Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Mạnh Linh ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MÔ PHỎNG LƢỢNG MƢA VÀ NHIỆT ĐỘ CỦA CÁC MÔ HÌNH NHM VÀ REGCM TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Mạnh Linh ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MÔ PHỎNG LƢỢNG MƢA VÀ NHIỆT ĐỘ CỦA CÁC MƠ HÌNH NHM VÀ REGCM TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Mạnh Linh ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MÔ PHỎNG LƢỢNG MƢA VÀ NHIỆT ĐỘ CỦA CÁC MƠ HÌNH NHM VÀ REGCM TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tượng Khí hậu học Mã số: 60 44 0222 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TSKH KIỀU THỊ XIN Hà Nội - 2014 Lời cảm ơn Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến PGS TSKH Kiều Thị Xin, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, người hướng dẫn khoa học, GS TS Nguyễn Hữu Dư chủ nhiệm đề tài khoa học “Nghiên cứu xây dựng kịch tượng thời tiết cực đoan trung hạn (2015-2030) cho khu vực Việt Nam – Biển Đơng sử dụng kịch biến đổi khí hậu chương trình Kakushin”, TS Lê Đức giúp đỡ nhiều mặt khoa học hợp tác quốc tế thời gian tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, phòng Nghiên cứu & Ứng dụng tạo điều kiện thời gian giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy giáo, giáo, Khoa Khí tượng Thủy văn & Hải dương học, Khoa sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên giảng dạy, giúp đỡ cách tận tình chu đáo Trong suốt thời gian thực luận văn, nhận quan tâm giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp, ghi nhớ biết ơn giúp đỡ quý báu Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới người thân yêu gia đình tơi, ln nguồn động viên tinh thần q giá giúp tơi hồn thành luận văn Mục lục Mở Đầu _ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU MƠ PHỎNG KHÍ HẬU KHU VỰC BẰNG MƠ HÌNH SỐ _ 1.1.Trên giới 1.2 Tại Việt Nam _ CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ _ 10 2.1 Số liệu 10 2.2 Mơ hình _ 15 2.2.1 Mơ hình NHRCM 15 2.2.2 Mơ hình RegCM _ 15 2.3 Thiết kế thí nghiệm _ 16 2.4 Phƣơng pháp đánh giá 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ _ 20 3.1 Đánh giá kết mô nhiệt độ _ 20 3.2 Đánh giá kết mô mƣa 29 KẾT LUẬN _ 40 Phụ lục _ 45 Danh sách chữ viết tắt AGCM AMeDAS AMV Aphrodite ATOVS CAM CCLM CCSM3 CLM ClWRF CMM5 COSMO COBE-SST CRCM CRIEPI DWD ECMWF ERA GCMs HE-VI ICTP JMA JRA25 MRI NCAR NCDC NCEP NHM NHRCM NICAM NorESM NPD OISST PRECIS TOVS RCMs RegCM REMO SST Atmospheric Global Circulation Model Automated Meteorological Data Acquisition System Atmospheric Motion Vector Asia Precipitation – Highly resolved Observational Data Intergration Towards Evaluations of the Waters Resources Advanced TIROS Operational Vertical Sounder Community Atmospheric Model Cosmo Climate Limited-area Model The Third - Community Climate System Model Community Climate Model Climate Weather Research Forecast Climate Mesoscale Model Consortium for small scale modeling Characteristics of Global Sea Surface Temperature Analysis Data The Third - Generation Canadian Regional Climate Model Central Research Institute of Electric Power Industry Deutscher Wetterdienst European Centre for Medium Range Weather Forecasts European Reanalysis Global Climate Models Horizontally Explicit – Vertically Implicit International Centre for Theoretical Physics Japan Meteorological Agency Japanese 25-year Reanalysis Meteorological Research Institute National Center for Atmospheric Research National Climatic Data Center National Center for Environmental Prediction Nonhydrostatic Regional Model Nonhydrostatic Regional Climate Model Nonhydrostatic ICosahedral Atmospheric Model Norwegian Earth System Model Numerical Prediction Division Optimum Interpolation Sea Surface Temperature Providing Regional Climate for Impacts Studies TIROS Operational Vertical Sounder Regional Climate Models Regional Climate Model Regional Climate Modeling Sea Surface Temperature Danh sách bảng STT Bảng Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Nội dung Danh sách trạm quan trắc synop Thông tin số liệu tái phân tích Jra25 Các biến sử dụng số liệu Jra25 Trang 11 14 15 Danh sách hình vẽ biểu đồ STT hình Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Nội dung Phân bố mạng lưới trạm quan trắc (Vùng BB: hình vng xanh dương, BTB: hình vng xanh da trời, NTB: hình vng đen, NB: Hình vng xanh cây) Độ cao địa hình phân bố trạm quan trắc (các trạm quan trắc hình vng màu xanh da trời) Miền tính sử dụng nghiên cứu Kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình năm thời kỳ 1986-2007 RegCM (a) NHRCM (b) Chênh lệch nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình năm thời kỳ 1986-2007 RegCM (a) NHRCM (b) so với số liệu tái phân tích Aphrodite Kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình tháng mùa đơng DJF thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) Kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình tháng mùa hè JJA thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) Hình 3.5: Biểu đồ tụ điểm nhiệt độ trung bình (0C) (a), tháng JJA (b), tháng DJF (c) thời kỳ 1986-2007 mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vuông màu xanh) với giá trị quan trắc trạm Phân bố nhiệt độ T2m trung bình tháng (0C) giai đoạn (19862007) cho toàn Việt Nam (a), Bắc Bộ (b), Bắc Trung Bộ (c), Nam Trung Bộ (d) Nam Bộ (e) mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh da trời) với giá trị quan trắc trạm (hình trịn xanh cây) Phân bố tần suất T2m trung bình ngày giai đoạn (1986-2007) cho toàn Việt Nam (a), Bắc Bộ (b), Bắc Trung Bộ (c), Nam Trung Bộ (d) Nam Bộ (e) mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh da trời) với giá trị quan trắc trạm (hình trịn xanh cây) Tổng lượng mưa mơ trung bình năm (mm) thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) Tổng lượng mưa mơ trung bình tháng 6, tháng tháng (mm) thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) Tổng lượng mưa mô trung bình tháng 9, tháng 10 tháng 11 (mm) thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) Tỷ lệ mưa mô so với mưa phân tích Aphrodite mơ hình NHRCM (a) RegCM (b) Biểu đồ tụ điểm tổng lượng mưa trung bình năm (mm) (a), tháng JJA (b), tháng SON (c) thời kỳ 1986-2007 Trang 13 13 17 20 21 22 23 25 27 28 30 31 32 33 35 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 4.1 mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh) với giá trị quan trắc trạm Phân bố lượng mưa tháng (mm) trung bình nhiều năm (19862007) cho toàn Việt Nam (a), Bắc Bộ (b), Bắc Trung Bộ (c), Nam Trung Bộ (d) Nam Bộ (e) mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh da trời) với giá trị quan trắc trạm (hình trịn xanh cây) Phân bố tần suất tổng lượng mưa ngày giai đoạn (1986-2007) cho toàn Việt Nam (a), Bắc Bộ (b), Bắc Trung Bộ (c), Nam Trung Bộ (d) Nam Bộ (e) mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vuông màu xanh da trời) với giá trị quan trắc trạm (hình trịn xanh cây) Sai phân theo thời gian thành phần bình lưu trường hợp ns = t / =7 37 39 56 Mở Đầu Các mơ hình khí hậu tồn cầu mơ tốt q trình quy mơ lớn việc xem xét q trình quy mơ địa phương lại cần thiết Đáp ứng yêu cầu nhiều tổ chức giới phát triển ứng dụng mơ hình khí hậu khu vực với độ phân giải cao, chí vượt qua giới hạn thủy tĩnh (dưới 10km) - phi thủy tĩnh Nhưng để chạy mơ hình khí hậu phân giải cao địi hỏi nhiều chi phí tính tốn, thực tế nước có tài ngun máy tính lớn thực việc Tại Cộng Hòa Liên Bang Đức, CCLM (Cosmo Climate Limited-area Model) phiên dự báo khí hậu mơ hình thời tiết độ phân giải cao phi thủy tĩnh Cosmo, phát triển quan khí tượng quốc gia kết hợp với cộng đồng sử dụng mơ hình quy mơ nhỏ COSMO (Consortium for small scale modeling) sử dụng nghiên cứu khí hậu Bên cạnh đó, ICTP (International Centre for Theoretical Physics) phát triển mơ hình khí hậu khu vực RegCM, ứng dụng nhiều nơi giới Ở Nhật Bản, chạy thử nghiệm mơ hình NICAM (Nonhydrostatic ICosahedral Atmospheric Model) độ phân giải 4km, hay mơ hình NHRCM (Nonhydrostatic Regional Climate model) phiên khí hậu mơ hình dự báo thời tiết NHM (Nonhydrostatic Regional Model) đánh giá mô sát nhiệt độ lượng mưa giai đoạn năm từ 2001 đến 2006 (Hidetaka Sasaki nnk, 2011) với độ phân giải ngang km [17] Theo đó, xu hướng phát triển giới tiến tới chạy mơ hình khí hậu khu vực cao mơ hình phi thủy tĩnh Ở nước ta có nhiều mơ hình khí hậu khu vực sử dụng nghiên cứu ClWRF (phiên khí hậu mơ hình WRF), CMM5 (phiên khí hậu mơ hình MM5), REMO, … đặc biệt mơ hình RegCM sử dụng nhiều để mô yếu tố tượng khí hậu cực đoan (Phan Văn Tân nnk, 2008) [3, 4, 26] Bổ sung vào cơng trình nghiên cứu nước, đề xuất sử dụng phiên khí hậu mơ hình NHM (NHRCM - thuật ngữ sử dụng thay cho NHM phạm vi luận văn) để nghiên cứu khí hậu dựa kết đánh giá khả quan chuyên gia Nhật Bản [17] Nhưng trước đưa vào sử dụng cần phải kiểm chứng khả mơ khí hậu mơ hình NHRCM với mơ hình RegCM, mơ hình dùng nhiều Việt Nam, chuỗi số liệu đủ dài Bởi luận văn tiến hành “Đánh giá khả mô lượng mưa nhiệt độ mơ hình NHRCM RegCM khu vực Việt Nam” thực chuỗi số liệu 22 năm từ 1986 đến 2007 độ phân giải 20km chạy với điều kiện biên điều kiên ban đầu số liệu tái phân tích JRA25 (Japanese 25-year Reanalysis), số liệu tái phân tích nhiệt độ bề mặt nước biển SST Nhật Bản Số liệu lượng mưa nhiệt độ dùng để so sánh lấy từ phân tích Aphrodite(Asia Precipitation – Highly resolved Observational Data Intergration Towards Evaluations of the Waters Resources) độ phân giải 0.25 độ chuỗi quan trắc 58 trạm synop khu vực Việt Nam thời kỳ Luận văn bố cục gồm phần sau: Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan nghiên cứu mơ khí hậu khu vực mơ hình số Chƣơng 2: Số liệu phương pháp đánh giá Chƣơng 3: Kết đánh giá Kết luận Tài liệu tham khảo sơ đồ tham số hóa vật lý chỉnh sửa cho phù hợp, chủ yếu sơ đồ truyền xạ vật lý bề mặt Qua thời gian phát triển, RegCM không ngừng cải tiến, phiên RegCM2 (1993), RegCM2.5 (1999), RegCM3 (2006) đời phiên RegCM4 RegCM4 sử dụng miễn phí tồn giới, chạy với độ phân giải ngang 10km (giới hạn thủy tĩnh) sử dụng mô khí hậu dự tính khí hậu tương lai Về sở lý thuyết phương trình mơ hình RegCM giới thiệu nhiều cơng trình nghiên cứu ngồi nước, chi tiết tham khảo theo [12,13] 2.3 Thiết kế thí nghiệm Trong phần luận văn trình bày cách tiến hành thí nghiệm chạy mơ hình NHRCM RegCM cho vùng Việt Nam giai đoạn 1986-2007 Cả hai mơ hình chạy với đầu vào số liệu tái phân tích Jra25, cập nhật điều kiện biên cách 6h Cấu hình miền tính bao gồm 201 điểm lưới theo chiều Đơng Tây, 181 điểm lưới theo chiều Bắc Nam, tâm miền tính 110E 15N, độ phân giải ngang 20km với 40 mực thẳng đứng, mơ hình lựa chọn hệ tọa độ Mercator Phiên RegCM sử dụng nghiên cứu RegCM4.2 Trong mơ hình RegCM lựa chọn sơ đồ tham số hóa đối lưu hỗn hợp Grell-Emanuel sơ đồ Grell dùng lục địa sơ đồ Emanuel dùng đại dương Cách sử dụng sơ đồ tham số hóa hỗn hợp dựa theo khuyến cáo ITCP mơ hình RegCM Đáng ý mơ hình NHRCM, thay dùng mơ hình đất ngun gốc, NHRCM sử dụng mơ hình sinh đơn giản (Simple Biosphere Scheme - Sib) phát triển Viện nghiên cứu Khí tượng Nhật Bản thay điều kiện biên xung quanh Spectral Coupling Sơ đồ tham số hóa Kain Fritsch sử dụng cho NHRCM Số liệu nhiệt độ bề mặt biển SST lấy từ số liệu tái phân tích MGDSST Nhật Bản [34] Hình 2.3 đưa miền tính khu vực nghiên cứu 16 Hình 2.3: Miền tính sử dụng nghiên cứu 2.4 Phương pháp đánh giá Để đánh giá khả mô lượng mưa nhiệt độ (nhiệt độ khơng khí mực 2m – T2m) mơ hình NHRCM RegCM chuỗi số liệu kéo dài 22 năm từ 1986-2007, luận văn xem xét đặc trưng phân bố theo không gian thời gian yếu tố nêu Về phân bố không gian, nhiệt độ T2m lượng mưa đưa tồn miền tính, nhận định tâm mưa, tâm nhiệt phân vùng đánh giá (đã trình bày mục 2.1) Yếu tố nhiệt độ T2m lượng mưa xét bao gồm nhiệt độ T2m trung bình năm, nhiệt độ T2m trung bình mùa, tổng lượng mưa tích lũy tồn giai đoạn, tổng lượng mưa tích lũy theo mùa Về phân bố theo thời gian, luận văn chủ yếu phân chia chuỗi số liệu theo hai mùa mùa đông (tháng 12 năm trước, tháng tháng năm sau) mùa hè (bao gồm 17 tháng 6, tháng tháng 8) nhiệt độ T2m, yếu tố lượng mưa xét theo hai giai đoạn mùa mưa JJA (các tháng 6, tháng tháng 8) SON (các tháng 9, tháng 10 tháng 11) Ngoài giá trị trung bình tháng nhiệt độ T2m tổng lượng mưa xem xét theo biến trình năm tất phân vùng đánh giá toàn lãnh thổ Việt Nam Thêm nữa, luận văn tiến hành đánh giá khả mô tần suất tổng lượng mưa ngày nhiệt độ T2m trung bình ngày phân vùng đánh giá Các kết mô theo không gian hai mô hình so sánh với giá trị phân tích lưới Aphrodite kết mô theo thời gian, mơ tần suất hay biến trình năm so sánh trực tiếp với số liệu quan trắc synop Đối với yếu tố nhiệt độ khơng khí mực 2m, luận văn áp dụng phương pháp hiệu chỉnh theo độ cao địa hình với số gia 0.650C/100m Về số đánh giá thống kê, luận văn xem xét đưa đặc trưng sai số trung bình phân bố (ME) yếu tố có quy mô tháng, quy mô mùa quy mô năm Đây yếu tố mà mơ hình khí hậu dự báo với thời gian nhiều năm Về chất sai số ME cho biết bias mô mơ hình so với thực tế hay sai số tương ứng với moment bậc hai yếu tố Cần ý luận văn không đưa số RMSE đánh giá yếu tố số RMSE chứa ME sai số tương ứng với moment bậc hai, nghĩa RMSE trộn lẫn moment bậc moment bậc hai giá trị cuối Do RMSE cung cấp thông tin moment bậc hai hai yếu tố mô mơ hình thực tế khơng tồn bias Với dự báo thời tiết, bias thường nhỏ khơng ảnh hưởng lớn tới RMSE, nhiên dự báo khí hậu bias lớn RMSE số đánh giá tốt ME biểu diễn dạng đồ phân bố cho khu vực Đơng Dương dạng tốn đồ tụ điểm hay diễn biến theo thời gian năm tương tự Sasaki nnk (2011)[17] Riêng tổng lượng mưa ngày có phân bố dạng gamma biên độ có chênh lệch lớn, đồ luận văn thể tỷ số lượng mưa quan trắc mưa mô Điều tương đương với việc xác định 18 ME thay xác định ME thông thường lượng mưa, ta xác định ME cho hàm loga lượng mưa Theo công thức tính loga, hiệu hai hàm loga tỷ số chúng đồ [18] Đối với yếu tố quy mơ ngày, mơ hình khí hậu khơng thể mơ tả cách xác diễn biến yếu tố này, để đánh giá chúng cần thiết phải thực hàm phân bố thay đơn giản moment bậc ME yếu tố quy mô tháng mùa Nếu phân bố có dạng Gauss, hai moment phân bố bậc bậc hai dùng để mơ tả hàm phân bố Tuy nhiên lượng mưa khơng tn theo phân bố chuẩn mà thường có dạng gamma Đuôi phân bố cung cấp thêm thơng tin cực trị nắng nóng, khơng khí lạnh hay mưa lớn Hàm phân bố cho yếu tố xác định dạng histogram, độ dài bin cho nhiệt độ t2m trung bình ngày lấy 10C tổng lượng mưa ngày lấy 5mm Do quan tâm chủ yếu đến yếu tố mưa lớn histogram cho lượng mưa hiển thị thang loga để hiển thị rõ tần xuất xuất mưa lớn mô so sánh với quan trắc Điều phần lượng mưa có phân bố gamma dẫn đến phân bố kéo dài sang phía phải Các kết đánh giá đưa phần sau 19 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ 3.1 Đánh giá kết mơ nhiệt độ Hình 3.1 biểu diễn kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m trung bình năm thời kỳ 1986-2007 mơ hình RegCM NHRCM Từ hình vẽ ta thấy vị trí tâm nhiệt (bao gồm tâm nóng tâm lạnh) mô NHRCM RegCM tương đối qn Tuy nhiên nhìn chung mơ hình NHRCM cho kết mô nhiệt độ cao so với RegCM khoảng 1-20C Sự khác biệt thấy rõ phần lục địa phía Bắc miền tính bán đảo Đơng Dương (a) (b) Hình 3.1: Kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình năm thời kỳ 1986-2007 RegCM (a) NHRCM (b) Hình 3.2 biểu diễn chênh lệch nhiệt độ khơng khí T2m kết mơ số liệu tái phân tích Aphrodite Từ ta thấy mơ hình RegCM mơ nhiệt độ ln thiên thấp Những khu vực có chênh lệch nhiệt độ lớn tới 40C phần phía Tây Bắc miền tính, vùng lục địa Thái Lan, Lào Trên khu vực Việt Nam, nhiệt độ mô RegCM thiên thấp số liệu tái phân tích khoảng 1-20C, số nơi đến 30C vùng Tây Bắc, Tây Nguyên Vùng phía Nam Tây Nguyên mô thiên dương Kết mô T2m NHRCM so với tái phân tích cho thấy số khu vực thiên dương vùng Bắc Bộ, phần lục địa Lào, Thái Lan Một số khu 20 vực thiên âm lớn phần lục địa Trung Quốc, Campuchia hay Tây Nguyên Tuy nhiên chênh lệch lớn mô từ NHRCM so với tái phân tích Aphrodite vào khoảng 20C Điều cho thấy phù hợp kết mô nhiệt độ khơng khí T2m NHRCM so với RegCM khu vực nghiên cứu (a) (b) Hình 3.2: Chênh lệch nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình năm thời kỳ 1986-2007 RegCM (a) NHRCM (b) so với số liệu tái phân tích Aphrodite Kết mơ nhiệt độ vào mùa đơng hai mơ hình NHRCM RegCM so sánh với tái phân tích từ Aphrodite biểu diễn hình 3.3 Nhìn chung vị trí trung tâm lạnh mùa đơng mơ hình mơ phù hợp so với tái phân tích, nhiên giống với kết mơ nhiệt độ trung bình năm, RegCM mơ nhiệt độ thấp hẳn so với NHRCM Aphrodite, đặc biệt tâm lạnh phía Bắc lục địa Trung Quốc, vùng Tây Bắc Việt Nam phía Bắc Lào Thái Lan NHRCM tái tạo nhiệt độ trung bình tháng mùa đơng DJF cao tái phân tích, chênh lệch khơng lớn 21 (a) (b) Hình 3.3: Kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình tháng mùa đơng DJF thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) (c) Nhiệt độ trung bình tháng mùa hè JJA đưa hình 3.4 Nhìn chung có tương đồng rõ vị trí trung tâm nóng trung tâm mát mơ RegCM NHRCM so với Aphrodite Các vùng núi cao Tây Bắc, Tây Nguyên Việt Nam nhiệt độ thấp vùng khác mơ hình tái tạo rõ nét Các vùng nóng phía Đơng Bắc Bộ, duyên hải Miền Trung Việt Nam tương đối phù hợp với tái phân tích Xét tổng thể, nhiệt độ trung bình 22 tháng mùa hè mơ RegCM thiên thấp so với Aphrodite NHRCM mơ thiên cao (a) (b) Hình 3.4: Kết mơ nhiệt độ khơng khí T2m (0C) trung bình tháng mùa hè JJA thời kỳ 1986-2007 RegCM (a), NHRCM (b) Aphrodite (c) (c) Biểu đồ tụ điểm giá trị T2m trung bình năm mơ hình (trục tung) quan trắc (trục hồnh) biểu diễn hình 3.5 Từ hình 3.5a ta thấy giá trị mô NHRCM nằm bên đường chéo tối ưu, có nghĩa mơ thiên cao ngược lại giá trị mô RegCM nằm bên đường chéo tối ưu (đường màu đen) mô thiên thấp Với ngưỡng nhiệt độ 200C, 23 ta thấy mô RegCM thấp hẳn so với quan trắc Tuy nhiên vị trí điểm giá trị hai mơ hình nằm tương đối tập trung xung quanh đường chéo tối ưu, đường trung bình nhiệt độ mơ tương ứng mơ hình chênh lệch với giá trị đường chéo khoảng 10C (đường màu xanh dương) Phân tích riêng cho tháng mùa hè JJA (hình 3.5b) cho thấy giá trị mơ hình NHRCM phần lớn cao giá trị RegCM thường thấp quan trắc Tuy nhiên tháng mùa hè, nhiệt độ mô RegCM số trạm lại có xu thiên dương Xét tổng thể, độ lệch trung bình nhiệt độ mơ NHRCM khoảng 0.7 0C so với đường chéo RegCM thiên thấp 0.30C so với đường chéo Trong tháng mùa đơng DJF (hình 3.5c) giá trị mô NHRCM thiên cao nằm gần đường chéo tối ưu so với RegCM (0.80C so với -1.60C), có nghĩa NHRCM mơ nhiệt độ mùa đơng tốt RegCM 24 (a) (b) Hình 3.5: Biểu đồ tụ điểm nhiệt độ trung bình (0C) (a), tháng JJA (b), tháng DJF (c) thời kỳ 1986-2007 mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh) với giá trị quan trắc trạm (c) Trên hình 3.6 biểu diễn nhiệt độ T2m trung bình tháng thời kỳ 1986-2007 hai mơ hình NHRCM RegCM so với giá trị quan trắc Xét chung cho tồn Việt Nam (hình 3.6a) nhận thấy giá trị trung bình tháng NHRCM từ tháng đến tháng cao quan trắc tháng chênh lệch khoảng 20C tháng 3, tháng Từ tháng đến tháng 12, giá trị T2m trung bình tháng 25 NHRCM gần trùng với giá trị quan trắc Mô RegCM cho thấy thiên thấp ổn định T2m trung bình tháng so với giá trị quan trắc, tháng có giá trị thiên thấp tháng 12 tháng 1, giá trị chênh lệch lên tới 20C Xét riêng cho vùng Bắc Bộ Bắc Trung Bộ (hình 3.6b, c) ta thấy mơ RegCM có xu thiên thấp NHRCM có xu thiên cao.Trong tháng từ tháng đến tháng 7, khác biệt nhiệt độ mô RegCM so với quan trắc nhỏ so với NHRCM Đối với khu vực Nam Trung Bộ Nam Bộ (hình 3.6d, e) nhìn chung nhiệt độ mơ RegCM xác so với khu vực Bắc Bộ Bắc Trung Bộ mô NHRCM Như mơ hình RegCM cho kết mơ vùng phía nam so với phía bắc Điều cho thấy mơ hình thủy tĩnh RegCM thể yếu điểm vùng nhiệt đới cận xích đạo Hình 3.7 biểu diễn phân bố tần suất nhiệt độ trung bình ngày hai mơ hình NHRCM RegCM so với quan trắc Nhìn chung hình dạng đường phân bố nhiệt độ trung bình ngày hai mơ hình tương đối giống so với phân bố quan trắc Điều chứng tỏ hai mơ hình nắm bắt xu biến đổi nhiệt độ năm toàn khu vực Việt Nam Tuy nhiên đường phân bố tần suất nhiệt độ T2m trung bình ngày NHRCM lệch phải so với quan trắc đường phân bố RegCM lệch lại lệch trái Có nghĩa mơ hình NHRCM mô thiên cao số ngày xuất ngưỡng nhiệt độ cao mô thiên thấp số ngày xuất ngưỡng nhiệt độ thấp Trong mơ hình RegCM mơ thiên cao số ngày xuất ngưỡng nhiệt độ thấp mô thiên thấp số ngày xuất ngưỡng nhiệt độ cao Đặc biệt khu vực Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, độ lệch sang phải mơ hình NHRCM lớn khu vực khác Theo mơ hình NHRCM mơ thiên cao tần suất xuất nhiệt độ tối cao Tmax thiên thấp tần suất xuất nhiệt độ tối thấp ngày so với quan trắc, RegCM cho kết ngược lại 26 (a) (b) (c) (d) Hình 3.6: Phân bố nhiệt độ T2m trung bình tháng(0C) giai đoạn (1986-2007) cho tồn Việt Nam (a), Bắc Bộ (b), Bắc Trung Bộ (c), Nam Trung Bộ (d) Nam Bộ (e) mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh da trời) với giá trị quan trắc trạm (hình trịn xanh cây) (e) 27 (a) (c) (b) (d) Tải FULL (73 trang): https://bit.ly/3ARb7nH Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Hình 3.7: Phân bố tần suất T2m trung bình ngày giai đoạn (1986-2007) cho toàn Việt Nam (a), Bắc Bộ (b), Bắc Trung Bộ (c), Nam Trung Bộ (d) Nam Bộ (e) mơ hình RegCM (tam giác màu đỏ), NHRCM (hình vng màu xanh da trời) với giá trị quan trắc trạm (hình trịn xanh cây) (e) 28 3.2 Đánh giá kết mô mƣa Như nói chương 2, yếu tố lượng mưa xem xét với đặc trưng phân bố theo không gian thời gian Theo phân bố khơng gian, hình 3.8 đưa tổng lượng mưa trung bình năm giai đoạn 1986-2007 mơ hình RegCM (a), mơ hình NHRCM (b) phân tích Aphrodite (c) Xét lượng, kết cho thấy mô mưa từ NHRCM vượt trội hẳn so với RegCM đồng thời lớn mưa tái phân tích Aphrodite hầu hết tất khu vực Như trình bày, qui mơ phân bố số liệu từ trạm quan trắc synop dùng mưa phân tích Aphrodite tương đối thưa nên kết từ Aphrodite bị làm trơn hay nói cách khác mưa phân tích Aphrodite thấp so với thực tế Trong xét diện mưa, nhận thấy phù hợp NHRCM so với RegCM vùng mưa lớn Điểm đáng lưu ý NHRCM tái tạo tốt hai trung tâm mưa lớn Tây Bắc Mường Tè Bắc Quang, trung tâm mưa Móng Cái trung tâm mưa lớn Bảo Lộc - Lâm Đồng (phía Nam Tây Nguyên) trung tâm mưa lớn vùng Cà Mau Nam Bộ, tương đồng với phân bố trung tâm mưa lớn từ phân tích Aphrodite kết từ mô RegCM lại không phát rõ trung tâm mưa lớn Không trung tâm mưa lớn Việt Nam, trung tâm mưa lớn vùng Trung Lào, vùng giáp Vịnh Thái Lan Campuchia hay vùng ven biển phía Nam Trung Quốc mơ hình NHRCM mơ tốt RegCM không thực rõ nét Tải FULL (73 trang): https://bit.ly/3ARb7nH Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Trong giai đoạn tháng đầu mùa mưa JJA (hình 3.9), tâm mưa lớn việt Nam Bắc Quang, Mường Tè, Bảo Lộc Cà Mau mô NHRCM rõ nét trùng khớp với kết tái phân tích Aphrodite đặc biệt vùng tâm mưa lớn sườn Tây dãy Trường Sơn (miền Trung Lào) theo mô từ RegCM, tâm mưa mờ nhạt Xét lượng mưa, mô từ RegCM thấp nhiều so với Aphrodite, NHRCM lại mô lớn tâm mưa nói Việc tái tạo vùng mưa lớn Việt Nam cho thấy khả mô tốt NHRCM hoàn lưu gây mưa lớn nước ta gió mùa Tây Nam, ảnh hưởng ITCZ… 29 để xem xét thuộc tính xạ Giới hạn thấp để cảnh báo mây tầng thấp thay đổi từ 230m MRI/NPD-NHM tới 500m để cải thiện làm lạnh không thật mực thấp khí biển vào mùa đơng Việc tính tốn q trình xạ thực 15 phút với tốn tử làm trơn khơng gian ngang phân giải 20 km Quá trình làm trơn khác với MSM Ở q trình tính xạ lặp lại tùng 60 phút/lần làm trơn theo khơng gian 65 6731032 ... HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Mạnh Linh ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MÔ PHỎNG LƢỢNG MƢA VÀ NHIỆT ĐỘ CỦA CÁC MƠ HÌNH NHM VÀ REGCM TRÊN KHU VỰC VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tượng Khí hậu học Mã số:... mơ hình dùng nhiều Việt Nam, chuỗi số liệu đủ dài Bởi luận văn tiến hành ? ?Đánh giá khả mô lượng mưa nhiệt độ mô hình NHRCM RegCM khu vực Việt Nam” thực chuỗi số liệu 22 năm từ 1986 đến 2007 độ. .. Jra25 Các biến sử dụng số liệu Jra25 Trang 11 14 15 Danh sách hình vẽ biểu đồ STT hình Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình