TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN -o0o NGUYỄN THỊ HOA THỬ NGHIỆM DỰ BÁO SỐ LƯỢNG BÃO HOẠT ĐỘNG TRÊN BIỂN ĐÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỒI QUY TUYẾN TÍNH CHUYÊN NGHÀNH: KHÍ TƯỢNG HỌC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS LÊ THỊ HỒNG VÂN HÀ NỘI - 6/2015 Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trên thực tế thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù nhiều hay ít, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường Đại Học đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý thầy cô, gia đình bạn bè Em xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội, thầy cô khoa Khí Tượng Thủy Văn quan tâm tạo điều kiện cho em học tập suốt năm học qua giúp em hoàn thành tốt khóa học vừa qua giúp em hoàn thành tốt khóa luận Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Cô Lê Thị Hồng Vân, người trực tiếp hướng dẫn nhiệt tình giúp đỡ em để hoàn thành tốt khóa luận Mặc dù cố gắng nhều trình làm khóa luận không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quí báu quý thầy cô, anh chị bạn để kiến thức em hoàn thiện Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô khoa cô Lê Thị Hồng Vân dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn ! Khoa Khí Tượng Thủy Văn Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT i DANH MỤC BẢNG BIỂU ii DANH MỤC HÌNH VẼ iii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan bão 1.1.1 Khái niệm, phân loại, điều kiện hình thành bão 1.1.2 Số lượng bão khu vực biển Đông 1.1.3 Phương pháp dự báo số lượng bão 1.2 Một số nghiên cứu bão 10 1.2.1 Trên giới 10 1.2.2 Trong nước 11 CHƯƠNG 14 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ SỐ LIỆU 14 2.1 Phương pháp nghiên cứu 14 2.1.1 Phương pháp hồi quy tuyến tính đa biến 15 2.1.2 Kiểm nghiệm đánh giá phương tình dự báo 20 2.2 Số liệu 22 CHƯƠNG 23 Khoa Khí Tượng Thủy Văn Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ DỰ BÁO SỐ LƯỢNG BÃO BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỒI QUY TUYẾN TÍNH 23 3.1 Ảnh hưởng ENSO đến số lượng bão biển Đông 23 3.2 Xây dựng phương trình dự báo chuỗi số liệu lịch sử 25 3.3 Kiểm nghiệm, đánh giá phương trình dự báo chuỗi liệu sử dụng để xây dựng phương trình dự báo 29 3.4 Thử nghiệm dự báo chuỗi số liệu độc lập 33 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC Khoa Khí Tượng Thủy Văn Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC VIẾT TẮT NGUYÊN NGHĨA STT KÍ HIỆU ĐTDB Đối tượng dự báo ENSO El Nino Southern Oscillation - El Nino Dao động Nam MAE Mean Absolute Error - Sai số trung bình tuyệt đối ME MRSE Root Mean Square Error - Sai số quân phương NTDB Nhân tố dự báo SOI SST WMO 10 XTNĐ Mean Error - Sai số trung bình ME Southern Oscillation Index - Chỉ số Dao động Nam Sea Surface Temperature - Nhiệt độ bề mặt nước biển World Meteorological Organization – Tổ chức Khí tượng Thế giới Xoáy thuận nhiệt đới Khoa Khí Tượng Thủy Văn i Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tần xuất xuất theo tháng số lượng bão biển Đông từ 1971 đến 2014 Bảng 3.1: Tương quan số lượng bão biển Đông với SST vùng Nino SOI giai đoạn 1982 – 2014 26 Bảng 3.2: Phương trình dự báo hệ số tương quan vùng Nino 28 Bảng 3.3: Phương trình dự báo hệ số tương quan tháng 7, 8, 9,10 tháng vùng Nino 34 29 Bảng 3.4: Giá trị sai số tiến hành kiểm nghiệm chuỗi liệu 25 năm theo tháng tháng vùng Nino 34 30 Bảng 3.5: Giá trị sai số tiến hành kiểm nghiệm 35 chuỗi liệu độc lập 35 Khoa Khí Tượng Thủy Văn ii Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ khu vực biển Đông Hình 1.2: Số lượng bão hoạt động Biển Đông từ 1971-2014 Hình 3.1: Vùng Nino khu vực Thái Bình Dương 25 Hình 3.2: Số lượng bão dự báo với quan trắc tháng 7, 8, 9, 10 32 tháng giai đoạn 1983 - 2007 32 Hình 3.3: Giá trị quan trắc, dự báo kiểm nghiệm phương trình dự báo chuỗi số liệu độc lập 34 Khoa Khí Tượng Thủy Văn iii Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Bão tượng thời tiết nguy hiểm - kẻ hủy diệt đến từ đại dương Đặc biệt vùng nhiệt đới, bão xảy với tần suất lớn gây nhiều thiệt hại người Trung bình hàng năm có khoảng 5-7 bão hoạt động vùng biển gần bờ Việt Nam Với 3000 km đường bờ biển, ảnh hưởng bão tới hoạt động kinh tế xã hội nước ta lớn Vì việc dự báo bão quan tâm từ lâu giới có Việt Nam Có nhiều loại dự báo bão dự bão số lượng bão, dự báo quỹ đạo cường độ,… Trong việc dự báo số lượng bão có ý nghĩa quan trọng, biết trước tháng tới, mùa tới hay năm tới có khoảng bão hoạt động ảnh hưởng rõ ràng ta có biện pháp để dự báo, phòng tránh Dự báo số lượng bão thường có tin dự báo mùa Dự báo bão toán vô phức tạp không nhà khí tượng Việt Nam mà giới Ngày tiến khoa học kỹ thuật, dự báo bão gồm nhiều phương pháp: phương pháp synop, phương pháp thống kê, phương pháp số trị… Mỗi phương pháp ưu điểm mặt hạn chế song nước phát triển Việt Nam phương pháp thống kê xem phương pháp tối ưu để áp dụng nghiên cứu dự báo hạn dài Phương pháp tiện dụng, dễ sử dụng, đặc biệt chi phí không cao mà mang lại hiệu đáng kể Khoa Khí Tượng Thủy Văn Lớp ĐH1K Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Khóa luận tốt nghiệp Với lý trên, sinh viên tập trung nghiên cứu khóa luận với đề tài: “Thử nghiệm dự báo số lượng bão hoạt động biển Đông phương pháp hồi quy tuyến tính” Nội dụng khóa luận gồm có phần: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Phương pháp nghiên cứu sở liệu Chương 3: Thử nghiệm dự báo số lượng bão phương pháp hồi quy tuyến tính Khoa Khí Tượng Thủy Văn Lớp ĐH1K