Sử dụng mô hình WRF báo thử nghiệm các đợt mưa lớn cho khu vực nam bộ trong năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN PHẠM NGUYỄN THANH THANH SỬ DỤNG MƠ HÌNH WRF DỰ BÁO THỬ NGHIỆM CÁC ĐỢT MƯA LỚN CHO KHU VỰC NAM BỘ TRONG NĂM 2016 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHÍ TƯỢNG HỌC Mã ngành: 52410221 TP HỒ CHÍ MINH - 11/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG MƠ HÌNH WRF DỰ BÁO THỬ NGHIỆM CÁC ĐỢT MƯA LỚN CHO KHU VỰC NAM BỘ TỎNG NĂM 2016 Sinh viên thực hiện: Phạm Nguyễn Thanh Thanh MSSV: 0250010036 Khóa: 2013 – 2017 Giảng viên hướng dẫn: Th.s Đỗ Thị Thường TP HỒ CHÍ MINH - 11/2017 TRƯỜNG ĐH TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Bộ mơn:KHÍ TƯỢNG Họ tên:PHẠM NGUYỄN THANH THANH MSSV: 0250010036 Ngành: KHÍ TƯỢNG HỌC Lớp: 02 - ĐHKT Đầu đề đồ án: Sử dụng mơ hình WRF báo thử nghiệm đợt mưa lớn cho khu vực Nam Bộ năm 2016 Nhiệm vụ : - Đầu tiên, tìm hiểu đặc điểm mùa mưa Nam Bộ hệ thống thời tiết gây mưa khu vực - Sau đó, nghiên cứu tìm hiểu mơ hình WRF, bao gồm hệ thống lý thuyết bước chạy mơ hình - Tiếp theo, dựa vào số liệu mưa năm 2016, chọn đợt mưa lớn tiêu biểu thời kỳ mùa mưa năm 2016 - Phân tích synop đợt mưa trên, xử lý kết dự báo mơ hình WRF ngày chọn(nội suy số liệu trạm để đánh giá) - Cuối cùng, đề tài phân tích đánh giá kết dự báo mơ hình Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/7/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 05/11/2017 Họ tên người hướng dẫn: ThS.Đỗ Thị Thường Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nội dung yêu cầu thông qua môn Ngày tháng Trưởng môn Ký tên năm LỜI CẢM ƠN Trong thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian kể từ bắt đầu học tập giảng trường đại học đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q thầy cơ, gia đình bạn bè Để hoàn thành đồ án này, trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Bùi Thị Tuyết – Phó Trưởng Khoa Khí Tượng Thủy Văn ThS Đỗ Thị Thường người tận tình hướng dẫn định hướng cho báo cáo đồ án Xin gửi lời cảm ơn đến thầy khoa Khí Tượng- Thủy Văn tạo điều kiện thuận lợi giảng dạy truyền đạt cho chúng em kiến thức bổ ích trình học tập trường Nhân đây, em gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè lời cảm ơn sâu sắc thời gian qua bên ủng hộ giúp đỡ em Dù cố gắng nhiều q trình làm khóa luận nhiên kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận ý kiến quý báu thầy cô bạn lớp để kiến thức em lĩnh vực hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu mưa nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu Thế Giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.2 Mùa mưa Nam Bộ 10 1.2.1 Thời kỳ mùa khô 12 1.2.2 Thời kỳ mùa mưa 13 1.3 Hệ thống thời tiết ảnh hưởng đến mùa mưa Nam Bộ .15 1.3.1 Gió mùa Tây Nam 15 1.3.2 Dải hội tụ nhiệt đới 16 1.3.3 Bão - Áp thấp nhiệt đới 17 1.3.4 Các hình tổ hợp .18 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH WRF VÀ ĐẶC ĐIỂM MÙA MƯA NAM BỘ NĂM 2016 20 2.1 Giới thiệu mơ hình WRF 20 2.1.1 Bộ phận xử lí 22 2.1.2 Bộ phận mô 23 2.2 Hệ động lực phương pháp số 23 2.2.1 Hệ phương trình động lực mơ hình 23 2.2.2 Phương pháp số 25 2.3 Sơ đồ tham số hóa vật lý 26 2.3.1 Mơ hình vi vật lí .26 ii 2.3.2 Mơ hình đối lưu mây tích .28 2.3.3 Mơ hình bề mặt đất 29 2.3.4 Mô hình lớp biên hành tinh 30 2.3.5 Bức xạ khí 31 2.3.6 Sơ đồ tương tác trình vật lí .32 2.4 Điều kiện biên 32 2.5 Điều kiện đầu 33 2.6 Đặc điểm mùa mưa năm 2016 khu vực Nam Bộ 33 2.6.1 Đợt mưa 1: Chỉ ngày 22/05/2016 35 2.6.2 Đợt mưa 2: Chỉ ngày 20/06/2016 36 2.6.3 Đợt mưa 3: Chỉ ngày 26/07/2016 37 2.6.4 Đợt mưa 4: Chỉ ngày 12/09/2016 38 2.6.5 Đợt mưa 5: Chỉ ngày 07/10/2016 39 2.6.6 Đợt mưa 6: Từ ngày 16- 20/10/2016 .40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 43 3.1 Đánh giá phương pháp trực quan 43 3.2 Đánh giá theo số thống kê 48 3.2.1 Phương pháp đánh giá 48 3.2.2 Các số thống kê đánh giá khả dự báo mơ hình 49 3.3 Nhận xét chung phương pháp đánh giá 52 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CNTL Mô kiểm sốt BMJ Betts-Miller-Janjic TSHĐL Tham số hóa đối lưu ATNĐ Áp thấp nhiệt đới KKL Khơng khí lạnh DHTNĐ Dải hội tụ nhiệt đới BĐMM Bắt đầu mùa mưa KTMM Kết thúc mùa mưa WPS Hệ thống tiền xử lí ARW Advanced Research WRF PBL Lớp biên hành tinh CAPE Đối lưu tìm ẩn iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tần suất Bão – ATNĐ đổ vào khu vực từ 13oN trở xuống từ năm 19812001 17 Bảng 2.1 Các sơ đồ tham số hóa vi vật lý 27 Bảng 2.2 Sơ đồ lớp sát đất 30 Bảng 2.3 Các sơ đồ xạ khí 31 Bảng 2.4 Chi tiết mơ hình GFS 33 Bảng 2.5 Lượng mưa thực tế trạm thuộc khu vực Nam Bộ năm 2016 35 Bảng 3.1 Các số thống kê đánh giá dự báo 50 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Kết dự báo lượng mưa 24h mơ hình MM5, WRF thực đo Hình 1.2 Bản đồ địa hình Nam Bộ 10 Hình 1.3 Lượng mưa trung bình nhiều năm Nam Bộ .11 Hình 1.4 Số ngày mưa trung bình nhiều năm khu vực Nam Bộ 12 Hình 1.5 Ngày bắt đầu mùa mưa trung bình nhiều năm Nam Bộ 14 Hình 1.6 Ngày kết thúc mùa mưa trung bình nhiều năm Nam Bộ 15 Hình 2.1 Cấu trúc mơ hình WRF 22 Hình 2.2 Hệ tọa độ thẳng đứng .24 Hình 2.3 Mơ tả tính sai phân 25 Hình 2.4 Sơ đồ tương tác trình vật lý 32 Hình 2.5 Bản đồ hình Synop ngày 22-5-2016 36 Hình 2.6 Bản đồ hình Synop đợt ngày 20-6-2016 37 Hình 2.7 Bản đồ hình Synop ngày 26-7-2016 38 Hình 2.8 Bản đồ hình Synop ngày 12-9-2016 39 Hình 2.9 Bản đồ hình Synop ngày 7-10-2016 40 Hình 2.10 Bản đồ hình Synop ngày 17-10-2016 42 Hình 3.1 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 22-05-2016 43 Hình 3.2 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 20-06-2016 44 Hình 3.3 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 26-07-2016 45 Hình 3.4 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 12-09-2016 45 Hình 3.5 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 07-10-2016 46 Hình 3.6 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 16-20/10/2016 47 vi CHƯƠNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 3.1 Đánh giá phương pháp trực quan [3] Để đánh giá diện mưa, lượng mưa Nam Bộ đợt, ta tiến hành biểu diễn lượng mưa từ kết dự báo lượng mưa quan trắc lên đồ, từ so sánh phân tích thơng qua thang màu thể Đợt mưa ngày 22-05-2016: THỰC TẾ DỰ BÁO Hình 3.1 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 22-05-2016 Nhận xét: Trong thời hạn dự báo 24h (22-05-2016) kết dự báo diện mưa mơ hình chưa xác, số liệu thực đo ghi nhận có khu vực Trị An, Long Khánh TP Vũng Tàu có mưa mơ hình dự báo khống tâm mưa tỉnh Phước Long, Đồng Phú, Tây Ninh Thực tế mưa tập trung vùng ven biển phía Đơng Những khu vực lại mưa có nơi khơng mưa Lượng mưa thực tế tâm mưa lớn so với dự báo 43 Đợt mưa ngày 20-06-2016: THỰC TẾ DỰ BÁO Hình 3.2 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 20-06-2016 Nhận xét: Trong hạn dự báo 24h (20-06-2016) ) kết mơ hình cho diện mưa lớn so với kết quan trắc Mơ hình có báo khống lượng mưa TP.HCM tỉnh miền Đông Nam Bộ kết thực đo khu vực có lượng mưa khơng mưa, thực tế tâm mưa lớn Trị An Bạc Liêu, tỉnh Mộc hóa Sóc Trăng khu vực khơng mưa Lượng mưa thực tế có lượng mưa lớn đạt 140mm Trị An thuộc miền Đông Nam Bộ tỉnh Bạc Liêu thuộc miền Tây Nam Bộ Trong lượng mưa dự báo phân bố rộng vùng Đông Nam Bộ lượng mưa lớn đạt 95mm thấp so với thực tế Đợt mưa ngày 26-07-2016:(Hình 3.3) Nhận xét: Dự báo hạn 24h ( 26-07-2016) kết mơ hình thể tâm mưa lớn khu vực TP.HCM giống với kết thực đo nhiên lại cho diện mưa Nam Bộ lớn so với thực tế, mưa tập trung khu vực ven biển Đông Nam Bộ Những khu vực lại mưa, có nơi khơng mưa Với lượng mưa trung bình khoảng từ 30mm đến 50 mm Phước Long tỉnh mưa 44 THỰC TẾ DỰ BÁO Hình 3.3 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 26-07-2016 Đợt mưa ngày 12-09-2016: THỰC TẾ DỰ BÁO Hình 3.4 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 12-09-2016 Nhận xét: Dự báo hạn 24h (12-09-2016) mơ hình dự báo tâm mưa tập trung khu vực Đông Nam Bộ ( TP.HCM, Sở Sao, Long Khánh) số liệu thực đo ghi nhận có khu vực Long Khánh có mưa Tuy nhiên mơ hình có báo khống lượng mưa Châu Đốc khơng có mưa kết thực đo khu vực mưa Ngồi 45 khu vực lại dự báo mưa thực tế hầu hết tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ không mưa So với lượng mưa thực tế, lượng mưa dự báo có chênh lệch lớn Thực tế mưa lớn có lượng mưa 100mm tập trung Long Khánh khu vực lại có lượng mưa từ 30mm đến 80mm không mưa Đợt mưa ngày 07-10-2016: THỰC TẾ DỰ BÁO Hình 3.5 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 07-10-2016 Nhận xét: Trong hạn dự báo 24h (07-10-2016) mơ hình cho kết biểu diễn lượng mưa sai với thực tế hồn tồn Mơ hình dự báo khống tâm mưa lớn khu vực tỉnh Phước Long, Long Khánh Biên hòa vùng thực tế mưa thâm chí khơng mưa, mơ hình dự báo khu vực miền Tây Nam Bộ hầu hết không mưa gần với thực tế Diện mưa thực tế hẹp tập trung tâm mưa Đồng Phú hầu hết vùng lân cận khơng có mưa Lượng mưa thực tế đạt 120mm tập trung Đồng Phú Các khu vực thuộc miền Đông Tây Nam Bộ mưa khơng mưa Lượng mưa dự báo có lương mưa khơng lớn tầm 65mm trở xuống kéo dài từ tỉnh Phước Long đến tỉnh Long Khánh Khu vực khơng mưa miền Tây Nam Bộ 46 Đợt mưa ngày 16-20/10/2016: THỰC TẾ DỰ BÁO Hình 3.6 Lượng mưa thực tế dự báo ngày 16-20/10/2016 Nhận xét: Hạn dự báo 24h (16-20/10/2016),cho kết dự báo diện mưa mơ hình tốt, gần giống với kết quan trắc trạm đo, với lượng mưa trung bình nằm khoảng 30 đến 40mm, hầu hết tỉnh thành có mưa Tuy nhiên mơ hình có báo khống lượng mưa tỉnh Long Khánh Trị An kết thực đo hai khu vực có lượng mưa Khu vực Nam chịu ảnh hưởng gió tây nam có cường độ trung bình đến mạnh nên hầu hết tỉnh có mưa, thời gian xuất mưa thường chiều tối đêm, có nhiều nơi mưa vừa mưa to dơng Trong có 2-3 đợt mưa xuất diện rộng Lượng mưa thực tế mưa phân bố diện rộng phía Đơng Nam Bộ kéo dài từ TP.Hồ Chí Minh đến tỉnh Phước Long, tỉnh Tây Ninh Sở Sao tập trung dông với lượng mưa lớn 300mm Một số tỉnh miền Tây Cao Lãnh, Sóc Trăng… mưa Lượng mưa dự báo có số điểm khác biệt Lượng mưa trãi dài từ TP Vũng Tàu đến tỉnh Long Khánh Trong TP.Hồ Chí Minh, Sở Sao Tây Ninh có dơng với lượng mưa lớn 200mm Những khu vực lại rải rác mưa Mộc Hóa khu vực có lượng mưa nhỏ 47 3.2 Đánh giá theo số thống kê 3.2.1 Phương pháp đánh giá Việc đánh giá dự báo mưa thường gặp nhiều khó khăn, trường mưa trường bất liên tục biến động mạnh theo không gian theo thời gian Nhiều đặc trưng thống kê có tính quy luật yếu tố khí tượng khác lại khơng có mưa làm cho việc xử lý số liệu mưa phức tạp Không giống trường khí tượng khác, mưa có hai thành phần pha mưa (có mưa hay khơng có mưa) thành phần lượng mưa Do cần nghiên cứu khả mơ hình dự báo xuất mưa lượng mưa Hiện có nhiều phương pháp đánh giá sản phẩm mơ hình số, đánh giá thống kê theo loại (hay đánh giá dự báo tượng) đánh giá phù hợp hai kiện dự báo quan trắc Các số đánh giá dựa vào bảng ngẫu nhiên sau (Damrath, 2002)[14]: Hits (H) = dự báo có + quan trắc có Misses (M) = dự báo khơng + quan trắc có False alarms (F) = dự báo có + quan trắc khơng Correct negatives(CN)=dự báo không+quan trắc không Dưới số số thường dùng đánh giá dự báo tượng + Bias score (BIAS hay FBI): Thường dùng đánh giá diện mưa dự báo ứng với ngưỡng cho trước FBI = H  F H M FBI < 1: vùng dự báo nhỏ vùng thám sát FBI > 1: vùng dự báo lớn vùng thám sát FBI = 1: vùng dự báo với vùng thám sát (giá trị lý tưởng) + Xác suất phát (Probability of Detection - POD) 48 POD = H H M POD nhạy tượng không dự báo (misses events) chứkhông nhạy phát sai (false alarms) POD dao động từ đến giá trịtối ưu POD = + Tỷ phần dự báo phát sai (False Alarms Ratio - FAR) FAR = F H F Giá trị tối ưu FAR = + Chỉ số thành công (Critical Success Index – CSI hay Threat Score – TS) CSI = TS = H H F M Giá trị tối ưu TS = + Độ xác (Percentage Correct - PC) PC = H  CN Total 3.2.2 Các số thống kê đánh giá khả dự báo mơ hình Để đánh giá khả dự báo mưa lớn gây ngập 24 tới mơ hình WRF năm 2016 số thống kê, em chia ngưỡng lượng mưa sau: - Từ không mưa tới 30mm: Ứng với trạng thái khơng có khả gây ngập - Từ 30 mm đến 70mm: Có khả gây ngập - Từ 70mm đến 100mm: Ngập - Trên 100mm: Ngập sâu Các đợt mưa quy mưa 24 đánh giá chung cho năm 2016 Các số thể bảng sau: ( Bảng 3.1) [3] 49 Bảng 3.1 Các số thống kê đánh giá dự báo CÁC CHỈ SỐ THỐNG KÊ ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO Ngưỡng mưa  Chỉ số FBI Chỉ số Chỉ số Chỉ số POD(1) FAR(0) CSI(1) Chỉ số PC(1) 100 0.09 0.09 0.09 0.95 Nhận xét:Từ kết phân tích số thơng qua ngưỡng mưa hạn dự báo 24h cho thấy: - Đối với ngưỡng lượng mưa từ 30mm: Chỉ số FBI Dự báo diện mưa ngưỡng mưa gần với thực tế, số dao động mức 90% (FBI = 0.90) Điều cho thấy khả phản ánh diện mưa mơ hình gần với thực tế trọng đợt mưa nưa Chỉ số FAR: Sai số dự báo ngưỡng mưa nhỏ, số FAR = 0.11 Như lí thuyết trình bày chương 2, giá trị sai số dự báo nhỏ, dự báo mơ hình gần với giá trị thực đo Chỉ số POD, TS, PC: Các số đánh giá dự báo mơ hình cho kết tốt Xác suất xuất mưa đạt 73% (POD = 0.73) Khả dự báo thành cơng mơ hình 72% (TS = 0.72) Khả dự báo xuất mưa hay không cho giá trị cao, đạt giá trị đạt 82% (PC = 0.82) Như vậy, mơ hình cho xác suất dự báo xuất mưa, lượng mưa với mức độ thành công cao ngưỡng lượng mưa 30mm - Đối với ngưỡng lượng mưa từ 30mm đến 70mm: Chỉ số FBI Giá trị FBI lớn 1, mơ hình cho dự báo diện mưa lớn kết quan trắc thực tế, hạn 24h cho kết gần giống so với thực tế (1.28) 50 Chỉ số FAR: Chỉ số dao động mức 0.43 tương ứng với sai số 43% Như sai số dự báo đợt mưa không lớn Chỉ số POD, TS, PC: Chỉ số POD dao động từ 0.73, khả dự báo xuất mưa đạt khoảng 73% Chỉ số TS = 0.47, có nghĩa khả dự báo thành cơng mơ hình thấp 47% Xác suất xuất có mưa hay khơng (PC) đạt 74% Như vậy, từ phân tích đánh giá ta thấy mơ hình cho dự báo tốt hạn 24h ngưỡng lượng mưa từ 30mm đến 70mm - Đối với ngưỡng lượng mưa từ 70mm đến 100mm: Chỉ số FBI Giá trị FBI = 1.68 lớn 1, mơ hình cho dự báo diện mưa lớn kết quan trắc thực tế Chỉ số FAR: Hạn dự báo 24h ngưỡng mưa lại có giá trị cao khoảng 63% điều cho thấy sai số dự báo tương đối cao (FAR = 0.63) Chỉ số POD, TS, PC: Trong đợt mưa này, khả dự báo xuất mưa mơ hình (PC) dao động khoảng 87% Xác xuất phát xuất mưa (POD) cao (đạt 63%) Khả dự báo thành công mơ hình (TS) thấp đạt 31% Từ đánh giá phân tích liệu cho thấy, khả dự báo xuất mưa, lượng mưa yêu tố khác không cao ngưỡng mưa từ 70mm đến 100mm - Đối với ngưỡng lượng mưa 100mm: Chỉ số FBI Giá trị FBI = 0.09 nhỏ hơn, mơ hình dự báo cho diện mưa hẹp nhiều so với thực tế Chỉ số FAR: Sai số dự báo đợt mưa nhỏ, số nằm khoảng 51 Chỉ số POD, TS, PC: Trong đợt mưa này, khả dự báo xuất mưa mô hình (PC) dao động cao đạt 95% Xác xuất phát xuất mưa (POD) hạn 24h thấp (đạt 9%) Khả dự báo thành cơng mơ hình (TS = 0.09) thấp chiếm 9% Như vậy, từ phân tích đánh giá ta thấy mơ hình cho dự báo cho kết sai số lớn, bên cạnh giá trị sai số trung bình lớn, dự báo khống lượng mưa thực tế mưa Trong đợt mưa này, kết dự báo mô hình chưa thực tốt 3.3 Nhận xét chung  Ưu điểm: - Mơ hìnhdự báo nhìn thấy tâm mưa lớn mưa tương đối phù hợp Tâm mưa lớn chủ yếu tập trung miền Đơng Nam Bộ mơ hình dự báo lượng mưa xung quanh tâm mưa nhỏ mức độ chênh lệch so với thực tế không đáng kể - Phương pháp đánh giá số thống kê cho thấy ngưỡng lượng mưa 30mm mơ hình dự báo cách thành cơng Mơ hình bắt cách đắn số tiêu biểugắn với số lí tưởng - Đối với ngưỡng mưa từ 30 đến 70mm ngưỡng có khả gây ngập Mơ hình dự báo tương đối xác với khả dự báo xuất mưa đạt 75% - Ngưỡng lượng mưa từ 70mm đến 100mm ngưỡng lượng mưa có khả gây ngập với số ổn định Khả dự báo xác xuất mưa mơ hình 87%  Nhược điểm: - Mơ hình WRF hầu hết không dự báo lượng mưa với tâm mưa lớn bị hụt thực tế Ví dụ: Lượng mưa thực đo bị hụt gần 40mm so với lượng mưa dự báo vào ngày 22-05-2016 TrịAn thuộc tỉnh Đồng Nai - Phương pháp đánh giá số thống kê cho thấy mơ hình dự báo thất bại ngưỡng mưa 100mm Mơ hình không phát cách đắn tiêu 52 biểu số thấp Mơ hình gần khơng dự báo ngưỡng mưa Có thể thấy rõ thông qua số thành công 0.09 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Kết mà đồ án đạt được: Sau học tập nghiên cứu, em xin tóm tắt lại số kết đạt trình làm đồ án sau: Đánh giá khả dự báo mô hình WRF độ phân giải cao thời hạn dự báo 24h đợt mưa lớn năm 2016 Đối với đánh giá trực quan: Diện mưa thể đồ gần giống với giá trị thực đo, mơ hình bắt tâm mưa lớn thực tế dự báo khống nhiều khu vực mưa không mưa Thang màu thể lượng mưa chênh lệch nhiều so với kết thực tế, lượng mưa trung bình từ 60 đến 80 mm Đối với đánh giá thông qua số thống kê: - Trong mơ hình dự báo có ngưỡng lượng mưa dự báo thành cơng ngưỡng mưa 30mm ngưỡng lượng mưa 100mm mô hình dự báo thất bại - Kết dự báo ngưỡng mưa lại tương đối ổn định, sai số không lớn Những số liệu đề cập chương Sau phân tích đánh giá số liệu dự báo mơ hình phương pháp trực quan phương pháp thông qua số thống kê, kết cho thấy đa phần kết dự báo mơ hình cho lượng mưa thấp so với số liệu quan trắc thực tế Ngồi kết đó, đồ án nêu tổng quan tình hình nghiên cứu mưa giới Việt Nam, mùa mưa hình gây mưa Nam Bộ Các sở lý thuyết mơ hình, ứng dụng mơ hình nghiên cứu học tập Giới thiệu đặc điểm mùa mưa Nam Bộ hệ thống thời tiết ảnh hưởng đến lượng mưa khu vực Với việc biết hệ thống thời tiết gây mưa, ta dự đốn khả dự báo mơ hình dự báo mưa khu vực Nam Bộ Từ mở hướng nghiên cứu tìm hiểu thêm hệ thống gây mưa nước - Kiến nghị: Trong trình làm đồ án này, em thấy số khó khăn tồn vấn để sử dụng mơ hình số trị để dự báo mưa nước ta 54 Xuất phát từ vấn đề em gặp phải, em xin đưa số kiến nghị nhằm giải khó khăn, đồng thời đóng góp giải pháp để phần giúp cho việc khai thác, sử dụng mơ hình dự báo thời tiết nước ta tốt Xây dựng sở lý thuyết hệ thống thời tiết ảnh hưởng đến mùa mưa Nam Bộ vùng miền Cần tiến hành chạy mơ hình dự báo thời tiết, dự báo mưa hàng ngày Từ có nhiều sơ, kết để đánh giá, so sánh chất lượng dự báo mơ hình số trị cách đầy đủ khách quan Ngoài ra, cần nghiên cứu thêm cách xử lí số liệu đầu bao gồm phân tích, nội suy, chọn lọc kết để tiện lợi sử dụng khai thác tối đa sản phẩm dự báo mơ hình Trong mơ hình WRF có tích hợp nhiều sơ đồ tham số hóa loại sơ đồ lại có nhiều lựa chọn Do vậy, để tìm sơ đồ phù hợp với khu vực nghiên cứu cần phải tiến hành thử nghiệm nhiều lần cho kết tối ưu Bên cạnh đó, để tăng độ tin cậy kết dự báo, cần phát triển hệ thống đồng hóa liệu mơ hình, nhằm mục đích đưa số liệu quan trắc vào mơ hình để làm đầu vào, có kết dự báo cải thiện đáng kể Đầu tư xây dựng, bổ sung sở hạ tầng, trạm quan trắc để đáp ứng nhu cầu ngày nâng cao xã hội Đó điều kiện khai thác sử dụng mơ hình cách tốt Em xin cảm ơn! 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: [1] Báo cáo tổng kết, Nghiên cứu ứng dụng mơ hình WRF phục vụ dự báo thời tiết bão Việt Nam, viện khoa học khí tượng thuỷ văn mơi trường trung tâm nghiên cứu khí tượng−khí hậu Chương 3: Nghiên cứu lựa chọn mơ hình khí hậu khu vực để mơ phỏng, dự báo dự tính điều kiện khí hậu cực đoan Việt Nam [2] Bùi Hoàng Hải (2008), 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 sĩ khí tượng học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [3] Đài khí Tượng Thủy Văn Khu Vực Nam Bộ, “ Tài liệu chun mơn dự báo khí tượng “ [4] Hoàng Thị Thủy (2013), Thử nghiệm dự báo tổ hợp quỹ đạo cường độ bão hạn ngày khu vực biển đông WRF sử dụng sản phẩm tổ hợp tồn cầu, khóa luận thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [5] Nguyễn Thanh Tú (2013), Đánh giá kỹ dự báo mưa lớn cho miền trung tây ngun số mơ hình khu vực, khóa luận thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [6] Nguyễn Xuân Yên (2012), ảnh hưởng độ phân giải đến kết dự báo quỹ đạo bão biển đông mơ hình WRF, khóa luận thạc sỹTrường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh: [7] Andreas Hense, Gerd Adrian, Christoph Kottmeier, Clemens Simmer and Volker Wulfmeyer (2003), Quantitative Precipitation Forecast, Priority Program of the German Research Foundation, Germany [8] Anupma Prakash et al, (2009): Comparison of WRF model Outputs and MODIS Image Products for Cloud Presence: A case Study, REU Student Jessica Beres 56 [9] Isidora Jankov And William A Gallus Jr, (2005) : The Impact of Different WRF Model Physical Parameterizations and Their Interactions on Warm Season MCS Rainfal [10] Jimy Dudhia, Wei Wang and Ming Chen (2012), Convective Parameterization Options in WRF V3.4, NCAR/NESL/MMM [11] National Center for Atmospheric Research (2012), The Advanced Research WRF (ARW) Version 3.4 modeling system User’s Guide, Boulder, Colorado, U.S.A [12] P.W Chan and S Koos , (2006) : Impact of temperature and humidity profiles from modis on microscale modelling [13] Robert E.Tuleya, Morris A.Bender anh Yoshio Kurihara (1983), A similation study of the landfall of tropical cyclone using a movable nested-Mesh model Monthly weather Review, volume 112, page 14-136 [14] Routray, A., Mohanty, U C., Niyogi, D., Rizvi, S R., Osuri, K K., (2008) : First application of 3DVAR-WRF data assimilation for mesoscale simulation of heavy rainfall events over Indian Monsoon region Journal of the Royal Meteorological Society [15] Skamarock William C., Klemp Joseph B., Dudhia Jimy, Gill David O., Barker Dale M., Duda Michael G., Huang Xiang-Yu, Wang Wei, Powers Jordan G (2008), A Description of the Advanced Research WRF Version 3, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado, USA [16] Wardah, T., Kamil, A.A., Sahol Hamid,A.B., and Maisarah,W.W.I, (2011) : ‘Quantitative Precipitation Forecast using MM5 and WRF models for Kelantan River Basin’ [17] William C Skamarock, Joseph B Klemp, Jimy Dudhia, David O Gill, Dale M Barker, Michael G Duda, Xiang-Yu Huang, Wei Wang, Jordan G Powers, A Description of the Advanced Research WRF Version 57 ... Đầu đề đồ án: Sử dụng mơ hình WRF báo thử nghiệm đợt mưa lớn cho khu vực Nam Bộ năm 2016 Nhiệm vụ : - Đầu tiên, tìm hiểu đặc điểm mùa mưa Nam Bộ hệ thống thời tiết gây mưa khu vực - Sau đó, nghiên...TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG MƠ HÌNH WRF DỰ BÁO THỬ NGHIỆM CÁC ĐỢT MƯA LỚN CHO KHU VỰC NAM BỘ TỎNG NĂM 2016 Sinh viên thực hiện:... dự báo thử nghiệm đợt mưa mơ hình WRF, em chọn đề tài SỬ DỤNG MƠ HÌNH WRF DỰ BÁO THỬ NGHIỆM CÁC ĐỢT MƯA LỚN CHO KHU VỰC NAM BỘ TRONG NĂM 2016 đồ án tốt nghiệp Đề tài bố cục gồm chương phần mở