Phân tích trạng thái bất ổn định của khí quyển trong một số trường hợp thời tiết đặc biệt ở việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN ĐỨC ANH PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI BẤT ỔN ĐỊNH CỦA KHÍ QUYỂN TRONG MỘT SỐ TRƢỜNG HỢP THỜI TIẾT ĐẶC BIỆT Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN ĐỨC ANH PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI BẤT ỔN ĐỊNH CỦA KHÍ QUYỂN TRONG MỘT SỐ TRƢỜNG HỢP THỜI TIẾT ĐẶC BIỆT Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tượng Khí hậu học Mã số: 60 44 02 22 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VŨ THANH HẰNG Hà Nội – Năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Vũ Thanh Hằng, người tân tình bảo hướng dẫn trình học tập hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô cán Khoa Khí tượng – Thủy văn Hải dương học cung cấp cho kiến thức chuyên môn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất suốt thời gian học tập thực hành khoa Tôi xin cảm ơn Phòng sau đại học, Trường Đại học khoa học tự nhiên tạo điều kiện cho có thời gian hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân bạn bè, người dành cho quan tâm động viên, tình yêu thương tạo điều kiện tốt để có động lực học tập, phấn đấu suốt thời gian học tập trường TRẦN ĐỨC ANH BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ATNĐ Áp thấp nhiệt đới BRN Số BRN (Bulk Richardson's Number) CAPE Năng lượng đối lưu tiềm (Convective Available Potential Energy) CIN Độ ngăn chặn đối lưu (Convective Inhibition ) ITCZ Dải hội tụ nhiệt đới KKL Không khí lạnh LCL Mực ngưng kết (Lifting Condensation Level) LFC Mực đối lưu tự (Level of Free Convection) LI số nâng (Lifted Index) LNB Mực độ trung tính (Level of Neutrat Buoyancy) TT số lượng tổng cộng (Total Totals index) SI Chỉ số SI (Showaller Index) SWEAT Chỉ số SWEAT ( Severe WEAther Threat index) MỞ ĐẦU Bão, giông, mưa lớn… tượng thời tiết đặc biệt nguy hiểm, gây thiệt hại to lớn người, tiền kinh tế xã hội môi trường Một điều kiện quan trọng liên quan đến hình thành tượng thời tiết nguy hiểm phát triển đối lưu nói chung trạng thái ổn định tĩnh tầng đối lưu Rất nhiều số nhằm đánh giá cách định lượng độ ổn định tĩnh tầng đối lưu đề xuất ứng dụng dự báo thời tiết từ nhiều năm qua nhằm đưa cảnh báo dự báo tượng thời tiết nguy hiểm liên quan đến đối lưu Chính vậy, việc đánh giá dự báo, cảnh báo sớm tượng thời tiết đặc biệt có ý nghĩa, giúp cho có kế hoạch khẩn cấp để ứng phó, đối phó với mưa bão từ ban đầu nhằm giảm thiểu tối đa thiệt hại mưa bão gây Việc đánh giá cảnh báo sớm xây dựng dựa số bất ổn định đối lưu Dựa ngưỡng cảnh báo số bất ổn định đối lưu, ta xác định mức độ, cường độ lượng mưa, thời gian xác suất xảy mở rộng theo không gian tượng thời tiết nguy hiểm Đây lý khiến muốn khẳng định tính cấp thiết ý nghĩa thực tiễn đề tài luận văn thạc sỹ với tên: “ Phân tích trạng thái bất ổn định khí số trƣờng hợp thời tiết đặc biệt Việt Nam” Chỉ số bất ổn định khí dùng tương đối hiệu hỗ trợ phương pháp synop để dự báo mưa giông, hỗ trợ tích cực cho đa để cảnh báo mưa giông cách xác bán kính hoạt động hiệu dụng trạm đa Trong nghiên cứu này, số liệu cao không khứ ứng với điều kiện thời tiết đặc biệt bão, mưa lớn, giông sử dụng để tính toán số bất ổn định đối lưu cho khu vực Việt Nam Từ lựa chọn số ngưỡng cảnh báo thích hợp để ứng dụng việc cảnh báo tượng thời tiết đặc biệt tương lai Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo, luận văn dự kiến phân thành chương, bố cục sau: Chƣơng 1: Tổng quan đối lƣu Chƣơng 2: Phƣơng pháp số liệu nghiên cứu Chƣơng 3: Một số kết đánh giá Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỐI LƢU 1.1 Khái quát đối lƣu khí Tất chuyển động chất lỏng trường trọng lực ổn định khác mật độ chất lỏng gọi chuyển động đối lưu Chính mà toàn động khí đại dương trái đất đối lưu tạo “ Đối lưu chuyển động nhiệt trực tiếp dòng quy mô tương đối nhỏ tác dụng trường trọng lực lên phân bố thẳng đứng bất ổn định dòng khối ” Theo ( Đối lưu khí – Trần Tân Tiến) Dòng đối lưu tìm thấy nhiều nơi nhiều quy mô, đối lưu có vai trò vận chuyển nhiệt, ẩm, động lượng theo phương thẳng đứng Chuyển động đối lưu khí chịu trách nhiệm cho việc phân bố nhiệt từ vùng xích đạo vĩ độ cao từ bề mặt lên Sự phát triển đối lưu ẩm – đối lưu sâu có vai trò quan trọng trung tâm chu trình lượng khí quyển, biểu sở động lực học khí nói chung động lực học xoáy thuận nhiệt đới-bão, mưa lớn, giông, lốc … nói riêng Tuy đến hiểu biết người trình vật lý gắn liền với đối lưu ẩm tương tác chúng với dòng quy mô lớn chưa hoàn chỉnh, nên biểu diễn chúng mô hình khí chưa thật xác so với mong muốn cần bước hoàn thiện Theo nghiên cứu cho thấy, cấu trúc hệ thống đối lưu sâu phụ thuộc vào giá trị cấu trúc profin độ đứt gió thẳng đứng với giá trị lượng bất ổn định 1.2 Bất ổn định khí KẾT LUẬN Sau tiến hành đánh giá định lượng, đánh giá theo ngưỡng phân tích số bất ổn định đối lưu điều kiện mưa lớn diện rộng rút số kết luận sau: Giá trị trung bình số K có tần suất lớn ngưỡng >30 thuận lợi cho đối lưu phát triển, giá trị tần suất xuất hình rãnh thấp gây mưa lớn cao so với hình khác (ngưỡng >35 chiếm 60%) Các số thường lớn tháng đến tháng năm khu vực TPHCM tần suất nhiều so với khu vực Hà Nội Đà Nẵng Giá trị trung bình số SWEAT ba trạm hình gây mưa có tần suất tập trung ngưỡng từ 200 đến 250 (đây ngưỡng chưa đủ khả để phát triển đối lưu) Giá trị số SWEAT lớn hình ITCZ gây mưa, trạm Hà Nội & TPHCM lớn vào khoảng tháng năm trạm Đà Nẵng tập trung vào tháng 8, tháng Trong hai hình gây mưa lớn (hình rãnh thấp, hình bão ATNĐ), khoảng 70% giá trị CAPE 3000 J/kg) lượng cản CIN gần không đáng kể, thuận lợi để đối lưu phát triển Tại khu vực ngưỡng số CIN, Hà Nội, Đà Nẵng ([...]...10 Peppler, R.A 1988, “A review of static stability indices and related thermodynamic parameters”.SWS Miscellaneous Publication 104, United States 11 Peppler, R A.1988, “A review of static stability indices and related thermodynamic parameters, Illinois State Water Survey Misc” Publ 104, (Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Drive, Champaign, IL