Khả năng dự báo mưa lớn do không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới cho khu vực Trung Trung Bộ bằng mô hình WRF

Khả năng dự báo mưa lớn do không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới cho khu vực Trung Trung Bộ bằng mô hình WRF. Khu vực Trung Trung Bộ nằm ở Trung phần Việt Nam theo hướng tây bắc - đông nam trải dài từ vĩ...

LUẬN VĂN THẠC SỸ Khả dự báo mưa lớn khơng khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới cho khu vực Trung Trung Bộ mô hình WRF LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Trần Tân Tiến, người tận tình bảo hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn Thầy cô cán khoa Khí tượng - Thủy văn Hải dương học cung cấp cho kiến thức chuyên môn quý báu, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất suốt thời gian học tập thực hành Khoa Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ toàn thể đồng nghiệp quan tạo điều kiện bố trí thời gian để tơi có thời gian học tập hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn Phòng sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên tạo điều kiện cho tơi có thời gian hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người thân bạn bè, người bên cạnh cổ vũ, động viên tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập Nguyễn Tiến Toàn MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 10 1.1 Tổng quan dự báo mưa phương pháp số 10 1.2 Các quy định mưa lớn diện rộng 14 1.2.1 Quy định mưa lớn 14 1.2.2 Quy định mưa lớn diện rộng 14 1.3 Hình gây mưa lớn Trung Bộ khơng khí lạnh kết hợp dải hội tụ nhiệt đới 15 1.3.1 Những nét đặc trưng không khí lạnh tỉnh miền trung 15 1.3.2 Dải hội tụ nhiệt đới 16 1.3.2.1 Khái niệm 16 1.3.2.2 Một số đặc trưng dải hội tụ nhiệt đới 16 1.3.3 Mơ hình synop đặc trưng khơng khí lạnh kết hợp dải hội tụ nhiệt đới gây mưa lớn Trung Bộ tháng mùa đông 18 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH WRF VÀ ÁP DỤNG ĐỂ DỰ BÁO MƯA LỚN Ở TRUNG TRUNG BỘ 20 2.1 Mơ hình dự báo thời tiết WRF 20 2.1.1 Cấu trúc mơ hình WRF 20 2.1.2 Các trình vật lý mơ hình 21 2.1.2.1 Vật lí vi mơ 22 2.1.2.2 Đối lưu mây tích 22 2.1.2.3 Lớp bề mặt 23 2.1.2.4 Lớp biên hành tinh 23 2.1.2.5 Bức xạ khí 23 2.1.2.6 Sơ đồ tương tác q trình vật lí 24 2.2 Cập nhật số liệu địa phương mơ hình WRF 24 2.2.1 Phương pháp Cressman 24 2.2.2 Các Kỹ thuật sử dụng OBSGRID 27 2.3 Nguồn số liệu, cấu hình miền tính dự báo mưa mơ hình WRF 28 2.3.1 Cấu hình lựa chọn 28 2.3.2 Nguồn số liệu 28 2.3.3 Các bước cập nhật số liệu địa phương 31 2.4 Phương pháp xây dựng hồi qui có lọc tiêu đánh giá kết dự báo lượng mưa 32 2.4.1 Xây dựng phương trình dự báo mưa 32 2.4.1.1 Phương pháp xây dựng phương trình hồi qui có lọc 32 2.4.1.2 Nguyên tắc xây dựng phương trình hồi qui 32 2.4.2 Phương pháp đánh giá 33 2.4.2.1 Đánh giá tỷ số vùng dự báo vùng thám sát 33 2.4.2.2 Xác suất phát 33 2.4.2.3 Tỷ phần dự báo phát sai 33 2.4.2.4 Điểm số thành công 34 2.4.2.5 Độ xác 34 CHƯƠNG 3: 35 KẾT QUẢ DỰ BÁO MƯA LỚN DO KHƠNG KHÍ LẠNH KẾT HỢP VỚI DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI TỪ ĐẾN NGÀY BẰNG MƠ HÌNH WRF 35 3.1 Phương trình hồi qui dự báo lượng mưa 35 3.1.1 Phương trình dự báo lượng mưa 24h 35 3.1.1.1 Khu vực Quảng Bình 35 3.1.1.2 Khu vực Quảng Trị 37 3.1.1.3 Khu vực Thừa Thiên_Huế 39 3.1.1.4 Khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 40 3.1.1.5 Khu vực Quảng Ngãi 41 3.1.1 Phương trình dự báo 48h 43 3.1.2.1 Khu vực Quảng Bình 43 3.1.2.2 Khu vực Quảng Trị 44 3.1.2.3 Khu vực Thừa Thiên_Huế 45 3.1.2.4 Khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 47 3.1.2.5 Khu vực Quảng Ngãi 48 3.1.3 Phương trình dự báo 72h 50 3.1.3.1 Khu vực Quảng Bình 50 3.1.3.2 Khu vực Quảng Trị 52 3.1.3.3 Khu vực Thừa Thiên_Huế 53 3.1.3.4 Khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 55 3.1.3.5 Khu vực Quảng Ngãi 56 3.2 Nhận xét kết xây dựng phương trình 58 3.2.1 Phân tích đợt mưa độc lập từ ngày 21-24/10/2009 58 3.2.1.1 Hình Synop : 58 3.2.1.2 Nhận xét kết dự báo lượng mưa 60 3.2.2 Đánh giá dự báo mưa lớn khơng khí lạnh kết hợp với ITCZ khu vực Trung Trung Bộ số thống kê 64 3.3 Quy trình dự báo mưa lớn 76 3.3.1 Xác định hình 76 3.3.2 Chạy mơ hình 76 3.3.3 Sử dụng phương trình hồi qui dự báo lượng mưa trạm 76 3.3.3.1 Phân vùng Quảng Bình 76 3.3.3.2 Phân vùng Quảng Trị 77 3.3.3.3 Phân vùng Thừa Thiên_Huế 77 3.3.3.4 Phân vùng Quảng Nam – Đà Nẵng 78 3.3.3.5 Phân vùng Quảng Ngãi 78 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 Danh mục hình vẽ Hình 2.1: Cấu trúc tổng quan mơ hình WRF 21 Hình 2.2: Sơ đồ tương tác vật lí 24 Hình 2.3: Bán kính ảnh hưởng khu vực quét 25 Hình 2.4: Mơ tả kỹ thuật Ellipse 27 Hình 2.5: Mơ tả kỹ thuật Banana 27 Hình 2.6: Các miền tính mơ hình WRF lựa chọn cho Việt Nam khu vực Trung Trung Bộ 28 Hình 2.7: Mạng lưới trạm bề mặt (a) cao không (b) dùng thử nghiệm 29 Hình 2.8: Phân bố trạm đo mưa Trung Trung Bộ 30 Hình 3.1: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Bình 24h 36 Hình 3.2: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Trị 24h 38 Hình 3.3: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Thừa Thiên_Huế 24h 39 Hình 3.4: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 24h 41 Hình 3.5: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Ngãi 24h 42 Hình 3.6: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Bình 48h 44 Hình 3.7: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Trị 48h 45 Hình 3.8: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Thừa Thiên_Huế 48h 47 Hình 3.9: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 48h 48 Hình 3.10: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Ngãi 48h 50 Hình 3.11: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Bình 72h 51 Hình 3.12: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Trị 72h 52 Hình 3.13: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Thừa Thiên_Huế 72h 54 Hình 3.14: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 72h 56 Hình 3.15: Sai số bình phương trung bình phương trình khu vực Quảng Ngãi 72h 57 Hình 3.16: Bản đồ phân tích dự báo mặt đất 07h00 ngày 22/10/2009 59 Hình 3.17: Bản đồ phân tích dự báo mặt đất 07h00 ngày 23/10/2009 60 Hình 3.18: Bản đồ phân tích dự báo mặt đất 07h00 ngày 24/10/2009 60 Hình 3.19: Mưa tích lũy 24h từ ngày 21/10/2009 62 Hình 3.20: Mưa tích lũy 48h từ ngày 21/10/2009 63 Hình 3.21: Mưa tích lũy 72h từ ngày 21/10/2009 64 Hình 3.22: Biến đổi số FBI với ngưỡng mưa hạn dự báo 24h 66 Hình 3.23: Biến đổi số POD với ngưỡng mưa hạn dự báo 24h 67 Hình 3.24: Biến đổi số FAR với ngưỡng mưa hạn dự báo 24h 67 Hình 3.25: Biến đổi số CSI với ngưỡng mưa hạn dự báo 24h 68 Hình 3.26: Biến đổi số PC với ngưỡng mưa hạn dự báo 24h 68 Hình 3.27: Biến đổi số FBI với ngưỡng mưa hạn dự báo 48h 70 Hình 3.28: Biến đổi số POD với ngưỡng mưa hạn dự báo 48h 70 Hình 3.29: Biến đổi số FAR với ngưỡng mưa hạn dự báo 48h 71 Hình 3.30: Biến đổi số CSI với ngưỡng mưa hạn dự báo 48h 71 Hình 3.31: Biến đổi số PC với ngưỡng mưa hạn dự báo 48h 72 Hình 3.32: Biến đổi số FBI với ngưỡng mưa hạn dự báo 72h 72 Hình 3.33: Biến đổi số POD với ngưỡng mưa hạn dự báo 72h 73 Hình 3.34: Biến đổi số FAR với ngưỡng mưa hạn dự báo 72h 73 Hình 3.35: Biến đổi số CSI với ngưỡng mưa hạn dự báo 72h 74 Hình 3.36: Biến đổi số PC với ngưỡng mưa hạn dự báo 72h 74 Danh mục bảng Bảng 2.1: Tùy chọn vật lí vi mơ WRF 22 Bảng 2.2: Một số tùy chọn tham số hóa đối lưu mây tích mơ hình WRF 22 Bảng 2.3: Tùy chọn bề mặt đất WRF 23 Bảng 2.4: Tùy chọn sơ đồ xạ WRF 24 Bảng 2.5: Các đợt mưa đặc điểm mưa 29 Bảng 2.6: Danh sách trạm tính mưa 30 Bảng 3.1 Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa khu vực Quảng Bình 24h sai số bình phương trung bình 36 Bảng 3.2: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Trị 24h sai số bình phương trung bình 37 Bảng 3.3: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Thừa Thiên_Huế 24h sai số bình phương trung bình 39 Bảng 3.4: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Nam – Đà Nẵng 24h sai số bình phương trung bình 40 Bảng 3.5: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Ngãi 24h sai số bình phương trung bình 41 Bảng 3.6: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Bình 48h sai số bình phương trung bình 43 Bảng 3.7: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Trị 48h sai số bình phương trung bình 44 Bảng 3.8: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Thừa Thiên_Huế 48h sai số bình phương trung bình 46 Bảng 3.9: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Nam – Đà Nẵng 48h sai số bình phương trung bình: 47 Bảng 3.10: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Ngãi 48h sai số bình phương trung bình 48 Bảng 3.11: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Bình 72h sai sơ bình phương trung bình 51 Bảng 3.12: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Trị 72h sai số bình phương trung bình 52 Bảng 3.13: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Thừa Thiên_Huế 72h sai số bình phương trung bình 54 Bảng 3.14: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Nam – Đà Nẵng 72h sai số bình phương trung bình 55 Bảng 3.15: Các hệ số phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Quảng Ngãi 72h sai số bình phương trung bình 56 Bảng 3.16: Các điểm số đánh giá mưa tích lũy 24h theo ngưỡng mưa 65 Bảng 3.17: Các điểm số đánh giá mưa tích lũy 48h theo ngưỡng mưa 69 Bảng 3.18: Các điểm số đánh giá mưa 72h theo ngưỡng mưa 75 MỞ ĐẦU Khu vực Trung Trung Bộ nằm Trung phần Việt Nam theo hướng tây bắc - đông nam trải dài từ vĩ tuyến 14o32 - 18o06N, bao gồm tỉnh thành phố: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi Thành phố Đà Nẵng Trung Trung Bộ khu vực lớn thuộc duyên hải miền Trung có địa hình phức tạp: phía Đơng dải đồng nhỏ hẹp ven biển tiếp cận biển Đông vùng đồi núi thấp, phía Tây phần Đông Nam dãy Trường Sơn, với nhiều nhánh núi ngang vng góc với bờ biển tạo thành đèo cắt ngang đồng Đèo Ngang, đèo Hải Vân Nhìn chung khu vực Trung Trung Bộ có loại địa hình chủ yếu: Núi, đồi thấp, đồng bãi cát ven biển; loại địa hình vùng núi chiếm khoảng 2/3 diện tích đất tự nhiên Địa hình có hướng nghiêng từ Tây sang Đơng với độ dốc lớn Trung Trung Bộ vùng khác Việt Nam nằm vùng nhiệt đới gió mùa, vị trí địa lý địa hình phức tạp nên thời tiết gió mùa đem đến cho khu vực Trung Bộ khác biệt nhiều so với khu vực khác lãnh thổ nước ta: Gió mùa tây nam thường đem đến mưa to số thung lũng đón gió tây nam tỉnh ven biền miền Trung, lại đem đến khơng khí khơ hanh, nắng nóng phần lớn lãnh thổ tỉnh ven biển Trung Bộ Hoặc gió mùa đơng bắc gây mưa to đến to tỉnh ven biển miền Trung Do mùa mưa mùa khô khu vực khác hẳn với nơi khác Vì hình thời tiết gây mưa to đến to khu vực có nét riêng biệt đáng kể Mưa lớn Trung Trung Bộ nói chung thường hình thời tiết chủ yếu sau: Bão áp thấp nhiệt đới Gió mùa đơng bắc Gió mùa tây nam Các hoạt động nhiễu động nhiệt đới khác: gió đơng (chủ yếu sóng đơng), hội tụ nhiệt đới Mưa đặc biệt lớn trường hợp: có phối hợp hoạt động gió mùa tín phong đơng bắc phía bắc với nhiễu động nhiệt đới (Bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ, sóng đơng) Biển Đơng Do đặc điểm địa lý dạng hình gây mưa nêu trên, công tác dự báo mưa gặp nhiều khó khăn việc dự báo định lượng mưa để cảnh báo lũ phòng chống thiên tai cho khu vực Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ khoa học máy tính mơ hình số trị thể cơng cụ hữu ích, góp phần nâng cao chất lượng dự báo thời tiết, đặc biệt tượng thời tiết cực đoan mưa lớn, bão áp thấp nhiệt đới Mơ hình số cơng cụ hữu ích dự báo hạn ngắn nghiên cứu rộng rãi nhằm nâng cao chất lượng dự báo Một số mơ hình WRF Bên cạnh đó, tối ưu hóa mã nguồn tính tốn WRF cho phép người sử dụng chạy mơ hình nhiều loại máy tính với hệ điều hành khác chạy song song với nhớ chia sẻ OpenMP hay nhớ phân tán MPI Chính tính ưu việt trên, tác giả lựa chọn mơ hình WRF làm cơng cụ cho nghiên cứu tốn dự báo mưa - ngày cho khu vực Trung Trung Bộ có dạng hình khơng khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới Hạn dự báo Trường hợp Chỉ số Tỉnh Thừa Thiên_Huế Đà Nẵng Quảng Nam Tỉnh Quảng Ngãi 72h FBI Cập nhật POD FAR CSI PC FBI Không cập nhật POD FAR CSI PC 1.58 0.37 0.63 0.65 1.48 0.92 0.38 0.59 0.62 1.74 0.88 0.49 0.48 0.61 1.88 0.94 0.5 0.48 1.45 0.84 0.42 0.52 0.71 1.42 0.84 0.41 0.53 0.73 0.6 3.3 Quy trình dự báo mưa lớn 3.3.1 Xác định hình Mơ hình synop đặc trưng cho dạng hình thời tiết đặc biệt là: tầng thấp (từ mặt đất lên 1500m) có tăng cường áp cao lạnh xuống Bắc bắc Trung Bộ, sóng khí áp có trục theo hướng NNW-SSW kéo dài từ nam vịnh Bắc đến khơi Trung Bộ phạm vi 15-20oN, 106-110oE tầng cao (3000-5000m) sóng đơng hoạt động khu vực 10-15oN, 105-115oE dịch dần phía tây 3.3.2 Chạy mơ hình Chạy mơ hình WRF với số liệu đầu vào từ mơ hình tồn cầu GFS cho hai trường hợp KCN CN Cấu hình miền tính sử dụng hai lưới lồng, tâm miền tính đặt 16oN-1080oE Lưới có kích thước 141x161 với bước lưới 30km, lưới hai có kích thước 91x67 với bước lưới 10km Nội suy lượng mưa dự báo mô hình 59 trạm (Bảng 2.6) hai trường hợp CN KCN 3.3.3 Sử dụng phương trình hồi qui dự báo lượng mưa trạm Phương trình dự báo lượng mưa hình KKL kết hợp với ITCZ trạm khu vực Trung Trung Bộ sau: 3.3.3.1 Phân vùng Quảng Bình a, Phương trình dự báo trung bình khu vực: Hạn 24h: TB_QB = 2.94 + 0.76 x Trường Sơn_CN Hạn 48h: TB_QB =1.47 + 1.01 x Trường Sơn_CN Hạn 72h: TB_QB = 11.32 + 0.95 x Trường Sơn_CN b, Phương trình dự báo cho trạm Tuyên Hóa: Hạn 24h: Tuyên Hóa = 0.94 + 0.52 x Trường Sơn_CN Hạn 48h: Tuyên Hóa = -7.5 + 0.9 x Trường Sơn_CN Hạn 72h: Tuyên Hóa = -4.86 – 1.04 x Mai Hóa_CN + 1.41 x Trường Sơn_CN c, Phương trình dự báo cho trạm Ba Đồn: 76 Hạn 24h: Ba Đồn = -1.85 + 2.04 x Ba Đồn_KCN – 1.96 x Tân Mỹ_KCN + 0.63 x Kiến Giang_KCN Hạn 48h: Ba Đồn = 1.88 + 0.73 x Ba Đồn_KCN Hạn 72h: Ba Đồn = -9.30 + 1.14 x Đồng Tâm_CN + 0.73 x Kiến Giang_CN -1.24 x TB_CN d, Phương trình dự báo cho trạm Đồng Hới: Hạn 24h: Đồng Hới = 1.29 + 0.41 x Minh Hóa_CN + 0.4 x Mai Hóa_CN Hạn 48h: Đồng Hới = 3.04 + 0.75 x Trường Sơn_CN Hạn 72h: Đồng Hới = 11.71 + 0.67x Trường Sơn_CN 3.3.3.2 Phân vùng Quảng Trị a, Phương trình dự báo trung bình khu vực: Hạn 24h: TB_QTr = 11.84 + 0.63 x Khe Sanh_KCN + 0.53 x Thạch Hãn_KCN Hạn 48h: TB_QTr = 27.68 + 0.92 x Darkrong_CN Hạn 72h: TB_QTr = 45.42 + 0.76 x TB_KCN b, Phương trình dự báo cho trạm Khe Sanh: Hạn 24h: Khe sanh = 8.02 +0.96 x Thạch Hãn_KCN – 0.42 x Cồn Cỏ_KCN Hạn 48h: Khe sanh = 13.08 + 0.84 x TVĐông Hà_CN – 0.47 x Cồn Cỏ_CN Hạn 72h: Khe sanh = 18.35 + 0.8 x TV Đông Hà_CN – 0.46 x Cồn Cỏ_CN c, Phương trình dự báo cho trạm Đông Hà: Hạn 24h: Đông Hà = 7.99 + 1.09 x Khe Sanh_KCN + 0.47 x Thạch Hãn_KCN Hạn 48h: Đơng Hà = 10.67 + 0.39 x Gia Vịng_KCN + 1.44 x Khe Sanh_KCN Hạn 72h: Đông Hà = 18.24 + 1.16 x Khe Sanh_CN + 0.6 x TB_CN d, Phương trình dự báo cho trạm Cồn Cỏ: Hạn 24h: Cồn Cỏ = 7.75 + 0.21 x Hải Tân_CN Hạn 48h: Cồn Cỏ = 16.2 – 0.96 x Thạch Hãn_KCN + 0.31 x Cồn Cỏ +1.08 x TB_KCN Hạn 72h: Cồn Cỏ = 15.23 + 0.36 x Khe Sanh_CN + 0.31 x Cồn Cỏ_CN 3.3.3.3 Phân vùng Thừa Thiên_Huế a, Phương trình dự báo trung bình khu vực: Hạn 24h: TB_TTH = -0.88 +1.53 x Tà Lương_CN Hạn 48h: TB_TTH = -5.43 + 1.6 x Nam Đông_CN Hạn 72h: TB_TTH = 21.82 – 0.47 x Phong Mỹ_KCN + 1.81 x Nam Đơng_KCN b, Phương trình dự báo cho trạm A Lưới: Hạn 24h: A Lưới = -20.34 + 1.99 x Thượng Nhật_CN 77 Hạn 48h: A Lưới = -21.22 – 3.68 x Thượng Nhật_KCN + 5.84 x Nam Đông_KCN Hạn 72h: A Lưới = -13.73 – 0.68 x Phong Mỹ_KCN + 2.4 x Nam Đơng_KCN c, Phương trình dự báo cho trạm Nam Đông: Hạn 24h: Nam Đông = -33.06 + 3.33 x Thượng Nhật_CN Hạn 48h: Nam Đông = 35.18 – 5.6 x Phong Mỹ_CN + 6.81 x Bình Điền_CN + 1.33 x Nam Đông_CN Hạn 72h: Nam Đông = 148.58 – 6.1 x Phong Mỹ_CN + 3.16 x Nam Đơng_CN + 5.39 x Kim Long_CN d, Phương trình dự báo cho trạm Huế: Hạn 24h: Huế = 19.52 + 2.65 x Phong Mỹ_CN – 1.31 x Nam Đông_CN Hạn 48h: Huế = 8.03 + 1.45 x A Lưới_CN Hạn 72h: Huế = 12.38 + 1.3 x A Lưới_CN 3.3.3.4 Phân vùng Quảng Nam – Đà Nẵng a, Phương trình dự báo trung bình khu vực: Hạn 24h: TB_QNĐN = 0.04 + 0.96 x Đà Nẵng_CN Hạn 48h: TB_QNĐN = -8.98 + 1.25 x Tiên Sa_CN + 1.21 x Tiên Phước_CN – 1.85 x Hiệp Đức_CN Hạn 72h: TB_QNĐN = 18.34 – 2.25 x Hiệp Đức_KCN + 2.04 x Nông Sơn_KCN – 1.74 x Giao Thủy_KCN + 2.59 x Câu Lâu_KCN b, Phương trình dự báo cho trạm Đà Nẵng: Hạn 24h: Đà Nẵng = 1.77 +1.44 x Hội An_CN Hạn 48h: Đà Nẵng = 5.72 + 0.7 x Tiên Sa_KCN – 1.45 x Hiệp Đức_KCN + 1.71 x Nông Sơn_KCN Hạn 72h: Đà Nẵng = 58.03 – 0.97 x Hiên_KCN – 0.98 x Khâm Đức_KCN – 1.61 x Hội Khách_KCN + 2.83 x Hội An_KCN c, Phương trình dự báo cho trạm Trà My: Hạn 24h: Trà My = 2.35 + 2.55 x Tiên Phước_CN -1.55 x Hiệp Đức_CN Hạn 48h: Trà My =24.23 + 2.87 x Tiên Phước_CN – 2.19 x Hiệp Đức_CN Hạn 72h: Trà My = 27.85 + 1.14 x Khâm Đức_CN + 1.03 x Hội Khách_CN + 1.95 x Tiên Phước_CN – 4.01 x Hiệp Đức_CN + 0.99 x TV Tam Kỳ_CN d, Phương trình dự báo cho trạm Tam Kỳ: Hạn 24h: Tam Kỳ = 8.47 + 1.06 x Khâm Đức_CN Hạn 48h: Tam Kỳ = 4.55 + 0.91 x Tiên Phước_KCN Hạn 72h: Tam Kỳ = -0.95 + 1.92 x Khâm Đức_CN – 2.71 x Hiệp Đức_CN + 1.93 x TV Tam Kỳ 3.3.3.5 Phân vùng Quảng Ngãi 78 a, Phương trình dự báo trung bình khu vực: Hạn 24h: TB_QNg = 3.76 + 0.47 x Châu Ổ_KCN + 4.53 x Ba Tơ_KCN – 5.09 x Minh Long_KCN + 0.98 x Lý Sơn_KCN Hạn 48h: TB_QNg = 2.08 + 0.86 x Giá Vực_KCN + 0.32 x Lý Sơn_KCN Hạn 72h: TB_QNg = 10.3 + 0.55 x Giá Vực_CN + 0.38 x Trà Khúc_CN b, Phương trình dự báo cho trạm Quảng Ngãi: Hạn 24h: Quảng Ngãi = -3 + 1.67 x Trà Bồng_KCN -1.77 x Minh Long_KCN Hạn 48h: Quảng Ngãi = -4.41 + 2.1 x Trà Khúc_CN – 2.76 x An Chỉ_CN + 2.26 x TB_CN Hạn 72h: Quảng Ngãi = -3.23 – 0.9 x Sơn Giang_KCN + 0.63 x Lý Sơn_KCN + 1.53 x TB_KCN c, Phương trình dự báo cho trạm Ba Tơ: Hạn 24h: Ba Tơ = 10.27 + 0.99 x Châu Ổ_CN -1.92 x Sơn Giang_CN + 9.12 x Ba Tơ_CN – 9.01 x Minh Long_CN + 1.64 x Lý Sơn_CN Hạn 48h: Ba Tơ = 44.15 + 0.57 x Giá Vực_CN – 2.65 x Sơn Giang_CN + 2.57 x TB_CN Hạn 72h: Ba Tơ = 57.66 + 0.17 x Châu Ổ_KCN – 2.81 x Sơn Giang_KCN + 3.17 x TB_KCN d, Phương trình dự báo cho trạm Lý Sơn: Hạn 24h: Lý Sơn = 22.85 + 0.82 x Sơn Giang_CN -0.45 x Lý Sơn_CN Hạn 48h: Lý Sơn = 33.47 + 0.49 x Sơn Giang_CN Hạn 72h: Lý Sơn = 53.59 + 0.5 x Lý Sơn_KCN Các kết lượng mưa dự báo phương trình hồi qui nhỏ không thay lượng mưa dự báo nội suy trạm mơ hình 79 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu luận văn HVCH rút số kết sau: Đã đưa tổng quan mưa lớn khu vực Trung Trung Bộ chọn thông số thích hợp cho mơ hình WRF với mục đích dự báo mưa lớn KKL kết hợp ITCZ Trung Trung Bộ Chạy mơ hình dự báo trước ngày cho 14 đợt mưa hai trường hợp CN KCN số liệu địa phương (tổng có 142 Obs dự báo), phương pháp hồi quy có lọc với nhân tố dự tuyển lượng mưa dự báo mơ hình trạm xây dựng đánh giá phương trình dự báo lượng mưa trước 24, 48 72h cho 15 trạm tiểu khu có hình mưa KKL kết hợp ITCZ Trung Trung Bộ Kết cho thấy hầu hết trạm dự báo lượng mưa có cập nhật số liệu địa phương cho kết tốt không cập nhật số liệu địa phương Dựa kết đánh giá chọn phương trình dự báo tối ưu cho trạm tiểu khu vực Đã đưa quy trình dự báo lượng mưa KKL kết hợp ITCZ Trung Trung Bộ Sử dụng qui trình dự báo mưa cho kết dự báo lượng mưa gần với thực tế so với dự báo WRF có CN KCN số liệu địa phương Phương án xây dựng phương trình hồi quy dự báo mưa dựa kết dự báo WRF với trường hợp không cập nhật cập nhật số liệu địa phương cải thiện đáng kể chất lượng dự báo mưa KKL kết hợp ITCZ khu vực Trung Trung Bộ Trong tương lai cần nghiên cứu kỹ trường hợp mưa lớn trạm nghiên cứu dự báo mưa lớn Trung Trung Bộ cho hình khác 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Vũ Anh, Bài giảng cao học Phân tích hình synop nâng cao Hoàng Đức Cường, 2008: Nghiên cứu thử nghiệm dự báo mưa lớn Việt Nam mơ hình MM5 Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ Chu Thị Thu Hường, 2007: Nghiên cứu thử nghiệm dự báo mưa thời hạn từ đến ngày cho khu vực Trung Bộ Việt Nam mơ hình WRF, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Vũ Thanh Hằng, 2008: Nghiên cứu tác động tham số hóa đối lưu dự báo mưa mơ hình HRM Việt Nam Luận án tiến sỹ ngành khí tượng Quyết định: Qui chế báo áp thấp nhiệt đới, bão, lũ Quyết định số 17/2011/QĐ-TTg ngày 14 tháng năm 2011 Thủ tướng Chính phủ Phan Văn Tân, Các phương pháp thống kê khí hậu, Nxb ĐHQGHN, 2003 Nguyễn Thị Thanh, 2010 Đồng hóa số liệu vệ tinh mơ hình WRF để dự báo mưa lớn khu vực Trung Bộ Luận văn Thạc sĩ, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trường, Công Thanh, Kiều Quốc Chánh, 2004: Sử dụng mơ hình RAMS mô đợt mưa lớn miền Trung tháng 9/2002, Tạp chí khoa học ĐHQGHN, KHTN & CN Tập XX (3PT), tr 51-60 Kiều Thị Xin, 2002: Nhập môn kỹ thuật dự báo thời tiết số Giáo trình ĐHKHTN 10 Kiều Thị Xin, 2005: Nghiên cứu dự báo mưa lớn diện rộng công nghệ đại phục vụ phòng chống lũ lụt Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ độc lập cấp nhà nước, tr.121-151 Tiếng Anh 11 ARWUsersGuideV3.2 81 12 Black T.M., 1994: The new NMC mesoscale Eta model: Description and forecast examples, Wea Forecasting Vol.9, pp 265-278 13 Brennan M.J, Pereira F M.J., Pereira F., Bodner M.J., and Grumm R.H., 2009: Assessing the Potential for Rare Precipitation Events with Standardized Anomalies and Ensemble Guidance at the Hydrometeorological Prediction Center Bull Amer Meteor Soc., 90, 445– 453 14 Grell G.A., 1993: Prognostic evalation of assumptions used by cumulus parameterizations, Mon Wea Rev Vol.121, pp 764-787 15 Hong S.-Y, Pan H.-L (1998), “Convective trigger function for a mass-flux cumulus parameterization scheme”, Mon Wea Rev Vol.(126), pp 25992620 16 Huo, Z., Zhang D-L, Gyakum J., and Staniforth A., 1995: A Diagnostic Analysis of the Superstorm of March 1993 Mon Wea Rev., 123, 1740-1761 17 Lai Edwin S.T & Ping Cheung (2001) Short-range rainfall forecast in Hong Kong Hong Kong Observatory 18 Mesinger F (1998), “Comparision of quantitative precipitation forecasts by the 48- and by the 29-km Eta model: An update and possible implication”, Preprints, 12th Conf on Numerical Weather Prediction, Phoenix, AZ, Amer Meteor Soc., J22-J23 19 Rogers E., Coauthors, 1998: “Changes to the NCEP Operational “Early” Eta Analysis/Forecast system NWS Tech Procedures Bull Vol.(447), National Oceanic and Atmospheric Administration/National Weather Service, 14 pp 20 Spencer, P.L, and Stensrud D.J, 1998: Simulating Flash Flood Events: Importance of the Subgrid Representation of Convection Mon Wea Rev., 126, 2884-2912 21 Tiedtke M., 1988: Parameterization of cumulus convection in large-scale models, Physically Based Modelling and Simulation of Climate and Climate change, M Schlesinger, Ed., Reidel, pp 375-431 22 Ulrich Damrath, 2002, Verification of the operational NWP models at DWD 23 Weisman M.L., Skamarock W.C and Klemp J.B., 1997: The resolution dependence of explicitly modeled convective systems Mon Wea Rev., 125, 527-548 82 24 Yoshinori Shoji, Masaru Kunii, and Kazuo Saito, 2009: Assimilation of Nationwide and Global GPS PWV Data for a Heavy Rain Event on 28 July 2008 in Hokuriku and Kinki, Japan, Mon Wea Rev, vol.10, pp 2151-2159 25 Zhang D.-L., Kain J.S., Fritsch J.M., Gao K., 1994: Comments on ‘Parameterization of convective precipitation in mesoscale numerical models A critical review, Mon Wea Rev, vol.122, pp 2222-2231 83 Phụ lục Hình 4.1: Bản đồ synop ngày 28/04/2007 Hình 4.2: Bản đồ synop ngày 13/05/2007 84 Hình 4.3: Bản đồ synop ngày 10/10/2007 Hình 4.4: Bản đồ synop ngày 13/10/2007 85 Hình 4.5: Bản đồ synop ngày 23/10/2007 Hình 4.6: Bản đồ synop ngày 29/10/2007 86 Hình 4.7: Bản đồ synop ngày 09/11/2007 Hình 4.8: Bản đồ synop ngày 10/05/2008 87 Hình 4.9: Bản đồ synop ngày 25/10/2008 Hình 4.10: Bản đồ synop ngày 88 Hình 4.11: Bản đồ synop ngày 17/11/2008 Hình 4.12: Bản đồ synop ngày 29/04/2009 89 Hình 4.13: Bản đồ synop ngày 22/10/2009 Hình 4.14: Bản đồ synop ngày 01/11/2009 90 ... mơ hình WRF làm cơng cụ cho nghiên cứu tốn dự báo mưa - ngày cho khu vực Trung Trung Bộ có dạng hình khơng khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan dự báo mưa. .. mơ hình WRF để dự báo mưa lớn khu vực Trung Bộ Kết ngưỡng mưa lớn, mơ hình dự báo khơng xác vùng mưa lượng mưa 1.2 Các quy định mưa lớn diện rộng 1.2.1 Quy định mưa lớn Mưa lớn hay mưa vừa mưa. .. 3: KẾT QUẢ DỰ BÁO MƯA LỚN DO KHƠNG KHÍ LẠNH KẾT HỢP VỚI DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI TỪ ĐẾN NGÀY BẰNG MƠ HÌNH WRF 3.1 Phương trình hồi qui dự báo lượng mưa Dựa số liệu quan trắc tổng lượng mưa dự báo