Xây dựng hệ thống dự báo tổ hợp sóng biển cho khu vực Biển Đông và ven bờ Việt Nam phục vụ phòng chống thiên tai

Với mục tiêu xây dựng được hệ thống dự báo tổ hợp sóng biển cho khu vực Biển Đông và chi tiết các khu vực ven bờ, vùng biển quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa của Việt Nam phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, phòng tránh thiên tai, tìm kiếm cứu nạn, an toàn hàng hải, đảm bảo an ninh quốc phòng trên Biển Đông và vùng ven bờ Việt Nam. Từ tháng 6/2018 đến tháng tháng 6/2021, Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn quốc gia đã triển khai thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo tổ hợp sóng biển cho khu vực Biển Đông và ven bờ Việt Nam phục vụ phòng chống thiên tai“.

Đề tài sử dụng phương pháp tổ hợp để dự báo sóng, kết hợp với các phần mềm hiển thị kết quả nhằm hỗ trợ cho các dự báo viên làm dự báo nghiệp vụ. Dự báo sóng tổ hợp là phương pháp mới, đã thực hiện tại một số nước phát triển nhưng lần đầu tiên được đề xuất nghiên cứu tại Việt Nam. Phương pháp dự báo tổ hợp sẽ làm tăng độ chính xác, an toàn và đa dạng của các thông tin cảnh báo, dự báo sóng. Phương pháp này cho kết quả về xác xuất xuất hiện các khoảng độ cao sóng khác nhau làm cơ sở để xây dựng kế hoạch hoạt động, giao thông trên biển. Hệ thống hiển thị với đa dạng hóa các sản phẩm dự báo sẽ phục vụ cho nhiều đối tượng có nhu cầu về thông tin dự báo sóng biển. Ngoài ra, hệ thống dự báo sóng được xây dựng cũng sẽ thuận tiện cho các dự báo viên trong tác nghiệp.

Từ đó nghiên cứu đã cho kết quả gồm:

Đã xây dựng bộ lưới tính phục vụ dự báo tổ hợp sóng biển bao gồm 01 lưới Biển Đông và 09 lưới tính chi tiết cho các khu vực ven biển ven bờ (Đông Bắc, Đồng Bằng, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nam Bộ) quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa;

Đã hiệu chỉnh và kiểm định mô hình SWAN và WAM với số liệu quan trắc sóng từ trạm phao, từ vệ tinh trong trường hợp bão, gió mùa và thời tiết bình thường, qua đó phân tích và đề xuất lựa chọn mô hình SWAN vào dự báo tổ hợp sóng biển tại Việt Nam do bởi mô hình SWAN cho kết quả dự báo sóng tốt hơn và thời gian tính nhanh hơn mô hình WAM trong các trường hợp thử nghiệm;

Đã dự báo tổ hợp độ cao sóng biển trong một số cơn bão, áp thấp nhiệt đới và các đợt gió mạnh trên biển qua đó phân tích, đánh giá các đặc trưng về độ cao sóng trung bình tổ hợp, độ cao sóng lớn nhất trong các thành phần tổ hợp, xác suất xuất hiện các khoảng độ cao sóng. Kết quả dự báo tổ hợp độ cao sóng biển với các thời hạn dự báo khác nhau cũng đã được đánh giá với số liệu quan trắc từ trạm khí tượng hải văn cố định và từ vệ tinh;

Hệ thống dự báo tổ hợp sóng biển được xây dựng gồm 3 hợp phần chính, đó là mô hình dự báo gió tổ hợp, mô hình dự báo sóng tổ hợp và phần mềm hiển thị kết quả dự báo. Đi kèm với các hợp phần này còn có các chương trình hỗ trợ, bao gồm chương trình thực thi chạy tổ hợp, chương trình tạo format hiển thị kết quả dự báo trên phần mềm GMT và T-serial, đây là 2 phần mềm được đề tài kiến nghị áp dụng vào hiển thị kết quả dự báo sóng trong nghiệp vụ tại Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia;

Hệ thống dự báo tổ hợp sau khi được xây dựng đã thực hiện dự báo thử nghiệm năm 2020, các kết quả dự báo thử nghiệm trong một số cơn bão mạnh gây sóng lớn tại ven biển Việt Nam đã được phân tích, so sánh với số liệu quan trắc từ trạm hải văn cố định và từ vệ tinh.

Đề tài đã đạt được 11 sản phẩm chính gồm:

Hệ thống dự báo tổ hợp sóng trên Biển Đông và chi tiết các khu vực biển ven bờ, hải đảo (Đông Bắc, Đồng Bằng, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Nam Bộ, vùng biển quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa);

Dự thảo Quy trình dự báo;

Bộ công cụ hỗ trợ dự báo viên trong tác nghiệp và tài liệu hướng dẫn sử dụng;

Báo cáo kết quả thử nghiệm;

Bộ số liệu của đề tài;

Báo cáo tổng hợp, báo cáo tóm tắ và các báo cáo thành phần;

01 bài báo đăng trên tập chí quốc tế;

03 bài báo đăng trên tạp chí chuyên ngành trong nước;

01 bài báo đăng trên hội thảo trong nước;

01 bài báo gửi hội thảo quốc tể trong nước (hoãn đăng do dịch Covid);

Hỗ trợ đào tạo 02 Thạc sĩ.

Trong thời gian tới, đề tài sẽ chuyển giao sản phẩm công nghệ dự báo sóng tổ hợp (kết quả dự báo tổ hợp độ cao sóng biển) cho các Đài Khí tượng Thủy văn khu vực có biển (Đông Bắc, Đồng Bằng, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ) qua hình thức chia sẻ trên mạng nội bộ của Tổng cục Khí tượng Thủy văn để tham khảo làm bản tin dự báo.

Tạp chí Khí tượng Thủy văn