Việt Nam Hợp Tác Với WMO Ra Sao: Chia Sẻ Dữ Liệu & Cảnh Báo Sớm

Việt Nam hợp tác với WMO ra sao là câu hỏi làm sáng tỏ vị thế địa chính trị khí tượng đặc biệt của nước ta, khi Tổng cục Khí tượng Thủy văn Việt Nam không chỉ là thành viên tiếp nhận công nghệ mà còn chính thức đảm nhận vai trò Trung tâm Hỗ trợ Cảnh báo Lũ quét Đông Nam Á và Trung tâm Dự báo Thời tiết Nguy hiểm cho toàn khu vực. Nằm ở vị trí trung tâm của dải bão Tây Bắc Thái Bình Dương và chịu ảnh hưởng trực tiếp của cơ chế gió mùa nhiệt đới khắc nghiệt, Việt Nam sở hữu chuỗi số liệu quan trắc khí quyển, hải văn và địa hình vô cùng quý giá đối với mạng lưới nghiên cứu toàn cầu. Mối quan hệ đối tác bền chặt kéo dài suốt nhiều thập kỷ qua giữa Việt Nam và Tổ chức Khí tượng Thế giới (World Meteorological Organization – WMO) đã tạo nên đòn bẩy vững chắc giúp hiện đại hóa mạng lưới trạm đo, chia sẻ luồng dữ liệu thời gian thực và nâng cao độ chính xác trong công tác cảnh báo sớm các thảm họa thiên tai cực đoan.

Bối cảnh lịch sử và vị thế quốc tế của Khí tượng Thủy văn Việt Nam trong WMO

Việt Nam chính thức trở thành thành viên của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) từ năm 1975, trực thuộc Hiệp hội Khí tượng Khu vực II Châu Á (Regional Association II – RA II). Trải qua nửa thế kỷ hội nhập sâu rộng, ngành khí tượng thủy văn Việt Nam đã có những bước tiến vượt bậc, chuyển dịch mạnh mẽ từ một quốc gia tiếp nhận tài trợ kỹ thuật đơn thuần trở thành đối tác chủ động, có tiếng nói uy tín trong việc đóng góp xây dựng các quy chuẩn đo đạc quốc tế.

Tại cơ quan đầu não đặt ở thủ đô, trung tâm khí tượng thủy văn tại Hà Nội giữ vai trò là Trung tâm Khí tượng Quốc gia (National Meteorological Centre – NMC), thường xuyên đón tiếp các đoàn chuyên gia cấp cao của Liên Hợp Quốc và WMO sang làm việc, đánh giá năng lực dự báo và chuyển giao các công nghệ tiên tiến nhất về viễn thám, trí tuệ nhân tạo và mô hình hóa dòng chảy lưu vực sông xuyên biên giới.

Hệ thống chia sẻ dữ liệu khí quyển toàn cầu (GTS & WIS) vận hành ra sao?

Khí quyển Trái Đất là một thể thống nhất không có biên giới hành chính. Một khối không khí lạnh hình thành ở vùng Siberia có thể di chuyển hàng nghìn kilomet xuống Biển Đông, hay một cơn bão hình thành ngoài khơi Thái Bình Dương có thể đổ bộ trực tiếp vào dải bờ biển miền Trung. Do đó, nếu không có sự trao đổi thông tin xuyên quốc gia, không một cơ quan khí tượng nào có thể tự mình dự báo chính xác diễn biến thời tiết quá 24 giờ.

1. Cơ chế vận hành Hệ thống Viễn thông Toàn cầu (GTS)

Hệ thống Viễn thông Toàn cầu (Global Telecommunication System – GTS) và phiên bản nâng cấp Hệ thống Thông tin WMO (WMO Information System – WIS) là xương sống kỹ thuật kết nối toàn bộ 193 quốc gia và vùng lãnh thổ thành viên. Cứ sau mỗi chu kỳ 3 giờ hoặc 6 giờ (theo giờ quốc tế UTC: 00h, 03h, 06h, 09h, 12h, 15h, 18h, 21h), toàn bộ các trạm quan trắc trên đất liền và đảo biển của Việt Nam đồng loạt tiến hành đo đạc các yếu tố khí tượng:

• Khí áp bề mặt mực nước biển, xu thế biến thiên khí áp trong 3 giờ.
• Nhiệt độ không khí, nhiệt độ điểm sương và độ ẩm tương đối.
• Hướng gió, tốc độ gió tức thời và tốc độ gió giật cực đại.
• Lượng mưa tích lũy, dạng mưa và cường độ mưa theo giờ.
• Độ che phủ của mây, trần mây đáy thấp và dạng hình thái mây (Cumulonimbus, Stratus, Cirrus).
• Tầm nhìn xa khí tượng và các hiện tượng thời tiết đặc biệt (dông, lốc, sương mù, mù khô).

Các dữ liệu thô này được mã hóa thành các bức điện tiêu chuẩn quốc tế như điện văn SYNOP (quan trắc bề mặt), điện văn TEMP (thám không vô tuyến tầng cao đo bóng bay thám không lên độ cao 25 – 30 km) và điện văn METAR/TAF (phục vụ an toàn bay quốc tế). Luồng điện khí hậu này được phát tự động lên vệ tinh và đường truyền viễn thông chuyên dụng tới các Trung tâm Viễn thông Khí tượng Khu vực (RTH) đặt tại Bangkok, Tokyo và Bắc Kinh trước khi phân phối tới toàn thế giới.

2. Đóng góp dữ liệu thời gian thực từ mạng lưới quan trắc Việt Nam

Hiện nay, Việt Nam đang vận hành hàng trăm trạm khí tượng bề mặt, hàng chục trạm thám không vô tuyến, trạm đo bức xạ mặt trời, trạm radar thời tiết và hơn 2.000 điểm đo mưa tự động phân bố từ vùng núi cao Tây Bắc đến quần đảo Trường Sa. Toàn bộ nguồn số liệu thô này được kiểm chuẩn chất lượng (Quality Control – QC) tự động nghiêm ngặt nhằm đảm bảo tính đồng nhất với tiêu chuẩn WMO.

Việc Việt Nam cung cấp nguồn dữ liệu thực địa dồi dào từ mạng lưới trạm quan trắc khí tượng thời gian thực giúp các nhà khoa học quốc tế nắm bắt được chính xác cấu trúc khối khí nhiệt đới ẩm, sự tương tác giữa địa hình dãy Hoàng Liên Sơn, dãy Trường Sơn với các đợt không khí lạnh phương Bắc, từ đó hiệu chỉnh các mô hình hoàn lưu chung toàn cầu.

Tiếp nhận và ứng dụng sản phẩm mô hình số trị tiên tiến thế giới

Đổi lại việc đóng góp dữ liệu đầu vào thực địa, Việt Nam được hưởng đặc quyền tiếp cận các sản phẩm dự báo cao cấp từ các trung tâm điện toán khí quyển hàng đầu thế giới mà một quốc gia đang phát triển rất khó tự xây dựng độc lập do đòi hỏi ngân sách đầu tư siêu máy tính lên tới hàng trăm triệu USD:

1. Trung tâm Dự báo Hạn vừa Châu Âu (ECMWF)

ECMWF được giới khoa học công nhận là trung tâm có mô hình dự báo thời tiết hạn vừa (3 đến 10 ngày) chính xác nhất hành tinh (mô hình IFS). Nhờ các thỏa thuận hợp tác thông qua WMO, các chuyên gia khí tượng Việt Nam có quyền truy cập trực tiếp vào nguồn dữ liệu dự báo tổ hợp (Ensemble Prediction System – EPS) gồm 51 kịch bản thời tiết của ECMWF. Dữ liệu này giúp các dự báo viên nhận diện đường đi và cường độ của các cơn bão mạnh trên Biển Đông trước 5 đến 7 ngày với độ tin cậy vượt trội.

2. Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Hoa Kỳ (NOAA/NCEP)

Thông qua mạng lưới chia sẻ mở của WMO, mô hình GFS (Global Forecast System) của Mỹ cung cấp miễn phí các trường dự báo 4 lần mỗi ngày. Các thông số về độ ẩm, đối lưu không khí, dòng tia tầng bình lưu và nhiệt độ bề mặt nước biển (SST) được nạp trực tiếp làm điều kiện biên cho các mô hình dự báo khu vực của Việt Nam.

3. Đồng hóa số liệu và tinh chỉnh mô hình độ phân giải siêu cao (WRF, COSMO)

Các mô hình toàn cầu như ECMWF hay GFS thường có khoảng cách lưới tính toán từ 9 km đến 25 km. Với kích thước lưới này, mô hình không thể “nhìn thấy” các chi tiết địa hình hẹp của Việt Nam như thung lũng Mường Lò, đèo Hải Vân hay các sườn núi dốc Tây Nguyên. Để giải quyết nút thắt này, Việt Nam tiếp nhận dữ liệu toàn cầu của WMO và đưa vào siêu máy tính nội địa để chạy các mô hình khu vực (WRF, WRF-Chem, COSMO) với kỹ thuật đồng hóa số liệu radar Doppler và vệ tinh địa tĩnh Himawari.

Kỹ thuật tinh chỉnh này giúp thu hẹp độ phân giải lưới mô hình số trị xuống chỉ còn 2 km đến 3 km, cho phép mô phỏng chính xác các tâm mưa cực lớn cục bộ và đường quét của các ổ mây dông lốc nguy hiểm trong bán kính hẹp.

Sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo, tính toán số trị và số liệu chuẩn hóa quốc tế đã cải thiện rõ rệt độ tin cậy của các bản tin dự báo thời tiết, giúp các ban chỉ huy phòng chống thiên tai từ trung ương đến địa phương có thêm từ 48 đến 72 giờ quý báu để sơ tán nhân dân trước các trận lũ lụt lịch sử.

Việt Nam đảm nhận vai trò Trung tâm Hỗ trợ Cảnh báo Lũ quét Đông Nam Á (SeAFFGS)

Một trong những dấu mốc lịch sử khẳng định năng lực chuyên môn và uy tín quốc tế của Việt Nam là việc WMO chính thức chỉ định Tổng cục Khí tượng Thủy văn Việt Nam làm cơ quan điều hành Hệ thống Hỗ trợ Cảnh báo Lũ quét Đông Nam Á (Southeast Asia Flash Flood Guidance System – SeAFFGS) từ năm 2022.

1. Cơ chế vận hành của hệ thống SeAFFGS

Lũ quét và sạt lở đất là loại hình thiên tai có thời gian xuất hiện cực nhanh (chỉ từ 1 đến 3 giờ sau cơn mưa lớn cục bộ), phạm vi hẹp và sức tàn phá khủng khiếp. Hệ thống SeAFFGS sử dụng dữ liệu mưa vệ tinh vi ba đa kênh, dữ liệu radar thời tiết kết hợp với mô hình độ ẩm tầng đất sâu và bản đồ độ dốc địa hình số (DEM). Hệ thống tính toán chỉ số FFG (Flash Flood Guidance) – tức là lượng mưa ngưỡng cần thiết trong 1 giờ, 3 giờ hoặc 6 giờ để có thể gây ra lũ quét trên từng tiểu lưu vực sông.

2. Hỗ trợ dữ liệu cảnh báo khẩn cấp cho các nước láng giềng

Là trung tâm vùng, máy chủ tại Hà Nội xử lý và cập nhật liên tục các bản đồ nguy cơ lũ quét mỗi giờ, truyền tải cảnh báo thời gian thực không chỉ cho 63 tỉnh thành Việt Nam mà còn trực tiếp chia sẻ cho Cục Khí tượng Thủy văn Lào, Campuchia và Thái Lan. Sự hợp tác này thể hiện trách nhiệm quốc tế cao cả của Việt Nam trong việc bảo vệ tính mạng và sinh kế của hàng triệu người dân nghèo sinh sống dọc theo lưu vực hạ lưu sông Mê Kông.

Sáng kiến Cảnh báo sớm cho mọi người (Early Warnings for All – EW4All)

Tại Hội nghị Thượng đỉnh Khí hậu COP27, Tổng thư ký Liên Hợp Quốc António Guterres và WMO đã phát động sáng kiến mang tính lịch sử: “Cảnh báo sớm cho mọi người” (Early Warnings for All – EW4All) với mục tiêu bảo đảm đến năm 2027, mọi người dân trên Trái Đất đều được bảo vệ bởi các hệ thống cảnh báo sớm đa thiên tai. Việt Nam vinh dự được lựa chọn là một trong những quốc gia tiên phong tại khu vực Châu Á triển khai toàn diện sáng kiến này.

1. Bốn trụ cột của sáng kiến EW4All tại Việt Nam

• Trụ cột 1: Hiểu biết rủi ro thiên tai: Thành lập bản đồ phân vùng rủi ro lũ quét, sạt lở đất, triều cường và ngập lụt đô thị chi tiết đến cấp xã phường.
• Trụ cột 2: Quan trắc và dự báo: Mở rộng mạng lưới trạm tự động, ứng dụng mô hình dự báo mùa hạn dài để chủ động ứng phó El Nino, La Nina, hạn hán và xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long.
• Trụ cột 3: Phổ biến và truyền thông cảnh báo: Đa dạng hóa các kênh truyền tin khẩn cấp qua tin nhắn SMS định vị Cell Broadcast, mạng xã hội, ứng dụng di động và hệ thống loa truyền thanh thông minh.
• Trụ cột 4: Năng lực sẵn sàng ứng phó: Huấn luyện cộng đồng kỹ năng sơ tán tại chỗ theo phương châm “4 tại chỗ” (chỉ huy tại chỗ, lực lượng tại chỗ, phương tiện tại chỗ, hậu cần tại chỗ).

Bảng tổng hợp: 5 chương trình hợp tác trọng điểm giữa Việt Nam và WMO

Bảng phân tích dưới đây đối soát toàn diện các chương trình, dự án trọng điểm mà Việt Nam đang phối hợp cùng Tổ chức Khí tượng Thế giới:

Định hướng hiện đại hóa ngành khí tượng thủy văn Việt Nam đến năm 2030

Để duy trì và nâng cao hơn nữa vị thế đối tác chiến lược của WMO, Thủ tướng Chính phủ Việt Nam đã ban hành Chiến lược phát triển ngành Khí tượng Thủy văn đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 với các mục tiêu trọng tâm:

• Tự động hóa 100% mạng lưới quan trắc: Xóa bỏ hoàn toàn việc đọc số liệu thủ công tại các trạm đo bề mặt, thay thế bằng các cảm biến điện tử thông minh truyền dữ liệu liên tục qua sóng 4G/5G và vệ tinh.
• Phát triển công nghệ dự báo cực ngắn (Nowcasting): Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và mạng nơ-ron học sâu (Deep Learning) kết hợp với chuỗi ảnh radar thời tiết Doppler để cảnh báo dông sét, lốc xoáy, mưa đá trước từ 30 phút đến 2 giờ với độ chính xác trên 85%.
• Chuyển đổi từ dự báo hiện tượng sang dự báo tác động (Impact-based Forecasting): Bản tin không chỉ dừng lại ở việc thông báo “trời mưa to bao nhiêu milimet”, mà phải chỉ rõ “khu vực nào sẽ bị ngập sâu bao nhiêu mét, tuyến đường giao thông nào bị chia cắt, vùng đồi núi nào nguy cơ sạt lở cao” để người dân có hành động tự vệ tức thì.

Câu hỏi thường gặp về vai trò của Việt Nam tại WMO (FAQ)