Tiến sĩ 8X với 'đam mê' nghiên cứu khí tượng thủy văn

Theo dõi KTMT trên

Giải thưởng Tạ Quang Bửu là giải thưởng hàng năm của Bộ Khoa học và Công nghệ nhằm khích lệ và tôn vinh các nhà khoa học có thành tựu nổi bật trong nghiên cứu cơ bản thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên và kỹ thuật. Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2021 có 4 đề cử cho 2 giải thưởng chính và 2 giải thưởng trẻ của hai ngành khoa học là: khoa học trái đất và sinh học nông nghiệp.

Một trong 2 giải thưởng trẻ được đề cử cho TS Bùi Minh Tuân (Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) – ngành Các Khoa học trái đất và môi trường với công trình “Extratropical Forcing of Submonthly Variations of Rainfall in Vietnam” – Dự báo dài hạn mưa tại Việt Nam. Đề tài này có tính ứng dụng rất cao tại Việt Nam, có giá trị về mặt thực tiễn và khoa học khi đối tượng nghiên cứu (mưa) và hạn nghiên cứu đều là những vấn đề thách thức của ngành khí tượng thời điểm hiện tại.

Nghiên cứu và dự báo mưa luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu của các nhà khí tượng trên thế giới bởi mưa là yếu tố cực kì quan trọng đối với sự phát triển của hầu hết các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Tuy nhiên, lượng mưa quá lớn dẫn đến lũ lụt, có thể gây lên thiệt hại nghiêm trọng về con người và vật chất. Ngược lại, lượng mưa quá ít có thể gây ra hạn hán, thiếu nước sinh hoạt và phá hủy mùa màng. Vì vậy, thông tin dự báo hạn vừa (từ 2 tuần tới 3 tháng) và hạn dài (từ 3 tháng trở lên) rất quan trọng trong kế hoạch hoạt động sản xuất, dự báo bệnh dịch và phòng tránh thiên tai. 

Công trình nghiên cứu của tác giả Bùi Minh Tuân đã tìm hiểu các quá trình vật lí trong khí quyển để cải thiện khả năng dự báo. Các quá trình vật lí trong khí quyển rất đa dạng, trải dài trên nhiều quy mô thời gian khác nhau, từ các xoáy rối nhỏ có chu kì sống vài giây tới các dao động dài hàng thập kỉ thậm chí thiên niên kỉ. Nghiên cứu của tác giả chỉ tập trung vào các quá trình sóng trong khí quyển với chu kì từ 10-90 ngày, hướng tới mục đích cuối cùng là cải thiện khả năng dự báo mưa tại Việt Nam ở quy mô thời gian tương đương (từ 2 tuần tới 3 tháng).

Khác với dự báo hạn ngắn (từ 1 đến 7 ngày) và dự báo hạn dài (3 tháng trở lên), dự báo hạn 10-90 ngày được xếp vào dự báo hạn vừa và là hạn dự báo thách thức nhất. Đề tài nghiên cứu của tác giả chỉ ra rằng, mưa ở Việt Nam có sự biến động rất rõ trong chu kì 10-90 ngày, đặc trưng của dao động chu kì 10-90 ngày của mưa ở các khu vực khác nhau của Việt Nam rất khác nhau.

Đặc biệt, nghiên cứu nhấn mạnh địa hình có vai trò quan trọng, dẫn tới sự khác biệt của biến động mưa giữa các khu vực. Phương pháp nghiên cứu cũng chỉ ra 4 hình thế quy mô lớn liên quan đến sự biến động của mưa chu kì 10-90 ngày ở Việt Nam. Có thể nói, đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên về vấn đề biến động của mưa trong chu kì dao động từ 10-90 ngày ở Việt Nam.

Mưa là yếu tố cực kì quan trọng đối với sự phát triển của hầu hết các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam, tuy nhiên lượng mưa quá lớn dẫn đến lũ lụt, có thể gây lên thiệt hại nghiêm trọng về con người và vật chất. Ngược lại, lượng mưa quá ít có thể gây ra hạn hán, thiếu nước sinh hoạt và phá hủy mùa màng. Vì vậy, thông tin dự báo hạn vừa (từ 2 tuần tới 3 tháng) và hạn dài (từ 3 tháng trở lên) rất quan trọng trong kế hoạch hoạt động sản xuất, dự báo bệnh dịch và phòng tránh thiên tai. Cùng với sự phát triển của kinh tế - xã hội, nhu cầu các bản tin dự báo càng phải có độ chính xác hơn và hạn dự báo dài hơn. 

Dựa trên phương pháp phân tích tổng hợp (composite), nghiên cứu đã chỉ ra những hình thế, các cơ chế vật lí giải thích cho sự biến động mưa ở Việt Nam, từ đó xây dựng các phương pháp dự báo mưa trong tương lai của Việt Nam. Hệ thống lí thuyết này có thể coi là cơ sở để các nhà nghiên cứu và các dự báo viên xem xét các nhân tố tác động tới sự biến động mưa ở Việt Nam trong các chương trình dự báo mưa.

Đề tài nghiên cứu được TS Bùi Minh Tuân tìm hiểu từ năm 2013 và được công bố năm 2019. Ý tưởng nghiên cứu của đề tài được hình thành sau khi tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ năm 2012 với đề tài về các quá trình nhiệt động lực của gió mùa mùa hè Châu Á, tác giả đã tiếp tục nghiên cứu xuất phát từ sự phức tạp của hệ thống khí hậu Việt Nam để có một bức tranh toàn cảnh về gió mùa mùa hè. Trên thế giới, hệ thống gió mùa lớn như gió mùa Đông Á, gió mùa Nam Á và gió mùa Tây Bắc Thái Bình Dương được nghiên cứu rất nhiều nhưng Việt Nam nằm trong khu vực giao tranh của các hệ thống gió mùa mà các nghiên cứu về mưa ở Việt Nam lại tương đối ít, khí hậu Việt Nam cũng chịu tác động bởi nhiều hệ thống hoàn lưu lớn và có sự phân hóa mạnh giữa các vùng miền.

Bên cạnh đó, các vấn đề về đặc trưng mưa và cơ chế thực sự gây mưa ở Việt Nam vẫn còn gây ra rất nhiều tranh cãi trong cộng đồng khí tượng nên TS Bùi Minh Tuân đã lựa chọn hướng nghiên cứu dự báo dài hạn mưa. Đây là hướng nghiên cứu khó khăn và gặp nhiều thách thức đối với giới khoa học, nhưng những đam mê, hoài bão đã thôi thúc Bùi Minh Tuân tìm hiểu, khám phá về đề tài này để mang lại những giá trị thực tiễn cho xã hội.

Trong quá trình nghiên cứu, tác giả gặp rất nhiều khó khăn bởi lượng người làm khoa học cơ bản trong lĩnh vực nghiên cứu này tương đối ít nên khó để tìm đồng nghiệp cùng trao đổi học thuật, chia sẻ tài liệu… thông tin về ngành Khí tượng Thủy văn cũng chưa được biết đến rộng rãi trong xã hội, nhưng niềm đam mê nghiên cứu đã không làm Bùi Minh Tuân nản chí để tiếp tục theo đuổi giải mã những "thách thức" ngành khí tượng.

Thời gian tới, tác giả hy vọng đẩy mạnh hợp tác với các nhóm nghiên cứu khác ở Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia và Viện Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn để tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu về dự báo mưa trong thời gian dài hơn (10-20 ngày chẳng hạn). Đồng thời, tác giả cũng "ấp ủ" ý tưởng xây dựng một website chuyên về lĩnh vực khí tượng thủy văn - kênh trao đổi, chia sẻ những kiến thức và ứng dụng của khí tượng thủy văn trong lĩnh vực nông nghiệp, du lịch, hàng không…

Từ ý tưởng đến hiện thực còn nhiều vấn đề cần giải quyết nhưng với niềm đam mê, tác giả sẽ quyết tâm "nuôi" ước mơ này với hy vọng hiện thực hóa trong tương lai không xa.

HL