Xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo mưa lớn hạn cực ngắn trên địa bàn thành phố hồ chí minh

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU PHÂN VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG HỆ THỐNG NGHIỆP VỤ DỰ BÁO MƯA LỚN HẠN CỰC NGẮN TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Cơng Thanh Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU PHÂN VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG HỆ THỐNG NGHIỆP VỤ DỰ BÁO MƯA LỚN HẠN CỰC NGẮN TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày 27/5/2019) CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI TS Cơng Thanh CƠ QUAN CHỦ TRÌ Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH VII DANH MỤC BẢNG XVIII I THÔNG TIN CHUNG 1 Tên nhiệm vụ: Xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo mưa lớn hạn cực ngắn địa bàn thành phố Hồ Chí Minh Chủ nhiệm nhiệm vụ: Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN III SẢN PHẨM KH & CN CỦA NHIỆM VỤ CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 15 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 15 1.1.1 Về dự báo định lượng mưa hạn ngắn 15 1.1.2 Về dự báo, cảnh báo mưa lớn hạn cực ngắn 20 1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC 32 1.2.1 Về nghiên cứu dự báo định lượng mưa 32 1.2.2 Về nghiên cứu dự báo hạn cực ngắn 36 1.3 HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC DỰ BÁO TẠI ĐÀI KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN KHU VỰC NAM BỘ 38 1.3.1 Phương pháp synop 38 1.3.2 Mơ hình dự báo số trị 38 1.3.3 Radar thời tiết 39 1.3.4 Ảnh mây vệ tinh 40 1.4 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH MƯA LỚN Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 41 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU SỬ DỤNG 46 2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.1.1 Phương pháp phân tích synop 46 2.1.2 Phương pháp thống kê 46 2.1.3 Phương pháp ước lượng mưa ngoại suy ổ dông từ số liệu phản hồi radar 49 2.1.3.1 Phương pháp ước lượng mưa 49 2.1.3.2 Phương pháp ước lượng mưa 49 2.1.4 Phương pháp số 51 2.1.4.1 Giới thiệu mơ hình WRF 51 2.1.4.2 Giới thiệu mơ hình GFS 53 2.1.4.3 Giới thiệu mơ hình GSM 54 2.1.4.4 Giới thiệu mơ hình ECMWF 55 2.2 SỐ LIỆU 55 2.2.1 Số liệu thám không phương pháp xử lý 55 2.2.2 Số liệu quan trắc bề mặt phương pháp xử lý 56 2.2.3 Số liệu radar Nhà Bè, Tân Sơn Nhất 56 2.2.4 Mây vệ tinh 64 i 2.2.5 Số liệu toàn cầu 68 CHƯƠNG THỐNG KÊ, PHÂN TÍCH CƠ CHẾ GÂY MƯA LỚN CỦA CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRONG GIAI ĐOAN 2008-2016 70 3.1 THỐNG KÊ CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT 70 3.2 PHÂN TÍCH CƠ CHẾ GÂY MƯA LỚN CỦA CÁC HÌNH THẾ THỜI TIÊT 71 3.2.1 Hình thời tiết gây mưa lớn gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh: Ví dụ đợt mưa lớn điển hình từ 18/7/2016 đến ngày 19/7/2016 71 3.2.2 Hình thời tiết gây mưa lớn xoáy thuận nhiệt đới (áp thấp nhiệt đới bão) 76 3.2.3 Hình thời tiết gây mưa lớn vùng áp thấp xoáy thấp phát triển từ tầng thấp đến tầng không khí cao 82 3.2.4 Cơ chế gây mưa hình rãnh thấp xích đạo 87 3.2.5 Hình thời tiết gây mưa lớn dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) 93 3.2.6 Hình rãnh Tây Bắc-Đơng Nam 98 3.2.7 Dông nhiệt 105 3.2.8 Xoáy thuận nhiệt đới kết hợp với đới gió Tây Nam 111 3.2.9 Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) có tồn vùng áp thấp đóng kín 119 3.2.10 Nhiễu động sóng Đơng 125 CHƯƠNG CÁC ĐẶC TRƯNG PHẨN HỒI VƠ TUYẾN SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN Q TRÌNH GÂY MƯA LỚN 132 4.1 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN QUÁ TRÌNH GÂY MƯA LỚN CHO MỖI HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRÊN CƠ SỞ SỐ LIỆU QUAN TRẮC BỀ MẶT 132 4.1.1 Tính tốn đặc trưng nhiệt động lực học, đặc điểm mây với hình thời tiết 132 4.1.1.1 ITCZ kết hợp với vùng áp thấp đóng kín 132 4.1.1.2 Nhiễu động đới gió đơng 135 4.1.1.3 Rãnh thấp Tây Bắc-Đông Nam 138 4.1.1.4 Rãnh thấp xích đạo 140 4.1.1.5 Bão, áp thấp nhiệt đới 143 4.1.1.6 ITCZ (Dải hội tụ nhiệt đới) 146 4.1.1.7 Xoáy thuận nhiệt đới 148 4.1.1.8 Gió Tây Nam 150 4.1.1.9 Dông nhiệt 152 4.1.1.10 Vùng áp thấp xoáy thấp phát triển từ tầng thấp đến tầng khơng khí cao 152 4.1.2 Kết xây dựng ảnh không gian chiều 10 sơ đồ biểu diễn diễn biến thời tiết gây mưa lớn 158 4.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG PHẢN HỒI VÔ TUYẾN CỦA RADAR THEO KHÔNG GIAN CHIỀU CỦA CÁC ĐỢT MƯA LỚN, CỦA MỖI HÌNH THẾ THỜI TIẾT VÀ TÍNH TỐN HÀM LƯỢNG NƯỚC THEO ĐẶC TRƯNG PHẢN HỒI VÔ TUYẾN 161 4.2.1 Các đặc trưng PPI, CAPI, CMAX, HMAX 161 ii 4.2.1.1 Đặc trưng PPI 161 4.2.1.2 Đặc trưng CAPI 164 4.2.1.3 Đặc trưng CMAX 168 4.2.1.4 Đặc trưng HMAX 171 4.4.2 Xác định VIL 174 4.4.3 Xác định tốc độ gió xuyên tâm 179 4.4.4 Xây dựng 10 sơ đồ biểu diễn trình hình thành, phát triển, tan dã khối mây 185 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ƯỚC LƯỢNG MƯA TỪ ĐỘ PHẢN HỒI RADAR 194 5.1 RADAR THỜI TIẾT NHÀ BÈ 194 5.1.1 Gió mùa tây nam hoạt động mạnh 194 5.1.1.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (09/07/2015) 194 5.1.1.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình gió mùa Tây Nam 194 5.1.2 Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) 195 5.1.2.1 Phân tích ngày tiêu biểu (05/10/2013) 195 5.1.2.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình dải hội tụ nhiệt đới 195 5.1.3 Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) kết hợp với gió mùa tây nam 196 5.1.3.1 Phân tích ngày tiêu biểu (28/09/2015) 196 5.1.3.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình ITCZ kết hợp gió mùa Tây Nam 196 5.1.4 Xoáy thuận nhiệt đới: atnđ bão 197 5.1.4.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (05/11/2016) 197 5.1.4.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình xốy thuận nhiệt đới: ATNĐ Bão 197 5.1.5 Dông nhiệt 198 5.1.5.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (28/5/2011) 198 5.1.5.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình dơng nhiệt 198 5.1.6 Nhiễu động đới gió đông 199 5.1.6.1 Phân tích ngày tiêu biểu (13/10/2012) 199 5.1.6.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình nhiễu động đới gió đơng 199 5.1.7 Xốy thuận nhiệt đới kết hợp với đới gió tây nam 200 5.1.7.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (03/10/2014) 200 5.1.7.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình XTNĐ gió mùa Tây Nam 201 5.1.8 Rãnh thấp có trục tây bắc – đông nam 201 5.1.8.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (28/06/2014) 201 5.1.8.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình rảnh thấp có trục TB-ĐN 202 5.1.9 Đánh giá ước lượng mưa cho hình khác 202 5.2 RADAR TÂN SƠN NHẤT 203 5.2.1 Gió mùa tây nam hoạt động mạnh 203 5.2.1.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (03/07/2018) 203 5.2.1.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình gió mùa Tây Nam 203 5.2.2 Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) 204 5.2.2.1 Phân tích ngày tiêu biểu (14/10/2017) 204 5.2.2.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình dải hội tụ nhiệt đới 204 iii 5.2.3 Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) kết hợp với gió mùa tây nam 205 5.2.3.1 Phân tích ngày tiêu biểu (24/09/2017) 205 5.2.3.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình ITCZ kết hợp gió mùa Tây Nam 205 5.2.4 Xoáy thuận nhiệt đới: ATNĐ bão 206 5.2.4.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (17/12/2017) 206 5.2.4.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình xoáy thuận nhiệt đới: ATNĐ Bão 207 5.2.5 Dông nhiệt 207 5.2.5.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (20/5/2018) 207 5.2.5.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình dơng nhiệt 208 5.2.6 Nhiễu động đới gió đơng 208 5.2.6.1 Phân tích ngày tiêu biểu (26/10/2017) 209 5.2.6.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình nhiễu động đới gió đơng 209 5.2.7 Xốy thuận nhiệt đới kết hợp với đới gió tây nam 210 5.2.7.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (23/8/2017) 210 5.2.7.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình XTNĐ gió mùa Tây Nam 210 5.2.8 Rãnh thấp có trục tây bắc – đơng nam 211 5.2.8.1 Phân tích trường hợp tiêu biểu (29/06/2018) 211 5.2.8.2 Đánh giá ước lượng mưa cho hình rảnh thấp có trục TB-ĐN 211 5.2.9 Đánh Giá Ước Lượng Mưa Cho Các Hình Thế Khác 212 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MƠ HÌNH SỐ TRỊ HIỆN TẠI CỦA ĐÀI KTTV KHU VỰC NAM BỘ ĐỂ DỰ BÁO MƯA LỚN HẠN 24H 213 6.1 THIẾP LẬP MÔ HÌNH 213 6.2 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC SƠ ĐỒ THAM SỐ HÓA ĐỐI LƯA PHÙ HỢP 215 6.2.1 Kết mô mưa 216 6.2.2 Kết đánh giá sai số 219 6.3 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN SƠ ĐỒ THAM SỐ HÓA VI VẬT LÝ PHÙ HỢP 222 6.3.1 Kết mô mưa 222 6.3.2 Kết đánh giá sai số 224 6.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ CẢI TIẾN MƠ HÌNH SỐ TRỊ HIỆN ĐẠI CỦA ĐÀI KTTV KHU VỰC NAM BỘ 227 6.4.1 Mô lại đợt mưa khứ mô hình WRF với độ phân giải 14x14km năm gần (2014-2016) 227 6.4.1.1 Thiết lập cấu hình WRF 227 6.4.1.2 Số liệu 228 6.4.1.3 Kết mô 230 6.4.2 Mô lại đợt mưa lớn WRF trường hợp có đồng hóa số liệu năm (2014-2016) 233 6.4.2.1 Quá trình cập nhật số liệu 3dvar mơ hình WRF 233 6.4.2.2 Thiết kế thí nghiệm 235 6.4.2.3 Kết mô mưa tích lũy 01h cho số đợt mưa lớn tiêu biểu 237 6.4.2.4 Kết mô mưa 06h cho số đợt mưa lớn tiêu biểu 241 iv 6.4.3 Nghiên cứu đánh giá sai số dự báo mơ hình WRF (trong trường hợp có khơng có đồng hóa 3DVAR) 244 6.4.3.1 Trường ban đầu có khơng đồng hóa 245 6.4.3.2 Kết mô mưa lớn 248 6.4.3.3 Kết đánh giá sai số 253 CHƯƠNG 7: THIẾT LẬP HỆ THỐNG DỰ BÁO MƯA TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH Q TRÌNH THỜI TIẾT, ĐỘ PHẢN HỒI RADAR KẾT HỢP SỐ LIỆU MƯA QUAN TRẮC TỰ ĐỘNG, HƯỚNG DI CHUYỂN CỦA MÂY 257 7.1 PHẦN MỀM TITAN 257 7.1.1 Giới thiệu phần mềm TITAN 257 7.1.2 Các bước thực dự báo phần mềm TITAN 258 7.2 Thử nghiệm, đánh giá xác định phương pháp ngoại suy radar cho hình 260 7.2.1 Dự báo di chuyển ổ dông 260 7.2.1.1 Gió mùa tây nam hoạt động mạnh 261 7.2.1.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình gió mùa Tây Nam 261 7.2.2 Xoáy thuận nhiệt đới: áp thấp nhiệt đới bão 262 7.2.2.1 Phân tích đợt mưa ngày 25/11/2018 262 7.2.2.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình xốy thuận nhiệt đới: áp thấp nhiệt đới bão 263 7.2.3 Dãi hội tụ nhiệt đới ITCZ 263 7.2.3.1 Phân tích đợt mưa ngày 08/9/2018 263 7.2.3.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình Dãi hội tụ nhiệt đới ITCZ 264 7.2.4 Rãnh thấp xích đạo 264 7.2.4.1 Phân tích đợt mưa ngày 02/10/2018 264 7.2.4.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình rãnh thấp xích đạo 265 7.2.5 Rãnh Tây Bắc – Đông Nam 265 7.2.5.1 Phân tích đợt mưa ngày 05/8/2018 265 7.2.5.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình rãnh tây bắc – đông nam 266 7.2.6 Xốy thuận nhiệt đới kết hợp với gió mùa Tây Nam 266 7.2.6.1 Phân tích đợt mưa ngày 25/7/2018 266 7.2.6.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình xốy thuận nhiệt đới kết hợp với gió mùa Tây Nam 267 7.2.7 Dông nhiệt 267 7.2.7.1 Phân tích đợt mưa ngày 09/7/2018 267 7.2.7.2 Đánh giá sai số dự báo cho hình dông nhiệt 268 7.3 DỰ BÁO ĐỊNH LƯỢNG MƯA hạn cực ngắn 269 7.3.1 Gió mùa tây nam hoạt động mạnh 269 7.3.2 Xoáy thuận nhiệt đới: áp thấp nhiệt đới bão 273 7.3.3 Dãi hội tụ nhiệt đới ITCZ 276 7.3.4 Rãnh thấp xích đạo 281 7.3.5 Rãnh Tây Bắc – Đông Nam 285 7.3.6 Xốy thuận nhiệt đới kết hợp với gió mùa Tây Nam 289 7.2.7 Dông nhiệt 294 v 7.3 CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN NGOẠI SUY RADAR CHO TỪNG HÌNH THẾ THỜI TIẾT 298 CHƯƠNG QUY TRÌNH DỰ BÁO VÀ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM DỰ BÁO CỦA HỆ THỐNG NGHIỆP VỤ DỰ BÁO MƯA BẠN CỰC NGẮN 304 8.1 Qui trình dự báo mưa từ 01-06 304 8.2 Thử nghiệm đánh giá kết dự báo cho năm 2018 307 8.2.1 Nguyên tắc thực 307 8.2.2 Nội dung thực 308 8.2.3 Kết thử nghiệm 309 KẾT LUẬN 314 TÀI LIỆU THAM KHẢO 317 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống RUC sử dụng mơ hình WRF 25 Hình 1.2 Biểu đồ mơ tả mơ hình RAP 26 Hình 1.3 Sơ đồ mơ hình VDAPS 27 Hình 1.4 Hệ thống nghiệp vụ dự báo hạn ngắn Nhật Bản 29 Hình 1.5 Mơ tả độ xác trọng dự báo hạn cực ngắn Nhật Bản 29 Hình 1.6 Hệ thống nghiệp vụ dự báo hạn ngắn Hàn Quốc 31 Hình 1.7 Hệ thống nghiệp vụ dự báo hạn ngắn Hồng Kông 31 Hình 1.8 Hệ thống nghiệp vụ dự báo hạn ngắn Hoa Kỳ 32 Hình 1.9 Lượng mưa ngày 26/9/2016 43 Hình 1.10 Mưa gây ngập ở Sân bay Tân Sơn Nhất ngày 26/8/2016 43 Hình 1.11 Sơ đồ dự báo dơng dựa số bất ổn định khí [47] 44 Hình 1.12 Quy trình xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo mưa lớn hạn cực ngắn địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh 45 Hình 2.1 Sơ đồ phương pháp hiệu chỉnh sai lệch BC sử dụng đầu mơ hình thơ cho giai đoạn tương lai sửa chữa cách sử dụng khác biệt (Δ) liệu tham chiếu lịch sử từ mơ hình quan sát (OREF = quan sát giai đoạn tham chiếu lịch sử; TREF = đầu từ mơ hình dự báo thời kỳ tham chiếu lịch sử; TRAW = đầu từ mô hình thơ cho giai đoạn tương lai; TBC = đầu sửa sai lệch) 48 Hình 2.2 Sơ đồ mơ tả phương pháp ngoại suy bán Lagrange cho ổ mây (Germann U CS, 2006) (DP điểm xuất phát AP điểm đến) 50 Hình 2.3 Cấu trúc tổng quan mơ hình WRF 52 Hình 2.4 Các sản phẩm dự báo mơ hình GFS/NCEP 53 Hình 2.5 Khu vực trạm Radar Nhà Bè 56 Hình 2.6 Mô sản phẩm quét khối PPI(a), sản phẩm cappi(b), cmax (c) 58 Hình 2.7 Mơ hình trình qt khối đa DWSR 59 Hình 2.8 Các bước xử lý số liệu Radar 59 Hình 2.9 Sản phẩm a) PPI, b) Cmax , c) Hmax, d) Mặt cắt Cappi lat 10.3cho Radar Nhà Bè thời điểm 12z ngày 24/10/2016 60 Hình 2.10 Biểu thị trình QC cho độ phản hồi Radar a) độ phản hồi thô, b) độ phản hồi qua hiệu chỉnh c) độ phản hồi bị loại bỏ trình hiệu chỉnh 61 Hình 2.11 Minh họa trình chuyển đổi liệu PPI sang CAPPI 62 Hình 2.12 Tổng hợp giá trị lớn độ phản hồi Radar sau tỉa thưa ở nhiều mực cho miền tính độ phân giải 3km thời điểm 12z ngày 24/10/2016 63 Hình 2.13 Độ phản hồi Radar sau tỉa thưa ở mực 1km, 2km, 3km 4km cho miền tính độ phân giải 3km) thời điểm 12z ngày 24/10/2016 64 Hình 3.1 Tỷ trọng xuất hình thời tiết gây mưa lớn 70 Hình 3.2 Số liệu quan trắc khí tượng bề mặt ngày 18-19/07/2016 ở Nam Bộ 72 Hình 3.3 Bản đồ khí áp lúc 00z ngày 18 (trái) ngày 19 (phải) tháng 07 năm 2016 72 Hình 3.4 Bản đồ 00z mực 850mb ngày 18 19/07/2016 73 Hình 3.5 Bản đồ 00z mực 700mb ngày 18 19/07/2016 73 Hình 3.6 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 00z ngày 18/07/2016 74 Hình 3.7 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 00z ngày 19/07/2016 74 Hình 3.8 Vận tải ẩm giai đoạn 18-19/07/2016 76 Hình 3.9 Số liệu mưa ở Nam Bộ ngày 05 06/11/2016 77 Hình 3.10 Quỹ đạo ATNĐ 05-11-2016 78 Hình 3.11 Bản đồ khí áp lúc 00z ngày 05 (trái) 06 (phải) tháng 11/2016 78 Hình 3.12 Bản đồ 00z mực 850mb ngày 05 06/11/2016 79 Hình 3.13 Bản đồ 00z mực 700mb ngày 05 06/11/2016 79 Hình 3.14 Vận tải ẩm ngày 04/11/2016 80 Hình 3.15 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 12z 04-11-2016 81 Hình 3.16 Bình lưu xốy 500mb ngày 04-05/11/2016 82 Hình 3.17 Số liệu quan trắc khí tượng bề mặt ở Nam Bộ (4-5/10/2010) 83 Hình 3.18 Bản đồ khí áp lúc 00z ngày (trái) ngày (phải) tháng 10/2010 84 Hình 3.19 Bản đồ 00z mực 850mb ngày 5/10/2010 84 Hình 3.20 Bản đồ 00z mực 500mb ngày 5/10/2010 84 Hình 3.21 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 00z ngày 4/10/2010 85 Hình 3.22 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 00z ngày 5/10/2010 86 Hình 3.23 Số liệu mưa ở Nam Bộ ngày 05 06/06/2013 88 Hình 3.24 Bản đồ khí áp lúc 00z ngày 05 (trái) 06z ngày 06 (phải) tháng 6/2013 88 Hình 3.25 Bản đồ 00z mực 850mb ngày 05 06/6/2013 89 Hình 3.26 Bản đồ 00z mực 700mb ngày 05 06/6/2013 89 Hình 3.27 Bản đồ 00z mực 500mb ngày 05 06/6/2013 89 Hình 3.28 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 00z ngày 05/6/2013 90 Hình 3.29 Giản đồ thiên khí Hồ Chí Minh 00z ngày 6/06/2013 91 Hình 3.30 Bình lưu xốy 500mb ngày 04-05/6/2013 93 Hình 3.31 Số liệu mưa ở Nam Bộ ngày 04 05/10/2013 94 Hình 3.32 Bản đồ khí áp lúc 00z ngày 04 (trái) ngày 05 (phải) tháng 10/2013 94 viii - Căn hình thái thời tiết (bản đồ synop, số thống kê) kết dự báo từ mô hình số: khơng xuất hình mưa lớn => 01 dự báo viên trực theo dõi; - Trường hợp xuất dự báo có hình thời tiết mưa, dông kết dự báo từ mô hình số có khả xuất dơng, mưa khoảng thời gian dự báo => 02 dự báo viên trực dự báo 8.2.2 Nội dung thực - Căn trạng số liệu thực đo thành phố Hồ Chí Minh, khu vực dự báo phân thành 05 khu vực bao gồm: TT Khu vực dự báo Các quận Trung tâm thành phố Quận Gị Vấp, Quận 12, Huyện Hóc Môn, huyện Củ Chi Quận 7, Huyện Nhà Bè, Huyện Cần Giờ Quận Thủ Đức, Quận 2, Quận Quận Tân Phú, Quận Bình Tân, Quận 8, Huyện Bình Chánh Hình 8.2 Phân chia khu vực dự báo Mẫu tin: Đề tài Dự báo mưa lớn cực ngắn Hồ Chí Minh CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc 308 DỰ BÁO THỜI TIẾT ĐIỂM TẠI TP HCM (Ngày đêm 01 tháng năm 2018) 12 tới: Khu vực Nam Bộ chịu ảnh hưởng trường gió Tây Nam có cường độ trung bình Thời tiết: Ngày nắng, chiều chiều tối có mưa rào vài nơi, đêm không mưa Lượng mưa lớn khoảng 5-15mm Bảng 8.1 Dự báo cụ thể cho Hồ chí Minh: Địa điểm 10h-13h Các quận Trung tâm Q.Gò Vấp, Q12, Huyện Hóc Mơn, Củ Chi Q.7, H Nhà Bè, H Cần Giờ Q.Thủ Đức, Q2, Q9 Q Tân Phú, Q Bình Tân, Q8, H Bình Chánh 13h-16h 16-19h 0-5 19-22h 0 0-5 0 0-5 5-10 0-5 0 0 Tin phát lúc: 10h00 Nơi nhận: Dự báo viên 8.2.3 Kết thử nghiệm mùa mưa 2018 - Qua 03 tháng thử nghiệm dự báo hàng ngày với khoảng dự báo 03h, đề tài thực 363 dự báo - Kết đánh giá: Dự báo mưa tích lũy 3h + Về pha mưa Bảng 8.2 Chất lượng dự báo pha Vùng Dự báo Chất lượng (%) I II 74 79 III 77 IV 71 V 73 Đối với pha: Hệ thống dự báo cho kết xác từ 71-79%, khu vực cho kết dự báo tốt vùng (Các quận, Gò Vấp, quận 12, huyện Củ Chi, Hóc Mơn) thấp vùng (Quận 2, quận 9, Thủ Đức) + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/3h) 309 Bảng 8.3 Chất lượng dự báo định lượng Vùng Dự báo Chất lượng (%) I II III IV V 72 77 74 61 71 Về dự báo định lượng mưa hệ thống nghiệp vụ dự báo cho độ xác từ 61-77%, Khu vực quận trung tâm khu vực (Bình Tân, Tân Phú, Bình Chánh) cho kết xác so với khu vực lại thành phố Dự báo định lượng cho kết tốt tài khu vực Dự báo mưa tích lũy 6h + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 89 II 81 III 90 IV 73 V 84 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 86 II 77 III 87 IV 69 V 83 8.2.4 Đánh giá cho hình 8.2.4.1 Đánh giá cho hình dơng nhiệt Ngày xảy hình thế: 10/8/2017; 12/8/2017; 14/8/2017; 28/6/2018; 29/6/2018 Số tin cho hình 20 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 90 II 80 III 93 IV 77 V 86 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 85 II 74 III 87 IV 72 V 80 8.2.4.2 Đánh giá cho hình gió Đơng Ngày xảy hình thế: 25/1/2017; 29/4/2017; 5/10/2017; 6/10/2017; 7/11/2017; 8/11/2017; 9/11/2017; 24/11/2017; 4/12/2017 Số tin cho hình 30 310 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 88 II 82 III 93 IV 78 V 86 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 85 II 77 III 81 IV 75 V 76 8.2.4.3 Đánh giá cho hình ICTZ Ngày xảy hình thế: 21/9/2017; 28/9/2017; 30/9/2017; 1/10/2017; 2/10/2017; 12/10/2017; 13/10/2017; 17-20/10/2017; 24/10/2017; 8/9/2017; 9/9/2017; 20/9/2017 Số tin cho hình 45 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 90 II 92 III 83 IV 75 V 81 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 90 II 80 III 79 IV 70 V 72 8.2.4.4 Đánh giá cho hình ICTZ + gió mùa tây nam Ngày xảy hình thế: 26/8/2017; 27/8/2017; 14/9/2017; 20/9/2017; 7/8/2018; 9/8/2018; 16/9/2018 Số tin cho hình 25 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 86 II 87 III 83 IV 78 V 89 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 80 II 88 III 80 IV 71 V 79 8.2.4.5 Đánh giá cho hình rãnh tây bắc đơng nam Ngày xảy hình thế: 4/5/2017; 6/6/2017;10/5/2017;10/6/2017;5/7/2017; 10/7/2017; 19/7/2017;5/8/2017;10/8/2017;5/8/2018 Số tin cho hình 32 311 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 80 II 85 III 81 IV 79 V 88 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 76 II 77 III 78 IV 69 V 75 8.2.4.6 Đánh giá cho hình rãnh xích đạo Ngày xảy hình thế: 2/2/2017; 1/4/2017;15/5/2017; 18/11/2017; 19/5/2018;20/5/2018; 23/5/2018; 24/5/2018; 26/5/2018; Số tin cho hình 29 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 88 II 90 III 91 IV 81 V 88 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 87 II 89 III 88 IV 79 V 85 8.2.4.7 Đánh giá cho hình gió tây nam Ngày xảy hình thế: 26/5/2017; 2/6/2017; 23/8/2017; 5/9/2017; 12/10/2017; 13/10/2017; 15/10/2017; 6/6/2018; 8/7/2018; 9/7/2018; 19/7/2018; 30/7/2018; 4/8/2018; 14/8/2018; 1/9/2018;/ 3/9/2018; 4/9/2018; 7/9/2018; Số tin cho hình 60 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 85 II 91 III 92 IV 83 V 86 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 82 II 88 III 83 IV 75 V 85 8.2.4.8 Đánh giá cho hình vùng áp thấp Ngày xảy hình thế: 21/6/2017; 18/9/2017; 19/9/2017; 14/11/2017; 13/12/2017; 1/6/2018 Số tin cho hình 23 312 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 82 II 88 III 82 IV 83 V 88 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 80 II 80 III 83 IV 71 V 80 8.2.4.9 Đánh giá cho hình XTND Ngày xảy hình thế: 11/18/2017; 19/11/2017; 24/11/2018; 25/11/2018; 26/11/2018; Số tin cho hình 17 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 90 II 94 III 92 IV 84 V 92 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 88 II 89 III 87 IV 81 V 90 8.2.4.10 Đánh giá cho hình XTND kết hợp gió mùa tây nam Ngày xảy hình thế: 18/7/2017; 22/7/2017; 23/7/2017; 24/7/2017; 25/7/2017 Số tin cho hình 17 + Về pha mưa Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 87 II 88 III IV 86 80 V 90 + Về cường độ mưa (ngưỡng mưa 100mm/ngày = 12mm/6h) Vùng Dự báo Chất lượng (%) I 83 II 82 III 80 313 IV 73 V 86 KẾT LUẬN Trong thời gian 18 tháng thực đề tài “Xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo mưa lớn hạn cực ngắn địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh”, đề tài thực hồn thành 10 nội dung chính, sản phẩm đề tài bào gồm: Thu thập đầy đủ xử lý số liệu độ phản hồi radar tốc độ gió xuyên tâm Trạm Nhà Bè, số liệu thám không, số liệu quan trắc bề mặt trạm khí tượng khu vực Nam Bộ, số liệu đo mưa theo giờ, số liệu ảnh mây vệ tinh số liệu tái phân tích lưới, số liệu dự báo toàn cầu Các số liệu, liệu, tài liệu hỗ trợ lớn cho đề tài, phục vụ cho nội dung thống kê, phân tích chế gây mưa lớn hình thời tiết địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2008-2016; xây dựng sơ đồ biểu diễn trình gây mưa lớn cho hình thời tiết; xác định đặc trưng phản hồi phả hồi vô tuyến radar theo không gian ba chiều đợt mưa lớn; nghiên cứu phương pháp ước lượng mưa từ số liệu phản hồi radar Về thống kê chế gây mưa lớn 10 hình thời tiết địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2008-2016, hình dải hội tụ nhiệt đới xuất nhiều với 54 đợt (chiếm 37%), tiếp đến hình Gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh 30 đợt (20%), Rạnh Tây bắc- Đông nam 17 đợt (12%), rãnh thấp xích đạo 16 đợt (11%) Các hình xuất vùng thấp xích đạo 01 đợt (1%), dông nhiệt 02 đợt (2%) Thông qua sử dụng phần mềm ArcMap, đề tài xây dựng 10 sơ đồ chiều biểu diễn thời tiết gây mưa lớn cho 10 hình thời tiết: (1) Hình gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh; 2) Hình xoáy thuận nhiệt đới: ATNĐ Bão; 3) Vùng thấp xoáy thấp phát triển từ tầng thấp lên tầng khơng khí cao; 4) Rãnh thấp xích đạo; 5) Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ); 6) Hình rãnh Tây Bắc – Đơng Nam; 7) Hình Dơng nhiệt; 8) Hình Xốy thuận nhiệt đới kết hợp với đới gió Tây Nam; 9) Hình Dải Hội tụ nhiệt đới (ITCZ) có tồn vùng thấp đóng kín phát triển dải HTNĐ kết hợp với gió mùa Tây Nam; 10) Nhiễu động đới gió Đơng) 314 Đề tài xây dựng 10 sơ đồ biểu diễn trình hình thành, phát triển, tan dã khối mây dựa số liệu quan trắc Radar (1, 2, 3, 5km) để xác định tiêu độ phản hồi sản phẩm Đề tài nghiên cứu phương pháp ước lượng mưa từ số liệu phản hồi radar Đồng thời ngoại suy ổ dông từ sản phẩm radar phần mềm TITAN từ đưa dự báo mưa định lượng hạn cực ngắn cho Tp Hồ Chí Minh Đồng thời xác định cơng thức dự báo mưa định lượng ứng với hạn dự báo: Với thời hạn dự báo mưa giờ, công thức mưa Marshell - Panmer VNU công thức tối ưu Trong ước lượng Marshell - Panmer thường có giá trị nhỏ so với giá trị thực đo khoảng 0,6mm ước lượng Nguyễn Hướng Điền (VNU) đưa thường có giá trị nhỏ so với giá trị thật khoảng 0,7mm; Với thời hạn dự báo mưa giờ, công thức mưa Marshell - Panmer công thức tối ưu Ước lượng Marshell - Panmer thường có giá trị lớn so với giá trị thật khoảng 2,2mm; Với thời hạn dự báo mưa giờ, công thức mưa Marshell - Panmer VNU hai công thức tối ưu Trong ước lượng Marshell - Panmer thường có giá trị lớn so với giá trị thật khoảng 6,5mm ước lượng Nguyễn Hướng Điền đưa thường có giá trị nhỏ so với giá trị thật khoảng 6,3mm Đề tài nghiên cứu cải tiến mơ hình số trị Đài Khí tượng khu vực Nam Bộ để dự báo mưa lớn hạn 24h Mơ hình sử dụng mơ hình WRF phiên V3.9.1 với với điều kiện ban đầu lấy từ GFS với 38 mực thẳng đứng, bước thời gian ghi số liệu Sử dụng số liệu Radar đồng hóa 3dvar mơ hình WRF để dự báo mưa lớn hạn ngắn khu vực TP Hồ Chí Minh Về kết mơ phỏng, cho thấy đồng hóa cho cải thiện ở hạn 06h 12h đặc biệt ở phương án warmstart, ở hạn 24h, dường khác biệt nhiều có khơng đồng hóa (COLDSTART) Về kết đánh giá sai số, ở hạn 24h trường hợp WARM-ZH (Warmstart đồng hóa độ phản hồi) WARM-ZHVR cho số FBI tốt so với phương án khác ở ngưỡng mưa Các phương án coldstart với độ phản hồi không cho cải thiện nhiều so với Control, phương án đồng hóa độ phản hồi kết hợp gió xuyên tâm cho kết cải thiện so với Control 315 Đề tài xây dựng quy trình dự báo mưa hạn cực ngắn cho Tp Hồ Chí Minh ứng với hình thời tiết thơng qua bước chính; (1) Thu thập số liệu (Quan trắc bề mặt, thám khơng, radar, synop); (2) Phân tích đánh giá liệu; (3) thực phân tích dự báo; (4) Thảo luận dự báo; (5) Bản tin dự báo Trên sở quy trình dự báo xây dựng, đề tài tiến hành dự báo thứ nghiệm tháng tháng 9/2018 Với tổng số 363 tin dự báo mưa hạn cực ngắn cho vùng ở Tp Hồ Chí Minh Về pha đề tài cho kết dự báo với độ xác đạt từ 71-79% Về định lượng mưa, đề tài dự báo xác từ 61-77% với trường hợp có mưa lớn Đề tài xây dựng Hệ thống nghiệp vụ dự báo mưa hạn cực ngắn chuyên giao, cài đặt máy tính HPC Đài KTTV khu vực Nam Bộ, đào tạo hướng dẫn sử dụng cho 02 cán dự báo Đài KTTV khu vực Nam Bộ, 01 cán Trường Đại học Tài nguyên Môi trường TP Hồ Chí Minh, 01 cán trạm Radar Tân Sơn Nhất 04 cán ở Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn BĐKH 316 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Hoàng Đức Cường cộng tác viên, 2008 Nghiên cứu thử nghiệm dự báo mưa lớn ở Việt Nam mơ hình MM5 Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ TN&MT Hoàng Đức Cường cộng tác viên, 2016 Nghiên cứu xây dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo mưa lớn cho khu vực Bắc Bộ Việt Nam” thuộc Chương trình KC08 Lê Đức cộng tác viên, 2007 Thử nghiệm khai thác số liệu vệ tinh địa tĩnh bổ sung trường ẩm cho mơ hình nghiệp vụ HRM Phần II: Phương pháp thực Kết nghiên cứu Tạp chí KTTV, số 558 Vũ Đình Hải, 2000 Các dạng hình thời tiết gây mưa lớn ở miền Trung, Tuyển tập dự báo KTTV lần thứ V, 1996-2000 Vũ Thanh Hằng, Kiều Thị Xin, 2007 Dự báo mưa lớn khu vực Trung Bộ sử dụng sơ đồ tham số hóa đối lưu Heise mơ hình HRM, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 560, trang 49-54 Hoàng Minh Hiền nnk, 2000 Thử nghiệm sử dụng ảnh mây vệ tinh địa tĩnh GMS-5 đánh giá mưa Tạp chí KTTV số 11/2000 Võ Văn Hòa cộng tác viên, 2007 Nghiên cứu ứng dụng dự báo tổ hợp số trường dự báo bão Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ Trần Duy Sơn, 2009 Nghiên cứu xây dựng quy trình theo dõi tượng thời tiết nguy hiểm: tố, lốc, mưa đá, mưa lớn cục hệ thống đa thời tiết TRS-2730, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Tài nguyên Môi Trường Bùi Minh Tăng cộng tác viên, 2009: Nghiên cứu, thử nghiệm dự báo định lượng mưa từ sản phẩm mơ hình HRM GSM Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ 10 Bùi Minh Tăng cộng tác viên, 2014 Nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo mưa lớn thời hạn 2-3 ngày phục vụ công tác cảnh báo sớm lũ lụt khu vực Trung Bộ Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Nhà nước 317 11 Vũ Văn Thăng, 2015 Nghiên cứu chế nhiệt động lực gây mưa lớn khả dự báo mưa lớn mùa hè khu vực Nam Bộ Nam Tây Nguyên tương tác gió mùa Tây Nam-Bão Biển Đông Đề tài cấp Bộ 12 Đỗ Lệ Thuỷ cộng tác viên, 2002 Nghiên cứu ứng dụng phương pháp dự báo lượng mưa dựa sản phẩm mơ hình dự báo số Nhật Bản Báo cáo tổng kết đề tài NCƯD cấp Tổng cục 13 Đỗ Lệ Thủy cộng tác viên, 2006 Nghiên cứu nâng cao chất lượng dự báo mô hinh HRM ứng dụng vào dự báo thời tiết nghiệp vụ Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ 14 Nguyễn Ngọc Thục, Lương Tuấn Minh, 1990 Các hình synop gây mưa lớn ở miền bắc Việt nam Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học dự báo KTTV lần thứ III 1986-1990, tr 110-120 15 Nguyễn Thị Tân Thanh, 2010 Nghiên cứu thử nghiệm dự báo hạn cực ngắn mưa, dông Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Tài nguyên Môi Trường 16 Trần Tân Tiến, 2004, Xây dựng mơ hình dự báo trường khí tượng thủy văn Biển Đơng”, Đề tài cấp Nhà nước, mã số KC09-04 17 Trần Đình Trọng, 2013 Nghiên cứu sở khoa học, lựa chọn xác định phương pháp luận cho dự báo khí tượng hạn cực ngắn ở Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Tài nguyên Môi Trường 18 Nguyễn Văn Tuyên, 1990 áp dụng mơ hình dự báo mưa Hà nội điều kiện nghiệp vụ Tuyển tập BCKH Hội nghị Khoa học dự báo KTTV lần thứ III 19 Kiều Thị Xin cộng tác viên, 2002 Nghiên cứu ứng dụng mơ hình số trị khu vực cho dự báo chuyển động bão ở Việt nam Báo cáo kết thực đề tài KHCN độc lập cấp Nhà nước, Mã số : ĐTĐL-02/2000 20 Kiều Thị Xin cộng tác viên, 2005 Nghiên cứu dự báo mưa lớn diện rộng công nghệ đại phục vụ phòng chống lũ lụt ở Việt Nam Báo cáo kết thực đề tài KHCN độc lập cấp Nhà nước, Mã số : ĐTĐL-02/2002 Tiếng Anh: 318 21 Benjamin, S G., and Coauthors, 2004: An hourly assimilation-forecast cycle: The RUC Mon Wea Rev., 132, 495-518 22 Buzzi, A., S Davolio, M D’Isidoro, and P Malguzzi, 2004 The impact of resolution and of MAP reanalysis on the simulations of heavy precipitation during MAP cases Meteor Z., 13, 91-97 23 Claussnitzer, Antje, Schartner, Thomas, Névir, Peter, Stephan, Klaus, Cubasch, Ulrich, 2011 The data assimilation method “Latent Heat Nudging” assessed with the Dynamic State Index, Meteorologische Zeitschrift, Volume 20, Number 2, April 2011, pp 165-172(8) 24 Eilts, M.D 1997: Overview of the Warning Decision Support System Preprints, 28th Conf On Radar Meteorology, Austin, TX, AMS, pp 402-403 25 James O Pinto, Joseph A Grim, and Matthias Steiner, 2014 Assessment of the High-Resolution Rapid Refresh Model’s Ability to Predict Mesoscale Convective Systems Using Object-Based Evaluation https://doi.org/10.1175/WAF-D-14-00118.1 26 Kato, T and H Goda, 2001 Formation and maintenance processes of a stationary band-shaped heavy rainfall observed in Niigata on August 1998 J Meteor Soc Japan, 79, 899–294 27 Kazuo Saito, Tsukasa Fujita, Yoshinori Yamada, Jun-ichi Ishida, Yukihiro Kumagai, Kohei Aranami, Shiro Ohmori, Ryoji Nagasawa, Saori Kumagai, Chiashi Muroi, Teruyuki Kato, Hisaki Eito, Yosuke Yamazaki: The Operational JMA Nonhydrostatic Mesoscale Model, Monthly Weather Review, Volume 134, Issue (April 2006) pp 1266-1298 28 Li, X., and J R Mecikalski, 2010 Assimilation of the dual-polarization Doppler radar data for a convective storm with a warm-rain radar forward operator J Geophys Res., 115 29 Molteni, F., R Buizza, C Marsigli, A Montani, F Nerozzi and T Paccagnella, 2001 A strategy for high-resolution ensemble prediction I: Definition of representative members and global-model experiments Quart J Roy Meteor Soc., 127, 2069-2094 319 30 Palmer, T N., F Monteni, R Mureau, R Buizza, P Chapelet, and J Tribbia, 1992 Ensemble prediction ECMWF Technical Memorandum, 188 31 Peter A G Watson, H M Christensen, and T N Palmer, 2015 Does the ECMWF IFS Convection Parameterization with Stochastic Physics Correctly Reproduce Relationships between Convection and the Large-Scale State? Journal of the Atmospheric Sciences, DOI: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-140252.1 32 Petr Novák, Z Sokol, 2008 Use of Czech Weather Radar Network Data for Precipitation Estimating and Nowcasting Conference Paper · May 2008 DOI: 10.1061/40976(316)398 33 Polger, P D., B S Goldsmith, R C Przywarty, and J R Bocchieri, 1994: National Weather Service warning performance based on the WSR-88D Bull Amer Meteor Soc., 75, 203–214, 34 Qingnong Xiao and Juanzhen Sun ,2006: Multiple-Radar Data Assimilation and Short-Range Quantitative Precipitation Forecasting of a Squall Line Observed during IHOP_2002 35 Recommendations for the Verifcation and Intercomparison of QPFs and PQPFs from Operational NWP Models, WWRp-2009, WMO 36 Saito, K., Y Shoji, S Origuchi and Le Duc, 2017: GPS PWV assimilation with the JMA nonhydrostatic 4DVAR and cloud resolving ensemble forecast for the 2008 August Tokyo metropolitan area local heavy rainfalls.Data Assimilation for Atmospheric, Oceanic and Hydrological Applications, 3, 383404 37 Schwitalla, Thomas; Wulfmeyer, Volker 2014 Radar data assimilation experiments using the IPM WRF Rapid Update Cycle Meteorologische Zeitschrift Vol 23 No (2014), p 79 - 102 38 Soichiro Sugimoto, N Andrew Crook, Juanzhen Sun, Qingnong Xiao, Dale M Barker, 2009 An Examination of WRF 3DVAR Radar Data Assimilation on Its Capability in Retrieving Unobserved Variables and Forecasting Precipitation through Observing System Simulation Experiments Mon Wea Rev., 137, 4011-4029 320 39 Sokol, Z., 2006: Nowcasting of 1-h precipitation using radar and NWP data Journal of Hydrology, 328, 200–211 40 Stanley G Benjamin, Stephen S Weygandt, John M Brown, Ming Hu, Curtis R Alexander, Tatiana G Smirnova, Joseph B Olson, Eric P James, David C Dowell, Georg A Grell, Haidao Lin+, Steven E Peckham, Tracy Lorraine Smith+, William R Moninger, and Jaymes S Kenyon, 2016 A North American Hourly Assimilation and Model Forecast Cycle: The Rapid Refresh, Monthly Weather Review, DOI: http://dx.doi.org/10.1175/MWR-D-15-0242.1 41 Stensrud, D J., and Coauthors, 2009 Convective-scale warn-on-forecast system: A vision for 2020 Bull Amer Meteor Soc., 90, 1487–1499, doi:10.1175/2009BAMS2795.1 42 Stephan, K., Klink, S and Schraff, C, 2008) Assimilation of radar-derived rain rates into the convective-scale model COSMO-DE at DWD Q.J.R Meteorol Soc., 134: 1315–1326 doi: 10.1002/qj.269 43 Soichiro Sugimoto , N Andrew crook,* JUanzhen Sun, and Qingnong xiao , Dale m Barker , 2009: An Examination of WRF 3DVAR Radar Data Assimilation on Its Capability in Retrieving Unobserved Variables and Forecasting Precipitation through Observing System Simulation Experiments American Meteorological Society 44 S Abhilash et al: Assimilation of Doppler Weather Radar Radial Velocity and Reflectivity Observations in WRF-3DVAR System for Short-Range Forecasting of Convective Storms Pure Appl Geophys 169 (2012), 2047–2070 45 Thomas Schwitalla1 and Volker Wulfmeyer, 2013: Radar data assimilation experiments using the IPM WRF Rapid Update Cycle 46 Skamarock, W C., J B Klemp, J Dudhia, D O Gill, D M.Barker, W Wang, and J G Powers, 2005: A description of the advanced research WRF version NCAR Tech Note NCAR/TN-468+STR, 88 pp 47 Trend, Empirical thunderstorm forecasting techniques, Bureau of Meteorology, 2006, reports 48 Xiao, Q., Kuo, Y.-H., Sun, J., Lee, W.-C., Lim, E., Guo, Y and Barker, D M Assimilation of Doppler radar observations with a regional 3DVAR system: 321 Impact of Doppler velocities on forecasts of a heavy rainfall case J Appl Meteorol., 44, 768–788 49 Zhang, F., M Zhang*, and J A Hansen, 2009: Coupling ensemble Kalman filter with four-dimensional variational data assimilation Advances in Atmospheric Sciences, 26, 1-8 50 Zittis, G, Hadjinicolaou, P and Lelieveld, J (2014) Comparison of WRF Model Physics Parameterizations over the MENA-CORDEX Domain American Journal of Climate Change, 3, 490-511 322