Zintegrowane modelowanie: nowy krok we wczesnym ostrzeganiu przed katastrofami

Naukowcom z Narodowego Centrum Prognoz Hydro-Meteorologicznych udało się stworzyć zintegrowany model i proces technologiczny służący do prognozowania powodzi przybrzeżnych spowodowanych sztormami i falami. To ważny krok w kierunku poprawy zdolności naszego kraju do wczesnego ostrzegania przed klęskami żywiołowymi.

Opanowanie zintegrowanego modelu wiatru, burzy, fali i naporu

Praktyka światowa pokazuje, że zniszczenia spowodowane przez silne sztormy, takie jak Katrina (2005), Haiyan (2013), Amphan (2020) czy Helene (2024), wynikają nie tylko z silnych wiatrów, ale głównie z połączenia fal sztormowych, wysokich fal i przypływów. Wietnam również poniósł duże straty z powodu tego mechanizmu, zwłaszcza w 2025 roku, kiedy sztormy Kajiki i Bualoi spowodowały duże fale sztormowe w wielu prowincjach nadmorskich.

Zalewanie wybrzeży spowodowane wzrostem poziomu wody poważnie zagraża życiu ludzi.

Pomimo licznych postępów w badaniach hydrodynamicznych, możliwości Wietnamu w zakresie prognozowania powodzi przybrzeżnych podczas sztormów są nadal ograniczone ze względu na niepełne zrozumienie interakcji między pływami, falami i falami sztormowymi, a także ze względu na niewystarczającą moc obliczeniową, która nie spełnia szczegółowych wymagań symulacyjnych. W odpowiedzi na tę pilną potrzebę, Ministerstwo Nauki i Technologii zleciło realizację zadania naukowego „Badania nad budową zestawu modeli i procesów technologicznych do prognozowania powodzi przybrzeżnych spowodowanych falami sztormowymi i wezbraniami sztormowymi” (kod DTĐL.CN-46/22), pod przewodnictwem adiunkta dr. Nguyena Ba Thuya z Narodowego Centrum Prognoz Hydro-Meteorologicznych (Wydział Hydrometeorologii), które ma być realizowane od grudnia 2022 r. do listopada 2025 r. Trzy główne cele projektu to: zbudowanie zintegrowanego modelu do prognozowania powodzi przybrzeżnych spowodowanych falami sztormowymi i wezbraniami sztormowymi; Eksperymentalne zastosowanie dla dwóch obszarów przybrzeżnych (z wałami i bez wałów) oraz proponowany proces technologiczny i plan prognozowania powodzi przybrzeżnych spowodowanych sztormami i falami.

Po 36 miesiącach wdrażania zespół badawczy osiągnął wyznaczone cele. W oparciu o dużą ilość danych dotyczących meteorologii, hydrologii, oceanografii i terenu, które zostały skrupulatnie zebrane i przetworzone, zespół zintegrował trzy zaawansowane modele: WRF (symulacja wiatru sztormowego), SWAN (symulacja falowania) i ADCIRC (symulacja falowania i przepływu), aby stworzyć kompleksowy system prognozowania powodzi dla obszarów przybrzeżnych Wietnamu.

W Thanh Hoa system został przetestowany na mapie topograficznej w skali 1:10 000, symulując wiele scenariuszy sztormowych połączonych z przypływami, aby dokładnie określić obszar zalany oraz poziom wpływu na wały przeciwpowodziowe, obszary mieszkalne, infrastrukturę i obszary akwakultury. Proces prognozowania został również opracowany oddzielnie dla obszarów z wałami i bez nich – co jest szczególnie ważne w praktyce zapobiegania klęskom żywiołowym w Wietnamie.

Najwyższy poziom wody odnotowano na stacjach Sam Son i Hon Ngu podczas trzech sztormów, które spowodowały największe przypływy wody w tym rejonie w ostatnich latach.

W sezonie sztormowym 2025 model został przetestowany profesjonalnie i dał wyniki, które „wysoce pokrywały się” z rzeczywistymi obserwacjami. Wielu ekspertów oceniło to jako znaczący krok naprzód w prognozowaniu powodzi przybrzeżnych w Wietnamie.

Zastępca Dyrektora Departamentu Hydrometeorologii, Hoang Duc Cuong, skomentował: „Projekt spełnił swoje cele, a uzyskane produkty mają praktyczne zastosowanie. Po uruchomieniu model w istotny sposób przyczyni się do poprawy zdolności wczesnego ostrzegania i minimalizacji szkód w obszarach przybrzeżnych”.

Oprócz tego do Północnej Stacji Hydrometeorologicznej przekazano zestaw map powodziowych odpowiadających poziomom burz 11–14 według wielu scenariuszy, obejmujących okresy przypływów i przyszłe kamienie milowe w latach 2050 i 2100, z uwzględnieniem zmian klimatycznych. Ułatwia to lokalnym społecznościom proaktywne planowanie i reagowanie na klęski żywiołowe.

Docent dr Nguyen Ba Thuy powiedział, że aby model działał w czasie rzeczywistym, Wietnam musi zainwestować w wydajny system obliczeniowy, ponieważ zintegrowane modele hydrodynamiczne wymagają dużej mocy obliczeniowej. Ukończenie infrastruktury obliczeniowej zadecyduje o możliwości jego szerokiego zastosowania w całym kraju.

Fundacja na rzecz budowy krajowego systemu wczesnego ostrzegania

Według ekspertów, model ten można zastosować w wielu nadmorskich miejscowościach, takich jak Thua Thien Hue, Quang Ngai, Binh Dinh, Khanh Hoa, Ben Tre i Ca Mau, które często doświadczają sztormów, podnoszenia się poziomu morza i przypływów. Będzie to ważne narzędzie decyzyjne dla władz lokalnych w zakresie ewakuacji ludzi, zapewnienia bezpieczeństwa łodzi, ochrony infrastruktury turystycznej, gospodarki morskiej oraz planowania rozwoju obszarów przybrzeżnych.

Chociaż trudno jest oszacować bezpośredni wkład w lokalny GRDP, profesor nadzwyczajny dr Nguyen Ba Thuy podkreślił, że pośrednia wartość społeczno-ekonomiczna jest niezwykle duża: „Właściwe ostrzeganie przed poziomami powodzi może chronić zasoby nawet przez dziesięciolecia eksploatacji, tysiące statków rybackich na morzu, setki tysięcy hektarów akwakultury, a co najważniejsze, chronić ludzkie życie”.

Docent dr Nguyen Ba Thuy, w imieniu zespołu badawczego, przedstawił podsumowanie treści i wyników badań w ramach zadania.

Opracowanie i opanowanie zintegrowanego modelu prognozowania powodzi przybrzeżnych dowodzi niezależności Wietnamu w dziedzinie nowoczesnych prognoz morskich. Model ten przyczynia się do rozwoju krajowego systemu wczesnego ostrzegania, dostosowanego do warunków naturalnych Wietnamu i zmian klimatu.

Dzięki uzyskanym wstępnym wynikom sektor hydrometeorologiczny rozwija inteligentne, zaawansowane technologicznie systemy prognozowania, proaktywnie chroniąc społeczność przed ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi. To nie tylko zadanie naukowe, ale także strategia zapewnienia bezpieczeństwa socjalnego, bezpieczeństwa narodowego i zrównoważonego rozwoju gospodarki morskiej w przyszłości.

Projekt osiągnął również wybitne rezultaty naukowe: opublikowano 2 prace naukowe w czasopismach międzynarodowych w kategorii SCI/SCIE/SCOPUS; 7 prac opublikowano na konferencjach międzynarodowych lub w krajowych czasopismach specjalistycznych; przeszkolono 2 doktorów i 1 magistra. Grupa ściśle współpracowała również z japońskimi i norweskimi ekspertami, dzięki czemu zdobyła i opanowała wiele zaawansowanych technologii w dziedzinie prognozowania morskiego.

Projekt wniósł wybitny i trwały wkład w dziedzinę nauki i technologii prognozowania morskiego w Wietnamie, jednocześnie ściśle realizując ogólne cele Programu rozwoju nauk podstawowych w dziedzinie chemii, nauk biologicznych, nauk o Ziemi i nauk o morzu na lata 2017–2025.

Opracowanie i opanowanie zintegrowanego modelu prognozowania powodzi przybrzeżnych to nie tylko osiągnięcie naukowe, ale także strategiczne rozwiązanie, które pomoże Wietnamowi poprawić zdolność reagowania na katastrofy w kontekście coraz bardziej złożonych zmian klimatu. To ważny warunek przejścia do nowoczesnego, dokładnego i zrównoważonego systemu wczesnego ostrzegania na skalę krajową.

Thu Huong

Source: https://daidoanket.vn/mo-hinh-tich-hop-buoc-tien-moi-trong-canh-bao-som-thien-tai.html