Интегрированное моделирование: новый шаг в раннем предупреждении стихийных бедствий

Ученые Национального центра гидрометеорологического прогнозирования успешно создали интегрированную модель и технологический процесс для прогнозирования прибрежных наводнений, вызванных штормовыми нагонами и волнами, что является важной вехой, способствующей улучшению возможностей нашей страны по раннему предупреждению о стихийных бедствиях.

Освоение интегрированной модели ветра-шторма-волнения-нагона

Мировая практика показывает, что разрушения, вызванные такими крупными штормами, как «Катрина» (2005), «Хайян» (2013), «Амфан» (2020) или «Элен» (2024), обусловлены не только сильным ветром, но, главным образом, сочетанием нагонов, больших волн и приливов. Вьетнам также понес значительные потери из-за этого механизма, особенно в 2025 году, когда штормы «Каджики» и «Буалои» вызвали сильные нагоны во многих прибрежных провинциях.

Прибрежные затопления, вызванные повышением уровня воды, серьезно влияют на жизнь людей.

Несмотря на многочисленные достижения в области гидродинамических исследований, возможности Вьетнама по прогнозированию прибрежных затоплений во время штормов по-прежнему ограничены из-за неполного понимания взаимодействия приливов, волн и нагонов, а также вычислительных мощностей, не отвечающих требованиям детального моделирования. В ответ на эту острую необходимость Министерство науки и технологий заказало научную задачу «Исследование по созданию набора моделей и технологических процессов для прогнозирования прибрежных затоплений, вызванных нагонами и волнами во время штормов» (код DTĐL.CN-46/22) под руководством доцента, доктора Нгуен Ба Туи, Национального центра гидрометеорологического прогнозирования (Кафедра гидрометеорологии). Проект рассчитан на период с декабря 2022 года по ноябрь 2025 года. Три основные цели проекта: создание комплексной модели для прогнозирования прибрежных затоплений, вызванных нагонами и волнами во время штормов; экспериментальное применение на двух прибрежных участках (с дамбами и без них); а также предложение технологического процесса и плана прогнозирования прибрежных затоплений, вызванных штормовыми нагонами и волнами.

После 36 месяцев работы исследовательская группа достигла поставленных целей. Основываясь на большом объёме данных по метеорологии, гидрологии, океанографии и рельефу местности, собранных и тщательно обработанных, команда объединила три передовые модели: WRF (моделирование штормового ветра), SWAN (моделирование волн) и ADCIRC (моделирование нагонов и течений), чтобы создать комплексную систему прогнозирования наводнений для прибрежных районов Вьетнама.

В Тханьхоа система была протестирована на топографической карте масштаба 1:10 000, моделируя множество штормовых сценариев в сочетании с высокими приливами для точного определения площади затопления, степени воздействия на морские дамбы, жилые районы, инфраструктуру и аквакультурные зоны. Процесс прогнозирования также был построен отдельно для территорий с дамбами и без них, что особенно важно для практики предотвращения стихийных бедствий во Вьетнаме.

Самый высокий уровень воды наблюдался на станциях Сам Сон и Хон Нгу во время трех штормов, вызвавших самые крупные подъемы уровня воды в этом районе за последние годы.

В течение сезона штормов 2025 года модель прошла профессиональную проверку и дала результаты, «в высокой степени соответствующие» фактическим наблюдениям. Многие эксперты оценили это как значительный шаг вперёд в прогнозировании прибрежных наводнений во Вьетнаме.

Заместитель директора Департамента гидрометеорологии Хоанг Дык Кыонг прокомментировал: «Проект достиг своих целей, и его результаты нашли практическое применение. После внедрения модель внесет важный вклад в повышение эффективности раннего оповещения и минимизацию ущерба в прибрежных районах».

Наряду с этим на Северную гидрометеорологическую станцию ​​был передан набор карт наводнений, соответствующих штормам 11–14 баллов по многим сценариям, включая периоды высоких приливов и будущие вехи в 2050 и 2100 годах с учетом изменения климата. Это помогает населенным пунктам заблаговременно планировать и реагировать на стихийные бедствия.

Доцент, доктор Нгуен Ба Туй, отметил, что для работы модели в режиме реального времени Вьетнаму необходимо инвестировать в мощную вычислительную систему, поскольку интегрированные гидродинамические модели требуют высокой вычислительной мощности. Завершение создания вычислительной инфраструктуры определит возможность её широкого применения по всей стране.

Основа для создания национальной системы раннего оповещения

По мнению экспертов, эту модель можно воспроизвести во многих прибрежных районах, таких как Тхыатхиен-Хюэ, Куангнгай, Биньдинь, Кханьхоа, Бенче и Камау, которые часто страдают от штормов, повышения уровня моря и приливов. Это станет важным инструментом принятия решений для местных властей при эвакуации людей, обеспечении безопасности лодок, защите туристической инфраструктуры, морской экономики и планировании развития прибрежных городов.

Хотя трудно количественно оценить прямой вклад в местный ВРП, доцент доктор Нгуен Ба Туй подчеркнул, что косвенная социально-экономическая ценность чрезвычайно велика: «Правильное предупреждение о наводнениях может сохранить активы на десятилетия эксплуатации, защитить тысячи рыболовных судов в открытом море, сотни тысяч гектаров аквакультуры и, что самое главное, защитить жизни людей».

Доцент, доктор Нгуен Ба Туй, от имени исследовательской группы представил краткое изложение содержания исследования и результатов поставленной задачи.

Разработка и освоение комплексной модели прогнозирования прибрежных наводнений демонстрирует самостоятельность Вьетнама в области современных морских прогнозов. Модель способствует развитию национальной системы раннего оповещения, учитывающей природные условия и климатические изменения Вьетнама.

На основе достигнутых первых результатов гидрометеорологическая отрасль формирует интеллектуальный, высокотехнологичный потенциал прогнозирования, обеспечивая проактивную защиту населения от экстремальных погодных явлений. Это не только научная задача, но и стратегия обеспечения социальной и национальной безопасности, а также устойчивого развития морской экономики в будущем.

В рамках проекта также были достигнуты выдающиеся научные результаты: опубликовано 2 научные работы в международных журналах категории SCI/SCIE/SCOPUS; 7 работ опубликованы в материалах международных конференций или отечественных специализированных журналах; подготовлены 2 кандидата наук и 1 магистр. Группа также тесно сотрудничала с японскими и норвежскими специалистами, что позволило приобрести и освоить многие передовые технологии в области морских прогнозов.

Проект внес выдающийся и устойчивый вклад в область науки и технологий морского прогнозирования во Вьетнаме, при этом внимательно следуя и реализуя общие цели Программы развития фундаментальной науки в области химии, наук о жизни, наук о Земле и наук о море на период 2017–2025 гг.

Разработка и внедрение комплексной модели прогнозирования прибрежных наводнений — это не только научное достижение, но и стратегическое решение, которое поможет Вьетнаму повысить свой потенциал реагирования на стихийные бедствия в условиях всё более сложных климатических изменений. Это важная предпосылка для создания современной, точной и устойчивой системы раннего оповещения национального масштаба.

Ту Хыонг

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