Ứng dụng WERA trong dự báo thời tiết

TMO - Với khả năng quan trắc linh hoạt ngay cả trong điều kiện thời tiết bất lợi, hệ thống radar đo biển WERA của Trung tâm Động lực học Thủy khí Môi trường (CEFD) được kỳ vọng sẽ cung cấp nguồn dữ liệu sóng, dòng chảy, gió ngày một chính xác.

Thông qua đề tài “Hiện đại hóa hệ thống quan trắc và mô phỏng/dự báo các điều kiện khí tượng hải văn - môi trường biển và đới ven bờ độ phân giải cao phục vụ khai thác bền vững tài nguyên biển và giảm thiểu rủi ro thiên tai” do Dự án FIRST (Bộ KH&CN) tài trợ, Trung tâm Động lực học Thủy khí Môi trường được trang bị hệ thống radar di động ven bờ quan trắc sóng và dòng chảy biển độ phân giải cao (300mx300m) với tầm quét từ 30-200 km (hệ thống WERA).

Cán bộ trung tâm CEFD tổ chức tập huấn, lắp đặt vận hành hệ thống

Theo các chuyên gia nghiên cứu tại Trung tâm, đây là hệ thống radar di động duy nhất tại Việt Nam và Đông Nam Á được thiết kế với hai tần số riêng biệt 16,15 và 24,525 MHz, giúp vận hành linh hoạt lựa chọn giữa độ phân giải chi tiết và tầm xa. Hệ thống có thể thu thập các số liệu về sóng (độ cao, hướng), dòng chảy bề mặt (vận tốc, hướng), hướng gió trong bán kính từ 15 – 80km với độ phân giải 300m.

Hệ thống radar WERA gồm hai trạm thu phát radar độc lập, mỗi trạm có 8 antenna phát, 12 antenna thu, 1 hệ thống thiết bị thu phát sóng trung tâm và máy tính trạm điều khiển. Ngoài hai trạm thu phát độc lập tại hiện trường, hệ thống còn server xử lý trung tâm để phân tích, xử lý và lưu trữ dữ liệu tại Hà Nội. Các số liệu đo đạc thời gian thực tại hiện trường sẽ được truyền liên tục về server này.

Hệ thống WERA sử dụng công nghệ radar vượt đường chân trời (radar có khả năng phát hiện mục tiêu ở phạm vi rất xa, từ hàng trăm đến hàng nghìn km, ngoài giới hạn khoảng cách đối với radar thông thường). Tầm quan trắc của hệ thống radar WERA phụ thuộc vào tần số hoạt động, tần số hoạt động càng nhỏ thì tầm quan sát của hệ thống radar càng xa (có thể lên tới trên 200 km).

Đồng thời, hệ thống này có thể di chuyển đến nhiều nơi khác nhau và thay đổi tần số phù hợp với từng vùng. So với các thiết bị quan trắc phổ biến hiện nay thường được thả chìm dưới đáy biển, chỉ đo đạc ở một vị trí cố định trong điều kiện thời tiết bình thường, hệ thống radar WERA có thể hoạt động ngay cả khi thời tiết xấu.

Hệ thống radar WERA vận hành thử nghiệp tại Nam Định

Sau đợt thử nghiệm đầu tiên ở Phú Yên năm 2019 thì đại dịch COVID-19 xuất hiện, đến cuối năm 2021, hệ thống radar WERA mới tiếp tục được triển khai ở Nam Định. Đợt đo ở Phú Yên cho thấy kết quả của hệ thống WERA tương đồng với thiết bị đo sóng và dòng chảy thả chìm (AWAC) và số liệu công bố khác.

Từ những kết quả bước đầu, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Động lực học Thủy khí Môi trường đánh giá, hệ thống này cung cấp số liệu quan trắc thực để kiểm định và hiệu chỉnh các mô hình mô phỏng sóng và dòng chảy ven bờ chính xác hơn. Đây là những công cụ quan trọng để đưa ra các dự báo về các thông số cần thiết cho các hoạt động kinh tế xã hội khác, chẳng hạn như khi xây dựng các công trình ven biển, vận tải.

N. Khang