Következő generációs katasztrófa-előrejelző modell

Az előrejelzők a smartmet rendszer adatait elemzik, hogy időjárás-előrejelzéseket és természeti katasztrófák korai figyelmeztetéseit készítsék a Nemzeti Meteorológiai és Hidrológiai Előrejelző Központban. (Fotó: HOAI LINH)

Ha ezt jól csináljuk, az nemcsak az emberekben és a vagyontárgyakban okozott károk minimalizálásában segít, hanem megerősíti a nemzet önellátását a tudomány és a technológia terén a katasztrófamegelőzés és -ellenőrzés területén.

Quang Tri tartomány évek óta a viharok és árvizek által legsúlyosabban sújtott települések közé tartozik. Bár a mérnöki megoldások, mint például a víztározók, gátak, árvízvédelem és a lakosság áttelepítése hatékonynak bizonyultak, jelentős finanszírozást és hosszú beruházási időszakokat igényelnek, miközben a természeti katasztrófák jellege gyorsan változik.

Sürgető igény mutatkozik a valós idejű adatokon, a modern matematikai modelleken és a gyors információátviteli technológián alapuló korai figyelmeztető eszközök fejlesztésére.

Ennek alapján a Tudományos és Technológiai Minisztérium megbízta a Folyó- és Parti Dinamikai Nemzeti Kulcslaboratóriumot a „Kutatás a fejlett technológia alkalmazásáról Quang Tri tartományban és a szomszédos területeken árvizek és elöntések okozta természeti katasztrófakockázatok korai figyelmeztető rendszerének kiépítéséhez” című projekt végrehajtásával, amelyet Dr. Nguyen Thanh Hung docens vezetett.

Heves esőzések áradásokat okoztak Hue városában. (Fotó: QUANG TIEN)

A projektnek három stratégiai célja van: katasztrófakockázati térkép kidolgozása (részletes árvíz- és elöntési kockázati térkép létrehozása egészen a települések szintjéig, közvetlenül szolgálva a katasztrófamegelőzési erőfeszítéseket); valós idejű figyelmeztető technológia fejlesztése (fejlett technológia kiépítése az árvíz- és elöntési kockázatok valós idejű korai előrejelzésére, meteorológiai és hidrológiai előrejelzések alapján); és az átviteli és reagálási rendszer fejlesztése (technológia fejlesztése a figyelmeztető információk továbbítására és megfelelő és hatékony reagálási tervek javaslatára).

E célok elérése érdekében a kutatócsoport hat fő kezdeményezést valósított meg, amelyek a mélyreható adatgyűjtésre és -elemzésre, valamint az áttörést jelentő technológiák alkalmazására összpontosítottak.

A rendszer hatékonyságának kulcsa több élvonalbeli technológia egyidejű alkalmazásában rejlik. Elsődleges a fizikai folyamatokon alapuló matematikai modell.

A kutatócsoport fizikai megközelítést alkalmazó árvízszimulációs és kockázatértékelési eszköztárat fejlesztett ki, azaz a lefolyás, a csapadék, a domborzati lejtés és a hidrológiai tényezők valós viselkedését szimulálja, hogy realisztikusabb előrejelzési forgatókönyveket hozzon létre.

Ezenkívül a mesterséges intelligencia (MI) és a gépi tanulás „kiterjesztett agyként” működik. Dr. Nguyen Thanh Hung docens és kollégái évek óta nagy adathalmazokon képezték ki a rendszert, így 282 különböző katasztrófa-előrejelzési forgatókönyvet hoztak létre.

A mesterséges intelligenciának köszönhetően a feldolgozási és előrejelzési sebesség jelentősen csökken, ami kulcsfontosságú tényező a katasztrófamegelőzésben és -elhárításban, ami valós idejű cselekvést igényel.

Egy másik kulcsfontosságú pillér az integrált információátviteli technológia. A rendszert úgy tervezték, hogy riasztásokat és válaszutasításokat küldjön közvetlenül a polgároknak mobiltelefonokon, weboldalakon és közösségi médián keresztül, biztosítva, hogy a kritikus információk gyorsan, a megfelelő helyre és a megfelelő időben eljussanak.

A projekt kezdeti eredményeit a 2024-es árvízi szezonban tesztelték Quang Triben. Az új modellen alapuló valós idejű előrejelzéseket és figyelmeztetéseket a kezelő ügynökségek és a szakértők nagyra értékelték teljességük, korszerűségük és a helyi sürgős gyakorlati igények kielégítésére való alkalmasságuk miatt.

Nemcsak a középső régió, hanem Vietnam számos part menti területe is súlyos áradások kockázatával néz szembe az erős viharok, a tengerszint emelkedése és a nagy hullámok kombinációja miatt.

Erre a helyzetre reagálva a Nemzeti Hidrometeorológiai Előrejelző Központ elindított egy országos szintű projektet „Modell és technológiai folyamat kidolgozása a viharhullámok és hullámok okozta part menti áradások előrejelzésére” címmel, amelyet Dr. Nguyen Ba Thuy docens vezetett, és amelyet 2022 decembere és 2025 novembere között hajtottak végre.

A cél az integrált légköri hullám-viharhullám számítási modell elsajátítása és egy Vietnam part menti viszonyaira alkalmas előrejelzési folyamat kidolgozása volt. A kutatócsoport befejezte a meteorológiai, hidrológiai, oceanográfiai és topográfiai adatok gyűjtését és feldolgozását, és három fejlett modellt integrált: a WRF-et (viharszél-szimuláció), a SWAN-t (hullám-szimuláció) és az ADCIRC-t (viharhullám-szimuláció).

A rendszer lehetővé teszi a viharok és a part menti terep kölcsönhatásának részletes szimulációját, ezáltal előre jelezve az árvízszinteket adott forgatókönyvek esetén. A modellt Thanh Hoa tartományban tesztelték 1/10 000-es térképméretarányban, a 11-14-es viharszintek alapján, tengeri gátakkal és anélkül, valamint különböző árapály-időszakok figyelembevételével értékelve az áradásokat.

A termékeket a helyi hatóságoknak szállították ki evakuálási tervek kidolgozására, hajók, akvakultúra-területek és gát-infrastruktúra védelmére. Az előrejelző eszköztárat a 2025-ös tájfunszezonban tesztelték, és magas fokú korrelációt mutatott a tényleges adatokkal.

Hoang Duc Cuong úr, a Meteorológiai és Hidrológiai Tanszék igazgatóhelyettese úgy értékelte, hogy a projekt jelentősen hozzájárult a part menti területek korai előrejelzésének minőségének javításához, összhangban az iparág előrejelzési modernizációs céljával.

Figyelemre méltó, hogy a modell kétféle tereptípus előrejelzési folyamatát különíti el: a gátakkal ellátott és a gátak nélküli területeket. A tengeri gátak erősen befolyásolják a hullámterjedést és a viharhullámokat, ezért eltérő előrejelzési módszert igényelnek. Ez lehetővé teszi, hogy a modell minden olyan tengerparti tartományra alkalmas legyen, ahol eltérő a partvonalszerkezet, Thanh Hoától és Huếtól Khanh Hoáig, Vinh Longig és Ca Mauig.

Dr. Nguyen Ba Thuy docens szerint a modell segít javítani az előrejelző csapat előrejelzési kapacitását is. Ahhoz azonban, hogy a modell valós időben, professzionális célokra is működjön, további beruházásokra van szükség egy nagy teljesítményű számítástechnikai rendszerbe.

Mindkét tanulmány Vietnam érettségét mutatja a fejlett katasztrófa-szimulációs és figyelmeztető technológiák fejlesztésében az önellátás érdekében. Bár ezt gazdasági szempontból nehéz közvetlenül számszerűsíteni, a kárenyhítésből származó közvetett előnyök jelentősek.

Az egyre szélsőségesebb természeti katasztrófák kontextusában az integrált előrejelzési modellek kidolgozása, a mesterséges intelligencia, a big data és a gyors kommunikációs technológiák alkalmazása a helyes irány Vietnam számára a nemzeti szintű korai figyelmeztető rendszer tökéletesítéséhez.

Ez nemcsak a meteorológiai és hidrológiai szektor célja, hanem a fenntartható társadalmi-gazdasági fejlődés alapvető követelménye is, különösen a magas kockázatú területeken.

RÓZSASZÍN FÉNY és ARANY BACH

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