ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học
ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học

Công trình nghiên cứu về dự báo mưa với hạn dự báo từ 10 – 90 ngày là đề tài được TS Bùi Minh Tuân (sinh năm 1988) ấp ủ trong suốt những năm anh theo học bậc thạc sĩ tại Trường ĐH Khoa học Tự nhiên.

“Mưa là yếu tố cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển của hầu hết các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Nếu lượng mưa quá lớn có thể dẫn đến lũ lụt, gây ra thiệt hại nghiêm trọng về con người và vật chất; nhưng lượng mưa quá ít lại có thể gây ra hạn hán, thiếu nước sinh hoạt và phá hủy mùa màng. Do đó, dự báo mưa luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu của các nhà khí tượng trên thế giới”, anh Tuân nói.

Mặc dù ngành khí tượng trong những năm gần đây đã có sự phát triển mạnh mẽ; các bản tin dự báo thời tiết cho 5 ngày cũng đã có độ chính xác tương đương với dự báo 1 ngày của 30 năm về trước;... tuy nhiên, theo anh Tuân, điều này không có nghĩa trong 30 năm tới, việc dự báo sẽ chính xác gấp 5 lần hiện tại.

“Có những trở ngại lớn mà ngành khí tượng chưa thể vượt qua. Về mặt kĩ thuật, máy tính có thể giúp đưa ra những bản tin dự báo tới hàng tháng hoặc lâu hơn, tuy nhiên, độ tin cậy của bản tin dự báo sẽ giảm rất nhanh sau 5 - 7 ngày”, anh Tuân cho biết.

ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học

Hiện tại, các cơ sở lí thuyết cho dự báo hạn ngắn (từ 1 - 5 ngày) đã và đang dần được hoàn thiện. Do đó, việc dự báo thời tiết trong khoảng thời gian này là tương đối tốt. Tuy nhiên, các quá trình biến đổi của khí quyển ở quy mô thời gian dài hơn (từ 10 - 90 ngày) lại chưa được hiểu đầy đủ. Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính khiến bản tin dự báo không có độ tin cậy trong khoảng thời gian này.

Những trăn trở ấy đã thôi thúc anh Tuân phải đi tìm những quy luật liên quan đến sự biến đổi của mưa từ 10 - 90 ngày, hướng tới mở rộng khả năng dự báo.

Liên tục từ năm 2013 – 2019, anh Tuân đã đi “giải mã” các câu hỏi: Mưa ở Việt Nam có sự biến động theo chu kì, đặc biệt là chu kì 10 - 90 ngày hay không? Sự biến động này có khác nhau giữa các khu vực khí hậu hay không? Nếu mưa ở Việt Nam có sự biến động mạnh theo chu kì 10 - 90 ngày, các quá trình quy mô lớn nào dẫn đến sự biến động của các chu kì này?,…

ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học

Để trả lời được các câu hỏi đó, anh Tuân nói mình đã phải mất 1 năm để đọc hiểu các thuật toán và xây dựng các chương trình tính toán cho bộ số liệu khí quyển lớn trong suốt 30 năm, ở giai đoạn từ năm 1980 – 2010.

“Đây là những thuật toán phức tạp, đòi hỏi kĩ năng lập trình cao. Nhưng do thiếu sự trợ giúp từ các chuyên gia công nghệ thông tin, tôi đã gặp phải không ít khó khăn để xử lý vấn đề này”.

Sau khi đã có kết quả tính toán, việc phân tích quá trình vật lý dựa trên các kết quả đó cũng là một thách thức.

Lý do là bởi, khí hậu Việt Nam rất phức tạp, chịu tác động bởi nhiều hệ thống hoàn lưu lớn và có sự phân hóa mạnh giữa các vùng miền. Các đặc trưng của mưa và cơ chế gây mưa ở Việt Nam vẫn còn gây ra rất nhiều tranh cãi trong cộng đồng khí tượng. Do đó, việc chọn lựa các khía cạnh quan trọng để phân tích cũng đòi hỏi rất nhiều thời gian.

Anh Tuân cũng đã phải mất thêm 1 năm nữa để phân tích tất cả những kết quả có được. Những gì anh thu thập được trong khoảng thời gian này đã giúp tìm ra quy luật dao động của mưa. Các cơ chế vật lý liên quan đến biến động này cũng đã được chỉ ra.

Đặc biệt, anh cũng tìm ra mối liên hệ của dao động này với sự xuất hiện của mưa lớn ở Việt Nam. Điều này đem lại rất nhiều giá trị, bởi mưa lớn được coi là hiện tượng dị thường và rất khó dự báo. Nghiên cứu của anh Tuân là cơ sở lý thuyết quan trọng để mở rộng khả năng dự báo mưa và mưa lớn từ 10-25 ngày.

Nhờ những kết quả ấy, đến đầu năm 2019, bài báo của anh đã được đăng tải trên tạp chí Journal of Climate - một tạp chí chuyên về khí hậu của Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ.

 
ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học

Anh Tuân vốn là cựu học sinh chuyên Lý của Trường THPT Chuyên Khoa học Tự nhiên. Vì luôn tò mò trước các hiện tượng tự nhiên như bão, lốc xoáy, mây dông,... anh đã quyết định đăng ký vào Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học của Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội.

“Khi vào học, tôi thấy ngành Khí tượng còn thú vị hơn những gì mình nghĩ. Những kiến thức toán học và vật lý tưởng chừng xa xôi nhưng lại được áp dụng vào để giải thích những hiện tượng tự nhiên rất gần gũi. Bên cạnh đó, tôi còn được tiếp cận với những công nghệ hiện đại hay được xử lý dữ liệu trên những hệ thống máy tính lớn.

Tôi cũng có cơ hội được đi thực tập tại các đài quan trắc địa phương và tham gia thực tập dự báo nghiệp vụ tại Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia. Ở đó, tôi được đóng vai trò là các dự báo viên, trực tiếp phân tích để tạo một bản tin dự báo. Đó là những trải nghiệm rất tuyệt vời với tôi”.

ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học

Tốt nghiệp đại học, anh tiếp tục học lên thạc sĩ và tiến sĩ tại Trường ĐH Khoa học Tự nhiên.

Là nhà khoa học được đào tạo trong nước, anh Tuân đánh giá, những năm gần đây, ngành khí tượng tại Việt Nam cũng đã có sự phát triển vượt bậc. Tại nơi Tuân làm việc hiện đã được trang bị hệ thống siêu máy tính để phục vụ cho đào tạo và nghiên cứu.

Những thành tựu mới nhất trong các lĩnh vực như viễn thám, đồng hóa số liệu, tính toán hiệu năng cao, trí thông minh nhân tạo,… cũng đều đã được áp dụng vào trong dự báo thời tiết.

Tuy nhiên, anh Tuân cũng thẳng thắn nhìn nhận, sự hỗ trợ của các chuyên gia công nghệ thông tin để duy trì và vận hành tốt hệ thống này vẫn còn hạn chế. Các cán bộ nghiên cứu hiện nay vẫn phải phụ trách thêm mảng này.

ngành khí tượng,giải thưởng Tạ Quang Bửu,nhà khoa học

Một “nỗi buồn riêng khác”, theo anh Tuân, đó là sự cô đơn trong khoa học.

“Hệ thống máy tính bắt đầu có, nhưng để cải thiện, yếu tố con người vẫn là tiên quyết. Ở Việt Nam hiện nay, số lượng người chọn đi theo con đường nghiên cứu trong lĩnh vực này còn rất ít”.

Ngành khí tượng dường như vẫn “nằm ngoài quỹ đạo phát triển chung”, khi sau gần 10 năm, dù đã có những chuyển biến, nhưng vẫn còn chậm chạp và chỉ được thúc đẩy từ một vài cá nhân đơn lẻ. Không có nhiều người nghiên cứu trong cùng lĩnh vực, do đó, muốn tìm người trao đổi về học thuật cũng vô cùng khó khăn.

Một phần lý do, theo anh Tuân, là các hỗ trợ đối với cán bộ nghiên cứu trẻ còn tương đối thấp so với mặt bằng chung của xã hội. Điều này có thể sẽ dẫn đến khủng hoảng nguồn nhân lực chất lượng cao trong tương lai.

Hiện nay, mỗi khóa đào tạo trong ngành Khí tượng của Trường ĐH Khoa học Tự nhiên chỉ tuyển khoảng 30 – 40 chỉ tiêu. Trong khi ngành học yêu cầu những người giỏi cả về Toán, Vật lý hay Lập trình,... thì những người này thường lại rất ít chọn ngành Khí tượng.

“Ngay từ nguồn tuyển đầu vào, ngành học này đã gặp khó khăn. Khi chúng tôi đi tuyển sinh ở các trường, học sinh vẫn biết rất ít về ngành và chỉ nghĩ ngành này chủ yếu là đo đạc, thường dành cho dân khối C vì liên quan đến Địa lý.

Các em đăng ký chủ yếu là nguyện vọng 2, nguyện vọng 3 nên không thực sự yêu thích và mong muốn gắn bó với ngành”, anh Tuân nói.

Theo tiến sĩ trẻ, ngành này hiện vẫn chưa được xem trọng bởi mọi người vẫn nghĩ, “mưa gió là chuyện của trời”, tưởng chừng như rất xa xôi. Nhưng thực tế, nó lại ảnh hưởng rất lớn đến đời sống, kinh tế, xã hội như lên kế hoạch cho các hoạt động sản xuất, dự báo bệnh dịch và phòng tránh thiên tai.

“Tôi hy vọng trong thời gian tới, xã hội sẽ biết đến ngành Khí tượng Thủy văn không chỉ qua hình ảnh anh thanh niên trong “Lặng lẽ Sa Pa” nữa. Đây là một ngành học thú vị và nhiều cơ hội cho các bạn trẻ thực sự đam mê với khoa học tự nhiên”.

Thúy Nga - Phương Thu

4 nhà khoa học là ứng viên Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2021

4 nhà khoa học là ứng viên Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2021

Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia thông báo đã nhận được 41 hồ sơ đề cử/ứng cử cho Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2021.