4 Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo trục tung với quan trắc trục hoành của trạm Tuy Hòa.. 35 Hình 3.6: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo trục tung với quan trắc trục hoành của
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI H
KHOA KHÍ T
NGHIÊN CỨU D
THỜI KỲ MÙA HÈ KHU V
PHƯƠ
I HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ N
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
***************************
NGUYỄN THỊ CẨM
U DỰ BÁO LƯỢNG MƯA THÁNG TRONG MÙA HÈ KHU VỰC NAM TRUNG B
PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ
HÀ NỘI – 2015
NG HÀ NỘI
A THÁNG TRONG
C NAM TRUNG BỘ BẰNG
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI H
KHOA KHÍ T
NGHIÊN CỨU D
THỜI KỲ MÙA HÈ KHU V
PHƯƠ
Giảng viên h
I HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ N
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
***************************
NGUYỄN THỊ CẨM
U DỰ BÁO LƯỢNG MƯA THÁNG TRONG MÙA HÈ KHU VỰC NAM TRUNG B
PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ngành : Khí Tượng học
ng viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Bình Phong
NG HÀ NỘI
A THÁNG TRONG
C NAM TRUNG BỘ BẰNG
Trang 3
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô trong khoa Khí Tượng, Thủy Văn đã luôn quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi và luôn mang lại cho
em một môi trường thân thiện và hiệu quả nhất trong quá trình học tập và nghiên cứu Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, các anh, chị
những người đã tạo mọi điều kiện để giúp em hoàn thành bài khóa luận này
Em đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Bình Phong người đã trực tiếp hướng dẫn cho em, là người đã kiên trì giúp đỡ, chỉ bảo từng bước nghiên cứu để em hoàn thiện khóa luận này
Em xin chân thành cảm ơn
NGUYỄN THỊ CẨM
Trang 4MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN 3
1.1 Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước 3
1.1.1 Các nghiên c ứu ngoài nước 3
1.1.2 Các nghiên c ứu trong nước 5
1.3 Khu vực nghiên cứu 8
1.3.1 V ị trí địa lý 8
1.3.2 Đặc điểm địa hình 8
1.3.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 10
1.4 Khái niệm, phân loại mưa 11
1.4.1 Khái ni ệm mưa 11
1.4.2 Phân lo ại 11
1.4.3 Mùa m ưa ở Nam Trung Bộ 13
Chương 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14
2.1 Đặt vấn đề 14
2.2 Cơ sở số liệu 14
2.3 Phương pháp nghiên cứu 15
2.3.1 H ồi quy tuyến tính nhiều biến 15
2.3.2 L ọc nhân tố 17
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 21
Trang 5
3.3 Đánh giá độ chính xác phương trình dự báo 29
3.3.1 Nguyên t ắc chung 29
3.3.3 Đánh giá kết quả dự báo thời kỳ độc lập 39
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
Tiếng Việt 41
Tiếng Anh 42
PHỤ LỤC 43
Trang 6DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ khu vực Nam Trung Bộ 9 Hình 1.2: Bản đồ mưa khu vực Nam Trung Bộ 12 Hình 2.1: Sơ đồ xây dựng mô hình dự báo bằng phương pháp hồi qui từng bước 20 Hình3.1: Diễn biến lượng mưa năm 4 trạm khu vực Nam Trung Bộ giai đoạn 1977 – 2007 21 Hình 3.2: biểu đồ thể hiện lượng mưa trung bình nhiều năm của 4 trạm khu vực Nam Trung Bộ 23 Hình 3 3: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Tuy Hòa 33 Hình 3 4 Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục hoành) của trạm Tuy Hòa 34 Hình 3.5: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Nha Trang 35 Hình 3.6: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục hoành) của trạm Nha Trang 35 Hình 3 7: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Phan Thiết 36 Hình 3 8: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục hoành) của trạm Tuy Hòa 37 Hình 3.9: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Quy Nhơn 38 Hình 3.10: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục hoành) của trạm Quy Nhơn 38
Trang 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Mùa mưa trên khu vực Nam Trung Bộ (Nguyễn Đức Ngữ, năm 1988) 13 Bảng 2.1: Phân bố trạm khí tượng và thời gian có số liệu quan trắc 14 Bảng 3.1: Các chỉ số đáng giá khu vực Nam Trung Bộ 32
Trang 8DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ANN Mạng thần kinh nhân tạo
ATNĐ Áp thấp nhiệt đới
CCA Tương quan Canon
ENSO El Nino Southern Oscillation (El nino dao động nam.)
KKL Không khí lạnh
KTTV Khí tượng thủy văn
NTDB Nhân tố dự báo
OBS Quan trắc
R Lượng mưa tháng làm dự báo
SE Hướng Đông Nam
SOI Chỉ số dao động nam
SST Nhiệt độ bề mặt biển
T13h Nhiệt độ trung bình lúc 13h
TBD Thái Bình Dương
Ttb Nhiệt độ trung bình tháng
Trang 91
MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, hằng năm chịu nhiều thiệt hại
to lớn do thiên tai gây ra trong đó phải kể đến những thiên tai do mưa lớn gây ra như: bão lũ, lũ quét vv
Chế độ mưa của khu vực Nam Trung Bộ (NTB) có liên quan mật thiết với sự hoạt động của gió mùa trong năm, sự hoạt động của các nhiễu động khí quyển (bão,
áp thấp thiệt đới, hội tụ nhiệt đới, front cực ) kết hợp với vị trí địa lý, điều kiện địa hình tạo nên mùa mưa độc đáo so với các khu vực khác trong cả nước
Cho đến nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về mưa và mưa lớn Ở Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về đặc điểm và xu thế biến đổi của lượng mưa tuy nhiên, về nghiên cứu dự báo cho mưa lớn vẫn còn khá ít Như đã biết, thông tin dự báo khí hậu có vai trò quan trọng phục vụ công tác sản xuất và phòng tránh thiên tai Hiện nay, các mô hình dự báo khí hậu đã được đầu tư nghiên cứu phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới và ở nước ta Trong công tác nghiệp vụ dự báo ở nước ta, mô hình thống kê vẫn là mô hình chủ đạo phục vụ đưa ra các bản tin dự báo Trong khi đó, các mô hình động lực mới chỉ dừng lại ở mức nghiên cứu thử nghiệm Thực tế, ở nhiều nước trên thế giới, mặc dù khoa học về dự báo khí hậu được phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là có nhiều mô hình động lực đã được đưa vào ứng dụng trong chế độ nghiệp vụ dự báo Tuy nhiên, các mô hình thống kê vẫn được coi là công cụ quan trọng, có chất lượng dự báo tốt
và được đầu tư phát triển
Chính vì vậy, em sử dụng phương pháp thống kê khí hậu (hồi quy tuyến tính đa biến) kết hợp với các công cụ tính toán và các chuỗi số liệu tại khu vực
để dự báo mưa lớn cho khu vưc Nam Trung Bộ Chọn phương pháp hồi quy tuyến tính từng bước làm phương pháp dự báo
Phương pháp hồi quy từng bước là phương pháp mà được nhiều nhà khí tượng trên thế giới sử dụng để xây dựng phương trình dự báo Ưu điểm của phương pháp này là trong mỗi bước hồi quy đồng thời có sự chọn lọc các nhân tố chứa
Trang 10lượng thông tin nhiều nhất và có sự loại bỏ nhân tố kém hiệu quả Do vậy sau mỗi bước hồi quy, mô hình hồi quy trở nên ổn định và có chất lượng cao hơn
Từ thực tế đó, chúng tôi chọn hướng nghiên cứu với đề tài khóa luận:
“Nghiên cứu dự báo lượng mưa tháng trong thời kỳ mùa hè khu vực Nam Trung Bộ bằng phương pháp thống kê” Với mục tiêu chính của khóa luận này:
1 Bước đầu làm quen với bài toán dự báo bằng phương pháp thống kê
2 Hiểu các bước làm một bài toán dự báo và hiểu được phương pháp nghiên cứu
3 Đánh giá kết quả dự báo
Để đạt được mục tiêu đề ra trong bài khóa luận chúng tôi chia bố cục gồm 3 chương ngoài trang mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo như sau:
Ch ương 1: Tổng quan
Trong chương này, chúng tôi trình bày một vài nghiên cứu trong và ngoài nước Nêu được các hình thế gây mưa lớn cho khu vực nghiên cứu
Ch ương 2: Cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu
Chúng tôi đi vào chi tiết phương pháp nghiên cứu được lựa chọn cũng như nguồn số liệu sử dụng trong nghiên cứu
Ch ương 3: Kết quả
Trình bày tóm tắt các kết quả chủ yếu của bài khóa luận, rút ra nhận xét và kiến nghị hướng nghiên cứu trong tương lai