Katastrophenwarnmodell der nächsten Generation

Meteorologen analysieren im Nationalen Zentrum für meteorologische und hydrologische Vorhersagen Daten des Smartmet-Systems, um Wettervorhersagen und Frühwarnungen vor Naturkatastrophen zu erstellen. (Foto: HOAI LINH)

Eine erfolgreiche Umsetzung dieser Maßnahmen trägt nicht nur dazu bei, Schäden an Menschen und Eigentum zu minimieren, sondern stärkt auch die wissenschaftliche und technologische Unabhängigkeit des Landes im Bereich der Katastrophenprävention und -bekämpfung.

Die Provinz Quang Tri zählt seit vielen Jahren zu den am stärksten von Stürmen und Überschwemmungen betroffenen Gebieten. Technische Lösungen wie Stauseen, Deiche, Hochwasserschutzmaßnahmen und die Umsiedlung von Bevölkerungsgruppen haben sich zwar als wirksam erwiesen, erfordern jedoch erhebliche finanzielle Mittel und lange Investitionszeiten, während sich die Art der Naturkatastrophen rasant verändert.

Es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung von Frühwarnsystemen auf Basis von Echtzeitdaten, modernen mathematischen Modellen und Technologien zur schnellen Informationsübertragung.

Vor diesem Hintergrund beauftragte das Ministerium für Wissenschaft und Technologie das Nationale Schlüssellabor für Fluss- und Küstendynamik mit der Durchführung des Projekts „Forschung zur Anwendung fortschrittlicher Technologien zum Aufbau eines Frühwarnsystems für Naturkatastrophenrisiken durch Überschwemmungen in der Provinz Quang Tri und angrenzenden Gebieten“, unter der Leitung von Associate Professor Dr. Nguyen Thanh Hung.

Heftige Regenfälle verursachten Überschwemmungen in der Stadt Hue. (Foto: QUANG TIEN)

Das Projekt verfolgt drei strategische Ziele: Entwicklung einer Katastrophenrisikokarte (Erstellung einer detaillierten Hochwasser- und Überschwemmungsrisikokarte bis hinunter zur Gemeindeebene, die direkt den Katastrophenschutzmaßnahmen dient); Entwicklung einer Echtzeit-Warntechnologie (Aufbau fortschrittlicher Technologie zur Frühwarnung vor Hochwasser- und Überschwemmungsrisiken in Echtzeit auf der Grundlage meteorologischer und hydrologischer Vorhersagen); und Verbesserung des Übertragungs- und Reaktionssystems (Entwicklung von Technologien zur Übermittlung von Warninformationen und zur Erstellung geeigneter und effektiver Reaktionspläne).

Um diese Ziele zu erreichen, setzte das Forschungsteam sechs Hauptinitiativen um, die sich auf die eingehende Datenerhebung und -analyse sowie die Anwendung bahnbrechender Technologien konzentrierten.

Der Schlüssel zur Effektivität des Systems liegt in der gleichzeitigen Anwendung mehrerer Spitzentechnologien. An erster Stelle steht dabei das mathematische Modell, das auf physikalischen Prozessen basiert.

Das Forschungsteam entwickelte ein Toolkit zur Hochwassersimulation und Risikobewertung unter Verwendung eines physikalischen Ansatzes, d. h. durch Simulation des realen Verhaltens von Abfluss, Niederschlag, topografischer Neigung und hydrologischen Faktoren, um realistischere Prognoseszenarien zu erstellen.

Darüber hinaus fungieren künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen als ein „erweitertes Gehirn“. Privatdozent Dr. Nguyen Thanh Hung und seine Kollegen haben das System über viele Jahre hinweg mit großen Datensätzen trainiert und dadurch 282 verschiedene Szenarien für die Katastrophenwarnung erstellt.

Dank KI wird die Verarbeitungs- und Prognosegeschwindigkeit deutlich reduziert, was ein Schlüsselfaktor bei der Katastrophenprävention und -reaktion ist, die ein Eingreifen in Echtzeit erfordert.

Ein weiterer wichtiger Pfeiler ist die integrierte Informationsübertragungstechnologie. Das System ist so konzipiert, dass es Warnungen und Handlungsanweisungen direkt über Mobiltelefone, Websites und soziale Medien an die Bürger sendet und so sicherstellt, dass wichtige Informationen schnell, am richtigen Ort und zur richtigen Zeit ankommen.

Die ersten Ergebnisse des Projekts wurden während der Hochwassersaison 2024 in Quang Tri getestet. Die auf dem neuen Modell basierenden Echtzeitvorhersagen und -warnungen wurden von den zuständigen Behörden und Experten aufgrund ihrer Vollständigkeit, Modernität und ihrer Fähigkeit, dringende praktische Anforderungen vor Ort zu erfüllen, sehr geschätzt.

Nicht nur die Zentralregion, sondern auch viele Küstengebiete Vietnams sind aufgrund der Kombination aus starken Stürmen, steigendem Meeresspiegel und hohen Wellen von schweren Überschwemmungen bedroht.

Als Reaktion auf diese Situation hat das Nationale Zentrum für hydrometeorologische Vorhersage ein nationales Projekt mit dem Titel „Entwicklung eines Modells und eines technologischen Prozesses zur Vorhersage von Küstenüberschwemmungen durch Sturmfluten und Wellen“ ins Leben gerufen, das von Associate Professor Dr. Nguyen Ba Thuy geleitet wird und von Dezember 2022 bis November 2025 durchgeführt wird.

Ziel war es, ein integriertes atmosphärisches Wellen-Sturmflut-Berechnungsmodell zu entwickeln und ein für die Küstenbedingungen Vietnams geeignetes Vorhersageverfahren zu erarbeiten. Das Forschungsteam schloss die Erfassung und Verarbeitung meteorologischer, hydrologischer, ozeanografischer und topografischer Daten ab und integrierte drei fortschrittliche Modelle: WRF (Sturmwindsimulation), SWAN (Wellensimulation) und ADCIRC (Sturmflutsimulation).

Das System ermöglicht die detaillierte Simulation der Wechselwirkung von Stürmen mit Küstengelände und prognostiziert so Hochwasserstände unter spezifischen Szenarien. Das Modell wurde in der Provinz Thanh Hoa im Maßstab 1:10.000 getestet. Dabei wurden Überschwemmungen auf Basis von Sturmstärken von 11 bis 14 mit und ohne Deiche sowie unter Berücksichtigung verschiedener Gezeitenperioden bewertet.

Die Produkte wurden an die lokalen Behörden geliefert, um Evakuierungspläne zu entwickeln und Boote, Aquakulturgebiete und Deichanlagen zu schützen. Das Prognoseinstrument wurde während der Taifunsaison 2025 getestet und zeigte eine hohe Übereinstimmung mit den tatsächlichen Daten.

Herr Hoang Duc Cuong, stellvertretender Direktor der Abteilung für Meteorologie und Hydrologie, stellte fest, dass das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Qualität der Frühwarnung für Küstengebiete geleistet hat, was dem Ziel der Branche entspricht, die Wettervorhersage zu modernisieren.

Ein wichtiger Punkt ist, dass das Modell die Vorhersage für zwei Geländetypen trennt: Gebiete mit und ohne Deiche. Seedeiche beeinflussen die Wellenausbreitung und Sturmfluten maßgeblich und erfordern daher eine andere Vorhersagemethode. Dadurch eignet sich das Modell für jede Küstenprovinz mit unterschiedlichen Küstenstrukturen, von Thanh Hoa und Hue bis hin zu Khanh Hoa, Vinh Long und Ca Mau.

Laut Dr. Nguyen Ba Thuy, außerordentliche Professorin, trägt das Modell auch zur Verbesserung der Prognosegenauigkeit des Prognoseteams bei. Für den professionellen Echtzeitbetrieb des Modells sind jedoch weitere Investitionen in ein leistungsstarkes Computersystem erforderlich.

Beide Studien belegen Vietnams hohes Niveau bei der Entwicklung fortschrittlicher Katastrophensimulations- und Warntechnologien zur Stärkung der Eigenständigkeit. Obwohl die indirekten Vorteile der Schadensminderung schwer in direkten wirtschaftlichen Kennzahlen zu beziffern sind, sind sie beträchtlich.

Angesichts der zunehmend extremen Naturkatastrophen ist die Entwicklung integrierter Prognosemodelle und der Einsatz von KI, Big Data und schnellen Kommunikationstechnologien der richtige Weg für Vietnam, um sein nationales Frühwarnsystem zu perfektionieren.

Dies ist nicht nur ein Ziel des meteorologischen und hydrologischen Sektors, sondern auch eine zentrale Voraussetzung für eine nachhaltige sozioökonomische Entwicklung, insbesondere in Risikogebieten.

ROSA LICHT und GOLDENER BAUCH

Quelle: https://nhandan.vn/mo-hinh-canh-bao-thien-tai-the-he-moi-post929692.html