Việt Nam là một trong những trung tâm dông lớn của châu Á, do vậy vấn đề nghiên cứu và dự báo dông luôn được coi trọng. Hằng năm tổn thất do dông và các hiện tượng kèm theo đối với đời sống và con người là rất lớn. Không chỉ ảnh hưởng lớn đến các hoạt động sản xuất, sinh hoạt, kinh tế - xã hội mà dông còn tác động rất lớn đến các nghành khác đặc biệt là giao thông hàng hải, hàng không.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN -o0o - MA THỊ YẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ KHÔNG GIAN VÀ DỰ BÁO XÁC SUẤT MƯA DÔNG CHO KHU VỰC BẮC BỘ HÀ NỘI, NĂM 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN -o0o - MA THỊ YẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ KHÔNG GIAN VÀ DỰ BÁO XÁC SUẤT MƯA DÔNG CHO KHU VỰC BẮC BỘ Chuyên ngành: Khí tượng học Mã ngành: D440221 Người hướng dẫn: TS Hoàng Phúc Lâm HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nghiên cứu em hoàn thành hướng dẫn khoa học TS Hoàng Phúc Lâm Những nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức Số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn số liệu khác Ngồi ra, đồ án cịn tham khảo số nhận xét đánh giá tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Hà Nội, ngày 22 tháng 05 năm 2017 Sinh viên Ma Thị Yến LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, em nhận nhiều giúp đỡ, bảo tận tình lời động viên q thầy cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn, đầu tiên, em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến Thầy – người tạo điều kiện, động viên giúp đỡ em suốt q trình triển khai nghiên cứu hồn thành đồ án – TS Hồng Phúc Lâm cơng tác phịng Dự báo Khí tượng hạn vừa, hạn dài, Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Trung ương Cảm ơn Thầy tận tình bảo, hỗ trợ truyền đạt cho em kiến thức quý báu, lời khuyên, lời góp ý chân thành để em hồn thành đồ án cách tốt Em xin chân thành cảm ơn tất q Thầy Cơ Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập trường Nhân đây, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ln bên cạnh, cổ vũ động viên em suốt trình học tập sống Bài đồ án thực khoảng thời gian ngắn bên cạnh kiến thức em nhiều hạn chế bỡ ngỡ Mặc dù cố gắng đồ án tránh thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp q báu Thầy Cơ bạn để em hoàn thiện đồ án Sau cùng, em xin kính chúc q Thầy Cơ Thầy Hồng Phúc Lâm ln dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục hoàn thành sứ mệnh cao đẹp truyền thụ kết thức cho hệ mai sau Chúc quý thầy cô thành công ngày đạt nhiều thành tựu nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2017 Sinh viên Ma Thị Yến MỤC LỤC MỤC LỤC Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2017 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU .1 1.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 1.1.1Tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực Bắc Bộ 1.2.Tổng quan dông 1.2.1Các khái niệm dông 1.2.2Phân loại dông 1.2.3Điều kiện hình thành dơng 1.3.Tổng quan số cơng trình nghiên cứu giới nước .11 1.3.1Trên giới 11 1.3.2Tổng quan nghiên cứu nước 13 1.4Tổng quan yếu tố dự báo 16 2.1 Số liệu 22 2.1.1 Số liệu quan trắc dông 22 2.1.2 Số liệu thám không vô tuyến 22 2.1.3 Số liệu tái phân tích 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 Bảng 2.1 Cấu trúc bảng số liệu thám không cho trạm tháng 4, 5, 26 Bảng 2.3 Cấu trúc bảng kết dự báo pha theo thời kì tháng 4, 5, 29 3.1 Kết nghiên cứu cấu trúc không gian đặc trưng nhiệt động lực xảy mưa dông cho khu vực Bắc Bộ 31 3.1.1 Phân tích đồ mực theo năm 31 3.1.3Phân tích đồ xoáy 40 Bảng 3.1 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2006 – 2015 .46 Bảng 3.2 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2016 47 3.2.2 Kết dự báo đánh giá 47 Hình 3.29 Tổng hợp kết đánh giá chất lượng dự báo pha số liệu 00Z trạm số PC .48 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Cụm từ đầy đủ Giải nghĩa B1 Khu vực Tây Bắc B2 Khu vực Đông Bắc B3 Đồng Bắc Bộ Convective Available Potential Năng lượng đối lưu tiềm Energy CIN Convective Inhibition Năng lượng cản trở đối lưu CI Cox Index Chỉ số Cox KI K Index Chỉ số K kNN k-Nearest Neighbours k điểm gần LFC Level of Free Convection LI Lift index PC Percent Correct SWEAT Severe Weather Threat Index Chỉ số thời tiết nguy hiểm SI Showalter Index Chỉ số Showalter TTI Totals Total Index Chỉ số tổng cộng CAPE TBNN Mực đối lưu tự Chỉ số lực nâng Độ xác (Phần trăm dự báo đúng) Trung bình nhiều năm DANH MỤC BẢNG MỤC LỤC Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2017 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU .1 1.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 1.1.1Tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực Bắc Bộ 1.2.Tổng quan dông 1.2.1Các khái niệm dông 1.2.2Phân loại dông 1.2.3Điều kiện hình thành dông 1.3.Tổng quan số cơng trình nghiên cứu giới nước .11 1.3.1Trên giới 11 1.3.2Tổng quan nghiên cứu nước 13 1.4Tổng quan yếu tố dự báo 16 2.1 Số liệu 22 2.1.1 Số liệu quan trắc dông 22 2.1.2 Số liệu thám không vô tuyến 22 2.1.3 Số liệu tái phân tích 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 Bảng 2.1 Cấu trúc bảng số liệu thám không cho trạm tháng 4, 5, 26 Bảng 2.3 Cấu trúc bảng kết dự báo pha theo thời kì tháng 4, 5, 29 3.1 Kết nghiên cứu cấu trúc không gian đặc trưng nhiệt động lực xảy mưa dông cho khu vực Bắc Bộ 31 3.1.1 Phân tích đồ mực theo năm 31 3.1.3Phân tích đồ xốy 40 Bảng 3.1 Số ngày có dơng khơng có dông trạm từ tháng đến tháng năm 2006 – 2015 .46 Bảng 3.2 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2016 47 3.2.2 Kết dự báo đánh giá 47 Hình 3.29 Tổng hợp kết đánh giá chất lượng dự báo pha số liệu 00Z trạm số PC .48 DANH MỤC HÌNH MỤC LỤC Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2017 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU .1 Bảng 2.1 Cấu trúc bảng số liệu thám không cho trạm tháng 4, 5, 26 Bảng 2.3 Cấu trúc bảng kết dự báo pha theo thời kì tháng 4, 5, 29 Bảng 3.1 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2006 – 2015 .46 Bảng 3.2 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2016 47 Hình 3.29 Tổng hợp kết đánh giá chất lượng dự báo pha số liệu 00Z trạm số PC .48 LỜI MỞ ĐẦU Dông thời tiết nguy hiểm xảy thời gian ngắn hậu mà dông gây to lớn Mùa dông Việt Nam tương đối dài tháng kết thúc vào tháng 10 với số ngày dơng trung bình khoảng 100 ngày/năm số dơng trung bình 250 giờ/năm [10] Dông xảy phụ thuộc nhiều vào yếu tố địa hình địa phương thường xảy với quy mô cục công tác dự báo dơng thực tốn khó Trong dự báo dơng theo ước tính cho thấy dự báo mơ hình khoảng 10% cịn lại kinh nghiệm đạt 30% theo 60% [9] Ngày nay, với phát triển hệ thống thám không cung cấp nguồn số liệu lớn bổ sung phần số liệu hạn chế từ quan trắc, từ có tranh tổng quát bầu khí hình thành chuyển động đối lưu hình thành dông Việt Nam trung tâm dông lớn châu Á, vấn đề nghiên cứu dự báo dông coi trọng Hằng năm tổn thất dông tượng kèm theo đời sống người lớn Không ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất, sinh hoạt, kinh tế - xã hội mà dơng cịn tác động lớn đến nghành khác đặc biệt giao thông hàng hải, hàng không Do vậy, đồ án em lựa chọn chủ đề “Nghiên cứu phân bố không gian dự báo xác suất mưa dông cho khu vực Bắc Bộ” Nghiên cứu tiến hành tìm hiểu cấu trúc khơng gian đặc trưng nhiệt động lực học khí để có nhìn trực quan khí trước thời điểm xảy mưa dông Bên cạnh việc xác định đặc trưng độ bất ổn định, đồ án nghiên cứu thêm đặc trưng khác như: nhiệt độ vị tương đương, gió, độ ẩm, xốy Với phương pháp kNN đồ án cịn tính thêm xác suất xuất mưa dông cho khu vực Bắc Bộ Hy vọng kết nghiên cứu giúp ích cho cơng tác dự báo cảnh báo dông cho khu vực Bắc Bộ để hạn chế phần thiệt hại mà thiên tai gây Với nội dung trên, bên cạnh phần mở đầu, phần kết luận kiến nghị trình bày phần cuối, đồ án có bố cục gồm 03 phần : Chương 1: Tổng quan dông Chương 2: Số liệu phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết nghiên cứu đánh giá Hình 3.13 Bản đồ tổ hợp trường gió (Vectơ – m/s) trường độ cao địa vị (phần tô màu - mđtv) mực 925 mb theo thời kì cho tháng 4, 5, (a) ngày có dơng lúc 12Z (b) TBNN Hình 3.14 Bản đồ tổ hợp trường gió (Vectơ – m/s) trường độ cao địa vị (phần tô màu - mđtv) mực 850 mb theo thời kì cho tháng 4, 5, (a) ngày có dơng lúc 12Z (b) TBNN Hình 3.15 Bản đồ tổ hợp trường gió (Vectơ – m/s) trường độ cao địa vị (phần tô màu - mđtv) mực 500 mb theo thời kì cho tháng 4, 5, (a) ngày có dơng lúc 12Z (b) TBNN 38 Mực 850 mb hình tương tự mực 925 mb Ở mực cao, tổ hợp ngày có dơng cho thấy tâm áp cao cận nhiệt đới mở rộng phía tây so với TBNN Gió tây chuyển sang hướng tây nam, đó, TBNN gió túy hướng tây Thời điểm 00Z Qua phân tích kết tổ hợp cho ngày có dơng lúc 00Z tháng 4, 5, nhận thấy có nhiều tương đồng với kết tổ hợp cho 12Z trình bày Do đó, kết khơng trình bày để tránh trùng lặp b, Phân tích đồ mực tháng 7, 8, cho Hà Nội Thời điểm 12Z Bản đồ mực 925 mb, tương tự tháng 4, 5, tổ hợp ngày có dơng tháng 7, 8, có lấn mạnh phía đơng nam áp thấp phía tây Hình 3.16 Bản đồ tổ hợp trường gió (Vectơ – m/s) trường độ cao địa vị (phần tô màu - mđtv) mực 850 mb theo thời kì cho tháng 7, 8, (a) ngày có dơng lúc 12Z (b) TBNN Hình 3.17 Bản đồ tổ hợp trường gió (Vectơ – m/s) trường độ cao địa vị (phần tô màu - mđtv) mực 500 mb theo thời kì cho tháng 7, 8, (a) ngày có dơng lúc 12Z (b) TBNN 39 Mực 850 mb, tổ hợp ngày có dơng xuất rãnh tây bắc – đơng nam có trục qua khu vực Bắc Bộ áp cao cận nhiệt đới yếu TBNN (đường 14500 mđtv cong phía tây hơn) trường hợp tổ hợp ngày có dơng Trên khu vực Bắc Bộ gió tây nam đến nam có tốc độ lớn chi phối toàn khu vực Tại tầng đối lưu – mực 500 mb, với TBNN lúc với lấn sang phía tây áo cao cận nhiệt đới, toàn khu vực Bắc Bộ nằm hoàn toàn khống chế áp cao này, đới gió đơng – đơng nam chi phối toàn khu vực Trong với tổ hợp ngày có dơng, lưỡi áp cao cận nhiệt đới rút phía đơng, trường hợp tỉnh thuộc khu vực Bắc Bộ chịu ảnh hưởng rìa phía tây áp cao cận nhiệt đới, thời tiết xấu, đới gió túy gió đơng nam Thời điểm 00Z Tại mực 925 mb, trường giống với lúc 12Z Tuy nhiên, mực 850 mực 500 mb, trường gió đơng nam mạnh rõ rệt so với TBNN Và riêng mực 500 mb (hình 3.15a), lưỡi áp cao cận nhiệt đới lấn vào sâu, khu vực Bắc Bộ chịu ảnh hưởng rìa phía tây áp cao cận nhiệt đới Hình 3.18 Bản đồ tổ hợp trường gió (Vectơ – m/s) trường độ cao địa vị (phần tơ màu - mđtv) mực 500 mb theo thời kì cho tháng 7, 8, (a) ngày có dơng lúc 00Z (b) TBNN 3.1.3 Phân tích đồ xốy Tiến hành phân tích đồ trường xoáy 03 mực đẳng nhiệt độ vị bao gồm: mực 315K (xấp xỉ 700mb), mực 330K (xấp xỉ 500 mb) 350K (xấp xỉ 200 mb) cho tổ hợp ngày có dơng TBNN tháng từ tháng đến tháng 30 năm 1980 – 2009 a Hà Nội 40 Hình 3.19 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 315K lúc 12Z cho Hà Nội với trường xoáy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN So với TBNN trường xoáy mực 315K ngày có dơng mạnh nhiều, phía bắc xuất vùng xốy cực đại 0.7 PVU, xốy có trị số 0.3 PVU dịch chuyển xuống sâu TBNN gió túy gió tây, cường độ mạnh Tuy nhiên, ngày có dơng, gió yếu gió hướng tây phần phía tây, sau lên đến khu vực đơng bắc gió chuyển sang hướng nam, tạo thành rãnh khu vực Tây Bắc Hình 3.20 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 330K lúc 12Z cho Hà Nội với trường xoáy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Mực 330K, nhận thấy xoáy mạnh so với trung bình Trường gió TBNN, gió Tây tốc độ gió lớn Tuy nhiên, với tổ hợp ngày có dơng, gió lại đổi hướng tây – tây nam, tốc độ gió yếu Trục áp cao cận nhiệt đới lên cao TBNN, lúc trục khoảng 200N, TBNN trục áp cao vào khoảng 16 – 17 0N 41 Hình 3.21 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 350K lúc 12Z cho Hà Nội với trường xoáy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Căn vào trường gió ta thấy, trường TBNN trục áp cao vĩ độ thấp Trong đó, tổ hợp ngày có dông áp cao dịch chuyển trục lên vĩ độ cao TBNN gió thiên hướng tây, cao xốy thuận yếu giá trị xoáy đạt khoảng 0.3 PVU, TBNN giá trị đạt 0.4 PVU Cho thấy ngày có dơng phân kì cao tốt hơn, đồng thời hội tụ tầng thấp thuận lợi b Sơn La Phân tích đồ xoáy cho Sơn La mực đẳng nhiệt, nhận thấy Sơn La Hà Nội có nét tương đồng Cụ thể sau: Hình 3.22 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 315K lúc 12Z cho Sơn La với trường xoáy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Xốy tổ hợp ngày có dơng có giá trị lớn TBNN, hình 3.19a khu vực Bắc Bộ nằm vùng xốy có giá trị 0.35 PVU đồng thời phía tây bắc Bắc Bộ xuất vùng xoáy cực đại 0.7 PVU 42 Hình 3.23 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 330K lúc 12Z cho Sơn La với trường xốy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Mực 330K, nhận thấy xốy mạnh so với trung bình Trường gió TBNN, gió tây tốc độ gió lớn Hình 3.24 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 350K lúc 12Z cho Sơn La với trường xốy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Tương tự Hà Nội, mực 350K cho thấy trường xốy có giá trị nhỏ TBNN Cho thấy hội tụ tầng thấp thuận lợi đồng thời cao phân kì mạnh c Bạch Long Vĩ 43 Hình 3.25 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 315K lúc 12Z cho Bạch Long Vĩ với trường xốy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Tại mực 315K, tổ hợp ngày có dơng xốy có giá trị lớn vùng xốy có giá trị lớn mở rộng lấn xuống phía nam, vùng có giá trị xốy nhỏ 0.3 PVU dịch xuống khu vực Trung Trung Bộ TBNN giá trị xuất phía nam đồng Bắc Bộ Hướng gió TBNN đơn gió tây, gió tổ hợp ngày có dơng, gió đổi hướng từ tây sang tây nam qua khu vực Bắc Bộ, tạo thành dạng rãnh qua khu vực, tương ứng với rãnh tây bắc – đông nam đồ trường áp, trường độ cao địa vị Tốc độ gió yếu nhiều so với TBNN Hình 3.26 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 330K lúc 12Z cho Bạch Long Vĩ với trường xốy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Tương tự, mực 330K xoáy ngày có dơng lớn TBNN, gió TBNN có tốc độ lớn có hướng tây Trong đó, gió tổ hợp 44 ngày có dơng có hướng nam đến đông nam với tốc độ nhỏ Trục áp cao cận nhiệt đới nâng phía Bắc lúc trục áp cao vị trí khoảng 21 0N cao so với TBNN khoảng 3-40N Hình 3.27 Bản đồ tổ hợp từ tháng đến tháng mực 350K lúc 12Z cho Bạch Long Vĩ với trường xoáy (phần tơ màu – PVU) trường gió ( Vec tơ – m/s) cho (a) ngày có dơng (b) TBNN Ở tầng khí cao, ngày có dơng tâm áp cao lệch hẳn sang phía tây, trục áp cao vào khoảng 26 0N (nâng lên – 50N) so với TBNN Đồng thời, trường gió có khác biệt, gió TBNN túy tốc độ gió yếu tổ hợp ngày có dơng gió đơng bắc mạnh Ngược lại với mực thấp hơn, mực 350K xoáy khu vực Bắc Bộ có giá trị khoảng 0.3 PVU yếu TBNN với trị số 0.4 PVU đồng thời vùng có giá trị xốy cực đại dịch lên phía bắc Điều cho thấy, mực thấp cao có điều kiện thuận lợi cho hình thành dơng Đối với trạm cịn lại đặc điểm trường xốy thế, ngày có dơng TBNN tương đối giống với 03 trạm phân tích Cụ thể sau: Thứ nhất, ngày dơng xốy có giá lớn TBNN, gió đổi hướng từ tây sang tây nam khơng túy gió tây TBNN Thứ hai, mực 330K so với TBNN áp cao cận nhiệt đới nâng trục lên phía bắc, tốc độ gió yếu TNBB 45 Khi phân tích mực 350K nhận thấy áp cao di chuyển trục lên vĩ độ cao hơn, gió đơng bắc khu vực Bắc Bộ mạnh so với TBNN Và tương tự trạm Hà Nội phân tích phần trên, xoáy tầng cao trạm yếu TBNN 3.2 Dự báo xác suât mưa dông cho khu vực bắc phương pháp kNN 3.2.1 Thống kê số ngày có dơng khơng có dơng 07 trạm Như trình bày phần số liệu chương 2, số liệu thám không Bạch Long Vĩ Điện Biên thiếu nhiều khơng đáp ứng cho việc tính tốn, số liệu thám khơng Hà Nội sử dụng kết hợp với số liệu quan trắc 07 trạm, để dự báo chung cho tất trạm này: Bạch Long Vĩ, Cao Bằng, Hà Nội, Lạng Sơn, Nam Định, Phủ Liễn Sơn La, trạm có chung số liệu thám khơng khác ngày có dơng, ngày khơng có dơng Từ tháng đến tháng 10 năm từ năm 2006 – 2015 có tất 1830 ngày, nhiên có 1774 ngày có số liệu thám không lúc 00Z 1589 ngày số liệu thám không lúc 12Z, thiếu số liệu Dưới dây bảng thống kê số ngày có dơng khơng có dơng khoảng thời gian 00Z – 06Z, 12Z – 18Z từ năm 2006 – 2015 07 trạm Bảng 3.1 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2006 – 2015 STT Trạm 00Z 12Z Bạch Long Vĩ Có 238 Khơng có 1536 Có 370 Khơng có 1219 Cao Bằng 403 1371 422 1167 Hà Nội 201 1573 352 1237 Lạng Sơn 443 1331 436 1153 Nam Định Phủ Liễn 293 337 1481 1437 503 500 1086 1089 Sơn La 658 1116 699 890 Ngoài số liệu 10 năm từ 2006 - 2015, nghiên cứu sử dụng số liệu năm 2016 để đánh giá kiểm chứng kết mơ hình dự báo xây dựng từ 10 năm số liệu trình bày chương Thống kê số ngày có dơng, khơng có dơng từ tháng 4-9/2016 trạm trình bày bảng 3.2 46 Bảng 3.2 Số ngày có dơng khơng có dơng trạm từ tháng đến tháng năm 2016 STT Trạm Bạch Long Vĩ Cao Bằng Hà Nội Lạng Sơn Nam Định Có 25 37 26 27 23 Phủ Liễn Sơn La 41 59 00Z Khơng có 158 146 157 156 160 142 124 Có 64 44 43 48 43 12Z Khơng có 119 139 140 135 140 56 84 127 99 3.2.2 Kết dự báo đánh giá Hình 3.28 Tổng hợp kết đánh giá chất lượng dự báo pha dự báo theo thời kì theo năm cho 00Z 12Z trạm Hà Nội số PC Nhận xét: Từ biểu đồ so sánh kết dự báo cho Hà Nội ta thấy, PC phương pháp dự báo theo thời kì cho tháng 4, 5, 00Z 12Z khả quan với PC xấp xỉ đạt 87% (00Z) 78% (đối với 12Z) Trong đó, PC phương pháp dự báo theo năm đạt thấp so với dự báo theo thời kì (các tháng 4, 5, 6), chênh lệch không lớn Tuy nhiên, kết dự báo theo thời kì lại thấp so với dự báo theo mùa cho tháng 7, 8,9 47 Hình 3.29 Tổng hợp kết đánh giá chất lượng dự báo pha số liệu 00Z trạm số PC Nhận xét: Kết dự báo pha cho trạm tương đối tốt với phần trăm dự báo trạm đạt 75%, ngoại trừ trạm Sơn La với số phần trăm dự báo đạt 64,8% dự báo mùa tháng 4,5,6 Hình 3.30 Tổng hợp kết đánh giá chất lượng dự báo pha số liệu 12Z trạm số PC Nhận xét: Kết dự báo cho 07 trạm dông xảy vào buổi tối (số liệu 12Z) tương đối tốt Tuy nhiên, PC lại thấp so với dự báo dông với số liệu 00Z Sai số tăng chủ yếu dự báo tháng 7, 8, Cụ thể, tỷ lệ dự báo trạm dông xảy vào tháng 4, 5, đạt 74% Cịn dơng xảy vào tháng 7, 8, kết thấp với phần trăm dự báo dao dộng khoảng 51% - 70% 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A Kết luận Thơng qua phân tích, nghiên cứu phân bố không gian yếu tố nhiệt động lực xảy dông sử dụng phương pháp kNN để dự báo xác suất xuất dông trạm khu vực Bắc Bộ, qua đánh giá chất lượng dự báo năm 2016, đồ án rút số nhận xét kết luận rút sau: 1) Tại tầng thấp xuất rãnh tây bắc – đơng nam có trục qua khu vực Bắc Bộ, gió khu vực Bắc Bộ có hướng nam đến đơng nam TBNN gió hướng tây nam 2) Tại mực 500 mb, áp cao cận nhiệt đới lấn phía tây, khu vực phía bắc nước ta xuất rãnh đới gió tây phần phía tây khu vực Bắc Bộ Gió chuyển hướng tây đến tây nam khác với TBNN gió túy gió tây Trục áp cao cận nhiệt đới nâng lên phía bắc 3) Cấu trúc không gian đặc trưng nhiệt động lực học ngày xảy dông trạm Hà Nôi, Cao Bằng, Lạng Sơn giống nhau; trạm Nam Định, Phủ Liễn, Bạch Long Vĩ có đặc trưng giống Riêng Sơn La, với ngày có dơng áp thấp phía tây khơng lấn mạnh sang phía đơng trạm Bản đồ tổ hợp ngày xảy dơng trường gió trường xốy mực đẳng nhiệt độ vị cho thấy so với TBNN ngày xảy dơng có số nét khác biệt với TBNN Cụ thể sau: 4) Tại mực 315K 330K, xoáy tổ hợp ngày có dơng có giá trị lớn TBNN mực 330K, trục áp cao cận nhiệt đới nâng lên cao Nếu TBNN gió túy gió tây tổ hợp ngày xảy dơng gió lại có hướng tây nam tốc độ gió yếu 5) Đối với tầng khí cao, vào trường gió ta thấy trục áp cao vị trí cao TBNN, gió đơng bắc khu vực vịnh Bắc Bộ mạnh lên Xoáy có giá trị nhỏ TBNN, điều cho thấy phân kì cao tốt, đồng thời hội tụ mực thấp mạnh Đây điều kiện thuận lợi cho hình thành dơng Phương pháp kNN áp dụng để tìm ngày có số bất ổn định gần giống với ngày dự báo dựa vào tính tốn xác suất xuất 49 dơng Kết đánh giá dự báo cho năm 2016 có chất lượng khả quan tháng 4, 5, với dông xảy 00 – 06Z (số liệu 00Z) 12 – 18Z (số liệu 12Z) với độ xác khoảng 80 - 88% (đối với dông xảy 00 – 06Z ), 64 – 78% (đối với dông từ 12 – 18Z); tháng 7, 8, cho kết dự báo thấp với độ xác 51% với 12Z 65 – 86% cho dự báo dông từ 00 – 06Z B Kiến nghị Đồ án sử dụng số liệu thám không cho dự báo xác suất mưa dông kết dự báo phụ thuộc nhiều vào mức độ tin cậy số liệu Với dự báo cho 12Z, nhiều ngày khơng có số liệu thám không nên kết dự báo chưa khả quan 00Z Đồng thời, với số liệu thám khơng 00Z 12Z, cần có hiệu chỉnh số liệu cho phù hợp với trạng thái khí trước dông xảy Kết nghiên cứu cấu trúc không gian đặc trưng nhiệt động lực học xảy mưa dông thông qua phân tích trường gió, độ cao địa vị, trường xốy cho thấy rõ cấu trúc khơng gian khí mực Đặc biệt với việc sử dụng xoáy thế, cho ta thấy phân bố trường tầng cao khí Do vậy, sử dụng tốt cho việc nhận định điều kiện nhiệt động lực khí thuận lợi cho hình thành dơng tăng cường chất lượng dự báo dông 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Vũ Thanh Hằng (2015), Phân tích số bất ổn định đối lưu điều kiện có bão, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 31, Số 3S (2015) 139-146 [2] Nguyễn Viết Lành (2000), Xây dựng phương pháp dự báo dông nhiệt nửa đầu mùa hè Hà Nội, đề tài nghiên cứu khoa học cấp tổng cục [3] Nguyễn Viết Lành (2001), Nghiên cứu dự báo dông nhiệt vùng đồng Bắc Bộ tháng nửa đầu mùa hè”, Luận án Tiến sĩ [4] Nguyễn Viết Lành, Phạm Vũ Anh (2009), giáo trình Khí tượng nhiệt đới [5] Hồng Phúc Lâm (2007), Sử dụng phương pháp kNN dự báo mưa dông cho khu vực Hà Nội tháng mùa hè, Báo cáo khoa học, Hội nghị dự báo viên 2007 [6] Đào Thị Loan, Nguyễn Thị Tân Thanh (2015), Sử dụng số bất ổn định việc cảnh báo mưa dông vùng Đà Nẵng, tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT [7] Trần Công Minh (2003), giáo trình Khí tượng Synop nhiệt đới, NXB đại học quốc gia Hà Nội [8] Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc (1993), giáo trình Khí hậu Việt Nam, NXB khoa học kĩ thuật [9] Trần Tân Tiến, Nguyên Thế Vinh, Đặng Thị An (2006), Dự Báo dông Bắc Bộ, tạp chí khoa học ĐHQGHN, KHTN & CN, T.XXII, số 1PT [10] Tuyết Lan, Vài nét hoạt động dông sét định vị sét Việt Nam, Viện vật lí địa cầu [11] Lê Đình Quyết, Nguyễn Minh Giám, Lâm Tấn Công, Sử dụng radar thời tiết kết hợp phần mềm RAOB để dự báo cảnh báo tượng dơng thành phố Hồ Chí Minh, Kỉ yếu hội thảo khoa học lần [12]https://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BA%AFc_B%E1%BB%99_Vi%E1%BB %87t_Nam [13]http://ocw.usu.edu/Forest_Range_and_Wildlife_Sciences/Wildland_Fire_Manage ment_and_Planning/Unit_7_Atmospheric_Stability_and_Instability_3.html [14] http://www.wrh.noaa.gov/fgz/science/svrwx.php 51 Tiếng Anh [11] Alwin J Haklander, Aarnout Van Delden, (2003), Thunderstorm predictors and their forecast skill for the Netherlands, Atmospheric Research 67-68 (2003) 273 – 299 [12]A.Marinaki,M.Spiliotopoulos,H.Michalopoulou(2006),Evaluationof atmospheric instability indices in Greece [13] Charles J.Neumann; Spaceflight Meterology Group, NOAA, Miami, Fla (1971), The thunderstorm forecasting system at the Kennedy Space Center, Journal of Applied Meteorology, 10(5): 921-936 [14] Doswell, C A., Ill, 1985: The operational meteorology of convective weather Vol II: Storm scale analysis NOAA Tech [15] Daniel A Brothers, North Dakota Atmospheric Resource Board, Bismarck, North Dakota [16] Jesus F Flores, Computer-Based Calculation of Stability Indices for Possible Use in Operational Forecasting, Typhoon Moderation Research and Development Office, Philippine Atmospheric, Geophysical and Astronomical Services Administration, June/1981 86 tr [17] Kar Lin Yap, (2012), Statistical study of convective available potential energy and daytime thunderstorms in Singapore, J.Climatology, 21, 1021-1036 [18] Peppler, R A., (1998), A review of static stability indices and related hermodynamic parameters, SWS Miscellaneous Publication 104, United States [19] R F A Hertenstein W H Schubert (1991), Potential Vorticity Anomalies Associated With Squall lines, Monthly Weather Review, số 119(7), tr 1663-1672 52 ... đắn cho nhà dự báo họ không chắn dự báo Nghiên cứu cịn xây dựng phương trình dự báo phương pháp hồi 11 quy phi tuyến tính dự báo mưa dông cho tháng 06 Với kiểm nghiệm F phương trình dự báo cho. .. diện cho phần trăm dự báo phương pháp, tính cách lấy tổng số ngày dự báo chia cho tổng tất ngày dự báo dự báo sai nhân với 100 29 Dự báo theo số liệu năm Phương pháp dự báo tiến hành dự báo. .. pháp kNN đồ án cịn tính thêm xác suất xuất mưa dông cho khu vực Bắc Bộ Hy vọng kết nghiên cứu giúp ích cho cơng tác dự báo cảnh báo dông cho khu vực Bắc Bộ để hạn chế phần thiệt hại mà thiên tai