Đồ án nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực tây bắc bộ

Từ những lí do đó em xin được lựa chọn đề tài nghiên cứu cho đồ án tốt nghiệp của mình là: “Nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc Bộ” với mục tiêu: 1 Xác định đư

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN -o0o -

ĐẶNG THANH MAI

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO SỰ XUẤT HIỆN SƯƠNG MUỐI TRÊN KHU VỰC TÂY BẮC BỘ

Hà Nội – 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN -o0o -

ĐẶNG THANH MAI

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO SỰ XUẤT HIỆN

SƯƠNG MUỐI TRÊN KHU VỰC TÂY BẮC BỘ Chuyên ngành : Khí tượng học

Mã ngành : D440221

NGƯỜI HƯỚNG DẪN : PGS TS NGUYỄN VIẾT LÀNH

Hà Nội -2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là bài nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫnkhoa học của PGS TS Nguyễn Viết Lành Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong

đề tài là trung thực và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào dưới đây.Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đượcchính tác giả thu thập từ các nguồn số liệu khác nhau Ngoài ra đồ án còn tham khảomột số nhận xét đánh giá của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có tríchdẫn và chú thích nguồn gốc Nếu phát hiện có bất cứ gian lận nào tôi xin hoàn toànchịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình

Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Đặng Thanh Mai

LỜI CẢM ƠN

Thực tế cho thấy rằng bất cứ một thành công nào đều được tạo ra không chỉdựa trên sự nỗ lực của bản thân mà còn gắn liền với sự động viên, giúp đỡ từ ngườikhác dù ít hay nhiều, dù gián tiếp hay trực tiếp Từ lúc bước chân cũng như bắt đầuhọc tập tại Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội cho tới nay, em đã nhậnđược rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các quý thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy côcủa Khoa Khí tượng Thủy văn- Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội,

đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm em học tập Với vốn kiến thứcđược tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu đồ

án mà còn là hành trang quý báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin

Để hoàn thành đồ án này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TSNguyễn Viết Lành, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, định hướng

đề tài cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình viết đồ án

Trong quá trình làm đồ án, do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thựctiễn còn hạn chế nên bài đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhậnđược ý kiến đóng góp của thầy cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽhoàn thành tốt hơn bài đồ án

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong Khoa Khí tượng Thủy văn vàThầy Nguyễn Viết Lành thật dồi dào sức khỏe, nhiệt huyết để tiếp tục sứ mệnh caođẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau và luôn đạt những thànhcông trong sự nghiệp của mình

Em xin chân thành cám ơn!

Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Đặng Thanh Mai

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SƯƠNG MUỐI 2

1.1 Định nghĩa và phân loại sương muối 2

1.1.1 Định nghĩa 2

1.1.2 Nguyên nhân hình thành sương muối 2

1.1.3 Phân loại sương muối 2

1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 3

1.2.1 Vị trí địa lý 3

1.2.2 Đặc điểm khí hậu 4

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 6

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 6

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 8

CHƯƠNG II CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Cơ sở số liệu 12

2.1.1 Số liệu quan trắc 12

2.1.2 Số liệu tái phân tích 13

2.2 Phuơng pháp nghiên cứu 14

2.2.1 Phương pháp synop 14

2.2.2 Phương pháp thống kê khí hậu cơ bản 14

2.2.2.1 Phương pháp thống kê và lọc nhân tố 14

2.2.2.2 Xác định ngưỡng dự báo 17

2.2.2.3 Đánh giá độ chính xác của phương trình 17

CHƯƠNG III MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20

3.1 Hình thế thời tiết điển hình gây sương muối diện rộng khu vực Tây Bắc Bộ 20

3.1.1 Đợt sương muối diễn ra trên diện rộng ở hầu hết các khu vực Tây Bắc từ ngày 23/12/1999-28/12/1999 20

3.1.2 Phân tích ngày xuất hiện sương muối nhưng nhiệt độ tối thấp >5 0 C 27

3.2 Xây dựng phương trình dự báo sương muối cho một số trạm điển hình khu

vực Tây Bắc 30

3.2.1 Tập các nhân tố dự báo 30

3.2.2 Phương trình dự báo 32

3.2.3 Đánh giá các phương trình dự báo dựa trên chuối số liệu phụ thuộc 34

3.2.4 Đánh giá các phương trình dự báo dựa trên chuỗi số liệu độc lập 35

KẾT LUẬN 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 38

PHỤ LỤC

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính khu vực Tây Bắc 3Hình 1.2 Phân bố sương muối ở Nam Brazill 7Hình 1.3 Bản đồ nguy cơ sương muối tháng 3 của Hy Lạp 7Hình 3.1 Bản đồ synop ngày 22/12/1999 mực bề mặt (trên) và mực 850mb (dưới) 23Hình 3.2 Bản đồ synop ngày 22/12/1999 mực 700mb (trên) và mực 500mb (dưới) 24Hình 3.3 Bản đồ synop ngày 23/12/1999 mực bề mặt (trên) và mực 850mb (dưới) 25Hình 3.4 Bản đồ synop ngày 23/12/1999 mực 700mb (trên) và mực 500mb (dưới) 26Hình 3.5 Bản đồ synop ngày 06/01/2000 mực bề mặt (trên) và mực 850mb (dưới) 28Hình 3.6 Bản đồ synop ngày 06/01/2000 mực 700mb (trên) và mực 500mb (dưới) 29

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tổng hợp đánh giá dự báo 18Bảng 3.1 Nhiệt độ cực tiểu tại các ngày có sương muối từ 23-28/12/1999 20Bảng 3.2 Một số yếu tố khí tượng lúc 13 giờ 21Bảng 3.3 Thống kê các yếu tố khí tượng tại một số ngày mà giá trị nhiệt độ >50C 28Bảng 3.4 Các yếu tố ban đầu để lọc nhân tố 33Bảng 3.5 Phương trình dự báo cho từng tháng của từng trạm 34Bảng 3.6 Kết quả đánh giá dự báo theo tần số trên chuỗi số liệu phụ thuộc (số liệu thời kỳ 2005-2012) 36Bảng 3.7 Kết quả đánh giá hiệu quả dự báo theo U và H trên chuỗi số liệu phụ thuộc thời kỳ 2005-2012 37Bảng 3.8 Kết quả thử nghiệm dựa trên chuối số liệu độc lập thời kỳ 2013-

2015 37

MỞ ĐẦU

Miền Bắc Việt Nam là một khu vực nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cómùa đông lạnh.Vào mùa đông, trong những ngày có không khí lạnh mạnh xâm nhậpxuống lãnh thổ Việt Nam, đặc biệt là những ngày có không khí lạnh tăng cường liêntục, nhiệt độ ở đây xuống rất thấp, mang lại những đợt rét đậm rét hại kéo dài.Thêm vào đó, trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu có chiều hướng làm chodiễn biến ngày càng phức tạp, gây ra những biến động thời tiết khó dự đoán trước,tần suất các hiện tượng thời tiết đặc biệt xảy ra càng nhiều

Tây Bắc là một khu vực có độ cao khá lớn nên nơi đây thường có mùa đônglạnh rất đặc trưng Vào mùa đông, khi những đợt không khí lạnh mạnh xâm nhậpxuống lãnh thổ nước ta, ở Tây Bắc thường xảy ra những đợt sương muối, có nhữngđợt xảy ra trên diện rộng, làm ảnh hưởng rất lớn đến đến sản xuất và đời sống.Nhiều nghiên cứu cho thấy, khi nhiệt độ ở vùng núi Tây Bắc xuống dưới 50C và độ

ẩm không khí từ 75 đến 95% thì xảy ra hiện tượng sương muối

Sương muối có ảnh hưởng rất lớn tới sản xuất và đời sống của người dân.Khi sương muối xuất hiện, cây trồng bị ảnh hưởng nhiều nhất, qua một đêm xuấthiện sương muối, hàng ngàn hecta cây trồng, đặc biệt những cây chứa nhiều nước,

có thể bị “cháy” cả lá và thân Vì vậy, hiểu biết được hình thế thời tiết gây nênsương muối và dự báo trước được sự xuất hiện sương muối cho khu vực Tây Bắcnhằm giảm thiểu thiệt hại do sương muối gây ra có một ý nghĩa vô cùng to lớn đốivới ngành Khí tượng Thủy văn Việt Nam Từ những lí do đó em xin được lựa chọn

đề tài nghiên cứu cho đồ án tốt nghiệp của mình là: “Nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc Bộ” với mục tiêu:

(1) Xác định được hình thế synop thuận lợi cho sự xuất hiện sương muối;(2) Xây dựng phương trình dự báo sự xuất hiện sương muối với thời hạn 24giờ cho khu vực Tây Bắc Bộ

Nội dung của đồ án, ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, được bố cục thành 3 chương:

Chương I: Tổng quan về sương muối

Chương II: Số liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương III: Một số kết quả nghiên cứu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SƯƠNG MUỐI 1.1 Định nghĩa và phân loại sương muối

1.1.1 Định nghĩa

Mùa đông do độ ẩm thấp, ngoài loại hình thời tiết gây mưa nhỏ, mưa phùncòn có một số các loại hình thời tiết đặc biệt khác như: sương mù, sương giá, cũngxuất hiện nhiều Sương muối là hiện tượng thời tiết nguy hiểm vì nhiệt độ quá thấp

sẽ làm chết cây trồng và ảnh hưởng lớn tới vật nuôi

Sương muối là hiện tượng hơi nước đóng băng thành các hạt nhỏ, rắn, xốp vàtrắng như muối ngay trên mặt đất hay bề mặt cây cỏ hoặc các vật thể khác khikhông khí trên đó ẩm và lạnh

Sương muối thường xuất hiện vào ban đêm hoặc gần sáng khi mà mặt đấtbức xạ và nguội lạnh đi nhiều nhất Do nhiệt độ quá thấp hơi nước chứa trongkhông khí tiếp giáp ở bề mặt lạnh sẽ ngưng tụ ở trạng thái băng, dứoi dạng các hạtnhỏ như những tinh thể muối Do đó sưong muối có thể thấy cả ở trên mặt dưới cáclớp lá khô và trên các vật khác

1.1.2 Nguyên nhân hình thành sương muối

Sương muối thường hình thành vào những đêm đông, trời lặng gió, quangmây, khi mà bức xạ là nguyên nhân chủ yếu của quá trình lạnh đi của không khí vàcác vật thể, nhiệt độ không khí xuống thấp làm cho nhiệt độ bề mặt các vật thể haycây cỏ ở mặt đất đạt tới điểm sương đủ cho hơi nước ngưng kết, và điều kiện độ ẩmkhông khí thích hợp Nên nhớ rằng nó không mặn mà chỉ trắng như muối, gầngiống với lớp tuyết ở trong khoang lạnh của tủ lạnh

Sương muối là những tinh thể băng được hình thành do hơi nước ngưng hoakhi nhiệt độ bề mặt đệm xuống dưới 00C trong những điều kiện tương tự như điềukiện hình thành sương, tức là khi nhiệt độ mặt đệm lạnh đi rất nhiều do bức xạ.Điều kiện khí tượng thuận lợi cho sương muối hình thành là trời ít đến quang mây,gió nhẹ,

1.1.3 Phân loại sương muối

Sương muối được phân loại theo nguồn gốc hình thành bao gồm có 3 loại:Sương muối bức xạ: Hình thành do mặt đất bức xạ quá mạnh làm cho nhiệt

độ mặt đất giảm xuống đột ngột, nhiệt độ hạ xuống dưới 00C Loại này thường đượchình thành khi trời quang mây, gió nhẹ, độ ẩm không khí không cao lắm

Sương muối bình lưu: Là loại sương muối được hình thành khi có bình lưulạnh tràn về làm cho nhiệt độ không khí và mặt đất hạ xuống nhanh chóng, phạm viphân bố loại sương muối này rất rộng.

Sương muối hỗn hợp: Là sương muối được hình thành không chỉ do sự xâmnhập của không khí lạnh mà còn do sự lạnh đi vì bức xạ của mặt đất, sau những đợtgió lạnh tràn về độ 1 – 2 ngày, nếu trời quang mây, gió nhẹ, nhiệt độ không khí tiếptục giảm thấp, thì rất dễ xuất hiện sương muối

1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu

1.2.1 Vị trí địa lý

Tây Bắc, một trong 7 vùng khí hậu thuộc miền khí hậu phía Bắc của nước ta,được giới hạn trong phạm vi từ 20047’N đến 22048’N và từ 102009’E đến 1050 52’E.Phía bắc và tây bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), phía tây và tây nam giáp Lào,phía đông giáp Hà Giang, Bắc Kạn và Thái Nguyên, phía nam và đông nam giápThanh Hóa, Hà Nội (Hà Tây cũ) Về mặt hành chính, vùng Tây Bắc bao gồmcác tỉnh Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, Yên Bái và Lào Cai (hình 1.1)

Địa hình Tây Bắc hiểm trở, có nhiều khối núi và dãy núi cao chạy theohướng tây bắc-đông nam Dãy Hoàng Liên Sơn dài tới 180 km, rộng 30 km, với một

số đỉnh núi cao trên từ 2800 đến 3000m Dãy núi Sông Mã dài 500 km, có nhữngđỉnh cao trên 1800m Giữa hai dãy núi này là vùng đồi núi thấp lưu vực sông

Đà (còn gọi là địa máng sông Đà)

Hình 1.1 Bản đồ hành chính khu vực Tây Bắc

Ngoài sông Đà là sông lớn, vùng Tây Bắc còn có sông nhỏ và suối gồm cảthượng lưu sông Mã Trong địa máng sông Đà còn có một dãy cao nguyên đá vôichạy suốt từ Phông Thổ đến Thanh Hóa, và có thể chia nhỏ thành các cao nguyên

Tà Phình, Mộc Châu, Nà Sản Ngoài ra còn có các lòng chảo như Điện Biên, Nghĩa

Lộ, Mường Thanh.Vùng Tây Bắc có hai con sông lớn, đó là sông Đà và sông Thao(tức sông Hồng) Thượng nguồn của sông Mã cũng ở trên vùng đất Tây Bắc ĐiệnBiên, Nghĩa Lộ, Mường Thanh là các bồn địa ở Tây Bắc, còn Tà Phình, Mộc Châu

a) Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình năm vào khoảng 230C trong các thung lũng dưới thấp(độ cao 200-300m), 20-220C ở 500-700m, 18-190C ở 1000m và 160C Mùa đôngnhiệt độ tương đối cao so với vùng núi khác và trong các thung lũng dưới thấp (cao200-300m) nhiệt độ thậm chí cao hơn đồng bằng 10C

Tháng cực tiều của nhiệt độ là tháng 1, có nhiệt độ trung bình vào khoảng

17-18oC ở vùng thấp, 14-160C ở 500-700m, 12-130C ở 1000m và 100C ở 1500m Cònnhiệt độ tối thấp trung bình những tháng này xuống tới 12-130C ở vùng thấp, 9-110C

ở độ cao trung bình, 7-80C ở 1000m và 5-60C ở 1500m Giới hạn tối thấp của nhiệt độ

là 2-40C trong các thung lũng dưới thấp và xuống dưới 00C từ 500-600m trở lên

Mùa hè: ngay từ tháng 4 nhiệt độ đã lên cao, trung bình đã đạt mức xấp xỉ

250C trong các thung lũng dưới thấp Từ tháng 5 đến hết tháng 9, nhiệt độ trungbình tháng trong các thung lũng đều vượt quá 260C Ba tháng có nhiệt độ cao nhất

và xấp xỉ nhau là các tháng 6, 7 và 8, trong đó nhiệt độ cực đại năm thường xảy ravào tháng 6 Nhiệt độ trung bình là 26-270C trong thung lũng, 24-250C ở độ caotrung bình 500-700m, 230C ở 1000m, 200C ở 1500m Tuy nhiên, nhiệt độ tối caotrung bình có giá trị cao nhất và tháng 5 với trị số từ 33-34oC trong các thung lũng,30-310C ở 500-700m, 27-280C ở 1000m và 24-250C ở 1500m

Các giá trị tối cao nhiệt độ tuyệt đối trong thung lũng Tây Bắc cũng đạt mức

cực đoan hơn đồng bằng, thường vượt quá 41-420C, thậm chí có nơi như MườngNhé đã từng đo nhiệt độ tối cao lên tới 430C.

Dao động nhiệt độ ngày đêm của nhiệt độ trong các thung lũng Bắc Tây Bắcrất lớn, trung bình năm của biên độ ngày lên tới 10-130C Trên vùng núi cao biên độgiảm nhưng cũng lên tới 8-90C (so với đồng bằng) Những tháng mùa đông đồngthời là những tháng mùa khô nhiệt độ dao đông mạnh nhất, trong đó tháng 3 làtháng biên độ có giá trị cực đại Trong tháng 3 biên độ ngày đạt tới 13-150C, thậmchí 16-170C trong các thung lũng sâu (Mường Nhé 18,10C) Ba tháng giữa mùa mưa

là thời kì dao động nhiệt độ ngày đêm ít nhất song biên độ ngày cũng đạt 8-90Ctrong các thung lũng [3]

b) Mưa

- Khu vực Bắc Tây Bắc: Là khu vực có lượng mưa khá phong phú Trên khuvực thu được lượng mưa trung bình năm vượt quá 1800-2000mm Đặc biệt, phầncực Tây Bắc của khu vực (Mường Tè) là một trong những trung tâm mưa lớn củanước ta với lượng mưa 2500-3000mm/năm Tuy nhiên trong một vài thung lũng cábiệt lượng mưa cũng giảm đáng kể, trung bình năm không đến 1500mm

Mùa mưa ở đây bắt đầu sớm vào tháng 4 và kết thúc vào tháng 9, trong đó batháng 6, 7 và 8 có lượng mưa lớn nhất Lượng mưa mùa mưa chiếm đến 90% tổnglượng mưa năm Từ tháng 10 đến tháng 3 là mùa ít mưa, đặc biệt là tháng 1 vàtháng 12 Suốt 6 tháng đó chỉ có từ 20-30 ngày mưa, tổng lượng mưa vào khoảng150-250mm, chiếm 10% lượng mưa cả năm

- Khu vực Nam Tây Bắc: Là khu vực tương đối ít mưa với lượng mưa trungbình năm chỉ vào khoảng 1400-1600mm, không những vậy số ngày mưa cũng khá

ít, trung bình năm chỉ có khoảng 110-130 ngày

Mùa mưa bắt đầu vào tháng 4 và kết thúc vào tháng 9, trong đó ba thángtháng 6, 7 và 8 có lượng mưa lớn nhất, đặc biệt là 6 Lượng mưa trung bình tháng 6xấp xỉ 300mm và giảm xuống 250mm ở những nơi ít mưa Số ngày mưa cũng khánhiều, lên tới 20-25 ngày/tháng Sáu tháng còn lại (từ tháng 10- 3) là những tháng ítmưa, đặc biệt là tháng 1 và 12 với lượng mưa trung bình từ 10-20mm và từ 4-5ngày mưa

c) Độ ẩm

Độ ẩm ở đây tương đối thấp so với nhiều vùng khác, trung bình năm vàokhoảng 82%, tăng lên 84-85% trên các đèo cao

Ba tháng ẩm nhất trong năm là các tháng giữa mùa mưa, trong đó cực đạithường xảy ra vào tháng 7 với trị số lên tới 88-90%; còn khô nhất thường xảy ra vàotháng 3 với trị số xấp xỉ 75%

f) Gió

Thông thường gió ở vùng núi Tây Bắc phụ thuộc mạnh mẽ vào điều kiện địahình của địa phương Trong các thung lũng gió thường thổi theo hướng thung lũng,

có khi đối lập với hướng gió quy mô lớn, ở đây tần suất lặng gió chiếm tới 50-70%

và tốc độ gió trung bình không quá 1m/s Tuy nhiên, ở những nơi tương đối thoánggió thịnh hành hướng đông bắc trong mùa đông và thịnh hành hướng tây nam trongmùa hè, mùa hè thiên về hướng tây và nam

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Sương muối ở nhiều thứ tiếng trên thế giới, như tiếng Anh "hoar frost", trong

đó "hoar" là "trắng như tóc hoa râm" tiếng Trung là "bạch sương", bạch là trắng,tiếng Pháp là "gelée blanche", "blanche" là trắng Có nơi cho rằng có 2 loại sươngmuối: "hoar frost" và "rime", nhưng với "rime", không khí ẩm ban đầu ngưng kếtthành các hạt nước, sau đó mới bị lạnh đi để trở thành các hạt băng, được hình thànhbởi sự đóng băng của những giọt nước siêu lạnh trong sương mù lên các vật thể rắn.Sương muối là hiện tượng nguy hiểm đối với sản xuất nông nghiệp Trước mức độnguy hại của sương muối đối với sản xuất nông nghiệp nhiều nước trên thế giới nhưNga, Trung, Quốc, Mỹ, Brazil, đã tiến hành nghiên cứu về sương muối, đánh giátác hại của thiên tai trong đó có sương muối, băng giá trên cơ sở các dữ liệu khítượng quan trắc, dữ liệu viễn thám Ở Nhật Bản (kurosu et al,1995), ở Trung Quốc(shao et al, 2001,Li et al, 2003, Bingbai et al 2005) Các nhà nghiên cứu đã trìnhbày theo các hướng bao gồm phân tích dữ liệu viễn thám là hàm của các thông sốsinh lí của cây trồng và thay đổi theo thời gian của chúng, giải thích các quan sátbằng mô hình lí thuyết [23]

Với mức độ nguy hại của sương muối như vậy nên tại nhiều nước trên thếgiới như Nga, Trung Quốc, Mỹ, Brazil,… đã tiến hành nghiên cứu về sương muối,đánh giá tác hại của sương muối, sương giá trên cơ sở các dữ liệu khí tượng quantrắc, dữ liệu viễn thám Ở Brazill, các nhà khoa học đã xây dựng bản đồ phân bốsương muối cho vùng Nam Brazill, vùng có nhiệt độ tháp nhất nước (hình 1.2); theo

đó những vùng có tần suất xuất hiện sương muối lớn được cảnh báo một cách rõràng

Hình 1.2 Phân bố sương muối ở Nam Brazill

Bằng việc sử dụng số liệu ảnh vệ tinh NOAA/AVHRR, C Domenikiotis,

M và cs [22] cũng đã xây dựng bản đồ nguy cơ sương muối cho lãnh thổ HyLạp Các tác giả đã xác định được mối quan hệ giữa ngưỡng nhiệt độ làm xuấthiện sương muối với các tổ hợp phát xạ khác nhau của các kênh nhiệt hồngngoại, từ đó xây dựng được bản đồ phân bố sương muối trong tháng 3 trên toànlãnh thổ (hình 1.3)

Hình 1.3 Bản đồ nguy cơ sương muối tháng 3 của Hy Lạp

G V Đi-mi-tơ-ri-ê-va khi nghiên cứu tình hình băng giá-sương muối ở khuvực Mátscova đã nhấn mạnh vai trò của địa hình và đặc điểm của đất Bà cho chorằng, cần phải xác định được những vùng nguy hiểm về băng giá- sương muối nhất.

Bà đã dùng những số liệu quan trắc nhiều năm của mạng lưới trạm khí tượng bề mặt

để xác định những khu vực trong đó xảy ra một cách có hệ thống [24]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Miền Bắc Việt Nam là nơi hứng chịu những thiệt hại to lớn do sương muốigây ra nên trong nhiều năm qua, hiện tượng này đã thu hút sự tập trung nghiên cứucủa nhiều nhà khí tượng trong nước nên cũng đã thu được một số thành tựu nhấtđịnh

Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc cho rằng, so với tất cả các vùng khác,vùng Cao Bằng, Lạng Sơn là nơi sương muối xảy ra nhiều nhất và trầm trọng nhất,

vì mùa đông ở đây chẳng những rất lạnh, lại khô hanh, quang đãng và gió yếu lànhững điều kiện thuận lợi cho sự hình thành sương muối Nhất là trong những dạngđịa hình trũng và khuất, sương muối càng có khả năng xuất hiện Ở vùng thấp, hàngnăm thường gặp 1-2 ngày sương muối năm rét nhất có thể tới 4-5 ngày, thường tậptrung trong tháng 1 và tháng 12 Ở vùng cao, trung bình mỗi năm có 3-4 ngàysương muối, những năm rét hơn sương muối có thể xuất hiện hàng chục ngày vàngay cả tháng 11 và tháng 2 cũng có thể xuất hiện sương muối [15]

Theo Phạm Vũ Anh và Nguyễn Viết Lành [1], băng giá, sương muối xảy rakhi lưỡi áp cao lạnh lục địa ảnh hưởng đến nước ta là khối không khí lạnh và khô.Chúng thường là những khối không khí cực đới, thậm chí có nguồn gốc Bắc BăngDương Trải qua một chặng đường đi dài và biến tính trên lục địa châu Á chúng vẫncòn khá lạnh và khô Khi xâm nhập xuống miền Bắc Việt Nam ở vùng biên giớiphía bắc trị số khí áp thu được khá cao, khoảng trên dưới 1030mb, trời quang mây,

độ ẩm dưới 50% (số liệu lúc 7 giờ sáng VN) Trong những ngày như vậy việc dựbáo nhiệt độ tối thấp có vai trò quan trọng để quyết định dự báo băng giá và sươngmuối Nếu nhiệt độ không khí dự báo xuống dưới 50C thì cần phải đặc biệt chú ý dựbáo băng giá và sương muối và khi đó nhiệt độ mặt đất và đặc biệt nhiệt độ củanhững bề mặt màu sẫm như lá cây, phân bón (phân chuồng) đã có thể xuống đến

00C

Khi nghiên cứu về khả năng xuất hiện sương muối ở khu vực Tây Bắc,Nguyễn Hồng Sơn và cs đã xác nhận rằng, sương muối xuất hiện và các tháng mùađông từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau nhưng tập trung chủ yếu vào tháng 12 và

tháng 1 Suơng muối có xu thế tăng dần theo độ cao địa hình, càng lên cao tần suấtxuất hiện sương muối càng nhiều Ở độ cao dưới 600m không ảnh hưởng bởi sươngmuối hoặc nếu có ảnh hưởng chỉ ảnh hưởng ở cấp độ nhẹ; trên 800m mức độ ảnhhưởng của sương muối ở cấp độ nặng và rất nặng Khi gió mùa đông bắt đầu ảnhhưởng đến nước ta thì sau 2-4 ngày, sương muối xuất hiện ở Tây Bắc Thôngthường khi nhiệt độ tối thấp tại lều khí tượng có nhiệt độ ≤ 50C thì xuất hiện sươngmuối do nhiệt độ bề mặt thường thấp hơn nhiệt độ không khí ở độ cao 2m (độ caobầu nhiệt biểu) [12,13].

Bên cạnh những công trình trên, một hướng nghiên cứu được nhiều nhà Khítượng quan tâm giải quyết, đó là nghiên cứu dự báo bằng phương pháp thống kê.Theo hướng nghiên cứu này gồm có nhiều tác giả như: Nguyễn Viết Lành, NguyễnViết Phong, Lèo Văn Xuân, Lê Thu Hà,…

Thời gian đầu, các công trình nghiên cứu theo phương pháp thống kê chủyếu mang tính chất thủ công, với phương pháp thống kê đơn giản

Năm 2000, Lèo Văn Xuân đã xây dựng phương trình và biểu đồ dự báo nhiệt

độ tối thấp để đưa ra cảnh báo sương muối cho khu vực Sơn La Hai yếu tố chọnvào phương trình là nhiệt độ (T) và điểm sương (Td) lúc 13 giờ Với nguồn số liệu

từ năm 1961-1999, ông đã xây dựng được phương trình như sau:

0,88+ 0,1*T +0,02*Td=0

Sau đó căn cứ vào độ hụt điểm sương lúc 13 giờ, kết hợp với giá trị độ ẩmtương đối xây dựng biểu đồ dựa trên phương pháp chấm điểm Nếu rơi vào vùng cósương muối thì ta dự báo 24 giờ tới (tính từ 19 giờ cùng ngày) có sương muối vàngược lại [21]

Bằng phương pháp hàm phân biệt, Nguyễn Viết Phong đã chọn những ngàygió có hướng E-NE để xây dựng phương trình đường thẳng phân chia hai vùng vó

và không có mưa nhỏ, mưa phùn từ tháng 12-3 cho khu vực thành phố Vinh, vớicác biến dự báo là nhiệt độ không khí (T) và nhiệt độ điểm sương (Td) lúc 13 giờnhư sau:

0,579340-0,0739*T + 0,0581*Td= 0

Có thể nhận thấy rằng các phương pháp trên là những phương pháp thống kêhết sức đơn giản và chưa thật sự thuận tiện cho dự báo nghiệp vụ vì còn mang tínhthủ công nên sẽ dẫn đến những sai số khi chấm điểm có hoặc không lên giản đồ[11]

Để khắc phục những điểm hạn chế trên, có rất nhiều công trình nghiên cứuđược các tác giả lựa chọn phương pháp thông kê hiện đại dựa trên cơ sở chuỗi sốliệu có sẵn, dễ dàng khai thác từ các trung tâm dự báo tỉnh và với số lượng biếnkhông hạn chế để sây dựng phương trình dự báo Phương pháp thống kê này đã đemlại hiệu quả nhất định.

Nguyễn Viết Lành đã xây dựng phương trình dự báo dông nhiệt cho tỉnhViệt Trì, bằng việc đưa vào phương trình 25 nhân tố dự tuyển, kết quả thu đượcphương trình dự báo cuối cùng là 6 biến như sau:

PVT0,00144*TTd13v+0,00263*DtaP07p

=1,41611-0,01297*T01p+0,06967*C1-0,00131*d85+0,00904*Td07p-Nếu PVT  0 ta dự báo chiều tói ngày đó có mưa dông, còn nếu PVT < 0, ta dựbáo hôm đó không có mưa

Kết quả của phương trình đựoc kiểm nghiệm trên chuối số liệu phụ thuộc(1988-1999) có độ chính xác (U) là 75,5% và độ tin cậy H= 0,46% Với chuỗi sốliệu độc lập (2000-2001) kết quả có độ chính xác chung lên tới 77,14% [4]

Bằng việc khai thác chuỗi số liệu từ 1991-2001 tại Lạng Sơn, Nguyễn ThịThuyên và cs đã sử dụng phương trình hồi quy nhiều biến để xây dựng phươngtrình dự báo nhiệt độ tối thấp cho khu vực Lạng Sơn trong tháng 12, 1 và 2 với việcđưa vào ban đầu các biến không hạn chế, kết quả phương trình như sau:

y=0,038861+0,014208*X1-0,000086*X2+0,004773*X3+0,000512*X4-Theo đó, nếu giá trị phương trình >0, thì ta dự báo trong vòng 24 giờ tới cómưa, còn nếu giá trị của phương trình ≤ 0 thì ta dự báo trong 24 giờ tới không mưa.Kết quả được đánh giá dựa trên chuỗi số liệu phụ thuộc là có độ chính xác 90,8% và

độ tin cậy H= 0,31 Đánh giá trên chuỗi số liệu thực tế cho kết quả tương đối caovới độ chính xác dao động từ 86,4-90,8% [6]

Trong công trình nghiên cứu về điều kiện gây mưa trên khu vực Bắc Trung

Bộ trong các tháng mùa đông, Nguyễn Viết Lành đã sử dụng phương pháp hồi quytừng bước để xây dựng phương trình dự báo mưa trong bốn tháng, tháng 12, 1, 2 và

3 cho 10 trạm tại khu vực Bắc Trung Bộ dựa trên chuỗi số liệu từ 1990-2003 Bằngviệc đưa vào ban đầu các nhân tố không giới hạn Sau quá trình tính toán, kết quảđược đánh giá dựa trên chuỗi số liệu phụ thuộc thì phương trình đạt độ chính xáctrung bình 79,04%, và độ tin cậy có giá trị là 0,50 Tiếp tục đanh giá kết quả trênchuỗi số liệu phụ thuộc thì các phương trình có độ chính xác trung bình là trên 75%[7]

Từ kết quả của các công trình nghiên cứu trên em nhận thấy rằng: việc thống

kê theo phương pháp hiện đại, dựa trên chuỗi số liệu đủ dài, đồng thời đưa vàophương trình không giới hạn số biến đem lại hiệu quả nhất định, và có ý nghĩa lớntrong việc dự báo

Nhìn nhận trên phương diện của vấn đề nghiên cứu trong bài đồ án, em thấyrằng, sương muối là hiện tượng được một số tác giả quan tâm nghiên cứu, nhưngcác công trình đó chủ yếu sử dụng phương pháp phân tích synop hoặc bằng cácphương pháp thống kê đơn giản nên việc đưa số lượng nhân tố dự báo vào để tínhtoán rất hạn chế và mang tính chủ quan Để khắc phục những điểm hạn chế này,trong bài đồ án của mình em chọn phương pháp thống kê hiện đại, xây dựngphương trình dự báo sương muối dựa trên phương pháp hồi quy từng bước, bằngviệc sử dụng chuỗi số liệu sẵn có, dễ khai thác tại các trung tâm dự báo tỉnh và với

số lượng biến đưa vào không giới hạn để xây dựng các phương trình dự báo sươngmuối cho khu vực Tây Bắc trong các tháng từ tháng 11 đến tháng 2

CHƯƠNG II CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở số liệu

2.1.1 Số liệu quan trắc

Số liệu ban đầu là một trong những nền tảng của các phương pháp thống kê

Số liệu ban đầu bao gồm các yếu tố cấu thành và độ dài của chuỗi Trong điều kiệnnước ta hiện nay, khi mà chúng ta chưa có được những tập số liệu khảo sát đầy đủ

có tính chất chuyên sâu, việc khai thác số liệu cho mục đích nghiên cứu bài toán dựbáo sương muối cần phải xuất phát từ tình hình thực tế của các nguồn số liệu vàchất lượng của số liệu

Nguyên tắc chung của phương thức khai thác số liệu là khai thác triệt để cácnguồn số liệu sẵn có và có khả năng đáp ứng được yêu cầu của bài toán đặt ra

Thực tế hiện nay ở Việt Nam, số liệu ban đầu phục vụ cho mục đích nghiêncứu và dự báo thời tiết đang là một trong những vấn đề hết sức thiếu Cơ sở số liệuhiện có của chúng ta chủ yếu là số liệu quan trắc khí tượng mặt đất từ mạng lưới đàitrạm, để giải quyết bài toán đặt ra, không còn cách nào khác ngoài việc khai thác sốliệu quan trắc khí tượng mặt đất từ trạm thuộc vùng nghiên cứu được lưu trữ trongcác báo biểu BKT-1

Như đã nói ở trên đề tài tập trung nghiên cứu dự báo sương muối trongnhững tháng mùa đông nên ở đây em lấy số liệu của các tháng 11, 12, 1 và 2trong BKT-1 của 4 trạm khí tượng trong khu vực, đó là các trạm: Sìn Hồ, MộcChâu, Sơn La, Cò Nòi

Sở dĩ chọn bốn trạm trên là do: Tuy cả 4 trạm trên đều là trạm ở vùng núicao, với độ cao tương đối lớn, tuy nhiên giữa 4 trạm này có độ cao khác nhau,trong đó cao nhất là Sìn Hồ(1500m), Mộc Châu (1000m), Cò Nòi (700-800m),Sơn La (600m) Nhưng tại đó lại có sự khác biệt cụ thể: Nếu Sìn Hồlà khu vực cómiền núi mang nét đặc trưng của các dãy núi cao, còn ở Mộc Châu lại là khu vựcmiền núi đá vôi, nhưng lại kẹp giữa thung lung sông Đà và sông Mã Cò Nòi làvùng núi phức tạp xen kẽ bởi những dãy núi đá và đồi Chính sự khác biệt đó,cộng với nguồn số liệu quan trắc thực tế thấy rằng đây là bốn trạm có sự xuất hiệnsương muối lớn nhất trong khu vực Tây Bắc Bộ Từ những lí do trên em chọn 4trạm: Sìn Hồ, Mộc Châu, Cò Nòi, Sơn La để xây dựng phương trình dự báo

Đặc điểm của tập số liệu BKT- 1 là lưu trữ tất cả các số liệu quan trắc khítượng mặt đất vào 4 kỳ quan trắc chính là 1, 7, 13 và 19 giờ Các yếu tố cần được

khai thác bao gồm các nhóm nhiệt độ, điểm sương, khí áp, biến áp 24 giờ, hướnggió và tốc độ gió, lượng mây tổng quan lúc 1, 7, 13 giờ, số ngày có sương muốixuất hiện cũng như nhiệt độ tối thấp ngày

Về độ dài của chuỗi số liệu, độ dài chuỗi được khai thác dựa trên nguyên tắc

sử dụng đến mức tối đa khả năng đáp ứng của các nguồn số liệu sẵn có của khu vựccần nghiên cứu Độ dài của chuỗi không lấy quá dài để tránh những dao động củabiến trình nhiều năm gây ra nhưng cũng không được quá ngắn để bảo đảm tính ổnđịnh thống kê Nhiều kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, đối với những bài toán dự báo,chuỗi số liệu không nên lấy dài hơn 18 năm và không lấy ngắn hơn 6 năm [9] Trên

cơ sở đó, để bảo đảm tính đồng nhất, tất cả các loại số liệu đều được khai thác cùngmột thời kỳ từ năm 2005-2015

2.1.2 Số liệu tái phân tích

Qua tham khảo các công trình nghiên cứu trong những năm gần đây, emnhận thấy rằng, tập số liệu tái phân tích của Trung tâm Quốc gia Dự báo Môi trường(NCEP - The National Center for Environmental Prediction) và Trung tâm Quốc giaNghiên cứu Khí quyển (NCAR- The National Center for Atmospheric Research)được nhiều nhà khí tượng trên thế giới sử dụng và đã đạt được những kết quả rấtkhả quan

Tập số liệu tái phân tích này là một tập số liệu có độ dài lớn và đặc biệt là cótính liên tục nên sử dụng rất thuận tiện Theo không gian, số liệu được lưu giữ dướidạng mã GRIB (Grid Binary)

Độ phân giải theo phương ngang có hai loại lưới: (1) lưới Gaussian, có 94điểm lưới theo kinh tuyến và 192 điểm lưới theo vĩ tuyến, mỗi điểm cách nhau1,8750 và (2) lưới kinh vĩ có độ phân giải ngang là 2,5 x 2,50 kinh vĩ độ

Độ phân giải theo phương thẳng đứng cũng có hai loại: (1) trên các mựcđẳng áp chính (1000, 925, 850, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50,

30, 20 và 10mb); và (2) trên các mực đẳng nhiệt độ thế vị (270, 280, 290, 300, 315,

330, 400, 450, 550, 6500K)

Theo thời gian, số liệu ngày được lưu giữ tại các thời điểm 00Z và 12Z(UTC), còn số liệu trung bình tháng được lưu giữu tại các thời điểm 00Z, 06Z, 12Z,18Z (UTC)

Bài đồ án sử dụng nguồn số liệu tái phân tích của các trường gió (uwnd,vwnd), độ cao địa thế vị (hgt), nhiệt độ (air) của Trung tâm Quốc gia Dự báo Môi

trường (NCEF) được dowload tại website:

Phân tích các bản đồ đường đẳng áp, đẳng độ cao địa thế vị và đườngdòng,tốc độ gió Qua đó xác định các trung tâm tác động Từ bản đồ hình thế thờitiết và bản đồ phân tích vị trí và cường độ các trung tâm thuận lơi nhất cho việchình thành sương muối trên khu vực Tây Bắc

2.2.2 Phương pháp thống kê khí hậu cơ bản

2.2.2.1 Phương pháp thống kê và lọc nhân tố

Phương pháp thống kê được sử dụng rất rộng rãi trong nghiên cứu khí tượng,khí hậu nói chung và nghiên cứu dự bào thời tiết nói riêng Trong thống kê có rấtnhiều phương pháp được sử dụng dể xây dựng phương trình dự báo khả năng xuấthiện của hiện tượng khí tượng Trong bài đồ án này, em dùng “phương pháp hồiquy từng bước” để xây dựng phương trình dự báo sương muối trên khu vực TâyBắc

Nguyên tắc kiểm tra đánh giá để lựa chọn công thức dự báo tốt nhất ngoàiviệc dựa vào tiêu chuẩn hiệu quả dự báo còn phải căn cứ vào số lượng biến tham giavào phương trình hồi quy Nếu phương trình sau cho hiệu quả dự báo cao hơnphương trình trước nhưng mức độ cao hơn không đáng kể mà số biến có mặt trong

đó lại tăng lên thì vẫn không được lựa chọn Một trong những điều kiện ràng buộcquan trọng khi thực hiện phép lọc là chất lượng của phương trình hồi quy Sau mỗibước tính, trước khi đưa vào đánh giá hiệu quả để lựa chọn, các phương trình hồiquy thu được đều phải được kiểm nghiệm theo tiểu chuẩn F với mức ý nghĩa nào

đó Điều đó cho phép lựa chọn được tổ hợp biến có số lượng biến ít nhất có thể màvẫn bảo đảm được độ tin cậy của công thức dự báo

Có nhiều phương pháp lọc nhân tố Phương pháp hồi quy từng bước [14] làmột trong những phương pháp thường được sử dụng Ưu điểm của phương phápnày là lựa chọn được tập những nhân tố tương quan với nhau kém nhưng lại quan

hệ chặt chẽ với yếu tố dự báo Tiêu chuẩn lọc của phương pháp này có thể căn cứvào hệ số tương quan riêng hoặc hệ số tương quan bội Theo [14] nói chung khôngthể khẳng định được là tiêu chuẩn nào tốt hơn, chỉ có trong quá trình thực hành giảibài toán người sử dụng mới có thể chỉ ra được.Phương pháp này được tiến hành nhưsau:

Bước 1: Tính các hệ số tương quan toàn phần ryi giữa yếu tố dự báo y với cácnhân tố dự báo xi (i=1, 2, , m), Sau đó chọn trong chúng hệ số tương quan nào cógiá trị tuyệt đối lớn nhất Giả sử:

 yi m i 1 y1 max r

1 m n

trong đó, Q là tổng bình phương các sai số, (n-m-1) là số bậc tự do của Q

Bước 2: tính các hệ số tương quan riêng ryi.1 (i=2, 3, , m) và cũng chọn hệ số

có giá trị lớn nhất trong chúng Giả sử:

 yi.1 m

i 2 y2.1 max r

(2)

(1) (2)





(2.6)

thì biến x2 sẽ bị bỏ qua và một biến khác trong số các biến còn lại sẽ được lựa chọn

để xây dựng phương trình hồi qui (2.5) và bắt đầu tính từ bước 2 Ở đây,  là một sốdương tuỳ ý ta đưa vào để đánh giá xem nếu khi ta tăng thêm biến cho phương trình

hồi qui thì độ chính xác của nó có tăng lên đáng kể hay không Hay nói cách khác,khi thêm vào phương trình hồi qui một biến mới thì sự đóng góp thông tin của nólàm giảm sai số được bao nhiêu phần trăm, nếu mức độ giảm không vượt quá  thì

có thể bỏ qua nó

Tuy nhiên, r y2.1 có giá trị lớn nhất trong số các r yi.1 , do đó nhân tố sẽđược đưa vào tiếp theo thay thế x2, chẳng hạn x3, sẽ là nhân tố thoả mãn điều kiện:

 yi.12m

i 3 y3.1 max r

s s

(2)

(1) (2)





(2.7)thì nhân tố x2 sẽ được chọn Khi đó ta lại tính tiếp các hệ số tương quan ryi.12 (i = 3,4, , m) và qui trình được lặp lại bắt đầu như bước 2

Quá trình cứ tiếp tục như vậy cho đến khi hết tất cả các nhân tố hoặc tự kếtthúc như đã trình bày

Như vậy bước thứ m ta có chuẩn sai thặng dư s(k ) tương ứng với phươngtrình hồi qui:

(2)

1) - (k (k)

2.2.2.2 Xác định ngưỡng dự báo

Ngưỡng dự báo y0 có thể được xem như là các chỉ tiêu dự báo khi ta tính đượccác giá trị y từ tập các nhân tố dự báo Để xác định giá trị ngưỡng dự báo y0 từ hệthức nhận được của hàm y sử dụng tập số liệu quan trắc của các nhân tố xi ta tínhđược giá trị ước lượng của y, sau đó tính tần suất các khoảng giá trị của y đối vớihai lớp có sương muối (yc) và không có sương muối (yk):

 

N

n y

yc   ;  

N

n y

yk   ; Trong đó: yc(y), yk(y) là tần suất xuất hiện và không xuất hiện sương muối ứng với

các khoảng giá trị của y;

N: là dung lượng mẫu;

n+ và n- là số lần xảy ra sương muối và không xảy ra sương muối khitính với các hàm y

Trên cơ sở đó, ngưỡng dự báo y0 được xác định như là giá trị của y mà tại đótần suất xảy ra và không xảy ra sương muối bằng nhau:

y0= y[ yc(y) = yk(y)]

Nếu y > y0 sẽ dự báo có sương muối, nếu y ≤ y0 sẽ dự báo có không sương muối

2.2.2.3 Đánh giá độ chính xác của phương trình

Hiện nay có rất nhiều nguyên tắc để đánh giá độ chính xác dự báo [4].Đối với những bài toán dự báo yếu tố như lượng mưa hay nhiệt độ, thì việcđánh giá độ chính xác dự báo được dựa trên cơ sở so sánh giá trị dự báo với giátrị quan trắc Khi đó, sai số tuyệt đối hoặc sai số tương đối thường được dùng đểđánh giá

Khi xây dựng phương trình dự báo hiện tượng thời tiết, thông thường, việcđánh giá độ chính xác được dựa trên cơ sở đánh giá kỹ thuật của phương pháp dựbáo lựa chọn Đối với bài toán dự báo sương muối ở đây, việc đánh giá kỹ thuật sẽcăn cứ vào mức độ đúng hay sai của bản tin dự báo khi sử dụng một phương trình

dự báo nào đó trong số các phương trình trên

Ký hiệu F2 và F1 là các pha thời tiết tương ứng với có sương muối và khôngsương muối xảy ra trong thực tế, P2 và P1 là dự báo có và không có các pha đó Khi

đó, nếu tiến hành dự báo N lần (ở đây, mỗi ngày tiến hành dự báo một lần), ta sẽnhận được những tình huống được dẫn ra trong bảng 2.1

N10 là số lần dự báo không xuất hiện sương muối;

N20 là số lần dự báo có sương muối;

N01 là số lần thực tế không sương muối;

Thật vậy, nếu xét một hiện tượng khí tượng nào đó có xác suất xuất hiện khíhậu là 15%, giả sử N =100 Khi đó, nếu trong cả 100 lần làm dự báo, ta luôn dựbáo là hiện tượng đó không xảy ra thì khi thay n11 = 85, n22 = 0 vào công thức trên

ta có U = 85%.Như vậy, tuy có độ chính xác toàn phần là 85% nhưng ý nghĩa kỹthuật cũng như ý nghĩa thực tế của nó rất thấp Để loại trừ sai lầm đó, Bagrov N A.[4] đã đưa ra một tiêu chuẩn nữa gọi là tiêu chuẩn độ tin cậy H Độ tin cậy H đượcxác định như sau:

Theo tác giả, tiêu chuẩn này phải >0,22 mới có thể kết luận rằng phươngpháp được sử dụng cho kết quả tốt

Tóm lại, để đánh giá kỹ thuật của các phương trình dự báo trên, em chọn haitiêu chuẩn: độ chính xác toàn phần U và độ tin cậy H của Bagrov

CHƯƠNG III MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Hình thế thời tiết điển hình gây sương muối diện rộng khu vực Tây Bắc Bộ

Để hiểu biết thêm về hình thế synop thuận lợi cho sự hình thành sương muốitrên địa bàn nghiên cứu, đồ án tiến hành xây dựng bộ bản đồ trong những ngày cósương muối diện rộng và sương muối xuất hiện khi nhiệt độ tại lều khí tượng trên

Bảng 3 Nhiệt độ cực tiểu tại các ngày có sương muối từ 23-28/12/1999

Từ bảng 3.1 ta thấy, nhiêt độ thấp nhất xảy ra vào ngày 23/12/1999 tại SìnHồlà -3,20C, nhiệt độ cao nhất xảy ra vào ngày 28/12/1999 cũng là 4,00C; nhiệt độthảo mãn để hình thành sương muối Vì vậy, trong suốt 6 ngày này, tại cả 4 trạmđều có sương muối

Diễn biến của đợt sương muối này có thể được tóm tắt như sau: Ngày20/12/1999 một đợt không khí lạnh với cường độ rất mạnh tăng cường xuống ViệtNam, đợt không khí lạnh này đã gây ra mưa nhỏ cho Trung Bộ, gió mạnh 12-18m/s,giật 24m/s (có 19obs >12m/s, 9obs > 15m/s, 1 obs >18m/s) Nhiệt độ trung bìnhngày giảm 2-3 độ đặc biệt ở Sìn Hồ-3,20C [16] Trời rét kéo dài liên tục trong nhiềungày, ở vùng núi nhiều nơi và nhiều ngày có nhiệt độ thấp nhất dưới 00C Đây là đợt

không khí lạnh gây ra số ngày rét nhiều nhất trong năm, trị số nhiệt độ tối thấp giảmxuống tới âm độ Đợt không khí lạnh kéo dài từ ngày 20/12/1999-28/12/1999 làmnền nhiệt giảm một cách mạnh mẽ, toàn bộ khu vực Tây Bắc nằm trọn trong lưỡi ápcao lạnh lục địa Từ ngày 23/12/1999 sương muối hình thành trên diện rộng và kéodài 6 ngày Diễn biến của một số yếu tố khí tượng trong 6 ngày tại hai trạm Sơn La

và Mộc Châu (hai trạm có khí áp) được dẫn ra trong bảng 3.2

Bảng 3 Một số yếu tố khí tượng lúc 13 giờ

mây

Độ ẩmtương đối

Sươngmuối

Trên bộ bản đồ ngày 22/12/1999 (hình 3.1và hình 3.2) ta thấy rằng, ở bề mặt

áp cao lạnh lục địa ở vào khoảng (310N; 1100E) được thể hiện bởi đường đẳng áp1030mb và lưỡi của áp cao này đã bao trùm toàn bộ miền Bắc Việt Nam với đườngđẳng áp 1024mb gây nên gió đông bắc bao trùm cả lãnh thổ Việt Nam Trên mực