...

Mặc dù, đã có những thành công bước đầu trong việc ứng dụng thành tựu Cách mạng 4.0 trong công tác dự báo thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan, chúng ta cũng đang đối mặt với nhiều thách thức để có thể phát triển và ứng dụng hiệu quả phục vụ công tác dự báo. Để đưa ra được các dự báo chính xác nhất, TTNT đòi hỏi phải có một mẫu hiệu chỉnh đủ lớn và thời gian đủ dài để học được các quy luật và các xu thế của thời tiết trong quá khứ. Trong khi đó, hoạt động quan trắc và số liệu quan trắc khí tượng thủy văn tại Việt Nam còn tương đối hạn chế.

Để tiếp tục ứng dụng TTNT trong phòng chống thiên tai và nâng cao công tác dự báo, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu sẽ tiếp tục ứng dụng các thành tựu Cách mạng 4.0 trong công tác nghiên cứu, dự báo, trong đó, tập trung xây dựng siêu dữ liệu, ứng dụng mạng thần kinh nhân tạo phù hợp trên hệ thống HPC nhằm dự báo quỹ đạo và cường độ bão trên Biển Đông trên cơ sở dữ liệu quan trắc, viễn thám, dữ liệu quá khứ và kết quả dự báo từ các nguồn khác nhau nhằm đưa ra được kết quả dự báo bão tốt nhất, đồng thời tăng cường đào tạo nguồn nhân lực nhằm vận hành, quản lý, sử dụng hiệu quả các thành tựu của trí tuệ nhân tạo cho ngành khí tượng thủy văn.