Ứng dụng trí tuệ nhân tạo để dự báo thời tiết

Thưa ông, trong thời gian gần đây, những hiện tượng thời tiết khắc nghiệt ở Việt Nam diễn biến ngày càng phức tạp và khó lường. Tuy nhiên, nhờ ứng dụng khoa học công nghệ, ngành Khí tượng thủy văn nước ta đã cung cấp các thông tin dự báo, cảnh báo kịp thời, hiệu quả, góp phần giảm thiểu rủi ro thiên tai. Ông có thể chia sẻ về những kết quả cụ thể của ngành? 

Trong những năm qua, với sự nỗ lực và cố gắng, ngành khí tượng thủy văn (KTTV) đã đạt được những kết quả bước đầu, mang tính đột phá và tạo tiền đề cho sự phát triển tiếp theo. Tổng cục KTTV đã thúc đẩy xã hội hóa, hiện đại hóa hệ thống dự báo, cảnh báo và truyền tin thiên tai, mực nước tương ứng với các cấp báo động lũ trên các sông thuộc phạm vi cả nước; hình thành hệ thống thông tin chuyên ngành hiện đại, nâng cao chất lượng dự báo hạn dài, hạn ngắn đủ độ chi tiết. 

Các hoạt động hợp tác chia sẻ, thông tin dữ liệu dự báo, nghiên cứu khoa học được đẩy mạnh, góp phần nâng cao chất lượng dự báo, khẳng định vai trò, vị thế và đóng góp của Việt Nam trong nền khoa học khí tượng thủy văn của nhân loại. 

Chúng tôi đã thực hiện cảnh báo bão sớm trước 5 ngày, dự báo, cảnh báo áp thấp nhiệt đới trước 3 ngày. Dự báo, cảnh báo mưa lớn trước 2-3 ngày với độ tin cậy khoảng 75%; cảnh báo rét đậm, rét hại trước 2-3 ngày với độ tin cậy 80-90%; cảnh báo lũ trên các sông khu vực miền Trung, Tây Nguyên trước 1-2 ngày, các sông khu vực Bắc Bộ, Nam Bộ trước 3-5 ngày thường đạt 70-80%; cảnh báo các đợt nắng nóng diện rộng trước từ 2-3 ngày có độ tin cậy 70%. 

Thông tin dự báo, cảnh báo KTTV đã giúp các Bộ, ngành, địa phương chủ động điều chỉnh các hoạt động kinh tế - xã hội, cơ cấu sản xuất, mùa vụ, triển khai các biện pháp phòng tránh giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra. Trong năm 2019-2020 đã dự báo chính xác các xu thế thời tiết nhất là tình hình thiếu nước, xâm nhập mặn ở khu vực Trung Bộ và Nam Bộ, qua đó giảm thiệt hại trong lĩnh vực nông nghiệp chỉ bằng 9,6% so với năm 2016.

Đến nay, lĩnh vực KTTV đã có một mạng lưới quan trắc KTTV liên tục và dày, tăng cường tự động hóa bằng nguồn vốn đầu tư của nhà nước, xã hội hóa và trở thành mạng lưới nền cho mạng lưới quan trắc tài nguyên môi trường.

Với nhu cầu thông tin mang tính chi tiết, định lượng trong các thông tin dự báo khí tượng thủy văn của xã hội, Ngành KTTV Việt Nam đã từng bước hiện đại hóa, ứng dụng công nghệ dự báo số trong vấn đề dự báo thời tiết nguy hiểm, mang tính cực đoan như mưa lớn, bão... 

Công việc “đoán ý trời” thì chưa bao giờ là dễ dàng và hiện nay, ngành KTTV nước ta đang gặp phải những thử thách như thế nào thưa ông? 

Về mặt dự báo định lượng (cường độ bão, cường độ mưa lớn...) vẫn còn những hạn chế. Những hạn chế này có nhiều nguyên nhân, một trong những nguyên nhân trực tiếp nhất là hiện nay chúng ta đang trải qua tình hình biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp, khiến thiên tai hoạt động trái quy luật, bất thường. Trong khi đó, mạng lưới thám sát thiên tai chưa đáp ứng được tình hình thực tiễn. 

Khó khăn khách quan đầu tiên trong việc dự báo cường độ bão, áp thấp nhiệt đới, chúng ta không có nhiều thông tin giám sát, quan trắc trên vùng biển, việc xác định cường độ bão duy nhất thông qua hệ thống vệ tinh khí tượng; việc thiếu hệ thống giám sát trên biển dẫn đến việc đánh giá cường độ thực của cơn bão có sai số lớn, dẫn đến việc dự báo, cảnh báo có sai số tiếp theo. Trong bài toán dự báo mưa lớn, một nguyên nhân vô cùng quan trọng khiến việc dự báo trở nên khó khăn đó là địa hình núi đèo cao ở Việt Nam.

Đối với lũ quét, sạt lở đất do vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu làm các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng gia tăng và trái quy luật cũng đặt ra nhiều khó khăn, thách thức mới cho công tác dự báo, cảnh báo KTTV. Các thông tin số liệu đo đạc, điều tra, khảo sát thực địa của các vùng có nguy cơ phát sinh lũ quét, sạt lở đất thường không có. Các thông tin về thảm phủ, cấu trúc địa chất, lớp vỏ phong hóa, mức độ bão hòa trong đất... không có đủ độ chi tiết và không được cập nhật thực tế. 

Sự tác động của con người hoặc chuyển đổi mục đích sử dụng đất, phá rừng, khai thác khoáng sản chưa được thống kê nghiên cứu đầy đủ. Bên cạnh đó, lũ quét thường xảy ra ở quy mô nhỏ, liên tiếp, mang tính địa phương. Vì vậy, chỉ cảnh báo ở cấp Trung ương là không thể đảm bảo kịp thời cho hoạt động phòng chống lũ quét, sạt lở đất nếu như không có sự phối hợp chặt chẽ của địa phương.

Thời gian tới, ngành KTTV Việt Nam sẽ có phương hướng như thế nào để khắc phục những vấn đề này và phát triển quan hệ hợp tác quốc tế một cách có hiệu quả, thưa ông?

Tổng cục KTTV xác định nhiệm vụ thường xuyên là theo dõi phản hồi của Ban Chỉ đạo phòng chống thiên tai, các bộ ngành địa phương, người dân, địa phương... liên tục tiếp thu phản hồi để từng bước nâng cao chất lượng cảnh báo, dự báo. Trước mắt, Tổng cục tiếp tục đẩy mạnh áp dụng khoa học công nghệ để đưa ra bản tin theo đúng kế hoạch. Chúng tôi đã có kế hoạch để thời gian tới nâng cao chất lượng cảnh báo bão, mưa, lũ quét, sạt lở đất...

Theo định hướng, sẽ không chỉ là bản tin mà phải chi tiết hơn đến từng điểm. Bên cạnh đó sẽ phải đưa ra những bản tin mang tính tác động, nêu được những yếu tố tác động, đối tượng tác động, thậm chí cùng với Ban chỉ đạo phòng chống thiên tai phải xác định được khi thiên tai xảy ra phải có lộ trình di dời người dân một cách rõ ràng.

Để làm được điều đó, chúng tôi đã từng bước kiện toàn xây dựng số liệu kinh tế - xã hội ở các địa phương; thường xuyên kiểm tra, đảm bảo hoạt động của hệ thống quan trắc, từng bước tự động hóa hệ thống quan trắc, thông tin truyền tin và dự báo để đưa ra bản tin tốt hơn.

Tổng cục đã xây dựng chiến lược, đưa ra định hướng mới đó là thông tin KTTV không chỉ phục vụ phòng chống thiên tai, mà sẽ là đầu vào cho phát triển kinh tế - xã hội của các vùng lãnh thổ, ngành khác nhau, phục vụ hiệu quả cho các ngành kinh tế phát triển như du lịch, nông nghiệp...

Về giải pháp, công tác chyển đổi số là quan trọng, chúng tôi xác định ngành KTTV sẽ là ngành có công tác chuyển đổi số đi đầu và số hóa các dữ liệu, tài liệu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo để bản tin dự báo kịp thời, tin cậy hơn và loại hình bản tin, sản phẩm dự báo sẽ phong phú hơn. 

Tổng cục cũng sẽ tăng cường cơ sở vật chất cho hệ thống thông tin chuyên ngành; xây dựng hệ thống quản lý, điều hành, xử lý số liệu KTTV hiện đại phục vụ công tác dự báo. Quy hoạch lại các hệ thống truyền dẫn, luồng dữ liệu của các đơn vị trực thuộc, nhằm khắc phục các tồn tại về hiện trạng hệ thống thông tin, tiết kiệm kinh phí và nhân lực duy trì hệ thống. Thiết lập kết nối mạng với Nhật Bản, Hàn Quốc, nhằm tăng cường trao đổi dữ liệu, tiếp thu công nghệ và ứng dụng.

Đặc biệt, đẩy mạnh công tác nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ vào quá trình hiện đại hóa ngành KTTV; tăng cường hợp tác song phương và đa phương với các nước, các tổ chức thế giới và khu vực, mở rộng hợp tác với Nhật Bản, Hàn Quốc, Đan Mạch, Phần Lan, Italia, Mỹ, cơ quan Khí tượng Anh, Trung tâm Dự báo thời tiết hạn vừa Châu Âu... nhằm khai thác và phát huy tiềm năng công nghệ, kỹ thuật hiện có, đào tạo nguồn nhân lực, ứng dụng có hiệu quả vào nghiệp vụ dự báo và quan trắc KTTV.  

Đồng thời, thực hiện tốt công tác tuyên truyền về KTTV, nhất là các hiện tượng KTTV nguy hiểm và cách phòng tránh như: Bão, áp thấp nhiệt đới, lũ lớn, lũ quét, dông, tố lốc, nhằm nâng cao hiểu biết của người dân để chủ động phòng, tránh và giảm thiểu thiệt hại thiên tai.

Trân trọng cảm ơn ông!