Nghiên cứu lựa chọn phương pháp và xây dựng chi tiết quy trình dự báo thời tiết hạn ngắn tại các đơn vị dự báo ở miền Bắc

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN QUỐC GIA ĐÀI KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN KHU VỰC ĐÔNG BẮC BÁO CÁO KẾT QUẢ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN QUỐC GIA ĐÀI KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN KHU VỰC ĐÔNG BẮC

BÁO CÁO KẾT QUẢ

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ

XÂY DỰNG CHI TIẾT QUY TRÌNH DỰ BÁO

THỜI TIẾT HẠN NGẮN TẠI CÁC ĐƠN VỊ DỰ

MỤC LỤC Trang

1.1 Phương pháp và quy trình dự báo khí tượng trên thế giới 10

1.3 Hệ thống và quy trình dự báo ở một số nơi trên thế giới 12

Chương II: Điều kiện tự nhiên của khu vực và phương pháp

Chương III Phương pháp dự báo các yếu tố và hiện tượng khí tượng 32

3.2 Dự báo nhiệt độ cực trị (tối thấp, tối cao) 48

3.8 Dự báo mưa vừa, mưa to 83

Chương 4 Xây dựng quy trình và phần mềm phục vụ dự báo hàng ngày

Danh mục hình ảnh trong báo cáo

Trang Hình 1.1 Hệ thống hội thảo dự báo trực tuyến của Trung Quốc 13 Hình 1.2 Sơ đồ dự báo thời tiết tại Đài Loan 14 Hình 3.1 Các Đài KTTV khu vực trong phạm vi đề tài nghiên cứu 19 Hình 3.1 Bản đồ hình thế khí áp tầng 850mb 40 Hình 3.2 Bản đồ hình thế khí áp tầng 700 mb dự báo KKL 40 Hình 3.3 Bản đồ hình thế khí áp tầng 500 mb 41 Hình 3.4 Bản đồ hình thế khí áp tầng 500 mb 41 Hình 3.5 Vị trí các nhân tố dùng trong phương pháp 44 Hình 3.6 Sản phẩm cho dự báo nhiệt độ 24 giờ từ mô hình GSM 51 Hình 3.7 Sản phẩm tổ hợp cho dự báo điểm Hà Nội 52

Hình 3.8 Sản phẩm từ RAII Pilot Project on

City-Specific NWP Products cho dự báo điểm Hà Nội

52

Hình 3.9 Rìa tây nam cao lạnh lục địa suy yếu và biến tính, hình thế

cho số ngày xuất hiện sương mù nhiều nhất ở các tỉnh ven biển phía

Bắc

54

Hình 3.10 Sơ đồ quy trình dự báo sương mù cho vịnh Bắc Bộ 57

Hình 3.14 Sơ đồ quy trình dự báo mưa nhỏ, mưa phùn 63 Hình 3.15 Biểu đồ quan hệ giữa độ ẩm tương đối và nhiệt độ (0C) 64 Hình 3.16 Quan hệ giữa áp suất hơi nước bão hòa và nhiệt độ (0C) 65 Hình 3.17 Quan hệ giữa trọng lượng nước với độ ẩm tương đối và nhiệt

độ F

65

Hình 3.18 Hình thế áp cao lạnh lục địa a phía trên bên trái; b phía trên

bên phải; c phía dưới bên trái; d Phía dưới bên phải

70

Hình 3.19 Hình thế rìa áp cao cận nhiệt đới lấn về phía tây 71

Hình 3.20 Hình thế xoáy thuận nhiệt đới A bên phải; b bên trái 72

Hình 3.23 Biểu đồ xác suất dự báo dông cho khu vực Hà Nội tháng 5 75 Hình 3.24 Biểu đồ xác suất dự báo dông cho khu vực Hà Nội tháng 6 75 Hình 3.25 Biểu đồ dự báo dông cho khu vực Hà Nội tháng 7 76 Hình 3.26 Hình thế mặt đất lúc 13 giờ ngày 19/6/2010, thời gian gây ra

đợt nắng nóng kỷ lục cho Hà Nội và một số nơi khác thuộc Bắc Bộ và

Trung Bộ

79

Hình 3.27: Bão di chuyển vào miền trung và miền nam 91

Hình 3.29: Bão di chuyển lên phía tây bắc, bắc, đông bắc 91 Hình 4.1 Các hệ thống trong quá trình dự báo 95

Hình 4.3 Trang chủ của chương trình “quản lý và hỗ trợ quy trình dự

KTTV Khí tượng thủy văn

TT DB KTTV TƯ Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương

ATNĐ Áp thấp nhiệt đới

Tóm tắt:

Đề tài „Nghiên cứu lựa chọn phương pháp và xây dựng chi tiết quy trình

dự báo thời tiết hạn ngắn tại các đơn vị dự báo ở miền Bắc“

Mục đích của đề tài:

Tạo dựng, thiết lập một số công cụ và quy định cần thiết cho dự báo địa phương (ở đề tài này là một số phương pháp và cách dự báo các yếu tố khí tượng nguy hiểm thường gặp, đề xuất quy trình dự báo hàng ngày và phần mềm

hỗ trợ cho dự báo địa phương) với mục địch đưa dự báo địa phương vào quy củ

để từ đó có thể đề ra những hướng nâng cao năng lực phục vụ địa phương

Nội dung chính của đề tài:

1 Thu thập các loại số liệu và thông tin cần thiết

Thu thập điều kiện tự nhiên, khí hậu tại các tỉnh, thành phố (25 tỉnh, thành), các phương pháp và quy trình dự báo tại các các đơn vị dự báo

2 Nghiên cứu, xác định, lựa chọn phương pháp dự báo khí tượng hạn ngắn Các phương pháp dự báo một số yếu tố và hiện tượng khí tượng tiêu biểu: bão và ATNĐ, KKL, nhiệt độ tối cao và tối thấp, nắng nóng, độ ẩm, dông, mưa nhỏ mưa phùn, sương mù ven biển và đưa ra quy trình dự báo chúng dùng trong công việc hàng ngày

3 Nghiên cứu xây dựng quy trình dự báo khí tượng hạn ngắn

4 Xây dựng phần mềm quản lý và hỗ trợ DBV trong công việc hàng ngày

Thu thập các phươnng pháp dự báo cụ thể các yếu tố và hiện tượng khí tượng tại các đơn vị dự báo ở các tỉnh thuộc 4 Đài KTTV khu vực phía Bắc và một số phương pháp đã được thực hiện tại TT DB KTTV TƯ, kết hợp với một

số phương pháp được nghiên cứu và đưa vào sử dụng tại các Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ và Trung Trung Bộ để đưa ra những phương pháp khả thi

Với việc xây dựng và đề xuất quy trình dự báo tại địa phương, các cộng tác viên của đề tài cũng tiến hành việc thu thập công việc tiến hành hàng ngày tại các đơn vị dự báo Ngoài ra còn thu thập các quy định về quy trình dự báo đã được phát hành tại TT DB KTTV TƯ và đang được áp dụng tại đây

Đưa những kết quả trên vào phần mềm “quản lý và hỗ trợ dự báo” với mục đích giúp các DBV địa phương có công cụ tốt trong tác nghiệp hàng ngày

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đề tài đã, các phương án, phương pháp và quy trình dự báo tại tất cả 25 đơn vị dự báo địa phương trong 04 Đài KTTV khu vực phía Bắc (Đài KTTV khu vực Tây Bắc, Đài KTTV khu vực Việt Bắc, Đài KTTV khu vực Đông Bắc

và Đài KTTV khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ) để có cơ sở đánh giá cụ thể và chi tiết công tác dự báo địa phương

Đề tài đã thực hiện được đầy đủ các mục tiêu đã nêu ra trong đề cương Các sản phẩm được trình bày trong chương III hoàn toàn phù hợp với đề cương của đề tài đã được phê duyệt

Đề tài đã đạt được một số thành quả sau:

1 Đề tài đã thu thập được điều kiện tự nhiên, khảo sát và thu thập các phương pháp và quy trình dự báo tại tất cả các đợn vị dự báo địa phương được tiến hành

2 Chỉnh lý, tập hợp và hoàn thiện được phương pháp cơ bản dự báo hầu hết các yếu tố khí tượng cần dự báo hàng ngày (đặc biệt là các yếu tố thời tiết nguy hiểm) phục vụ công tác dự báo địa phương

3 Đề xuất được một quy trình dự báo khí tượng hàng ngày với 04 phần và

11 bước cụ thể trong công tác dự báo địa phương

4 Xây dựng được một phần mềm tổng hợp phục vụ công tác quản lý và hỗ trợ DBV trong công việc hàng ngày

Một số đề xuất và kiến nghị:

 Cho phép triển khai, áp dụng kết quả của đề tài (các phương pháp, quy trình và phần mềm ) tại các đơn vị dự báo ở miền Bắc nhằm trang bị cho dự báo địa phương quy trình và phương pháp dự báo các yếu tố cũng như một số hiện tượng thời tiết nguy hiểm mà đề tài đã thực hiện

 Xúc tiến việc quy định rõ ràng và chi tiết nhiệm vụ cụ thể của các cấp

dự báo trong nước để tránh chồng chéo trong công việc và thuận lợi cho quy hoạch, phát triển

 Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện các sản phẩm của đề tài

 Tiếp tục tiến hành với những phần công việc khác của dự báo địa phương (dự báo thủy văn, dự báo hạn vừa, hạn dài…)

Summary:

Project "Study, select methods and construct detailed process short-term forecasting in weather forecasting units in the North"

The goal of the project:

Construct of a number of tools and regulations necessary for the local forecasting units better serve

The main content of the subject:

1 Collect data and information necessary:

Collect natural conditions, the climate, the forecasting methods and processes in the provinces (25 provinces) and in the The National Center for

Hydro-meteorological Forecasting (NCHMF)

2 Research and select appropriate forecasting methods

3 Construct short-term meteorological forecasting process for the local forecasting units

4 Construct a software which can support and manage forecasting staff

MỞ ĐẦU

Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới, gió mùa, tiếp giáp với biển Đông nên phải hứng chịu nhiều thiên tai như bão, lũ, hạn hán Các trận bão ảnh hưởng đến nước ta ngày càng có cường độ mạnh và đường đi phức tạp hơn, gây ra những thiệt hại nghiêm trọng về tính mạng và tài sản của nhân dân và nhà nước, lũ cùng với khô hạn, thiếu nước nghiêm trọng liên tục xảy ra trên cả 3 miền

Những thiên tai liên quan đến KTTV ngày càng nhiều và có xu hướng phức tạp nên nhu cầu phục vụ phòng chống thiên tai ở các địa phương ngày càng cao Các yêu cầu về dự báo nhằm phục vụ công việc này ngày càng cấp thiết, với những đòi hỏi các thông tin KTTV cụ thể, chi tiết và chính xác hơn

Ngoài hệ thống dự báo KTTV của trung ương (TT DB KTTV TƯ) dự báo trong phạm vi cả nước và những công trình trọng điểm, hiện nay tại mỗi tỉnh, thành phố của nước ta dự báo KTTV địa phương là thành viên tham gia Ban Chỉ đạo Phòng chống bão lụt và tìm kiếm cứu nạn nên sẽ phải đáp ứng các yêu cầu phục vụ trực tiếp cho việc phòng chống bão, lụt và luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong công việc này tại địa phương

Nhu cầu phục vụ KTTV ngày càng nhiều hơn, đối tượng phục vụ KTTV cũng đa dạng hơn TT DB KTTV TƯ không thể đáp ứng được hết các yêu cầu phục vụ đa dạng trên địa bàn cụ thể tại các địa phương, hơn nữa, trong những trường hợp có nguy cơ xảy ra thời tiết nguy hiểm, các cơ quan chức năng tại địa phương luôn đòi hỏi phải có cơ quan KTTV ngay bên cạnh để giúp việc điều hành chỉ đạo trong công tác phòng tránh thiên tai

Trong những năm qua, được sự đầu tư của nhà nước và chính phủ, cùng với sự quan tâm của các cấp lãnh đạo tại địa phương, ngành KTTV đã có được một số dự án đầu tư tăng cường năng lực cho ngành KTTV, đặc biệt cho công tác dự báo Đến nay, chúng ta đã có được các hệ thống quan trắc, hệ thống thông tin liên lạc và một số công cụ hỗ trợ cho dự báo được trang bị với các mức độ khác nhau nhằm bảo đảm các yêu cầu cơ bản cho công tác dự báo KTTV phục vụ phòng chống thiên tai

Các phương pháp dự báo đang được sử dụng tại địa phương:

Hệ thống phân tích số liệu và công cụ phục vụ dự báo ở nước ta chưa có nhiều và chưa áp dụng công nghệ mới vào tác nghiệp Hiện nay, công nghệ dự báo KTTV ở địa phương chủ yếu vẫn là phương pháp dự báo synốp truyền thống và tùy theo điều kiện kinh tế, xã hội và cách thức quản lý con người nên ở các đơn vị dự báo khác nhau, mức độ và khả năng dự báo cũng khác nhau

Tại các đơn vị dự báo một số phương pháp đã và đang được xây dựng để phục vụ dự báo Do có tính chất tự phát nên không tránh khỏi những vấn đề sau:

- Mặt số lượng: Số lượng các phương pháp được xây dựng tại mỗi đơn vị

dự báo rất khác nhau Do không có quy định bắt buộc và yêu cầu cụ thể mà chỉ

dựa vào tính tự giác của DBV nên có đơn vị dự báo địa phương không có phương dự báo án nào đã được phê duyệt hay viết thành văn bản

- Về mặt chất lượng: Do nhiều phương án được xây dựng khi đưa vào sử dụng đều do chính tác giả tự làm và không qua bất kỳ một hội đồng thẩm định hay đánh giá nào về chất lượng nên không thể tránh khỏi những thiếu sót cả về mặt thuật toán, ý nghĩa vật lý cũng như cách đặt và giải quyết vấn đề

- Để dự báo một số hiện tượng thời tiết nguy hiểm như bão, sương muối, mưa đá, gió mạnh, mưa lớn gây lũ quét thường xảy tại địa phương, phương pháp chủ yếu dựa vào thống kê để tính ra tần xuất xảy ra, các sản phẩm số trị, ảnh vệ tinh, ảnh ra đa hiện đang được sử dụng một cách hạn chế nên phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người DBV

Trong bối cảnh đó, đề tài „Nghiên cứu lựa chọn phương pháp và xây dựng chi tiết quy trình dự báo thời tiết hạn ngắn tại các đơn vị dự báo ở miền Bắc“

được Bộ Tài nguyên và Môi trường cho phép triển khai thực hiện

Mục tiêu của đề tài được đặt ra là:

Lựa chọn và hoàn chỉnh những phương pháp dự báo các yếu tố thời tiết tại địa phương cho các DBV tiếp thu và sử dụng trong tác nghiệp hàng ngày Xây dựng và đề xuất ban hành quy trình dự báo khí tượng hạn ngắn cho các đơn vị dự báo, giúp các DBV nắm được các bước tiến hành để thực hiện nhiệm vụ hàng ngày, góp phần nâng cao hiệu quả phục vụ địa phương

Xây dựng phần mềm quản lý và hỗ trợ tại các đơn vị dự báo phù hợp với trình độ khoa học kỹ thuật và yêu cầu của từng địa phương nhằm nâng cao chất lượng công tác dự báo và chỉ đạo phòng chống thiên tai ở các địa phương

Nội dung chính của đề tài:

1 Thu thập các loại số liệu và thông tin cần thiết

Thu thập điều kiện tự nhiên, khí hậu tại các tỉnh, thành phố (25 tỉnh, thành) và các phương pháp và quy trình dự báo tại các các đơn vị dự báo (21 Trung tâm KTTV tỉnh và 4 phòng dự báo)

2 Nghiên cứu, xác định, lựa chọn phương pháp dự báo khí tượng hạn ngắn

Các phương pháp dự báo một số yếu tố khí tượng và hiện tượng thời tiết tiêu biểu: bão và ATNĐ, KKL, nhiệt độ tối cao và tối thấp, nắng nóng, độ ẩm, dông, mưa nhỏ mưa phùn, sương mù ven biển và đưa ra quy trình dự báo chúng

3 Nghiên cứu xây dựng quy trình dự báo khí tượng hạn ngắn

Đề xuất quy trình dự báo cho các đơn vị dự báo hàng ngày

4 Xây dựng phần mềm quản lý và hỗ trợ DBV trong công việc hàng ngày:

 Hỗ trợ DBV trong tác nghiệp hàng ngày

CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG 1.1 Phương pháp dự báo khí tượng trên thế giới

Quá trình phát triển của khí tượng học sy-nốp

Vấn đề dự báo thời tiết đã được chú ý đến từ lâu Giữa thế kỷ thứ 17, khí

áp biểu được phát minh, người ta đã xác định được mối liên quan bước đầu giữa

sự biến đổi giữa khí áp với thời tiết, khí áp thấp hoặc giảm áp báo hiệu thời tiết

sẽ chuyển xấu và ngược lại khí áp cao hoặc tăng áp liên hệ với thời tiết tốt Nhiều quốc gia đã bắt đầu xây dựng các trạm để đo đạc và quan trắc các yếu tố khí tượng Và từ năm 1926 một số bản đồ thời tiết thí nghiệm đã được xây dựng Đó là giai đoạn của “Thời kỳ trước Sy-nốp”

Giai đoạn thứ nhất (1860 – 1920): Trong thời kỳ này nhiều quốc gia ở

Châu Âu đã tổ chức cơ quan khí tượng nhằm phục vụ chủ yếu cho sự an toàn về hàng hải Các bản đồ thời tiết thường được xây dựng thường xuyên đảm bảo cho công tác nghiệp vụ, đặc biệt cảnh báo gió bão

Những nền móng cho sự phát triển giai đoạn sau của khí tượng học nốp đã bắt đầu được xây dựng, Hem-hôn 1889, Mác-quy lét 1906 đã xây dựng được những công thức về độ nghiêng của mặt front Béc-cơ-nét, 1910 – 1912,

sy-đã khởi thảo những nguyên lý của bản đồ hình thế khí áp L.Ri-chác-sôn đầu tiên đã tính thử dự báo thời tiết theo phương pháp thuỷ động vào năm 1922

Giai đoạn thứ hai (1920 – 1940): Giai đoạn đưa vào công tác dự báo

nghiệp vụ phép phân tích front và những kết quả thám sát khí quyển

Lý thuyết về front khí quyển và xoáy thuận đã được phát triển mạnh mẽ Người ta đã nghiên cứu và tính toán sự biến tính của các khối không khí

Do nhu cầu của ngành hàng không, người ta đã chú ý quan trắc và dự báo những hạng mục về mây, tầm nhìn xa và các đặc trưng khác của thời tiết

Việc P.A.Môn-tra-nốp phát minh ra vô tuyến thám không vào năm 1930

đã mở ra một thời kỳ mới cho sự phát triển của khoa khí tượng sy-nốp Mạng lưới vô tuyến thám không đã được xây dựng và từ năm 1937 những bản đồ hình thế khí áp đã được thực hiện thường xuyên hàng ngày

Giai đoạn thứ ba (1930 - 1940): Giai đoạn áp dụng nghiệp vụ bản đồ

hình thế khí áp trên cao và phương pháp dự báo số trị

Trong giai đoạn này, do việc ứng dụng rộng rãi bản đồ hình thế khí áp trên cao, phép phân tích sy-nốp các quá trình khí quyển đã được tiến hành theo không gian ba chiều Điều đó cho phép nghiên cứu một cách chi tiết hơn các giai đoạn phát triển của xoáy thuận, xoáy nghịch và cả các đối tượng sy-nốp khác nữa như fơrông trên cao và dòng chảy xiết Dự báo hình thế sy-nốp đã có những cơ sở vật lý Các nhà khí tượng học như S.I.Trô-ít-ski, V.M.Mi-khen, A.F.Đin-búc đã xây dựng được những mối liên quan giữa sự di chuyển và tiến

triển của hệ thống khí áp và trường đường dòng của không khí ở các lớp khác nhau của khí quyển

Năm 1939 Rốt-sbi đã nêu lên phương pháp dự báo sự di chuyển của các sống và rãnh ở trên cao (sóng khí áp)

Bài toán dự báo số trị bước đầu được giải quyết bằng cách dùng phương trình xoáy tốc độ do A.A.Phơ-rít-man đã đề xướng từ năm 1922

Do việc xuất hiện các máy tính điện tử cực nhanh, phương pháp dự báo

số trị thủy động có điều kiện phát triển thuận lợi

Giai đoạn thứ 4 (từ 1960): Giai đoạn ứng dụng rộng rãi phương pháp số

trị thuỷ động vào công tác nghiệp vụ và sử dụng thông tin vệ tinh khí tượng

Từ những năm 1960, việc hoàn thiện những sơ đồ dự báo số trị thuỷ động được tiến hành mạnh mẽ với sự phát triển vượt bậc của máy tính điện tử

Hệ thống vệ tinh nhân tạo đã mở ra một khả năng mới về thu thập các thông tin về những bản đồ mây cho phép tiến hành phân tích sy-nốp một cách khách quan hơn, những cơn bão nhiệt đới được theo dõi dễ dàng hơn kể từ khi chúng mới hình thành ngoài biển khơi

1.2 Phương pháp dự báo

Phương pháp khí hậu: Phương pháp này sử dụng số liệu thời tiết lịch sử,

được lấy trung bình trong một khoảng thời gian dài (hàng năm) để dự báo điều kiện thời tiết ở một ngày cụ thể

Phương pháp tương tự: Là một phương pháp phức hợp để tìm các điều

kiện thời tiết "tương tự" với số liệu lịch sử

Phương pháp xu thế: Phương pháp này xác đinh hướng và tốc độ của các front, các trung tâm áp cao và áp thấp và các vùng mây và giáng thủy

Phương pháp quán tính: Phương pháp này giả thiết điều kiện thời tiết sẽ

không thay đổi: "Ngày mai như ngày hôm nay" Phương pháp này chỉ đúng cho hạn dự báo ngắn

Phương pháp sy nop: (Synop - quan sát toàn thể), hình thành từ cuối thế

kỉ 19, là nền tảng của phương pháp dự báo thời tiết hiện nay Nghiên cứu sự phát sinh, phát triển và di chuyển các vùng khí áp trong tương quan với sự phát sinh, dịch chuyển và tiến triển của các khối khí và front tạo thành giữa chúng; các xoáy nghịch, xoáy thuận, bão, dông từ đó phát hiện các quy luật diễn biến thời tiết và hình thành các dự báo tình huống sẽ xảy ra trong một vài ngày tới Việc khảo sát các quá trình synop được thực hiện bằng cách phân tích có

hệ thống các bản đồ synop mặt đất và cao không (bản đồ địa lí trên đó có ghi các thông số khí quyển đo đồng thời tại các trạm khí tượng tương ứng), các mặt

cắt thẳng đứng của khí quyển, các giản đồ thám không và nhiều phương tiện hỗ trợ khác, từ đó ngoại suy ra các dự báo thời tiết Trong thời gian gần đây các phương pháp mô phỏng số bằng máy tính và vệ tinh khí tượng được áp dụng

nhằm dự báo thời tiết chính xác hơn về mặt định lượng

Phương pháp mô hình số trị: Những tiến bộ của sự hiểu biết về vật lý khí

quyển dẫn tới sự hình thành của dự báo thời tiết bằng phương pháp số hiện đại

Từ đầu thế kỷ 29, lý thuyết dự báo thời tiết bằng quá trình tính toán những số hạng trong các phương trình động lực học chất lỏng để tìm các nghiệm số đã ra đời, tuy nhiên, số lượng tính toán quá lớn khi đó và không thể thực hiện được trước khi các máy vi tính xuất hiện

Đến giữa thập niên 1950, các thí nghiệm số trở nên dễ dàng hơn với sự trợ giúp của máy tính Các dụ báo thời tiết đầu tiên bằng phương pháp số đã sử dụng các mô hình chính áp (với một mực thẳng đứng) và đã dự báo các chuyển động qui mô lớn của sóng Rossby vùng vĩ độ trung bình một cách thành công Phương pháp tổ hợp: Cùng với sự phát triển của mô hình số, dự báo tổ

hợp đã và đang trở nên rất phổ biến trên thế giới Bản chất của dự báo tổ hợp là tập hợp các dự báo bất kì được xác định tại cùng một thời điểm Bằng cách tính trung bình các kết quả dự báo, những sai số dự báo xảy ra do điều kiện ban đầu được loại bỏ dẫn đến kết quả dự báo tốt hơn Hệ thống dự báo tổ hợp có thể phân chia thành 3 loại chính: hệ thống 1 chiều, 2 chiều và 3 chiều

1.3 Hệ thống và quy trình dự báo ở một số nơi trên thế giới

Tại Trung quốc

Dự báo khí tượng hàng ngày tại đây được chia ra làm nhiều cấp và được quy định rất cụ thể và rõ ràng trong mọi cấp độ dự báo

Trước hết, hệ thống dự báo khí tượng tại được chia ra làm 4 cấp độ: CMA- Provincial Services – city bureau – county stations:

CMA (Cục khí tượng Trung Quốc): Dự báo khí tượng và khí hậu chung cho toàn quốc

Provincial Services (Cục khí tượng tỉnh): Lãnh đạo và chỉ đạo dự báo trong tỉnh (với các cục thành phố - city bureau) Thảo luận và trao đổi với các cục khí tượng thành phố để đưa ra bản tin dự báo Dự báo khí hậu cho toàn tỉnh

để các cấp dự báo quy mô nhỏ hơn (city bureau – county stations) phục vụ các yêu cầu của xã hội

Hệ thống quan trắc tại Trung Quốc đã được tự động hóa, riêng tỉnh Quảng Tây có 1200 trạm khí tượng tự động cộng với khoảng 100 trạm khí tượng quốc gia Tất cả những trạm này đều được tự động truyền trực tiếp về trung tâm thông tin nhanh chóng giúp cho các DBV nắm bắt thông tin tức thời một cách nhanh nhất

City bureau (cục khí tượng thành phố thuộc tỉnh) sau khi trao đổi, thảo luận dự báo với cục khí tượng tỉnh và quyết định bản tin, cục khí tượng thành phố sẽ tiến hành làm bản tin cho các huyện dựa trên nền dự báo mà đã được thống nhất từ cục khí tượng tỉnh

Tại các cục khí tượng huyện (county stations), các bản tin nhận được từ cục khí tượng thành phố sẽ được xem xét và chuyển đến các địa chỉ sử dụng

Trong trường hợp có những chỉnh sửa đều bắt buộc phải báo cáo và trao đổi với cục khí tượng cấp trên (thành phố, tỉnh ) Nếu được đồng ý mới được chấp nhận bản tin chỉnh sửa và chuyển đến địa chỉ sử dụng

Trong quá trình dự báo, trao đổi và thảo luận để đưa ra bản tin, các DBV đều phải sử dụng lần lượt các sản phẩm: các bản đồ thực trạng, các sản phẩm số trị, ảnh ra đa, ảnh mây vệ tinh, số liệu cao không để đưa ra kết quả cuối cùng

Được trang bị hệ thống hội thảo trực tuyến cho tất cả các đơn vị dự báo các cấp độ nên mọi thảo luận và dự báo của các đơn vị dự báo tại Trung Quốc đạt độ thống nhất cao Hình 1.1

Dự báo tại trung ương Tại cục KT tỉnh Cấp thành phố, huyện

Hình 1.1 Hệ thống hội thảo dự báo trực tuyến của Trung Quốc

Tại Mỹ: Quy trình dự báo KTTV được phân ra làm hai cấp: Cấp quốc gia

dự báo các hiện tượng KTTV trên toàn quốc và cấp khu vực sử dụng các quy trình dự báo quy mô lớn của cấp quốc gia, dự báo cho các khu vực nhỏ, với nội dung chi tiết và đầy đủ hơn Bắt buộc DBV theo các trình tự nghiêm ngặt Ví dụ trước khi dự báo quốc gia phải dự báo qui mô hành tinh, rồi downscaling đến qui mô châu lục, đến qui mô quốc gia, rồi khu vực

Tại trung tâm dự báo hải văn Mỹ NOAA, các bước tiến hành dự báo được

mô tả qua những bước chính sau:

+ Thu thập thông tin, đánh giá tình hình thời tiết hiện tại:

Xem xét và nắm vững diễn biến thời tiết tới thời điểm hiện tại

+ Xử lý các thông tin

Chuyển sang các định dạng "tiêu chuẩn" và "Đồng hóa dữ liệu"

+ Tính toán, dự báo

Sử dụng các mô hình số trị

+ Sử dụng các thông tin dự báo thời tiết

Làm các bản tin theo yêu cầu và chuyển tới người sử dụng

Tại Đài Loan, các bước tiến hành trong một ca dự báo được biểu diễn

như hình vẽ dưới, trong đó quy định cụ thể các số liệu cần thiết phải thu thập trong từng giai đoạn hoặc các bước cụ thể đưa ra bản tin (hình 1.2 )

Hình 1.2 Sơ đồ dự báo thời tiết tại Đài Loan

Các hệ thống và quy trình dự báo KTTV của mỗi nước được xây dựng dựa trên trình độ khoa học, vai trò, trách nhiệm nhất định, điều kiện địa lý cụ thể của mỗi khu vực cần dự báo, và có thể không sử dụng được ở nước khác

1.4 Dự báo thời tiết tại Việt Nam

Hiện nay TT DB KTTV TƯ có nhiệm vụ dự báo thời tiết, thuỷ văn cho toàn lãnh thổ gồm các khu vực:

 Khu vực phía tây Bắc Bộ

 Khu vực phía đông Bắc Bộ

 Khu vực Thanh Hoá đến Thừa Thiên Huế

 Khu vực Đà Nẵng đến Ninh Thuận

 Khu vực Cao nguyên Nam Trung Bộ (hiện nay là khu vực Tây Nguyên)

 Khu vực Nam Bộ

Cơ sở kỹ thuật dự báo ngoài việc sử dụng các số liệu truyền thống như số liệu quan trắc mặt đất, quan trắc trên cao, gần đây các số liệu quan trắc rađa, số liệu từ ảnh mây vệ tinh phân giải cao, các sản phẩm dự báo số trị của nước ngoài (như sản phẩm dự báo số trị của Nhật, Mỹ …) đã được đưa vào sử dụng thử nghiệm trong dự báo thời tiết, trên cơ sở đó từ năm 1998 trở đi các bản tin

dự báo thời tiết hàng ngày, đặc biệt các bản tin dự báo bão sẽ được phát sớm hơn so với trước đây nhằm phục vụ tốt hơn cho sự phát triển kinh tế - xã hội của cộng đồng, đặc biệt là phục vụ công tác phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai

Từ năm 1997 trở lại đây, trên cơ sở hợp tác song phương, TT DB KTTV TƯ đã nhận được một số sản phẩm dự báo của mô hình toàn cầu GSM từ

cơ quan khí tượng Nhật bản (JMA) (dạng số, cuối năm 1997), mô hình TLAPS (nay là TXLAPS) của Cơ quan khí tượng Ôxtrâylia (BoM) (dạng bản đồ (1999), dạng số (đầu năm 2001)); và một vài Trung tâm khí tượng khác (dạng bản đồ)

Đến năm 2002, tại Trung tâm Dự báo KTTV bắt đầu chạy nghiệp vụ

mô hình số phân giải cao HRM với 2 phiên bản là 28km và 14km

Với hai hệ thống tính toán hiệu năng cao (8 và 16 nodes) và một số máy chủ cấu hình cao, hiện tại TTDBTƯ đang chạy nghiệp vụ 2 hệ thống NWP:

1) Hệ thống dự báo tất định bao gồm 2 phiên bản của mô hình HRM và

mô hình ETA; và

2) Hệ thống dự báo tổ hợp hạn ngắn (SREF) dựa trên cách tiếp cận đa

mô hình đa phân tích và hạn 3-5 ngày (LEPS) dựa trên cách tiếp chạy lồng bên trong hệ thống dự báo tổ hợp toàn cầu

Cho đến nay các sản phẩm NWP tại TTDBTƯ là khá phong phú và cung cấp nhiều thông tin tham khảo hữu ích cho DBV trong nghiệp vụ dự báo thời tiết hàng ngày

Bên cạnh các hệ thống NWP nghiệp vụ nói trên, TTDB KTTV TƯ có một hệ thống các phần mềm hỗ trợ nghiệp vụ dự báo như hệ thống tương tác hỗ trợ DBV NAWIPS của Mỹ và một số phần mềm tự phát triển khác để phục vụ công tác hiển thị số liệu quan trắc truyền thống và phi truyền thống (radar, vệ tinh, .), phân tích và tạo sản phẩm, tạo bản tin, Ngoài ra, một số hệ thống

thống kê sau mô hình cũng đang được phát triển và thử nghiệm để nâng cao chất lượng dự báo của các hệ thống NWP nói chung, và qua đó nâng cao chất lượng dự báo thời tiết nói riêng Đối với nghiệp vụ dự báo thời tiết nguy hiểm như bão, mưa lớn , phương pháp dự báo vẫn dựa chủ yếu trên phương pháp synốp trong đó có tham khảo một số sản phẩm NWP

Như vậy, sau hơn 10 năm tiếp cận với các sản phẩm dự báo số (NWP)

và hơn 5 năm phát triển, các công nghệ dự báo KTTV tại TT DB KTTV TƯ là khá đầy đủ và hiện đại, song hiệu quả phục vụ công tác dự báo nghiệp vụ lại chưa cao do chưa đồng bộ Việc này được thể hiện qua những điểm sau:

Không có một hệ thống phân tích dữ liệu phân giải cao Điều này dẫn đến sự hạn chế về độ chính xác của các hệ thống NWP hiện tại cũng như các hệ thống diễn giải dự báo (thống kê sau mô hình);

Các mô hình NWP nghiệp vụ tại Trung tâm đều là các mô hình tà áp, thủy tĩnh nên không thể chạy với độ phân giải dưới 7km;

Hệ thống đánh giá tại Trung tâm chưa hoàn chỉnh do chưa thể đánh giá nghiệp vụ và mở rộng cho các sản phẩm dự báo mới (dự báo tổ hợp, );

Không có hệ thống dự báo định lượng mưa;

Không có mô hình tà áp dự báo qũy đạo và cường độ bão phân giải cao; Không có hệ thống dự báo sóng và nước dâng khách quan được chạy tích hợp với mô hình dự báo bão và dự báo thời tiết trên biển Nhược điểm này ảnh hưởng đến công tác phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai;

Không có hệ thống dự báo số trị cho hạn vừa và hạn dài;

Hệ thống tính toán hiệu năng cao chỉ đáp ứng được các bài toán hiện tại

do năng lực tính toán chưa cao và không có khả năng nâng cấp hoặc mở rộng để đáp ứng được nhu cầu tính toán và phát triển trong 1-5 năm tới;

Hệ thống/phần mềm hỗ trợ DBV KTTV chưa đồng bộ: Hiện tại, có nhiều phần mềm chạy trên nền các hệ điều hành khác nhau được sử dụng trong nghiệp

vụ dự báo KTTV tại TT DB KTTV TƯ, chính điều này đã gây ra rất nhiều khó khăn cho công tác dự báo trong Trung tâm;

Tình trạng dự báo tại các đơn vị dự báo địa phương

Về con người:

Tại các đơn vị dự báo địa phương (Trung tâm KTTV tỉnh và Phòng Dự báo thuộc Đài KTTV Khu vực) đội ngũ làm công tác dự báo KTTV hiện nay ngoài số kỹ sư, còn có trình độ cao đẳng, trung cấp Hầu hết số kỹ sư này được đào tạo theo dạng chuyên tu và tại chức, chỉ một số rất ít được đào tạo chính quy (chiếm khoảng 15% tổng số DBV địa phương) Do vậy hiện nay đội ngũ DBV còn chưa mạnh về nghiên cứu khoa học cũng như khả năng tiếp cận công

nghệ mới mà chủ yếu chú trọng vào khai thác công nghệ theo hướng chuyển giao trọn gói hay còn gọi là ” cầm tay chỉ việc”

Công cụ dự báo

Hiện nay, tại các đơn vị dự báo của 04 Đài KTTV khu vực phía bắc (Đài KTTV khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Đài KTTV khu vực Việt Bắc, Đài KTTV khu vực Tây Bắc và Đài KTTV khu vực Đông Bắc), các phương pháp được thực hiện trong công tác dự báo thời tiết hàng ngày chủ yếu do các DBV công tác tại đơn vị tổng kết, xây dựng và áp dụng như là một kinh nghiệm dự báo nên quá trình hoàn thiện các phương pháp này chưa được thống nhất nên có nhiều điểm khác biệt nhau

Với việc tự xây dựng như vậy, không khỏi có những vấn đề chủ quan nảy sinh, gây khó khăn cho việc chỉ đạo chung và trao đổi kinh nghiệm giữa các đơn

vị dự báo khi muốn đưa công việc dự báo địa phương đến thống nhất từ trên xuống dưới

Do đó hiện nay đối với dự báo địa phương, việc cần thiết phải có sự cân nhắc, lựa chọn và xác định những phương pháp dự báo của các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực dự báo (đặc biệt là dự báo địa phương) và các đơn vị có chức năng quản lý để đưa ra những phương pháp phù hợp, có thể áp dụng hiệu quả phục vụ nhân dân

Đối với một số hiện tượng thời tiết nguy hiểm thường xảy ra tại địa phương, đề tài sẽ đặt ra vấn đề thu thập những phương pháp đã được nghiên cứu

và được công bố (các chỉ tiêu, hình thế xảy ra KKL, mưa lớn…) cũng như đưa

ra những quy định cụ thể trong ca dự báo khi có bão (ATNĐ) ảnh hưởng, những yêu cầu thu thập số liệu, bản tin… để có thể phục vụ địa phương tốt nhất

Một số quy trình dự báo tại nước ta

Việc xây dựng một số quy trình cho dự báo đã và đang được tiến hành tại

TT DB KTTV TƯ

Trong số các quy trình, quy định của nhiệm vụ “Xây dựng các quy trình, quy định về dự báo KTTV và phần mềm quản lý nghiệp vụ dự báo”, có một số quy trình đã được thực hiện một phần trong các đề tài nghiên cứu của TT DB KTTV TƯ như:

Đề tài cấp bộ năm 2007 về nghiên cứu “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo khí tượng thuỷ văn” do kỹ sư Dương Liên Châu làm chủ nhiệm Đề tài đã đưa ra được Quy định về đánh giá chất lượng dự báo khí tượng thuỷ văn và bước đầu đã xây dựng được một phần mềm đánh giá chất lượng dự báo thời tiết hạn ngắn

Năm 2007, TT DB KTTV TƯ có 01 đề tài cấp cơ sở về “Quy trình nghiệp vụ dự báo thời tiết hạn ngắn” của KS Trần Trung Trực đã đưa ra được

01 văn bản quy trình áp dụng tại Trung ương nhưng hiện nay, quy trình này vẫn chưa được đưa vào áp dụng chính thức tại TT DB KTTV TƯ

Năm 2006, đề tài khoa học cấp cơ sở “Nghiên cứu xây dựng Quy trình nghiệp vụ dự báo KKL” do Tiến sỹ Lương Tuấn Minh làm chủ nhiệm đã tổng kết được hầu hết các chỉ tiêu dự báo 24 – 48 giờ, các mô hình sy nốp đặc trưng

và cách tham khảo và tiếp cận các mô hình dự báo Kết quả của đề tài

Danh mục các công trình nghiên cứu đến quy trình tại TT DB KTTV TƯ:

1 Qui trình Dự báo khí tượng hạn ngắn

2 Qui trình hạn vưa, hạn dài

3 Qui trình theo dõi, dự báo KKL

4 Quy trình phân tích ảnh mây vệ tinh

5 Quy trình xoáy thuận nhiệt đới

6 Quy trình mưa lớn

7 Quy trình nắng nóng

8 Quy trình thảo luận dự báo trực tuyến

9 Quy trình theo dõi thời tiết nguy hiểm trên biển

Hiện nay, tại các đơn vị dự báo của các Đài KTTV khu vực phía bắc (Đài KTTV khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Đài KTTV khu vực Việt Bắc, Đài KTTV khu vực Tây Bắc và Đài KTTV khu vực Đông Bắc), quy trình tiến hành công việc dự báo do các đơn vị tự xây dựng nên cũng có nhiều điểm khác biệt nhau

Tại các đơn vị dự báo chưa có văn bản chính thức quy định cụ thể về quy trình dự báo, các bước bắt buộc phải tiến hành để đưa ra bản tin Các đơn vị tự xây dựng cho mình một quy trình riêng và thực hiện với mục đích đưa ra bản tin

dự báo hàng ngày phục vụ địa phương

Với việc tự xây dựng như vậy, khi có trường hợp thời tiết nguy hiểm xảy

ra không khỏi có những khó khăn cho công việc dự báo và dễ xảy ra sai sót, bỏ qua công đoạn dẫn đến nhầm lẫn trong dự báo

Cùng với việc lựa chọn đưa ra những phương pháp phù hợp, một quy trình quy định cụ thể và chi tiết những công việc cần phải làm hàng ngày của các DBV tại các đơn vị dự báo địa phương là một việc hết sức cần thiết, tránh được các sơ xuất khi thực hiện công việc

CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Điều kiện tự nhiên tại các Đài KTTV khu vực phía Bắc

Vị trí địa lý và đặc điểm thời tiết, khí hậu khu vực Tây Bắc

Khu vực Tây Bắc bao gồm 04 tỉnh khu vực núi phía Tây Bắc Bộ (Sơn

La, Điện Biên Lai Châu và Hòa Bình) (Hình 2.1), nằm ở phía Tây dãy núi Hoàng Liên Sơn

Hình 2.1 Các Đài KTTV khu vực trong phạm vi đề tài nghiên cứu

Đây là một vùng núi và cao nguyên hiểm trở, có địa hình sắp xếp gần theo một hướng từ Tây Bắc đến Đông Nam, gồm những dãy núi chạy xen kẽ những thung lũng sông hẹp và những cao nguyên khá rộng Phần lớn diện tích

có độ cao không quá 1000 mét, nhưng cũng có những đỉnh rải rác vượt quá

2000 mét ở phía Tây Bắc (dãy Pu Si Lung) và ở biên giới Việt – Lào (dãy Pu Đen Đinh, Pu Sam Sao)

Về vị trí địa lý, đây là một vùng núi nằm khuất sau dãy Hoàng Liên Sơn

đồ sộ lại ở vị trí xa nhất về phía Tây của lãnh thổ, nên khu vực Tây Bắc có khí hậu khác biệt rõ rệt với phần còn lại của Bắc Bộ Có thể nói, trong các vùng khí hậu được phân chia của miền khí hậu phía Bắc, ở đây thể hiện nhiều nét dị thường nhất so với khí hậu chung toàn miền

Sự hình thành những đặc điểm riêng biệt của khí hậu Tây Bắc là một trong những trường hợp thể hiện rõ rệt nhất tác dụng của địa hình trong sự kết hợp với hoàn lưu khí quyển Đặc điểm quan trọng nhất của khí hậu Tây Bắc là

có một mùa đông lạnh do địa hình được nâng lên khá cao, nhưng trên cùng vành đai độ cao ở Tây Bắc lại ấm hơn vùng núi phía Đông cũng như đồng bằng Bắc

Bộ, suốt mùa đông duy trì một tình trạng khô hanh, tương tự như mức độ khô hanh điển hình của khí hậu gió mùa

Tác dụng của dãy Hoàng Liên Sơn đồ sộ và kéo dài hầu như liên tục ở độ cao trên 2000 mét như một bức tường thành ngăn chặn không khí cực đới tới trực tiếp tràn vào vùng núi khuất này Không khí cực đới thường thâm nhập dần vào vùng này từ phía đồng bằng theo thung lũng sông Đà, sau khi đã trải qua một quá trình biến tính khá sâu sắc (nhiệt độ tăng, độ ẩm giảm) Ảnh hưởng của gió mùa cực đới đến Tây Bắc đã bị suy giảm khá nhiều Kết quả là mùa đông ở đây so với vùng núi phía Đông Bắc Bộ, ở cùng độ cao, nhiệt độ trung bình ấm hơn từ 1oC đến 3oC Sự nâng cao nhiệt độ mùa đông đã dẫn tới sự giảm biên độ năm của nhiệt độ, chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ở Tây Bắc chỉ vào khoảng 10oC trong khi ở đồng bằng Bắc Bộ là từ

12oC đến 13oC và ở Đông Bắc là từ 13oC đến 14oC

Thời tiết quang mây và lặng gió thịnh hành trong suốt mùa đông kết hợp với điều kiện địa hình khu vực, đã đem lại những dao động ngày đêm mạnh mẽ của nhiệt độ; biên độ ngày trung bình năm đạt tới 10oC đến 12oC, là những giá trị mà trên lãnh thổ nước ta chỉ còn gặp thấy ở Tây Nguyên và Nam Bộ, chỉ một

số nơi có biên độ ngày trung bình năm từ 9oC đến 10oC Cho nên, ở Tây Bắc cũng có nhiều khả năng xảy ra sương muối, mặc dù nhiệt độ trung bình cao hơn các khu vực khác ở Đông Bắc Bộ

Một đặc điểm đáng chú ý của khí hậu Tây Bắc liên quan với vị trí phía Tây của vùng này là: Mùa hạ đến sớm hơn các vùng phía Đông Bắc Bộ Do tác dụng hút gió ở rìa phía Nam của áp thấp khu vực (áp thấp Miến Điện) đã tạo điều kiện đưa không khí nóng từ phía vịnh Bengan tới vùng này sớm nhất Ở Tây Bắc, ngay từ tháng III đã có nhiệt độ tối cao vượt quá 30oC, sang tháng IV thì mùa nóng đã thật sự bắt đầu; tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng

VI trong khi ở đồng bằng Băc Bộ là tháng VII và tháng có nhiệt độ tối cao trung bình cao nhất là tháng V (ở đồng bằng Bắc Bộ là tháng VI) Mùa mưa ở Tây Bắc thường bắt đầu sớm hơn một tháng (tháng IV) và cũng kết thúc sớm hơn một tháng (tháng IX) so với các khu vực khác ở Bắc Bộ Lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng 90% tổng lượng mưa năm Tháng cực đại của lượng mưa là tháng VII trong khi phần lớn các nơi ở Bắc Bộ là tháng VIII

Sự giảm sút hàm lượng ẩm trong không khí cực đới và sự vắng mặt của những frôn cực đới ở vùng núi này đã hình thành ở một chế độ rất khô hanh từ cuối đông sang đầu hè Những tháng II, III, IV trở thành thời kỳ có độ ẩm thấp nhất trong năm với giá trị trung bình chỉ khoảng 75% Thành thử, đã xuất hiện một sự tương phản sâu sắc về khí hậu thời kỳ cuối mùa đông giữa vùng khí hậu này với các vùng phía Đông Bắc Bộ đang còn trong mùa mưa phùn ẩm ướt nhất trong năm Lượng mưa trong mùa đông ít cả về lượng và số ngày mưa, lượng mưa mùa đông chỉ chiếm chừng 10% tổng lượng mưa năm, trong khi ở các

đông như vậy khá điển hình cho thời tiết khô hanh mùa đông, tương tự với khí hậu gió mùa điển hình ở miền Nam nước ta

Mưa phùn, một hiện tượng rất quen thuộc thường xảy ra ở phía Đông Bắc

Bộ lại xuất hiện rất ít ở vùng núi Tây Bắc Toàn mùa, chỉ quan sát được khoảng

10 ngày trở xuống, trong khi đó ở đồng bằng Bắc Bộ từ 30 đến 40 ngày; 50 đến

70 ngày mưa phùn ở vùng núi Việt Bắc và Hoàng Liên Sơn

Các hiện tượng thời tiết đặc biệt ở Tây Bắc, cần nói đến kiểu thời tiết khô nóng vào thời kỳ đầu mùa hạ trong các thung lũng, hình thành do hiệu ứng

“fơn” của các dãy núi Thượng Lào đối với luồng gió mùa từ phía Tây thổi sang

Ở đây, tình trạng khô nóng không thua kém, thậm chí có nơi còn trầm trọng hơn một số vùng ở Bắc Trung Bộ Ngoài hiệu ứng “fơn” còn phải kể tới tác dụng quan trọng của dạng địa hình thung lũng hẹp nằm sâu giữa các dãy núi cao Tuy nhiên, thời kỳ khô nóng ở vùng núi Tây Bắc rất ngắn, vào khoảng 2 tháng từ giữa tháng IV đến giữa tháng VI Hiện tượng mưa đá, mà Tây Bắc là vùng quan sát được nhiều nhất trong toàn quốc Mưa đá hầu như không năm nào không gặp trong thời kỳ cuối mùa đông sang hạ Hiện tượng dông cũng nhiều Trái lại, ảnh hưởng của bão đến vùng núi Tây Bắc rất hạn chế, hiếm khi thấy bão đi qua vùng núi khuất và xa xôi này, nhưng những áp thấp tàn dư của bão di chuyển tới vùng này có thể gây mưa lớn kéo dài, đem lại những lượng mưa rất lớn

Vị trí địa lý và đặc điểm thời tiết, khí hậu khu vực Việt Bắc

Khu vực Việt Bắc (Hình 2.1) bao gồm khu vực nửa phía Tây của vùng núi phía Bắc Bắc Bộ (kể từ cánh cung sông Gâm), dãy Hoàng Liên Sơn và kéo dài xuống phía Nam đến Hòa Bình

Việt Bắc có địa hình phức tạp, gồm những dãy núi có hướng khác nhau, xen giữa là những thung lũng của những con sông lớn (sông Hông, sông Lô) Các thung lũng sông thường mở rộng ở cửa thung lũng và thu hẹp dần khi càng

đi lên thượng lưu Đại bộ phận là vùng núi có độ cao từ 100 mét đến 500 mét Địa hình chỉ nâng lên ở phần phía Bắc của vùng với khối núi cao thượng nguồn sông chảy (1000 mét – 1500 mét) và ở phía Tây với dãy Hoàng Liên Sơn cao nhất Việt Nam mà một số đỉnh vượt quá 2500 mét – 3000 mét

Là một vùng ở phần giữa của miền khí hậu phía Bắc, có địa hình chia cắt phức tạp, vùng núi Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn có khí hậu mang một số đặc điểm riêng trong những nét chung của khí hậu miền

Mùa đông ở đây ít lạnh hơn so với vùng núi Đông Bắc Do KKL tràn vào nước ta rất ít khi thẳng từ phía Bắc mà thường là từ phía Đông Bắc, cho nên vùng núi Việt Bắc thường tiếp nhận KKL thổi quặt từ đồng bằng và vùng núi Đông Bắc tới, đã bị biến tính một phần, không đem lại những nhiệt độ quá thấp như ở vùng núi Đông Bắc So cùng một độ cao, nhiệt độ mùa đông ở đây cao hơn vùng núi Đông Bắc 1oC -2oC Song so với vùng núi Tây Bắc khuất sau dãy Hoàng Liên Sơn thì mùa đông ở vùng núi Việt Bắc lại lạnh hơn 1oC - 2oC

Một điểm cần chú ý là trong vùng núi này có nhiều dãy núi cao, nên do

đó mà thực tế trên các rẻo cao đã quan sát được những nhiệt độ rất thấp (nhiệt

độ ở Sa Pa thấp hơn ở đồng bằng 7oC - 8oC) Ở đây sương muối là hiện tượng quen thuộc, băng giá và tuyết cũng gặp trong những năm rét

Những điểm đặc sắc và đáng chú ý nhất của khí hậu vùng núi Việt Bắc là

ở đây hầu như quanh năm duy trì một tình trạng ẩm ướt cao

Mùa đông, frôn cực đới thường bị chặn lại trên sườn đông Hoàng Liên Sơn, tồn tại nhiều ngày như một frôn tĩnh, gây mưa dai dẳng trên toàn vùng núi này Kết quả là ở đây hầu như mất hẳn thời kỳ khô hanh đầu mùa đông tiêu biểu của miền khí hậu phía Bắc, độ ẩm trung bình thường xuyên ở mức 83-85% Lượng mưa trong các tháng mùa đông nhiều hơn các vùng khác Tháng ít mưa nhất cũng thu được 30-40mm Hiện tượng mưa phùn cuối mùa đông phát triển mạnh mẽ vì các thung lũng mở rộng về phía đồng bằng đã tạo điều kiện tích tụ các luồng gió nồm ẩm từ biển tới Số ngày mưa phùn lên tới trên 50 ngày

Mùa hạ, không khí ẩm hướng đông nam dễ dàng tràn qua đồng bằng xâm nhập sâu vào các thung lũng đem lại lượng mưa rất lớn trên các sườn núi cao và

cả trong những thung lũng thượng nguồn Kết quả là ở đây đã hình thành nhiều trung tâm mưa lớn: Bắc Quang, có lượng mưa trung bình năm là 4733mm, đạt

kỷ lục lớn nhất cả nước, trung tâm mưa Tam Đảo (3000mm/năm)

Một đặc điểm đáng chú ý của vùng núi này là ở đây ít chịu ảnh hưởng của bão Nói chung, trải qua một chặng đường dài trên đất liền (thường là qua đồng bằng Bắc Bộ hoặc vùng núi Đông Bắc), bão đã suy yếu nhiều khi tới vùng núi Việt Bắc Tốc độ gió bão chỉ tới 15m/s Mưa bão cũng đạt cường độ nhỏ

Trái lại, dông ở vùng này lại nhiều và mạnh Tốc độ gió mạnh nhất và cường độ mưa lớn nhất thường xảy ra trong các cơn dông Mưa đá cũng hay gặp, nhất là ở những vùng cao

Cuối cùng, do địa hình phức tạp, trong phạm vi vùng, khí hậu có sự phân hóa rất mạnh, chẳng những theo độ cao địa hình mà còn tùy thuộc vào chiều hướng và dạng địa hình Do vậy có thể phân vùng núi Việt Bắc thành 3 vùng nhỏ: Vùng thấp, vùng có độ cao trung bình và vùng núi cao

Vùng thấp bao gồm những thung lũng sông suối chằng chịt với độ cao dưới 200 mét Vùng này có diện tích đáng kể, là nơi tập trung đông dân cư và có tầm quan trọng lớn nhất Chế độ nhiệt ở đây gần giống với đồng bằng: Như giá trị trung bình của nhiệt độ, song dao động ngày đêm thì hơn chừng 1oC, dẫn đến những tối cao và tối thấp của nhiệt độ cực đoan hơn ở đồng bằng Lượng mưa trong vùng thấp này có thể đặc biệt lớn nếu đó là nơi dồn tụ các luồng gió ẩm từ cửa thũng lũng vào như trường hợp Bắc Quang, nhưng cũng có thể giảm sút rõ rệt nếu đó là một vùng trũng khuất, như trường hợp Nghĩa Lộ (1468 mm)

Vùng có độ cao trung bình từ 200 – 600 mét, chiếm diện tích không lớn

với vùng thấp chủ yếu về nhiệt độ So với vùng thấp, nhiệt độ trung bình và cả nhiệt độ tối cao và tối thấp đã giảm 1oC - 3oC Hiện tượng sương muối đã dễ gặp, lượng mưa thường lớn hơn ở vùng thấp

Vùng núi cao từ 600 mét trở lên chủ yếu gồm khối núi thượng nguồn sông Chảy (Bắc Hà- Quản Bạ) và dãy Hoàng Liên Sơn Khí hậu ở đây đã lạnh

rõ rệt so với vùng thấp và đồng bằng, nhiệt độ trung bình ở đây thấp hơn 3 - 4oC

ở 600 – 700 mét đến 7 - 8oC ở 1500 mét, 10 - 12oC từ 2000 mét trở lên Ở độ cao trên 1500 mét, quanh năm không có tháng nào nhiệt độ trung bình vướt quá

20oC Lượng mưa và độ ẩm nói chung lớn hơn so với vùng độ cao trung bình

Vị trí địa lý và đặc điểm thời tiết, khí hậu khu vực Đông Bắc

Khu vực Đông Bắc bao gồm các tỉnh Quảng Ninh, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Ninh, Bắc Giang và thành phố Hải Phòng (Hình 2.1), đây là một khu vực

có nhiều vùng đồi núi và cao nguyên thấp, xen giữa có những mảng trũng và thung lũng rộng Độ cao đại bộ phận không quá 500 mét Chỉ ở phía Bắc, địa hình mới nâng lên trên 600 – 700 mét (vùng núi đá vôi Trùng Khánh - Cao Bằng với những đỉnh cao hơn 1000 mét) Khu vực ven biển là dãy núi thấp (cánh cung Đông Triều) ngăn cách đại bộ phận của vùng này với khu vực duyên hải hẹp của Quảng Ninh

Ngoài biển gần sát đất liền là cả một vùng quần đảo chi chít hàng ngàn đảo lớn nhỏ, trong đó có một số đảo khá lớn như Cái Bầu, Cô Tô, …

Có vị trí ở đầu phía Bắc của lãnh thổ, vùng núi Đông Bắc là nơi tiếp nhận sớm nhất gió mùa đông bắc tràn xuống, nên đây là nơi ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của gió mùa cực đới, đem lại sự hạ nhiệt độ về mùa đông rõ rệt hơn cả So với các vùng núi khác ở cùng độ cao, nhiệt độ mùa đông ở đây thấp hơn từ 1 - 3oC Đây là nguyên nhân tăng biên độ năm của nhiệt độ tới các giá trị kỷ lục 13 -

14oC Ở vùng này, ngay ở những nơi thấp nhất cũng từng quan sát được những nhiệt độ xuống dưới 0oC Đặc điểm nổi bật nhất của khí hậu vùng núi Đông Bắc

là có mùa đông lạnh nhất so với tất cả các vùng khác trên toàn quốc

Mùa đông ở đây chẳng những lạnh mà còn khô hanh vì gió mùa cực đới khi di chuyển xuống thường tràn qua vùng lục địa nam Trung Quốc nên lượng mưa, độ ẩm và lượng mây mùa động ở đây đều thấp hơn đáng kể so với những nơi khác Trong điều kiện thời tiết thịnh hành là khô hanh, dễ dàng xuất hiện sương muối Cho nên vùng núi Đông Bắc là vùng nhiều sương muối nhất trong

cả nước Ngay cả ở dưới vùng đồng bằng, sương muối cũng là hiện tượng hầu như năm nào cũng xảy ra

Mùa hạ, vùng duyên hải Quảng Ninh thu được những lượng mưa rất lớn trong các dạng nhiễu động khí quyển (bão, ATNĐ, rãnh thấp, đường đứt,…) và

là một trong những trung tâm mưa lớn ở Việt Nam (Móng Cái với lượng mưa

2500 – 3000 mm/năm) Ở phía khuất sau núi chiếm chiếm tuyệt đại bộ phận diện tích vùng núi Đông Bắc, lượng mưa lại giảm sút rõ rệt Lượng mưa mùa hạ

ít hơn 1300 – 1400 mm, và toàn năm không quá 1400 – 1600 mm là những giá trị thấp ở Việt Nam

Mùa bão ở khu vực Đông Bắc đến sớm hơn các vùng khác Hai tháng nhiều bão nhất ở đây là tháng VI và tháng VII Sang tháng IX, bão đã ít khi đổ

bộ vào bờ biển vùng này Bão gây ra mưa to gió lớn chủ yếu cho vùng duyên hải; tốc độ gió bão có thể đạt tới 40 – 45 m/s, lượng mưa tới 300 – 400 mm/ngày Vào đến vùng núi Cao Bằng, Lạng Sơn, ảnh hưởng của bão đã giảm nhiều, song so với các vùng núi khác thì ở đây vẫn là vùng chịu ảnh hưởng của bão mạnh hơn Chính vì mùa bão đến sớm và kết thúc sớm mà cực đại mưa ở đây dịch chuyển lên tháng VII (tháng VIII ở vùng đồng bằng Bắc Bộ và vùng núi Việt Bắc), đồng thời mùa mưa cũng chấm dứt sớm hơn những nơi khác khoảng một tháng Sang tháng X, nói chung, lượng mưa đã giảm xuống dưới giới hạn 100 mm/tháng

Về sự phân hóa khí hậu ở vùng núi Đông Bắc, có thể tách riêng khu vực ven biển Quảng Ninh ra khỏi phần còn lại của vùng là khu vực núi Cao Bằng, Lạng Sơn Ở đây ít lạnh hơn, đặc biệt nhiều mưa và chịu ảnh hưởng mạnh của bão Khu vực núi Cao Bằng, Lạng Sơn lạnh hơn, ít mưa và khô hanh

Vị trí địa lý và đặc điểm thời tiết, khí hậu khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ

Vùng Đồng Bằng Bắc Bộ bao gồm toàn bộ châu thổ Bắc Bộ Đại bộ phận

có địa hình bằng phẳng, độ dốc nhỏ Trừ một vài ngọn núi có độ cao không lớn lắm, độ cao tuyệt đối của địa hình không quá 100 mét Khu vực này bao gồm các tỉnh: Ninh Bình, Hà Nam, Nam Định, Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên và thành phố Hà Nội (Hình 1.3)

Khu vực Đồng bằng Bắc Bộ có mạng lưới sông suối dày đặc, ruộng đất phì nhiêu, thực vật phong phú, thích hợp với đời sống và sản xuất Nhờ những thuận lợi đó nên từ lâu, đồng bằng Bắc Bộ đã trở thành một trung tâm kinh tế phát triển, nơi tập trung đông dân cư nhất cua Bắc Bộ

Là một vùng trung tâm của miền khí hậu phía Bắc, đồng bằng Bắc Bộ mạng đầy đủ những đặc điểm của khí hậu miền: Có một mùa đông lạnh hơn nhiều so với điều kiện trung bình của vĩ tuyến; mùa đông chỉ có thời kỳ đầu tương đối khô, còn nửa cuối thì cực kỳ ẩm; mùa hạ ẩm ướt, nhiều mưa; khí hậu biến động mạnh Tuy nhiên, liên quan với địa hình thấp và bằng phẳng của một vùng đồng bằng và với vị trí tiếp giáp biển trên khắp mặt đông nam, khí hậu đồng bằng Bắc Bộ đã biểu hiện một số nét riêng so với các vùng khác của miền

Với độ cao địa hình sàn sàn mặt biển, trên khắp vùng đồng bằng đã hình thành một nền nhiệt độ đồng đều và cao hơn hẳn so với các vùng núi; nhiệt độ trung bình năm ở đây đạt tới 23 - 24oC, cao hơn 2 - 3oC so với vùng núi trung bình (400 – 500 mét), 5 - 6oC so với vùng núi cao

Mùa đông lạnh rõ rệt, so với mùa hạ chênh lệch giữa nhiệt độ trung bình

lạnh nhất cũng chỉ xuống đến 16 - 17oC và giới hạn nhiệt độ tối thấp không xuống dưới 3 - 4oC Trên đại bộ phận vùng (trừ khu vực trung du giáp núi), khả năng sương muối rất hiếm gặp

Do có vị trí giáp biển mà tình trạng ẩm ướt cuối mùa đông ở đồng bằng Bắc Bộ được tăng cường hơn so với các vùng khác Thời tiết nồm và mưa phùn

là hiện tượng thường gặp của nửa cuối mùa đông ở đồng bằng Bắc Bộ Hàng năm ở vùng này có tới 40 - 50 ngày có mưa phùn, tập trung nhiều nhất vào tháng II - III Ngay trong thời kỳ khô hanh ngắn đầu mùa đông, độ ẩm trung bình cũng không xuống dưới 80%

Mùa hạ, biển cũng làm dịu bớt nóng và tăng thêm độ ẩm cho lưồng gió mùa tây nam thổi vòng qua vịnh Bắc Bộ vào đất liền liền theo hướng đông nam; cho nên, mùa hạ ở đồng bằng Bắc Bộ không khắc nghiệt như ở đồng bằng Trung Bộ Chỉ thỉnh thoảng trong trường hợp áp thấp Bắc Bộ khơi sâu, mới hình thành thời tiêt gió tây khô nóng đem lại những nhiệt độ tối cao không thua kém đồng bằng Trung Bộ, đạt tới trên dưới 40oC Kiểu thời tiết gió tây khô nóng trong cả mùa nóng chỉ gặp 5 - 10 ngày ở đồng bằng Bắc Bộ, trong khi ở đồng bằng Bắc Trung Bộ gặp tới 20 - 30 ngày

So với các vùng núi Bắc Bộ, vùng đồng bằng Bắc Bộ, nhất là dải ven biển, bị ảnh hưởng của bão trực tiếp nhiều hơn Thời kỳ nhiều bão ở vùng bờ biển này là từ tháng VII đến tháng X, trong đó tháng VII là tháng nhiều bão nhất Tốc độ gió bão mạnh nhất có thể đạt tới 40 - 45m/s ở ven biển, 30 - 35m/s trong đất liền Mưa bão có thể đạt 200 – 300 mm/ngày và 400 – 500 mm/đợt Trung bình riêng bão đã đóng góp khoảng 25 - 30% tổng lượng mưa mùa hạ

Khác với vùng núi có địa hình phức tạp, đồng bằng với điều kiện thổ nhưỡng và thực vật đồng nhất, khí hậu vùng đồng bằng Bắc Bộ không có sự phân hóa nhiều giữa nơi này với nơi khác, nhất là về nhiệt độ Tuy nhiên, cũng

có thể tách ra một dải hẹp chuyển tiếp giữa đồng bằng và một dải hẹp ven biển (vùng duyên hải) có khí hậu khác biệt ít nhiều với điều kiện chung của vùng

Ở vùng duyên hải vào mùa hè, khí hậu có phần nào dịu hơn trong đất liền Do ảnh hưởng điều hòa của gió đất-biển mà biện độ dao động hàng ngày ở đây nhỏ hơn trong đất liền, trung bình chênh lệch tới 1 - 2oC Mùa nóng nhiệt độ tối cao thường thấp hơn 1 - 2oC, mùa lạnh nhiệt độ tối thấp lại cao hơn chừng

1oC Ở đây nhiệt độ tối cao tuyệt đối không vượt quá 38oC và tối thấp tuyệt đối không xuống dưới 5 - 6oC Vùng ven biển lộng gió hơn trong đất liền Trung bình tốc độ gió lớn hơn trong đất liền 1 – 2 m/s Đặc biệt, những khi có bão, gió

ở ven biển có thể có sức mạnh gây tàn phá ghê gớm

Nhìn chung, khí hậu của vùng đồng bằng Bắc Bộ thuận lợi đối với đời sống

và sản xuất của nhân dân Khí hậu ở đây diễn biến khá điều hòa và thích hợp cho việc thâm canh và đa canh mức độ cao Trên thực tế có nhiều loại cây trồng

có đặc điểm sinh thái rất khác nhau đã phát triển tốt trên vùng ruộng đất màu

mỡ của vùng này Phần nhiều các cây lương thực, các loại rau màu, các cây

công nghiệp và cây ăn quả đều đạt năng suất và chất lượng cao Ngoài ra, khả năng tăng vụ, tăng năng suất của các loại cây trồng, khả năng chăn nuôi, khả năng đánh bắt hải sản ở vùng này cũng rất cao

Tuy nhiên, nạn lũ lụt do mưa lớn và tập trung ở đây là thiên tai lớn nhất hàng năm đe dọa đồng ruộng và đời sống nhân dân vùng đồng bằng Bắc Bộ Mực nước sông có năm lên rất cao đe dọa sự tràn bờ và vỡ đê Nhà máy thủy điện Hòa Bình có khả năng điều tiết nước, nhưng do lượng mưa ở đồng bằng cũng khá lớn, cho nên mối đe dọa hàng năm của lũ lụt là rất nghiêm trọng

Bên cạnh nạn lũ lụt, vùng đồng bằng Bắc Bộ nhất là vùng ven biển Bắc

Bộ, hàng năm phải hứng chịu ảnh hưởng lớn của bão và ATNĐ Hệ quả mưa to, gió lớn của bão và ATNĐ đưa lại những biến động lớn trong chế độ mưa, gây ra

sự ngập úng làm thiệt hại lớn trong vụ mùa

Một khó khăn khác là ở đồng bằng Bắc Bộ cũng chịu ảnh hưởng của thời tiết gió tây khô nóng Sự khô hạn trong mùa khô và gián đoạn mưa thời kỳ đầu mùa hè thường dẫn đến sự thiếu nước (khô hạn) đáng kể gây khó khăn lớn cho sản xuất nông nghiệp

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Trong đề tài, việc thu thập phương pháp dự báo các yếu tố khí tượng được tiến hành tại các đơn vị dự báo trong các đơn vị dự báo địa phương ở các tỉnh thuộc 4 Đài KTTV khu vực phía Bắc Đó là: Đài KTTV khu vực Tây Bắc, Đài KTTV khu vực Việt Bắc, Đài KTTV khu vực Đông Bắc, Đài KTTV khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ và một số phương pháp đã được thực hiện tại TT DB KTTV TƯ Trong khi hoàn thiện đề tài, một số phương pháp được nghiên cứu

và đưa vào sử dụng tại các Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ và Trung Trung

Bộ cũng đã được tham khảo để đưa ra được những phương pháp khả thi nhất đối với tình trạng dự báo địa phương như hiện nay

Với việc xây dựng và đề xuất quy trình dự báo tại địa phương, các cộng tác viên của đề tài cũng tiến hành việc thu thập công việc tiến hành hàng ngày tại các đơn vị dự báo, trong thời tiết bình thường và trong những trường hợp thời tiết nguy hiểm Ngoài ra còn thu thập các quy định về quy trình dự báo đã được phát hành tại TT DB KTTV TƯ và đang được áp dụng tại đây

Đề tài đưa những kết quả trên vào trong phần mềm “quản lý và hỗ trợ dự báo” với mục đích để cho các DBV địa phương tra cứu, tìm hiểu các phương pháp và có thể dễ dàng áp dụng trong công việc hàng ngày Với một số tính năng khác của phần mềm, các nhà quản lý có thể theo dõi, đánh giá các bản tin

dự báo, tình trạng máy móc, số liệu… tại các đơn vị dự báo, đặt nền móng cho việc tự động quản lý và đánh giá bản tin dự báo hàng ngày tại các đơn vị

Những quy trình dự kiến và phương pháp dự báo một số yếu tố khí tượng

đã bước đầu được áp dụng thử nghiệm tại một số đơn vị dự báo và đã có được

ngày không chỉ lý thuyết chung mà còn các phương án cụ thể để nâng cao trình

độ của các DBV tiến đến ngày càng nâng cao chất lượng bản tin dự báo

Địa điểm nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện, ban chủ nhiệm cùng các cộng tác viên của đề tài “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp và xây dựng chi tiết quy trình dự báo thời tiết hạn ngắn tại các đơn vị dự báo ở miền Bắc” đã thực hiện công việc thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, các phương pháp và quy trình dự báo tại tổng cộng 25 tỉnh và thành phố Đó là:

I Đài KTTV khu vực Tây Bắc:

Trong quá trình thực hiện đề tài, các cộng tác viên còn tham khảo thêm một số nghiên cứu từ các đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ và Trung Trung Bộ

để hoàn thiện các phương pháp đã được chọn lựa

Ngoài ra các phương pháp và quy trình dự báo đang được sử dụng tại TT

DB KTTV TƯ cũng đã được thu thập, đánh giá để áp dụng cho địa phương

Thời gian nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong vòng 24 tháng (từ tháng 1 năm 2010 đến hết thàng 12 năm 2011) Việc phân bố thời gian thực hiện các hạng mục như sau:

STT Các nội dung, công việc vụ thể Thời gian

hoàn thành

1 Thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu tại

các tỉnh, thành phố (25 tỉnh, thành) Tháng 8/2010

2 Thu thập các các phương pháp dự báo và các

bước tiến hành ra bản tin tại các đơn vị dự báo Tháng 9/2010

3 Đánh giá các phương pháp và quy trình dự báo tại

4 Nghiên cứu xây dựng quy trình dự báo hàng ngày

cho các Trung tâm dự báo tỉnh Tháng 11/2010

5 Xây dựng phần mềm quản lý, giám sát và hỗ trợ

Tìm hiểu và trao đổi kinh nghiệm về các phương

pháp và các quy trình dự báo đang được áp dụng

tại các đơn vị dự báo thời tiết tại Trung Quốc

Tháng 10/2011

9 Thử nghiệm, chỉnh sửa các phương án, phần mềm

2.3 Nội dung nghiên cứu

1 Thu thập các loại số liệu và thông tin cần thiết

 Thu thập điều kiện tự nhiên, khí hậu tại 25 tỉnh, thành phố

 Thu thập các yêu cầu cụ thể về dự báo khí tượng tại các địa phương

báo ( 21 Trung tâm KTTV tỉnh và 4 phòng dự báo)

 Tìm hiểu các bước tiến hành đến khi ra bản tin dự báo thời tiết hàng ngày

 Tìm hiểu các bước tiến hành đến khi ra bản tin dự báo thời tiết trong điều kiện có thời tiết nguy hiểm (Bão, KKL,…)

 Thu thập các phương pháp và các quy trình dự báo đang sử dụng tại TT

DB KTTV TƯ

2 Nghiên cứu, đánh giá các phương pháp và quy trình dự báo

 Nghiên cứu, đánh giá, lựa chọn, kế thừa các phương pháp và quy trình tại

TT DB KTTV TƯ

 Nghiên cứu, đánh giá các phương pháp và quy trình dự báo hiện tại của từng địa phương

 Đánh giá hiện trạng và những ưu, nhược điểm hiện tại

3 Nghiên cứu, xác định, lựa chọn phương pháp dự báo các hiện tượng và yếu tố khí tượng phù hợp cho địa phương

Các phương pháp dự báo các hiện tượng và yếu tố khí tượng sau:

4 Nghiên cứu xây dựng quy trình dự báo khí tượng hạn ngắn

 Xây dựng quy trình đề xuất chung cho các đơn vị dự báo hàng ngày

 Xây dựng quy trình đơn giản dự báo một số yếu tố và hiện tượng khí tượng nguy hiểm

5 Xây dựng phần mềm quản lý, giám sát và hỗ trợ DBV thực hiện “quy trình

dự báo”

 Là nơi DBV có thể tra cứu các thông tin liên quan đến công việc chuyên môn (Phương pháp dự báo, mã luật khí tượng, địa chỉ cần thiết…)

 Quản lý và hỗ trợ DBV thực hiện đúng quy trình

 Chức năng ghi nhật ký dự báo hàng ngày (mô tả các công việc, thời gian theo quy trình

 Truyền tự động về máy chủ và cơ sở dữ liệu lưu giữ các kết quả dự báo, các bước thực hiện…hàng ngày

6 Áp dụng thử nghiệm phần mềm

Thử nghiệm cho một số đơn vị dự báo và đánh giá, rút kinh nghiệm

2.4 Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp thu thập số liệu

Thu thập dữ liệu là một giai đoạn có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với

đề tài, đây là một việc tốn nhiều thời gian nhất trong quá trình thực hiện đề tài

do cần phải nắm chắc các phương pháp và quy trình thu thập được để từ đó chọn ra các phương pháp thích hợp và xây dựng quy trình chung cho các đơn vị

dự báo địa phương

Đề tài thực hiện phương pháp thu thập số liệu thứ cấp từ các biểu bảng, báo cáo tổng kết các phương pháp, kinh nghiệm dự báo từ các đơn vị dự báo, từ các DBV có nhiều kinh nghiệm đang công tác và các DBV đã nghỉ hưu tại các tỉnh

và thành phố trong khuôn khổ đề tài

Phần quan trọng trong đề tài là thu thập các phương pháp và quy trình dự báo các hiện tượng từ TT DB KTTV TƯ Những phương pháp và quy trình này

có giá trị cao về mặt học thuật cũng như giá trị áp dụng trong thực tế Tất cả các phương pháp và quy trình thu thập được tại đây đều do các DBV có trình độ cao

và có kinh nghiệm lâu năm trong công tác dự báo khí tượng nên là nguồn tham khảo rất tốt để các DBV địa phương học tập và thực thi

Đề tài cũng tiến hành thu thập dữ liệu sơ cấp Đó là những dữ liệu chưa qua

xử lý, được thu thập lần đầu, và thu thập trực tiếp từ các báo cáo chung của địa phương, nơi không có những trạm quan trắc để có số liệu cụ thể và chính xác

Đó là những hiện tượng thời tiết nguy hiểm như sương muối, dông, lốc, băng giá… xảy ra tại những khu vực nhỏ hẹp như các thôn, xã ven biển hoặc vùng núi cao không có các trạm chuyên ngành làm cơ sở để tổng hợp thành các tần suất xuất hiện một cách định tính của các hiện tượng thời tiết nguy hiểm trên Khi tiến hành phương pháp thu thập dữ liệu này, đề tài đã sử dụng phương pháp phỏng vấn theo bảng và thư với các câu hỏi gợi ý trước, sau đó gọi điện thoại để trao đổi lại với những nơi, vùng không thể đến được Tuy nhiên với các đơn vị dự báo mà các cộng tác viên đề tài tiến hành thu thập số liệu, phương pháp này chỉ để bổ sung một số nghi ngờ và khẳng định những số liệu mà các

TT KTTV tỉnh đã có

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Phương pháp phân tích số liệu chủ yếu được sử dụng trong đề tài này

là so sánh, đánh giá các phương pháp thu được với nhau và với thực tế để tìm

ra phương pháp khả thi cho địa phương Trong quá trình này việc đánh giá mức

địa phương được ưu tiên Sau đó tiến hành chỉnh lý, đưa vào các lý thuyết cơ bản của các hiện tượng mà thường thì tại các địa phương khi xây dựng hay lập phương án dự báo ít được coi trọng

Quá trình tổng hợp hóa và biên soạn chi tiết phương pháp và quy trình dự báo các hiện tượng này được thực hiện bởi các DBV đang công tác tại các đơn

vị dự báo có nhiều kinh nghiệm và tham khảo ý kiến của cả một số DBV lâu năm đã nghỉ hưu nên hy vọng đáp ứng được yêu cầu tối thiểu của công việc dự báo thời tiết hiện tại

Một số phần chuyên trong đề tài (Đề xuất quy trình dự báo, xây dựng phần mềm…) đã được các chuyên gia trong lĩnh vực này thực hiện cụ thể là cán

bộ Cục KTTV và BĐKH và các cử nhân phần mềm am hiểu lĩnh vực KTTV đảm nhiệm

CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO CÁC YẾU TỐ VÀ HIỆN

Hướng di chuyển

KKL xâm nhập xuống phía nam và ảnh hưởng đến nước ta theo một số đường cơ bản sau

Đường thứ 1: KKL lệch về phía tây, từ Tân Cương theo phía tây sông

Hoàng Hà, qua vùng núi Vân Nam và phía tây Quảng Tây vào Việt Nam Theo con đường này, KKL từ trung tâm tách ra từng bộ phận nhỏ xâm nhập xuống phía nam Có những trường hợp khí đoàn này lệch về phía tây hơn nữa thì có thể xâm nhập xuống tận Thái Lan, thậm chí tới bán đảo Malaixia Trong những tháng chính đông KKL thường đi theo hướng này

Đường thứ 2: KKL di chuyển về phía nam vào Biển Đông Theo hướng

này KKL thường gây ra một vùng mưa rộng trước và sau front

Đường thứ 3: KKL từ bán đảo Sơn Đông tiến vào Biển Đông Nếu lệch

tây thì KKL đi theo bờ biển Trung Quốc, qua eo biển Đài Loan, tiến về phía nam, có khi tới miền nam VN Nếu lệch đông thì KKL qua Hoàng Hải, Đài Loan vào Biển Đông và có khi xâm nhập tới nam bán cầu

Đường thứ 4: KKL đi lệch về phía đông, từ đảo Xakhalin (Nga) qua

Nhật rồi tràn về phía nam Với những đợt KKL mạnh có thể khuếch tán tới Philipine

Đặc điểm của KKL ảnh hưởng tới các tỉnh phía Bắc

Đầu mùa đông, KKL di chuyển trên lục địa (đường thứ nhất và thứ hai),

nó chỉ bị biến tính về nhiệt độ, còn độ ẩm gần như không thay đổi Khi đó, miền bắc nằm sâu trong lưỡi cao lạnh khô, thời tiết điển hình là trời ít đến quang mây, gió nhẹ, khô hanh Ở vùng núi phía bắc, thường có sương mù bức xạ vào đêm

và sáng Những đợt KKL tăng cường liên tục thì vùng núi và trung du có thể có băng giá và sương muối

Cuối mùa đông, KKL di chuyển trên mặt đệm là biển (đường thứ ba và thứ tư) nó bị nóng và ẩm lên Thời tiết miền bắc Việt Nam khi đó khá đặc biệt, bầu trời u ám và đầy mây, chủ yếu là mây St hoặc Sc, có mưa nhỏ và mưa phùn

Kết quả thống kê các đợt xâm nhập của KKL ở Miền Bắc Việt Nam cho thấy trong 10 năm từ 1994-2003 có 294 đợt KKL Như vậy trung bình mỗi năm

có gần 30 đợt xâm nhập lạnh Tập trung vào các tháng 11, 12, 1, 2, 3

Đặc điểm chung của sự xâm nhập lạnh:

Không khí cực đới biến tính từ áp cao lạnh lục địa châu Á (áp cao Siberi) xâm nhập vào Việt Nam theo từng đợt chủ yếu ở gần mặt đất, gây ra sự giảm nhiệt độ mạnh và gió đông bắc nhiều khi gây gió mạnh trên biển tới cấp 6, cấp

7, biển động Cùng với sự xâm nhập lạnh trên trường áp thể hiện rất rõ sự mở rộng và lấn sâu về phía nam của sống áp cao lạnh với front lạnh nằm sau rãnh

Các dấu hiệu synôp của đợt xâm nhập lạnh

Xuất phát từ cơ chế xâm nhập lạnh ở dưới thấp và trên cao có thể rút ra một số dấu hiệu của đợt xâm nhập lạnh vào Việt Nam:

a/ Sự mở rộng về phía tây và phía bắc của sống áp cao Siberi: Khi hình

thành hai sống áp cao Siberi ở phía tây và phía bắc của trung tâm áp cao, trong

đó có thể có các áp cao lạnh di chuyển từ front cực hay front Băng Dương thì

2-3 ngày sau sẽ có sự xâm nhập lạnh vào Việt Nam

b/ Sự tăng cường của trung tâm áp cao Siberi: Kết quả thống kê cho thấy

khi áp ở vùng trung tâm Siberi đạt từ 1060-1080mb KKL sẽ có khả năng xâm nhập vào Việt Nam Chênh lệch áp vùng trung tâm với trạm Hà Nội vượt quá một ngưỡng nào đó cũng là một dấu hiệu cho sự xâm nhập lạnh vào Việt Nam

c/ Vị trí, phạm vi mở rộng và độ sâu của rãnh Đông Á: Có thể dự tính tốc

độ dịch chuyển của rãnh Đông Á và xác định thời điểm rãnh Đông Á tới vị trí trung bình ở bờ biển Đông Á, đó chính là thời điểm có xâm nhập lạnh mạnh nhất Có thể đánh giá sự mở rộng và độ sâu của rãnh trên so với trạng thái trung bình bằng cách so sánh các đặc trưng này với phạm vi và độ sâu trung bình của rãnh vào tháng tương ứng Biến áp 24h cũng là dấu hiệu nhận biết sự xâm nhập lạnh Giá trị biến áp âm 24h càng lớn rãnh càng có xu thế sâu thêm, tạo điều kiện cho áp thấp Alêut mở rộng về phía tây nam tăng cường xâm nhập lạnh lệch theo hướng bắc nam và xâm nhập vào Việt Nam

d/ Độ nghiêng của rãnh phía sau rãnh Đông Á: Độ nghiêng của cánh

rãnh phía tây của rãnh Đông Á tại mực 500mb càng nghiêng theo hướng bắc nam thậm chí đông bắc – tây nam, KKL phần giữa tầng đối lưu được vận chuyển càng mạnh về phía nam Dòng khí ở khu vực này tại mực 500mb cũng

là dòng dẫn trung tâm áp cao Siberi di chuyển về phía nam và đông nam Dòng khí này càng mạnh và có thành phần kinh hướng càng lớn, xâm nhập lạnh càng mạnh Xâm nhập lạnh mạnh nhất khi rãnh này có hướng đông bắc - tây nam

e/ Phạm vi và cường độ dòng xiết trên Nhật Bản: Khi rãnh Đông Á sâu

thêm, KKL xâm nhập xuống phía nam tăng cường đới tà áp trên đất Nhật vốn

đã rất mạnh Khi đó tốc độ dòng xiết trên đất Nhật mạnh thêm, chiều ngang dòng xiết mở rộng, trục dòng xiết dịch về phía nam so với vị trí trung bình

Một điều đặc biệt là rãnh gió tây ôn đới có thể gây ảnh hưởng rất xa vào miền nhiệt đới Đông Nam Á Rãnh lạnh trong đới gió tây ôn đới có thể đưa KKL tới Miền Bắc Việt Nam làm tăng độ bất ổn định gây mưa rào và dông ngay trong tháng chính đông

Khi xuất hiện trên bản đồ các nhân tố trên, có thể dự báo KKL sẽ ảnh hưởng đến miền bắc nước ta

Nhân tố 1 hoặc kết hợp cả 3 nhân tố trên, KKL tràn xuống mạnh, thẳng

và tương đối khô

Nhân tố 2, KKL xuống không mạnh và thường lệch đông

Một số phương pháp và chỉ tiêu dự báo KKL ở Việt Nam:

Qua đánh giá các phương pháp dự báo KKL ảnh hưởng đến miền Bắc nước ta đang được các đơn vị dự báo tham khảo và sử dụng trong công ciệc, một số nhận xét và đánh giá sau được đưa ra:

Các chỉ tiêu dự báo KKL đang sử dụng ở địa phương là hợp lý do các trạm chọn để xây dựng chỉ tiêu, nếu có chênh lệch nhiều về khí áp, đảm bảo khả năng ảnh hưởng của KKL đến địa phương trong vòng 24 giờ tới

Các trạm đã chọn bao phủ kín vùng phía Bắc nước ta, do vậy mà đã để ý đến các dạng ảnh hưởng của KKL (chính Bắc, lệch Đông…)

Chất lượng nếu chỉ áp dụng chỉ tiêu sẽ không cao do còn các hình thế mặt đất và trên cao ảnh hưởng và chi phối

Nên kết hợp với các bản đồ sy nop mặt đất, các hình thế trên cao, sản phẩm mô hình số trị thì chất lượng sẽ tốt hơn

Những phương pháp và chỉ tiêu dưới đây đã được thử nghiệm và khẳng định có thể áp dụng tốt cho các tỉnh trong phạm vi đề tài, tuy nhiên, với mỗi loại

và mỗi đợt KKL các tỉnh (thành phố) trong khuôn khổ đề tài, do có vị trí địa lí

và khoảng cách khác nhau để vùng trung tâm của KKL nên cần có những điều chỉnh về thời gian, cường độ và tính chất ảnh hưởng cho phù hợp: Như với

các tỉnh vùng Việt Bắc trong khoảng 12-24 giờ, cũng cùng mức độ chậm pha như vậy, khu vực Tây Bắc và Đồng Bằng Bắc Bộ sẽ chịu ảnh hưởng sau Về cường độ cũng vậy Điều này tùy thuộc vào địa hình của tỉnh do đó các DBV cần có những tổng kết cụ thể và chi tiết hơn để có thể dự báo chính xác hơn cho địa phương mình

Các phương pháp và chỉ tiêu dự báo KKL có thể dùng tốt cho các tỉnh

phía Bắc có thể sử dụng:

Như ta đã biết, các lưỡi cao lạnh lệch đông ít có khả năng xâm nhập Miền Bắc nước ta Chỉ trong những điều kiện hoàn lưu nhất định một số lưỡi áp cao lạnh lệch đông mới có khả năng đó

Khi rãnh Đông Á ở mực 500mb ổn định, chuẩn tĩnh và phát triển xuống các vĩ độ thấp, ở phía tây của rãnh có gió NW đưa áp cao lạnh di chuyển xuống Hoa Bắc Ở Hoa Bắc, trung tâm áp cao lạnh còn nằm ở phía tây kinh tuyến

1050E, nhưng ở Hoa Nam trục lưỡi áp cao đã ra đến kinh tuyến 1100E hoặc hơn Nếu hoàn lưu trên cao ổn định thì lưỡi áp cao lạnh đã lệch đông như vậy sẽ tiếp tục phát triển về phía đông nam rồi chuyển ra hướng đông mà không có khả năng ảnh hưởng đến Miền Bắc nước ta Trong tình huống đó, ở trên cao khu vực Mông Cổ - Baikal hình thành một sống cao mạnh, ở phía tây của sống cao, bình lưu lạnh tăng cường làm cho rãnh Đông Á lại sâu xuống khiến cho khoảng giữa sống và rãnh, dọc theo kinh tuyến 1100E – 1150E, tồn tại một đới gió N, tốc độ gió thường mạnh và ổn định trong khoảng từ 24-48 giờ Lúc này ở bên dưới, lưỡi cao lạnh Hoa Nam được tăng cường mạnh và không di chuyển ra phía đông nam nữa mà tiếp tục phát triển sâu về phía nam thì sẽ xâm nhập vào Miền Bắc nước ta Mô hình hoàn lưu chuẩn để quyết định báo tin có KKL ảnh hưởng đến Miền Bắc nước ta trong 24 giờ tới đối với tình huống này là:

- Măt đất, ở phía nam lục địa Trung Quốc, lưỡi cao lạnh lục địa còn đang phát triển và 5mb< ∆P56492-48820< 10mb Vùng phía bắc trạm 56492 có ∆P24>0

- Trên mực 500mb, trong phạm vi từ 400N-600N; 850E- 1100E, xuất hiện một sống nóng trục có hướng SW-NE (gọi là sống Baikal) khiến cho ở phía trước của sống áp cao rãnh lạnh Đông Á phát triển sâu xuống, làm cho khu vực

từ Baikal đến 250N-300N hình thành hoàn lưu vĩ hướng dọc theo 1100E-1150E

Phương pháp dự báo sự xâm nhập của KKL, sự xâm nhập của KKL lệch đông đối với khu vực Đông Bắc sử dụng rất tốt và hiệu quả

Phương pháp phi địa chuyển, Nguyễn Vũ Thi, TS Khí tượng

Thời gian sử dụng: từ tháng 10 năm trước đến tháng 5 năm sau

Thời gian cho phép dự báo trước: 12 – 24h

Front lạnh tràn về miền Bắc thường ở rìa phía nam hoặc tây nam lưỡi cao lạnh lục địa nên có xu hướng nằm song song với các đường đẳng áp Như vậy

Front lạnh chỉ có thể di chuyển xuống khi gió thực có thành phần vuông góc với front – thành phần phi địa chuyển - đủ mạnh và hướng về phía nam

Xem tốc độ di chuyển của front Vf ở mặt đất bằng tốc độ trung bình của thành phần thẳng góc với front của gió thực ở hai bên front

Vf = (V1 +V2)/2 (1)

Dùng quan hệ gần đúng địa chuyển, bỏ qua lực ma sát với mặt đất, và ước lượng các số hạng có giá trị nhỏ, tác giả đi đến kết quả:

Vf = k(PA2 – PB1) (2) Như vậy tốc độ di chuyển của front lạnh khi front nằm song song với các đường đẳng áp tỷ lệ thuận với hiệu giá trị khí áp ở hai bên mặt front

Từ nhận thức lý luận trên, tác giả đi tới việc giải quyết bài toán dự báo nhị phân – có hay không có front lạnh về miền Bắc Việt Nam trong thời hạn 12

- 24h tới - tiến hành theo phương pháp thống kê biểu đồ

Sử dụng số liệu 4 năm 1957 – 1960, tiến hành thống kê hiệu các giá trị khí áp của các trạm khí tượng ở miền nam Trung Quốc với Hà Nội, tác giả đã đi đến kết luận là hiệu khi áp của 3 trạm khí tượng: Trung Khánh (56 492), Quế Lâm (57 957) và Liễu Châu (57 046) với trạm Hà Nội (48 820) có ý nghĩa tiêu biểu nhất đối với bài toán dự báo đặt ra Hiệu khí áp Trùng Khánh – Hà Nội đặc trưng cho đường đi chính bắc của KKL về Việt Nam, hiệu khí áp của Quế Lâm, Liễu Châu với Hà Nội phản ánh đường đi hơi lệch về phía đông của KKL so với hướng đi trước

Chỉ tiêu dự báo khả năng KKL về Việt Nam trong 12 - 24h sau:

Loại P(492 -

HN) (mb)

P(957- HN) (mb)

HN) (mb)

P(046-Số lần gió mùa

Số lần

dự báo

Mức chính xác (%)

- Loại II, III, IV là loại gió mùa đông bắc có thể gây ra gió mạnh tới cấp 5

ở trong đất liền và tới cấp 6 – cấp 7 ở ngoài khơi

- Trong loại II, loại dưới là loại KKL có đường đi chính bắc

- Loại V, gió mùa thường chỉ ảnh hưởng đến khu đông bắc Bắc bộ hoặc tới đồng bằng Bắc bộ

- Dưới ngưỡng loại V, KKL không có khả năng ảnh hưởng tới Việt Nam

Chỉ tiêu dự báo front lạnh (hoặc đường đứt) trong tháng 5 và tháng 6 Nguyễn Ngọc Thục và Dương Liên Châu

Đặc điểm chung là, vào thời kỳ cuối mùa này, trước khi di chuyển tới Việt Nam, KKL thường được tích tụ ở khu vực Tứ Xuyên – Vân Nam Lưỡi áp cao lạnh càng dịch chuyển về phía tây bao nhiêu càng có nhiều khả năng xâm nhập xuống nước ta bấy nhiêu

Chính vì thế, mỗi khi rãnh áp thấp phía tây, sau quá trình phát triển về phía đông rồi suy yếu đi, để lại một vùng áp thấp (với một, hai đường đẳng áp đóng kín) ở phần phía nam vùng hạ lưu sông Trường Giang (tức là trên khu vực 25 – 350N, 115 – 1250E) thì không khí lạnh tích tụ ở Tứ Xuyên – Vân Nam

dễ có điều kiện xâm nhập xuống nước ta

Từ đặc điểm hình thế synop đó, tiếp thu ý tưởng của phương pháp phi địa chuyển nói trên, các tác giả đã chọn các nhân tố dự báo là:

- Hiệu khí áp của hai trạm 56 492; 57 902 và Hà Nội 48 820

- Biến thiên khí áp 24 giờ tại các trạm 56 096; 56 492, 57 902; 48 820 (để xét có khả năng tiến triển của các hiệu khí áp trên)

Sự có mặt ở vùng áp thấp với dấu biến áp 24h ở khu vực 25–350N, 115–1250E

Kết quả thống kê cuối cùng đã dẫn dến các chỉ tiêu dự báo sau:

1 Chỉ tiêu dự báo front lạnh về miền Bắc nước ta trong 12 – 24h tới gây

ra gió đông bắc mạnh cấp 6 hoặc cấp 5, giật trên cấp 6 ở vịnh Bắc bộ đồng thời gây ra mưa rào và dông diện rộng ở Bắc bộ và khu 4 cũ

 P (920- 820)

 P (096)

 P (492)

 P (902)

 P (820)

Mức chính xác

Có áp thấp 12.0 3.0 > 0 > 0 > 0 - 3 94%

11.0 4.0 > 0 > 0 > 0 

10.0 5.0 > 0 > 0 > 0 + 1

2 Chỉ tiêu dự báo Front lạnh (hoặc đường đứt) về Bắc bộ trong 12 – 24h, gây ra gió đông bắc cấp 4, cấp 5 trên vịnh Bắc bộ, gây ra mưa rào và dông trên diện rộng ở Bắc bộ

- 820)

P (902 - 820)

24P (096)

24P (492)

24P (902)

24P (820)

Mức chính xác

2a Có áp thấp

24P < 0

7.0 6.0

4.0 5.0

2b 24P > 0

12.0 11.0 10.0

3.0 4.0 5.0

85%

Ghi chú:

- Khi sử dụng chỉ tiêu loại 2a nếu tất cả các nhân tố dự báo đều đạt, riêng

24P(096) < 0 (không đạt) thì cần xét thêm trạm 56 763, nếu P(763 - 820) > 0

và 24P(763) >0 thì front lạnh (đường đứt) vẫn di chuyển được tới miền Bắc nước ta

- Khi các chỉ tiêu loại 2a, 2b đều không đạt được thì front lạnh (hoặc đường đứt) không di chuyển được tới Bắc bộ

- Đôi khi thượng tuần tháng 7 vẫn có front lạnh (hoặc đường đứt) di chuyển xuống Bắc bộ Trong các trường hợp đó các chỉ tiêu loại 2a, 2b vẫn có thể dự báo sự xâm nhập của chúng

Chỉ tiêu dự báo KKL lạnh TS Đinh Văn Loan

Thời gian: từ tháng 9 năm trước đến tháng 4 năm sau Dự báo trước: 24h Tinh thần cơ bản của phương pháp dòng dẫn đường trong dự báo sự xâm nhập của KKL xuống miền bắc nước ta là:

Khi áp cao lạnh lục địa châu Á phát triển, ở rìa phía đông nam, lưỡi áp cao mở rộng xuống vùng Hoa nam Trung Quốc, nếu ở trên các tầng cao rãnh thấp Đông Á hình thành và phát triển, trong đới gió tây trên cao chuyển động kinh hướng xuất hiện và tăng lên thì, dưới tác dụng dẫn đường của đới gió lệch bắc ở trên cao, lưỡi áp cao lạnh lục địa Trung Quốc, làm hình thành front lạnh (ở khoảng 25 – 270N) và đẩy chúng xuống miền bắc Việt Nam

Như thế phương pháp này chý ý phân tích sự hình thành và phát triển của

cả lưỡi cao áp lạnh ở lục địa Trung Quốc lẫn hoàn lưu kinh hướng trên cao và đặc biệt là sự trùng pha giữa chúng

Để phân tích lưỡi áp cao lạnh lục địa, cần thiết phải đưa vào các bản đồ khí tượng bề mặt và bản đồ hình thế mặt đẳng áp 850mb, nội dung chính là:

- Xác định kịp thời front lạnh (hoặc đường đứt) ở phía nam lục địa Trung Quốc (khoảng vĩ tuyến 23 – 270N trên bản đồ khí tượng bề mặt) và theo dõi sự phát triển của nó

- Đánh giá và theo dõi sự phát triển của lưỡi áp cao lạnh: trị số khí áp và biến áp, kết cấu nhiệt ẩm của nó

a Đối với bản đồ khí tượng bề mặt các chỉ tiêu dự báo của phương pháp phi địa chuyển được sử dụng như là các ngưỡng định lượng báo hiệu KKL xâm nhập trong 12 – 24 h tới Để kéo dài thời hạn dự báo, cần phải dự báo trước các ngưỡng đó

b Với bản đồ hình thế mặt đẳng áp 850mb thì hình thế khí áp và các chỉ

số nhiệt áp thuận lợi cho lưỡi áp cao lạnh xâm nhập xuống Bắc Bộ trong 24h tới là: Trong khoảng vĩ tuyến 200N-300N ở phía nam lục địa Trung Quốc hình thành một rãnh áp thấp có trục ENE–WSW với vùng áp thấp phụ ở khoảng 24–

280N, 105–1100E Ở rìa đông nam của rãnh này biến áp 24h âm và lưỡi áp cao TBD đang suy yếu và rút ra phía đông Ở rìa tây bắc của rãnh là vùng tiếp giáp với lưỡi cao lạnh lục địa, thường thấy ở đây một front lạnh Lúc này lưỡi áp cao lạnh lục địa đã lan tới bồn địa Tứ Xuyên, nhiều khi có cả một trung tâm áp cao phụ, với đường đẳng áp đóng kín có trị số 152 đến 156 mb ở trong khu vực 28 –

350N, 95 – 1050E Ở bồn địa Tứ Xuyên (tại trạm 56 294) biến đổi nhiệt, áp cũng thể hiện rõ rệt: 24T  -2, 24H  3 mb Gió có hướng trong khoảng NW đến

NE với tốc độ gió 5 – 10m/s (xem hình 3.1)

Để phân tích dòng dẫn đường trên cao, cần sử dụng hai bản đồ đẳng áp

500 và 700 mb Hình thế thuận lợi cho sự xâm nhập của KKL xuống nước ta trong 24h sau (khi lưỡi áp cao lục địa đã phát triển tới vùng Tứ Xuyên) là:

a Trên bản đồ hình thế mặt đẳng áp 500mb: rãnh Đông Á phát triển có trục NE – SW ở trong khoảng 25 – 400N, 95 – 1150E (xem hình 3.3) Hoặc trong nhiều trường hợp, tuy ở khu vực 25 – 350N, 95 – 1050E chỉ mới là một rãnh nông di chuyển chậm hoặc ít di chuyển, nhưng lùi xa hơn về phía tây tây bắc có một rãnh nông di chuyển chậm hoặc ít di chuyển, nhưng lùi xa hơn về phía tây tây bắc có một rãnh khác sâu hơn, đang trong quá trình di chuyển và di chuyển nhanh hơn về phía đông (xem hình 3.4)

Rãnh Đông Á phát triển làm tăng chuyển động vĩ hướng của đới gió W trên cao ở khu vực 25–400N, 90–1100E, có đới gió NW đến N mạnh trên 10m/s

b Trên bản đồ hình thế mặt đẳng áp 700mb: một rãnh khá sâu có trục NE – SW đi qua khu vực Tứ Xuyên Ở phía tây bắc của rãnh có một sống cao phát triển, đôi khi cũng có vùng áp cao đóng kín, ở trong khoảng 32 – 380N, 95 –

1050E Biến cao 24h tăng 2 đến 4 dam (xem hình 3.2)