AI có thể cảnh báo thiên tai như thế nào và hiệu quả ra sao? Góc nhìn toàn cầu và cơ hội cho Việt Nam

Trong bối cảnh khí hậu toàn cầu ngày càng hỗn loạn, thiên tai xuất hiện với tần suất, quy mô và mức độ cực đoan vượt xa các mô hình dự báo truyền thống, năng lực cảnh báo sớm trở thành yếu tố sống còn đối với mọi quốc gia. Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo (AI) trong những năm gần đây đã mở ra bước chuyển mang tính nền tảng cho lĩnh vực phòng chống thiên tai. Thay vì phụ thuộc chủ yếu vào quan trắc khí tượng và mô hình tính toán cổ điển, nhiều nước đã bắt đầu đưa AI vào dự báo bão, lũ, hạn hán, cháy rừng và nước biển dâng, tạo nên một hệ sinh thái quản trị rủi ro thiên tai hiệu quả hơn, nhanh hơn và chính xác hơn.

Tại Việt Nam, khuyến nghị mang tính chiến lược của bà Pauline Tamesis – Điều phối viên thường trú của Liên Hợp Quốc – càng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp AI trong quản lý rủi ro thiên tai. Bà cho rằng, khi Việt Nam liên tục nằm trong nhóm quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu theo Chỉ số Rủi ro khí hậu toàn cầu, thì đầu tư vào công nghệ dự báo mới không chỉ là lựa chọn mà đã là yêu cầu cấp thiết.

Bài viết này đi sâu phân tích cách AI cảnh báo thiên tai, các quốc gia đang áp dụng, hiệu quả mang lại và những bài học cho Việt Nam – nơi mà năm 2025 vừa ghi nhận một trong những mùa bão dữ dội nhất trong 30 năm.

1. AI cảnh báo thiên tai bằng cách nào?

Điểm mạnh nhất của AI nằm ở khả năng xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian rất ngắn. Thiên tai, đặc biệt là bão, lũ hay hạn hán, phụ thuộc vào vô số yếu tố: nhiệt độ bề mặt nước biển, độ ẩm không khí, tốc độ gió, áp suất, hướng di chuyển của các khối khí quy mô lớn, biến động dòng chảy sông ngòi, độ hấp thụ và thoát hơi của đất… Con người hoặc mô hình tính toán truyền thống rất khó xử lý lượng thông số biến động liên tục này. AI thì khác: nó hấp thụ, phân tích và kết hợp các nguồn dữ liệu thành một hệ dự báo hoàn chỉnh.

AI trong cảnh báo thiên tai thường vận hành qua ba lớp: thu thập dữ liệu, phân tích dự đoán và đưa ra cảnh báo hành động. Ở lớp đầu tiên, dữ liệu không chỉ đến từ máy đo gió, khí tượng vệ tinh hay mô hình hải dương học mà còn từ cảm biến IoT được đặt dọc theo bờ biển, vùng đồi núi, hệ thống thoát nước, sông ngòi. Khi dữ liệu được đưa vào mô hình AI, các thuật toán sẽ tìm ra mô hình liên hệ giữa các biến số phức tạp mà trước đây mắt người không thể nhận thấy. Từ đó, AI dự đoán cấp độ bão, tốc độ gió, lượng mưa, thời gian nước lũ đạt đỉnh, nguy cơ sạt lở đất, độ lan rộng của cháy rừng…

Một khả năng quan trọng khác của AI là cập nhật liên tục và hiệu chỉnh dự báo theo thời gian thực. Khi một cơn bão thay đổi hướng chuyển động hoặc tăng tốc đột ngột, hệ thống AI có thể nhanh chóng tính toán lại để gửi cảnh báo sớm hơn từ hàng giờ đến hàng chục giờ – sự chênh lệch thời gian đủ để các địa phương sơ tán dân, bảo vệ công trình, giảm thiểu thiệt hại lớn.

Không chỉ dừng ở thiên tai sơ cấp, AI còn dự báo được thiên tai thứ cấp như ngập lụt sau bão, sạt lở đất sau mưa lớn hoặc vỡ đập nếu dòng chảy vượt quá ngưỡng an toàn. Khi tích hợp với ảnh vệ tinh, AI còn đánh giá sức chịu đựng của cơ sở hạ tầng, tìm các điểm yếu trong hệ thống đê điều hoặc khu vực có mật độ dân cư quá cao, từ đó đưa ra khuyến nghị quy hoạch dài hạn.

2. Các quốc gia đã áp dụng và kết quả thực tế

Nhiều nước trên thế giới đã đưa AI vào cảnh báo thiên tai với các mức độ khác nhau, và phần lớn đều ghi nhận hiệu quả vượt trội so với phương pháp truyền thống.

Nhật Bản – chuẩn mực toàn cầu về dự báo chính xác

Nhật Bản, quốc gia đối mặt với bão, động đất, sóng thần và núi lửa phun, là một trong những nước đầu tiên sử dụng AI để dự đoán mưa lớn và lũ quét. Cơ quan Khí tượng Nhật Bản (JMA) vận hành hệ thống AI phân tích chuyển động của mây, nhiệt độ nước biển và dữ liệu radar để dự báo lượng mưa trong vòng 10 phút tiếp theo với độ chính xác lên đến 88%. Kết quả này giúp người dân có thêm thời gian chuẩn bị trước khi trận mưa lớn vượt ngưỡng an toàn.

Trong thảm họa mưa lớn năm 2023, hệ thống AI đã giúp xác định chính xác khu vực có nguy cơ sạt lở, giúp chính quyền địa phương sơ tán 200.000 người trước khi trận lở đất lớn xảy ra.

Ấn Độ – AI cứu hàng nghìn sinh mạng trong các mùa lũ

Ấn Độ, quốc gia có khí hậu đa dạng và mức độ rủi ro thiên tai cao, đã hợp tác cùng Google để triển khai dự báo lũ dựa trên AI. Mô hình này kết hợp dữ liệu địa hình, lưu lượng sông và lượng mưa để dự đoán mức nước có thể dâng đến từng thôn, xã. Năm 2024, Google Flood Hub đã mở rộng đến hơn 8.000 khu vực, giúp đưa cảnh báo đến khoảng 360 triệu người.

Theo báo cáo của Bộ Năng lượng Mới và Tái tạo Ấn Độ, AI giúp giảm gần 50% thiệt hại về người trong các trận lũ lớn ở sông Brahmaputra và sông Ganga vì cảnh báo được gửi đến điện thoại di động của người dân sớm hơn 12–24 giờ so với trước.

Hoa Kỳ – sử dụng AI để đối phó cháy rừng và bão mạnh

Trong những năm gần đây, Mỹ phải đối mặt với các đợt cháy rừng lịch sử tại California và các cơn bão siêu cấp trên Đại Tây Dương. Cơ quan NOAA đã triển khai mô hình AI Hurricane Analysis Forecast System, mô phỏng quỹ đạo bão chính xác hơn 20% so với các mô hình truyền thống. Hệ thống Firecast AI của bang California cũng giúp xác định nhanh điểm phát cháy và dự đoán đường lan rộng của lửa, giúp lực lượng cứu hỏa triển khai sớm, giảm đáng kể mức độ thiêu rụi.

Trung Quốc – AI dự báo lũ và giám sát đê điều thời gian thực

Trung Quốc đã triển khai hệ thống cảnh báo lũ tích hợp AI ở các con sông lớn như Trường Giang và Hoàng Hà. Hàng nghìn camera và cảm biến IoT dọc theo đê điều truyền dữ liệu liên tục vào mô hình AI, cho phép dự đoán nguy cơ vỡ đê hoặc nước tràn chỉ trong vài phút. Điều này giúp nước này đối phó hiệu quả hơn với mùa lũ vốn phức tạp và khó lường.

3. Khuyến nghị của Liên Hợp Quốc và cơ hội cho Việt Nam

Tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2025, bà Pauline Tamesis – người có hơn 25 năm kinh nghiệm lãnh đạo các chương trình phát triển bền vững – nhấn mạnh rằng Việt Nam nên ưu tiên sử dụng AI trong cảnh báo sớm thiên tai. Lời khuyến cáo không chỉ mang ý nghĩa định hướng mà còn là lời cảnh tỉnh khi Việt Nam liên tục nằm trong nhóm quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu.

Năm 2025, Biển Đông xuất hiện tới 15 cơn bão và 5 áp thấp nhiệt đới, biến đây thành năm có số lượng bão nhiều nhất trong vòng ba thập kỷ. Khối lượng mưa lớn gây ngập úng, sạt lở tại nhiều địa phương miền Trung và Tây Bắc cho thấy năng lực dự báo truyền thống đang chịu áp lực rất lớn.

Theo bà Pauline, AI có thể giúp Việt Nam:

• tăng tốc phân tích dữ liệu thời tiết, khí tượng và thủy văn;
• đưa ra cảnh báo sớm và chi tiết hơn cho từng địa phương;
• giúp người dân chủ động hơn trước khi thiên tai ập đến;
• hỗ trợ quy hoạch dài hạn để tránh phát triển hạ tầng ở nơi rủi ro cao.

Bà cũng nhấn mạnh rằng hiệu quả của AI sẽ càng lớn nếu Việt Nam song song đầu tư vào ba trụ cột: năng lượng tái tạo, giáo dục – kỹ năng lao động và hạ tầng CNTT, bởi những nền tảng này tạo nên môi trường cần thiết cho phát triển công nghệ.

4. Các hệ thống AI có thể mang lại điều gì cho Việt Nam?

Với địa hình trải dài, nhiều khu vực kinh tế dọc bờ biển, dân cư tập trung ở đồng bằng và các vùng có nguy cơ lũ cao, Việt Nam có thể hưởng lợi lớn từ việc áp dụng AI.

Thứ nhất, cảnh báo mưa lớn và lũ quét tại miền núi sẽ chính xác hơn. Các khu vực như Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang thường bị lũ quét bất ngờ vì khả năng thấm nước của đất kém và độ dốc lớn. AI có thể phân tích độ ẩm đất, lượng mưa tích lũy và địa hình để dự báo trước thời điểm lũ hình thành.

Thứ hai, dự báo bão sẽ chi tiết và linh hoạt hơn. AI có thể mô phỏng nhiều kịch bản để xác định xem bão sẽ đổ bộ vào địa phương nào, vào thời điểm nào, sức gió ra sao. Điều này rất quan trọng khi Việt Nam phải ra quyết định sơ tán hàng trăm nghìn người chỉ trong 24–48 giờ.

Thứ ba, các thành phố lớn như TP HCM và Hà Nội có thể sử dụng AI để dự báo ngập từng tuyến đường. Dữ liệu lượng mưa, hệ thống thoát nước và triều cường có thể được ghép vào mô hình để dự đoán nơi khả năng ngập cao nhất, giúp điều tiết giao thông và điều phối lực lượng cứu hộ.

Thứ tư, Việt Nam có thể ứng dụng AI cho quy hoạch dài hạn. Nhờ phân tích ảnh vệ tinh, AI xác định được những khu vực đất yếu, nguy cơ sạt lở hoặc có mật độ xây dựng quá tải, từ đó hỗ trợ chính phủ đưa ra quy hoạch đất đai an toàn hơn.

5. Góc nhìn của chuyên gia quốc tế

Nhiều chuyên gia khí hậu và công nghệ đều nhận định rằng AI sẽ là “cuộc cách mạng thứ hai” trong quản lý rủi ro thiên tai. Tiến sĩ Michael Byrne, chuyên gia phân tích khí hậu của Đại học Oxford, nhận xét rằng khả năng phân tích dữ liệu của AI đang giúp nhân loại đi trước thiên tai thay vì chỉ chạy theo khắc phục hậu quả. Ông cho rằng các mô hình khí hậu hiện tại thường có độ trễ, và AI là chìa khóa để rút ngắn độ trễ này xuống mức tối thiểu.

Giáo sư Rika Morimoto của Đại học Tokyo bổ sung rằng AI không chỉ giúp cứu người mà còn tiết kiệm rất nhiều chi phí kinh tế. Chi phí khắc phục hậu quả sau mỗi trận bão lớn tại Nhật Bản đôi khi lên tới hàng tỷ USD, nhưng các biện pháp dự phòng dựa trên AI giúp giảm tới hàng chục phần trăm thiệt hại.

Ông Daniel Murphy, cố vấn cấp cao của UNFCCC, nhấn mạnh rằng AI là công cụ quan trọng cho các quốc gia đang phát triển – nơi tổn thương khí hậu lớn nhất thường rơi vào nhóm dân cư nghèo. Ông cho rằng AI, khi được triển khai đúng cách, có thể là đòn bẩy để thu hẹp bất bình đẳng vì cảnh báo sớm giúp người dễ tổn thương nhất có thời gian chuẩn bị nhiều nhất.

6. Việt Nam cần làm gì để nắm bắt cơ hội?

Việt Nam sở hữu nhiều điều kiện thuận lợi để áp dụng AI – dân số trẻ, tốc độ chuyển đổi số nhanh, hệ thống dữ liệu khí tượng – thủy văn đang được mở rộng. Tuy nhiên, Việt Nam cũng phải đối mặt với thách thức về cơ sở dữ liệu phân tán, thiếu kết nối, và hạ tầng tính toán chưa theo kịp tốc độ phát triển công nghệ.

Nếu muốn AI phát huy hiệu quả, Việt Nam cần đồng bộ dữ liệu từ các bộ ngành; mở rộng mạng lưới cảm biến thời tiết; tăng khả năng tiếp cận dữ liệu vệ tinh; đầu tư vào bộ xử lý trung tâm đủ mạnh; và đặc biệt là đào tạo chuyên gia trong lĩnh vực xử lý dữ liệu và khí tượng học kết hợp AI. Đây là điều mà bà Pauline Tamesis đã đặt trong tổng thể các khuyến nghị lớn cho tăng trưởng bền vững của Việt Nam: đầu tư vào năng lượng sạch, giáo dục và hạ tầng số. Khi ba nền tảng này được củng cố, năng lực áp dụng AI không chỉ dừng ở cảnh báo thiên tai mà còn lan rộng ra nhiều lĩnh vực của nền kinh tế.

AI đang mở ra một kỷ nguyên mới cho công tác cảnh báo thiên tai

AI đang mở ra một kỷ nguyên mới cho công tác cảnh báo thiên tai, nơi con người có thể giảm thiểu rủi ro bằng khả năng dự báo nhanh, chính xác và theo thời gian thực. Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc hay Ấn Độ đã cho thấy tác động rõ rệt của AI trong cứu sinh mạng và giảm thiệt hại kinh tế. Việt Nam, với vị trí nằm trên một trong những tâm bão lớn nhất thế giới, không thể đứng ngoài xu hướng này.

Khuyến nghị của Liên Hợp Quốc không chỉ là lời nhắc nhở mà còn là sự khẳng định rằng AI là công cụ quan trọng để Việt Nam bảo vệ người dân trong thời kỳ khí hậu cực đoan. Khi được kết hợp với đầu tư dài hạn cho giáo dục, hạ tầng và năng lượng sạch, AI sẽ trở thành nền tảng giúp Việt Nam xây dựng một tương lai bền vững hơn, an toàn hơn và chủ động hơn trước những biến động khó lường của thiên nhiên.