ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ BAN đầu hóa XOÁY TRONG mô HÌNH HWRF đối với dự báo bão TRÊN BIỂN ĐÔNG luận văn th sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ HOAN ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ BAN ĐẦU HÓA XOÁY TRONG MÔ HÌNH HWRF ĐỐI VỚI DỰ BÁO BÃO TRÊN BIỂN ĐÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ HOAN ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ BAN ĐẦU HÓA XOÁY TRONG MÔ HÌNH HWRF ĐỐI VỚI DỰ BÁO BÃO TRÊN BIỂN ĐÔNG Chuyên ngành: Khí tƣợng Khí hậu học Mã số: 60440222 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HOÀNG ĐỨC CƢỜNG Hà Nội – 2013 LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Hoàng Đức Cƣờng tận tình giúp đỡ hƣớng dẫn luận văn tốt nghiệp Trong suốt trình thực luận văn xin giử lời cám ơn tập thể thầy, cô giáo khoa Khí tƣợng, Thủy văn Hải Dƣơng học nói riêng thầy cô trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên nói chung dạy học quý báu cho chuyên môn sống Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Phòng Sau đại học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, tạo điều kiện cho trình học tập trƣờng Tôi xin cảm ơn đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu khí tƣợng khí hậu, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng giúp đỡ trình thực luận văn đặc biệt anh Nguyễn Văn Hiệp giúp đỡ, góp ý thảo luận chân thành giúp hoàn thiện đƣợc luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng, ban lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu khí tƣợng khí hậu, tạo điều kiện thuận lợi thời gian sở vật chất cho đƣợc học tập trình công tác Cuối xin cảm ơn bố mẹ ngƣời thân gia đình tôi, ngƣời quan tâm giúp đỡ, động viên suốt thời gian qua để hoàn thành luận văn đƣợc tốt Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Học viên cao học Nguyễn Thị Hoan MỤC LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG .4 MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ BAN ĐẦU HÓA XOÁY 1.1 Khái niệm ban đầu hóa xoáy 1.1.1 Phƣơng pháp ban đầu hóa xoáy tích phân mô hình 1.1.2 Phƣơng pháp ban đầu hóa xoáy hàm thực nghiệm 12 1.1.3 Phƣơng pháp ban đầu hóa xoáy đồng hóa số liệu 16 1.2 Tổng quan nghiên cứu nƣớc 18 CHƢƠNG BAN ĐẦU HÓA XOÁY TRONG MÔ HÌNH HWRF, SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 20 2.1 Sơ lƣợc mô hình HWRF 20 2.2 Ban đầu hóa xoáy mô hình HWRF .21 2.2.1 Phân tích xoáy nhằm loại bỏ xoáy thô từ phân tích toàn cầu HWRF 23 2.2.2.Xoáy giả tạo mô hình HWRF trƣờng hợp bão yếu 23 2.2.3 Hiệu chỉnh xoáy bão trƣớc dự báo 23 2.3 Thiết kế thí nghiệm 35 2.3.1 Miền tính 35 2.3.2 Số liệu sử dụng 37 2.4 Các tiêu đánh giá 38 CHƢƠNG KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ CỦA BAN ĐẦU HÓA XOÁY TRONG DỰ BÁO BÃO TRÊN BIỂN ĐÔNG BẰNG MÔ HÌNH HWRF 40 3.1 Thử nghiệm bão Ketsana 40 3.1.1 Lý chọn bão 40 3.1.2 Thiết kế thí nghiệm 42 3.1.3 Một số kết thử nghiệm bão Ketsana 42 a) Mặt cắt thẳng đứng trƣờng dị thƣờng nhiệt độ qua tâm bão 42 b) Mặt cắt thẳng đứng trƣờng gió qua tâm bão 44 c) Mặt cắt qua tâm bão trƣờng gió mực 10m 47 d) Mô quỹ đạo bão Ketsana 49 e) Mô cƣờng độ bão Ketsana 52 3.2 Thử nghiệm cho mùa bão 2009 54 3.2.1 Thiết kế thí nghiệm 54 3.2.2 Vai trò ban đầu hóa xoáy dự báo quỹ đạo bão Biển Đông .54 3.2.3 Vai trò ban đầu hóa xoáy dự báo cƣờng độ bão Biển Đông .57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .62 KẾT LUẬN 62 KIẾN NGHỊ .63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .64 ATE DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT : Along Track Error (Sai số ngang) ATNĐ : Áp thấp nhiệt đới AVN : Aviation Mode (Mô hình Hàng không) CTE GFDL : Cross Track Error (Sai số dọc) : Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (Phòng nghiên cứu động lực học chất lƣu địa-vật lý) GFS : Global Forecast System (Hệ thống dự báo toàn cầu) MATE : Mean Along Track Error (Trung bình sai số dọc) MCTE : Mean Cross Track Error (Trung bình sai số ngang) MM5 : Mesoscale Model-5 (Mô hình quy mô vừa hệ thứ 5) NCAR : The National Center for Atmospheric Research (Trung tâm nghiên cứu khí quốc gia, Mỹ) NCEP : National Centers for Environmental Prediction (Trung tâm dự báo môi trƣờng quốc gia, Mỹ) NOAA : National Oceanic and Atmospheric Administration (Cơ quan quản lý khí đại dƣơng quốc gia, Mỹ) POM : Princeton Ocean Model (Mô hình đại dƣơng Princeton ) DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ví dụ minh họa việc tách trƣờng phân tích khách quan ban đầu thành trƣờng môi trƣờng hE và trƣờng xoáy hav Trƣờng môi trƣờng hE tổng hợp trƣờng quy mô lớn nhận đƣợc sau phép lọc không gian trƣờng nhiễu không xoáy hd hav, nguồn: (Kurihara cộng sự, 1993) Hình 1.2 (a)- Tỉ lệ độ nhạy phép lặp với bƣớc sóng, (b)- biến đổi hàm trọng số E theo bán kính r, Nguồn: (Kurihara cộng sự, 1993) Hình 2.1 Cấu trúc mô hình HWRF .20 Hình 2.2 Miền tính mô hình HWRF 21 Hình 2.3 Sơ đồ ban đầu hóa xoáy mô hình HWRF 22 Hình 2.4 Biểu diễn bán kính gió cực đại bán kính đƣờng đẳng áp khép kín xa quan trắc dự báo 24 Hình 2.5 Ví dụ miền tính sử dụng mô hình HWRF chạy bão KETSANA thời điểm 2009092712 36 Hình 3.1 Quỹ đạo besttrack bão Ketsana; Nguồn: http://agora.ex.nii.ac.jp 40 Hình 3.2 Cƣờng độ bão KETSANA-áp suất thấp tâm bão; Nguồn: http://agora.ex.nii.ac.jp 40 Hình 3.3 Hình Synốp bão Ketsana thời điểm (a)- 12Z 27/09/2009, (b)- 00Z 28/09/2009, (c)-12Z 29/09/2009 (d)-18Z 29/09/2009; Nguồn: http://joelandchoom.net/maparchives2013.html 41 Hình 3.5 Mặt cắt thẳng đứng trƣờng dị thƣờng nhiệt độ qua tâm bão Ketsana 12Z 27/09/2009 thời điểm 00H (a)-coldstart (b)-nobogus; (c)-mặt cắt dị thƣờng nhiệt độ bão nhiệt đới quan trắc (Nguồn: Hawkins cộng sự, 1968) .43 Hình 3.6 Mặt cắt thẳng đứng trƣờng dị thƣờng nhiệt độ qua tâm bão Ketsana 12Z 27/09/2009 thời điểm (a1)-coldstart+03H (a2)-nobogus+03H; (b1)-coldstart +06H (b2)-nobogus+ 06H; (c1)-coldstart+12H (c2)-nobogus+ 12H 44 Hình 3.7 Mặt cắt trƣờng gió qua tâm bão Ketsana 12Z 27/09/2009 thời điểm 00H (a)-coldstart (b)-nobogus 45 Hình 3.8 Mặt cắt thẳng đứng trƣờng gió qua tâm bão Ketsana 12Z 27/09/2009 thời điểm (a1)-coldstart+06H (a2)-nobogus+06H; (b1)-coldstart +12H (b2)nobogus+ 12H; (c1)-coldstart+18H (c2)-nobogus+ 18H; (d1)-coldstart+24H (d2)-nobogus+ 24H .47 Hình 3.10 Mặt cắt trƣờng gió mực 10m qua tâm bão Ketsana 12Z 27/09/2009 thời điểm (a)-00H; (b)-06H; (c)-12H; (d)-18H; (e)-24H .48 Hình 3.12 Quỹ đạo bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 dự báo cho 48H với trƣờng hợp chạy coldstart (màu xanh lam), nobogus (màu xanh lá), besttrack (màu đen) 49 Hình 3.14 Sai số khoảng dọc ATE dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 50 Hình 3.15 Sai số khoảng ngang CTE dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 51 Hình 3.16 Áp suất thấp tâm bão Ketsana từ thời điểm 12Z ngày 27/09/2009 mô mô hình HWRF hai trƣờng hợp không ban đầu hóa xoáy (màu xanh lam), có ban đầu hóa xoáy coldstart (màu xanh lá) 24 so với số liệu từ JTWC (màu đỏ) .52 Hình 3.17 Vận tốc gió cực đại bão Ketsana từ thời điểm 12Z ngày 27/09/2009 mô mô hình HWRF hai trƣờng hợp không ban đầu hóa xoáy (màu xanh lam), có ban đầu hóa xoáy coldstart (màu xanh lá) 24 so với số liệu từ JTWC (màu đỏ) 52 Hình 3.18 Sai số áp suất cực tiểu dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 mô coldstart nobogus 53 Hình 3.19 Sai số tốc độ gió cực đại dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 mô coldstart nobogus 54 Hình 3.20 Trung bình sai số khoảng cách (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus 55 Hình 3.21 Trung bình sai số dọc (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus .56 Hình 3.22 Trung bình sai số ngang (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus .57 Hình 3.23 Trung bình sai số tuyệt đối áp suất thấp (hpa) tâm mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus .58 Hình 3.24 Trung bình sai số tuyệt đối vận tốc gió cực đại (m/s)mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus 59 Hình 3.25 Trung bình sai số áp suất cực tiểu (hpa) 60 Hình 3.26 Trung bình sai số vận tốc gió cực đại (m/s) 61 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các tham mô hình HWRF sử dụng thử nghiệm 35 Bảng 2.2 Các trƣờng hợp bão đƣợc khảo sát .36 Bảng 3.1 Bán kính gió cực đại bão Ketsana 12Z 27/09/2009 sau bƣớc thời gian tích phân từ đến 24 46 Bảng 3.2 Sai số khoảng cách, sai số dọc sai số ngang (Km) dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 51 Bảng 3.3 Sai số áp suất cực tiểu (hpa) sai số vận tốc gió cực đại (m/s) dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 mô coldstart nobogus 53 Bảng 3.4 Trung bình sai số khoảng cách, sai số dọc sai số ngang (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus .54 Bảng 3.5 Trung bình sai số tuyệt đối áp suất thấp tâm (hpa) trung bình sai số trung bình vận tốc gió cực đại mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus 58 Bảng 3.6 Trung bình sai số áp suất thấp tâm (hpa) trung bình sai số trung bình vận tốc gió cực đại mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus .59 MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, dự báo bão mô hình số trị đƣợc ứng dụng rộng rãi nhiều quốc gia giới có Việt Nam, thành có đƣợc nhờ phát triển vƣợt bậc công nghệ máy tính Để thực dự báo với độ phân giải cao điều kiện hạn chế lực tính toán, sử dụng mô hình khu vực giải pháp Các mô hình khu vực hạn chế dùng số liệu điều kiện ban đầu điều kiện biên phụ thuộc thời gian từ mô hình toàn cầu toàn cầu Do dù ban đầu hóa với độ phân giải cao hơn, chất lƣợng cấu trúc xoáy bão điều kiện ban đầu chứa sai số từ mô hình toàn cầu Một điều kiện ban đầu không tốt dẫn đến sai số lớn trình dự báo quỹ đạo cƣờng độ bão Vì vậy, để cải thiện điều kiện ban đầu cho mô hình dự báo bão đặc biệt khu vực gần tâm bão, ngƣời ta thực ban đầu hóa xoáy Ban đầu hóa xoáy toán đƣợc xây dựng với mục đích tái tạo xoáy bão có cấu trúc cƣờng độ gần với xoáy bão thực, có vị trí xoáy bão quan trắc Các bƣớc ban đầu hóa xoáy bao gồm: loại bỏ xoáy từ trƣờng phân tích toàn cầu; xây dựng xoáy xoáy giả; cài xoáy giả vào trƣờng ban đầu mô hình (B.Mathur, 1991; Iwasaki T, 1987; Kurihara, 1993) Nƣớc ta hàng năm phải gánh chịu thiệt hại không nhỏ bão hoạt động Biển Đông.Trong trình tồn tại, phát triển di chuyển, quỹ đạo bão Biển Đông biến đổi phức tạp Do vậy, dự báo tốt hoạt động bão Biển Đông trƣớc hết góp phần đảm bảo an toàn cho ngƣ dân, cho ngƣời dân sống khu vực ven biển, giảm thiểu số ngƣời chết tích, giảm thiệt hại to lớn kinh tế bão gây Luận văn thực khảo sát đánh giá vai trò sơ đồ ban đầu hóa xoáy mô hình HWRF (Hurricane Weather Research and Forecasting Model)-mô hình dự báo cƣờng độ quỹ đạo bão nghiệp vụ Hoa Kỳ từ năm 2007 (Sundararaman Gopalakrishnan, 2012) qua mô bão mùa bão 2009 Biển Đông Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc cấu trúc với chƣơng văn bao gồm: Chƣơng 1: Tổng quan ban đầu hóa xoáy Chƣơng 2: Ban đầu hóa xoáy mô hình HWRF, Số liệu phƣơng pháp đánh giá Chƣơng 3: Kết đánh giá vai trò ban đầu hóa xoáy dự báo bão Biển Đông mô hình HWRF Hình 3.15 Sai số khoảng ngang CTE dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 Bảng 3.2 Sai số khoảng cách, sai số dọc sai số ngang (Km) dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 PE (Km) Hạn dự báo ATE (Km) CTE (Km) Nobogus Coldstart Nobogus Coldstart Nobogus Coldstart 00 44 96 19 96 44 96 06 66 68 26 68 66 68 12 89 61 -36 53 89 61 18 90 42 -20 17 90 42 24 51 38 -29 20 51 38 30 178 42 177 37 178 42 36 88 41 85 34 88 41 42 110 52 108 45 110 52 48 61 72 -30 71 60 72 51 e) Mô cường độ bão Ketsana Từ hình vẽ biểu thị khả mô cƣờng độ bão Ketsana từ thời điểm 12Z ngày 27/09/2009 cho hạn 48 bên dƣới thấy HWRF-coldstart mô cho sai số áp suất tốc độ gió cực đại nhỏ so với HWRF-nobogus Bên cạnh đó, hai trƣờng hợp mô cho Vmax nhỏ thực tế Pmin lớn thực tế, điều chứng tỏ bão mô mô hình HWRF hai trƣờng hợp yếu so với thực tế Hình 3.16 Áp suất thấp tâm bão Ketsana từ thời điểm 12Z ngày 27/09/2009 mô mô hình HWRF hai trường hợp không ban đầu hóa xoáy (màu xanh lam), có ban đầu hóa xoáy coldstart (màu xanh lá) 24 so với số liệu từ JTWC (màu đỏ) Hình 3.17 Vận tốc gió cực đại bão Ketsana từ thời điểm 12Z ngày 27/09/2009 mô mô hình HWRF hai trường hợp không ban đầu hóa xoáy (màu xanh lam), có ban đầu hóa xoáy coldstart (màu xanh lá) 24 so với số liệu từ JTWC (màu đỏ) 52 Bảng 3.3 Sai số áp suất cực tiểu (hpa) sai số vận tốc gió cực đại (m/s) dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 mô coldstart nobogus Sai số áp suất cực tiểu(hpa) Sai sô vận tốc gió cực đại (m/s) Nobogus Coldstart Nobogus Coldstart 00 5.7 -4 -7.5 0.1 06 5.4 -3.5 0.8 0.5 12 9.7 1.1 -2.8 18 7.8 2.8 -4.2 -0.8 24 17.1 12.9 -12.5 -9.1 30 22.5 18.6 -18.6 -12.4 36 23.8 14 -17.7 -7.9 42 21.9 9.4 -16.8 -4.4 48 27 24.9 -22.2 -24.2 Hạn dự báo Hình 3.18 Sai số áp suất cực tiểu dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 mô coldstart nobogus 53 Hình 3.19 Sai số tốc độ gió cực đại dự báo hạn 48H cho bão Ketsana thời điểm 12Z 27/09/2009 mô coldstart nobogus 3.2 Thử nghiệm cho mùa bão 2009 3.2.1 Thiết kế thí nghiệm Thử nghiệm chạy mô hình HWRF: coldstart nobogus cho mùa bão năm 2009 Biển Đông đƣợc tiến hành cách chọn 53 53 trƣờng hợp dự báo từ bão năm 2009 để đánh giá khả mô quỹ đạo cƣờng độ bão cho hạn dự báo 72h, số liệu đầu vào số liệu GFS (nhƣ mô tả chi tiết chƣơng 2) 3.2.2 Vai trò ban đầu hóa xoáy dự báo quỹ đạo bão Biển Đông Trung bình sai số khoảng cách, sai số dọc, sai số ngang mô cho mùa bão 2009 Biển Đông mô hình HWRF-coldstart HWRF-nobogus đƣợc tổng kết qua Bảng 3.4 Các loại sai số lần lƣợt đƣợc biểu diễn qua Hình từ 3.20 đến 3.22 Nhận thấy rằng, Ở tất hạn dự báo: HWRF-coldstart cho trung bình sai số khoảng cách nhỏ HWRF-nobogus mô hai cách cho sai số tăng dần theo hạn dự báo Bảng 3.4 Trung bình sai số khoảng cách, sai số dọc sai số ngang (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus Hạn dự báo (giờ) MPE (km) Nobogus Coldstart MATE (km) Nobogus 54 Coldstart MCTE (km) Nobogus Coldstart 00 57 30 -2 -11 23 -0.07 06 98 68 -9 -29 22 26 12 123 107 -10 -44 15 47 18 140 125 -28 -49 34 52 24 166 150 -22 -62 49 59 30 193 169 -21 -64 44 72 36 210 194 -37 -71 21 71 42 219 198 -77 -77 47 63 48 251 225 -95 -82 32 53 54 281 225 -82 -71 62 60 325 282 -94 -77 -25 35 66 360 302 -101 -72 -32 53 72 372 336 -80 -80 -22 34 Hình 3.20 Trung bình sai số khoảng cách (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus 55 Xét sai số dọc, thấy hai trƣờng hợp cho ATE mang dấu âm từ hạn 00H-72H có nghĩa tâm bão dự báo nằm sau tâm bão quan trắc bão di chuyển chậm thực tế Trƣớc mô trƣớc 42H, bão mô HWRF-nobogus di chuyển nhanh HWRF-coldstart, sau 42H mô cho xu ngƣợc lại Hình 3.21 Trung bình sai số dọc (Km) mô cho mùa bão 2009 Biển Đông coldstart nobogus Xét sai số ngang nhận thấy mô HWRF-coldstart cho MCTE>0, điều chứng tỏ bão có xu di chuyển lệch phải so với quỹ đạo thực, tối đa khoảng 70 km Trong với HWRF-nobogus mô bão sau dự báo 54H cho bão có xu di chuyển lệch trái so với quỹ đạo thực (MCTE[...]... của bão Cụ th , Năm 2011, Venkata B và cộng sự đã tính toán so sánh kết quả mô phỏng siêu bão Katrina giữa mô hình HWRF với các mô hình ARW và NMM Kết quả chỉ ra rằng mô hình HWRF tạo ra xoáy bão ban đầu tốt nhất và sai số dự báo cƣờng độ và quỹ đạo bão đã đƣợc cải thiện đáng kể khi sử dụng mô hình HWRF so với 2 mô hình còn lại Do vậy, luận văn đặt ra bài toán nghiên cứu về ban đầu hóa xoáy và đánh giá. .. văn đặt ra bài toán nghiên cứu về ban đầu hóa xoáy và đánh giá vai trò sơ đồ ban đầu hóa xoáy trong mô hình HWRF nhằm dự báo bão trên Biển Đông 19 CHƢƠNG 2 BAN ĐẦU HÓA XOÁY TRONG MÔ HÌNH HWRF, SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 2.1 Sơ lƣợc về mô hình HWRF Mô hình HWRF (Hurricane Weather Research and Forecasting Model) là một hệ th ng gồm nhiều mô đun khác nhau, đƣợc phát triển bởi sự hợp tác của NOAA, Phòng... (2001) lần đầu tiên họ đƣa một xoáy giả thuần túy 6h trƣớc th i điểm ban đầu của mô hình Sau đó, mô hình đƣợc tích phân trong 6h để có đƣợc một xoáy bão để sử dụng nhƣ là điều kiện ban đầu của mô hình Các số liệu ban đầu từ phân tích trƣờng quy mô lớn trong vùng lõi bão sẽ đƣợc thay th bởi xoáy tích phân 6h vừa đề cập ở trên Các điều kiện ban đầu sau đó đƣợc xây dựng th ng qua hệ th ng MM5-3DVAR với số... BAN ĐẦU HÓA XOÁY 1.1 Khái niệm ban đầu hóa xoáy Ban đầu hóa xoáy là bài toán đƣợc đặt ra để nâng cao chất lƣợng điều kiện ban đầu của mô hình dự báo bão Cho đến nay, ban đầu hóa xoáy không còn là bài toán xa lạ trong các nghiên cứu ở Việt Nam cũng nhƣ trên th giới, tuy nhiên đây vẫn là một bài toán lớn với nhiều th ch th c và thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học Bản chất của ban. .. xây dựng sơ đồ ban đầu hóa xoáy bằng mô hình HRM là HRM_TC với chức năng ban đầu hóa xoáy đã làm cải thiện đáng kể chất lƣợng dự báo quĩ đạo bão so với phiên bản HRM nghiệp vụ và vai trò hoàn lƣu phía ngoài của bão là tham số quan trọng nhất trong sơ đồ ban đầu hóa xoáy của HRM_TC (B.H.Hải, 2008) .Hoàng Đức Cƣờng (2004, 2011) đã sử dụng các sơ đồ phân tích xoáy đối xứng và phi đối xứng cho các mô hình. .. mô hình HWRF 2.2 Ban đầu hóa xoáy trong mô hình HWRF Ban đầu hóa xoáy trong mô hình HWRF (Hình 3.3) đƣợc th c hiện qua 3 bƣớc chính nhƣ sau : (1)-Phân tích xoáy hay là tách xoáy ra khỏi trƣờng phân tích từ mô hình toàn cầu GFS, mục đích của bƣớc tính này là để có đƣợc trƣờng môi trƣờng hay còn gọi là trƣờng quy mô lớn Nguyên lí để loại bỏ xoáy th từ trƣờng phân tích toàn cầu trong mô hình HWRF hay... ban đầu hóa xoáy là xây dựng môt xoáy giả có cấu trúc gần với xoáy th c bằng cách bổ sung th ng tin chỉ th về cơn bão nhƣ vị trí tâm quan trắc, tốc độ gió cực đại, th ng tin kích th ớc bão, … Xoáy giả này có cấu trúc, cƣờng độ gần với th c hơn Theo Nguyễn Văn Hiệp và Yi-leng Chen (2011), kĩ thuật ban đầu hóa xoáy có th chia làm ba nhóm bao gồm: (1) xây dựng xoáy giả bằng hàm th c nghiệm; (2) xây dựng... áp dụng sơ đồ ban đầu hóa xoáy của TC-LAPS vào mô hình MM5 và đạt đƣợc những kết quả khả quan (Đ.T.H.Nga, 2006) Bùi Hoàng Hải trong luận án Tiến sĩ (2008) đã xây dựng sơ đồ ban đầu hóa xoáy ba chiều cho mục đích dự báo quĩ đạo bão Sơ đồ ban đầu hóa xoáy bao gồm hai phần chính là quá trình phân tích xoáy dựa trên Weber và Smith (1995) và xây dựng 18 xoáy nhân tạo theo phƣơng pháp của Smith (2005) Để... cầu trong HWRF Nguyên lí để loại bỏ xoáy th từ trƣờng phân tích toàn cầu trong mô hình HWRF hay là xác định trƣờng quy mô lớn từ mô hình toàn cầu dựa trên nghiên cứu của Kurihara và cộng sự (1993) nhƣ đã trình bày chi tiết ở mục 1.1.1 trong chƣơng 1 2.2.2 .Xoáy giả tạo ra trong mô hình HWRF đối với trường hợp bão yếu Xoáy giả đƣợc tạo ra từ xoáy nhân tạo đối xứng trục hai chiều hình th nh từ dự báo. .. tích phân một xoáy nhân tạo đối xứng với các trƣờng cân bằng động lực với nhau, điển hình trong kĩ thuật ban đầu hóa xoáy đầu tiên đƣợc phát triển bởi Kurihara và cộng sự (1993) Ở đây, xoáy giả đƣợc xây dựng bằng mô hình tích phân Xoáy giả cần phải th a mãn 3 điều kiện là có cấu trúc đồng nhất và tƣơng tự với xoáy bão th t, cộng th m khả năng tƣơng th ch với mô hình (Kurihara, 1993) Trong khi đó phƣơng