Інтегроване моделювання: новий крок у ранньому попередженні про стихійні лиха

Вчені Національного центру гідрометеорологічного прогнозування успішно створили інтегровану модель та технологічний процес для прогнозування прибережних повеней, спричинених штормовими нагонами та хвилями, що є важливою віхою у покращенні можливостей нашої країни щодо раннього попередження про стихійні лиха.

Освоєння інтегрованої моделі вітру, шторму, хвилі та нагону

Світова практика показує, що руйнування, спричинені такими великими штормами, як Катріна (2005), Хайян (2013), Амфан (2020) або Хелен (2024), виникають не лише через сильні вітри, а й головним чином через поєднання нагонів, великих хвиль та припливів. В'єтнам також зазнав великих втрат через цей механізм, особливо у 2025 році, коли шторми Кадзікі та Буалой спричинили великі нагони у багатьох прибережних провінціях.

Затоплення прибережних зон через підвищення рівня води серйозно впливає на життя людей.

Незважаючи на значний прогрес у гідродинамічних дослідженнях, можливості В'єтнаму прогнозувати прибережні повені під час штормів все ще обмежені через неповне розуміння взаємодії між припливами, хвилями та нагонами, а також обчислювальні потужності, які не відповідають вимогам детального моделювання. У відповідь на цю нагальну потребу Міністерство науки і технологій замовило наукове завдання «Дослідження щодо створення набору моделей та технологічних процесів для прогнозування прибережних повеней внаслідок нагонів та хвиль під час штормів» (код DTĐL.CN-46/22) під керівництвом доцента, доктора Нгуєн Ба Тхуї, Національний центр гідрометеорологічного прогнозування (Кафедра гідрометеорології), яке мало бути виконане з грудня 2022 року по листопад 2025 року. Три основні цілі проекту: створення інтегрованої моделі для прогнозування прибережних повеней внаслідок нагонів та хвиль під час штормів; експериментальне застосування для двох прибережних районів (з дамбами та без них) та запропонований технологічний процес і план прогнозування прибережних повеней внаслідок штормових нагонів та хвиль.

Після 36 місяців впровадження, дослідницька група виконала поставлені цілі. На основі великої кількості даних з метеорології, гідрології, океанографії та рельєфу, які були ретельно зібрані та оброблені, команда інтегрувала три передові моделі: WRF (моделювання штормового вітру), SWAN (моделювання хвиль) та ADCIRC (моделювання нагонів та потоків), щоб створити комплексну систему прогнозування повеней для прибережних районів В'єтнаму.

У Тханьхоа систему було протестовано на топографічній карті масштабу 1/10 000, що імітувала безліч штормових сценаріїв у поєднанні з високими припливами, щоб точно визначити площу затоплення, рівень впливу на морські дамби, житлові райони, інфраструктуру та аквакультурні зони. Процес прогнозування також був побудований окремо для районів з дамбами та без них, що особливо важливо в практиці запобігання стихійним лихам у В'єтнамі.

Найвищий рівень води спостерігався на станціях Сам Сон та Хон Нгу під час трьох штормів, які спричинили найбільші сплески води в цьому районі за останні роки.

Під час штормового сезону 2025 року модель була професійно протестована та дала результати, які «дуже точно відповідали» фактичним спостереженням. Багато експертів оцінили це як значний крок уперед у прогнозуванні прибережних повеней у В'єтнамі.

Заступник директора Департаменту гідрометеорології Хоанг Дик Куонг прокоментував: «Проект досяг своїх цілей, а продукти мають практичне застосування. Після введення в експлуатацію модель зробить важливий внесок у покращення можливостей раннього попередження та мінімізацію збитків у прибережних районах».

Поряд з цим, Північній гідрометеорологічній станції було передано набір карт повеней, що відповідають рівням штормів 11-14 за багатьма сценаріями, включаючи періоди високих припливів та майбутні етапи у 2050 та 2100 роках з урахуванням зміни клімату, що допомагає населеним пунктам проактивно планувати та реагувати на стихійні лиха.

Доцент доктор Нгуєн Ба Туй зазначив, що для роботи моделі в режимі реального часу В'єтнаму необхідно інвестувати в потужну обчислювальну систему, оскільки інтегровані гідродинамічні моделі вимагають високої обчислювальної потужності. Завершення створення обчислювальної інфраструктури визначить можливість її широкого застосування по всій країні.

Фонд для створення національної системи раннього попередження

За словами експертів, модель можна відтворити в багатьох прибережних населених пунктах, таких як Тхуа Тхьєн Хюе, Куангнгай, Бінь Дінь, Кхань Хоа, Бен Тре та Камау, які часто страждають від штормів, підвищення рівня моря та припливів. Це буде важливим інструментом прийняття рішень для місцевої влади щодо евакуації людей, забезпечення безпеки човнів, захисту туристичної інфраструктури, морського господарства та планування розвитку прибережних міст.

Хоча важко кількісно оцінити прямий внесок у місцевий ВРВП, доцент доктор Нгуєн Ба Туй наголосив, що непряма соціально-економічна цінність надзвичайно велика: «Належне попередження про рівень повеней може зберегти активи на десятиліття експлуатації, захистити тисячі морських рибальських суден, сотні тисяч гектарів аквакультури та, найголовніше, захистити життя людей».

Доцент, доктор Нгуєн Ба Туй, від імені дослідницької групи, представив короткий виклад змісту дослідження та результатів завдання.

Розробка та освоєння інтегрованої моделі прогнозування прибережних повеней демонструє самостійність В'єтнаму в галузі сучасного морського прогнозування. Модель сприяє розвитку системи раннього попередження національного масштабу, що підходить для природних умов та зміни клімату В'єтнаму.

З перших досягнутих результатів гідрометеорологічний сектор формує розумний, високотехнологічний прогностичний потенціал, проактивно захищаючи громаду від екстремальних погодних явищ. Це не лише наукове завдання, а й стратегія забезпечення соціальної безпеки, національної безпеки та сталого розвитку морської економіки в майбутньому.

Проєкт також досяг видатних наукових результатів: 2 наукові роботи опубліковано в міжнародних журналах категорії SCI/SCIE/SCOPUS; 7 робіт опубліковано на міжнародних конференціях або вітчизняних спеціалізованих журналах; підготовлено 2 доктори філософії та 1 магістр наук. Група також тісно співпрацювала з японськими та норвезькими експертами, завдяки чому опанувала та опанувала багато передових технологій у галузі морського прогнозування.

Проєкт зробив видатний та сталий внесок у галузь науки та технологій морського прогнозування у В'єтнамі, водночас уважно дотримуючись та реалізуючи загальні цілі Програми розвитку фундаментальної науки в галузях хімії, наук про життя, наук про Землю та морських наук на період 2017-2025 років.

Розробка та освоєння інтегрованої моделі прогнозування прибережних повеней є не лише науковим досягненням, а й стратегічним рішенням, яке допоможе В'єтнаму покращити свою здатність реагувати на стихійні лиха в контексті дедалі складнішої зміни клімату. Це важлива передумова для переходу до сучасної, точної та сталої системи раннього попередження національного масштабу.

Тху Хьонг

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