NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MM5 VÀO DỰ BÁO THỜI TIẾT MÙA MƯA KHU VỰC NAM TRUNG BỘ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÙI MINH SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MM5 VÀO DỰ BÁO THỜI TIẾT MÙA MƯA KHU VỰC NAM TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÙI MINH SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MM5 VÀO DỰ BÁO THỜI TIẾT MÙA MƯA KHU VỰC NAM TRUNG BỘ Chuyên ngành: Khí tượng khí hậu học Mã số: 62.44.87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phan Văn Tân HÀ NỘI – 2008 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU …………………………………………………… Chương TỔNG QUAN CÁC MƠ HÌNH SỐ DỰ BÁO THỜI TIẾT Ở VIỆT NAM 1.1 Các mơ hình số dự báo thời tiết Việt Nam ………… 1.1.1 Mơ hình HRM………………………………… 1.1.2 Mơ hình RAMS ………………………………… 1.1.3 Mơ hình ETA …………………………………… 1.1.4 Mơ hình WRF …………………………………… 1.2 Mơ hình MM5 ứng dụng dự báo thời tiết Việt Nam Thế giới 1.2.1 Trên giới ………………… 1.2.2 Ở Việt Nam ……………………… Chương MƠ HÌNH KHÍ TƯỢNG ĐỘNG LỰC QUY MÔ VỪA MM5… 10 13 2.1 Hệ phương trình thủy nhiệt động lực học mơ hình MM5…… 13 2.2 Tham số hóa Vật lý ……………………………………… 17 2.2.1 Tham số hóa đối lưu ………………………………… 17 2.2.2 Tham số hóa vi vật lý mây……………………………… 19 2.2.3 Tham số hóa xạ …………………………………… 20 2.2.4 Tham số hóa lớp biên hành tinh (PBL) ……………………………… 20 2.2.5 Các sơ đồ (mơ hình) đất …………………………………………… 21 2.3 Điều kiện biên điều kiện ban đầu ………………………………… 22 2.4 Hệ tọa độ ngang đứng ………………………………………………… 23 2.5 Cấu trúc mô hình MM5………………………………………… 25 2.5.1 Mơ đun TERRAIN ………………………………… 26 2.5.2 Mô đun REGRID ……………………………………… 26 2.2.3 Mô đun INTERPF……………… 28 2.2.4 Mô đun MM5 ……………………………………… 28 2.6 Các dạng sản phẩm mơ hình MM5 …………… Chương KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH…… 28 3.1 Thiết kế thí nghiệm …………………… 31 31 3.1.1 Lựa chọn miền tính độ phân giải ………… 31 3.1.2 Lựa chọn tham số Vật lý………… 32 3.1.3 Nguồn số liệu 33 3.1.4 Mơ tả thí nghiệm 3.2 Các phương pháp đánh giá ………………… 3.2.1 Đánh giá trực quan 33 34 34 3.2.2 Đánh giá thông qua số thống kê 3.3 Độ nhạy sơ đồ TSHĐL với hình thời tiết gây mưa lớn 35 3.4 Khả dự báo mưa lớn ………………………………………………………… 3.5 Khả dự báo nghiệp vụ ………… 45 37 64 3.5.1 Trường mưa ……………… 65 3.5.2 Trường Nhiệt độ (2m) …………… 68 3.5.3 Tốc độ gió (độ cao 10m) … 70 KẾT LUẬN ………………………… 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………… 74 PHỤ LỤC ………………………………………… 76 MỞ ĐẦU Phương pháp dự báo thời tiết mơ hình số sử dụng nhiều nước giới nhiều thập kỷ qua Chất lượng dự báo mơ hình số khơng ngừng cải tiến trở thành phương pháp dự báo chủ lực nghiệp vụ dự báo thời tiết nước phát triển Đặc biệt dự báo định lượng mưa, phương pháp dự báo mơ hình số cao hẳn phương pháp truyền thống khác sy nốp hay thống kê… mặt khác, sản phẩm số mơ hình dự báo đảm bảo u cầu mơ hình dự báo thuỷ văn dự báo lũ lụt, lũ quét Một nhân tố định gây nên hình thành phát triển mưa lớn tượng thời tiết nguy hiểm xoáy thuận nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới, đối lưu mây tích Các trình đối lưu đóng vai trò quan trọng chu trình vận chuyển lượng khí phân bố lại đốt nóng khơng đồng bề mặt trái đất Ngoài phụ thuộc vào độ hội tụ ẩm mực thấp, đối lưu mạnh phụ thuộc vào tính bất ổn định khí Chính vậy, ưu tiên phát triển phương pháp dự báo số trị, mà trước hết áp dụng mơ hình số nước ta hướng nhằm tăng cường chất lượng dự báo Ở nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng mơ hình khu vực vào dự báo thời tiết thực cuối năm 2000, sau mơ hình HRM tiếp nhận từ Cơ quan Khí tượng Đức (DWD), chạy theo chế độ nghiệp vụ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (ĐHKHTN) Đến năm 2002 HRM đưa vào chạy thử nghiệm ứng dụng nghiệp vụ Hiện HRM mơ hình ứng dụng dự báo nghiệp vụ Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương Kể từ sau năm 2000, loạt mơ hình số khác nghiên cứu triển khai ứng dụng nhiều sở khác nhau, ETA, WRF, RAMS (ĐHKHTN, Trung tâm Dự báo KTTV TW), MM5 (ĐHKHTN, Viện Khoa học KTTV MT),… Mặc dù vậy, chưa có cơng trình mức độ xác dự báo mơ hình này, khu vực Nam Trung Bộ Trong bối cảnh đó, với mục đích tìm kiếm mơ hình thích hợp có khả áp dụng vào nghiệp vụ dự báo cho khu vực Nam Trung Bộ, nơi mà công tác, chọn đề tài luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu ứng dụng mơ hình MM5 vào dự báo thời tiết mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ” Nội dung luận văn bố cục thành chương: Chương 1: Tổng quan mơ hình dự báo số trị dự báo thời tiết Chương 2: Sơ lược mơ hình MM5 Chương 3: Kết tính tốn phân tích Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC MƠ HÌNH SỐ DỰ BÁO THỜI TIẾT Ở VIỆT NAM 1.1 Các mô hình số dự báo thời tiết Việt Nam Cùng với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, lĩnh vực công nghệ thông tin điện tử viễn thơng, mơ hình số dự báo thời tiết xây dựng ứng dụng vào nghiệp vụ dự báo thời tiết nhiều thập kỷ qua Đến nay, mơ hình số dự báo thời tiết thực trở thành công cụ chủ yếu nước phát triển Mỹ, Nhật, số nước Châu Âu, Australia,v.v Sau số mơ hình dự báo thời tiết tiêu biểu nghiên cứu khai thác ứng dụng Việt Nam 1.1.1 Mơ hình HRM HRM (High Resolution Regional Model) mơ hình số thủy tĩnh dự báo thời tiết khu vực hạn chế quy mô vừa HRM dùng toạ độ lai theo phương thẳng đứng, hệ toạ độ ngang quay (’, ’) Không gian HRM biến thiên từ 20 đến 40 mực thẳng đứng với độ phân giải ngang từ 0,25 độ kinh vĩ (tương đương với 28 km) đến 0.0625 độ kinh vĩ (khoảng km) Hệ phương trình nguyên thuỷ mơ hình bao gồm phương trình dự báo với biến ứng khí áp bề mặt (pS), thành phần gió ngang (u, v), nhiệt độ (T), nước (qV), nước mây (qC) băng mây (qi) Ngoài có số biến nhiệt độ độ ẩm đất HRM tiếp nhận từ Cơ quan Khí tượng Đức (DWD) từ năm 2000 thông qua đề tài Khoa học Công nghệ độc lập cấp Nhà nước DBB-2000/02 PGS TSKH Kiều Thị Xin làm chủ nhiệm chạy chế độ nghiệp vụ Bộ môn Khí tượng từ đến Bắt đầu từ năm 2002, HRM đưa vào chạy thử nghiệm sau chạy dự báo nghiệp vụ Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Ở Việt Nam, trình nghiên cứu ứng dụng, HRM cải tiến, phát triển số khía cạnh Chẳng hạn, Bùi Hoàng Hải [8], nghiên cứu phát triển HRM thành phiên (HRM_TC) vừa có chức dự báo bão vừa có chức dự báo thời tiết nói chung [8] Vũ Thanh Hằng [4], đưa thêm ba sơ đồ tham số hóa đối lưu vào mơ hình HRM ứng dụng dự báo mưa Việt Nam đạt kết tốt so với phiên HRM nguyên gốc sử dụng sơ đồ Teidtke Ngồi ra, mơ hình HRM nhiều học giả, chuyên gia nước tiến hành nghiên cứu nhằm cải tiến kỹ dự báo mô hình chẳng hạn đồng hóa số liệu, cập nhật số liệu quan trắc địa phương cho phù hợp với điều kiện thời tiết Việt Nam 1.1.2 Mơ hình RAMS RAMS mơ hình khu vực hạn chế xây dựng phát triển trường Đại học tổng hợp Colorado – Mỹ Mơ hình RAMS có khả ứng dụng rộng rãi cho mục đích khác Mơ hình thiết kế chạy nhiều lưới lồng với nhiều miền tính khác mà độ phân giải biến thiên từ vài chục km tới vài trăm mét Vì vậy, mơ chi tiết hệ thống khí quy mơ nhỏ dòng chuyển động địa hình phức tạp, hoàn lưu nhiệt bề mặt, Lưới thơ bên ngồi sử dụng để mơ q trình quy mơ lớn cung cấp điều kiện biên phụ thuộc thời gian cho lưới tính bên Mơ hình RAMS tiếp thu Việt Nam thông qua đề tài KHCN KC0904 GS.TS Trần Tân Tiến làm chủ nhiệm [10], chạy theo chế độ nghiệp vụ Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học giai đoạn đề tài triển khai Theo tác giả đề tài, RAMS chứng tỏ khả dự báo tốt nhiều trường hợp mưa lớn, bão, tượng thời tiết nguy hiểm dơng 1.1.3 Mơ hình ETA ETA mơ hình dự báo khu vực trường Đại học Belgrade Viện Khí tượng Thuỷ văn Federal – Belgrade với Trung tâm Khí tượng Quốc tế Mỹ xây dựng Điểm đặc biệt mơ hình sử dụng hệ toạ độ thẳng đứng “eta” (), có khả mơ tả tốt hồn lưu yếu tố khác khu vực địa hình phức tạp Mơ hình ETA sử dụng vào nghiệp vụ Mỹ, Nam Tư, Hy Lạp, Rumani, Nam Phi, Ấn Độ, Italy, Brazil, Bên cạnh ứng dụng dự báo thời tiết hạn ngắn, mơ hình sử dụng tốn mơi trường, hàng khơng nơng nghiệp Mơ hình ETA sử dụng hệ phương trình nguyên thủy bất thủy tĩnh viết hệ tọa độ cầu với đầy đủ tham số hóa vật lý đối lưu, lớp biên, vi vật lý mây, xạ mơ hình đất Theo khơng gian, mơ hình ETA sử dụng lưới sai phân xen kẽ Arakawa-E biến vơ hướng xen kẽ lệch nửa bước lưới so với biến có hướng Ở nước ta, mơ hình ETA phiên 2001 nghiên cứu từ năm 2002 đưa vào chạy thử nghiệm nghiệp vụ Trung tâm dự báo KTTV TW từ tháng 5-2003 Đến năm 2004, Trần Tân Tiến [10] tiến hành nghiên cứu áp dụng mơ hình ETA vào xây dựng mơ hình dự báo trường Khí tượng Thủy văn biển Đơng Theo tác giả, sai số dự báo mơ hình ETA tương đương với mơ hình dự báo số nước Đỗ Ngọc Thắng [11], nghiên cứu thử nghiệm sơ đồ tham số hóa đối lưu BMJ Kain Fristch mơ hình ETA Tác giả kết luận sơ đồ Kain Fritsch có ưu sơ đồ BMJ cho kết dự báo tốt so với sơ đồ Kain Fritsch nguyên 1.1.4 Mô hình WRF WRF (the Weather Research and Forcast) mơ hình khí quy mơ vừa thiết kế linh động, có độ tùy biến cao sử dụng nghiên cứu dự báo nghiệp vụ WRF kết hợp tác, phát triển nhiều trường đại học, trung tâm nghiên cứu dự báo khí tượng Hoa Kỳ Hệ phương trình WRF hệ phương trình đầy đủ phi thủy tĩnh viết cho chất lỏng nén được, có khả mơ q trình khí nhiều quy mô khác WRF sử dụng hệ tọa độ áp suất cho phương thẳng đứng lưới ngang xen kẽ Arakawa-C với sơ đồ tích phân thời gian Runge – Kutta bậc ba Mơ hình sử dụng số liệu thực mô lý tưởng với điều kiện biên xung quanh biên tuần hoàn, mở, đối xứng, biên cấu hình với điều kiện biên lớp hấp thụ sóng dài trái đất (suy giảm tán xạ Rayleigh) điều kiện biên biên cứng bề mặt trượt tự Về sơ đồ tham số hóa vật lý WRF dựa mơ hình MM5, ETA, số mơ hình khác Các sơ đồ tham số hóa vật lý WRF chia thành năm loại: Các trình vi vật lý, sơ đồ tham số hóa mây đối lưu, q trình bề mặt đất, lớp biên khí tham số hóa xạ Ở Việt Nam mơ hình WRF chưa sử dụng vào nghiệp vụ dự báo thời tiết song nghiên cứu mơ hình nhìn chung đa dạng phong phú 10 3.6.3 Tốc độ gió (độ cao 10m) Bảng 3.6, kết tính tốn đặc trưng sai số ME, MAE, RMSE tốc độ gió dự báo độ cao 10m Sai số trung bình ME > tất hạn dự báo Giá trị sai số trung bình tuyệt đối (MAE) hạn dự báo cao, từ 3,5-4,0m/s Tỷ số MAE/Trung bình quan trắc cao, từ 1,4-2,3, cho thấy sai số dự báo tốc độ gió mơ hình so với quan trắc thực tế lớn, đến 230% Tuy nhiên, có đặc điểm quan trọng cần lưu ý sai số dự báo nhìn chung có tính hệ thống, điều cho phép hiệu chỉnh kết dự báo mơ hình ứng dụng vào nghiệp vụ dự báo Bảng 3.6 Chỉ số ME, MAE, RMSE đánh giá dự báo tốc độ gió Hạn dự báo Các đặc trưng thống kê ME MAE RMSE Trung MEA/Trung bình bình 12h 3.127 3.562 4.424 2.434 1.463 24h 3.663 3.932 4.852 1.745 2.253 36h 3.344 3.790 4.693 2.443 1.551 48h 3.769 4.062 4.987 1.757 2.312 Từ kết nhận đây, nói rằng, kỹ dự báo nghiệp vụ mơ hình MM5 tháng mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ tốt Mơ hình dự báo tượng có mưa khơng mưa ứng với ngưỡng mưa với xác suất từ 70%-80% tất hạn dự báo Tuy nhiên, xét diện mưa tỷ lệ dự báo khống cao hạn dự báo từ 12h-48h Cụ thể, hạn dự báo 24-48h ngưỡng mưa nhỏ giá trị số 74 FBI vào khoảng 120%, với ngưỡng mưa vừa mưa to FBI đạt đến 120140% Ở hạn dự báo 12h nhìn chung diện mưa dự báo ngưỡng mưa gần với diện mưa quan trắc thực tế Song kỹ dự báo mơ hình hạn dự báo thấp so với hạn dự báo 24-48h Lượng mưa dự báo mơ hình ln có xu hướng cao quan trắc hạn dự báo so với thực tế từ 120-140%, với giá trị theo chấp nhận được, thời gian thử nghiệm dự báo nghiên cứu thời kỳ mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ nên hệ thống thời tiết phức tạp dải hội tụ nhiệt đới, bão, áp thấp nhiệt đới khơng khí lạnh ảnh hưởng với số lượng lớn Những hệ thống thời tiết thường gây nhiễu động lớn thời tiết, đặc biệt mưa lớn Qua thử nghiệm dự báo nghiệp vụ mô hình MM5 theo thời gian thực từ tháng 9-12 năm 2005-2007 thấy khả dự báo nhiệt độ mơ hình MM5 tốt, sai số dự báo nhiệt độ hạn dự báo từ 12-48h dao động từ 1,2-1,40C so với giá trị trung bình quan trắc 24-260C Sai số dự báo tốc độ gió mơ hình nhìn chung mức cao Sai số theo chúng tơi có lý do: thứ q trình tính tốn nội suy từ lưới mơ hình trạm; thứ hai sai số từ số liệu quan trắc thực tế trạm đưa vào đánh giá Ngoài không loại trừ ảnh hưởng điều kiện địa hình vị trí địa lý trạm quan trắc Tuy nhiên, có đặc điểm cần lưu ý sai số dự báo lượng mưa, nhiệt độ tốc độ gió có tính hệ thống Điều cho phép hiệu chỉnh kết dự báo mơ hình ứng dụng vào nghiệp vụ dự báo thời tiết 75 KẾT LUẬN Với mục tiêu đặt từ đầu tìm kiếm mơ hình số có khả ứng dụng dự báo nghiệp vụ cho khu vực Nam Trung Bộ, khuôn khổ luận văn tiến hành ba nhóm thí nghiệm số với mơ hình MM5 tiến hành đánh giá khía cạnh khác Nhóm thí nghiệm nhằm khảo sát độ nhạy mơ hình ba sơ đồ tham số hóa đối lưu dự báo mưa lớn khu vực Nam Trung Bộ Nhóm thí nghiệm thứ hai nhằm đánh giá kỹ dự báo mơ hình MM5 điều kiện synôp gây mưa lớn khác khu vực nghiên cứu Nhóm thí nghiệm thứ ba chạy dự báo MM5 theo chế độ nghiệp vụ cho tháng mùa mưa Nam Trung Bộ Mô hình MM5 chạy với hai miền tính lồng nhau, tương tác hai chiều, với độ phân giải ngang tương ứng 27km 9km, miền ngồi (D01) bao phủ toàn lãnh thổ Việt Nam Biển Đơng, miền (D02) bao phủ tồn khu vực Nam Trung Bộ phần Biển Đông Kết dự báo trường khí tượng khu vực Nam Trung Bộ trích từ miền tiến hành đánh giá cách so sánh với số liệu quan trắc thực tế, phương pháp trực quan phương pháp sử dụng số thống kê Những kết nhận cho phép rút số nhận định sau: 1) Trong sơ đồ tham số hóa đối lưu chọn làm thí nghiệm độ nhạy KuO, Betts-Miller Grell sơ đồ Betts-Miller cho kỹ dự báo MM5 tốt ổn định so với sơ đồ lại hình gây mưa lớn khu vực Nam Trung Bộ 76 2) Dự báo mưa lớn vấn đề quan trọng bậc công dự báo KTTV tỉnh miền Trung nói chung khu vực Nam Trung Bộ nói riêng Vì vậy, đánh giá khả dự báo mưa lớn mơ hình MM5 công việc nghiên cứu đánh giá khả dự báo mơ hình Sau tiến hành thí nghiệm dự báo 23 đợt mưa lớn năm 2005-2007, nhận thấy: mô hình MM5 thường dự báo khống diện mưa lại thiếu hụt lượng mưa trường hợp ảnh hưởng bão ATNĐ Trường hợp mưa lớn ảnh hưởng khơng khí lạnh tổ hợp ảnh hưởng khơng khí lạnh với bão ATNĐ mơ hình dự báo tốt diện mưa lượng mưa mơ hình lại có xu hướng dự báo cao so với quan trắc 3) Thí nghiệm thứ tiến hành nhằm đánh giá khả dự báo nghiệp vụ mơ hình MM5 tháng mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ từ năm 2005-2007 Kết thí nghiệm cho thấy, MM5 cho kết dự báo tương đối tốt trường nhiệt độ 2m khu vực Nam Trung Bộ tháng mùa mưa Sai số dự báo nhiệt độ hạn 48h vào khoảng độ C Kỹ dự báo trường mưa mơ hình MM5 mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ nhìn chung tương đương với số kết công bố nước Tuy nhiên, sai số dự báo lượng mưa, tốc độ gió, mơ hình so với số liệu quan trắc mức cao Qua nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng mô hình MM5 vào dự báo thời tiết mùa mưa khu vực Nam Trung Bộ (từ tháng 9-12) năm 2005-2007, chúng tơi nhận thấy, đưa mơ hình MM5 vào thử nghiệm dự báo nghiệp vụ khu vực Nam Trung Bộ Đồng thời, trình thử nghiệm cần phải đầu tư nghiên cứu tiếp nhằm lựa chọn tham số vật lý phù hợp với điều kiện thời tiết khu vực 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1) Hoàng Đức Cường (2004), “Nghiên cứu thử nghiệm mơ hình quy mơ vừa MM5 vào dự báo hạn ngắn Việt Nam” Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ, 147 trang 2) Hoàng Đức Cường (2008), “ Nghiên cứu thử nghiệm dự báo mưa lớn Việt Nam mơ hình MM5” Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ, 105 trang 3) Nguyễn Lê Dũng, Phan Văn Tân (2008),“Thử nghiệm ứng dụng hệ thống WRF-VAR kết hợp ban đầu hóa xốy dự báo quỹ đạo bão khu vực biển Đơng” Báo cáo hội nghị dự báo viên tồn quốc lần thứ 4) Vũ Thanh Hằng (2008),“ Nghiên cứu tác động tham số hóa đối lưu dự báo mưa mơ hình HRM Việt Nam” Luận án tiến sỹ khí tượng 5) Bùi Hồng Hải, Phan Văn Tân, Nguyễn Minh Trường,“Nghiên cứu lý tưởng tiến triển xốy thuận nhiệt đới mơ hình WRF” Tạp chí KTTV số 532, tr 1121, 4/2005 6) Đặng Thị Hồng Nga (2006), “Nghiên cứu ứng dụng cải tiến sơ đồ phân tích xốy dự báo quỹ đạo bão phương pháp số”, Đề tài cấp bộ, Bộ Tài Nguyên Môi Trường 7) Bùi Hoàng Hải, Phan Văn Tân (2006),“Về sơ đồ ban đầu hóa xốy áp dụng cho mơ hình khu vực phân giải cao HRM” Tạp chí KTTV, 3(555), tr 4250 8) Bùi Hoàng Hải, (2007), “ Nghiên cứu phát triển ứng dụng sơ đồ ban đầu hóa xốy ba chiều cho mục đích dự báo chuyển động bão Việt Nam” Luận án Tiến sỹ Khí tượng 9) Phan Văn Tân, Bùi Hồng Hải (2004) “Ban đầu hóa xốy ba chiều cho mơ hình MM5 ứng dụng dự báo quĩ đạo bão” Tạp chí KTTV số 526, tr 1425, 10/2004 78 10) Trần Tân Tiến nnk(2004),“ Xây dựng mơ hình dự báo trường Khí tượng Thủy văn biển Đông” Báo cáo tổng kết đề tài KHCN KC09-04 11) Đỗ Ngọc Thắng (2004),“ Nghiên cứu tham số hóa đối lưu sâu áp dụng vào mơ hình dự báo thời tiết số trị ETA cho khu vực Đơng Nam Á”, Luận án tiến sỹ Khí tượng Tiếng anh 12) Brian A.Colle, Clifford F.Mass and Kenneth J.Westrick (2000), “MM5 Precipitation Verification over the Pacific Northwest during the 1997-99 Cool Seasons” Weather and Forecasting, Volume 15, page 730-744 13) Brian A.Colle, Clifford F.Mass and Kenneth J.Westrick (1999),“Evaluation of MM5 and Eta-10 Precipitation Forecasts over the Pacific Northwest during the cool season”.Weather and Forecasting, Volume 14, page 137-154 14) V kotroni and K Lagouvardos (2004),“Evaluation of MM5 High-Resolution RealTime Forecasts over the Urban Area of Athens, Greece” Journal of Applied Meteorology, Volume 43, page 1666-1678 15) Fang- Ching- Chien,Ying- Hwa-Kuo, Ming-Jen-Yang (2002),“Precipitation Forecast of MM5 in the Taiwan Area during the 1998 Mei-yu Season” Weather and Forecasting, Volume 17, page 739-744 16) Fang- Ching-Chien,Ying-Hwa-Kuo, Ming-Jen-Yang(2004),“MM5 Ensemble Mean Precipitation Forecasts in the Taiwan Area for Three Early Summer Convective (MeiYu) Seasons” Weather and Forecasting, Volume 19, page 735-750 17) Wei- Wang and Nelson L.Seaman (1997),“A Comparison Study of Convective Parameterization Schemes in a Mesoscale Model” Monthly Weather Review,Volume 125, page 252-278 79 PHỤ LỤC 80 Bảng 1: Danh sách trạm KTTV sử dụng số liệu để đánh giá dự báo Bảng 1: Danh sách trạm Khí tượng, Thủy văn thu thập số liệu để đánh giá kết dự báo STT Tên trạm Kinh độ Vĩ độ Yếu tố sử dụng Số năm An Hòa 108.9 14.6 Lượng mưa Hoài Nhơn 109.2 14.5 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 3 Vĩnh Sơn 108.9 13.9 Lượng mưa Bình Tường 108.8 14.3 Lượng mưa Quy Nhơn 109.2 13.8 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió Hà Bằng 109.1 13.4 Lượng mưa Tuy Hòa 109.1 13.1 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió Sơn Hòa 109.1 13.9 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió Củng Sơn 109.0 13.0 Lượng mưa 10 Ninh Hòa 109.1 12.5 Lượng mưa 11 Đồng Trăng 109.0 12.3 Lượng mưa 12 Nha Trang 109.2 12.2 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 13 Cam Ranh 109.2 11.9 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 14 Phan Rang 108.8 13.7 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 15 Tân Mỹ 109 11.6 Lượng mưa 16 Sông Lũy 108.4 11.2 Lượng mưa 17 Phan Thiết 108.1 10.9 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 18 Hàm Tân 107.8 10.7 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 19 Tà Pao 107.7 11.1 Lượng mưa 20 Phú Quý 108.9 10.5 Lượng mưa, Nhiệt độ, Tốc độ gió 81 Bảng 2: Chỉ số thống kê ứng với sơ đồ TSHĐL KuO Hạn dự báo 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.735 1.345 0.992 0.263 0.733 0.018 0.600 1.353 0.900 0.438 0.529 0.111 10 0.576 1.286 0.743 0.500 0.426 0.102 20 0.679 0.936 0.473 0.495 0.323 0.146 30 0.726 0.779 0.349 0.552 0.244 0.123 40 0.806 0.681 0.362 0.468 0.275 0.190 50 0.815 0.582 0.218 0.625 0.160 0.098 100 0.959 0.123 0.000 0.000 0.000 0.000 0.1 0.851 1.167 0.997 0.146 0.851 -0.003 0.714 1.211 0.903 0.254 0.690 0.107 10 0.708 1.252 0.888 0.291 0.651 0.202 20 0.688 1.136 0.757 0.333 0.549 0.230 30 0.711 0.993 0.655 0.340 0.489 0.256 40 0.688 0.893 0.516 0.422 0.375 0.182 50 0.717 0.869 0.455 0.477 0.321 0.171 100 0.813 0.563 0.125 0.778 0.087 0.033 0.1 0.879 1.137 1.000 0.121 0.879 0.000 0.741 1.165 0.910 0.219 0.725 0.095 10 0.706 1.180 0.876 0.258 0.671 0.135 20 0.738 1.125 0.840 0.253 0.654 0.286 30 0.721 1.040 0.751 0.277 0.583 0.281 40 0.721 0.981 0.688 0.299 0.532 0.280 50 0.703 0.880 0.585 0.336 0.451 0.234 100 0.759 0.524 0.274 0.477 0.219 0.129 0.1 0.918 1.090 1.000 0.082 0.918 0.000 0.771 1.118 0.915 0.181 0.761 0.069 10 0.741 1.086 0.872 0.197 0.718 0.130 20 0.776 1.026 0.848 0.173 0.721 0.315 30 0.744 1.045 0.807 0.227 0.652 0.302 40 0.765 1.055 0.807 0.236 0.646 0.357 50 0.724 0.976 0.707 0.276 0.557 0.288 100 0.703 0.653 0.398 0.390 0.318 0.167 82 Bảng 3: Chỉ số thống kê ứng với sơ đồ TSHĐL Betts-Miller Hạn db 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.744 1.092 0.871 0.202 0.714 0.170 0.647 0.971 0.582 0.331 0.452 0.172 10 0.626 0.868 0.493 0.432 0.359 0.124 20 0.697 0.791 0.427 0.460 0.313 0.155 30 0.750 0.779 0.395 0.493 0.286 0.167 40 0.774 0.754 0.319 0.577 0.222 0.129 50 0.797 0.764 0.255 0.667 0.169 0.095 100 0.932 0.426 0.071 0.909 0.042 0.023 0.1 0.841 1.076 0.944 0.123 0.834 0.148 0.712 0.966 0.776 0.197 0.652 0.199 10 0.659 0.961 0.699 0.273 0.554 0.172 20 0.709 0.947 0.680 0.281 0.537 0.264 30 0.738 0.923 0.648 0.298 0.508 0.295 40 0.712 0.885 0.541 0.389 0.402 0.218 50 0.721 0.889 0.465 0.477 0.326 0.177 100 0.824 0.708 0.229 0.676 0.155 0.094 0.1 0.865 1.078 0.962 0.107 0.862 0.091 0.743 1.094 0.874 0.201 0.717 0.150 10 0.717 1.104 0.841 0.238 0.666 0.191 20 0.707 1.081 0.786 0.273 0.606 0.243 30 0.703 1.033 0.725 0.298 0.554 0.255 40 0.682 0.996 0.644 0.353 0.477 0.217 50 0.658 0.955 0.559 0.415 0.401 0.168 100 0.737 0.814 0.343 0.579 0.233 0.119 0.1 0.885 1.042 0.958 0.080 0.885 0.019 0.771 1.051 0.882 0.161 0.755 0.126 10 0.741 1.039 0.848 0.184 0.711 0.160 20 0.691 1.022 0.783 0.234 0.632 0.167 30 0.697 1.005 0.748 0.256 0.594 0.228 40 0.647 0.967 0.652 0.326 0.496 0.171 50 0.641 0.904 0.587 0.351 0.445 0.163 100 0.694 0.678 0.398 0.412 0.311 0.156 83 Bảng 4: Chỉ số thống kê ứng với sơ đồ TSHĐL Grell Hạn db 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.585 1.271 0.671 0.427 0.447 0.093 10 0.615 1.051 0.521 0.453 0.364 0.115 20 0.718 0.745 0.436 0.415 0.333 0.183 30 0.762 0.663 0.360 0.456 0.277 0.170 40 0.800 0.565 0.290 0.487 0.227 0.151 50 0.821 0.582 0.236 0.594 0.176 0.114 100 0.938 0.234 0.286 0.733 0.160 0.139 0.1 0.844 1.170 0.993 0.151 0.844 0.010 0.659 1.101 0.806 0.268 0.622 0.073 10 0.656 1.083 0.757 0.300 0.571 0.151 20 0.674 0.888 0.615 0.307 0.484 0.210 30 0.721 0.838 0.585 0.303 0.466 0.260 40 0.721 0.779 0.500 0.358 0.391 0.221 50 0.747 0.778 0.455 0.416 0.344 0.208 100 0.829 0.583 0.188 0.679 0.134 0.080 0.1 0.879 1.137 1.000 0.121 0.879 0.000 0.735 1.180 0.914 0.226 0.721 0.075 10 0.694 1.120 0.837 0.253 0.652 0.134 20 0.653 0.930 0.670 0.280 0.532 0.172 30 0.650 0.847 0.588 0.307 0.466 0.179 40 0.674 0.777 0.535 0.311 0.431 0.200 50 0.700 0.746 0.514 0.311 0.417 0.220 100 0.768 0.536 0.298 0.444 0.240 0.149 0.1 0.918 1.090 1.000 0.082 0.918 0.000 0.771 1.140 0.926 0.187 0.764 0.049 10 0.744 1.074 0.868 0.192 0.719 0.142 20 0.697 1.022 0.788 0.229 0.639 0.174 30 0.671 0.950 0.698 0.266 0.557 0.194 40 0.656 0.895 0.624 0.302 0.491 0.186 50 0.638 0.814 0.539 0.338 0.423 0.159 100 0.729 0.492 0.356 0.276 0.313 0.192 84 Bảng 5: Chỉ số thống kê đánh giá mưa lớn ảnh hưởng Bão, ATNĐ Hạn db 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.644 1.049 0.728 0.306 0.551 0.142 0.713 0.821 0.485 0.410 0.363 0.196 10 0.763 0.889 0.418 0.529 0.284 0.172 20 0.851 0.922 0.400 0.566 0.263 0.199 30 0.890 1.050 0.400 0.619 0.242 0.197 40 0.925 0.927 0.341 0.632 0.215 0.187 50 0.941 0.926 0.222 0.760 0.130 0.111 100 0.985 0.667 0.000 1.000 0.000 0.004 0.1 0.724 1.198 0.897 0.252 0.689 0.163 0.688 1.136 0.724 0.363 0.513 0.233 10 0.685 1.188 0.637 0.464 0.410 0.200 20 0.751 1.281 0.588 0.541 0.347 0.214 30 0.799 1.242 0.550 0.557 0.325 0.225 40 0.846 1.167 0.500 0.571 0.300 0.229 50 0.875 1.250 0.500 0.600 0.286 0.231 100 0.950 0.704 0.222 0.684 0.150 0.134 0.1 0.763 1.198 0.944 0.212 0.753 0.083 0.646 1.189 0.791 0.335 0.566 0.138 10 0.619 1.290 0.741 0.425 0.479 0.141 20 0.668 1.336 0.668 0.500 0.401 0.183 30 0.699 1.355 0.581 0.571 0.328 0.167 40 0.765 1.263 0.547 0.566 0.319 0.201 50 0.797 1.270 0.514 0.596 0.292 0.198 100 0.907 1.188 0.438 0.632 0.250 0.212 0.1 0.799 1.155 0.953 0.175 0.792 0.075 0.676 1.215 0.845 0.305 0.617 0.155 10 0.649 1.304 0.806 0.382 0.538 0.172 20 0.651 1.360 0.731 0.462 0.449 0.185 30 0.674 1.423 0.690 0.515 0.398 0.190 40 0.724 1.412 0.653 0.538 0.371 0.213 50 0.737 1.430 0.585 0.591 0.317 0.185 100 0.876 1.156 0.532 0.539 0.328 0.269 85 Bảng 6: Chỉ số thống kê đánh giá mưa lớn ảnh hưởng Bão, ATNĐ + KKL Hạn db 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.728 1.020 0.807 0.209 0.666 0.232 0.698 0.859 0.583 0.321 0.457 0.232 10 0.719 0.813 0.519 0.362 0.401 0.224 20 0.748 0.718 0.355 0.506 0.260 0.148 30 0.810 0.694 0.353 0.492 0.263 0.182 40 0.837 0.662 0.277 0.581 0.200 0.139 50 0.850 0.686 0.196 0.714 0.132 0.083 100 0.955 0.571 0.071 0.875 0.048 0.036 0.1 0.778 1.035 0.875 0.154 0.754 0.192 0.712 0.973 0.741 0.238 0.602 0.257 10 0.696 0.938 0.671 0.284 0.530 0.244 20 0.728 0.890 0.615 0.309 0.483 0.273 30 0.757 0.884 0.578 0.346 0.443 0.280 40 0.741 0.843 0.472 0.439 0.345 0.204 50 0.755 0.780 0.394 0.494 0.285 0.169 100 0.841 0.800 0.200 0.750 0.125 0.072 R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.821 1.041 0.913 0.123 0.809 0.184 0.753 1.052 0.836 0.205 0.688 0.285 10 0.728 1.038 0.789 0.240 0.632 0.275 20 0.737 1.000 0.742 0.258 0.590 0.310 30 0.730 0.954 0.670 0.297 0.522 0.290 40 0.712 0.933 0.577 0.382 0.425 0.229 50 0.692 0.866 0.477 0.450 0.343 0.168 100 0.766 0.798 0.286 0.642 0.189 0.098 0.1 0.846 1.058 0.939 0.112 0.839 0.152 0.769 1.032 0.854 0.172 0.726 0.263 10 0.737 1.042 0.817 0.216 0.667 0.263 20 0.717 0.973 0.742 0.237 0.603 0.267 30 0.726 1.005 0.726 0.277 0.568 0.291 40 0.692 0.938 0.615 0.344 0.465 0.226 50 0.703 0.852 0.566 0.335 0.440 0.230 100 0.728 0.727 0.318 0.563 0.226 0.111 86 Bảng 7: Chỉ số thống kê đánh giá mưa lớn ảnh hưởng KKL Hạn db 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.695 1.198 0.824 0.312 0.599 0.226 0.740 0.948 0.570 0.398 0.414 0.248 10 0.767 0.866 0.464 0.464 0.331 0.210 20 0.824 0.815 0.338 0.585 0.229 0.157 30 0.873 0.807 0.295 0.634 0.195 0.148 40 0.904 0.678 0.153 0.775 0.100 0.071 50 0.927 0.634 0.073 0.885 0.047 0.028 100 0.993 0.500 0.000 1.000 0.000 0.002 0.1 0.750 1.137 0.889 0.218 0.713 0.212 0.700 1.005 0.687 0.317 0.521 0.249 10 0.718 0.921 0.588 0.362 0.441 0.243 20 0.758 0.914 0.498 0.455 0.351 0.219 30 0.800 1.026 0.474 0.538 0.306 0.209 40 0.845 1.034 0.466 0.549 0.297 0.226 50 0.880 1.056 0.461 0.564 0.289 0.235 100 0.945 1.364 0.136 0.900 0.061 0.046 0.1 0.817 1.138 0.951 0.165 0.801 0.228 0.721 0.984 0.751 0.237 0.609 0.275 10 0.717 0.951 0.685 0.280 0.541 0.276 20 0.714 0.890 0.557 0.375 0.417 0.228 30 0.752 0.940 0.524 0.443 0.370 0.227 40 0.783 0.909 0.492 0.458 0.348 0.232 50 0.817 0.897 0.455 0.493 0.316 0.226 100 0.902 1.391 0.304 0.781 0.146 0.113 0.1 0.845 1.117 0.964 0.137 0.835 0.218 0.748 1.033 0.823 0.203 0.680 0.278 10 0.713 1.002 0.747 0.254 0.596 0.263 20 0.725 0.913 0.651 0.287 0.516 0.282 30 0.737 0.976 0.611 0.374 0.447 0.264 40 0.771 0.936 0.584 0.376 0.432 0.285 50 0.798 0.935 0.570 0.390 0.418 0.295 100 0.879 1.312 0.494 0.624 0.271 0.220 87 Bảng 8: Chỉ số thống kê đánh giá dự báo nghiệp vụ trường mưa Hạn db 12h 24h 36h 48h R PC FBI POD FAR TS ETS 0.1 0.697 1.268 0.726 0.427 0.471 0.239 0.795 1.115 0.489 0.562 0.301 0.202 10 0.832 1.135 0.413 0.636 0.240 0.169 20 0.885 1.107 0.290 0.738 0.160 0.119 30 0.920 1.112 0.239 0.786 0.127 0.101 40 0.942 1.150 0.172 0.851 0.087 0.070 50 0.958 1.106 0.124 0.888 0.063 0.051 100 0.993 0.926 0.037 0.960 0.020 0.018 0.1 0.714 1.187 0.805 0.322 0.583 0.272 0.737 1.178 0.628 0.467 0.405 0.240 10 0.762 1.222 0.563 0.539 0.340 0.214 20 0.805 1.340 0.478 0.644 0.256 0.173 30 0.849 1.367 0.417 0.695 0.214 0.156 40 0.885 1.367 0.377 0.724 0.189 0.148 50 0.908 1.443 0.355 0.754 0.170 0.138 100 0.970 1.177 0.142 0.880 0.070 0.061 0.1 0.748 1.166 0.865 0.258 0.665 0.304 0.724 1.184 0.714 0.397 0.486 0.272 10 0.735 1.239 0.662 0.466 0.420 0.249 20 0.764 1.334 0.570 0.573 0.323 0.204 30 0.797 1.374 0.487 0.646 0.258 0.170 40 0.834 1.397 0.441 0.684 0.225 0.159 50 0.858 1.437 0.396 0.724 0.194 0.142 100 0.943 1.498 0.259 0.827 0.115 0.098 0.1 0.761 1.152 0.887 0.230 0.702 0.294 0.713 1.157 0.745 0.356 0.528 0.271 10 0.720 1.199 0.700 0.416 0.467 0.259 20 0.741 1.297 0.631 0.513 0.379 0.229 30 0.768 1.355 0.566 0.582 0.316 0.202 40 0.797 1.398 0.514 0.632 0.273 0.183 50 0.821 1.437 0.473 0.671 0.241 0.168 100 0.917 1.453 0.324 0.777 0.152 0.125 88 ... đối lưu Front Mei-yu gây Đài Loan, tác giả Fang-Ching-Chien, Ying-Hwa KuO, Mịng-Jen-Yang [15] sử dụng mơ hình MM5 dự báo cho mùa mưa năm 1998 thời kỳ đầu mùa mưa năm 13 200 0-2 002, sai số dự báo...   y y  (2.2) đó, u v - thành phần vận tốc theo hướng đông bắc;  - độ cao địa vị; m - nhân tố đồ;   d dt ;  - mật độ khơng khí; f - tham số Coriolis; Du Dv - biểu diễn hiệu ứng khuếch... đồ tham số hoá đối lưu, Anthes-KuO, Grell, Arakawa-Schubert, Fritsch-Chappell, Kain-Fritsch, BettsMiller, Kain-Fritsch Một số sơ đồ tham số hóa đối lưu đáng ý: - Sơ đồ Kuo: sơ đồ MM5 Sơ đồ Kuo