Trên khắp mọi miền của Tổ quốc, từ đồng bằng, trung du, miền núi hay hải đảo xa xôi đều có những quan trắc viên khí tượng thủy văn (KTTV) thầm lặng ngày đêm đo đếm những con số nắng, mưa, bão, lũ... để làm ra các bản tin dự báo thời tiết hàng ngày phục vụ cộng đồng.
Quan trắc KTTV được phân chia thành các bộ môn khác nhau. Nếu như quan trắc Khí tượng bề mặt, khí tượng nông nghiệp, thủy văn, hải văn hàng ngày thu thập các yếu tố khí tượng, thủy văn, hải văn ở bề mặt hoặc sát mặt đất, mặt nước, thì quan trắc khí tượng cao không lại thu thập các yếu tố khí tượng ở những mực trên cao trong bầu khí quyển.
Nghề quan trắc khí tượng cao không cũng rất đa dạng, từ thả bóng và quan sát bằng máy kinh vĩ quang học để thu thập số liệu gió từ sát mặt đất tới độ cao khoảng 30km, đến quan trắc các yếu tố về mây, mưa, gió doppler thông qua các radar thời tiết. Để có thể thu thập các nguồn số liệu khí tượng cao không chính xác, kịp thời phục vụ dự báo thời tiết, cần có sự làm việc miệt mài của những quan trắc viên khí tượng cao không tại các trạm trên khắp mọi miền của đất nước.
1. Ngày nào cũng vậy, nhịp công việc thật đều đặn đối với công việc của những quan trắc viên tại các trạm thám không vô tuyến. Họ là những thanh niên tuổi đời còn rất trẻ, ngoài 30 tuổi một chút. Theo dõi những thao tác hằng ngày của họ từ việc theo dõi hiện tượng thời tiết, công tác chuẩn bị vật tư, thiết bị đến điều chế khí hydro, bơm bóng, hiệu chuẩn máy, gắn thiết bị quan trắc (máy thám không có gắn các sensor cảm biến và ăng ten GPS), thả bóng và giám sát số liệu truyền về từ máy thám không thông qua thiết bị thu mặt đất, chúng tôi cảm nhận được sự vất vả cũng như các yêu cầu về độ chính xác cao trong mỗi thao tác của các quan trắc viên thám không vô tuyến.
Qua trao đổi với các quan trắc viên tại trạm khí tượng cao không Hà Nội, quan trắc gió trên cao được bắt đầu từ nửa đầu thế kỷ 20 và được thực hiện bởi người Pháp. Tuy nhiên, đối với quan trắc thám không vô tuyến thì phải đến năm 1956 mới được thực hiện với hệ thống máy PZ-049 của Liên Xô (cũ), máy thả thám không PZ-049 là thiết bị có sensor nhiệt, ẩm, áp truyền thống, thông qua các giai đoạn lịch sử thì công nghệ quan trắc thám không vô tuyến liên tục được nâng cấp và hiện nay trên phạm vi cả nước đang có 6 trạm quan trắc thám không vô tuyến ở khắp mọi miền của đất nước (Hà Nội, Điện Biên, Bạch Long Vĩ, Vinh, Đà Năng, Nhà Bè).
Để thực hiện được một ca quan trắc thám không vô tuyến thì thông thường cần 2 quan trắc viên thực hiện. Những công việc như chuẩn bị, hiệu chuẩn máy thả, kiểm tra và chuẩn bị máy thu mặt đất để sẵn sàng quan trắc được thực hiện tại vị trí đặt máy thu; những công việc như quan trắc thời tiết, chuẩn bị bóng, chế khí, bơm bóng, tính toán sức nâng của bóng cho phù hợp với điều kiện thời tiết được thực hiện tại vườn thả bóng. Mặc dù hai công việc là riêng rẽ, song phải thực hiện đồng thời nên sự phối hợp nhịp nhàng giữa 2 quan trắc viên là điều rất quan trọng.
Theo quan sát những công việc của họ thực hiện như: Buộc máy thám không vào bóng, chế khí Hydro, bơm bóng, tính toán sức nâng của bóng, hiệu chuẩn máy thám không... chúng tôi tưởng chừng đơn giản. Tuy nhiên, qua tìm hiểu thì để thu thập được số liệu về nhiệt độ, độ ẩm, gió, khí áp đạt độ chính xác cao phục vụ công tác phân tích độ bất ổn định của khí quyển phục vụ dự báo thời tiết và phát báo quốc tế, thì việc đảm bảo độ chính xác cao trong mỗi thao tác của các quan trắc viên luôn được đề cao. Đặc biệt trong môi trường làm việc với chất dễ cháy nổ như khí Hydro thì yêu cầu về an toàn lao động là rất nghiêm ngặt, mỗi sơ suất nhỏ có thể dẫn đến hậu quả khó lường.
Ngày nay, với sự hỗ trợ của những trang thiết bị hiện đại như máy thám không, hệ thống điện phân tạo khí Hydro tự động, hệ thống thu tín hiệu, hệ thống máy tính... nhưng tác động trực tiếp vẫn do bàn tay con người. Không có các kỹ thuật viên thì không thể làm nên một obs (ca) quan trắc tầng cao đối với hạng mục thám không vô tuyến. Họ chỉ là một mắt xích trong hệ thống khí tượng trên cao mà giới chuyên ngành thời tiết gọi là Khí tượng cao không.
2. Bên cạnh việc quan trắc các yếu tố nhiệt, ẩm, áp và gió từ lớp sát bề mặt lên đến độ cao khoảng 30km đối với quan trắc thám không vô tuyến, nhằm mục đích tăng cường số liệu gió ở các mực thấp hơn phục vụ cho các dự báo thời tiết địa phương, phát triển kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng thì các quan trắc gió trên cao bằng máy kinh vĩ quang học trong khí tượng cao không vẫn đang được thực hiện.
Qua lời kể của anh Đỗ Trung Trực, Trưởng phòng Quản lý mạng lưới cao không, Đài Khí tượng Cao không, vốn là một quan trắc viên đã có gần 30 năm công tác lăn lộn từ Trường Sa trở về, anh cho biết quan trắc gió trên cao bằng máy kinh vĩ quang học được thực hiện từ những thập niên 50 của thế kỷ 20, thời đó số liệu gió trên cao ngoài việc phục vụ dự báo thời tiết còn được sử dụng phục vụ cho mục đích quân sự, đặc biệt trong lĩnh vực pháo binh và phòng không không quân. Hiện nay, hàng ngày trên 8 địa điểm (Lạng Sơn, Hà Nội, Quy Nhơn, Nha Trang, Phan Thiết, Pleiku, Buôn Ma Thuột và Cà Mau), các quan trắc viên đo gió trên cao vẫn tiến hành các thao tác kỹ thuật từ khâu chuẩn bị bóng, máy, bơm bóng... đến thả bóng bay vào khí quyển và giám sát quỹ đạo bay của bóng thông qua hệ thống máy kinh vĩ quang học để ghi chép lại vị trí của bóng tại những độ cao quy định phục vụ tính toán hướng và tốc độ gió ở những độ cao khác nhau phục vụ dự báo thời tiết cũng như tính toán quy hoạch năng lượng gió tại địa phương và làm đầu vào cho các tính toán về lan truyền ô nhiễm khí quyển.
Còn qua lời kể của Liên - Quan trắc viên tại trạm khí tượng cao không Hà Nội thì khác với các quan trắc viên thám không vô tuyến “quan trắc viên gió trên cao phải sử dụng thiết bị thủ công. Để thu thập số liệu của một ca (obs) quan trắc, các quan trắc viên khí tượng trên cao phải làm việc ngoài hiện trường liên tục từ lúc thả bóng đến khi bóng vào mây hoặc không thể quan sát thấy bóng, do vậy công việc của các quan trắc viên đo gió trên cao có phần vất vả hơn, đặc biệt những ca quan trắc vào buổi trưa hè nóng bức, một mặt phải tập trung cao độ giám sát bóng thông qua kính quang vĩ và ghi chép số liệu, một mặt chịu đựng cái nắng gay gắt mà có những khi cảm tưởng vượt quá sức chịu đựng của con người”.
Nhằm thu thập được nguồn số liệu gió trên cao đạt độ chính xác cao, ít chịu ảnh hưởng bởi thời tiết và sai số chủ quan do con người gây ra cũng như giảm tải vất vả cho người lao động, trong thời gian tới, Tổng cục KTTV đã có kế hoạch nâng cấp 8 trạm quan trắc gió trên cao bằng máy kinh vĩ quang học sang quan trắc gió trên cao bằng phương pháp vô tuyến.
Hằng ngày người dân sẽ thấy các bản tin dự báo Khí tượng Thủy văn được đài, báo phát sóng đăng tải có những dòng tin cảnh báo về chỉ số cực tím (tia UV) được truyền đi từ các khu vực trọng điểm ở một số thành phố lớn như: Hà Nội, Hạ Long (Quảng Ninh), Hải Phòng, Huế (Thừa Thiên-Huế), Đà Nẵng, Hội An (Quảng Nam), Nha Trang (Khánh Hòa), Thành phố Hồ Chí Minh hay Cần Thơ, Cà Mau. Đó là những đóng góp của đội ngũ quan trắc viên khí tượng cao không vẫn hằng giờ quan trắc tổng lượng ozon và bức xạ cực tím phục vụ việc ra bản tin từ đầu mối Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia.
Song cùng với mạng lưới quan trắc trên cao còn có sự song hành của các công nghệ mới hiện đại như Hệ thống thu và xử lý ảnh mây vệ tinh HimawariCast. Từ hệ thống vận hành liên tục tính theo từng 5 phút đến 10 phút 1 lần đã đảm bảo đầy đủ thông số dữ liệu để các dự báo viên nghiên cứu phân tích ảnh mây vệ tinh xác định vùng tâm di chuyển của cơn bão khi còn ở ngoài khơi xa, ngoài vùng phủ sóng của thiết bị radar thời tiết.
3. Trong những ngày bão lũ triền miên ở miền Trung vừa qua, để có những sản phẩm dự báo thời tiết, các dự báo viên đã có thêm những công cụ hữu hiệu đó là mắt thần radar thời tiết. Từng giây, từng phút, quan trắc viên bám sát màn hình để chờ đợi khi vòng quét radar quét được vành mây và vùng tâm bão để nhanh chóng ra được những bản tin cảnh báo cực nhanh về vùng tâm bão, vùng ảnh hưởng của bão, vùng mưa lớn do bão gây ra. Mỗi một chi tiết số liệu về độ phản hồi vô tuyến mây, độ rộng phổ, tốc độ gió Dopple phục vụ rất hữu hiệu cho việc theo dõi, xác định vị trí tâm, cường độ bão cũng như các ổ mây dông mạnh kèm tố lốc, mưa đá.
Trải qua 4 thế hệ radar thời tiết, từ những radar Nga đời đầu tiên chưa được số hóa (thao tác bằng tay) được lắp đặt trong những năm đầu giải phóng (năm 1977), đến các radar của Nga thế hệ sau, radar của Pháp, radar của Mỹ và đến hiện nay là hệ thống radar hoàn chỉnh tối tân nhất của Nhật và của Phần Lan, những thế hệ quan trắc viên, kỹ sư khí tượng cao không đã phải nỗ lực mầy mò, nghiên cứu, khai thác ứng dụng để có thể khai thác vận hành thông suốt và phát triển mạng lưới radar phủ sóng khắp đất liền Việt Nam (trừ một số khu vực do radar bị che khuất hoặc mật độ trạm chưa đủ dày) với 10 trạm hiện tại và 02 trạm di động đang được hoàn thiện dự kiến đưa vào sử dụng ở khu vực Hòa Bình và miền Tây Thanh Hóa trong năm 2021.
Ngay sau khi được lắp đặt và đưa vào sử dụng, các hệ thống radar thời tiết hiện đại, tiên tiến của nước ta đã phát huy được tác dụng của mình. Mạng lưới ra đa thời tiết, đã hỗ trợ cho hệ thống dự báo, cảnh báo đã dự báo, phục vụ kịp thời hiệu quả khi có thiên tai, thời tiết nguy hiểm xảy khi có bão, ATNĐ, mưa đá, tố lốc... Điển hình phải kể đến đó những cơn bão mạnh liên tiếp đổ bộ vào các tỉnh miền Trung mùa mưa bão năm 2006, 2009, 2017, 2018 và 2019.
Đặc biệt, năm 2020, mạng lưới radar thời tiết đã phục vụ hiệu quả hàng loạt đợt mưa đá diện rộng liên tục xảy ra ở Bắc Bộ cũng như các vùng miền trên cả nước trong những tháng giao mùa. Trong mùa mưa lũ, mạng lưới radar đã phục vụ tốt việc dự báo cảnh báo trong 14 cơn bão (trong đó có cơn bão được đánh giá là mạnh nhất trong 20 năm vừa qua đó là bão số 9 - bão Molave đổ bộ vào các tỉnh Quảng Nam - Quảng Ngãi); 01 ATNĐ và nhiều đợt mưa lớn với 41 ngày mưa lớn liên tục xảy ra tại miền Trung, trong đó có những ngày ở Quảng Nam, lượng mưa hơn 500 mm. Có những nơi lượng mưa đo được trong cả đợt lên đến 2.000mm - 4.000mm, gây ra những trận lũ, ngập lụt vượt mức lịch sử; sạt lở đất xảy ra nghiêm trọng ở nhiều tỉnh thành phố miền Trung.
Từ các đỉnh cao chỉ có mây, gió, mắt thần radar thời tiết và mạng lưới thám không vô tuyến quan trắc trên tầng không khí đã hòa nhịp cùng mạng lưới quan trắc mặt đất phục vụ chính xác, tin cậy cho công tác cảnh báo, dự báo KTTV nhằm cảnh báo sớm nhất các loại hình thiên tai phục vụ cho việc ra quyết định chủ động phòng chống và giảm nhẹ thiên tai của các cấp chính quyền và người dân cả nước.
