Mạng lưới dữ liệu khí hậu đặc biệt của ASEAN do giáo sư Việt đồng sáng lập

Giữa bối cảnh biến đổi khí hậu đang đe dọa trực tiếp đến sinh kế của hàng trăm triệu người dân Đông Nam Á, có một nhóm các nhà khoa học âm thầm cộng tác với nhau suốt 14 năm qua.

Họ cùng chia sẻ tài nguyên máy tính và năng lực tính toán để cùng giải bài toán dự tính khí hậu nhằm trả lời câu hỏi “khí hậu tương lai của khu vực sẽ ra sao?”.

GS.TS Phan Văn Tân - vị chuyên gia đầu ngành về khí tượng thủy văn ở Việt Nam, một trong những người đặt nền móng đầu tiên, đã kể lại hành trình đầy cảm hứng của Mạng lưới Sáng kiến Khí hậu Khu vực Đông Nam Á (SEARCI).

Cùng nhau “đoán ý trời”

Trong căn phòng làm việc tại khoa Khí tượng, Thủy văn và Hải dương học (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN), GS.TS Phan Văn Tân lật lại những trang ký ức về SEARCI.

GS.TS Phan Văn Tân - vị chuyên gia đầu ngành về khí tượng thủy văn ở Việt Nam (Ảnh: NVCC).

Với ông, mạng lưới này nảy mầm từ trăn trở của những trí thức ASEAN trước bài toán hóc búa mang tên: Biến đổi khí hậu.

Câu chuyện bắt đầu vào năm 2011, tại một hội thảo khoa học ở Nha Trang trong khuôn khổ dự án hợp tác nghiên cứu giữa Việt Nam và Nhật Bản (MAHASRI).

Khi đó, GS Tân trình bày về bài toán dự báo mùa bằng mô hình khí hậu khu vực. Đây là một "đề bài" khó, vì nó đòi hỏi phải có hệ thống máy tính mạnh để tích phân các mô hình phức tạp trong một khoảng thời gian dài.

"Thời điểm đó, nguồn lực máy tính của chúng tôi rất hạn chế. Để đáp ứng độ chi tiết về thời gian và không gian, chúng tôi chỉ có thể chạy mô hình cho phạm vi lãnh thổ Việt Nam chứ không thể bao quát toàn Đông Nam Á", GS Tân nhớ lại.

Chính tại hội thảo này, ông đã gặp GS Fredolin Tangang từ Đại học Quốc gia Malaysia (UKM). Hai nhà khoa học nhận ra một nghịch lý: Khí quyển và đại dương vốn không có biên giới, nhưng nghiên cứu khí tượng lại đang bị giới hạn bởi sự hạn chế về hệ thống máy tính của mỗi quốc gia.

“Chúng tôi nảy ra ý tưởng thay vì mỗi nước tự chạy một hệ thống nhỏ lẻ, tại sao không chia sẻ tài nguyên để tạo thành một "tổ hợp".

Theo logic khoa học, việc kết hợp chạy các mô hình có cấu hình khác nhau cho cùng một miền tính từ nhiều nước sẽ tạo ra được nhiều thành phần, qua đó tổ hợp lại sẽ nhận được một bức tranh khí hậu ổn định và tin cậy hơn nhiều so với việc thực hiện đơn lẻ”, GS Tân chia sẻ.

"Chúng tôi nảy ra ý tưởng thay vì mỗi nước tự chạy một hệ thống nhỏ lẻ, tại sao không chia sẻ tài nguyên để tạo thành một tổ hợp", GS Tân chia sẻ.

Phải mất gần một năm sau, ý tưởng ấy mới chính thức được cụ thể hóa trong một lần gặp nhau tại Bangkok. GS Tân và GS Tangang ngồi lại với nhau, mải mê bàn bạc về một "liên minh" khí hậu suốt cả buổi sáng.

Thách thức đầu tiên là kinh phí. Phía GS Tangang khi đó không xin được ngân sách từ trường đại học chủ quản để khởi động. Trước nguy cơ ý tưởng bị đình trệ, GS Tân đã đưa ra một đề xuất đầy táo bạo: Việt Nam sẽ đứng ra làm chủ nhà cho buổi gặp gỡ đầu tiên tại Hà Nội, với điều kiện các thành viên quốc tế tham gia phải tự túc kinh phí đi lại, ăn ở.

Kết quả là một hội thảo quốc tế đã được tổ chức tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên với sự tham gia của các nhà khoa học đến từ 5 quốc gia: Việt Nam, Malaysia, Philippines, Indonesia và Thái Lan vào tháng 8/2012, khoảng gần một năm sau hội thảo MAHASRI ở Nha Trang.

Và mạng lưới “Sáng kiến Khí hậu Khu vực Đông Nam Á” (tên tiếng Anh là SEARCI - Southeast Asia Regional Climate Initiative) chính thức ra đời.

Hệ thống máy tính có vai trò quan trọng trong lĩnh vực khí tượng (Ảnh: Minh Nhật).

Kể từ đó, các hoạt động khoa học của mạng lưới bắt đầu được vận hành. Nguồn kinh phí để duy trì hoạt động của mạng lưới chủ yếu thông qua các dự án được tài trợ bởi “Mạng lưới Nghiên cứu Thay đổi Toàn cầu Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương” (Asia-Pacific Network for Global Change Research – APN).

Dù kinh phí eo hẹp, chỉ được phép sử dụng để tổ chức hội thảo, nhưng mạng lưới đã đặt nền móng cho một mô hình hợp tác bền bỉ suốt 14 năm qua.

Cho đến nay, mạng lưới đã và đang thực hiện các dự án

- Hạ quy mô khí hậu khu vực cho Đông Nam Á/Chương trình thí nghiệm phối hợp hạ quy mô khí hậu khu vực – Đông Nam Á (Southeast Asia Regional Climate Downscaling/Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment – Southeast Asia - SEACLID/CORDEX SEA).

- SEACLID/CORDEX SEA pha 2: Phân tích khí hậu cực đoan độ phân giải cao tại các khu vực trọng điểm ở Đông Nam Á (SEACLID/CORDEX Southeast Asia Phase 2: High-resolution Analysis of Climate Extremes over Key Areas in Southeast Asia).

- Đánh giá hiểm họa khí hậu nhằm tăng cường khả năng chống chịu trước các cực đoan khí hậu cho các siêu đô thị Đông Nam Á (Climatic Hazard Assessment to Enhance Resilience against Climate Extremes for Southeast Asian Megacities - CARE for SEA Megacities).

Trải qua quá trình hoạt động, cái tên SEARCI ban đầu dường như bị lãng quên và thay vào đó là một tên quen thuộc “nhóm CORDEX SEA” (CORDEX SEA group). Nhóm trở thành một phần của Chương trình Nghiên cứu Khí hậu Thế giới (WCRP), góp phần lấp "khoảng trắng" dữ liệu khí hậu Đông Nam Á trên bản đồ khoa học toàn cầu.

Sức mạnh liên kết giữa dữ liệu và chất xám

Theo GS Phan Văn Tân, Đông Nam Á chịu tác động mạnh mẽ của các hệ thống gió mùa châu Á và gió mùa Đông Nam Á. Sự giao tranh giữa các khối khí tạo nên những đặc trưng mùa rõ rệt trong khu vực, dù biểu hiện tại mỗi quốc gia có thể khác nhau về thời điểm, cường độ và phạm vi ảnh hưởng.

Ngập lụt tại Hà Nội do mưa lớn (Ảnh: Nguyễn Hải).

Điều đáng chú ý là các hiện tượng thời tiết không sinh ra, phát triển rồi biến mất trong phạm vi một quốc gia riêng lẻ.

Một đợt không khí lạnh từ phía Bắc tràn xuống có thể làm miền Bắc Việt Nam chuyển rét, đồng thời tác động đến các khu vực phía Nam và những vùng lân cận. Tương tự, mưa lớn, bão, hạn hán hay các trạng thái cực đoan khác đều là kết quả của quá trình tương tác đại dương và khí quyển trên quy mô lớn.

“Nói cách khác, khí hậu Đông Nam Á hay nói rộng ra là trên thế giới không thể được nhìn nhận bằng những lát cắt rời rạc theo biên giới quốc gia. Mỗi biến động ở một vùng đều có thể trở thành tín hiệu, tác nhân hoặc hệ quả liên quan đến những vùng khác”, GS Tân phân tích.

Theo GS Tân, hiện tượng thời tiết không sinh ra, phát triển rồi biến mất trong phạm vi một quốc gia riêng lẻ (Ảnh: Minh Nhật).

Với GS.TS Phan Văn Tân, SEARCI hay CORDEX SEA là một minh chứng cho sức mạnh của sự chia sẻ trong khoa học.

Trong cuộc trò chuyện với phóng viên báo Dân trí, ông ví von triết lý của mạng lưới bằng một hình ảnh hết sức giản dị: "Nếu bạn có một quả táo, tôi có một quả táo, chúng ta đổi cho nhau thì mỗi người chỉ biết mùi vị của một quả. Nhưng nếu bạn có một kiến thức, tôi có một kiến thức, chúng ta trao đổi thì mỗi người sẽ có hai kiến thức".

Trong khoa học khí hậu, việc một quốc gia đơn lẻ chỉ dựa vào một nguồn thông tin hạn chế mà mình có để phán đoán cũng giống như câu chuyện "thầy bói xem voi".

Khí hậu Đông Nam Á cũng vậy. Nếu chỉ dùng một hoặc hai mô hình đơn lẻ, kết quả dự báo, dự tính thường bị "méo mó" bởi tính không chắc chắn.

Biến đổi khí hậu là thách thức lớn của các nước ASEAN (Ảnh: Getty).

Bằng cách tập hợp các quốc gia, mỗi nước chạy các phương án mô hình khác nhau dựa trên nguồn lực máy tính riêng, SEARCI đã tạo ra một tổ hợp nhiều thành phần.

Kết quả trung bình từ tổ hợp này giúp giảm bớt tính bất định (tính không chắc chắn), mang lại thông tin ổn định và đáng tin cậy nhất để phục vụ hoạch định chính sách.

GS Tân cho biết, điểm mấu chốt trong chuyên môn của mạng lưới là kỹ thuật Downscaling (Hạ quy mô) bằng mô hình động lực. Nói một cách dễ hiểu, các nhà khoa học lấy các sản phẩm dự tính khí hậu toàn cầu (thường có độ phân giải rất thô) rồi đưa về quy mô chi tiết hơn cho khu vực Đông Nam Á.

Trước khi SEARCI và dự án SEACLID/CORDEX Southeast Asia ra đời, bản đồ khí hậu thế giới tồn tại những "khoảng trắng" dữ liệu đáng lo ngại tại khu vực này.

Miền không gian mà SEARCI (CORDEX SEA) đã chọn là miền bao phủ toàn bộ 11 quốc gia ASEAN, lấp đầy lỗ hổng dữ liệu này và đưa tên tuổi các nhà khoa học khu vực lên bản đồ thế giới.

Giải quyết bài toán biến đổi khí hậu: Không thể tự đi một mình

Theo GS Tân, sự tương đồng về điều kiện khí hậu cũng khiến các nước ASEAN cùng đối mặt với nhiều rủi ro thiên tai gần giống nhau.

Việt Nam và Philippines là ví dụ điển hình cho mối liên hệ này. Cả hai quốc gia đều nằm trong vùng chịu ảnh hưởng mạnh của ổ bão khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương.

Không chỉ bão, hiện tượng El Niño cũng cho thấy rõ tính liên kết của khí hậu khu vực. Khi El Niño xuất hiện, phần lớn Đông Nam Á thường cùng chịu ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu hụt mưa, nắng nóng kéo dài và hạn hán nghiêm trọng. Khi đó, khô hạn không còn là câu chuyện riêng của một quốc gia, mà trở thành một bức tranh chung của cả khu vực.

Thiệt hại do thiên tai gây ra là rất lớn (Ảnh: Nguyễn Hải).

Tầm quan trọng của một mạng lưới dữ liệu đa quốc gia càng được khẳng định qua những sự kiện thực tế.

GS Tân nhắc lại câu chuyện cách đây vài năm, khi tạp chí Nature Communications đăng tải bài báo dự tính TPHCM và Đồng bằng sông Cửu Long có thể "biến mất" vào giữa thế kỷ 21 do nước biển dâng.

Dù không phủ nhận nghiên cứu đó, nhưng dưới góc nhìn của một người làm nghề, GS Tân cho rằng kết quả đó chưa chắc chắn vì chỉ dựa trên một nguồn dữ liệu duy nhất và chưa tính hết các yếu tố tương tác phức tạp như sụt lún cục bộ, hệ thống đê bao...

"Nếu chúng ta có nhiều sản phẩm từ nhiều mô hình đối chứng, chúng ta sẽ không đưa ra những nhận định cực đoan thiếu cơ sở. Tính chắc chắn trong dự báo, dự tính chính là chìa khóa để ứng phó hiệu quả", GS Tân khẳng định.

Vị chuyên gia vẫn miệt mài làm việc, đóng góp cho lĩnh vực khí tượng (Ảnh: Minh Nhật).

Những sản phẩm "đoán ý trời" của SEARCI đã trực tiếp phục vụ đời sống. Tại Việt Nam, nguồn dữ liệu từ mạng lưới này đã là một trong những bộ phận quan trọng để xây dựng Kịch bản Biến đổi khí hậu năm 2020, 2025 và trong thời gian tới.

Những thông tin chi tiết về lượng mưa, nhiệt độ và các hiện tượng cực đoan trong tương lai giúp các nhà quản lý có cái nhìn dài hạn để quy hoạch hạ tầng, nông nghiệp và phòng chống thiên tai.

Theo Báo Dân Trí