1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa

63 2 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Lựa Chọn Sơ Đồ Vi Vật Lý Tối Ưu Trong Mô Hình WRF Phục Vụ Dự Báo Trường Nhiệt Độ Ở Khu Vực Nam Bộ Trong Giai Đoạn Bùng Nổ Gió Mùa
Tác giả Âu Thị Thanh Tâm
Người hướng dẫn ThS. Phạm Thị Minh
Trường học Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường
Chuyên ngành Khí Tượng Thủy Văn
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2017
Thành phố Tp Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 63
Dung lượng 25,66 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Tên đồ án: Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình WREF phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực Nam Bộ trong giai đoạn bùng nỗ gió mùa.. Đánh giá kết quả sai số dự báo của 6 sơ đồ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MOI TRUONG

KHOA: KHI TUQNG THUY VAN

Cul CG

AU THI THANH TAM

LUA CHON SO DO VI VAT LY TOI UU TRONG

MO HiNH WRF PHUC VU DU BAO TRUONG NHIET DO

O KHU VUC NAM BO TRONG GIAI DOAN

BUNG NO GIO MUA

ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ SƯ KHÍ TƯỢNG HỌC

Mã ngành: 52410221

Tp Hồ Chí Minh - 11/2017

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MOI TRUONG

KHOA: KHI TUQNG THUY VAN

DO AN TOT NGHIEP

LUA CHON SO DO VI VAT LY TOI UU TRONG

MO HINH WRE PHUC VU DU BAO TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ

O KHU VUC NAM BO TRONG GIAI DOAN

BUNG NO GIO MUA

Sinh viên thực hiện: Âu Thị Thanh Tâm

MSSV: 0250010033

Khéa: 2013 - 2017

Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Thị Minh

Trang 3

TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHÚ NGHĨA VIỆT NAM

Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 11 năm 2017

NHIỆM VỤ CỦA ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP

Khoa: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

Sơ lược về hoàn lưu chung khí quyền trong giai đoạn bùng nỗ gió mùa

Tìm hiểu về mô hình WRF và 6 sơ dé vi vat ly

Khảo sát từng sơ đỗ vi vật lý dự báo trường nhiệt độ ở khu vực Nam Bộ trong giai

đoạn bùng nỗ gió mùa

Phân tích kết quả trường nhiệt độ thu được qua 6 sơ đồ vi vật lý ở khu vực Nam Bộ

Đánh giá kết quả sai số dự báo của 6 sơ đồ vi vật lý so với số liệu quan trắc trong hạn

3 ngày

Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/07/2017

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 05/11/2017

Họ và tên người hướng dẫn: ThS Phạm Thị Minh

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Nội dung và yêu cầu đã được thông qua bộ môn

Ngày tháng năm 2017

Trưởng bộ môn (Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Phạm Thị Minh, là người đã

tận tình chi bảo và hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án này Tôi xin cảm ơn các thầy cô và các cán bộ trong Khoa Khí tượng Thủy văn đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên

môn quý giá, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi

học tập và thực hành ở Khoa Tôi cũng xin cảm ơn Phòng Dự Báo Khí tượng, Trường

Đại học Tài Nguyên và Môi Trường thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi

trong thời gian hoành thành đồ án

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạn bẻ,

những người đã luôn ở bên cạnh cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi

trong suốt thời gian học tập tại trường Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp

khó tránh khỏi những sai sót do cơ sở lý luận và kinh nghiệm thực tiễn còn thiếu sót nên

em rất mong sự đóng góp ý kiến và thông cảm của các thầy, cô để em có thể rút kinh nghiệm và học hỏi thêm kinh nghiệm cho những bài báo cáo sau này

Em xin chân thành cám ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 07 năm 2017

Sinh viên

ÂU THỊ THANH TÂM

Trang 5

MỤC LỤC LOT CAM ƠN 2-222222222222222221221211111211111111111111111111111111111111111121111112111111111.EEee 4 TÓM TẮT, 22222222222222222222222222222222222 2E 2222222222222 se 7 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT -222222222222222222222212121121211111112 x6 9

DANH MỤC BẢNG 22222222222222222222111111111122 22.2222.2221 ere 10

DANH MỤC HÌNH 5222222222222222222222.2.0 2222222222222 xe II

MỞ ĐẦU -2222222222221111222221212222221212110111111212 2.22222222200102 eeree 14

CHƯƠNG l -22222222222222222222222222222 2.2.2.2.2.22.222222222222222222 xe 16 TONG QUAN VE MO HÌNH WRF VÀ CÁC SƠ ĐÒ VI VẬT LÝ -s l6 1.1 Mô hình WRE -22222222222222222.2222222 2eeree l6 1.1.1 Giới thiệu mô hình WRE 2222222222222222222222222222 22212121222 e 16 1.1.2 Các bước chạy mô hình WRE - 22-52 52+2+S£+E+E£zE£xzxezxzxerezrrrrrerrrree 18 1.2 Các sơ đồ vi vật lý - 122222111112 1 tt E222 re 19 CHƯƠNG 2 -222222222222222222212122222222 21111222222 2222221222.2 ee 24

ĐẶC ĐIỂM THỜI TIẾT GIAI ĐOẠN BUNG NO GIO MUA TẠI NAM BỘ VÀ

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ -222 2222222222 22ttrevvEtrrrertrrrrrrrtrrrrrrrree 24

2.1 Đặc điểm thời tiết giai đoạn bùng nỗ gió mùa tại Nam Bộ - 24

2.1.1 Giai đoạn bùng nỗ gió mùa 2222222++22222211232222222211112 E ee 24 2.1.2 Các trung tâm tác động trong giai đoạn bùng nỗ gió mùa 26 2.1.3 Đặc điểm thời tiết ccccccrirrrrrririrrerrriee 27 2.2 Phuong pháp đánh giá.[3] - -2-52- 52252 SE22+2E2E2EE2EE2EEEESEESEErEerxerrsrrrrrrrrrs 28

2.2.1 Phương pháp thống kê -2222222222222222221111122 222711.E.E rrree 28

2.2.2 Phương pháp đánh giá dựa vào sai số căn quân phương năng lượng trung bình thể tích ¿2¿2222222222222222221223223333131312111111131112122222222222222222222Errrrrrrrrrrrre 29

9:09) c6 — ÔỎ 30

Trang 6

KET QUA THÍ NGHIỆM -222222222E222EEEE2212EE25522222E115112222112122221122222211222E xe 30

LG 0n, ‹-‹<L 30

CN s2 1.44 30

3.1.2 Giai đoạn thử nghiệm -2- 2222 S++2+22E2E22E2EE2EE2EEEEEEEErrxrrrrrrrrrrrrer 31

3.1.3 Các trường hợp thử nghiệm ¿- ¿5+ 5++2++2++x+£xerzrrzxerxrrrrrrrrrrr 32

3.2 Kết quả thí nghiệm -222222122222222271111 12222212 eerre 33

3.2.1 Các mô phỏng hoàn lưu qui mô lớn ¿2-2 255+2++>++>+zx+z+z>+zzezxzzx 33 3.2.2 Trường nhiệt độ -2222222222222222215222222222 121121222 -ce 50

TAI LIEU THAM KHẢO 222222222222222EEEE2222222222222222212122221222 222222222ee 63

Trang 7

TÓM TẮT

1 Mục tiêu và nhiệm vụ của đồ án

- Mục tiêu: Tìm được sơ đồ vi vật lý dự báo hiệu quả trường nhiệt độ ở Nam Bộ trong

thời kỳ bùng nỗ gió mùa

- Nhiệm vụ:

e _ Sơ lược về hoàn lưu chung khí quyên thời kỳ bùng nỗ gió mùa

e Tim hiéu về các mô hình WRF và 6 sơ đồ vi vật lý

¢ Khao sat timg so dé vi vật lý dự báo trường nhiệt độ ở Nam bộ thời kỳ bùng nỗ gió

Sử dung mo hinh WRF (Weather Research Forecasting)

3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu:

e Không gian nghiên cứu: Trường nhiệt độ trong khu vực Nam Bộ

e_ Thời gian nghiên cứu: giai đoạn bùng nỗ gió mùa cuối tháng 4 và đầu tháng 5 năm

2009

- Nội dung nghiên cứu:

e_ Tìm hiểu sơ lược về mô hình WRE

© Téng quan về các sơ đồ tham số hoá vi vật lý

e Tim hiéu về đặc điểm thời tiết trong giai đoạn bùng nổ gió mùa ở khu vực

Nam Bộ

Trang 8

e Thử nghiệm dự báo trường nhiệt độ ở khu vực Nam Bộ hạn 3 ngày

e Phân tích các kết quả thu được

4 Kết quả

Kết qua thu được, trong giai đoạn chuyên mùa năm 2009 thì so dé vi vật lý của tác

gia Lin, tac gia Eta va so đỗ vi vật ly WSM 6 cho két quả dự báo trường nhiệt tại Nam Bộ

là hiệu quả nhất so với các sơ đồ vi vật lý khác

Trang 9

DANH MUC CHU VIET TAT

TNI Dự báo trường nhiệt độ với sơ đồ vi vật lý Kessler

TN2 Dự báo trường nhiệt độ với sơ đồ vi vật lý Lin

TN3 Dự báo trường nhiệt độ với sơ đồ vi vật lý WSM 3 TN4 Dự báo trường nhiệt độ với sơ đồ vi vật lý WSM 5

TNS Dự báo trường nhiệt độ với sơ đồ vi vật lý Eta

TN6 Dự báo trường nhiệt độ với sơ đồ vi vật lý WSM 6

Trang 10

DANH MỤC BANG

Bảng 1.1 Tóm tắt các sơ đồ vi vật lý -2222c2ccccccrrtEE.2121221111 eerrrrrreee 19

Bang 1.2 Cac lua chon vi vật Ìý - ¿2-5252 222222E2E22E2E2E22E21222121112121 2121122 crrer 20 Bang 1.3 Sơ đồ tham số hóa vật lý trong mô hình WRF ứng với các option cụ thẻ 21

Bảng 3.1 Giai đoạn thử nghiệm 22-252 SE2SSSE2E£EEEE£EEEEEEEEEEEEEeEErErxerrrrrrrrrrrrrrrs 32

Bảng 3.2 Danh sách các trường hợp thử nghiệm 22-5 5222+2+zzx+zezxzrerxrs 32

Bảng 3.3 Danh sách các trạm khí tượng thủy văn ở Nam Bộ - -2- 552 55

Bảng 3.4 Sai số tuyệt đối nhiệt độ trung bình ngày 29/04/2009 của mô hình WRF ứng với từng sơ đồ vi vật lý -2222111122 1222222111212 56 Bảng 3.5 Sai số tuyệt đối nhiệt độ trung bình ngày 30/04/2009 của mô hình WRF ứng với

tlrmg 100 0 ¡8 8 .Ố.Ố 57 Bảng 3.6 Sai số tuyệt đối nhiệt độ trung bình ngày 01/05/2009 của mô hình WRF ứng với

I0 0/00 0777 59

Trang 11

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống của mô hình WRE -2 ©222EEEEEEEEEE22222222z++zzz2trt 17

Hình 3.1 Cầu trúc miễn tính -++++22222EEEEEEEE22222222222.22121227212211111111 31

Hình 3.2 Bản đồ đường dòng và tốc độ gió mực 850hPa a)ANA; b)TNI; c)TN2; d)TN3;

Hình 3.7 Bản đồ đường dòng và tốc độ gió mực 200hPa a)ANA; b)TNI; c)TN2; d)TN3; e) TN4; ĐTNS và g)TNG lúc 00h ngày 01/05/20009 -2-52-5255222+22++zxszxszxzre2 40 Hình 3.8 Mat cắt thăng đứng của thành phân gió với các đường đăng tốc độ cách nhau 2

ms-I lúc 00 UTC ngày 30 tháng 04 năm 2009; Mặt cắt theo phương kinh tuyến của gió vĩ

tuyến (U) doc theo 106.70E a)ANA; b)TN1; e)TN2; đ)TN3; e)TN4; fTN5 và g)TN6 lúc

00:60 :)0)000/06920) 2T 42

Hình 3.9 Mặt cắt thắng đứng của thành phần gió với các đường đẳng tốc độ cách nhau 2

ms” lúc 00 UTC ngày 30 tháng 04 năm 2009: Mặt cắt theo phương vĩ tuyến của gió kinh

tuyến (V) dọc theo 10.8°N a)ANA; b)TNI; c)TN2; d)TN3; e)TN4; f)TNS va g)TN6 luc

I6 :)0)000//6920) 2T 43

Hình 3.10 Mặt cắt thăng đứng của thành phần gió với các đường đăng tốc độ cách nhau 2 ms-I lúc 00 UTC ngày 01 tháng 05 năm 2009; Mặt cắt theo phương kinh tuyến của gió vĩ

II

Trang 12

tuyến (U) dọc theo 106.70E a)ANA; b)TN1; c)TN2; d)TN3; e)TN4; f)TN5 va g) TN6 lic OOh ngay 01/05/2009 oo eeseeeseesseesssessesessesseeesessesuesseesucessessesseesueecueessesssesseeseesneesneeseeeses 44

Hình 3.11 Mặt cắt thắng đứng của thành phần gió với các đường đẳng tốc độ cách nhau 2 ms” lúc 00 UTC ngày 01 tháng 05 năm 2009: Mặt cắt theo phương vĩ tuyến của gió kinh tuyến (V) doc theo 10.8°N a)ANA; b)TN1; c)TN2; d)TN3; e)TN4; f)TN5 va g)TN6 lic

Hình 3.15 Trường nhiét d6 2m a)ANA; b)TNI; c)TN2; d)TN3; e)TN4; TN5 và g)TN6 lúc 00h ngày30/04/2009 -.-222222222EE222511722221117222117222 re 51 Hinh 3.16 Truong nhiét dé 2m a)ANA; b)TN1; c)TN2; d)TN3; e)TN4; f)TNS va g)TN6 Tic OOh ngay 01/05/2009 oo eeeceeeeeseessessesseesnesseenecseessesuesnesseeseesneeneenecneeseesneaueeneeneeaneneeneete 52

Hình 3.17 Sai số nhiệt độ mực 500hPa (do C) a)TN1; b)TN2; c)TN3; d)TN4; e)TNS va ĐTNG lúc 00h ngày 30/04/2009 22252222222 SEE2EEEEEEE2EE2EEEEEEEEEEE2EEEEEEEErrrrrrrrree 53 Hình 3.18 Sai số nhiệt độ mực 500hPa (độ C) a)TN1; b)TN2; c)TN3; d)TN4; e)TNS va

ĐTNG lúc 00h ngày 01/05/2000 - ¿2-52 522522E22E2EE2EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrxrrrrrrrrrrree 54

Hình 3.19 Trung bình sai số tuyệt đối của nhiệt độ trung bình ngày 29/04/2009 1)TNI;

2)TN2; 3)TN3; 4)TN4; 5)TN5; 6)TN6 5-522222222222222222221222222121121211212121212 e6 60 Hình 3.20 Trung bình sai số tuyệt đối của nhiệt độ trung bình ngày 30/04/2009 1)TN1; 2YTN2; 3)TN3; 4JTN4; 5JTN5; 6)TNó 222-2222222222222221222222122 2221122ee 60

Trang 13

Hình 3.21 Trung bình sai số tuyệt đối của nhiệt độ trung bình ngày 01/05/2009 I)TNI; 2)TN2; 3)TN3; 4)TN4; 5)TN5; 6)TN6 22-2222222222222222151122722.1112 EEe 61

13

Trang 14

MO DAU

Hiện tại trong mô hình WRF có đến 6 sơ đồ vi vật lý, ứng với mỗi so đồ có một chỉ

số riêng và tạo ra một dự báo riêng biệt Các sơ đồ vi vật lý trên mô phỏng các quá trình giáng thuỷ, mây và bốc hơi Trong khi đó một số nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chỉ

một thay đổi nhỏ trong sơ đồ vi vật lý có thê dẫn đến kết quả dự báo rất khác nhau mặc dù

điều kiện ban đầu như nhau, nhất là đối với mưa lớn hoặc xoáy thuận nhiệt đới (Zhu,

2005; Vich va Romero, 2010; Byun va ccs, 2007; Li va Pu, 2009; Im va ccs, 2007; Kiéu

va Zhang, 2010; Pu, 2011, Kiéu va ccs, 2013) Do đó khi sử dụng các sơ đồ vi vật lý khác

nhau trong mô hình WRF cũng sẽ tạo ra các kết quả dự báo khác nhau Tuy nhiên sơ đồ nào là hữu ích cho việc dự báo thời tiết nói chung và dự báo trường nhiệt độ nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu nào đề cập tới Mặc dù có những nghiên cứu kết hợp các sơ đồ vi

vật lý trên đề tạo thành một dự báo tô hợp khá hiệu quả (Kiều và ccs 2013), song việc xây dựng hệ thống đáp ứng cho dự báo tổ hợp vẫn là một thách thức lớn đối với các đài dự

báo Khí tượng thuỷ văn khu vực Trong khi đó hiện nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học máy tính thì sản phẩm của mô hình dự báo số đóng góp một phần quan trọng trong bản tin dự báo hàng ngày Do đó việc ứng dụng các mô hình dự báo số trong

các trung tâm, các đài Khí tượng Thuỷ văn là rất cần thiết Tuy nhiên do hạn chế về kinh

phí nên không thể phát triển hệ thống dự báo tổ hợp cho tất cả các đài, các trung tâm dự báo Vì vậy cần thực hiện một dự báo đơn tốt nhất với một lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu

là việc cần làm trước mắt Song hiện tại chưa có một nghiên cứu nào khảo sát các sơ đồ vi vật lý trong mô hình WRF dé tim ra một sơ đồ tối ưu phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở

khu vực Nam Bộ Vì vậy trong đồ án tốt nghiệp này tôi xin đề xuất đề tài “Lựa chọn sơ đồ

vi vật lý lỗi tru trong mô hình WRF phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực Nam Bộ

trong thời ky bing no gid mùa”

Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của đồ án có bố cục gồm 3 phần:

1 Chương 1: Tông quan về mô hình WRE và sơ đồ vi vật lý

2 Chương 2: Đặc điểm thời tiết giai đoạn bùng nỗ gió mùa tại Nam Bộ và phương pháp đánh giá

Trang 15

3 Chương 3: Kết quả thí nghiệm

15

Trang 16

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE MO HiNH WRF VA CAC SO DO VI VAT LY

1.1 Mo hinh WRF

1.1.1 Giới thiệu mô hình WRF

Mô hình WRE là kết quả của sự hợp tác nghiên cứu của một số trung tâm nghiên cứu của Mỹ và các trung tâm khí tượng quốc tế Ngoài những thành viên sáng lập nêu

trên, còn có rất nhiều các học viện, trường đại học và nhà nghiên cứu khí tượng tại Mỹ và

trên toàn thế giới tham gia vào dự án phát triển mô hình WREF Một cách khái quát, mô

hình WRE là một hệ thống mô hình hóa hết sức hiện đại, linh hoạt và tối ưu cho cả mục

đích nghiên cứu cũng như chạy nghiệp vụ Mô hình WREF cho phép sử dụng các tùy chọn

khác nhau đối với tham số hóa các quá trình vật lý, như tham số hóa bức xạ, tham số hóa

lớp biên hành tinh, tham số hóa đối lưu mây tích, khuyếch tán xoáy rối quy mô dưới lưới

hay các quá trình vi vật lý khác Mô hình WRE hiện nay có 2 phiên bản đó là NNM (Nonhydrostatic Meso Model) va ARW (Advanced Research WRF)

Cac mé hinh WRF là một mô hình hoàn toàn chịu nén và phi thủy tĩnh (với một thời gian chạy thủy tĩnh nhất định) Hệ toạ độ ngang là lưới so le Arakawa C, hệ toạ độ

thắng đứng là hệ toạ độ khối theo địa hình Lưới dao động là lưới C Arakawa Bước thời gian sai phân Runge-Kutta bậc 3 được sử dụng đối với các số sóng âm thanh và sóng trọng trường, sai phân bậc 2 đến bậc 6 được sử dụng cho cả phương ngang và phương thắng đứng Nó sử dụng các bước thời gian được chia nhỏ cho các sóng âm thanh và sóng

trọng trường Các động lực được bảo toàn với các biến vô hướng

Các mã số mô hình WREF có chứa một chương trình khởi tạo (hoặc cho dữ liệu

thực, real.exe, hoặc dữ liệu lý tưởng hóa, Ideal.exe), một chương trình hội nhập số

(wrf.exe), một chương trình dé làm tô một chiều (ndown.exe) và một chương trình dé lam

cơn bão nhiệt đới giả (tc.exe) Các mô hình WRE, phiên bản 3, hỗ trợ một loạt các khả năng Bao gồm:

e Mô phỏng dữ liệu thực và dữ liệu lý tưởng hóa

Trang 17

e_ Tùy chọn điều kiện biên khác nhau cho mô phỏng dữ liệu thực và lý tưởng hóa

¢ Lua chon vat ly đầy đủ, và các tùy chọn lọc khác nhau

e_ Chương trình bình lưu dương định

e _ Phi thủy tĩnh và thủy tĩnh (tùy chọn thời gian chạy)

e_ Lồng ghép miền tinh một chiều và 2 chiều và lựa chọn miễn tính lồng ghép

di động

e _ Những ứng dụng cho khu vực và toàn cầu

WRF Modeling System Flow Chart

Obs an 20-1 or

3D: Supercett ;: LES /APOR Conventional Y Barociinic Waves ; v Obs Data ‘Surtace Fire and

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống của mô hình WRF [7]

Như thê hiện trong biểu đồ, các mẫu hệ thống WRF bao gồm những chương trình lớn:

Trang 18

e_ Xác định các lĩnh vực mô phỏng

e_ Nội suy dữ liệu trên cạn (như địa hình, sử dụng đất, loại đất) để mô phỏng các

miễn

e Đọc và nội suy dữ liệu khí tượng từ một mô hình để mô phỏng miền này

Các tính năng chính của nó bao gồm:

Đọc 1/2 dữ liệu khí tượng từ các trung tâm khác nhau trên khắp thế giới

USGS 24 thể loại và các bộ dữ liệu MODIS dat 20 loai; USGS Gtopo 30 bộ dữ

liệu độ cao; Toàn cầu, 5-phút United Nation FAO, và Bắc Mỹ STATSGO 30 sec

loai dat dataset; 10-min dữ liệu màu xanh phần dựa trên AVHRR và 30-sec màu

xanh phần dữ liệu dựa trên 10 năm MODIS; MODIS dựa trên chỉ số lá khu

vực; 0,15 độ phản xạ và tuyết albedo dữ liệu hàng thang; va 1 độ dài dữ liệu nhiệt

độ đất sâu; cộng thêm một vài bộ dữ liệu chuyên ngành

Bản đồ dự báo cho lập thể cực, Lambert, Mercator và vĩ độ - kinh độ

Làm thành tổ

Giao diện đề nhập dữ liệu tĩnh

ARW Solver day là bộ phận quan trọng của hệ thống làm mô hình, trong đó bao gồm một số các chương trình khởi tạo cho lý tưởng hóa và mô phỏng thực dữ liệu, và các chương trình lấy tích phân bằng số.[7]

1.1.2 Các bước chạy mô hình WRE

Bước 1: Chay file / geogrib.exe dé xác định phạm vi và vị trí các lưới lồng trong miền tính Kết quả có dạng: geo.emd01.nc

Bước 2: Chạy / link grib.esh / data / 2009042900/ * /

Bước 3: Chạy file / ungrib.exe để tạo ra các file dữ liệu khí tượng Và kết quả tạo ra là

các file có dạng FILE *

Bước 4: Chạy file / metgrib để nội suy ngang các thông số khí tượng Và cho kết quả dạng: met_em.d01.*

Trang 19

Ở trên đã hoàn tat 3 bước cơ bản đề chạy hệ thống tiền xử lý WRF (WPS), tiếp

theo sẽ là các bước chạy hệ thống WRFV3 Kết quả của hệ thông WPS sẽ là dữ liệu đầu vào cho hệ thông WREV3

Bước 5: Chạy // real.exe va / wrf.exe dé tích phân hệ thống các chương trình dự báo

trong mô hình Kết quả sẽ tạo ra được file wrfout_d01* và được dùng làm dữ liệu đầu vào

để vẽ

1.2 Các sơ đồ vi vật lý

Vi vật lý bao gồm giải quyết một cách rõ ràng hơi nước, điện toán đám mây, và

các quá trình giáng thuỷ Mô hình này là nói chung đủ để chứa bất kỳ số lượng các biến

trộn tỷ lệ khối lượng, và số lượng khác như nồng độ só

; Và (Fenier) Rogers, Black, Ferrier, Lin, Parrish va 2000

DiMego ( 2001, Wed doc)

10 | Morrison 2-mom | Morrison, Thompson va Tatarskin (2009,MWR) 2008

Trang 21

Bảng 1.3 Sơ đồ tham số hóa vật lý trong mô hình WRF ứng với các option cụ

= 5, Ferrier (new Eta) microphysics

= 6, WSM 6-class graupel scheme

= |, Kain-Fritsch (new Eta) scheme

1 Sơ đồ Kessler (1969): được lấy từ mô hình COMMOS (Wicker and Wilhelmson,

1995), là một chương trình điện toán đám mây âm đơn giản mà bao gồm hơi nước, nước

mây, mưa Các quá trình vi vật lý bao gồm có: sản xuất, giáng thủy và bốc hơi mưa; sự

bồi tụ và tự động chuyển đổi của nước đám mây; và sản xuất nước đám mây từ ngưng tụ.[6]

2 Sơ đồ Lin (Purdue) (1983): sơ đồ tỉnh vi mà có các quy trình băng, tuyết và graupel, thích hợp cho việc mô phỏng thực dữ liệu độ phân giải cao Sáu loại hydrometeors được bao gồm: hơi nước, nước mây, mưa, mây băng, tuyết và graupel Tat

cả các điều khoản tham số hóa sản xuất dựa trên Lin et al.(1983) và Rutledge và Hobbs (1984) với một số sửa đổi, bao gồm điều chinh độ bão hòa sau Tao et al.(1989) va da tram tích Đây là một chương trình vi vật lý tương đối phức tạp trong WRF, và nó là thích hợp

nhất đề sử dụng trong các nghiên cứu Các sơ đồ được lấy từ mô hình điện toán đám mây

Purdue, và các chỉ tiết có thể được tim thay trong Chen và Sun (2002) [6]

21

Trang 22

3 Sơ đồ WSM3 (dựa trên Hong et al.(2004)): bao gồm cả trầm tích băng và tham số băng Một sự khác biệt lớn so với các cách tiếp cận khác là rằng một mối quan hệ đoán được sử dụng để tập trung số lượng băng đó là dựa trên nội dung của khối băng chứ không phải là nhiệt độ Các tính toán thủ tục được mô tả trong Hồng và Lim (2006) Như với WSM§ và WSM6, các quá trình đông lạnh/nóng chảy được tính trong mùa thu hạn

phụ bước để tăng độ chính xác trong hồ sơ cá nhân sưởi ấm dọc của các quá trình này

Thứ tự của các quá trình này cũng được tối ưu hóa để giảm sự nhạy cảm của đề án đến các bước thời gian của mô hình Sơ đồ WSM3 dự đoán ba loại thủy mét: hơi, mây nước/nước đá, và mưa/tuyết, mà là một chương trình đơn giản gọi là băng Nó sau Dudhia (1989) trong giả định nước đám mây và mưa cho nhiệt độ trên đóng băng, và đám mây

băng và tuyết cho nhiệt độ dưới mức đóng băng Sơ đồ này là tính toán hiệu quả cho sự

bao gồm các quá trình băng, nhưng lại thiếu nước siêu lạnh và tỷ lệ tan dần [6]

4 Sơ đồ WSM5: Sơ đồ này cũng tương tự như các sơ đồ băng đơn giản WSM3 Tuy

nhiên, hơi nước, mưa, tuyết, đám mây băng, và nước đám mây được tổ chức trong năm mảng khác nhau Do đó, nó cho phép nước siêu lạnh đề tồn tại, và một tan dần tuyết rơi xuống dưới lớp nóng chảy Thông tin chỉ tiết có thể được tìm thấy tại Hong et al.(2004),

và Hong and Lim (2006) Như voi WSM6, các dựa theo sự điều chỉnh của Dudhia (1989)

và Hong et al.(1998) trong quá trình xử lý riêng lẽ nước đá và độ bão hòa nước, chứ không phải là một bão hòa kết hợp như Purdue Lin (trên) và so dé Goddard Tao et al

1989) [6]

5 So dé vi vat li Eta: Cac vi vat lý hoạt động trong mô hình NCEP Một kế hoạch

hiệu quả đơn giản với các quá trình hỗn hợp pha chẩn đoán Đối với độ phân giải tốt

(<5km) sử dụng tùy chọn (5) và cho độ phân giải thô sử dụng tùy chọn (95) Điều này

cũng được biết đến như EGCP01 hoặc các chương trình Eta Ferrler Các chương trinh dự

đoan những thay đổi trong hơi nước và nước ngưng tụ trong các hình thức của nước mây, mưa, mây băng, và lượng mưa băng (tuyết/graupel/mưa đá) Các mảng mây, mưa, sương

mù cá nhân được kết hợp thành tổng phần ngưng tụ Mảng lưu trữ địa phương giữ lại dự

đoán đầu tiên thông tin trích xuất đóng góp của nước mây, mưa, mây băng, và lượng mưa

đá mật độ biến ở dạng tuyết, graupel, mưa đá Mật độ của lượng mưa băng được ước tinh

Trang 23

từ một mảng cục lưu trữ thông tin về tốc độ tăng trưởng tông băng bởi lắng đọng hơi và bồi tụ của nước lỏng [6]

6 Sơ đồ WSM6: là mở rộng của sơ đồ WSM5 bao gồm graupel và các quá trình liên

quan của nó Một số các điều khoản liên quan đến graupel theo Lin et al (1983), nhung

đó là hoạt động băng pha có nhiều sự khác nhau do sự thay đổi của Hồng et al (2004)

Một phương pháp mới cho đại diện cho hỗn hợp pha tốc hạt rơi cho tuyết và graupel hạt

bằng cách gán một tốc độ rơi duy nhất cho cả hai đó là tỷ trọng bởi tỷ lệ pha trộn, và áp

dụng mà tốc độ rơi dé ca hai quá trình lắng đọng trầm tích và bồi tụ được giới thiệu

(Dudhia et al, 2008.) Các hoạt động của các sơ đồ WSM3, WSM5, và WSM6 khác chút

ít đối với lưới điện quy mô trung thô, nhưng chúng tạo nên nhiều cách khác nhau trên việc giải quyết lưới điện toán đám mây Trong ba sơ đồ WSM, sơ đồ WSM6 là thích hợp nhất cho việc giải quyết lưới điện toán đám mây, xem xét hiệu quả và lý thuyết nền (Hồng và

Lin, 2006) [6]

23

Trang 24

CHƯƠNG 2

ĐẶC ĐIÊM THỜI TIẾT GIAI DOAN BUNG NO GIO MUA TAI

NAM BỘ VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ

2.1 Đặc điểm thời tiết giai đoạn bùng nỗ gió mùa tại Nam Bộ

2.1.1 Giai đoạn bùng nỗ gió mùa

Giai đoạn bùng nỗ gió mùa liên quan chặt chẽ đến sự thay thế đột ngột mùa khô

bởi mùa mưa trong chu kì hàng năm và sự biến đổi của nó là nguyên nhân chính dẫn đến

những thảm họa thiên nhiên như lũ lụt, hạn hán trên một phạm vi rộng lớn Thời tiết các

tỉnh Nam Bộ có hai mùa rõ rệt và gần như trùng với hai mùa gió mùa có hướng hoàn toàn

trái ngược nhau, do hai hệ thống khí áp hoàn toàn trái ngược nhau khống chế trên phần

lớn lãnh thô châu Á gây nên Đó là mùa mưa ở khu vực Nam Bộ gần như trùng với mùa gió mùa mùa hè, còn gọi là gió mùa tây nam, hướng gió thịnh hành trong mùa mưa từ nam đến tây nam Còn mùa khô gần trùng với gió mùa mùa đông, còn gọi là gió mùa

đông bắc, hướng gió thịnh hành biến đổi từ bắc đến đông bắc Hoàn lưu của khu vực Nam

Bộ là hoàn lưu gió mùa của một vùng ven biển nằm sâu trong khu vực nội chí tuyến, điều

đặc biệt là có sự tương phản sâu sắc giữa hai mùa gió mùa mùa đông và mùa hè

Từ tháng 11 đến tháng 3 là thời kỳ hoạt động mạnh của áp cao lục địa, từng đợt

không khí lạnh tràn xuống phía nam có ảnh hưởng ít nhiều đến thời tiết Nam Bộ Ngoài

ra, Nam Bộ còn chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của tín phong Trong thời kỳ này gió mùa đông bắc (từ cao áp lục địa) và đới gió tín phong (từ rìa phía nam của cao áp phó nhiệt đới) đều

có hướng đông bắc Trong các tháng đầu mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 1), gió mùa đông

bắc làm cho thời tiết Nam Bộ hơi lạnh, đôi khi có mưa nhỏ, lượng mưa phân bố không

đều, chủ yếu chịu ảnh hưởng của địa hình Trong trường hợp có nhiễu động sóng đông thì mưa đều cả khu vực Trong các tháng cuối mùa khô (từ tháng 2 đến tháng 3), gió thịnh hành có hướng đông đông bắc đến đông, thời tiết chủ yếu là ít mây, không mưa hoặc mưa

nhỏ Cuối tháng 3 đến nửa đầu tháng 4, các khối không khí lạnh lục địa từ phương bắc đã

bắt đầu suy yếu và biến tính, trong khi các khối không khí nhiệt đới hoặc xích đạo bắt đầu được tăng cường và dịch dần lên phía bắc, tạo nên loại thời tiết nắng nóng, oi bức gay gắt,

Trang 25

chiều tối có thê có dông nhiệt và mưa rào Đây là thời kỳ chuyển tiếp từ mùa khô sang

mùa mưa Thời kỳ gió mùa mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 9), áp thấp nóng Ấn Miễn hoạt

động mạnh và lan sang phia dong, cac khối không khí thịnh hành ở khu vực Nam Bộ và

nam Biển Đông là không khí từ phía nam di chuyển lên, tạo nên gió mùa tây nam Thời

kỳ này là mùa mưa ở khu vực Nam Bộ và cũng là thời kỳ mà các xoáy thuận nhiệt đới (bão, áp thấp nhiệt đới) hoạt động trên Tây Thái Bình Dương và Biển Đông, làm cho lượng mưa tăng lên Tháng 10, trong thời kỳ này sự tranh chấp giữa các hệ thống cũng

khá quyết liệt, gió tây nam bắt đầu suy yếu Tuy nhiên, do những nhiễu động nhiệt đới lùi

dần xuống phía nam nên mùa mưa ở Nam Bộ vẫn tiếp diễn, có năm mà tháng 10 sẽ đạt

lượng mưa cực đại trong năm nếu có nhiều cơn bão, áp thấp nhiệt đới hoạt động trên Biển

Đông Tháng I1 do chịu ảnh hưởng bởi các đợt không khí lạnh lục địa tràn xuống phía nam, gây nên những đợt gió mùa đông bắc có cường độ khá mạnh, làm đây lùi các nhiễu

động xuống vùng vĩ độ càng thấp, đồng thời do không khí lạnh ảnh hưởng làm cho các

nhiễu động này yếu đi, nên lượng mưa cũng giảm dân.[ 1]

Về đầu mùa hạ không chỉ duy nhất có tác động của hạ áp nhiệt được hình thành ở

trên lục địa Tuy hạ áp này đã được hình thành ở tây bắc Án Độ, nhưng gió mùa lại bắt dầu từ nam Trung Quốc, sau phát triển sang Mianma, còn ở An Độ lúc đó vẫn chưa xuất hiện mưa rào, tuy nhiệt độ ở đây vào tháng 4 đã có giá trị cực đại, nhưng một tháng sau

đó gió mùa mới xuất hiện

Sở dĩ có hiện tương trên là do đầu mùa hè đới gió tây phát triển về phía nam Himalaya dén cả độ cao 8km tạo thành một rãnh thấp ở trên cao theo hướng kinh tuyến ở vịnh Bengal Chính rãnh thấp này tạo điều kiện cho đới gió đông ở trên cao Trung Quốc,

Mianma hình thành, đây là dòng thôi về xích đạo, là một bộ phận của hoàn lưu mùa hè

giữ vai trò quan trọng trong quá trình xác lap gid mua hé

Vào cuối tháng 4, đầu tháng 5 dòng gió tây trên cao bỗng đột ngột chuyên về phía bắc khối Tây Tạng - Himalaya và rãnh thấp trên cao theo hướng kinh tuyến tiến về phía tây Như vậy dòng gió đông trên cao được xác lập ở trên Án Độ mở đường cho gió mùa

25

Trang 26

mùa hè ở dưới thấp Gió mùa bùng nô ở Ấn Độ và Pakixtan rồi sau phát triển toàn Đông

Nam Á [10]

Tuy nhiên do thời gian và kinh phí có hạn nên trong đồ án tốt nghiệp này em chỉ xem xét giai đoạn bùng nô gió mùa mùa hè ở Nam Bộ

2.1.2 Các trung tâm tác động trong giai đoạn bùng nỗ gió mùa

Về mùa hè ngược lại một áp thấp rất rộng lớn có tâm ở Án Độ hình thành trên đại

lục châu Á do bị nóng lên mạnh mẽ bởi bức xạ mặt trời, áp thấp này khơi sâu nhất vào

khoảng tháng 7 với trị số tâm dưới 1000mb Dải áp thấp nội chí tuyến đã tiến sang Bắc bán cầu, tới gần chí tuyến trên khu vực ven Thái Bình Dương Áp cao Hawaii (còn gọi là cao áp cận nhiệt Tây Thái Bình Dương) phát triển rõ rệt Còn ở Nam Bán cầu thể hiện rõ một áp cao cận chí tuyến hoạt động liên tục Trên cao cũng có sự đảo ngược quan trọng theo mùa về đặc điểm khí hậu Trên bản đồ đăng cao tháng 1 trên mực 500mb, về mùa đông tồn tại một áp thấp ở gần địa cực, từ đó khí áp tăng dần về phía nam Hai rãnh thấp hướng về phía bờ biển Caspien và bờ biển châu Á Giữa đó là một lưỡi ở khoảng trung tâm Xibia và bắc Trung Quốc Dòng khí hướng tây chiếm ưu thế trên toàn bộ đại lục từ

cực cho đến vĩ tuyến 18°N Tới khoảng 30ẺN, gió tây trên cao có vận tốc rất lớn, nhưng

xuống tới các vĩ độ nhiệt đới, vận tốc giảm dần Ở khu vực cao nguyên Tây Tạng, dòng khí tách làm hai, lượn quanh nam cao nguyên rồi nhập lại với nhánh phía bắc ở phía

đông Trên mực 200mb, thiết lập và ổn định một dòng xiết cận chí tuyến với tốc độ khá

lớn (khoảng 50-80m/3), trục của nó xấp xỉ 30”N Đó là dòng xiết nam cao nguyên, phân biệt với dòng xiết bắc cao nguyên, yếu và kém ôn định hơn, hai dòng xiết nhập với nhau ở

khu vực Nhật Bản

Mùa hè tình hình trên cao đặc trưng bởi sự xuất hiện lưỡi cao áp cận chí tuyến, thấy rất rõ trên mực 500mb Khí áp giảm dần từ đó lên địa cực, trong khi trên cao nguyên

Tây Tạng tồn tại một cao áp đóng kin khá rộng Ở phía bắc vĩ tuyến 30°N, khí lưu tây

được thay thé bằng khí lưu đông, thôi chậm hơn, dòng xiết cận chí tuyến phía nam cao nguyên Tây tạng biến mat, chi con lai dòng xiết phía bắc cao nguyên ở xấp xỉ 40ˆN, với

tốc độ nhỏ hơn nhiều (khoảng 27m/s ở trục) Sự đảo ngược theo mùa như vậy của các

Trang 27

trung tâm tác động khí quyên đã gây ra một sự nhiễu loạn trên quy mô lớn trong hoàn lưu chính của khu vực nhiệt đới Tiêu biểu cho hoàn lưu khu vực nội chí tuyến là tín phong được thôi từ rìa nam các cao áp cận chí tuyến, theo hướng đông bắc về phía xích đạo

Cùng với sự xê dịch của dải cao áp theo chuyên động biểu kiến của mặt trời, đới tín

phong cũng có sự dịch chuyên theo mùa, nhưng bản chất vẫn giữ nguyên và hướng hầu

như không thay déi.[4]

2.1.3 Đặc điểm thời tiết

Theo trung bình khí hậu, mùa mưa tại Nam Bộ bắt đầu vào cuối tháng 4 tới đầu

tháng 5, được đánh dấu bởi sự hình thành của gió tây nam nhiệt đới thôi từ vịnh Bengal sang Theo rất nhiều nghiên cứu trên thế giới, giai đoạn này trùng với thời điểm xuất hiện

mưa tại vịnh Bengal và nam Biển Đông, và là những khu vực xuất hiện mưa mùa hè sớm

nhất của gió mùa mùa hè châu Á Gió mùa mùa hè Án Độ thường xuất hiện muộn hơn sau

đó khoảng hai tuần Tuy nhiên, ngày bắt đầu mùa mưa tại Nam Bộ có sự dao động lớn

giữa các năm và phân bố mưa giữa các khu vực cũng không hoàn toàn giống nhau

Từ mùa khô sang mùa mưa, trong khoảng từ cuối tháng 3 đến giữa tháng 4 thường

có một thời kỳ chuyển mùa kéo dài khoảng 7-10 ngày, cũng có năm thời kỳ này không rõ rệt (1996, 1999, 2000) Trong thời kỳ này, mưa thường mang tính cục bộ dưới dạng dông

nhiệt và mưa rào, xảy ra vào chiều tối và xuất hiện theo từng đợt, mỗi đợt kéo dài trong

một vài ngày Trong thời kỳ này hoàn lưu khống chế khu vực Nam Bộ thường là đới gió

tín phong của bắc bán cầu với hướng gió thịnh hành là đông nam Lượng mưa phân bố

không đều, tập trung chủ yếu ở các tỉnh thuộc khu vực miền Đông Nam Bộ Hình thế Synop trong thời kỳ này là các khối không khí lạnh với cuờng độ không mạnh và biến tính, chủ yếu di chuyển xuống vùng Hoa Nam (Trung Quốc) Đồng thời, vùng áp thấp nóng Ấn Miễn còn chưa phát triển sang phía đông được Ngoài ra, lưỡi áp cao phó nhiệt đới Tây Thái Bình Dương khống chế toàn bộ khu vực Biển Đông, trục sống cao này năm theo hướng đông - tây, vị trí trung bình ở khoảng từ 13-15°B, thể hiện từ tang thấp lên

đến mực 200mb, và dải áp thấp xích đạo hoạt động ở khoảng 3-5°B Sự tranh chấp giữa

các hệ thống này rat quyét liệt, và tùy theo mức độ ảnh hưởng của các hệ thống này sẽ

27

Trang 28

quyết định sự bắt đầu mùa mưa đến sớm hay đến muộn Phân tích số liệu trong 18 nam,

trong thời kỳ từ cuối tháng 3 đến giữa tháng 4 của các năm 1984, 1989, 1996, 1999, 2000 chúng ta thấy lưỡi áp cao cận nhiệt đới và dải áp thấp xích đạo ở vị trí cao hơn trung bình,

trên vùng nam Biển Đông có các nhiễu động xoáy trong trường gió lệch đông ở tầng thấp,

các nhiễu động này có cường độ yếu và tồn tại không lâu, trên cao hoàn lưu vĩ hướng chiếm ưu thế gây nên những đơt mưa cách nhau vài ba ngày Nếu lưỡi cao áp cận nhiệt đới rút nhanh về phía đông, thì trên khu vực Nam Bộ và nam Biển Đông xuất hiện gió nam đến tây nam khá ôn định, và mùa mưa bắt đầu tạo ra thời kỳ chuyên mùa không rõ

rệt

Trong những năm 1988, 1991, 1992, 1997 va 1998 sau mot mua khô kéo dài với

hoạt động mạnh mẽ của các đợt không khí lạnh mạnh tràn xuống các tỉnh Bắc Bộ, trong tháng 3 và tháng 4 các khối không khí lạnh này tiếp tục tràn về phía nam và biến tính làm

cho trục sống áp cao cận nhiệt đới và dải áp thấp xích đạo lùi xuống vị trí thấp hơn trung

bình Trên cao, hoàn lưu kinh hướng chiếm ưu thế Cao áp cận nhiệt đới khống chế toàn

bộ Biển Đông từ tầng thấp lên đến 6000m Sau đó lưỡi cao này đột ngột lùi hắn về phía

đông hoặc có một áp cao từ nam bán cầu vượt lên, gid tay nam xuất hiện và bat đầu vào

mùa mưa mà không qua thời kỳ chuyển tiếp Như vậy, ta có thể thấy khá rõ trong các tháng cuối đông nếu trên tầng cao hoàn lưu vĩ hướng chiếm ưu thế thì mùa mưa đến sớm

và có thời kỳ chuyên tiếp nhưng không rõ Còn nếu hoàn lưu kinh hướng chiếm ưu thế thì mùa mưa đến muộn và gần như không có chuyển tiếp Các năm bình thường thì thời kỳ

chuyên tiếp này kéo dài từ 10-20 ngày.[5]

Trang 29

MAE=+)|F,-0,| N j= (2.1)

trong đó: N tông số dự báo; F; là giá trị dự báo thứ i; O; là giá tri quan trắc thứ ¡

MAE biểu thị độ lớn trung bình của sai số nhưng không nói lên xu hướng lệch của

giá trị dự báo và quan trắc

c Sai số quân phương (RMSE)

RMSE =.[MSE = |" YF - Oi)

trong do:N tông số dự báo; F; là giá tri dự báo thứ 1; O; là giá trị quan trac thir i

Dùng để biểu thị độ lớn trung bình của sai số Cũng giống như MAE, RMSE

không phản ánh xu hướng lệch giữa giá trị dự báo và giá trị quan trắc Giá trị RMSE tối

ưu là RMSE = 0 tức là khi giá trị dự báo bằng giá trị quan trắc tại mọi điểm trong không gian đánh giá

2.2.2 Phương pháp đánh giá dựa vào sai số căn quân phương năng lượng trung bình thể tích

Để có thể đánh giá một cách toàn diện về tính hiệu quả của hệ thống t6 hop WRF-

LETKF với số thành phan tô hợp khác nhau, em sử dụng sai số căn quân phương năng lượng trung bình thé tich EME (volume-averaged energy root mean squared errors), céng

thức:

1 Irịt nyt C, a

Trong đó chữ cái Uˆ, V” ký hiệu sự chênh lệch giữa giá trị thực và giá trị dự báo ở

cùng thời điểm (U, V thành phần gió vĩ hướng và gió kinh hướng, T là nhiệt độ), C; là

nhiệt dung đăng áp, T = 273 K là nhiệt độ trung bình, và trung bình trên toàn miễn lưới

29

Trang 30

Ngoài ra trong đồ án này em còn sử dụng phương pháp đối chiếu, giữa kết quả của các thử nghiệm ứng với từng sơ đồ vi vật lý và kết quả số liệu phân tích của NCEP được

coi như là số liệu quan trắc; so sánh nhiệt độ dự báo trên với số liệu thực đo tại các trạm

khí tượng ở khu vực Nam Bộ

CHƯƠNG 3

KÉT QUÁ THÍ NGHIỆM

3.1 Thiết kế thí nghiệm

3.1.1 Cấu trúc miền lưới

Thông qua việc phân tích hoàn lưu khí quyền trong trong giai đoạn bùng nô gió mùa và căn cứ mục đích thử nghiệm để chọn ra sơ đồ vi vật lý tối ưu để dự báo trường

nhiệt độ, nên em xác định miền tính như sau: tâm miền tinh đặt tại 12°N-106.5°E, sử dụng

phép chiếu Mercator với miền tính toán bao phủ là 13S-377N và 81.5°E-131.5°E đối với

miền lưới 1, miền lưới 2 từ 4.1°N-18.77N và 98.5°E-113.5°E Cấu hình miền tính bao gồm

103 điểm lưới theo phương vĩ tuyến, 103 bước lưới theo phương kinh tuyến đối với miền

lưới 1, miền lưới 2 là 91x91 điểm lưới theo phương kinh tuyến và phương vĩ tuyến Mực

áp suất cao nhất (biên trên của mô hình) có giá trị là 10hPa Độ phân giải ngang là 54/18km cho miền lưới 1 và lưới 2 (hình 3.1), hạn dự báo là 72h Điều kiện biên được cập nhật 6 giờ một lần từ mô hình dự báo toàn cầu GES

Trang 31

SON,

3.1.2 Giai đoạn thử nghiệm

Tình hình thời tiết được Giám đốc TTKTTV Bùi Minh Tăng đã nêu rằng: “7rong

năm 2009 này, Việt Nam sẽ còn phải đối mặt với tình hình thiên tai, lụt bão dữ dội hơn 2006” Do tác động của hiện tượng La Nima 2007-2008, ở miền Bắc nước ta xuất hiện

thời tiết rét đậm kéo dài liên tục từ 14-1 đến 18-2-2008 Một trong những năm có rét đậm,

rét hại kỷ lục trong lịch sử Tuy nhiên, nhiệt độ trong cả mùa hè năm 2008 ở mức gần và

thấp hơn so với trung bình nhiều năm, nhất là ở phía bắc, nên mùa hè năm 2008 được coi

là một năm có mùa hè mát mẻ hơn mọi năm Về lượng mưa có thể nói năm 2008 là một

trong những năm có lượng mưa không bị thiếu hụt như những năm gần đây (2003, 2004

và 2006) Nhưng từ 30-10 đến 2-11-2008, mưa lớn xảy ra ở đồng bằng và trung du Bắc

bộ lượng mưa phô biến từ 100 - 300mm, một số nơi lượng mưa lớn hơn 350mm Một số

nơi đã lập kỷ lục về lượng mưa như Hà Đông (hơn 550mm), Láng - Hà Nội (xấp xỉ

400mm)

31

Ngày đăng: 25/12/2023, 09:32

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
6. William C. Skamarock, Joseph B. Klemp, Joseph B. Klemp, David O. Gill, Dale M. Barker, Michael G. Duda, Xiang-Yu Huang, Wei Wang, Jordan G. Powers - A description of the advanced research WRF version 3, June 2008.Website Sách, tạp chí
Tiêu đề: A description of the advanced research WRF version 3
Tác giả: William C. Skamarock, Joseph B. Klemp, David O. Gill, Dale M. Barker, Michael G. Duda, Xiang-Yu Huang, Wei Wang, Jordan G. Powers
Năm: 2008
7. http:/Awww2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide_V3.0/contents.html Link
1. Tran Công Minh - Khí hậu và khí tượng đại cương, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2007 Khác
2. Trần Công Minh - Khí tượng synop nhiệt đới, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2003 Khác
3. Phan Văn Tân - Phương pháp thống kê khí hậu, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2005 Khác
4. Kiều Thi Xin - Dong luc hoc khi quyén vĩ độ thấp, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2002 Khác
5. TS. Nguyễn Văn Thắng - Biến đổi khí hậu và tác động ở Việt Nam, Viện khoa học Khí tượng - Thủy văn và Môi trường, Hà Nội 2010.Tiếng Anh Khác
8. http:/Avww.rfa.org/vietnamese/in_depth/Vietnam-to-face-complicated-and- unpredicted-weather-this-year-tquang-03222009121741.html Khác
9. http:/Awww2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide_V3/users_guide_chap5.ht m#Phys Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình  1.1.  Sơ đồ  hệ  thống  của  mô  hình  WRF [7] - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 1.1. Sơ đồ hệ thống của mô hình WRF [7] (Trang 17)
Bảng  1.1.  Tóm  tắt  các  sơ  đồ  vi  vật  ly.[7] - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
ng 1.1. Tóm tắt các sơ đồ vi vật ly.[7] (Trang 19)
Bảng  1.3.  Sơ  đồ  tham  số  hóa  vật  lý  trong  mô  hình  WRF  ứng  với  các  option  cụ - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
ng 1.3. Sơ đồ tham số hóa vật lý trong mô hình WRF ứng với các option cụ (Trang 21)
Hình  3.1.  Cấu  trúc  miễn  tính. - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.1. Cấu trúc miễn tính (Trang 31)
Hình  3.2  và  hình  3.3  lần  lượt  là  các  bản  đồ  đường  dòng  mực  850hPa  với  hình  a  là - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.2 và hình 3.3 lần lượt là các bản đồ đường dòng mực 850hPa với hình a là (Trang 33)
Hình  3.11.  Mặt  cắt  thắng  đứng  của  thành  phân  gió  với  các - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.11. Mặt cắt thắng đứng của thành phân gió với các (Trang 45)
Hình  3.13.  Sai  số  độ  cao  địa  thế  vị  mực  500hPa  (m’/s’)  a)TNI;  b)TN2;c)TN3;  d)TN4;  e) TNS  va - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.13. Sai số độ cao địa thế vị mực 500hPa (m’/s’) a)TNI; b)TN2;c)TN3; d)TN4; e) TNS va (Trang 48)
Hình  3.15  và  hình  3.16  lần  lượt  thể  hiện  là  các  bản  đồ  phân  bố  nhiệt  độ  không  khí - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.15 và hình 3.16 lần lượt thể hiện là các bản đồ phân bố nhiệt độ không khí (Trang 50)
Hình  3.17.  Sai  số  nhiệt  độ  mực  5(00hPa  (độ  C)  a)TN1;  b)TN2;  c)TN3;  d)TN4;  e)TN5  và J)TN6  lúc - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.17. Sai số nhiệt độ mực 5(00hPa (độ C) a)TN1; b)TN2; c)TN3; d)TN4; e)TN5 và J)TN6 lúc (Trang 53)
Hình  3.18.  Sai  số  nhiệt  độ  mực  500hPa  (độ  C)  a)TN1;  b)TN2;  e)TN3;  4)TN4;  e)TN5  và J)TN6  lúc - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.18. Sai số nhiệt độ mực 500hPa (độ C) a)TN1; b)TN2; e)TN3; 4)TN4; e)TN5 và J)TN6 lúc (Trang 54)
Bảng  3.3.  Danh  sách  các  trạm  khí  tượng  thủy  văn  ở  Nam  Bộ  và  nhiệt  độ  trung - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
ng 3.3. Danh sách các trạm khí tượng thủy văn ở Nam Bộ và nhiệt độ trung (Trang 55)
Bảng  3.5.  Sai  số  tuyệt  đối  nhiệt  độ  trung  bình  ngày  30/04/2009  của  mô  hình - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
ng 3.5. Sai số tuyệt đối nhiệt độ trung bình ngày 30/04/2009 của mô hình (Trang 57)
Hình  3.19.  Trung  bình  sai  số  tuyệt  đối  của  nhiệt  độ  trung  bình  ngày  29/04/2009  1) INI;  2)TN2; - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.19. Trung bình sai số tuyệt đối của nhiệt độ trung bình ngày 29/04/2009 1) INI; 2)TN2; (Trang 60)
Hình  3.20.  Trung  bình  sai  số  tuyệt  đối  của  nhiệt  độ  trung  bình  ngày  30/04/2009  1)TN1;  2)TN2; - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.20. Trung bình sai số tuyệt đối của nhiệt độ trung bình ngày 30/04/2009 1)TN1; 2)TN2; (Trang 60)
Hình  3.21.  Trung  bình  sai  số  tuyệt  đối  của  nhiệt  độ  trung  bình  ngày  01/05/2009  1)TNI;  2)TN2; - Lựa chọn sơ đồ vi vật lý tối ưu trong mô hình wrf phục vụ dự báo trường nhiệt độ ở khu vực nam bộ trong giai đoạn bùng nổ gió mùa
nh 3.21. Trung bình sai số tuyệt đối của nhiệt độ trung bình ngày 01/05/2009 1)TNI; 2)TN2; (Trang 61)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w