Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho

Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho Quy trình cảnh báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai đến cấp huyện do bão, atnđ và mưa lớn cho

Trang 1

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐÀI KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

BÁO CÁO HỘI THẢO KH 4: QUY TRÌNH CẢNH BÁO CHI TIẾT CÁC CẤP ĐỘ RỦI RO THIÊN TAI ĐẾN CẤP HUYỆN DO BÃO, ATNĐ VÀ MƯA LỚN CHO ĐÀI KTTV KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ VÀ 02 ĐÀI KTTV TỈNH

Thuộc đề tài: nghiên cứu sử dụng số liệu ra đa để cảnh báo/ dự báo bão kèm mưa lớn, phục vụ xây dựng cấp độ rủi ro thiên tai cho khu vực

Bắc Trung Bộ

Mã số: TNMT.2016.05.300

NGHỆ AN, THÁNG 6 NĂM 2018

Trang 2

MỤC LỤC

1 XÂY DỰNG CÔNG CỤ HỖ TRỢ CẢNH BÁO, DỰ BÁO QUỸ ĐẠO CỦA BÃO, ATNĐ, MƯA LỚN TỪ TRƯỜNG MÂY BÃO VÀ CÁC CẤP ĐỘ RỦI RO THIÊN TAI DO BÃO, ATNĐ VÀ MƯA LỚN Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ 1

2 BÁO CÁO XÂY DỰNG PHẦN MỀM HỖ TRỢ CẢNH BÁO, DỰ BÁO BÃO VÀ ÁP THẤP NHIỆT ĐỚI Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ 16

3 BÁO CÁO XÂY DỰNG PHẦN MỀM - HỖ TRỢ CẢNH BÁO, DỰ BÁO MƯA LỚN

TỪ TRƯỜNG MÂY BÃO VÀ ÁP THẤP NHIỆT ĐỚI GÂY NGẬP LỤT Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ 31

4 BÁO CÁO XÂY DỰNG PHẦN MỀM HỖ TRỢ CẢNH BÁO CẤP ĐỘ RỦI RO DO BÃO VÀ ÁP THẤP NHIỆT ĐỚI GÂY RA TRÊN KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC TRUNG BỘ 49

Trang 3

Khu vực Bắc Trung Bộ gồm có 3 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh Phía bắc giáp tỉnh Ninh Bình, phía tây là nước bạn Lào, phía đông là Biển Đông rộng lớn và phía nam giáp tỉnh Quảng Bình Là một trong những khu vực nhiều bão với các tâm mưa lớn, đặc biệt lớn và nhiều hiện tượng thời tiết nguy hiểm khác, gây nhiều thiệt hại về người và của, cản trở sự phát triển kinh tế xã hội và

an ninh quốc phòng của khu vực Hàng năm số cơn bão ảnh hưởng trực tiếp đến

bờ biển từ Thanh Hóa - Hà Tĩnh chiếm từ 22 – 25% tổng số cơn bão đổ bộ vào Việt nam, đã gây ra những thảm họa vô cùng nặng nề mà có nơi, có trường hợp phải nhiều năm sau mới khắc phục được, thậm chí có nơi không thể khắc phục Gần đây là năm 2005 khu vực Bắc Trung Bộ chịu ảnh hưởng trực tiếp 5 cơn bão,

5 đợt lũ lớn và 4 - 5 trận lũ quét làm thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản

Tổ hợp lũ lịch sử trên tất cả các sông năm 2007 làm vỡ, trôi nhiều tuyến đê, trong

đó có hồ Cửa Đạt đang thi công đã bị vỡ trôi gần như hoàn toàn, gây thiệt hại nặng nề ước tính trên 1.000 tỷ đồng Giá rét năm 2008, 2009, 2010 và nắng nóng năm 2009, 2010, 2011 làm thiệt hại nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp Khu vực Bắc Trung Bộ còn là một trong các trung tâm mưa lớn của cả nước với lượng mưa do một cơn bão thường từ 100 – 400 mm, có cơn bão cho lượng mưa trên

Trang 4

2

700 mm Cường độ mưa lớn nhất trong cơn bão, hoặc do các hình thế gây mưa lớn đo được từ 40 – 50 mm/giờ, sau 24 giờ lớn nhất đã đo được từ 400 – 500, điển hình là tại TP Thanh Hóa, ngày 24/IX/1963, trong vòng 10 phút đo được 40

mm, sau 30 phút lượng mưa lên tới 70 mm và sau 24 giờ đo được 731,3 mm

Hiện nay dưới tác động của biến đổi khí hậu, các hiện tượng KTTV nguy hiểm diễn ra càng nhiều hơn về số lượng và mạnh hơn về cường độ, do vậy việc

dự báo chính xác, cảnh báo kịp thời các hiện tượng nói trên là một đòi hỏi hết sức cần thiết và cấp bách

Để nâng cao chất lượng cảnh báo, dự báo KTTV, đặc biệt là cảnh báo, dự báo các hiện tượng KTTV nguy hiểm và cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai cho toàn khu vực Bắc Trung Bộ theo Luật phòng chống thiên tai, Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg ngày 25/8/2014 của Thủ tướng Chính phủ về cấp độ rủi ro thiên tai và Định hướng phát triển ngành KTTV đến năm 2020 Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ đã từng bước đi sâu chuyên môn hóa, hiện đại hóa trang thiết

bị, công nghệ và phương pháp dự báo, do vậy hiệu quả dự báo phục vụ KTTV ở khu vực ngày càng tốt hơn Đặc biệt là thực hiện tốt và có hiệu quả việc cảnh báo, dự báo các cấp độ rủi ro thiên tai, góp phần tích cực trong công tác phòng chống thiên tai, giảm nhẹ thiệt hại cũng như phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế

và an sinh xã hội

Tuy nhiên công tác dự báo KTTV nói chung của Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ còn những hạn chế nhất định Dự báo chủ yếu dựa trên phương pháp truyền thống và tham khảo các sản phẩm dự báo của các Trung tâm dự báo trên thế giới và khu vực qua Internet Việc khai thác và sử dụng các sản phẩm quan trắc từ mặt đất đến trên cao (Vệ tinh, Thám không, Ra đa, định vị sét, …) phục

vụ tác nghiệp dự báo chưa được nhiều, chưa xây dựng được các mô hình, phương pháp, phần mềm dự báo chuyên dụng Dự báo điểm, dự báo định lượng còn khó khăn và độ chính xác chưa cao, các hiện tượng thời tiết nguy hiểm như bão, mưa lớn, dông tố, mưa đá chủ yếu là dừng ở mức độ cảnh báo, chưa có phương pháp

để tính toán dự báo, nhất là dự báo định lượng đến từng vùng miền, huyện xã Dự báo nhiều khi còn thụ động, trông chờ từ thông tin dự báo của Trung Ương, đặc

Trang 5

3

biệt là chưa có công cụ hỗ trợ để ra các quyết định cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai phù hợp, chi tiết và phù hợp cho từng vùng, miền, huyện, xã Trong khi diễn biến của KTTV ngày càng phức tạp và khắc nghiệt, các hiện tượng bão, lũ, mưa lớn, tố lốc, nắng nóng… ngày càng gay gắt, cường độ ngày càng mạnh, tác động xấu đến mọi hoạt động KTXH Sự thiệt hại về người và của do thiên tai có nguồn gốc KTTV ở khu vực Bắc Trung Bộ cũng như ở nhiều địa phương khác ngày càng nghiêm trọng Vì vậy, rất cần thiết, càng sớm càng tốt phải có các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do thiên tai có nguồn gốc KTTV bằng mọi khả năng, trước hết cần phải đầu tư nâng cao năng lực cảnh báo, dự báo KTTV, nhất là hiện tượng KTTV nguy hiểm, cung cấp cho cộng đồng kịp thời và chính xác các thông tin thời tiết, tạo cho cộng đồng một môi trường sống an toàn hơn trước sự gia

tăng của thiên tai Muốn vậy phải thực hiện đồng bộ cả ba hệ thống: Thu thập dữ

liệu và phân tích; Xây dựng công nghệ; Dự báo

Một trong những trang thiết bị công nghệ hiện đại đang được Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ khai thác và sử dụng phục vụ dự báo là Radar thời tiết Để

sử dụng bộ CSDL Radar hiện có phục vụ xây dựng các phương pháp, công nghệ

và nâng cao cao mức chính xác trong cảnh báo, dự báo, đặc biệt là cảnh báo, dự báo bão và mưa lớn gây ngập lụt trển toàn khu vực Bắc Trung Bộ, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu khoa học

“Nghiên cứu sử dụng số liệu Radar để cảnh báo/ dự báo bão kèm mưa lớn phục

vụ xây dựng cấp độ rủi ro thiên tai cho khu vực Bắc Trung Bộ.”

XÂY DỰNG CÔNG CỤ HỖ TRỢ CẢNH BÁO, DỰ BÁO QUỸ ĐẠO CỦA BÃO, MƯA LỚN TỪ TRƯỜNG MÂY BÃO GÂY NGẬP LỤT VÀ CẢNH BÁO CẤP ĐỘ RỦI RO THIÊN TAI Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

1 Mục tiêu:

Công cụ hỗ trợ cảnh báo, dự báo quỹ đạo của bão, mưa lớn từ trường mây bão và hỗ trợ ra quyết định cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai là một phần, một công đoạn của công tác dự báo KTTV của Đài Đây là phương pháp tin học hóa

mô hình hóa dự báo bão, dự báo mưa lớn từ trường mây bão cho các thời đoạn ngắn dưới 3 giờ, dưới 6 giờ, dưới 9 giờ, dưới 12 giờ và cảnh báo cấp độ rủi ro

Trang 6

4

thiên tai do mưa lớn, bão dựa trên số liệu quan trắc của Radar, giúp cho kết quả

dự báo chính xác hơn, nhanh hơn khi chưa có kết quả dự báo hoặc giữa 2 kỳ dự báo của Trung tâm dự báo KTTV quốc gia Đặc biệt là hỗ trợ ra quyết định cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai do bão, mưa lớn gây ngập lụt phù hợp đến cấp tỉnh, huyện, xã trên toàn khu vực Bắc Trung Bộ trên cơ sở tích hợp kết quả cảnh báo,

dự báo bão và mưa lớn mà phương pháp truyền thống và thủ công không thể thực hiện được

Công cụ phải đáp ứng được việc kiểm tra và phân tích dữ liệu chuẩn đầu vào theo FORM mẫu nhất định, điều này tránh được những sai sót ngay từ bước nhập dữ liệu theo một định dạng đã được định sẵn Sau khi kiểm tra, dữ liệu đủ điều kiện để đưa vào chương trình tính toán tiếp theo thì một cơ sở dữ liệu bản đồ GIS được xây dựng sẵn sàng để phục vụ việc nhúng bản đồ GIS vào chương trình Một trong những yêu cầu của việc trích xuất kết quả ra màn hình như hình ảnh, mầu sắc, kết cấu… phải thuận tiện, có sự tương tác cao và dễ dàng sử dụng

- Các công cụ này sẽ giúp ích cho các dự báo viên đưa ra kết quả dự báo chính xác, nhanh khi chưa có thông tin dự báo từ Trung tâm dự báo KTTV quốc gia

- Kết quả dự báo giúp cho địa phương chủ động trong công tác chỉ đạo,

tổ chức ứng phó và phòng tránh bão, lũ đạt hiệu quả cao

- Công cụ này có thể kết nối trực tiếp với Radar hoặc thông qua mạng internet để cập nhật dữ liệu đầu vào, dễ sử dụng, tạo ra một môi trường dự báo bình đẳng, khách quan và không bị giới hạn về không gian và thời gian

2 Nguyên tắc xây dựng công cụ hỗ trợ cảnh báo, dự báo:

- Tính hữu dụng

- Đáp ứng nhu cầu của công tác cảnh báo, dự báo KTTV

- Đáp ứng nhu cầu nội bộ

- Đáp ứng việc nâng cao mô hình hóa, chuyên môn hóa trong cảnh báo, dự báo bão và mưa lớn từ trường mây bão

- Khai thác và sử dụng số liệu của Radar phục vụ cảnh báo, dự báo hạn ngắn

Trang 7

3 Tính năng và kỹ thuật của công cụ:

- Công cụ được thiết kế theo hướng mở, cho phép nâng cấp và cập nhật thêm các tính năng sử dụng mới trong tương lai khi có phát sinh nhu cầu

- Hỗ trợ sử dụng Tiếng Việt theo chuẩn Unicode

- Tương thích với các browser Internet

- Tính năng bảo mật cao trên Internet

- Hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu SQLserver với ưu điểm hiện đại, linh hoạt Đặc biệt có độ bảo mật, an toàn cao

- Website tương thích và chạy trên các loại Server chuẩn của Linux và Window

- Bảo mật theo tiêu chuẩn quốc tế, mã hoá dữ liệu, chế độ lưu trữ back-up

dữ liệu thường xuyên

- Có khả năng tích hợp dữ liệu và thông tin từ nhiều nguồn vào một cơ sở dữ liệu duy nhất

- Tự dộng tạo ra và cập nhật sản phẩm khi có dữ liệu đầu vào

- Tự động tổng hợp, đưa ra các cảnh báo dựa trên những quy định về PCTT

- Cung cấp các kịch bản về mức độ rủi ro thiên tai cho cơ quan ra quyết định cảnh báo rủi ro thiên tai phù hợp cho từng khu vực, tỉnh, huyện

4 CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ CẢNH BÁO, DỰ BÁO

4.1 Phần mềm hỗ trợ cảnh báo, dự báo quỹ đạo của bão, ATNĐ ở khu Bắc Trung Bộ bằng số liệu Radar

- Công cụ và ngôn ngữ sử dụng:

1) Công cụ sử dụng: Microsoft Visual Studio

2) Ngôn ngữ sử dụng: Microsoft Visual Studio, python, C++, v.v

Trang 8

+, Thông tin về ảnh Radar

+, Quỹ đạo di chuy

ản lý danh mục các cơn bão

ản lý các ảnh Radar theo thời gian

ập nhật thông tin

ập nhật ảnh Rađa

ớng di chuyển

độ và thời gian di chuyển

ết xuất thông tin ổng hợp về cơn bão

ề ảnh Radar uyển và khả năng đổ bộ

ự báo đường đi của bão

ự báo hướng gió

ờng hợp sử dụng của phần mềm:

Trang 9

+ Chức năng liên kết của phần mềm và cơ sở dữ liệu:

- Tọa độ các cơn bão, mức độ ảnh hưởng, cấp bão

Bước 2: Kiểm tra các kết quả:

- Lựa chọn, thông tin bão, ảnh ra đa

- Chọn nút tính toán

Bắt đầu Nhập liệu: Tọa độ bão,

nạp số liệu Radar

Kiểm tra dữ liệu đầu vào

Kết thúc

Kết quả

Lớp dữ liệu Radar Lớp dữ liệu tọa độ bão

Tính toán, và tích hợp số liệu

Trang 10

4.2 Phần mềm hỗ trợ cảnh báo, dự báo mưa lớn từ trường mây bão, ATNĐ gây ngập lụt ở khu Bắc Trung Bộ bằng số liệu Radar

+, Quản lý danh mục các trận mưa lớn

+, Quản lý các ảnh mây Radar theo thời gian

- Chức năng cập nhật thông tin

+, Cập nhật các trận mưa lớn từ trường mây bão

+, Cập nhật các trận mưa lớn gây lũ lụt

+, Cập nhật ảnh Radar

+, Cập nhật hướng di chuyển của vùng mây

- Chức năng chiết xuất thông tin

+, Thông tin tổng hợp về trường mây bão

+, Thông tin tổ hợp về ảnh Radar

+, Vị trí mưa lớn từ trường mây bão

+, Hướng di chuyển của vùng mây

+, Khả năng mưa lớn, lũ lụt ngập úng

Trang 11

- Sơ đồ thuật toán của phần mềm:

Bắt đầu Nhập liệu: Mưa, tọa độ bão,

nạp Số liệu ra đa

Lớp dữ liệu mưa

Xem các lớp

dữ liệu

Lớp dữ liệu Radar

Trang 12

10

- Quy trình thực hiện phần mềm

+ Chức năng liên kết của phần mềm và cơ sở dữ liệu:

- Tọa độ các cơn bão, mức độ ảnh hưởng, cấp bão

- Lượng mưa (thời gian, lượng mưa, gắn với cơn bão )

- Dữ liệu Radar đã xử lý về các điểm ảnh theo tọa độ

+ Khai thác trực tiếp trên có sở dũ liệu đã được tích hợp

Bước 1: Chuẩn bị dữ liệu đầu vào

- Nhập các giá trị của các cơn bão theo thời gian

- Nhập các giá trị lượng mưa

- Nạp dữ liệu ra đa đã xử lý về từng điểm ảnh

Bước 2: Kiểm tra các kết quả:

Lựa chọn thông tin về bão, ảnh Radar, mưa

Bước 3 Khai thác trực tiếp trên nền Website

- Kết quả phần mềm :

Phần mềm được kết nói trực tiếp với Radar hoặc thông qua mạng LAN, Internet, tự động cập nhật ảnh mây (tọa độ, độ cao chân mây, độ cao đỉnh mây, hướng di chuyển) qua máy chủ, hoặc thông tin về mây được cập nhật bằng tay, phần mềm tự động kiểm tra, xử lý, phân tích và tính toán và đưa ra thông tin về mưa (cường độ mưa, lượng mưa, vùng có khả năng xảy ra mưa lớn gây ngập lụt cho các thời hạn dự báo dưới 3 giờ, dưới 6 giờ, dưới 9 giờ và dưới 12 giờ, là cơ

sở cho dự báo viên cảnh báo vùng có khả năng xảy ra ngập lụt trên toàn khu vực Bắc Trung Bộ

4.3 Phần mềm hỗ trợ cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai do bão, ATNĐ

và mưa lớn do bão trên khu vực Bắc Trung Bộ

Trang 13

+,Quản lý các cấp độ rủi ro do bão, lũ

+,Quản lý bản tin cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai lụt

- Chức năng cập nhật thông tin

+, Cập nhật thông tin về các cơn bão

+, Cập nhật các trận mưa lớn từ trường mây bão

+, Cập nhật tình hình lũ lụt ngập úng

+, Cập nhật hướng di chuyển của vùng mây

- Chức năng chiết xuất thông tin

+, Thông tin về các cơn bão

+, Thông tin về các trận mưa do bão

+, Thông tin về lũ lụt do mưa lớn từ trường mây bão

+, Mức độ rủi ro thiên tai do bão, mưa lớn, lũ lụt

+, Cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai trên toàn khu vực

- Chức năng cảnh báo diễn biến của bão

Trang 14

- Chức năng hiển thị thông tin

+, Thông tin về bão

+, Thông tin về mưa lớn

+, Vùng lũ lụt

+, Khả năng lũ lụt

+, Mức độ rủi ro thiên tai do bão, mưa lớn, lũ lụt

+, Cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai do mưa bão, lũ lụ

Trang 15

13

- Sơ đồ thuật toán của phần mềm:

Bắt đầu

Bản đồ Cấp 3

GIS-Kết thúc

Bản đồ cấp 3 Task1

90km/h<Tốc độ gió<150km/h NOK

OK

NOK

Bản đồ cấp 5

Bản đồ cấp 4

Tốc độ gió>=150km /h

Tốc độ gió<=90km/

h

Tốc độ gió>=150km/h NOK

OK Bản đồ GIS-

Cấp 5

Bản đồ Cấp 4

Trang 16

GIS-14

- Quy trình thực hiện phần mềm

+, Địa chỉ truy cập phần mềm: http://171.244.140.89/autogis

+, Chức năng liên kết của phần mềm là sự lựa chọn dữ liệu đầu vào, dữ liệu đầu

vào là kết quả của hai phần mềm số 1và số 2

+, Việc điều chỉnh tích hợp giữa 3 phần mềm số 1, 2 và số 3 dựa trên các file dữ liệu thống nhất, là kết quả để đưa vào chạy chương trình tính toán và hiển thị

+, Dữ liệu đầu vào được đọc từ file nguồn định dạng Excel có chứa kết quả giả lập của phần mềm số 1 và số 2 Số liệu đầu vào của bão phải đặc biệt chú ý và

ưu tiên các tham số: ngày, giờ, vĩ độ, kinh độ, sức gió và tốc độ gió

+, Dữ liệu đầu vào là mưa, cần chú ý và ưu tiên các tham số: ngày tháng, lượng mưa trung bình, ngày mưa và tổng lượng mưa ngày nhất lớn nhất, 3 ngày lớn nhất và 5 ngày lớn nhất

+, Chạy chương trình:

Bước 1: Chuẩn bị dữ liệu đầu vào:

Tải dữ liệu về bão và về mưa từ đường link http://171.244.140.89/autogis/

về máy tính Lưu trong thư mục ổ đĩa C hoặc ổ đĩa D của trên máy

Cập nhật các thông tin về bão vào Form bão, có thể làm bằng tay, hoặc tự động từ phần mềm số 1

Cập nhật các thông tin về mưa vào Form mưa, có thể làm bằng tay, hoặc

tự động từ phần mềm số 2

Bước 2: Lựa chọn file dữ liệu

Chọn file Storm có chưa thông số về bão

Chạy chương trình tính toán cấp độ rủi ro thiên tai do bão

Bước 3: Kiểm tra hiển thị bản đồ GIS

Trong bản đồ thể hiện đường đi của bão, cấp gió và vùng chịu ảnh hưởng được thể hiện qua 3 màu sắc: màu cam: mức độ rủi ro cấp 3, màu đỏ: mức độ rủi

ro cấp 4, màu tím: cấp độ rủi ro cấp 5 (cấp lớn nhất) Đồng thời lớp bản đồ GIS

Trang 17

15

chi tiết tới cấp huyện cũng thay đổi màu sắc theo cấp độ bão, vùng bị ảnh hưởng

và không bị ảnh hưởng

Bước 4: Tính toán cấp độ rủi ro thiên tai do bão

Tính toán và chiết xuất vùng chịu ảnh hưởng do bão và cấp độ rủi ro thiên tai do bão

Bước 5: Chọn file số liệu về mưa

Tương tự như chọn file số liệu về bão

Bước 6: Tính toán rủi ro thiên tai do mưa

Tương tự như tính toán cấp độ rủi ro thiên tai do mưa lớn gây ngập lụt Kết luận

Phần mềm hỗ trợ cảnh báo cấp độ rủi ro do bão, áp thấp nhiệt đới và mưa lớn từ trường mây bão tại khu vực Bắc Trung Bộ là phần mềm làm việc trên môi trường Website, có chức năng tổ hợp kết quả của phần mềm dự báo quỹ đạo của bão và phần mềm dự báo mưa lớn từ trường mây bão Tự động thu thập, xử lý, và tính toán đưa ra các cảnh báo khả năng rủi ro do bão và mưa lớn từ trường mây bão gây ngập lụt đến cấp vùng, tỉnh, huyện, giúp ích cho công tác tổ chức phòng tránh và ứng phó đạt hiệu quả cao nhất./

-

Trang 18

16

BÁO CÁO XÂY DỰNG PHẦN MỀM HỖ TRỢ CẢNH BÁO, DỰ BÁO BÃO

VÀ ÁP THẤP NHIỆT ĐỚI Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ

Th.s Lê Đức Cương, K.s Đặng Ngọc San, C.n Đỗ Thị Thi

Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ

Th.s Hoàng Minh Toán Đài khí tượng cao không T.s Ngô Tiền Giang Trung tâm Ứng dụng và bồi dưỡng nghiệp vụ KTTV và MT

MỞ ĐẦU

Khu vực Bắc Trung Bộ gồm có 3 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh

Là một trong những khu vực nhiều bão với các tâm mưa lớn, đặc biệt lớn và nhiều hiện tượng thời tiết nguy hiểm khác, gây nhiều thiệt hại về người và của, cản trở sự phát triển kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng của khu vực Hàng năm số cơn bão ảnh hưởng trực tiếp đến bờ biển từ Thanh Hóa - Hà Tĩnh chiếm

từ 22 – 25% tổng số cơn bão đổ bộ vào Việt nam, đã gây ra những thảm họa vô cùng nặng nề, như năm 2005 khu vực Bắc Trung Bộ chịu ảnh hưởng trực tiếp 5 cơn bão, 5 đợt lũ lớn và 4 - 5 trận lũ quét làm thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản Tổ hợp lũ lịch sử trên tất cả các sông năm 2007 làm vỡ, trôi nhiều tuyến

đê, trong đó có hồ Cửa Đạt đang thi công đã bị vỡ trôi gần như hoàn toàn, gây thiệt hại nặng nề ước tính trên 1.000 tỷ đồng.Hiện nay dưới tác động của biến đổi khí hậu, các hiện tượng KTTV nguy hiểm diễn ra càng nhiều hơn về số lượng và mạnh hơn về cường độ, do vậy việc dự báo chính xác, cảnh báo kịp thời các hiện tượng nói trên là một đòi hỏi hết sức cần thiết và cấp bách

Để nâng cao chất lượng cảnh báo, dự báo KTTV, đặc biệt là cảnh báo, dự báo các hiện tượng KTTV nguy hiểm và cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai cho toàn khu vực Bắc Trung Bộ theo Luật phòng chống thiên tai, Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg ngày 25/8/2014 của Thủ tướng Chính phủ về cấp độ rủi ro thiên tai và Định hướng phát triển ngành KTTV đến năm 2020 Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ đã từng bước đi sâu chuyên môn hóa, hiện đại hóa trang thiết

bị, công nghệ và phương pháp dự báo, do vậy hiệu quả dự báo phục vụ KTTV ở

Trang 19

17

khu vực ngày càng tốt hơn Đặc biệt là thực hiện tốt và có hiệu quả việc cảnh báo, dự báo các cấp độ rủi ro thiên tai, góp phần tích cực trong công tác phòng chống thiên tai, giảm nhẹ thiệt hại cũng như phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế

và an sinh xã hội.Muốn vậy phải thực hiện đồng bộ cả ba hệ thống: Thu thập dữ

liệu và phân tích; Xây dựng công nghệ; Dự báo

Một trong những trang thiết bị công nghệ hiện đại đang được Đài KTTV khu vực Bắc Trung Bộ khai thác và sử dụng phục vụ dự báo là Radar thời tiết Để

sử dụng bộ CSDL Radar hiện có phục vụ xây dựng các phương pháp, công nghệ

và nâng cao cao mức chính xác trong cảnh báo, dự báo, đặc biệt là cảnh báo, dự báo bão và mưa lớn gây ngập lụt trển toàn khu vực Bắc Trung Bộ, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu khoa

học“Nghiên cứu sử dụng số liệu Radar để cảnh báo/ dự báo bão kèm mưa lớn

phục vụ xây dựng cấp độ rủi ro thiên tai cho khu vực Bắc Trung Bộ.”

2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu sử dụng ảnh mây Radar và thông tin, dữ liệu về bão, xây dựng phần mềm đọc các ảnh mây, đọc và tích hợp dữ liệu về bão từ bản tin bão của Trung Tâm Dự báo KTTV Quốc gia, nhằm cụ thể hóa, chi tiết hóa qũy đạo của bão cho từng thời đoạn dưới 3 giờ, dưới 6 giờ…khi bão có khả năng đổ bộ vào khu vực Bắc Trung Bộ, phục vụ và giúp ích cho việc nâng cao hiệu quả ứng phó

và phòng tránh bão cho địa phương Kết quả của phần mềm là cở sở dữ liệu đầu vào cho phầm mềm hỗ trợ cảnh báo chi tiết cấp độ rủi ro thiên tai cho khu vực Bắc Trung Bộ Đáp ứng được yêu cầu của công tác cảnh báo, dự báo ở địa phương trên cơ sở quy định, quy chế về dự báo bão

2.2 Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu tính hữu dụng của phần mềm

- Đáp ứng nhu cầu của công tác cảnh báo, dự báo bão

- Nghiên cứu theo hướng chuyên môn hóa trong cảnh báo, dự báo bão

- Nghiên cứu khai thác và sử dụng số liệu Radar phục vụ cảnh báo, dự báo bão

Trang 20

18

- Nâng cao mức chính xác trong cảnh báo, dự báo bão

- Hỗ trợ ra quyết định cảnh báo các cấp độ rủi ro thiên tai cho khu vực Bắc Trung Bộ

2.3 Phương pháp xây dựng phần mềm:

2.3.1 Sử dụng số liệu:

+ Vị trí của bão và ATNĐ (kinh đô, vĩ độ), hướng di chuyển, tốc dộ di chuyển, phạm vi ảnh hưởng của bão (gió cấp 6 trở lên), thời gian, số cơn bão trên Biển Đông và tên quốc tế của cơn bão Các thông tin này được cập nhật từ bản tin dự báo bão của Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia

+ Số liệu của Radar quan trắc trong cơn bão tương ứng

Sau khi tính toán phần mềm tự động vẽ quỹ đạo của bão, phần mềm tự động chọn và hiển thị hình ảnh mây bão tương ứng với thời điểm bất ký trên quỹ đạo của bão

Trong trường hợp cần phân tích kỹ hơn, phần mềm tự động tính toán đưa

ra dự báo hướng di chuyển của các khối mây thông qua phân tích lại ô lưới 8km x8 km, với 512 x512 điểm ảnh ta sẽ có 64 x 64 ô lưới

Việc phân tích sẽ dựa vào các bước thời gian kế cận từ thứ n đến n+1 để tính tương quan của 64 x64 ô lưới trên, nếu tính tương với Ttq > 0.6 thì phần mềm sẽ tự động vẽ và đưa ra đồ họa trên nền ảnh mây Radar, hỗ trợ dự báo viên phân tích cấu trúc hướng di chuyển của các khối mây theo ô lưới trên và bố hướng di chuyển của các khối mây có sự tương quan lớn theo thời gian

Công thức tính tương quan theo phương pháp Tracking of Radar Echoes

by Correlation (TREC)[1] như sau:

Trang 21

19

Trong đó:

R: hệ số tương quan

Z1 giá trị phản hồi vô tuyến thơi điểm t1

Z2 giá trị phản hồi vô tuyến thơi điểm t2

N: số giá trị của PHVT ra đa trong 1 ô lưới 8x8 (Nmax=64)

3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Phần mềm:

Hỗ trợ cảnh báo, dự báo quỹ đạo bão và ATNĐ ở khu vực Bắc Trung Bộ bằng số liệu Radar

1) Công cụ sử dụng: Microsoft Visual Studio

2) Ngôn ngữ sử dụng: Microsoft Visual Studio, python,C++, v.v

3) Chức năng và các trường hợp sử dụng của phần mềm:

Chức năng quản lý: +, Quản lý danh mục các cơn bão

+, Quản lý các ảnh Radar theo thời gian Chức năng cập nhật thông tin:+, Cập nhật ảnh Rađa

+, Cập nhật hướng di chuyển +, Cập nhật tốc độ và thời gian di chuyển Chức năng chiết xuất thông tin: +, Thông tin tổng hợp về cơn bão

+, Thông tin về ảnh Radar +, Quỹ đạo di chuyển và khả năng đổ bộ Chức năng Dự báo đường đi của bão: Trong 1h, 3h, 6h, 9h, 12h tới

Chức năng Dự báo hướng gió: Trong 1h, 3h, 6h, 9h, 12h tới

Chức năng Dự báo tốc độ gió: Trong 1h, 3h, 6h, 9h, 12h tới

Chức năng hiển thị thông tin: +, Ảnh ra đa

+, Quỹ đạo bão +, Tâm bão

4, Đăng nhập hệ thống:

Trang 22

5, Giao diện của ph

Trang 23

21

8, Tính năng tính toán và phân tích:

9, Tính năng trích xuất kết quả

(Số liệu đầu vào cho phần mềm cảnh báo cấp độ rủi ro thiên tai)

Thòi gian, giờ, Vĩ độ , Kinh độ, Gió, Gần tâm, Giật, PhviV6 hướng, Tên bão

13/09/2017 01h 14.8 118.0 10 11 14 100 WNW DOKSURI 13/09/2017 02h 14.80 117.83 9.33 10.67 13.00 116.67 36.3km DOKSURI

13/09/2017 03h 14.80 117.66 8.66 10.34 12.00 133.34 18.7km DOKSURI

13/09/2017 04h 14.8 117.5 8 10 11 150 WNW DOKSURI

13/09/2017 05h 14.80 117.40 8.33 10.33 11.33 150.00 22km DOKSURI

Trang 24

22

13/09/2017 06h 14.80 117.30 8.66 10.66 11.66 150.00 11km DOKSURI

13/09/2017 09h 14.86 116.74 9.00 11.00 12.00 150.00 25.3km DOKSURI

13/09/2017 12h 15.10 116.16 9.00 11.00 12.00 150.00 22km DOKSURI

13/09/2017 15h 15.34 115.60 9.00 11.00 12.00 150.00 23.1km DOKSURI

13/09/2017 18h 15.54 115.00 9.00 11.00 12.00 150.00 23.1km DOKSURI

13/09/2017 21h 15.74 114.40 9.00 11.00 12.00 150.00 23.1km DOKSURI

Trang 25

3.2.1 Chạy dự báo kiểm nghiệm bằng số liệu ra đa TRS-2730

- Cơn bão số 6 (MANGKHUT) đổ bộ vào Thanh Hóa ngày 07/8/2013

Đường đi của bão số 6:

Trang 26

24

Kết quả dự báo

- Cơn bão số 2 (TALAS) đổ bộ vào Nghệ An ngày 16/7/2017

Trang 27

25

Kết quả dự báo

- Cơn bão số 10 (DOKSURI) đổ bộ vào Hà Tĩnh15/9/2017

Trang 28

26

Kết quả dự báo bão số 10

3.2.2 Chạy dự báo kiểm nghiệm bằng số liệu ra đa JRC-272

- Cơn bão số 2 (TALAS) đổ bộ vào tỉnh Nghệ An ngày 17/7/2017

Trang 29

27

- Cơn bão số 10 (DOKSURI) đổ bộ vào tỉnh Hà Tiĩnh ngày 15/9/2017

Trang 30

28

- Cơn bão số 3 (SONTINH) đổ bộ vào tỉnh Thanh Hóa 19/7/2018

Tiêu đề	Quy Trình Cảnh Báo Chi Tiết Các Cấp Độ Rủi Ro Thiên Tai Đến Cấp Huyện Do Bão, ATNĐ Và Mưa Lớn
Trường học	Đài Khí Tượng Thủy Văn Khu Vực Bắc Trung Bộ
Thể loại	báo cáo
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Nghệ An

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	4,34 MB