Đánh giá lượng mưa dự báo của mô hình GSM trong điều kiện xoáy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Nguyễn Thị Thu Hương ĐÁNH GIÁ LƯỢNG MƯA DỰ BÁO CỦA MÔ HÌNH GSM TRONG ĐIỀU KIỆN XOÁY THUẬN NHIỆT ĐỚI ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆT NAM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Thu Hương

ĐÁNH GIÁ LƯỢNG MƯA DỰ BÁO CỦA MÔ HÌNH GSM TRONG ĐIỀU KIỆN XOÁY THUẬN NHIỆT ĐỚI ẢNH HƯỞNG

ĐẾN VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Thu Hương

ĐÁNH GIÁ LƯỢNG MƯA DỰ BÁO CỦA MÔ HÌNH GSM TRONG ĐIỀU KIỆN XOÁY THUẬN NHIỆT ĐỚI ẢNH HƯỞNG

ĐẾN VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học

Mã số: 60440222

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS LƯƠNG TUẤN MINH

Hà Nội - 2016

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, trước hết tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Khoa Khí tượng - Thủy văn - Hải dương học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên ngành quý báu trong thời gian tôi học tập tại khoa và TS Lương Tuấn Minh đã giúp tôi định hướng đề tài luận văn Trong quá trình thực hiện tôi luôn được thầy cô tạo điều kiện hết sức thuận lợi và hướng dẫn tận tình để hoàn thành luận văn này

Cuối cùng là lời cảm ơn chân thành đến Đài Khí tượng Cao không, gia đình, bạn bè là những người luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn!

Học viên: Nguyễn Thị Thu Hương

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 5

MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DỰ BÁO MƯA VÀ MÔ HÌNH GSM 8

1.1 Hiện trạng sử dụng các sản phẩm mô hình dự báo thời tiết để dự báo định lượng mưa trong xoáy thuận nhiệt đới 8

1.2 Tổng quan các nghiên cứu về dự báo mưa trong và ngoài nước 9

1.2.1 Tổng quan những nghiên cứu trong nước 9

1.2.2 Tổng quan những nghiên cứu ngoài nước 11

1.3 Tổng quan về mô hình toàn cầu GSM (Global Spectral Model) 13

CHƯƠNG 2: NGUỒN SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Số liệu phục vụ nghiên cứu 15

2.1.1 Sản phẩm mô hình dự báo 15

2.1.2 Số liệu quan trắc thực tế 22

2.2 Phương pháp nghiên cứu 22

2.2.1 Đánh giá sai số trong dự báo mưa lớn của mô hình so với kết quả quan trắc thực tế 23

2.2.2 Phân loại và đánh giá 10 cơn bão và 1 ATNĐ điển hình 24

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ MƯA KHI XOÁY THUẬN NHIỆT ĐỚI TƯƠNG TÁC VỚI HOÀN LƯU KHÍ QUYỂN VÀ ĐỊA HÌNH 25

3.1 Nghiên cứu phân bố mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với không khí lạnh 25

3.1.1 Đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa đông bắc 25

3.1.2 Trường mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa đông bắc 25

3.2 Nghiên cứu phân bố mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa tây nam 32

3.2.1 Đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với

gió mùa tây nam 32

3.2.2 Trường mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa tây nam 33

3.3 Nghiên cứu phân bố mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với đới gió tây trên cao 39

3.3.1 Đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió tây trên cao 39

3.3.2.Trường mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với đới gió tây trên cao 39

3.4 Đánh giá tác động của địa hình đến phân bố mưa trong xoáy thuận nhiệt đới 43 3.4.1 Đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam với tác động địa hình 43

3.4.2.Trường mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam với tác động địa hình 44

3.5 Từ kết luận của nghiên cứu đề tài 64

3.5.1 Gió đông bắc 64

3.5.2 Gió mùa tây nam 64

3.5.3 Đới gió tây trên cao 65

3.5.4 Địa hình 65

3.6 Thử nghiệm 65

3.6.1 Bão PAKHAR (2012) 65

3.6.2 Bão VICENTE (2012) 66

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Minh họa sử dụng sản phẩm mô hình để phân tích và dự báo mưa

trong XTNĐ khi ảnh hưởng trực tiếp đến lãnh thổ nước ta 21 Hình 2.2 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng trong khu vực Việt Nam 22

Hình 3.1 Bản đồ áp, gió ngày 23/11/2004 và tổng lượng mưa 72h tính đến

Hình 3.2 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 1/11/2009 29 Hình 3.3 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 7h ngày 2/11/2009 30 Hình 3.4 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 2/11/2009 31

Hình 3.5 Bản đồ phân tích trường gió mặt đất và 500mb lúc 7h ngày

Hình 3.6 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 14/6/2004 34 Hình 3.7 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 4/8/2007 36 Hình 3.8 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 5/8/2007 37 Hình 3.9 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 6/8/2007 38 Hình 3.10 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 17/10/2009 41 Hình 3.11 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 7h ngày 18/10/2009 41 Hình 3.12 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 18/10/2009 42

Hình 3.13 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 7h ngày 12/7/2009 46

Hình 3.14 Bản đồ áp, gió ngày 2/7/2001 và tổng lượng mưa 72h tính đến 7h

Hình 3.15 Đường đi của cơn bão số 4 Kammuri (8/2008) 49 Hình 3.16 Dự báo mưa của mô hình ngày 4/8/2008 lúc 00z cho 24, 48 và 72h 53 Hình 3.17 Dự báo mưa của mô hình ngày 6/8/2008 lúc 00z cho 24, 48 và 72h 55

Hình 3.18 Bản đồ áp, gió ngày 2/10/2007 và tổng lượng mưa 72h tính đến

Hình 3.19 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 29/9/2009 60

Hình 3.20 Bản đồ áp, gió ngày 17/11/2008 và tổng lượng mưa trong 2 ngày

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Bão và ATNĐ từ năm 2001 – 2010 ảnh hưởng trực tiếp đến lãnh

Bảng 3.1 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Muifa 26 Bảng 3.2 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Marinae 27 Bảng 3.3 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Chanthu 33 Bảng 3.4 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão số 2 ngày 4-7/8/2007 35 Bảng 3.5 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h ATNĐ ngày 17-19/10/2009 39 Bảng 3.6 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Soudelor 45 Bảng 3.7 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Durian 47 Bảng 3.8 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Kammuri 50 Bảng 3.9 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Lê Ki Ma 57 Bảng 3.10 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Ketsana 59 Bảng 3.11 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Noul 62

MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, công tác dự báo khí tượng Việt Nam đã tiến bộ đáng kể, từ dự báo synop thuần túy đã dần chuyển sang kết hợp với nhiều sản phẩm của các mô hình dự báo số Mặc dù chúng ta đã có kinh nghiệm trên 10 năm sử dụng các sản phẩm mô hình, tuy nhiên còn thiếu những nghiên cứu ứng dụng của

dự báo mô hình đặc biệt là xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) kết hợp phức tạp với hoàn lưu khí quyển, địa hình vào nghiệp vụ Thay vì đó, các dự báo viên chủ yếu xem các kết quả mô hình, do vậy sai số khá lớn; đặc biệt là dự báo định lượng mưa trong xoáy thuận nhiệt đới khi ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta

Các nghiên cứu mới gần đây ở nước ta chủ yếu thực hiện ứng dụng các sản phẩm và thử nghiệm cải tiến các thông số, nguồn số liệu… các mô hình dự báo để tăng cường độ chính xác Trường Đại học Khoa học Tự nhiên cũng tăng độ phân giải và cải tiến mô hình dự báo thời tiết MM5, WRF và kết quả thu được khá tốt Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã tiến hành cài xoáy, tăng độ phân giải cho mô hình MM5, WRF để dự báo mưa trong bão Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương cũng đã xây dựng mô hình tổ hợp để dự báo mưa cho các khu vực ở Việt Nam…

Đất nước ta hàng năm chịu ảnh hưởng của nhiều thiên tai như mưa bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ), mưa đá, hạn hán, ngập lụt, sụt lở đất, cháy rừng…Bão và áp thấp nhiệt đới là hai loại thiên tai xảy ra thường xuyên trên mọi vùng miền và là những thiên tai có mức độ tàn phá khốc liệt nhất Các cơn bão thường kèm theo gió mạnh, mưa lớn, sóng cao, lũ, nước biển dâng,… gây thiệt hại to lớn cho người và tài sản

Chính vì vậy, việc nghiên cứu dự báo xoáy thuận nhiệt đới đã và đang được nhiều nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam tập trung nghiên cứu Trong luận văn này, tôi đi sâu vào: “Đánh giá lượng mưa dự báo của mô hình GSM (Global Spectral Model) trong điều kiện xoáy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt

Nam, đặc biệt là xoáy thuận nhiệt đới kết hợp phức tạp với hoàn lưu khí quyển, địa hình vào dự báo nghiệp vụ.”

Nội dung chính của luận văn bao gồm:

Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu về dự báo mưa và mô hình GSM Chương 2: Nguồn số liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Nghiên cứu phân bố mưa khi xoáy thuận nhiệt đới tương tác với hoàn lưu khí quyển và địa hình

Mục tiêu cụ thể của luận văn:

- Nghiên cứu các phương pháp dự báo lượng mưa trong XTNĐ khi đổ bộ vào Việt Nam

- Nghiên cứu đánh giá các trường hợp cụ thể XTNĐ đổ bộ vào Việt Nam

có tác động của địa hình; hoàn lưu khí quyển như gió mùa đông bắc, gió mùa tây nam, gió tây trên cao

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DỰ BÁO

MƯA VÀ MÔ HÌNH GSM 1.1 Hiện trạng sử dụng các sản phẩm mô hình dự báo thời tiết để dự báo định lượng mưa trong xoáy thuận nhiệt đới

Trong những năm gần đây, các mô hình dự báo thời tiết tại Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia đã và đang được ứng dụng hiệu quả trong nghiệp vụ dự báo Tuy nhiên, để dự báo định lượng mưa của bão, ATNĐ, các dự báo viên phải nội ngoại suy từ các nguồn số liệu khác nhau, do vậy còn tồn tại những sai số khá lớn, chưa đạt được độ chính xác cao

Trong cuộc sống ngày nay, các thông tin về thời tiết ngày càng trở nên quan trọng và không thể thiếu trong việc thực hiện các kế hoạch của mỗi cá nhân nói riêng và tập thể nói chung Để phù hợp với yêu cầu của người sử dụng, các công nghệ dự báo thời tiết đã không ngừng được cải tiến, nâng cao chất lượng Tại trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, dự báo thời tiết đã có những bước chuyển biến khá rõ rệt đặc biệt trong vài năm trở lại đây Từ phương pháp dự báo truyền thống bằng phương pháp Synop, ngày nay đã và đang được trang bị những công cụ tiến tiến nhất như dự báo thời tiết bằng mô hình số, các sản phẩm dự báo tổ hợp Trước đây, hạn dự báo chỉ 2 đến 3 ngày, nay tăng lên 7 ngày thậm chí đến 2 tuần Do vậy, để phục vụ công tác dự báo thời tiết, việc thu thập các sản phẩm mô hình số trị là hết sức cần thiết

Gần đây tại Việt Nam, xuất hiện nhiều các nghiên cứu mới về áp dụng sản phẩm và cải tiến các mô hình dự báo, nhưng chỉ tập trung chủ yếu vào nghiên cứu làm thế nào để các mô hình dự báo chạy thông, không bị trục trặc Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương cũng đã xây dựng mô hình tổ hợp để dự báo mưa cho các khu vực của Việt Nam và chạy mô hình dự báo XTNĐ dựa vào mô hình giản đơn BARO Ngoài ra, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường cũng đã cài đặt mô hình MM5, WRF và tiến hành cài xoáy, tăng độ phân giải cho dự báo mưa trong bão của mô hình

Đối với một số nước phát triển (Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc) đã phát triển các mô hình dự báo XTNĐ trong nghiệp vụ, trong cùng một thời gian họ có thể chạy một mô hình đến nhiều mô hình Hồng Kông cũng đã cải tiến các mô hình ra kết quả độc lập, thêm vào đó, họ còn mua sản phẩm từ mô hình giới hạn của Nhật Bản thông qua kênh liên lạc riêng từng giờ khi có bão trên khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương Trung Quốc cũng sử dụng nhiều mô hình trong dự báo nghiệp vụ, cải tiến mô hình toàn cầu GFM, MM5 và giới hạn cho khu vực Nhìn chung là để được đưa vào sử dụng trong nghiệp vụ, các mô hình đều được thử nghiệm trong một thời gian đủ dài và đảm bảo kết quả, tiếp sau mới được áp dụng cho từng khu vực sau khi có hiệu chỉnh sai số cho khu vực đó

1.2 Tổng quan các nghiên cứu về dự báo mưa trong và ngoài nước

1.2.1 Tổng quan những nghiên cứu trong nước

Sự phân bố lượng mưa trong mỗi cơn bão ngoài biển thường đạt giá trị và cường độ nhỏ hơn ở đất liền, điều đó cũng có thể giải thích rằng khi vào đất liền với tác động của địa hình, không khí trong bão tăng tính chất bất ổn định của nó,

do vậy ở các khu vực có địa hình khác nhau lượng mưa sẽ thay đổi Mưa lớn trong bão tập trung trong bán kính 100 - 200km, nhưng phạm vi mưa lớn không đồng đều hoàn toàn quanh tâm bão Thông thường ở phần phía Bắc của bão mưa lớn hơn phần phía Nam

Quá trình mưa có liên quan đến bão hoặc mưa do bão chiếm từ 35 - 45% tổng lượng mưa năm của khu vực ven biển Trung Bộ Bão gây ra mưa lớn khi chúng đổ bộ vào đất liền, theo số liệu thống kê có khoảng 20% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa lớn hơn 300mm, khoảng 45% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa từ 200 - 300mm, khoảng 15% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa dưới 150mm

Ở khu vực ven biển Trung Bộ, sự kết hợp của bão và không khí lạnh là hình thế gây mưa đặc biệt lớn, gây ra những trận mưa rất lớn, thời gian mưa lớn thường tập trung trong vài ngày gây ra lũ lớn, đe dọa cuộc sống của người dân sinh sống

bên ven sông hoặc các vùng trũng, đôi khi ở vùng núi còn có lũ quét Mưa lớn trong bão có thời gian trung bình từ 2 - 3 ngày, tuy nhiên khi bão kết hợp với không khí lạnh thì diện mưa lớn sẽ mở rộng và thời gian mưa lớn sẽ kéo dài lên đến 3 - 5 ngày

GS TS Trần Tân Tiến, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội cũng đã nghiên cứu dự báo mưa cho khu vực Trung Trung Bộ bằng các mô hình số: WRF, RAMS, ETA; trong đó mô hình có khả năng cho dự báo mưa lớn trước 3 ngày với lượng mưa lớn từ 100 đến 200 mm/ngày chỉ có mô hình RAMS Thử nghiệm cho khu vực dự báo trên hệ thống sông Trà Khúc, tác giả đánh giá là đạt khá cao [13]

Trần Quang Năng (2009) đã đánh giá đầy đủ cho khu vực Đông Bắc Bộ trong 5 tháng mùa mưa (tháng 6,7,8,9,10) trong chuỗi số liệu 3 năm (năm 2005,

2006, 2007) và so sánh đánh giá dự báo của mô hình ứng với từng hình thế thời tiết

cụ thể Các chỉ tiêu đánh giá theo biến liên tục và theo biến cấp định lượng đều biến thiên đúng quy luật, chứng tỏ được tính ổn định của các mô đun tính mưa ở mô hình HRM Sai số hệ thống phân bố theo không gian có quy luật, chất lượng dự báo của

mô hình tốt hơn ngẫu nhiên Nhìn chung, mô hình HRM cho lượng mưa dự báo thường lớn hơn lượng mưa thực tế đo được [10]

TS Hoàng Đức Cường và các cộng sự (2008) với nghiên cứu, đánh giá dự báo trong khí tượng , đã sử dụng các chỉ số đánh giá như sai số trung bình ME, sai

số bình phương trung bình RMSE và sai số tuyệt đối MAE để thử nghiệm đánh giá

dự báo mưa ở Việt Nam bằng mô hình MM5 Kết quả thu được rằng, trong số các

sơ đồ tham số hóa vật lý của mô hình số trị khu vực, đối với dự báo mưa có lẽ sơ đồ tham số hóa đối lưu có độ nhạy lớn nhất [2]

Nguyễn Tiến Toàn (2011) với nghiên cứu mưa lớn khi không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới cho khu vực Trung Trung Bộ bằng mô hình WRF Trong nghiên cứu của mình, tác giả đã sử dụng mô hình WRF với 2 miền tính lồng nhau (miền trong là khu vực Trung Bộ, miền ngoài là toàn bộ lãnh thổ Việt Nam) với độ phân giải lần lượt là 30km và 10km, bước thời gian tích phân 180s và hạn dự

báo 72h Với mục đích dự báo mưa lớn khi không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) tác giả đã chọn được bộ thông số thích hợp cho mô hình Kết quả

mô hình cho thấy rằng hầu hết các trạm dự báo lượng mưa có cập nhật số liệu địa phương tốt hơn các trạm không cập nhật số liệu địa phương Dựa trên kết quả đánh giá, ông đã tìm ra được các phương trình dự báo tối ưu cho các trạm, sau đó đã đưa

ra được qui trình dự báo mưa khi không khí lanh kết hợp ITCZ [15]

1.2.2 Tổng quan những nghiên cứu ngoài nước

Mưa lớn trong bão phụ thuộc vào cường độ bão và tốc độ di chuyển của chúng Nhìn chung, khi bão đang ở giai đoạn đang phát triển hoặc di chuyển chậm thì thời gian mưa kéo dài và mưa trong bão lớn nên tổng lượng mưa lớn Ngược lại nếu bão ở trong giai đoạn đang suy yếu hoặc di chuyển nhanh thì tổng lượng mưa trong bão sẽ nhỏ hơn

Dựa theo nghiên cứu của Matsumoto và Satoru Yokoi (2008) cho thấy sự kiện mưa lớn này xảy ra ở miền Trung Việt Nam ngày 2-3 tháng 11 năm 1999, chủ yếu do hai nhiễu động của khí quyển làm cho lượng mưa ở thành phố Huế là hơn

1800 mm cho 2 ngày Hai nhiễu động khí quyển đó là:

Thứ nhất, một sự xâm nhập lạnh (CS) bất thường, gió bắc trong tầng đối lưu thấp, di chuyển từ phía bắc xuống phía nam Biển Đông và dừng lại đó một vài ngày, có nguồn gốc ở miền bắc Trung Quốc gần 40°N, kết quả là những cơn gió đông bắc mạnh hơn bình thường thổi liên tục vào bán đảo Đông Dương, thổi vuông góc với dãy Trường Sơn

Thứ hai, một áp thấp nhiệt đới ở miền nam Việt Nam kết hợp với gió nam dị thường trên trung tâm Biển Đông nhằm ngăn chặn không khí lạnh di chuyển xa hơn

về phía nam Trên phía Bắc Biển Đông, gió nam dị thường mạnh mẽ hình thành kết hợp với sự hội tụ của gió mùa Đông bắc (do xâm nhập bất thường của không khí lạnh) đã cung cấp lượng ẩm và nhiệt cho không khí nhiệt đới Áp thấp nhiệt đới kết hợp với sự xâm nhập lạnh đột ngột đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự xuất hiện lượng mưa lớn ở miền Trung Việt Nam Các nhiễu động sinh ra (do áp thấp nhiệt đới) có

thể coi là kết quả một phản ứng sóng Rossby bất thường của đối lưu quy mô lớn trên Maritime Continent, liên quan đến sự biến đổi giao mùa ở xích đạo

Sử dụng số liệu tái phân tích 24 năm (từ 1979-2002) và tập hợp dữ liệu mưa

bề mặt, các tác giả xác nhận rằng cùng tồn tại của Tropical Depression –Type Disturbance (TDD) và Cold Surge (CS) là quan trọng cho sự xuất hiện mưa lớn ở miền Trung Việt Nam Ngoài ra, quan sát thấy rằng CS mà không có một TDD thì không dẫn đến nhiều mưa [18]

Nghiên cứu của các tác giả Cheung, Wu và Lo (2009) về sự tương tác giữa bão Babs (1998) và gió mùa mùa đông (gió mùa Đông Á), quan sát thấy mưa lớn có thể xảy ra ở phía đông hoặc đông bắc Đài Loan Các tác giả cho rằng do có sự hội

tụ dòng khí với gió mùa đông bắc được tăng cường nên khu vực vẫn xảy ra mưa lớn mặc dù cơn bão vẫn cách xa Đài Loan, nó qua đảo Luzon (Philippines) và tồn tại ở Nam Biển Đông Các tác giả đã sử dụng mô hình MM5 với ba lưới lồng nhau, độ phân giải ngang cao nhất 6,67km 20 km, độ phân giải mô phỏng sự phân bố lượng mưa chính xác trong 3 ngày nghiên cứu Phân tích lượng mưa dựa trên hai chế độ mưa đó là chế độ gió mùa trong thời gian 0000 UTC ngày 24-25 tháng 10 và chế độ địa hình trong thời gian 0000 UTC ngày 25-26 tháng 10 [21]

Theo N.Tartaglionel, C Accadia, A Speranza, S.Mariani và M.Casaioli đã đánh giá lượng mưa quan trắc được bởi mạng lưới thùng đo mưa dày đặc trên đảo Síp so với lượng mưa mô hình, áp dụng phương pháp phân tích diện mưa tiếp giáp (CRA) Sử dụng các mảng khác nhau của loại kiểm nghiệm và miền con của các chỉ

số tương quan và sai số quân phương để so sánh sau khi tác động vào các kết quả CRA Kết quả cần lưu ý khi thử nghiệm lượng mưa mô hình trên một miền nhỏ hơn

mô hình [20]

Theo nghiên cứu của Zhiyong Meng và Shuanzhu Gao (2009) đã quan sát thấy lượng mưa lớn gây ra do sự đổ bộ của cơn bão nhiệt đới Bilis Ở giai đoạn đầu tiên của lượng mưa, có thể trực tiếp gây ra bởi hoàn lưu bên trong cơn bão (xảy ra tại tỉnh Phúc Kiến và Chiết Giang) Giai đoạn thứ hai của lượng mưa, xuất hiện

xung quanh khu vực biên giới giữa các tỉnh Giang Tây, Quảng Đông, Hồ Nam gây

ra lũ lụt nghiêm trọng nhất và là tâm điểm của nghiên cứu này Trong giai đoạn thứ

ba của lượng mưa, xảy ra dọc theo vùng ven biển của tỉnh Phúc Kiến và Quảng Đông, rất có thể là kết quả của sự tương tác giữa cơn bão nhiệt đới Bilis và gió mùa tăng cường trên Biển Đông bằng cách nâng địa hình dọc theo bờ biển [19]

A Papadopuolos và P Katsafados đã sử dụng hơn 900 trạm để quan trắc bề mặt và so sánh những dự báo của trường nhiệt độ không khí 2m, trường gió 10m, trường áp suất mực nước biển 3 giờ và trường lượng mưa tích lũy 6 giờ Việc đánh giá các hệ thống dựa trên việc so sánh các quan trắc bề mặt và điểm – điểm giữa các biến số mô hình được tạo ra có liên quan Do đó, đánh giá đã được phát triển dựa trên ước tính của các kỹ thuật đánh giá khách quan truyền thống như RMSE, MAE cho các yếu tố dự báo liên tục và rời rạc Kết quả cho thấy rằng các lỗi mô hình được đánh giá cao phụ thuộc vào chu kỳ ngày đêm, thời gian dự báo, và vị trí các trạm [17]

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều mô hình dự báo số trị cho kết quả đáng tin cậy như mô hình GSM (Global Spectral Model) của JMA (Japan Meteorologycal Agency), GFS (Global Forecast System) của NCEP (National Centers for Environmental Prediction), GEM của CMC (Canada Meteorologycal Centre…

Với sự hợp tác song phương của Cơ quan Khí tượng Nhật bản (JMA), Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương đã thu nhận và sử dụng sản phẩm mô hình GSM từ năm 2006 đến nay Sản phẩm này ngày càng có vai trò quan trọng, là công cụ không thể thiếu cho các dự báo viên, vì vậy để phục vụ cho bài toán đánh giá định lượng mưa cho khu vực Việt Nam, việc thu thập và lưu trữ sản phẩm này là rất cần thiết

1.3 Tổng quan về mô hình toàn cầu GSM (Global Spectral Model)

Mô hình phổ toàn cầu GSM (Global Spectral Model) sử dụng hệ phương trình nguyên thủy để biểu diễn sự chuyển động và trạng thái của khí quyển Mô

hình GSM đã được đưa vào sử dụng nghiệp vụ tại Cơ quan Khí tượng Nhật Bản JMA (Japan Meteorologycal Agency) từ tháng 3 năm 1988 Mô hình đầu tiên với

độ phân giải theo phương ngang là T63, và 16 mực theo chiều thẳng đứng lên đến

10 hPa

Tháng 9 năm 1989, mô hình GSM đã được nâng cấp, số sóng bị chặn tăng lên T106 và số mực thẳng đứng tăng lên tới 21 mực Tháng 3 năm 1996, độ phân giải theo phương ngang đã tăng gấp đôi T213 Số mực theo chiều thẳng đứng lên đến 30 mực Sơ đồ tham số hóa mây đối lưu chuyển từ sơ đồ Kuo sang sơ đồ Arakawa-Schubert

Tháng 9 năm 1999, tiến hành tinh xảo hóa các quá trình vật lý, hàm lượng nước trong mây được đưa vào như một biến dự báo và các quá trình đối lưu ẩm đã được cải tiến Đầu tháng 3 năm 2001, số mực theo chiều thẳng đứng tăng lên 40 mực và miền tính thẳng đứng đã lên đến tận 0.4 hPa (mực đẳng áp trên cùng)

Tháng 3 năm 2005, sơ đồ bình lưu Eulerian được thay thế bởi sơ đồ bán Lagrangian một, tăng độ phân giải phổ từ T213 (lưới vuông) lên TL319 (lưới tuyến tính), cùng với các quá trình ban đầu hóa thông thường và ban đầu hóa thẳng đứng cũng được đưa vào Đến ngày 1 tháng 3 năm 2006, thời gian dự báo cho các phiên

06 và 18UTC là 36h, trong khi 00UTC là 90h và 12UTC là 216h dự báo

Qua nhiều giai đoạn phát triển, GSM là một trong những mô hình toàn cầu

có độ phân giải ngang tinh nhất trên thế giới, hiện nay mô hình GSM có độ phân giải 0.1875 độ (khoảng 20km) Tuy nhiên khi cung cấp cho các nước sử dụng sản phẩm, các độ phân giải đưa ra là 1.25 độ, 0.5 độ, và 0.25 độ [11]

CHƯƠNG 2: NGUỒN SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Số liệu phục vụ nghiên cứu

2.1.1 Sản phẩm mô hình dự báo

Các sản phẩm từ mô hình dự báo thời tiết toàn cầu chạy tại Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương GSM (Nhật Bản) được đưa vào tham khảo đối với 11 trường hợp điển hình của bão, ATNĐ với tác động của địa hình và hoàn lưu khí quyển ảnh hưởng đến lãnh thổ nước ta từ năm 2001 đến 2010, ngoài ra có tham khảo kết quả nghiên cứu của nước ngoài

Bảng 2.1 Bão và ATNĐ từ năm 2001 - 2010 ảnh hưởng đến lãnh thổ nước ta

Mưa: 100 - 250mm; Mưa địa hình Việt Bắc

Bão số 5 Usagi (10-11/8/2001) vào Hà Tĩnh, Kỳ Anh

Mưa: 50 - 150mm; Mai Hóa (Quảng Bình) 256mm; Cồn Cỏ 259mm Bão số 8 Lingling (10-11-12/8)

vào Bình Định, Phú Yên

Mưa: 80 - 250mm; Tam Kỳ 253mm; Tuy Hòa 243mm

2002

Bão số 4 Hagupit (13-15/9) vào Lôi Châu suy yếu Bắc Bộ có mưa Bão số 5 Mekkhala (29-30/9)

vào Quảng Đông, Trung Quốc Bắc Bộ có mưa vừa

2003 Bão số 3 Koni (21-22/7/2003) Mưa: 100 - 150mm; Phú Thọ

vào Ninh Bình cấp 9, Nho Quan cấp 8

357mm

Bão số 4 Imbudo 25/7/2003) vào Quảng Tây, Trung Quốc

(23-24-Mưa vùng thấp vào Việt Trung; Hà Giang 208mm; Bắc Cạn 197mm

Bão số 5 Krovanh 26/7/2003) vào Móng Cái, Quảng Ninh cấp 10

(24-25-Mưa: 100 - 150mm; Lai Châu 276mm; Vĩnh Phúc 236mm

ATNĐ (8-9-10/9/2003) vào Nghệ An

Mưa: ATNĐ + không khí lạnh; Đặc biệt to 200 - 400mm, gây ngập đặc biệt Ba Lạt (Thái Bình) 701mm; Văn Lý 660mm; Thị xã Thái Bình 749mm

2004

Bão số 2 Chanthu 14/6/2004), tâm Quy Nhơn cấp 6

(12-13-Mưa vừa, mưa to hầu hết các khu vực

ATNĐ (28-29-30/8/2004) suy yếu vào Móng Cái Mưa Bắc Bộ 50 - 100mm

ATNĐ tháng 9/2004 vào Quảng Ngãi, Lý Sơn cấp 7

Mưa kết hợp hội tụ Đông Nam, phổ biến 100 - 200mm; Hà Tĩnh

391mm; Quảng Ngãi 319mm Bão số 4 Muifa (23-24-

25/11/2004) qua Cà Mau, vào Thổ Chu, và sau đó vào Vịnh Thái Lan

Mưa to ở khu vực Trung Bộ

2005 Bão số 2 Washi (30-31/7 và

1/8/2005) vào Thái Bình, sau đó Mưa: 50 - 100mm

vào Nam Định Bão số 3 (11-12/7/2005) vào Thanh Hóa

Mưa: 100 - 200mm; Văn Lý 327mm; Nghệ An 256mm Bão số 5 (29-30-31/8/2005) vào

Vinh, Nghệ An

Mưa: 100 - 150mm; Hà Tĩnh 380mm; Quảng Bình 347mm Bão số 6 Vicente (17-18/9/2005)

vào Vinh, Nghệ An

Mưa: 150 - 200mm; Hà Tĩnh 321mm, Quảng Bình 287mm Bão số 7 Damrey (26-27-

28/9/2005) vào Thanh Hóa

Mưa: 100 - 150mm; Hòa Bình 348mm; Lương Sơn 382mm Bão số 8 Kaitak (từ 31/10 đến 1-

2/11/2005) vào Thái Bình, Nam Định

Mưa đặc biệt to: Đà Nẵng, Quảng Ngãi > 600mm

ATNĐ (12-13/9/2005) vào Bình Định

Mưa: Huế 277mm; Quảng Nam 320mm

ATNĐ (6-7-8/10/2005) vào Huế,

Đà Nẵng

Mưa: 300 - 400mm; Huế 408mm; Quảng Trị 606mm

2006

Bão số 3 Prapiroon 5/8/2006) vào Lôi Châu

(3-4-Mưa: 100 - 200mm; Quảng Ninh 505mm; Yên Bái 239mm; Tuyên Quang 224mm

Bão số 5 (24-25-26/9/2006) vào

Hà Tĩnh

Mưa: 100 - 200mm; Quảng Trị 424mm; Huế 362mm

Bão số 6 Xangsane (từ 30/9 đến 1- 2/10/2006) đi thẳng vào Đà Nẵng

Mưa: 200 - 300mm; Quảng Bình - Huế 300 - 400mm; Huế 362mm

Bão số 9 Ourian (4-5-6/11/2006)

đi dọc xuống Nam Trung Bộ vào

Mưa: 50 - 150mm; Đà Nẵng 325mm; Quảng Ngãi 243mm

Bến Tre, Trà Vinh ATNĐ (3-4/7/2006) vào Quảng

2007

Bão số 1 Toraji (5-6/7/2007) vào Tiên Yên, Móng Cái, Quảng Ninh

Mưa: 50 - 100mm; Hòa Bình 170mm; Văn Lý 182mm

Bão số 2 (4-5-6-7/8/2007) Bình Định đi lên vào Vịnh Bắc Bộ, suy yếu thành ATNĐ, vào Hà Tĩnh, Quảng Bình

Mưa to đến rất to khu vực Trung Bộ

và Nam Bộ

Bão số 4 Francko (24-25/9/2007) vào Vịnh Bắc Bộ, suy yếu thành ATNĐ, suy yếu thành vùng thấp

và vào Thái Bình

Mưa ít; Hà Nội 147mm; Thanh Hóa 183mm

Bão số 5 Lekima 4/10/2007) hướng thẳng đến Đèo Ngang

(2-3-Mưa vừa, mưa to, riêng Trung Trung Bộ mưa rất to

Bão số 7 Hagibis 26/11/2007)

(24-25-Mưa: 50 - 100mm; Quảng Ngãi 218mm; Tuy Hòa 398mm ATNĐ (29-30/10/2007) vào Quy

Mưa to đến rất to khu vực Bắc Bộ

Bão số 6: Hagupit (24- Mưa: 200 - 250mm; Quảng Ninh

25/9/2008) dọc biên giới vào Quảng Ninh

622mm; Bắc Giang 491mm

Bão số 7 Mekkhala 30/9/2008) vào Quảng Bình, Hà Tĩnh

(29-Mưa: 100 - 200mm; Đồng Hới 319mm; Cồn Cỏ 567mm

Bão số 10 Nonl (16-17/11/2008) vào Khánh Hòa, Ninh Thuận

Mưa to Nam Trung Bộ và Tây Nguyên

ATNĐ (11-12/8/2008) vào Quảng Ninh

Mưa: 100 - 150mm; Móng Cái 180mm; Cửa Ông 209mm

2009

Bão số 4 Soudelor 12/7/2009) vào Lôi Châu, vào Quảng Ninh- Hải Phòng, suy yếu thành ATNĐ

(11-Mưa to đến rẩt to khu vực Bắc Bộ

Bão số 7 Meigae 12/7/2009) vào Nam Định,vào Thanh Hóa

(10-11-Mưa: 80 - 150mm

Bão số 9 Ketsana (28-29/9/2009) vào Quảng Nam, Quảng Ngãi

Mưa to đến rất to từ Quảng Bình đến Bình Định

Bão số 10 Parma (12-13- 14/10/2009) vào Hà Nam, suy yếu thành ATNĐ vào vùng biển Thái Bình

Mưa: 100 - 150mm; Móng Cái 181mm; Thanh Hóa 257mm

Bão số 11 Marinae (1-2/11/2009) vào Phú Yên, vào Khánh Hòa, kết hợp với không khí lạnh

Mưa to đến rất to khu vực Trung và Nam Trung Bộ

ATNĐ (6-8/9/2009) đi dọc vào Mưa rất to: Quảng Ngãi 794mm;

Quảng Ngãi, Bình Định (gián tiếp)

Đà Nẵng 830mm; Lý Sơn 1184mm

ATNĐ (17-18-19/10/2009) đi dọc ra Quảng Nam, Đà Nẵng, sau đó vào Hải Nam (gián tiếp)

Mưa to đến rất to các tỉnh ven biển Trung Bộ

2010

Bão số 1 Conson 17/7/2010) vào Hải Phòng, Thái Bình

(15-16-Mưa ít: Láng Hà Nội 80mm; Văn

Lý 127mm

Bão số 2 Chanthu 23/7/2010) vào Trung Quốc, suy yếu thành ATNĐ vào Cao Bằng (gián tiếp)

(22-Mưa: vùng thấp vào biên giới Việt Trung gây mưa to Việt Bắc; Bắc Giang 279mm; Yên Bái 314mm

Bão số 3 Mindulle 25/8/2010) vào Nghệ An

(23-24-Mưa: 50- 100mm; Hải Phòng 157mm; Nho Quan 174mm; Văn Lý 155mm; Hà Tĩnh 413mm; Quảng Trị 262mm

ATNĐ (19-20/1/2010) vào Vũng Tàu, Bến Tre

Mưa: ATNĐ đón gió Đông; mưa 50

- 100mm; Quảng Trị 536mm ATNĐ (3-4-5/11/2010) suy yếu

tại vùng biển Quảng Ngãi, Phú Yên (gián tiếp)

Mưa: Huế - Quảng Ngãi: 100 - 200mm; Tuy Hòa 418mm

Hình 2.1 Minh họa sử dụng sản phẩm mô hình để phân tích và dự báo mưa

trong XTNĐ khi ảnh hưởng trực tiếp đến lãnh thổ nước ta

Từ năm 1997 trở lại đây, trên cơ sở hợp tác song phương và qua kênh thông tin hợp tác quốc tế, Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương đã thu được một số sản phẩm dự báo của các mô hình số từ Cơ quan khí tượng Nhật bản (JMA)

và từ các mô hình toàn cầu GFS, NOGAPS Để phục vụ cho bài toán “Đánh giá

lượng mưa dự báo của mô hình GSM trong điều kiện xoáy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam”, việc khai thác các trường phân tích và dự báo của mô hình

dự báo số trị toàn cầu GSM là rất quan trọng và cần thiết

Số liệu mưa từ các trạm đo hầu hết được quan trắc tích lũy trong khoảng thời gian

06 giờ theo 04 obs quan trắc trong ngày vào các giờ phát báo chính: 00z, 06z, 12z

và 18z

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Trong 10 năm qua (2001 – 2010), có 51 cơn bão ảnh hưởng đến lãnh thổ nước ta và đã được trung tâm dự báo khí tượng thủy văn trung ương đánh giá Sử dụng mô hình cho thấy hiệu quả chưa cao và còn tồn tại sai số lớn Trong các nước, các Trung tâm dự báo bão khu vực như Trung tâm dự báo bão Thượng Hải, Hồng

Kông, Đài Loan, Seoul đã tính những cơn bão theo những hoàn lưu cụ thể vào nước

họ như: gió mùa đông bắc, gió mùa tây nam, rãnh gió tây, địa hình của khu vực cần dự báo

Do vậy trong luận văn này, chúng tôi đánh giá cụ thể 11 cơn bão đổ bộ trực tiếp vào nước ta với sự kết hợp của hoàn lưu khí quyển, địa hình để tìm ra quy luật

2.2.1 Đánh giá sai số trong dự báo mưa lớn của mô hình so với kết quả quan trắc thực tế

Số liệu dự báo từ mô hình dự báo toàn cầu GSM được lấy theo các điểm nút lưới, sau đó nội suy có trọng số về các trạm từ số liệu của 4 điểm lưới xung quanh theo công thức sau: [8]

4

1 2

1

k k

k k k s

r

r

X

X

Trong đó: Xs là giá trị dự báo nội suy về điểm trạm;

Xk là giá trị dự báo tại điểm nút lưới của mô hình

rk là khoảng cách từ điểm lưới đến điểm trạm (tính bằng mét) Sau khi có số liệu nội suy về trạm quan trắc, quá trình đánh giá sẽ tính đến các chỉ số thống kê cơ bản gồm:

- Sai số trung bình - Mean Error (ME): ME f X

Trong đó f là giá trị trung bình dự báo, X là giá trị trung bình quan trắc

ME = 0 => Dự báo là không chệch không điều kiện

ME > 0 => Dự báo là vượt chuẩn

ME < 0 => Dự báo là dưới chuẩn

Tuy nhiên sai số trung bình không phải là thước đo độ chính xác của mô hình ME chỉ cho ta ước lượng về độ lệch trung bình của giá trị dự báo so với giá trị quan trắc

- Sai số tuyệt đối trung bình- Mean Absolute Error (MAE)

i

i X

f N

MAE

1

1

Trong đó fi và Xi là các giá trị dự báo và quan trắc tương ứng

MAE đo độ lệch tuyệt đối trung bình giữa hai tập giá trị dự báo và quan trắc MAE chỉ bằng không (=0) khi và chỉ khi fi=Xi, với mọi giá trị i

2.2.2 Phân loại và đánh giá 10 cơn bão và 1 ATNĐ điển hình

- Bão số 2 (Durian 2/7/2001 Bắc Bộ - Địa hình)

- Bão số 2 (Chanthu 12-13-14/6/2004 Gió mùa tây nam)

- Bão số 4 (Muifa 23-24-25/11/2004 Gió mùa đông bắc)

- Bão số 2 (4-5-6-7/8/2007 Gió mùa tây nam)

- Bão số 5 (Lêkima 3/10/2007 Trung Bộ - Địa hình)

- Bão số 4 (Karumi 7-8/8/2008 Bắc Bộ - Địa hình)

- Bão số 10 (Nonl 16-17/11/2008 Tây Nguyên - Địa hình)

- Bão số 4 (Soudelor 11-12/7/2009 Bắc Bộ - Địa hình)

- Bão số 9 (Ketsana 28-29/9/2009 Trung Bộ - Địa hình)

- ATNĐ (17-18-19/10/2009 đới gió tây)

- Bão số 11 (Marinae 1-2/11/2009 Gió mùa đông bắc)

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ MƯA KHI XOÁY

THUẬN NHIỆT ĐỚI TƯƠNG TÁC VỚI HOÀN LƯU KHÍ

QUYỂN VÀ ĐỊA HÌNH 3.1 Nghiên cứu phân bố mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với không khí lạnh

3.1.1 Đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa đông bắc

Mỗi năm trung bình có khoảng 27-28 đợt không khí lạnh tràn về nước ta, năm nhiều 1970 có 40 đợt, năm ít 1992 có 21 đợt tập trung vào tháng 10 đến tháng

5 năm sau (trung bình 2.5 đợt một tháng); nhiều nhất vào tháng 1(4 đợt)

Khi không khí lạnh xuống gây ra gió đông bắc mạnh kết hợp với XTNĐ đi vào làm phía bắc XTNĐ tốc độ gió cũng tăng lên đặc biệt hội tụ gió và mưa tăng mạnh Bình thường không khí lạnh gây ra mưa vừa mưa to Đặc biệt khu vực miền Trung mưa rất to, một trong nguyên nhân chính là do hội tụ địa hình; hội tụ gió đông bắc và bắc Phân tích trường hợp bão số 11 Marinae lúc 7h ngày 2/11/2009 ta thấy gió mạnh vùng phía bắc bão và tây bắc bão, đó là vùng hội tụ của gió bão và không khí lạnh

3.1.2 Trường mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa đông bắc

 Trường hợp cụ thể bão không mạnh như cơn bão số 4 Muifa ngày

23-24-25/11/2004)

Tối 24/11 bão vượt qua Côn Đảo và gần sáng 25/11 bão đi qua mũi Cà Mau vào vùng biển Cà Mau - Kiên Giang, sau đó đi sâu vào vịnh Thái Lan

Bảng 3.1 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Muifa Trạm Lượng mưa

quan trắc 72h (X)

Lượng mưa

dự báo 72h (F)

 Trường hợp cụ thể bão số 11 Marinae ngày 1-2/11/2009

Bảng 3.2 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Marinae

Trạm Lượng mưa

quan trắc 72h (X)

Lượng mưa

dự báo 72h (F)

Fi-Xi |Fi – Xi|

(a) (b) Hình 3.2 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 1/11/2009

Từ hình 3.2 mô tả phân bố mưa quan trắc và mưa dự báo lúc 19h ngày 1/11/2009 cho thấy:

Đới mưa cường độ lớn xảy ra ở phía bắc XTNĐ Đới mưa của hội tụ đông bắc kéo dài ra phía đông bắc Trường mưa lệch về bắc và tây bắc XTNĐ và đất liền; Mưa chủ yếu là do địa hình và các đám mây dông phân bố không đều Không khí lạnh tràn xuống và xâm nhập do vậy không thấy vùng mưa dông lớn

(a) (b) Hình 3.3 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 7h ngày 2/11/2009 Trên hình 3.3a thì lượng mưa dự báo cho khoảng 12h lúc 7h ngày 2/11/2009 cho thấy: Gió đông bắc khá mạnh (grandient khí áp tăng mạnh) Khi XTNĐ tiến gần bờ trường mưa dịch phía bắc XTNĐ, trường mưa lệch hẳn về bắc và tây bắc bờ biển nước ta Lượng mưa đo được lớn phía bắc XTNĐ (có nơi trên 200mm/12h); trong khi mô hình dự báo 50-100mm Sai số trong trường hợp này là quá lớn, có nơi trên 100mm; trung bình mưa do mô hình dự báo ở phía bắc bão thấp hơn nhiều thực

tế khoảng 20-50 mm/12h

(a) (b) Hình 3.4 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 2/11/2009 Trường hợp lúc 19h ngày 2/11/2009 (hình 3.4) thấy rằng: trường mưa ở đây lệch hẳn về bắc bão Lượng mưa thực tế ở phía bắc bão lớn hơn nhiều dự báo khoảng 40-70 mm/12h và diện mưa ở phía bắc bão lớn hơn nhiều và trải rộng ra phía bắc

 Sai số lượng mưa khi có tác động của gió mùa Đông Bắc

- Trong dự báo XTND, với tác động của không khí lạnh, lượng mưa tăng mạnh phía bắc nhưng chú ý nhất là địa hình có hội tụ gió mạnh tạo ra hội tụ mưa địa hình

3.2 Nghiên cứu phân bố mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa tây nam

3.2.1 Đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa tây nam

Gió mùa tây nam tác động lên sự thay đổi hướng của XTNĐ và làm cho gió mạnh lên, đặc biệt ở phía nam Gió mùa tây nam có nguồn gốc ở Nam Bán Cầu thổi qua Ấn Độ Dương vào Việt Nam và nguồn thứ hai thổi qua xích đạo qua Vịnh Thái Lan, Nam Biển Đông thổi lên theo hướng nam tây nam và tây nam

mạnh ở phía nam Khi XTNĐ đi lên vừa là cao cận nhiệt đới suy yếu vừa là có tác

động của gió mùa tây nam (Hình 3.5)

3.2.2 Trường mưa khi xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở khu vực Việt Nam tương tác với gió mùa tây nam

 Trường hợp cụ thể bão Chanthu ngày 12-13-14/6/2004

Bảng 3.3 Lượng mưa quan trắc và dự báo 72h bão Chanthu

quan trắc 72h (X)

Lượng mưa

dự báo 72h (F)

Hình 3.6 Bản đồ mưa dự báo và bản đồ quan trắc lúc 19h ngày 14/6/2004

Từ bản đồ dự báo và phân tích 19h ngày 14/6/2004 (Bão Chan Thu) ta thấy:

Mô hình bắt được vùng mưa ở phía bắc nhưng không bắt được ở phía nam.Tâm mưa cũng bắt được khá chính xác, tuy nhiên tâm mưa dự báo nhỏ hơn lượng mưa quan trắc thực tế (Hình 3.6)

 Trường hợp cụ thể bão số 2 ngày 4-5-6-7/8/2007