CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO TIẾN SĨ KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC
Mục tiêu chung:
- Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao về Khí tượng và Khí hậu học theo định hướng nghiên cứu trình độ Tiến sĩ, có phẩm chất đạo đức tốt, có trình độ ngoại ngữ tốt, có khả năng sáng tạo và đảm nhiệm được những vị trí then chốt trong nghiên cứu khoa học và quản lý, góp phần xây dựng nền kinh tế tri thức cho đất nước.
Mục tiêu cụ thể:
- Cung cấp đội ngũ Tiến sĩ Khí tượng và Khí hậu học đáp ứng nhu cầu cán bộ giảng dạy, nghiên cứu khoa học và quản lý trong các lĩnh vực Khí tượng Thuỷ văn, Tài nguyên môi trường, Biến đổi khí hậu... cho đất nước.
- Nâng cao kiến thức và năng lực cho người học trong lĩnh vực Khí tượng và Khí hậu học, bao gồm: kiến thức sâu và hiện đại về các quá trình thời tiết và khí hậu khu vực Việt Nam, mô hình hoá các quá trình khí quyển, dự báo thời tiết, tham số hoá các quá trình vật lý trong các mô hình số, ứng dụng và phát triển các mô hình mô phỏng và dự báo thời tiết.
- Góp phần đẩy mạnh việc công bố các công trình nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước trong lĩnh vực Khí tượng và Khí hậu học.
Cấu trúc khung chương trình (NCS đã có bằng thạc sĩ)
- Bắt buộc: 6 tín chỉ
- Tự chọn: 3/6 tín chỉ
+ Chuyên đề tiến sĩ:: 6 tín chỉ
+ Tiểu luận tổng quan: 2 tín chỉ
+ Tham gia đề tài, dự án
+ Tham gia viết các bài báo, báo cáo khoa học
+ Tham gia trợ giảng, hướng dẫn sinh viên thực tập, làm khóa luận tốt nghiệp
+ Tham gia các báo cáo hội thảo do Khoa và Bộ môn tổ chức
80 tín chỉ
Cấu trúc khung chương trình (NCS chưa có bằng thạc sĩ)
- Bắt buộc: 15 tín chỉ
- Tự chọn: 18 tín chỉ
- Bắt buộc: 6 tín chỉ
- Tự chọn: 3/6 tín chỉ
+ Chuyên đề tiến sĩ:: 6 tín chỉ
+ Tiểu luận tổng quan: 2 tín chỉ
+ Tham gia đề tài, dự án
+ Tham gia viết các bài báo, báo cáo khoa học
+ Tham gia trợ giảng, hướng dẫn sinh viên thực tập, làm khóa luận tốt nghiệp
+ Tham gia các báo cáo hội thảo do Khoa và Bộ môn tổ chức
80 tín chỉ
Kĩ năng & Năng lực đạt được
Xử lí phân tích dữ liệu
- Khai thác, thu thập, quản lý, xử lý và phân tích thông tin, dữ liệu khí tượng – khí hậu bằng các phương pháp, công cụ và công nghệ hiện đại; sử dụng hiệu quả công nghệ thông tin và ngoại ngữ trong công việc chuyên môn.
Sử dụng công cụ chuyên ngành
- Sử dụng thành thạo các phương pháp, kỹ thuật và công cụ chuyên ngành để thực hiện thu thập, phân tích, dự báo thời tiết, dự tính khí hậu và đánh giá các quá trình, hiện tượng khí tượng – khí hậu.
Giao tiếp - thuyết trình
- Giao tiếp, thuyết trình và trình bày hiệu quả các vấn đề chuyên môn bằng các phương tiện phù hợp; làm việc độc lập, làm việc nhóm và tổ chức, quản lý hiệu quả các nhiệm vụ chuyên môn.
Kĩ năng chuyên môn
- Vận dụng tổng hợp các kỹ năng chuyên môn và nghề nghiệp để thiết kế, triển khai và đánh giá các nhiệm vụ nghiên cứu, ứng dụng; giải quyết các vấn đề phức hợp trong Khí tượng và Khí hậu học, thích ứng với sự thay đổi và yêu cầu của thực tiễn.
Hoạt động thực hành thực tập
Thực tập quan trắc - Thực tập nghiệp vụ
Thực hành trực tiếp quy trình quan trắc các yếu tố khí tượng tại trạm khí tượng, từ bố trí thiết bị và phương pháp đo đến ghi nhận, kiểm tra chất lượng số liệu, phát hiện và xử lý sai số, lập bảng quan trắc và phân tích các đặc trưng khí tượng cơ bản, qua đó hình thành kỹ năng thực hành và hiểu rõ quy trình quan trắc phục vụ dự báo thời tiết và nghiên cứu khí hậu.
Thực hành các nghiệp vụ chuyên môn trong lĩnh vực khí tượng và khí hậu học bao gồm phân tích bản đồ thời tiết, nhận dạng và theo dõi các hệ thống thời tiết, thực hành dự báo thời tiết, phân tích các hiện tượng khí tượng nguy hiểm và đánh giá các đặc trưng khí hậu, làm quen với quy trình xây dựng bản tin, khai thác dữ liệu từ quan trắc, radar, vệ tinh và mô hình số, qua đó rèn luyện kỹ năng phân tích, dự báo, xử lý thông tin và ứng dụng kiến thức chuyên ngành vào các tình huống thực tế.
Hướng nghiên cứu chuyên sâu
Xoáy thuận nhiệt đới
Nghiên cứu về đặc điểm hình thành, phát triển, di chuyển và cường độ của XTNĐ trên Biển Đông và khu vực Việt Nam, đồng thời phân tích các điều kiện khí tượng–hải dương và các yếu tố khí hậu quy mô lớn chi phối hoạt động của XTNĐ. Hướng nghiên cứu cũng đánh giá xu thế biến đổi, sự tăng cường nhanh, khả năng đổ bộ, phân bố mưa lớn, gió… sử dụng dữ liệu quan trắc, viễn thám, mô hình số và các phương pháp trí tuệ nhân tạo nhằm nâng cao hiểu biết về cơ chế và khả năng dự báo XTNĐ.
Dông và dự báo dông
Nghiên cứu về đặc điểm hình thành, phát triển, cấu trúc và phân bố của dông trên khu vực Việt Nam, làm rõ vai trò của các điều kiện nhiệt động lực và hoàn lưu khí quyển trong quá trình hình thành và duy trì dông. Hướng nghiên cứu đồng thời phát triển các phương pháp nhận biết, giám sát và dự báo dông, đặc biệt là dự báo cực ngắn dựa trên dữ liệu radar thời tiết, vệ tinh, quan trắc khí tượng và mô hình số, kết hợp các phương pháp trí tuệ nhân tạo nhằm nâng cao khả năng cảnh báo sớm các hiện tượng nguy hiểm đi kèm như sét, mưa lớn, gió giật, mưa đá và lốc.
Gió mùa Châu Á
Nghiên cứu đặc điểm, cơ chế hình thành, phát triển và biến đổi của hệ thống gió mùa Châu Á, đặc biệt là gió mùa mùa đông và mùa hè, cũng như sự tương tác giữa gió mùa với các hệ thống khí quyển và đại dương trong khu vực; vai trò của gió mùa đối với chế độ mưa, nhiệt độ, hạn hán, mưa lớn và các hiện tượng thời tiết cực đoan ở Việt Nam, đánh giá sự biến đổi của gió mùa trong bối cảnh biến đổi khí hậu và ứng dụng các phương pháp mô hình số, viễn thám và trí tuệ nhân tạo để nâng cao khả năng phân tích và dự báo các đặc trưng của gió mùa.
Mô hình hóa thời tiết-khí hậu
ứng dụng và phát triển các mô hình số để mô phỏng và dự báo các quá trình, hiện tượng thời tiết và khí hậu trên các quy mô không gian và thời gian khác nhau. Khai thác các mô hình khí quyển, mô hình khí hậu khu vực và các kỹ thuật hạ quy mô để phân tích các hiện tượng như mưa lớn, bão, dông, hạn hán, nắng nóng và các cực đoan khí hậu, đồng thời đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình, dự báo thời tiết và dự tính theo kịch bản biến đổi khí hậu.
Dao động và Biến đổi khí hậu
Nghiên cứu phân tích các dao động khí hậu và sự biến đổi của hệ thống khí hậu theo thời gian và không gian, làm rõ vai trò của các cơ chế tương tác giữa khí quyển, đại dương và bề mặt đất đối với khí hậu khu vực; ảnh hưởng của các dao động quy mô lớn như ENSO, IOD, PDO,… và các hình thế hoàn lưu khí quyển đến nhiệt độ, lượng mưa và các hiện tượng thời tiết cực đoan ở Việt Nam; đánh giá biến đổi khí hậu trong quá khứ, hiện tại và tương lai, cung cấp cơ sở khoa học cho đánh giá tác động, thích ứng và giảm thiểu rủi ro do biến đổi khí hậu.
Dự báo hạn mùa và dưới mùa
Nghiên cứu phân tích và dự báo các yếu tố và hiện tượng khí quyển ở quy mô dưới mùa và hạn mùa, đặc biệt là khả năng dự báo nhiệt độ, lượng mưa và các hiện tượng cực đoan từ vài tuần đến vài tháng; vai trò của các dao động khí hậu và các quá trình tương tác khí quyển–đại dương như ENSO, MJO,… đối với khả năng dự báo; kết hợp dữ liệu quan trắc, vệ tinh, mô hình số và các phương pháp trí tuệ nhân tạo để nâng cao độ tin cậy của dự báo hạn mùa và dưới mùa, phục vụ cảnh báo sớm thiên tai, quản lý tài nguyên nước, nông nghiệp và các hoạt động kinh tế – xã hội.
Các quá trình vật lý của thời tiết-khí hậu
Nghiên cứu cơ chế và các quá trình vật lý chi phối sự hình thành, phát triển và biến đổi của các hệ thống thời tiết và khí hậu, bao gồm tương tác khí quyển–đại dương–bề mặt đất, trao đổi năng lượng và nước, đối lưu, mây và giáng thủy, bức xạ khí quyển và các quá trình lớp biên.
Nắng nóng và hạn hán
Nghiên cứu đặc điểm và biến đổi của hiện tượng nắng nóng và hạn hán trên khu vực Việt Nam, bao gồm phân tích tần suất, cường độ, thời gian kéo dài, phạm vi ảnh hưởng và các yếu tố khí tượng chi phối; làm rõ mối quan hệ và tương tác giữa nắng nóng, hạn hán và các hiện tượng cực đoan khác, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến mức độ và nguy cơ xảy ra, kết hợp dữ liệu quan trắc, viễn thám, mô hình số và trí tuệ nhân tạo để nâng cao khả năng giám sát, dự báo và cảnh báo sớm, phục vụ quản lý tài nguyên nước, nông nghiệp và phòng tránh thiên tai.
Mưa và dự báo mưa
Nghiên cứu đặc điểm phân bố, biến đổi và cơ chế hình thành mưa, đặc biệt là mưa lớn và mưa cực đoan trên khu vực Việt Nam, làm rõ vai trò của các quá trình khí quyển, địa hình, gió mùa và tương tác biển–đất trong sự hình thành và phát triển của mưa; các phương pháp giám sát, mô phỏng và dự báo mưa trên nhiều quy mô thời gian, từ dự báo cực ngắn đến hạn mùa, kết hợp dữ liệu quan trắc, radar, vệ tinh, mô hình số và trí tuệ nhân tạo nhằm nâng cao độ chính xác dự báo, phục vụ cảnh báo mưa lớn, lũ lụt, sạt lở và quản lý tài nguyên nước.
Dự báo thời tiết và đồng hóa số liệu
Nghiên cứu phát triển và ứng dụng các phương pháp đồng hóa số liệu nhằm tích hợp hiệu quả thông tin từ quan trắc mặt đất, radar, vệ tinh và các nguồn dữ liệu khác vào mô hình số, qua đó cải thiện trạng thái ban đầu của khí quyển và nâng cao độ chính xác dự báo thời tiết ở các quy mô không gian và thời gian khác nhau.
Sóng và dao động nội mùa
Nghiên cứu đặc điểm, cơ chế hình thành, lan truyền và tương tác của các sóng khí quyển và dao động nội mùa trong khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, đặc biệt là các dao động có ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu Việt Nam; vai trò của MJO, sóng Rossby, sóng Kelvin và các dao động quy mô lớn đối với sự biến đổi của gió mùa, mưa, nhiệt độ và các hiện tượng thời tiết cực đoan.
Thống kê và AI trong khí tượng
phát triển và ứng dụng các phương pháp thống kê, học máy và trí tuệ nhân tạo (AI) trong phân tích, mô phỏng và dự báo thời tiết – khí hậu; khai thác các nguồn dữ liệu khí tượng, viễn thám, radar và mô hình số để nhận dạng quy luật, dự báo các hiện tượng thời tiết cực đoan và nâng cao độ chính xác dự báo, đồng thời ứng dụng các kỹ thuật như học sâu, mạng nơ-ron, mô hình chuỗi thời gian và các phương pháp AI hiện đại trong xử lý dữ liệu lớn, hiệu chỉnh sản phẩm mô hình và hỗ trợ ra quyết định trong phòng tránh thiên tai và ứng phó với biến đổi khí hậu.
