Nghiên cứu xác định hình thế thời tiết gây mưa lớn và xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24 48 giờ trong mùa lũ cho khu vực tỉnh gia lai

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĔN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY MƯA LỚN VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA THỜI HẠN 24-48 GIỜ TRONG MÙA LŨ CHO KHU VỰC TỈNH GIA LAI CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG HỌC TRẦN TRUNG THÀNH HÀ NỘI, NĔM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĔN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY MƯA LỚN VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA THỜI HẠN 24-48 GIỜ TRONG MÙA LŨ CHO KHU VỰC TỈNH GIA LAI TRẦN TRUNG THÀNH CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG KHÍ HẬU HỌC Mà SỐ: 62440222 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VIẾT LÀNH TS HOÀNG PHÚC LÂM HÀ NỘI, NĔM 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: PGS.TS.Nguyễn Viết Lành Cán hướng dẫn phụ: TS.Hoàng Phúc Lâm Cán chấm phản biện 1: PGS.TS.Ngô Đức Thành Cán chấm phản biện 2: TS.Nguyễn Đĕng Quang Luận vĕn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĔN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 22 tháng năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận vĕn thạc sĩ “Nghiên cứu xác định hình thời tiết gây mưa lớn xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24-48 mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai.” thực với hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Viết Lành TS Hoàng Phúc Lâm Các kết nghiên cứu luận vĕn thực chưa công bố đâu Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày luận vĕn Hà Nội, ngày 05 tháng 10 nĕm 2018 Tác giả Trần Trung Thành i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nỗ lực, cố gắng thân luận vĕn “Nghiên cứu xác định hình thời tiết gây mưa lớn xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24-48 mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai.”đã hoàn thành Trong trình học tập,nghiên cứu hồn thiện luận vĕn, tơi nhận nhiều giúp đỡ thầy cô bạn bè Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trân trọng tới PGS TS Nguyễn Viết Lành TS Hoàng Phúc Lâm người bảo, hướng dẫn giúp đỡ tận tình suốt thời gian thực luận vĕn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo Khoa Khí tượng - Thủy vĕn Trường Đại học Tài ngun Mơi trường Hà Nội tồn thể thầy, cô giảng dạy, giúp đỡ thời gian học tập thực luận vĕn Nhân dịp này, xin chân thành cảm ơn tập thể cán viên chức Đài Khí tượng Thủy vĕn khu vực Tây Nguyên, Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy vĕn quốc gia đồng nghiệp giúp đỡ trình thực luận vĕn Do thời gian nghiên cứu hạn chế, trình độ kinh nghiệm thực tiễn chưa tốt nên luận vĕn chắn khơng tránh thiếu sót, kính mong thầy, giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết nghiên cứu hoàn thiện hơn./ Hà Nội, ngày 05 tháng 10 nĕm 2018 Tác giả Trần Trung Thành ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… 1 Sự cần thiết Mục tiêu đề tài 3 Phạm vi nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế-xã hội tỉnh Gia Lai 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Điều kiện kinh tế- xã hội 1.2.Tình hình nghiên cứu ngồi nước 13 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 13 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 16 1.2.3.Tình hình nghiên cứu dự báo mưa, mưa lớn Đài KTTV khu vực Tây Nguyên 19 CHƯƠNG 2.CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1.Cơ sở số liệu 22 2.1.1 Số liệu quan trắc 22 2.1.2 Số liệu tái phân tích 22 2.2.Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Phương pháp phân tích synop để xác định hình thời tiết gây mưa lớn 25 2.2.2 Phương pháp thống kê để xây dựng phương trình dự báo mưa cho trạm khí tượng 26 2.2.3 Xác định tập nhân tố dự báo 28 CHƯƠNG 3.HÌNH THẾ GÂY MƯA LỚN VÀ PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA 30 3.1 Đặc trưng mưa khu vực tỉnh Gia Lai 30 3.1.1.Tổng lượng mưa nĕm 30 3.1.2 Phân bố lượng mưa theo mùa 32 3.1.3 Lượng mưa tháng 33 3.1.4 Số ngày có mưa 34 3.2 Xác định hình thời tiết gây mưa lớn địa bàn tỉnh Gia Lai 36 3.2.1 Tổng hợp hình thời tiết gây mưa lớn diện rộng 36 3.2.2 Hình thời tiết gây mưa lớn diện rộng địa bàn tỉnh Gia Lai 46 3.3 Phương trình dự báo mưa mùa lũ tỉnh Gia Lai 60 3.3.1 Xây dựng phương trình dự báo mưa 60 3.3.2 Đánh giá chất lượng phương trình dự báo định lượng mưa 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 1.Kết luận .70 2.Kiến nghị .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC .76 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT KTTV Khí tượng thủy vĕn KKL Khơng khí lạnh ITCZ Dải hội tụ nhiệt đới ĐD Đường dòng H Độ cao địa vị ATNĐ Áp thấp nhiệt đới BĐKH Biến đổi khí hậu R24 Tổng lượng mưa 24h ECMWF Trung tâm Dự báo thời tiết hạn vừa Châu Âu MỤC LỤC BẢNG Bảng 3.1 Tổng lượng mưa TBNN tỉnh Gia Lai (mm) 30 Bảng 3.2 Phân bố tổng lượng mưa mùa tỉnh Gia Lai 33 Bảng 3.3 Số ngày có mưa TBNN tỉnh Gia Lai (mm) .35 Bảng 3.4 Tổng hợp hình thời tiết gây mưa lớn diện rộng địa bàn tỉnh Gia Lai (số liệu thời kỳ 2007-2017) .36 Bảng 3.5 Tổng hợp tần suất thời gian xuất hình thời tiết gây mưa lớn diện rộng địa bàn tỉnh Gia Lai (2007-2017) 45 Bảng 3.6 Chất lượng dự báo mưa 24h chuỗi số liệu phụ thuộc trạm Pleiku .65 Bảng 3.7 Chất lượng dự báo mưa 24h chuỗi số liệu phụ thuộc tạitrạm Yaly .65 Bảng 3.8 Chất lượng dự báo mưa 24h chuỗi số liệu phụ thuộc trạm An Khê .65 Bảng 3.9 Chất lượng dự báo mưa 24h chuỗi số liệu phụ thuộc trạm Ajunpa .6 Bảng 3.10 Chất lượng dự báo mưa 48h chuỗi số liệu phụ thuộc trạm Pleiku 66 70 81 80 .4 .0 21 0 37 95 0 .0 .0 13 15 .0 32 10 0 .6 .4 6 3 1 5 3 1 1 1 2 3 3 10 10 91 14 29 3 .6 .8 1 12 16 31 18 41 10 07 .1 .4 .8 .5 .2 .2 1 23 18 01 29 4 4 3 4 4 5 4 4 3 3 4 4 4 3 4 4 5 4 s s đ đ đ đ đ đ s đ s s đ đ s s đ đ đ đ s s s s s đ đ s đ đ đ đ s đ s s đ s s s đ s s s đ đ - 49 - 52 1 -0 32 3 - 10 10 16 3- -8 25 8 - 65 - 25 - -2 52 - -6 15 11 12 71 12 08 82 45 83 51 25 32 23 18 10 94 0 0 3 5 5 5 1 8 1 01 16 51 13 72 10 14 13 62 20 01 27 1 4 4 4 4 5 4 5 4 4 đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ s s đ đ s đ s s s s s đ -1 35 - 37 - 37 - 19 -3 1- 16 -7 -6 1- 10 6- 18 51 27 1 - 10 Tổng lần dự báo 155, 108, sai 83 3.Kết dự báo thời hạn 48h, trạm Pleiku, tháng NL ĕ mợ n g M 2 61 17 41 56 85 85 .6 12 60 .5 10 4 91 1 53 0 29 CL ấư pợ mn ưg a5 M1 5 5 4 3 5 3 1 4 21 17 29 20 10 31 41 19 37 12 12 13 14 58 13 12 13 01 13 35 01 15 31 13 10 47 01 CK MS ấ ết E ố pq l ầ m uả , n a4 đ đ - d1 đ 40 đ đ - đ 21 đ 14 đ 3- đ 87 đ - đ 17 đ đ 1 s - đ 6- s 11 đ 12 đ 12 s 10 đ 43 đ - s 11 đ 37 đ - đ 37 s đ -0 đ 11 s 25 đ đ đ - đ 11 s 01 s 13 s đ s đ 4- đ 14 đ 84 18 32 84 04 38 16 01 20 95 29 78 23 61 95 3 40 12 67 90 10 03 2 10 42 0 0 .1 .6 5 5 5 4 5 5 3 5 5 3 1 1 3 12 27 52 21 02 23 02 25 20 26 41 19 31 15 14 13 14 61 19 31 13 17 71 15 21 15 15 15 14 41 16 82 23 16 35 01 12 19 4 4 4 5 5 5 5 5 4 4 5 4 5 4 4 4 5 5 4 4 4 đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ đ s s đ đ đ đ s s đ đ đ đ đ đ đ đ s s s s s đ đ đ s 61 - 10 - 2- 3- -4 -2 19 1 2- -8 3- 23 -2 1- 1- 80 1 11 -3 21 14 -4 1- 25 - 12 71 51 1 -5 11 12 12 -1 34 21 16 35 01 11 05 - 85 .4 .1 0 .0 60 04 59 41 92 60 .9 .0 43 .9 20 53 .0 .2 03 .0 42 3 3 1 3 4 1 3 5 3 1 4 6 12 18 15 17 .9 14 18 12 14 23 31 45 10 41 15 14 08 21 13 23 10 12 13 01 15 21 12 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 đ đ đ đ đ s s đ s s s đ đ đ đ đ đ s đ đ đ s đ đ s s đ đ s đ đ đ đ đ đ s đ đ s đ đ s s đ đ đ -1 51 1 1 10 17 14 17 - 26 - 31 - -4 4- 11 0- 10 13 45 - 56 1 10 16 - -1 15 1 36 1 -1 89 1 01 54 1 - 86 31 78 14 42 23 .0 64 .0 3 5 5 1 5 16 18 24 01 17 41 69 1 15 19 12 16 13 21 5 5 4 4 4 4 4 đ s đ đ đ s s đ đ đ s s đ s đ đ s đ - 41 12 3- 3- -1 51 -1 -2 31 10 19 - 13 23 1 -1 1- 10 Tổng lần dự báo 87 Phụ lục 2: kết đánh giá chất lượng chuỗi số liệu độc lập phương trình dự báo mưa chuỗi số liệu phụ thuộc đạt tiêu chất lượng ≥ 70% 1.Kết dự báo mưa 48h biến độc lập,Trạm PleiKutháng 9/2017 N MC M C gư ấ ấ p a p a0 1 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 72 82 93 0 0 90 12 46 36 13 61 10 82 K ế t 51 01 12 21 13 12 12 09 7 01 16 15 38 9 01 51 17 14 29 M E Tổng lần dự báo 30, 88 2.Kết dự báo mưa 48h biến độc lập,Trạm Yaly,tháng 7/2017 N MC M C gư ấ ấ p a p a0 K ế t 01 08 5 3 01 11 21 01 31 41 51 61 12 71 21 81 36 92 02 12 22 32 42 52 62 31 72 71 82 51 93 29 03 1 báo Tổng lần dự 98 0 27 18 81 81 0 48 14 85 M E 89 3.Kết dự báo mưa 48h biến độc lập,Trạm Yaly,tháng 8/2017 N MC M C gư ấ ấ p a p a7 1 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 22 32 42 52 62 72 82 93 03 0 0 0 07 0 0 0 36 51 24 11 10 13 61 61 59 7 01 18 71 49 41 17 31 49 72 02 01 08 K ế t M E Tổng lần dự 90 Phụ lục 3: Lượng mưa (mm) đợt mưa lớn diện rộng( 2007-2017) 1.Nĕm 2007 N gà P y/ le5 10/58 B i ể2 80 Khu C ĐĐvực P Yh C ắắ a7 ư1 h5 4k k M 54 21 51 53 13 2.Nĕm 2008 N gà P y/ 037 le 0461 0756 167 24 24 25 B i ể7 05 Y a2 85 96 C h ư6 96 56 C h3 37 Khu ĐĐvực P ắắ 5k k M3 61 45 12 48 49 22 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 66 63 12 52 25 1 39 16 21 55 76 13 07 7 97 80 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 06 35 13 6 75 02 25 1 64 3.Nĕm 2009 N gà P y/ 07/ le6 1470 2994 0612 086 289 291 175 029 03 B i ể6 70 18 38 04 Y a1 43 12 32 80 14 C h ư8 97 73 85 C h7 .0 14 Khu ĐĐvực P ắắ k0 k M0 15 3 12 83 86 52 51 9 27 76 08 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o Khu ĐĐvực P ắắ kk M Khu vực phía Đông K A AK ’ n j r b8 1K u7 o1 10 10 19 43 0 18 09 17 13 13 14 12 34 39 54 13 85 15 33 16 4.Nĕm 2010 N B C gà P i Y h C y/ 02le ể a h 17 5.Nĕm 2011 N gà P y/ le8 B C i Yh C ể3 a1 ư1 h9 0 Khu ĐĐvực P ắắ k k M 3 02/9 9 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 93 6 08 3 62 5 6.Nĕm 2012 Khu N B C ĐĐvực P gà P i Y h C ắ ắ y/ le3 ể2 a1 ư7 h k8 k M 0 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 2 1 7.Nĕm 2013 Khu N B C ĐĐvực P gà P i Y h C ắ ắ y/ le5 ể7 a6 ư8 h k4 k M5 32 49 44 56 05 69 06 67 43 97 19 15 52 83 52 23 61 04 59 91 78 15 63 54 78 48 80 60 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 33 16 9 07 13 86 99 1 38 02 35 70 71 50 34 8.Nĕm 2014 Khu N B C ĐĐvực P gà P i Y h C ắ ắ y/ le7 ể2 a1 ư1 h k5 k M1 58 80 17 04 37 94 13 11 10 93 28 73 22 75 Khu vực phía Đông K A AK ’ n j r b K u o 9.Nĕm 2015 Khu N B C ĐĐvực P gà P i Y h C ắ ắ y/ le9 ể9 a2 ư6 h k2 k M4 51 16 40 74 58 85 48 58 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 8 10.Nĕm 2016 Khu N B C ĐĐvực P gà P i Y h C ắ ắ y/ le1 ể9 a4 ư6 h k3 k M5 04 47 05 47 48 25 39 40 37 95 40 06 65 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 03 45 16 34 57 72 18 52 14 28 16 10 13 13 29 73 14 31 15 37 28 17 10 22 50 24 10 11.Nĕm 2017 N gà P y/ le8 Khu B C ĐĐvực P i Yh C ắắ ể6 a4 ư4 h k8 k M5 8 Khu vực phía Đơng K A AK ’ n j r b K u o 2 51 52 25 16 05 28 34 91 25 31 21 ... thời gian nỗ lực, cố gắng thân luận vĕn Nghiên cứu xác định hình thời tiết gây mưa lớn xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24- 48 mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai. ”đã hồn thành Trong q trình. .. Tôi xin cam đoan luận vĕn thạc sĩ Nghiên cứu xác định hình thời tiết gây mưa lớn xây dựng phương trình dự báo mưa thời hạn 24- 48 mùa lũ cho khu vực tỉnh Gia Lai. ” thực với hướng dẫn PGS.TS Nguyễn... quy trình vận hành Mục tiêu đề tài - Xác định hình thời tiết gây mưa lớn cho khu vực tỉnh Gia Lai - Xây dựng phương trình dự báo mưa tháng mùa lũ trạm khí tượng địa bàn tỉnh Gia Lai với thời hạn