Tiến sĩ thủy văn Nguyễn Hoàng Minh
Giải thưởng được trao cho Tiến sĩ thủy văn Nguyễn Hoàng Minh với công trình nghiên cứu "An approach for improving the capability of a coupled meteorological and hydrological model for rainfall and flood forecasts” (Đề xuất phương pháp mới để nâng cao năng lực dự báo mưa, lũ của mô hình tích hợp khí tượng thủy văn) đăng trên tạp chí Journal of Hydrology năm 2019.
WMO đánh giá cao kết quả nghiên cứu của Tiến sĩ Nguyễn Hoàng Minh vì nghiên cứu này đã đề xuất được phương pháp mới để nâng cao độ chính xác dự báo lũ hạn ngắn, giải quyết được nhiều yếu điểm của các phương pháp đang được sử dụng phổ biến trên thế giới.
Những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác dự báo lũ
1) độ chính xác của dự báo lượng mưa;
2) bộ thông số của mô hình mưa - dòng chảy không tối ưu;
3) các mô hình mưa - dòng chảy không mô tả được hết các quá trình vật lý;
4) các hoạt động của con người như xây dựng hồ chứa, đập tràn, khai thác, sử dụng nước;
5) các yếu tố tự nhiên, khó xác định như vỡ đập, sạt lở đất làm chặn dòng chảy.
Trong các yếu tố trên, độ chính xác của dự báo lượng mưa có vai trò quyết định đến độ chính xác dự báo lũ do các hầu hết mô hình mưa - dòng chảy có khả năng mô phỏng dòng chảy lũ với độ chính xác khá cao (giải quyết được các vấn đề 2, 3 và 4 trong khi yếu tố thứ 5 không xảy ra thường xuyên).
Mặc dù khả năng dự báo mưa từ các mô hình số đã liên tục được cải thiện trong những năm qua nhưng độ chính xác vẫn còn rất hạn chế. Điều này không chỉ là vấn đề xảy ra ở riêng Việt Nam mà còn là bài toán lớn chưa có lời giải ở ngay cả các nước phát triển nhất.
Phương pháp mới nâng cao độ chính xác dự báo lũ
Phương pháp đề xuất mới của tiến sĩ Nguyễn Hoàng Minh là sự kết hợp của một loạt các phương pháp, kỹ thuật phức tạp được phát triển riêng cho mục đích hiệu chỉnh mưa phục vụ dự báo lũ như mô phỏng Monte - Carlo, kỹ thuật tích hợp lượng mưa dự báo từ mô hình số với lượng mưa dự báo dựa trên radar, hiệu chỉnh thủy văn và kỹ thuật lọc Kalman. Do phương pháp mới được phát triển trong thời gian TS. Nguyễn Hoàng Minh đang theo học nghiên cứu sinh ở Hàn Quốc, nên nó được ứng dụng thử nghiệm để nâng cao khả năng dự báo lũ cho 2 trận lũ xảy ra vào năm 2013 và 2016 xảy ra trên lưu vực sông Hàn, Hàn Quốc. Kết quả ứng dụng thử nghiệm đã cải thiện vượt bậc độ chính xác dự báo mưa, lũ. Đối với dự báo lượng mưa, các chỉ tiêu tỷ lệ dự báo đúng (PC), sai số quân phương (RMSE), hệ số tương quan (CC), và Brier score (BS) được cải thiện tương ứng là 59%, 32%, 32% và 48% cho sự kiện lũ năm 2013; 39%, 15%, 33% và 37% cho sự kiện lũ năm 2016. Đối với dự báo lũ, 2 chỉ số hiệu quả Nash-Sutcliffe (NSE) và sai số dung tích tương đối (AREV) được cải thiện tương ứng là 63% và 24% cho sự kiện lũ năm 2013; 42% và 53% cho sự kiện lũ năm 2016.
Công trình nghiên cứu của TS. Nguyễn Hoàng Minh được các chuyên gia trên thế giới đánh giá rất cao và nhanh chóng được chấp nhận đăng trên tạp chí quốc tế uy tín nhất ngành thủy văn. Đối tượng nghiên cứu là những vấn đề rất thách thức của ngành khí tượng thủy văn ở thời điểm hiện tại, do đó, đòi hỏi rất nhiều thời gian nghiên cứu, kỹ năng phân tích và khả năng lập trình. Hiện TS Minh đang triển khai áp dụng phương pháp tại Việt Nam ở Việt Nam.
Trao đổi về những khó khăn gặp phải trong quá trình nghiên cứu, TS Minh cho biết, đó là khi xác định các phương pháp, kỹ thuật sử dụng và làm thế nào để phát triển và liên kết được các phương pháp, kỹ thuật đó với nhau để phục vụ cho mục đích cuối cùng là nâng cao độ chính xác dự báo lũ. Đã từng có thời điểm, TS Minh và giáo sư hướng dẫn phải họp, trao đổi với nhau để xử lý những vấn đề này đến hai ba giờ sáng trong một tuần liên tiếp. Đến khi thống nhất được, TS Minh đã phải làm việc 20 giờ một ngày, thậm chí có những ngày thức trắng trong hai tuần liên tiếp để kịp tiến độ bảo vệ luận án tiến sĩ. Ngoài ra, các phương pháp, kỹ thuật sử dụng đều là những phương pháp rất phức tạp, đòi hỏi người sử dụng phải hiểu rất sâu vấn đề cùng với khả năng lập trình tốt để đưa ra được những kết quả tính toán nhanh chóng và chính xác.
PV
