Lam hoang so tay du bao vien 20170322

SỔ TAY DỰ BÁO VIÊN o0o Hoàng Phúc Lâm Hà Nội, 2017 Sổ tay dự báo viên MỞ ĐẦU “The main job of the meteorologist working today in synoptics is therefore to monitor the numerical analyses and, if necessary, correct them, to diagnose physically the momentary state of the atmosphere and to interpret the numerically computed forecasting results in such a way that they can be used.” Synoptic Meteorology, Manfred Kurz “Công việc nhà khí tượng synop ngày theo dõi phân tích số trị hiệu chỉnh chúng (nếu cần thiết) để xác định chất vật lý trạng thái khí để hiểu kết dự báo số trị (gió, áp, nhiệt, mưa) để có kết hữu dụng.” Theo sách Khí tượng Synốp Kurz Tác giả xin cảm ơn bảo tận tình nhiều cô, chú, anh, chị đồng nghiệp phải kể đến Ông Tom Yoshida Chị Dương Liên Châu từ ngày đầu bước chân vào Sự nghiệp khí tượng Câu trích dẫn (đã in đóng khung lưu Phòng Dự báo khí tượng hạn ngắn) để nhớ tới Chị Dương Liên Châu, tác giả xem kim nam Sự nghiệp khí tượng Ông Tom Yoshida khuyên tác giả rằng: “If you don’t ask, you don’t get”, tương tự câu thành ngữ Việt Nam “Muốn biết phải hỏi, muốn giỏi phải học” Những lời dặn dò từ ngày đầu tốt nghiệp có tác động lớn đến kế hoạch tâm tác giả năm nghiệp Tác giả hoàn toàn đồng ý với Kurz nhận xét Dự báo số ngày trở nên quan trọng công tác dự báo, chất mô hình dự báo không chắn lý sau đây: Thứ nhất, sai số từ số liệu quan trắc hay trạng thái ban đầu khí Cho dù có nhiều số liệu quan trắc, từ mặt đất đến thám không, vệ tinh độ phân giải cao đến radar phân cực, trạm đo mưa đến trạm khí tượng tự động mô tả trạng thái khí mà sai số Thứ hai, kiến thức trình vật lý khí động lực học khí chưa hoàn chỉnh Chúng ta phải sử dụng xấp xỉ tích phân hệ phương trình nhiệt động lực, vốn tảng cốt lõi mô hình dự báo số Hoàng Phúc Lâm Thứ ba, tương tác hệ thống khí hậu không mô đúng, đặc biệt tương tác biển khí quyển, khí với thảm thực vật, loại đất trình đất Việc phát triển nở rộ mô hình từ nhiều nước khác nhau, nhiều nguồn khác (và đa số chúng miễn phí) tạo yêu cầu tất yếu dự báo viên, phải biết sử dụng khai thác hiệu sản phẩm đa dạng dự báo số Sổ tay dự báo viên SỔ TAY DỰ BÁO VIÊN -ooo000ooo Câu hỏi đầu tiên, để làm điều đó, dự báo viên phải cần phải làm gì? Thứ nhất, dự báo viên phải hiểu sơ lược đặc điểm mô hình: - Các loại số liệu đưa vào mô hình trình đồng hóa số liệu? Đưa vào nào? - Thời gian cập nhật số liệu quan trắc: vệ tinh, radar, thám không, v.v… Thứ hai, dự báo viên phải có hiểu biết sâu sắc trình khí quyển: đối lưu, đối lưu sâu, xạ, bình lưu nhiệt, bình lưu ẩm… điều kiện địa hình địa phương, đặc điểm khí hậu mùa, vùng, biến trình nhiệt, mưa, ẩm năm khu vực dự báo Thứ ba, dự báo viên phải hiểu nhu cầu người sử dụng thông tin dự báo thời tiết Khi người sử dụng hỏi thông tin thời tiết dự báo viên cần phải biết họ cần thông tin thời tiết cho hoạt động gì? Mục đích gì? Từ đưa thông tin dự báo kèm theo lời khuyên sát thực Thứ tư, dự báo viên cần phải tập huấn, giới thiệu loại số liệu, sản phẩm nhất, đảm bảo kết thu có chất lượng tốt Ngoài ra, dự báo viên cần biết ưu nhược điểm, sai số tiềm ẩn loại số liệu, phương pháp sử dụng dự báo Vài nét mô hình dự báo số Mô hình ngày phát triển nhanh chóng, quốc gia, kể phát triển Việt Nam hay Philippines, nhận hàng chục sản phẩm dự báo số ngày từ quốc gia phát triển, thông qua tổ chức Khí tượng giới nước khác khuôn khổ hợp tác song phương đa phương Ngoài ra, nước tự chạy mô hình khu vực riêng cho nước mình, ví dụ mô hình HIRLAM phổ biến cộng đồng Châu Âu, nước sử dụng HIRLAM cộng đồng Châu Âu lại chọn miền tính riêng cho nước sử dụng thông số kỹ thuật, tham số mô hình khác với mong muốn mô hình phục vụ tốt cho công tác dự báo nghiệp vụ nước mình; Châu Á nhiều nước giới, mô hình WRF NCEP/NCAR phổ biến với hàng trăm phiên với sơ đồ tích phân, sơ đồ tham số hoá, thành phần mặt đệm, mô hình đất, đồng hoá số liệu… khác Các mô hình ngày có khả tích hợp thông tin khác từ phương pháp quan Hoàng Phúc Lâm trắc đại vệ tinh, radar, tự động… lưu ý tất mô hình tích hợp tất thông tin Những phân tích cho thấy, vô hình chung, dự báo viên xem người đóng vai trò phụ quy trình sản xuất tin, sản phẩm dự báo thời tiết dự báo ngày (ở nước tiên tiến, có Phần Lan, Anh Úc; tương lai gần Việt Nam) tạo hoàn toàn tự động thông qua hệ thống xử lý, dự báo tính toán máy tính (cả máy tính hiệu cao lẫn máy tính cá nhân) Tuy nhiên, dự báo viên đóng vai trò quan trọng quy trình tạo dự báo thời tiết, truyền đạt dự báo đến với người dùng cuối Trên thực tế, có sản phẩm dự báo từ mô hình, hệ quả, dự báo viên lại phải nhiều định so với thời kỳ chưa có mô hình số Trước đây, thông tin dự báo thời tiết dự báo viên tạo dựa việc phân tích kỹ lưỡng trạng thái khí tại, sau áp dụng phương pháp kinh nghiệm, thống kê… để hình dung phát triển hệ thống/hình thời tiết tương lai (6 giờ, 12 giờ, 24 giờ) dùng kinh nghiệm để xác định loại hình thời tiết có liên quan đến hệ thống/ hình Công tác dự báo thay đổi nhiều mô hình xuất hiện, đặc biệt có thêm internet tốc độ cao Rất nhiều sản phẩm dự báo số cung cấp (đa số sản phẩm miễn phí, số sản phẩm phí) cho quốc gia, tới quan dự báo quốc gia chí quan dự báo cấp tỉnh Đây lúc dự báo viên phải chứng tỏ “giá trị gia tăng” trình độ sản phẩm nhận không dự báo mô hình đơn lẻ mà có tổ hợp nhiều mô hình (ví dụ: SREP LREP Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương có 21 thành phần, EPS ECMWF có 51 thành phần, v.v…) Những trang sách sau nhằm chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm cần thiết để dự báo viên biết cách sử dụng mô hình số, tăng hiệu dự báo thêm “giá trị gia tăng” vào dự báo Tại trung tâm nghiệp vụ, khoảng 05-06Z hàng ngày, dự báo viên nhận sản phẩm mô hình dự báo số trị bắt đầu chạy với số liệu lúc 00Z, tức độ trễ mô hình khoảng 5-6 tiếng, bao gồm thời gian quan trắc, truyền tin chạy mô hình Lúc đó, dự báo viên có số liệu quan trắc lúc 03Z 06Z số liệu quan trắc truyền thống, chí có số liệu quan trắc nhiều số liệu tự động; quan trắc vệ tinh Himawari-8 liên tục 15 phút có ảnh phút lần số liệu radar Thông qua số liệu quan trắc, dự báo viên biết thời tiết khu vực nước Điều tạo Sổ tay dự báo viên điều kiện cho dự báo viên trực ca so sánh giá trị quan trắc thời gian thực giá trị dự báo (00-06 tiếng) mô hình dựa số liệu lúc 00Z Trên thực tế, mô hình ngày có sai số dự báo 0-6 tiếng nhỏ, nhiên mô hình khác có kết dự báo, chất lượng dự báo khác nhau, đặc biệt hình synôp chuyển động nhanh giai đoạn biến đổi, tương tác lẫn Vậy dự báo viên phải so sánh, đánh giá tức thời mô hình nào? So sánh đánh giá tức thời mô hình số Điều quan trọng thực so sánh đánh giá tức thời dự báo viên phải so sánh định xem mô hình tính đến thời điểm Vì từ có số liệu dự báo mô hình, số liệu quan trắc đến lúc tin ngắn nên đòi hỏi dự báo viên phải thực nhanh Đánh giá tức thời so sánh trường áp, biến áp, độ cao địa vị, nhiệt độ, tổng lượng mưa, gió… tính đến thời điểm làm dự báo (ví dụ: 13h30 hàng ngày Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương) Để làm điều này, dự báo viên cần có hỗ trợ phần mềm cung cấp hiển thị, trích xuất số liệu quan trắc truyền thống, viễn thám (vệ tinh, radar) dạng đồ nội suy lưới (như phần mềm SmartMet, Diana) giúp dự báo viên tiết kiệm thời gian, tăng suất hiệu Hiển thị số liệu trực quan, dễ dàng chồng trường quan trắc dự báo để so sánh Dự báo viên nên khai thác triệt để công cụ Khi có tay sản phẩm dự báo mô hình số, thông thường dự báo viên phải chọn cho mô hình “tốt nhất” “ưa thích nhất” “phù hợp nhất” “ít phải điều chỉnh nhất” để làm sở cho dự báo điều chỉnh Kinh nghiệm lựa chọn mô hình đa dạng, lời khuyên cho đọc sách là: Chọn mô hình tốt theo kinh nghiệm bạn, yên tâm chẳng có mô hình đâu nên bạn chọn mô hình nước lớn rồi, ví dụ: IFS ECMWF, GFS Mỹ hay GSM Nhật Tìm cách hiểu mô hình đó, lần mô hình dự báo sai (mưa, bão, KKL…) Tìm hiểu nguyên nhân mô hình sai? Do đánh giá sai lấn tây cao áp cận nhiệt? dự báo KKL bị chậm? KKL yếu thực tế? Tốc độ dòng xiết lớn? v.v… Sau thời gian, bạn mô hình trở thành “cặp đôi hoàn hảo” hay “người tình trăm năm” Thấu hiểu chi tiết Bạn thích cô gái môi đỏ, da trắng, tóc dài, chân thon mắt lại lé nói Hoàng Phúc Lâm ngọng “n”, “l” Chẳng cả, chung thủy với cô ấy, quan trọng bạn biết cô lé độ để “hiệu chỉnh”, biết cô lườm rau gắp thịt, cô nói “Hà Lội” có nghĩa “Hà Nội” Thế đủ Khi so sánh cần làm gì? Điều quan trọng so sánh đánh giá dự báo mô hình tiến triển hệ thống quy mô synôp Do cần sử dụng công cụ thích hợp để hiển thị hoàn lưu khí quy mô synôp, cụ thể ảnh vệ tinh ảnh radar, hai nguồn số liệu tham khảo quan trọng Dùng công cụ để xác định vùng mây hệ thống gây mưa (rãnh, dòng xiết, xoáy thấp, front lạnh…) để so sánh nhanh nhân tố (áp, nhiệt, gió, ẩm, mưa…) dự báo mô hình với quan trắc thực tế Ảnh mây vệ tinh giúp xác định phát triển hệ thống thời tiết Ảnh vệ tinh liên tục cập nhật 10-15 phút Các hệ thống xác định qua ảnh mây vệ tinh đối lưu, front, bão, dòng xiết… Nếu hệ thống mở rộng phát triển theo thời gian (ví dụ: đỉnh mây lạnh dần theo thời gian) có nghĩa dòng thăng tăng bên hệ thống khiến cho hệ thống mây đối lưu phát triển mạnh Với vùng áp thấp, điều thể qua khí áp giảm; hệ thống đối lưu, nhiệt độ đỉnh mây giảm có nghĩa hệ thống tăng cường Nếu hệ thống đất liền kiểm tra thông qua biến áp trạm quan trắc Ảnh mây vệ tinh sử dụng để xác định vị trí hệ thống quan trọng tầng cao dòng xiết, sống rãnh Các hệ thống đem so sánh với trường độ cao địa vị, đường dòng, xoáy đường đẳng tốc đồ cao mô hình số để xác định phù hợp lệch pha phân tích, dự báo (00-06, 06-12 tiếng) mô hình Sự so sánh giúp dự báo viên đánh giá nhanh chất lượng mô hình nào, hệ thống mô hình mô có xác hay không? Những thông tin quan trọng phần định hiệu chỉnh mô hình số trị dự báo viên Ví dụ, dự báo viên cho thời tiết thời gian tới khu vực chịu ảnh hưởng dòng xiết mực 5000m, kết hợp với hội tụ tầng thấp (do địa hình, xoáy thấp) số mô hình dự báo, mô hình cho dự báo xác cường độ vị trí trục dòng xiết ưu tiên sử dụng Còn dự báo viên lựa chọn mô hình theo tiêu chí “ưa thích nhất”, tức dùng 01 mô hình hiểu mô hình cần lưu ý mức độ so sánh “mô hình ưa Sổ tay dự báo viên thích” trục dòng xiết cường độ dòng xiết để hiệu chỉnh dự báo sau (nói cách khác: “Hãy hiểu cô nói gì!” Tất nhiên, để làm điều dự báo viên cần có hiểu biết sâu sắc đầy đủ động lực học khí quyển, điều để trở thành dự báo viên giỏi Động lực học khí đây, người làm synôp, phương trình hay hệ phương trình mà đơn đặc điểm động lực khí có diện hệ thống khác nhau, ví dụ: hội tụ tầng thấp, hội tụ 5000m đỉnh tầng đối lưu khác nào? Chuyển động khí gần lớp nghịch nhiệt? khu vực front? Trong bão, áp thấp nhiệt đới? vai trò không khí khô, không khí ẩm thời tiết nói riêng với bão, áp thấp nhiệt đới, dông nói chung Xác định hệ thống thời tiết ảnh vệ tinh đòi hỏi kỹ cao phân tích ảnh mây vệ tinh Ví dụ: (1) Vị trí dòng xiết xác định dựa vào vị trí dải mây lạnh tầng cao, thường có đường viền sắc nét phía cực (so với trục dòng xiết); (2) Vị trí trục rãnh tầng cao dựa vào tương phản khối mây đối lưu sâu (hơn) phía sau khu vực mây đối lưu thấp (hơn) phía trước so với trục rãnh Khi so sánh dự báo hay 12 tiếng mô hình với quan trắc thực tế, sai số thường nhỏ, nhiên sai số nhỏ vị trí, cường độ hệ thống thời tiết bước thời gian ban đầu dẫn đến sai khác lớn dự báo dài mô hình Ở quy mô nhỏ hơn, dự báo viên so sánh dự báo mô hình với ảnh radar, đặc biệt phản hồi radar phân bố mưa radar ước lượng so với dự báo mưa mô hình số trị Ở quy mô này, dự báo viên xem xét sai khác thời gian cường độ vùng mưa mà ảnh hưởng đến dự báo tương lai Nếu dải mưa di chuyển nhanh hay chậm so với quan trắc cần phải điều chỉnh dự báo viên dự báo mô hình trước phát báo cung cấp thông tin tới người dùng cuối Ngoài ra, cường độ mưa tổng lượng mưa dự báo 3-6 tiếng phải xác định xem hụt hay vượt so với quan trắc? Những so sánh giúp dự báo viên xác định sai số dự báo ngắn mô hình số trị Từ làm sở để hiệu chỉnh dự báo dài Ngoài vấn đề phổ biến nêu trên, mô hình khác lại gặp vấn đề khác hình synôp riêng biệt Các trung tâm dự báo lớn có đánh giá sai số mô hình họ hình Dự báo viên cần phải tham khảo thêm thông tin website họ để biến thành kinh nghiệm sử dụng mô hình dự báo hiệu chỉnh dự báo riêng Hoàng Phúc Lâm Vai trò hay đóng góp lớn dự báo viên thể trường hợp dự báo mô hình sai lệch nhiều dự báo Trên quy mô synôp, phân tích cẩn thận ảnh mây vệ tinh xác định phát triển nhanh xoáy thấp, front… mà mô hình số thường không xác định Phân bố vùng mưa bão, front… xác định rõ ảnh vệ tinh nhiều trường hợp, không mô hình số mô Ở quy mô nhỏ hơn, radar giúp xác định vùng đối lưu phát triển mạnh mà mô hình cho sai vị trí không cường độ Dự báo mưa sai (dự báo mưa mà nắng, dự báo mưa nhỏ mà mưa rào kèm sấm chớp) dễ bị trích, phê bình người dân khách hàng, không giống nhiệt độ, dự báo sai 2-3 độ khó cảm nhận Các sai số hệ thống thường gặp mô hình số trị bao gồm: - Mưa địa hình, địa hình mô hình số trị thường phẳng thấp so với thực tế - Mưa gió đông nam khu vực vịnh Bắc Bộ thổi vào đất liền mùa đông, đặc biệt mức độ mở rộng vùng mưa, sai số dự báo mưa nhỏ, mưa phùn - Biến trình ngày, đêm đối lưu Điều nhiều báo phân tích Các mô hình số thường cho đối lưu bắt đầu sớm buổi ban ngày suy yếu nhanh đêm Sai số chủ yếu trình phức tạp tổ chức hệ thống đối lưu tốt sơ đồ tham số hóa đối lưu khí mô hình số trị - Mưa nguyên nhân nhiệt lực thường có sai số lớn so với mưa nguyên nhân động lực Ngoài ra, mô hình thường dự báo hụt đợt mưa to dự báo vượt mưa nhỏ Khi phát sai số dự báo mô hình dự báo viên cần làm gì? Trước vào phần này, cần lưu ý (như đề cập trên) việc phân tích hệ thống thời tiết, hệ thời tiết hình khác đòi hỏi kiến thức sâu phân tích ảnh vệ tinh, radar đặc biệt trình động lực khí Các dự báo viên cần trang bị tốt kiến thức để hiệu chỉnh sản phẩm dự báo số cho kết TỐT HƠN kết thô mô hình số Khi phát sai số mô hình số trị, dự báo viên có thể: + Chọn mô hình tốt hơn, phải điều chỉnh Sổ tay dự báo viên + Chọn mô hình yêu thích bạn “quá hiểu” nó, bạn biết phải điều chỉnh cho hợp lý + Chọn kết hợp nhiều mô hình, nói cách khác dùng mô hình tổ hợp + Chạy lại mô hình Dù dự báo viên chọn cách cần phải lưu ý vấn đề sau: Dự báo viên - trưởng ca dự báo ghi lại nhận định cho dự báo viên khác, cho ca dự báo sau sản phẩm mô hình số: giải thích vấn đề dự báo viên – trưởng ca phát tham khảo mô hình số Đồng thời kèm theo đề xuất lưu lại cách điều chỉnh mà thực Đây gợi ý quan trọng, hữu ích giúp dự báo viên ca sau tiết kiệm thời gian, giúp sản phẩm dự báo thống nhất, liên tục Tuy nhiên, dự báo viên sau vào ca cần phải xem xét, đánh giá cẩn thận lưu ý mà ca trước truyền đạt lại, sử dụng phương pháp đánh giá, so sánh đề cập để xác định xem điều chỉnh ca trước có hợp lý hay không? Sử dụng phần mềm, công cụ hỗ trợ hiệu chỉnh đầu mô hình số trị (ví dụ: SmartMet) để hiệu chỉnh trường dự báo lưu lại, cập nhật vào sở liệu dự báo kênh thông tin đến khách hàng (website, tin nhắn, bảng số liệu, đồ họa, phần mềm di động…) Lựa chọn khu vực khác nhau, áp dụng phương pháp hiệu chỉnh khác (+/- số, trung bình mô hình khác nhau, tăng vùng mưa lớn lên lượng ∆R1, giảm vùng mưa nhỏ lượng ∆R2 …) Khi thực điều chỉnh này, dự báo viên cần ghi lại để tham khảo (cho cho ca dự báo khác) để thống dự báo trước sau Sử dụng phần mềm hiệu chỉnh chuyên nghiệp (SmarMet) để thay đổi vị trí, cường độ hệ thống thời tiết (vị trí tâm, cường độ bão, áp thấp, front, dòng xiết…) Các phần mềm có khả tính toán lại trường khí tượng (áp, gió, nhiệt…) để có trường đồng mặt động lực (thích ứng trường) Dự báo viên cần kiểm tra hiệu chỉnh dự báo (03 06 lần) mô hình để có kết thống hợp lý Các vấn đề công việc nêu trên, đơn giản công việc số (1), cần có hỗ trợ phần mềm trợ giúp ghi chú, hiển thị hiệu chỉnh đầu mô hình số thông qua giao diện đồ họa giống SmartMet hay Diana hay OSFM (UK-Met) Hoàng Phúc Lâm Việc ghi lại cách hiệu chỉnh mô hình, nhận xét làm dự báo ca dự báo có từ lâu Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương chưa thực hiệu Khi đưa hệ thống SmartMet hay hệ thống hiệu chỉnh khác vào nghiệp vụ, việc ghi lại hiệu chỉnh, nhận xét ca dự báo quan trọng Sau này, nhận xét có ý nghĩa lớn dự báo viên Đài khu vực hay Đài tỉnh họ sử dụng nhận xét để hiệu chỉnh dự báo cho địa phương mình, đồng thời đảm bảo tính thống dự báo từ trung ương đến địa phương Tương lai cho dự báo viên thời tiết? Trong tương lai gần, tất loại số liệu dự báo cung cấp cho công cụ truyền tin khách hàng khác lấy từ đầu mô hình số trị sau dự báo viên có trình độ hiệu chỉnh Các công cụ truyền tin bao gồm website, mạng nội bộ, phần mềm dự báo thời tiết điện thoại di dộng, đài truyền hình, phát thanh, báo chí, công ty thủy điện, công ty du lịch… Các dạng tin đa dạng: chữ, đồ họa, bảng biểu, chuỗi thời gian, đồ… Do đó, điều chỉnh số liệu thô mô hình nên thực dự báo viên có kinh nghiệm trình độ, am hiểu hệ thống thời tiết nước, đặc điểm, trình động lực học khí am hiểu mô hình số trị Để có kết hiệu chỉnh mô hình TỐT HƠN dự báo viên sử dụng cách tiếp cận mô hình tổ hợp Các điều chỉnh sản phẩm tổ hợp, theo quan điểm tác giả, không nhiều, giúp tiết kiệm thời gian công sức Các dự báo viên khác tập trung để tạo sản phẩm cho khách hàng cuối thay phải xem xét nghiên cứu số liệu thô mô hình thông tin thời tiết dự báo viên – trưởng ca Các sản phẩm cho khách hàng cuối hiểu sản phẩm dự báo “hướng đối tượng” Các thông tin dự báo không dừng yếu tố khí tượng chung (mưa, nhiệt, gió, ẩm) mà yếu tố phải gắn với đối tượng, khách hàng sử dụng sản phẩm dự báo, ví dụ: thời gian kéo dài mưa, thời gian khô hạn dự báo mùa vụ; hay mưa 50mm vòng có tác hại với thủ đô Hà Nội? với thủy điện? Dự báo số trị hạn vừa – Hiệu chỉnh nào? Khi đọc câu hỏi phần nội dung hiệu chỉnh sản phẩm dự báo mô hình cho hạn ngắn cực ngắn trên, dự báo viên hạn vừa không khỏi băn khoăn lúc làm dự báo họ số liệu quan trắc ngày hôm sau tuần sau làm để có sở để hiệu chỉnh mô hình? Câu trả lời là: so sánh dự báo mô hình khác nhau! 10 Sổ tay dự báo viên Nhưng việc không đơn giản trước (khi so sánh dự báo với quan trắc), đây, quan dự báo có nhiều mô hình khác nhau, bao gồm 1-2 mô hình quan dự báo chạy, 4-5 đầu mô hình từ nước tiên tiến giới khu vực Với phát triển tảng internet, ngày dự báo trung tâm nước ECMWF, NCEP… truyền đến nước giới, có Việt Nam, gần sau có server nước sở tại, chí ở Việt Nam, kết mô hình GFS Mỹ hay GSM Nhật có trước dự báo mô hình khu vực Việt Nam chạy Thứ nhất, để sử dụng hiệu sản phẩm dự báo số, dự báo viên cần biết rõ ưu nhược điểm mô hình (cái tìm tài liệu kỹ thuật, website Trung tâm dự báo Việt Nam có chạy mô hình lại báo cáo (??? – what a shame?) khiến dự báo viên thông tin cấu hình, ưu nhược điểm chất lượng mô hình (cho khu vực, cho địa điểm) giống mô hình nước phát triển Các đánh giá mô hình hệ thống thời tiết quy mô lớn áp cao cận nhiệt đới, gió mùa, ENSO, MJO hay hệ thống quy mô vừa nhỏ bão, ATNĐ, dông… hữu ích dự báo viên để tạo kết hiệu chỉnh dự báo tốt so với số liệu dự báo gốc mô hình Bên cạnh đó, đánh giá chất lượng mô hình (toàn cầu khu vực) khu vực khí hậu khác (Tây Bắc, Đông Bắc, Trung Bộ, Nam Bộ…) cần thiết Thứ hai, cách tiếp cận dự báo hạn vừa có khác so với dự báo hạn ngắn dựa vào so sánh mô hình, mô hình khu vực, sau mô hình toàn cầu Khi dự báo viên biết mô hình khu vực, hay mô hình toàn cầu có ưu nhược điểm định (ví dụ: mô hình khu vực thường cho mưa địa hình lớn nhiều so với thực tế; hay mô hình toàn cầu dự báo gió mùa đông bắc chậm so với mô hình khu vực so với thực tế…) dự báo viên đưa lựa chọn yêu thích cho mô hình Ví dụ dự báo viên A lựa chọn mô hình GFS NCEP, dự báo viên cần tìm hiểu (đọc tài liệu, đánh giá thực tế, có cập nhật thường xuyên) xem “ứng xử” mô hình GFS loại hình thời tiết khác nhau: mưa lớn, mưa dông, sương mù, mưa phùn, nắng nóng… Khi kết mô hình khác cho dự báo 10 ngày tới thống công việc đơn giản cho dự báo viên, dự báo viên sử dụng mô hình yêu thích làm để hiệu chỉnh Nhưng dự báo mô 11 Hoàng Phúc Lâm hình khác nhau, đặc biệt mô hình yêu thích dự báo viên lại nằm chùm dự báo mô hình tổ hợp dự báo viên phải định: - Hoặc: sử dụng dự báo tổ hợp - Hoặc: sử dụng mô hình yêu thích Tuy nhiên, có lưu ý kinh nghiệm cho dự báo viên mô hình IFS ECMWF cho chất lượng dự báo hạn vừa tốt xét trung bình toàn giới Nếu dự báo từ mô hình khác nhiều, dự báo viên coi mô hình ECMWF lựa chọn tốt để dựa vào hiệu chỉnh sản phẩm Nhưng chưa có đánh giá thống chất lượng mô hình IFS cho tượng thời tiết Việt Nam nên đơn vị dự báo cần bổ sung thông tin đến dự báo viên sớm tốt Các đánh giá cần cập nhật thường xuyên (3-6 tháng/lần) để dự báo viên có thông tin liên tục chất lượng dự báo mô hình thời gian gần Kinh nghiệm dự báo hiệu chỉnh dự báo 48-120 Chọn mô hình cho riêng So sánh với dự báo mô hình khác: + Nếu sai khác dự báo mô hình nhỏ, sử dụng mô hình bạn dự báo để hiệu chỉnh, + Nếu sai khác lớn, hiệu chỉnh tiện cận với trường tổ hợp (trường trung bình sản phẩm dự báo), trừ trường hợp nêu đây, + Nếu mô hình bạn khác với mô hình khác bạn lại biết mô hình bạn thường dự báo tốt so với mô hình khác hệ thống/ hình thời tiết Khi bạn có lý để không hiệu chỉnh hiệu chỉnh mô hình bạn Ngay mô hình IFS ECMWF sai số trường hợp nên xem xét mô hình ECMWF, dự báo mô hình tất định khác xa so với mô hình tổ hợp 51 thành phần bạn cần đặt dấu hỏi lớn cho dự báo tất định So sánh phiên dự báo khác cho 01 thời điểm dự báo Ví dụ: dự báo cho ngày 2/9 có phiên dự báo 24 từ 1/9; 48 từ 31/8 72 từ 30/4, v.v… Nếu nhiều phiên dự báo liên tục, mô hình A cho thời tiết ngày 2/9 Hãy tin tưởng mô hình A 12 Sổ tay dự báo viên Ngược lại, phiên dự báo mô hình A khác nhau, mô hình liên tục điều chỉnh Không nên dùng mô hình A để tránh dự báo không quán (jumpy forecast) Nếu dự báo mô hình phiên khác có sai khác lớn chứng tỏ dự báo nhạy với điều kiện ban đầu, có ý nghĩa tham khảo dự báo Công cụ SmartMet - Xem TL riêng Dự báo tổ hợp cách sử dụng Hiện Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương, dự báo viên tham khảo dự báo gió mạnh, mưa lớn thông qua sản phẩm NCEP, JMA ECMWF Riêng ECMWF tham khảo internet (có username password) Với mô hình NCEP JMA, GEM,…dự báo viên tham khảo dự báo xác suất xuất mưa với ngưỡng 20mm, 50mm, 100mm gió mạnh lớn 5m/s, 10m/s, 15m/s cách kết hợp mô hình toàn cầu Các mô hình (SREP, LREP) kết hợp mô hình khu vực (WRF, COSMO, NHM) sử dụng đầu mô hình toàn cầu (GFS, GSM, GME, GEM, IFS) làm đầu vào điều kiện biên để tạo dự báo tổ hợp Đây cách tiếp cận đa mô hình đa phân tích Ngoài sản phẩm SREP LREP, Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương cung cấp sản phẩm dự báo tổ hợp Trung tâm dự báo hạn vừa Châu Âu với 51 thành phần Đây mô hình tổ (EPS) bao gồm 51 thành phần Khi xem xét dự báo tổ hợp nói chung tổ hợp ECMWF nói riêng cần lưu ý điểm sau: - Độ phân tán thành phần tổ hợp lớn sai số tiềm ẩn dự báo ngày hôm cao Điều thể qua đồ dạng spagheti dự báo trường (ví dụ trường H500) biểu đồ hộp râu (box-plot) dự báo điểm (ví dụ dự báo thành phố ECMWF – hình 1) - Khi dự báo cho ngày cụ thể, thành phần tổ hợp gần nhau, thống ngày dễ dự báo(!) Thông thường ngày dự báo gần ngày (hoặc ít) biến đổi hệ thống thời tiết Dự báo viên tin tưởng giá trị thực xảy mưa, nhiệt độ, gió,… nằm khoảng hẹp thành phần tổ hợp - Khi ngày dự báo đó, mô hình tổ hợp toàn toàn khác có nghĩa ngày khó dự báo, dự báo viên cần xem xét cẩn thận 13 Hoàng Phúc Lâm thường phải định có xảy chuyển biến thời tiết hay không? Nếu có xảy vào thời điểm nào? - Tóm lại, khác thành phần tổ hợp cung cấp gợi ý tốt mức độ chắn dự báo Nếu có mối quan hệ hoàn lưu khí sai số giúp ích nhiều cho dự báo viên việc định tin Hình 1: Ví dụ dự báo địa điểm ECMWF cho Hà Nội Ứng dụng dự báo tổ hợp dự báo xác suất tượng Các thành phần dự báo tổ hợp (21 thành phần SREP, LREP hay 51 thành phần ECMWF EPS) sử dụng để dự báo xác suất xuất hiện tượng thời tiết Ví dụ: khách hàng quan tâm liệu mai Hà Nội có mưa hay không? Hoặc quan Phòng chống lụt bão hỏi liệu có khả xảy 14 Sổ tay dự báo viên mưa lớn 100mm vòng 48 tới gây lũ lớn Bình Định không? Đây câu hỏi mà tìm thấy câu trả lời sử dụng sản phẩm dự báo tổ hợp, cách để tiến tới tạo sản phẩm dự báo “hướng đối tượng” Tính xác suất xảy tượng dựa thành phần tổ hợp giúp ta ước lượng khả xảy kiện nêu thực tế Một ví dụ nữa, tuần sau trời nóng, siêu thị tổ chức chương trình khuyến kem, salad, đồ uống Nhưng khả %? Nếu có dự báo đơn lẻ mà không kèm theo độ tin cậy khiến siêu thị bị thiệt hại định buôn số lượng lớn mặt hàng kể thực tế trời lại không nóng Trong trường hợp này, dự báo tổ hợp với xác suất xảy tượng giúp nhà quản lý siêu thị tính toán mức độ thiệt hại đầu tư nhiều hơn/ cho mặt hàng tùy thuộc vào dự báo thời tiết dựa thông tin đánh giá mực tính xác/ chắn dự báo thời tiết nhiệt độ (cao) hôm Ngoài ví dụ kể trên, Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương sử dụng sản phẩm EPS ECMWF dự báo quỹ đạo bão, cường độ bão ước lượng xác suất xuất mưa lớn, mưa cực lớn gió mạnh Cách sử dụng sản phẩm tổ hợp tương tự phần giới thiệu Trân trọng, Mọi ý kiến phản hồi, góp ý xin gửi địa email: lamhpvn@gmail.com 15 ... lẫn Vậy dự báo viên phải so sánh, đánh giá tức thời mô hình nào? So sánh đánh giá tức thời mô hình số Điều quan trọng thực so sánh đánh giá tức thời dự báo viên phải so sánh định xem mô hình... trả lời là: so sánh dự báo mô hình khác nhau! 10 Sổ tay dự báo viên Nhưng việc không đơn giản trước (khi so sánh dự báo với quan trắc), đây, quan dự báo có nhiều mô hình khác nhau, bao gồm 1-2... phía cực (so với trục dòng xiết); (2) Vị trí trục rãnh tầng cao dựa vào tương phản khối mây đối lưu sâu (hơn) phía sau khu vực mây đối lưu thấp (hơn) phía trước so với trục rãnh Khi so sánh dự