Tập trung mũi nhọn nghiên cứu vào công tác phòng chống thiên tai, đa thiên tai
Xu hướng BĐKH và nước biển dâng ngày càng rõ và tác động đến tất cả các ngành, lĩnh vực và địa phương. Trước những diễn biến nhanh, phức tạp, khó lường, dưới tác động của biến đổi khí hậu, tần suất và cường độ thiên tai ngày càng gia tăng, gây ra nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, các cơ sở hạ tầng về kinh tế, văn hóa, xã hội, tác động xấu đến môi trường. Nghị quyết 76/TW của Chính phủ về công tác phòng, chống thiên tai, cũng nêu rõ: thiên tai ngày càng phức tạp, khó lường, là một trong những thách thức lớn đối với phát triển bền vững của đất nước. Trong bối cảnh đó, Viện đã, đang và tiếp tục đặt trọng tâm nghiên cứu vào thiên tai, đa thiên tai. Năm 2020, Viện KTTVBĐKH triển khai và hoàn thành mục tiêu nghiên cứu, với kết quả được đánh giá cao của 03 nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp Nhà nước về “Nghiên cứu xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo định lượng mưa khu vực Nam Bộ và cảnh báo mưa lớn hạn cực ngắn cho thành phố Hồ Chí Minh”, “Nghiên cứu các giải pháp khoa học và công nghệ quản lý đa thiên tai, xây dựng công cụ hỗ trợ ra quyết định ứng phó với đa thiên tai, áp dụng thí điểm cho khu vực ven biển Trung Trung Bộ“, “Nghiên cứu xây dựng hệ thống cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai bão và áp thấp nhiệt đới theo các bản tin dự báo khí tượng thủy văn và áp dụng thử nghiệm cho khu vực Bắc Trung Bộ”.
Sản phẩm khoa học công nghệ nổi bật của đề tài cấp Nhà nước “Hệ thống cảnh báo mưa lớn hạn cực ngắn cho khu vực Thành phố Hồ Chí Minh (TP. HCM)”: Kết quả cảnh báo của hệ thống này đảm bảo đưa ra bản tin cảnh báo trên diện cho toàn TP. HCM cũng như biến trình mưa tại 09 điểm trạm đại diện. Hệ thống này đã kết hợp các điểm mạnh của mô hình dự báo số trị cùng với ứng dụng các công cụ ngoại suy số liệu quan trắc phi truyền thống. Cụ thể, hệ thống là sản phẩm kết hợp giữa ba thành phần, bao gồm (1) hệ thống mô hình động lực, được gọi là HCM-RAP, (2) sản phẩm ngoại suy dự báo mưa từ số liệu radar, ứng dụng công cụ SWIRLS và (3) sản phẩm ngoại suy ước lượng mưa từ ảnh vệ tinh, sử dụng công cụ RDT-CW. Hệ số kết hợp được khảo sát kỹ lưỡng và ứng dụng phương pháp xác định hệ số của Hong Kong Observatory, với khả năng cập nhật và cải thiện hàng năm. Hệ thống HCM-RAP ứng dụng mô hình WRF cùng với phương pháp đồng hóa biến phân ba chiều 3D-Var, thông qua hệ thống đồng hóa WRFDA (WRF Data Assimilation), sử dụng số liệu radar Nhà Bè. Điểm đặc biệt là hệ thống được thiết kế ở chế độ High-Resolution Rapid Refresh, theo mô hình dự báo cập nhật nhanh tiên tiến của Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA – USA). Nhờ đó, bản tin cảnh báo được cập nhật hàng giờ và cho thông tin chi tiết đến độ phân giải 02 km. Sản phẩm cảnh báo là kết quả một hệ thống chương trình tự động khép kín từ việc thu thập số liệu, vận hành mô hình dự báo đến việc xử lý và trích xuất kết quả dự báo. Hệ thống đã được thử nghiệm ở chế độ nghiệp vụ cho mùa mưa năm 2019 (từ tháng 04 đến tháng 11) và cho các kết quả đánh giá ban đầu rất khả quan. Bên cạnh đó, thiết kế hiện tại của hệ thống này cho khả năng ứng dụng cao tại các cơ quan chuyên trách khác như Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia hoặc Đài Khí tượng Thủy văn Nam Bộ (thuộc Tổng cục Khí tượng Thủy văn).
 |
|
Hình 1: Mô tả hệ thống cảnh báo mưa lớn hạn cực ngắn cho TP. Hồ Chí Minh |
Sản phẩm khoa học công nghệ nổi bật của đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng hệ thống cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai bão và áp thấp nhiệt đới theo các bản tin dự báo khí tượng thủy văn và áp dụng thử nghiệm cho khu vực Bắc Trung Bộ”: xây dựng được phương pháp và bộ tiêu chí trong xác định cấp độ rủi ro thiên tai bão và áp thấp nhiệt đới theo các bản tin dự báo khí tượng thủy văn. Rủi ro được cấu thành từ các yếu tố hiểm họa, mức độ phơi bày và tính dễ bị tổn thương. Yếu tố hiểm họa được xác định từ các bản tin dự báo bão và áp thấp nhiệt đới với các tiêu chí về cường độ và khả năng xảy ra. Yếu tố mức độ phơi bày và tính dễ bị tổn thương được xác định từ các số liệu về kinh tế, xã hội và môi trường. Sản phẩm hệ thống phần mềm tính toán, cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai bão và áp thấp nhiệt đới đã cho kết quả tính toán xác định nhanh hiểm họa do bão và áp thấp nhiệt đới cho khu vực Bắc Trung Bộ theo các bản tin dự báo khí tượng thủy văn.
Hình 2: Tính toán và dự báo/cảnh báo mức độ hiểm họa do bão, ATNĐ với hạn dự báo 72 giờ gần thời gian thực cập nhật theo các bản tin dự báo của Trung tâm Dự báo KTTV Quốc gia (nguồn: http://map.wrd.com.vn/)
Sản phẩm khoa học công nghệ nổi bật của đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu các giải pháp khoa học và công nghệ quản lý đa thiên tai, xây dựng công cụ hỗ trợ ra quyết định ứng phó với đa thiên tai, áp dụng thí điểm cho khu vực ven biển Trung Trung Bộ”: (1) đánh giá được hiện trạng và xu thế biến đổi của một số loại hình thiên tai điển hình ở khu vực ven biển Trung Trung Bộ, bao gồm các thiên tai bão, hạn hán, lũ, ngập lụt, lũ quét, nước dâng do bão; (2) xây dựng được phương pháp và bộ tiêu chí trong đánh giá rủi ro đa thiên tai dựa trên cách tiếp cận của IPCC. Việc đánh giá rủi ro đa thiên tai được đánh giá dựa trên đánh giá đa hiểm họa và đa tổn thương khi các thiên tai xảy ra đồng thời hoặc liên tiếp; (3) xây dựng được công cụ hỗ trợ ra quyết định ứng phó với đa thiên tai dựa trên nền tảng WebGIS, bao gồm các bản đồ và phần mềm hỗ trợ đánh giá rủi ro đa thiên tai khi các thiên tai xảy ra đồng thời hoặc liên tiếp.
Hình 3: Cảnh báo hiểm họa đa thiên tai trong bão
(nguồn: http://map.ttb.wrd.com.vn/)
Bên cạnh đó, Trong công tác dự báo và quản lý môi trường biển, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO tới các yếu tố khí tượng thủy văn và môi trường biển trên khu vực Biển Đông phục vụ công tác dự báo và quản lý môi trường biển” đã sử dụng số liệu thu thập được từ các trạm hải văn ven bờ và hải đảo, cùng với số liệu tái phân tích, đề tài đã đánh giá được các biến động của các yếu tố gió, dòng chảy trên khu vực Biển Đông theo không gian và thời gian. Ngoài ra, đề tài cũng đánh giá được tác động của EL nino và La nina đến sự biến động theo thời gian và phân bố theo không gian cuả các yếu tố gió, SST và SSS qua ứng dụng phương pháp EEMD và Fast EEMD, thành phần dao động quy mô ENSO (từ 2 đến 5 năm) đã được phân tách từ chuỗi số liệu trạm hải văn và số liệu tái phân tích đối với các yếu tố gió, SST và SSS.
Đóng góp cơ sở khoa học cho xây dựng, hoàn thiện, ban hành các văn bản quy phạm pháp luật về tài nguyên và môi trường
Đây là sản phẩm của 3 đề tài:” Nghiên cứu cơ sở khoa học phân cấp độ rủi ro cho các loại hình thiên tai ở Việt Nam”, “Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định cấp độ rủi ro thiên tai cho bão, áp thấp nhiệt đới và nước dâng do bão”, “Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán và xâm nhập mặn, áp dụng thử nghiệm cho khu vực Nam Bộ”. Các đề tài định hướng đề xuất một số thay đổi cho Quyết định 44/2014/QĐ-TTg về Cấp độ RRTT. Các nội dung đề xuất chỉnh sửa đã bổ sung yếu tố “phơi bày” và “dễ bị tổn thương” của từng vùng đặc thù đối với từng loại hình thiên tai, từ đó định hướng điều chỉnh các quy định về cấp độ cảnh báo rủi ro của từng loại thiên tai tại Quyết định 44/2014/QĐ-TTg. Đã thực hiện điều tra về nhân khẩu, sinh kế, cơ sở hạ tầng, kinh tế xã hội, khả năng ứng phó, thích ứng với hạn hán và xâm nhập mặn, hiện trạng, nhu cầu và khả năng ứng dụng cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán và xâm nhập mặn quy định trong Quyết định 44/2014/QĐ-TTg ở khu vực Nam Bộ. Nghiên cứu đề xuất sửa đổi nội dung phân cấp cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán và xâm nhập mặn trong Quyết định 44/2014/QĐ-TTg, theo đó mỗi loại hình thiên tai được đề xuất 2 phương án sửa đổi, bổ sung, điều chỉnh về các tiêu chí.
Đưa nghiên cứu vào ứng dụng trong công tác quản lý tại các địa phương
Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng bộ tiêu chí đánh giá hiệu quả các mô hình kinh tế cấp huyện thích ứng với biến đổi khí hậu vùng đồng bằng sông Cửu Long, thí điểm tại một huyện điển hình” đã xây dựng bộ tiêu chí đánh giá hiệu quả của các mô hình kinh tế thích ứng với biến đổi khí hậu cho vùng đồng bằng sông Cửu Long có ý nghĩa nhằm đánh giá tính hiệu quả các mô hình sinh kế triển khai tại các địa phương. Đồng thời, phát triển khung hướng dẫn áp dụng cụ thể bộ tiêu chí đánh giá hiệu quả của các mô hình kinh tế thích ứng với biến đổi khí hậu. Đề tài mở ra hướng nghiên cứu rộng hơn cho các huyện/tỉnh khác trong vùng ĐBSCL để có cái nhìn toàn diện hơn về các mô hình kinh tế thích ứng với BĐKH đang được triển khai tại vùng và hiệu quả của các mô hình đối với sinh kế của các hộ gia đình tại khu vực này.
|
Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định bộ tiêu chí đánh giá rủi ro do biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước mặt nhằm đề xuất giải pháp điều chỉnh, bổ sung quy hoạch tài nguyên nước cấp tỉnh, thử nghiệm cho quy hoạch tài nguyên nước của một tỉnh điển hình” đã nghiên cứu và đề xuất được bộ tiêu chí đánh giá rủi ro do biến đổi khí hậu (BĐKH) đến tài nguyên nước (TNN) mặt và có thể áp dụng với một tỉnh điển hình với: Tiêu chí hiểm họa bao gồm 3 chỉ số và 15 chỉ thị; Tiêu chí về mức độ phơi bày bào gồm 3 chỉ số và 6 chỉ thị; tiêu chí về độ nhạy cảm bao gồm 4 chỉ số và 10 chỉ thị; tiêu chí về khả năng thích ứng bao gồm 3 chỉ số và 7 chỉ thị. |
|
Rủi ro do BĐKH đến TNN mặt tỉnh Quảng Ngãi tính cho tương lai theo kịch bản RCP8.5 giai đoạn 2046 – 2065Tuy nhiên, tùy thuộc vào đặc điểm của từng địa phương có thể điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế. Bộ chỉ số được xây dựng theo cách tiếp cận mới của IPCC với các thành phần tạo nên rủi ro, bao gồm: Hiểm họa (Hazard), Độ phơi lộ (Exposure) và tính dễ bị tổn thương (Vulnerability. Đề tài đã áp dụng bộ chỉ số trên cơ sở sử dụng mô hình toán và số liệu thống kê tỉnh để tính toán giá trị rủi ro do biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước mặt tỉnh ở tỉnh Quảng Ngãi.
Tiếp tục duy trì các hoạt động thường xuyên phục vục cho phát triển kinh tế-xã hội
Viện KTTVBĐKH vẫn tiếp tục cung cấp các bản tin thời tiết, bản tin dự báo bão, áp thấp nhiệt đới và mưa lớn, ra thông báo và dự báo khí hậu hàng tháng. Các bản tin khí tượng nông nghiệp được thông báo hàng tháng nhằm phục vụ sản xuất nông nghiệp. Các quan trắc khí tượng nông nghiệp phục vụ phát báo điện 04 ốp/ngày gửi đến Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia là nguồn số liệu đáng tin cậy phục vụ công tác dự báo thời tiết, đặc biệt là mưa lớn ở khu vực Hà Nội. Cung cấp các bản tin dự báo lũ trên hệ thống sông Hồng – Thái Bình hàng ngày; cung cấp các bản tin dự báo khí tượng thủy văn biển hàng ngày; cung cấp các thông tin cảnh báo lũ quét khi có nguy cơ thiên tai xảy ra; cung cấp các bản tin sóng biển, nước dâng khi có bão.
Tiếp tục duy trì vai trò và tăng cường quan hệ hợp tác quốc tế, tiêp cận các hướng nghiên cứu mới trên thế giới và trong nước
Cùng với tiến trình hội nhập quốc tế, Viện cũng tích cực mở rộng quan hệ hợp tác quốc tế như điều phối các hoạt động của Tổ chức Thủy văn quốc tế (IHP) tại Việt Nam, là đối tác lâu năm của các tổ chức như UNDP, CIRSO, v.v…Viện tiếp tục giữ vai trò chủ trì thực hiện các nhiệm vụ trong Mạng lưới giám sát lắng đọng a xít vùng Đông Á (EANET) và tập trung mũi nhọn nghiên cứu các vấn đề: Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và lập bản đồ phân bố lắng đọng axít tại Việt Nam; Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp, tuần hoàn và tái sử dụng chất thải của một số làng nghề tái chế lưu vực sông Nhuệ – Đáy; Công tác nghiên cứu môi trường của Viện KTTVBĐKH đã tập trung vào các lĩnh vực xây dựng và mang tính ứng dụng trong thực tế; Các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực môi trường của Viện đã đóng góp đáng kể vào công tác quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường của ngành tài nguyên môi trường. Đặc biệt, năm 2020, công tác nghiên cứu môi trường của Viện đã đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu vào các vấn đề nóng bỏng được thế giới quan tâm, đi đầu trong việc tiếp cận các hướng nghiên cứu mới như điều tra, khảo sát các bon đen trong ba lĩnh vực xi măng, điện than, và giao thông đường bộ v.v…. Các đề xuất của Viện cũng được mở rộng vào nghiên cứu, phát triển, chuyển giao và ứng dụng các công nghệ chủ chốt của công nghiệp 4.0 (trí tuệ nhân tạo (AI), chuỗi khối (Blockchain), phân tích dữ liệu lớn (Big data Analytics), Internet kết nối vạn vật (IoT) v.v…Bên cạnh đó, số lượng các công bố nghiên cứu khoa học của Viện cũng được chú trọng đẩy mạnh với 12 bài báo quốc tế và 14 bài báo trong nước được đăng trên các tạp chí khoa học uy tín quốc gia và quốc tế và 16 bài báo đăng trong các Hội thảo khoa học.
Tóm lại, có thể thấy rằng, các hoạt động khoa học công nghệ được Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu nghiên cứu và triển khai đã phục vụ tích cực cho công tác quản lý của Bộ Tài Nguyên và Môi trường. Các kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đang được ứng dụng trong các đơn vị trong và ngoài Bộ Tài nguyên và Môi trường góp phần nâng cao chất lượng dự báo khí tượng thủy văn, hải văn, môi trường và biến đổi khí hậu, phục vụ phát triển kinh tế, xã hội, phòng chống thiên tai và ứng phó với biến đổi khí hậu trên phạm vi cả nước.