Nghiên cứu khả năng dự báo hạn mùa của mô hình RegCM đối với một số cực đoan nhiệt độ mùa hè trên khu vực bắc trung bộ việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hoàng Thị Thúy Vân NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DỰ BÁO HẠN MÙA CỦA MƠ HÌNH REGCM ĐỐI VỚI MỘT SỐ CỰC ĐOAN NHIỆT ĐỘ MÙA HÈ TRÊN KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hoàng Thị Thúy Vân NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DỰ BÁO HẠN MÙA CỦA MƠ HÌNH REGCM ĐỐI VỚI MỘT SỐ CỰC ĐOAN NHIỆT ĐỘ MÙA HÈ TRÊN KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tượng học Mã số: 8440222.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Mai Văn Khiêm Hà Nội - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng tôi, chưa công bố cơng trình nghiên cứu người khác Việc sử dụng kết quả, trích dẫn tài liệu người khác đảm bảo theo quy định Các nội dung trích dẫn tham khảo tài liệu, sách báo, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Tác giả luận văn Hoàng Thị Thúy Vân LỜI CẢM ƠN Thực tế cho thấy thành công tạo không dựa nỗ lực thân mà gắn liền với động viên, giúp đỡ từ người khác dù hay nhiều, dù gián tiếp hay trực tiếp Với tri ân lòng biết ơn sâu sắc nhất, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tiến sỹ Mai Văn Khiêm cơng tác Viện khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, người thầy trực tiếp hướng dẫn, tận tình bảo, định hướng đề tài tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, lãnh đạo anh chị đồng nghiệp công tác Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Khí hậu tận tình giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức tạo điều kiện thời gian, vật chất cho tác giả việc hoàn thành luận văn Lời cảm ơn xin gửi đến quý thầy cô Bộ mơn khí tượng nói riêng Khoa Khí tượng Thủy Văn Hải dương học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên dồn hết tâm huyết để truyền đạt tri thức cho học viên Cuối lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè bên cạnh động viên tác giả suốt q trình học tập Hồng Thị Thúy Vân MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu dự báo hạn mùa cực đoan nhiệt độ cao 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.2 Đặc trưng chế độ nhiệt mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ 15 1.3 Nhận xét chung .17 CHƯƠNG SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Giới thiệu mơ hình RegCM 19 2.2 Nguồn số liệu 22 2.3 Thiết kế thí nghiệm 24 2.3.1 Thơng số mơ hình 24 2.3.2 Nội suy số liệu mơ hình 25 2.3.3 Các số cực đoan đánh giá .27 2.4 Phương pháp đánh giá 31 2.5 Phương pháp hiệu chỉnh .32 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 34 3.1 Khả dự báo hạn mùa cực đoan nhiệt độ mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ 34 3.1.1 Khả dự báo yếu tố cực trị cực đoan nhiệt độ mùa hè 34 3.1.1.1 Nhiệt độ tối cao .34 3.1.1.2 Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 41 3.1.1.3 Phần trăm số ngày tháng có nhiệt độ cực đại lớn phân vị 90% (TX90p) 46 3.1.2 Khả dự báo tượng khí hậu cực đoan liên quan nhiệt độ cao mùa hè .51 3.2 Hiệu chỉnh sai số mơ hình kết dự báo hạn mùa cực đoan nhiệt độ mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ .60 3.2.1 Tháng 60 3.2.2 Tháng 63 3.2.3 Tháng 66 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 78 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Mô tả phát triển qua phiên hệ thống mơ hình RegCM .21 Bảng 2.2 Danh sách trạm quan trắc 23 Bảng 2.3 Các thơng số mơ hình .25 Bảng 2.4 Hiệu chỉnh sai số độ cao địa hình giá trị dự báo nhiệt độ tối cao ngày mơ hình trạm 26 Bảng 3.1 Hệ số tương quan Tx trung bình tháng mùa hè quan trắc dự báo mơ hình khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1983 -2012 .39 Bảng 3.2 Hệ số tương quan TXx trung bình tháng mùa hè quan trắc dự báo mơ hình khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1983 -2012 .45 Bảng 3.3 Hệ số tương quan TX90p tháng mùa hè quan trắc dự báo mơ hình khu vực Bắc Trung Bộ 49 Bảng 3.4 Sai số dự báo ME, MAE cho Tx, TXx tháng khu vực Bắc Trung Bộ trước sau hiệu chỉnh sai số hệ thống giai đoạn 2013-2014 62 Bảng 3.5 Sai số dự báo ME, MAE cho Tx, TXx tháng khu vực Bắc Trung Bộ trước sau hiệu chỉnh sai số hệ thống giai đoạn 2013-2014 65 Bảng 3.6 Sai số dự báo ME, MAE cho Tx, TXx tháng khu vực Bắc Trung Bộ trước sau hiệu chỉnh sai số hệ thống giai đoạn 2013-2014 67 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Cấu trúc lưới thẳng đứng (bên trái) lưới ngang dạng xen kẽ Arakawa-B (bên phải) mơ hình RegCM [29] 22 Hình 2.2 Vị trí trạm quan trắc 23 Hình 2.3 Kích thước miền tính mơ hình 24 Hình 2.4 Độ cao địa hình khu vực Bắc Trung Bộ mơ hình miền tính phân giải 20km 27 Hình 3.1 Giá trị ME (oC) dự báo Tx tháng (a), tháng (b), tháng (c) trung bình mùa hè giai đoạn 1983-2012 trạm khu vực Bắc Trung Bộ với hạn dự báo từ đến tháng 35 Hình 3.2 Giá trị MAE (oC) dự báo Tx tháng (a), tháng (b), tháng (c) trung bình mùa hè giai đoạn 1983-2012 trạm khu vực Bắc Trung Bộ với hạn dự báo từ đến tháng 36 Hình 3.3 Sai số ME, MAE, RMSE (oC) dự báo Tx tháng 6, 7, trung bình khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1983 -2012 tương ứng hạn dự báo từ 1-5 tháng 37 Hình 3.4 Đồ thị phân bố tần suất giá trị MAE cho Tx mơ hình tháng 6, tháng 7, tháng khu vực Bắc trung Bộ giai đoạn 1983 - 2012 38 Hình 3.5 Phân bố tần suất Tx tháng 6, tháng 7, tháng quan trắc (màu đỏ) dự báo (màu xanh đậm) từ số liệu giai đoạn 1983 – 2012 khu vực Bắc Trung Bộ hạn dự báo tháng, tháng tháng 40 Hình 3.6 Giá trị ME (oC) dự báo TXx tháng (a), tháng (b), tháng (c) giai đoạn 1983-2012 trạm Bắc Trung Bộ hạn dự báo từ đến tháng 42 Hình 3.7 Giá trị MAE (oC) dự báo TXX tháng (a) tháng (b), tháng (c) giai đoạn 1983-2012 trạm Bắc Trung Bộ với hạn dự báo từ đến tháng 43 Hình 3.8 Sai số ME, MAE, RMSE (oC) dự báo TXx tháng 6, 7, trung bình khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1983 -2012 tương ứng hạn dự báo từ 1-5 tháng 44 Hình 3.9 Đồ thị phân bố tần suất sai số tuyệt đối trung bình MAE cho TXx mơ hình tháng mùa hè khu vực Bắc trung Bộ giai đoạn 1983-2012 .44 iv Hình 3.10 Phân bố tần suất TXx tháng 6, tháng 7, tháng quan trắc (màu đỏ) dự báo (màu xanh đậm) từ số liệu giai đoạn 1983 – 2012 khu vực Bắc Trung Bộ hạn dự báo tháng, tháng tháng 46 Hình 3.11 Giá trị ME (%) dự báo TX90p tháng (a), tháng (b), tháng (c) giai đoạn 1983-2012 trạm Bắc Trung Bộ hạn dự báo từ đến tháng .47 Hình 3.12 Giá trị MAE (%) dự báo TX90p tháng 6, tháng 7, tháng trung bình mùa hè giai đoạn 1983-2012 trạm khu vực Bắc Trung Bộ với hạn dự báo từ đến tháng 48 Hình 3.13 Sai số ME, MAE, RMSE (%) dự báo TX90p tháng mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ tương ứng hạn dự báo từ 1-5 tháng .49 Hình 3.14 Phân bố tần suất TX90p tháng 6, tháng 7, tháng quan trắc (màu đỏ) dự báo (màu xanh đậm) từ số liệu giai đoạn 1983 – 2012 khu vực Bắc Trung Bộ hạn dự báo tháng, tháng tháng 50 Hình 3.15 Sai số ME số ngày xảy nắng nóng (ngày) trạm khu vực Bắc Trung Bộ với ngưỡng nắng nóng cố định (a) ngưỡng nắng nóng dựa phân vị quan trắc (b) giai đoạn 1983 -2012 52 Hình 3.16 Sai số MAE số ngày xảy nắng nóng (ngày) trạm khu vực Bắc Trung Bộ với ngưỡng nắng nóng cố định (a) ngưỡng nắng nóng dựa phân vị quan trắc (b) giai đoạn 1983 -2012 .53 Hình 3.17 Sai số ME dự báo số ngày, số đợt nắng nóng, nắng nóng gay gắt tháng mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ với ngưỡng nắng nóng cố định (a) ngưỡng nắng nóng dựa phân vị quan trắc (b) giai đoạn 1983 -2012 55 Hình 3.18 Sai số MAE dự báo số ngày, số đợt nắng nóng, nắng nóng gay gắt tháng mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ với ngưỡng nắng nóng cố định (a) ngưỡng nắng nóng dựa phân vị quan trắc (b) giai đoạn 1983 -2012 56 Hình 3.19 Giá trị ME số ngày nắng nóng trạm khu vực Bắc Trung Bộ tháng mùa hè năm Trung tính (a), năm La Nina (b) năm El Nino (c) 57 v Hình 3.20 Giá trị MAE số ngày nắng nóng trạm khu vực Bắc Trung Bộ tháng mùa hè năm Trung tính (a), năm La Nina (b) năm El Nino (c) 58 Hình 3.21 Sai số dự báo MAE cho số ngày nắng nóng, số đợt nắng nóng cục bộ, diện rộng khu vực Bắc Trung Bộ tháng mùa hè năm Trung tính, năm La Nina năm El Nino 59 Hình 3.22 Đồ thị tụ điểm Tx tháng (oC) mơ hình RegCM so với quan trắc trường hợp chưa hiệu chỉnh (RAW), hiệu chỉnh sai số hệ thống (BSC) hạn dự báo tháng, tháng, tháng giai đoạn 2013-2014 25 trạm quan trắc Bắc Trung Bộ Đường liền nét màu đỏ đường hồi quy tuyến tính thực nghiệm quan trắc dự báo, đường liền nét màu đen đường hồi quy lý tưởng Hệ số tương quan r quan trắc dự báo góc bên trái đồ thị 61 Hình 3.23 Tương tự Hình 3.21 cho biến TXx 62 Hình 3.24 Sai số dự báo số liên quan đến tượng cực đoan nắng nóng tháng khu vực Bắc Trung Bộ trước hiệu chỉnh (RAW) sau hiệu chỉnh sai số hệ thống (BSC) giai đoạn 2013-2014 63 Hình 3.25 Tương tự Hình 3.22 cho Tx tháng 64 Hình 3.26 Tương tự Hình 3.22 cho TXx tháng 64 Hình 3.27 Tương tự Hình 3.24 cho tháng 65 Hình 3.28 Tương tự Hình 3.22 cho Tx tháng 66 Hình 3.29 Tương tự Hình 3.22 cho TXx tháng 67 Hình 3.30 Tương tự Hình 3.24 cho tháng 68 vi TXx - T08 - Hạn tháng 45 TXx - T08 - Hạn tháng 45 r =0,65 r =0,66 39 36 33 39 36 33 30 33 36 39 OBS 42 45 r =0.,63 36 39 OBS 42 45 30 r =0,69 BSC 39 36 33 33 33 30 30 36 39 OBS 42 45 42 45 r =0,76 39 36 33 36 39 OBS 42 36 30 33 TXx -T08 - Hạn tháng 45 42 BSC OBS 42 BSC 33 TXx - T08 -Hạn tháng 45 39 36 30 30 TXx - T08 - Hạn tháng 45 39 33 30 30 r =0,77 42 Model 42 Model RAW Model 42 TXx - T08 - Hạn tháng 45 30 30 33 36 39 OBS 42 45 30 33 36 39 OBS 42 45 Hình 3.29 Tương tự Hình 3.22 cho TXx tháng Bảng 3.6 Sai số dự báo ME, MAE cho Tx, TXx tháng khu vực Bắc Trung Bộ trước sau hiệu chỉnh sai số hệ thống giai đoạn 2013-2014 Tx TXx tháng tháng tháng tháng tháng tháng ME RAW 4,7 5,0 3,5 4,4 4,3 2,3 (oC) BSC 0,4 1,3 0,8 -0,8 0,4 -0,6 MAE RAW 4,9 5,0 3,5 4,4 4,3 2,3 (oC) BSC 0,8 1,3 1,0 1,4 1,2 1,2 Sai số dự báo số ngày, số đợt nắng nóng cục bộ, diện rộng biểu diễn Hình 3.30 cho thấy số số ngày nắng nóng, nắng nóng gay gắt cục bộ, diện rộng, số đợt nắng nóng có giảm sau thực hiệu chỉnh sai số hệ thống, nhiên mức giảm không đáng kể 67 Tháng 08 - Hạn tháng 15 15 10 10 MAE MAE Tháng 08 - Hạn tháng 5 SNN SNN SNNN SNNN SĐNN SĐNN CB DR GGCB GGDR DR GGDR (Ngày) (Ngày) (Ngày) (Ngày) (Đợt) (Đợt) Raw SNN SNN SNNN SNNN SĐNN SĐNN CB DR GGCB GGDR DR GGDR (Ngày) (Ngày) (Ngày) (Ngày) (Đợt) (Đợt) BSC Raw BSC Tháng 08 - Hạn tháng MAE 15 10 SNN SNN SNNN SNNN SĐNN SĐNN CB DR GGCB GGDR DR GGDR (Ngày) (Ngày) (Ngày) (Ngày) (Đợt) (Đợt) Raw BSC Hình 3.30 Tương tự Hình 3.24 cho tháng 68 KẾT LUẬN Luận văn thực đánh giá kết dự báo hạn mùa mơ hình RegCM4.6 số cực đoan nhiệt độ cao bao gồm: nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối cao tuyệt đối, phần trăm số ngày có nhiệt độ tối cao vượt phân vị 90% số liên quan tượng cực đoan nắng nóng bao gồm: số ngày nắng nóng cục (SNNNCB), số ngày nắng nóng diện rộng (SNNNDR), số ngày nắng nóng gay gắt cục (SNNNGGCB), số ngày nắng nóng gay gắt diện rộng (SNNNGGDR), số đợt nắng nóng diện rộng (SĐNNDR), số đợt nắng nóng gay gắt cục (SNNNGGCB), số ngày nắng nóng gay gắt diện rộng (SNNNGDR) tháng mùa hè (tháng 6, tháng 7, tháng 8) khu vực Bắc Trung Bộ Mơ hình chạy dự báo hạn từ đến tháng với điều kiện ban đầu điều kiện biên sử dụng số liệu dự báo lại từ mơ hình dự báo tồn cầu CFS cho giai đoạn 19832014 Trong 1983-2012 thời kỳ sở nhằm xây dựng trường khí hậu mơ hình dự báo tượng cực đoan nhiệt độ khu vực; thời kỳ 2013-2014 thời kỳ kiểm định hiệu chỉnh để thử nghiệm hiệu phương pháp hiệu chỉnh sai số hệ thống tháng Do hạn chế số liệu nhiệt độ tối cao ngày lưới, khả dự báo mơ hình đánh giá dựa số liệu nội suy giá trị dự báo nhiệt độ tối cao ngày từ đầu mô hình miền tính 20km cho hạn dự báo từ đến tháng tháng 6, 7, giai đoạn 1983 – 2014 cho 25 trạm khí tượng khu vực Để giảm thiểu phần ảnh hưởng sai số độ cao địa hình mơ hình với thực tế, kết nội suy số liệu Tx ngày trạm mơ hình đưa phù hợp với độ cao trạm thực tế dựa gradient đoạn nhiệt khô Khả dự báo mơ hình đánh giá thơng qua số thống kê ME, MAE, RMSE, hệ số tương quan r phù hợp phân bố tần suất khoảng giá trị số mơ hình quan trắc Từ kết phân tích thấy: 69 Đối với kết dự báo thời kỳ sở 1983-2012: Đối với nhiệt độ tối cao (Tx): Trong tháng 6, hạn dự báo 1, tháng, mơ hình dự báo thiên cao hầu hết trạm khu vực nghiên cứu, với giá trị ME phổ biến từ đến 3oC Đối với hạn từ - tháng, mơ hình có xu hướng dự báo thiên thấp Tx phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu ngoại trừ số trạm Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế Trong tháng 7, tháng kết dự báo mơ hình đồng với xu hướng dự báo thiên cao so với thực tế hầu hết trạm Sai số mô hình dao động phổ biến từ 0-2,5oC tháng Vào tháng 7, tháng sai số, phổ biến từ 1- 5oC có chênh lệch rõ rệt trạm hạn dự báo; khu vực phía bắc sai số lớn so với phía nam Đối với nhiệt độ tối cao tuyệt đối (TXX): Khuynh hướng dự báo thiên cao tháng (tháng 6, tiếp đến tháng cao tháng 8) Hạn dự báo xa sai số mơ hình giảm Sai số ME, MAE, RMSE tháng khơng có chênh lệch nhiều Đối với Tx90p:: Xu hướng dự báo không đồng trạm, hệ số tương quan kết dự báo mơ hình quan trắc cho yếu tố thấp Sai số mơ hình khơng mang tính hệ thống Đối với số ngày xảy nắng nóng: Khi sử dụng ngưỡng nắng nóng cố định 35, 37oC; sai số mơ hình số cực đoan liên quan đến số ngày nắng nóng, nắng nóng gay gắt cục bộ, diện rộng phổ biến 5-10 ngày tháng 6; 5-20 ngày tháng tháng 8, sai số số đợt nắng nóng từ 1-2 đợt Khi sử dụng tiêu chí ngưỡng giá trị nhiệt độ tối cao dựa phân vị quan trắc tương ứng 35oC (P35); 37oC (P37), thiên hướng dự báo số cực đoan liên quan đến nắng nóng đồng thiên cao hạn dự báo, ngoại trừ số số ngày nắng nóng cục mơ hình dự báo thiên thấp Sai số dự báo số ngày nắng nóng, nắng nóng gay gắt giảm đáng kể so với sử dụng ngưỡng cố định với giá trị phổ biến ngày, số đợt nắng nóng khoảng đợt Có thể thấy, việc lựa chọn tiêu chí để xác định ngưỡng cực đoan nắng nóng tháng mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ ảnh hưởng lớn đến khả 70 dự báo mơ hình, áp dụng phương pháp phân vị P35, P37 khả dự báo số ngày, số đợt nắng nóng cục bộ, diện rộng mơ hình tốt, áp dụng ngưỡng T35, T37 mơ hình dự báo kém; điều thể rõ rệt tháng tháng Đối với kết dự báo thời kỳ kiểm định hiệu chỉnh 2013 -2014 Chỉ thực cho Tx, TXx số cực đoan liên quan đến nắng nóng cho hạn dự báo tháng, tháng, tháng Kết cho thấy, sau thực hiệu chỉnh số Tx, TXx hệ số tương quan tăng lên so với trước hiệu chỉnh Sai số hạn dự báo hầu hết giảm Tuy nhiên yếu tố cực đoan nắng nóng, hiệu chỉnh hệ thống có hiệu khác biệt tháng số rõ rệt Sai số thể giảm rõ rệt tháng 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường (2016), Kịch Biến đổi khí hậu Nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Chu Thị Thu Hường, Phạm Thị Lệ Hằng, Vũ Thanh Hằng, Phan Văn Tân (2010), “Mức độ xu biến đổi nắng nóng Việt Nam giai đoạn 19612007” Tạp chí Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 26, Số 3S, trang 423-430 Chu Thị Thu Hường (2015), “Ảnh hưởng áp cao Thái Bình Dương đến nắng nóng vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam”, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 656, tháng 8/2015, trang 20-26 Đặng Văn Trọng Vũ Ngọc Linh (2015), “Đánh giá xu tượng nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ điều kiện biến đổi khí hậu” Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 656 tháng 8/2015, trang 32-36 Đỗ Huy Dương, (2014), Đánh giá kết mô số cực trị khí hậu tượng khí hậu cực đoan Việt Nam mơ hình khí hậu khu vực, Luận án tiến sỹ ngành Khí hậu học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Trường Minh, Phạm Quang Nam, Đỗ Thanh Tùng, Mai Văn Khiêm (2018), “Nghiên cứu phương pháp hiệu chỉnh sản phẩm dự báo nhiệt độ hạn mùa cho khu vực Việt Nam”, Tuyển tập Báo cáo hội thảo Khoa học Quốc Gia Khí tượng, Thủy văn , Mơi trường Biến đổi khí hậu lần thứ XXI Nhà xuất Tài nguyên - Môi trường Bản đồ Việt Nam Lương Văn Việt (2006), “ENSO khả dự báo mưa-nhiệt-ẩm khu vực Nam Bộ”, Tạp chí Khí tượng Thủy văn (551), tr 39-45 Nguyễn Duy Chinh cs (2002), Nghiên cứu thử nghiệm Dự báo khí hậu Việt Nam, Đề án nghiên cứu cấp Tổng cục KTTV, 2002 72 Nguyễn Đức Vũ Nguyễn Hữu Xuân (2007), “Sự hình thành ảnh hưởng gió phơn Tây Nam Bắc Trung Bộ”, Tạp chí Nghiên cứu Phát triển, số S 4(63) (2007) 10 Nguyễn Đức Ngữ Nguyễn Trọng Hiệu (2004), Khí hậu & Tài nguyên khí hậu Việt Nam, Nhà Xuất Nông nghiệp 11 Nguyễn Đức Ngữ (2014), Sổ tay ENSO Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 12 Nguyễn Viết Lành (2010): Nắng nóng nguyên nhân gây nên nắng nóng Việt Nam Tạp chí Khí tượng Thủy văn 13 Nguyễn Văn Thắng CS (2005), Nghiên cứu xây dựng mơ hình dự báo khí hậu cho Việt Nam dựa kết mơ hình động lực tồn cầu Báo cáo tổng kết đề tài, Viện KH KTTV&MT 14 Nguyễn Văn Thắng CS (2005), Nghiên cứu tượng cực đoan (cực trị khí hậu thiên tai thời tiết) phục vụ phòng chống giảm nhẹ thiệt hại thiên tai thành phố Hà Nội Đề tài cấp Bộ Tài Nguyên Môi trường 15 Nguyễn Văn Thắng CS (2007), Nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo cảnh báo sớm hạn hán Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước 16 Mai Văn Khiêm (2017), “Nghiên cứu khả dự báo cực đoan nhiệt độ mùa hè năm ENSO khu vực Bắc Trung Bộ mơ hình RegCM4” Tạp chí Khí tượng Thủy văn, Số 681, Tháng năm 2017; tr.29 -37 17 Phan Văn Tân CS (2010), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu tồn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó Báo cáo Tổng kết Đề tài KHCN cấp Nhà nước, mã số KC08.29/06-10 18 Trịnh Tuấn Long (2013), Thử nghiệm dự báo hạn mùa số số khí hậu cực đoan mơ hình RegCM cho khu vực Việt Nam Luận văn thạc sỹ Khoa học chuyên ngành Khí tượng Khí hậu học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 73 19 Phan Văn Tân CS (2014), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu tồn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự báo giải pháp chiến lược ứng phó Báo cáo Tổng kết Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước 20 Phạm Minh Hằng, Trần Thị Dung, Nguyễn Đăng Quang (2017), “Ảnh hưởng áp thấp Nam Á áp cao cận nhiệt đới Tây Thái Bình Dương đến diễn biến nắng nóng khu vực Bắc Trung Bộ thời kỳ 2010 – 2015” Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số tháng 2/2017, trang 46-52 21 Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, (2015), Báo cáo đặc biệt Việt Nam Quản lý rủi thiên tai tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu NXB Tài nguyên-Môi trường Bản đồ Việt Nam Tiếng Anh 22 Alfaro, E J., Gershunov, A., & Cayan, D (2006), “Prediction of summer maximum and minimum temperature over the central and western United States: The roles of soil moisture and sea surface temperature”, Journal of Climate, 19(8), 1407-1421 23 Abdallah, A., Eid, M M., Wahab, M M., & Elhussainy, F M (2015), “Regional Climate Simulation of WRF Model over North Africa”, Temperature and Precipitation World Environment, 5(4), 160-173 24 Coppola E, Giorgi F, Mariotti L, Bi X (2012), “RegT-Band: tropical band version of RegCM4” Clim Res 52:115–133 25 CRED, UNISDR (2015), "The human cost of weather-related disasters, 1995– 2015", United Nations, Geneva 26 De Perez, E C., Van Aalst, M., Bischiniotis, K., Mason, S., Nissan, H., Pappenberger, F., & van den Hurk, B (2018), “Global predictability of temperature extremes”, Environmental Research Letters, 13(5), 054017 74 27 Doblas‐Reyes, F J., García‐Serrano, J., Lienert, F., Biescas, A P., & Rodrigues, L R (2013), “Seasonal climate predictability and forecasting: status and prospects”, Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 4(4), 245-268 28 Della-Marta, P M., Luterbacher, J., von Weissenfluh, H., Xoplaki, E., Brunet, M., & Wanner, H (2007), “Summer heat waves over western Europe 1880– 2003, their relationship to large-scale forcings and predictability”, Climate Dynamics, 29(2-3), 251-275 29 Elguindi, N., Bi, X., Giorgi, F., Nagarajan, B., Pal, J., Solmon, F., & Giuliani, G (2014), Regional Climate Model RegCM Reference Manual version 4.5, Abdus Salam ICTP, Trieste, 33 30 Fan, L., Chen, D., Fu, C., & Yan, Z (2013), “Statistical downscaling of summer temperature extremes in northern China”, Advances in Atmospheric Sciences, 30(4), 1085-1095 31 Feser, F., Rockel, B., von Storch, H., Winterfeldt, J., & Zahn, M (2011), “Regional climate models add value to global model data: a review and selected examples”, Bulletin of the American Meteorological Society, 92(9), 1181-1192 32 Giorgi, F., & Anyah, R O (2012), “The road towards RegCM4” Climate Research, 52, 3-6 33 Halenka, T., Kalvová, J., Chládová, Z., Demeterová, A., Zemánková, K., & Belda, M (2006), “On the capability of RegCM to capture extremes in long term regional climate simulation–comparison with the observations for Czech Republic”, Theoretical and Applied Climatology, 86(1-4), 125-145 34 Hamilton, E., Eade, R., Graham, R J., Scaife, A A., Smith, D M., Maidens, A., & MacLachlan, C (2012), “Forecasting the number of extreme daily events on seasonal timescales” Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D3) 35 Kiktev, D., Sexton, D M., Alexander, L., & Folland, C K (2003), “Comparison of modeled and observed trends in indices of daily climate extremes”, Journal of Climate, 16(22), 3560-3571 75 36 Kharin, V V., Zwiers, F W., & Zhang, X (2005), “Intercomparison of nearsurface temperature and precipitation extremes in AMIP-2 simulations, reanalyses, and observations”, Journal of Climate, 18(24), 5201-5223 37 Lazenby, M J., Landman, W A., Garland, R M., & DeWitt, D G (2014), “Seasonal temperature prediction skill over southern Africa and human health”, Meteorological Applications, 21(4), 963-974 38 Lee, H J., Lee, W S., & Yoo, J H (2016), “Assessment of medium‐range ensemble forecasts of heat waves”, Atmospheric Science Letters, 17(1), 19-25 39 Lowe, R., García-Díez, M., Ballester, J., Creswick, J., Robine, J M., Herrmann, F R., & Rodó, X (2016), “Evaluation of an early-warning system for heat wave-related mortality in Europe: implications for sub-seasonal to seasonal forecasting and climate services”, International journal of environmental research and public health, 13(2), 206 40 Luo, L., & Zhang, Y (2012), “Did we see the 2011 summer heat wave coming?”, Geophysical Research Letters, 39(9) 41 Machenhauer B., Windelband M., Botzet M., Christensen J.H., Deque M., Jones R., Ruti P.M., Visconti G (1998), “Validation and analysis of regional present-day climate and climate change simulations over Europe”, MPI Report (275), MPI, Hamburg, Germany 42 Mahmood, R., Babel, M S (2014), “Future changes in extreme temperature events using the statistical downscaling model (SDSM) in the trans-boundary region of the Jhelum river basin”, Weather and Climate Extremes, 5, 56-66 43 Meehl, G A., and C.Tebaldi (2004),“More intense, more frequent, and longer lasting heat waves in the 21st century”, Science, 305, 994–997, doi:10.1126/science.1098704 44 Ngo‐Duc, T., Tangang, F T., Santisirisomboon, J., Cruz, F., Trinh‐Tuan, L., Nguyen‐Xuan, T., & Gunawan, D (2017), “Performance evaluation of RegCM4 in simulating extreme rainfall and temperature indices over the 76 CORDEX‐Southeast Asia region”, International Journal of Climatology, 37(3), 1634-1647 45 Pachauri, R K., Allen, M R., Barros, V R., Broome, J., Cramer, W., Christ, R., & Dubash, N K (2014), “Climate change 2014: Synthesis Report”, Contribution of Working Groups I, II and III to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, p.53 46 Pal, J S., Giorgi, F., Bi, X., Elguindi, N., Solmon, F., Gao, X., & Ashfaq, M (2007), Regional climate modeling for the developing world: the ICTP RegCM3 and RegCNET Bulletin of the American Meteorological Society, 88(9), 13951410 47 Rummukainen, M (2010), “State‐of‐the‐art with regional climate models”, Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 1(1), 82-96 48 Saha, S., Moorthi, S., Wu, X., Wang, J., Nadiga, S., Tripp, P., & Ek, M (2014), “The NCEP climate forecast system version 2”, Journal of Climate, 27(6), 2185-220 49 Stockdale, T N (2000), “An overview of techniques for seasonal forecasting”, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 14 (45), 305-318 50 Weisheimer, A., Doblas‐Reyes, F J., Jung, T., & Palmer, T N (2011), “On the predictability of the extreme summer 2003 over Europe”, Geophysical Research Letters, 38(5) Trang web 51 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_extreme_temperatures 52 https://www.metoffice.gov.uk/research/climate/seasonal-to-decadal/gpcoutlooks/user-guide/technical-glosea5 53 www.bom.gov.au 54 http://www.ecmwf.int/products/forecasts/seasonal/ 77 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phân bố tần suất Tx trung bình tháng (a), tháng (b), tháng (c) quan trắc (màu đỏ) dự báo (màu xanh đậm) từ chuỗi số liệu giai đoạn 1983 – 2012 khu vực Bắc Trung Bộ hạn dự báo tháng tháng a) b) Tháng - Tx - Hạn tháng 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) Tháng - Tx - Hạn tháng 50 0 27 29 31 33 35 OBS 37 39 0 27 41 33 OBS 35 37 39 41 MODEL Tháng - Tx - Hạn tháng 50 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) 31 MODEL Tháng - Tx - Hạn tháng 0 27 29 31 33 35 OBS 37 39 0 27 41 29 31 33 OBS MODEL Tháng - Tx - Hạn tháng 35 37 39 41 MODEL Tháng - Tx - Hạn tháng 50 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) 29 0 27 29 31 33 OBS 35 37 39 0 27 41 29 31 33 OBS MODEL 78 35 37 MODEL 39 41 Phụ lục 2: Tương tự Phụ lục cho TXx a) b) Tháng - TXx - Hạn tháng 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) Tháng - TXx - Hạn tháng 50 0 31 33 35 37 39 OBS 41 43 0 45 31 37 OBS 39 41 43 45 MODEL Tháng - TXx - Hạn tháng 50 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) 35 MODEL Tháng - TXx - Hạn tháng 0 31 33 35 37 39 OBS 41 43 0 45 31 33 35 MODEL 37 OBS Tháng - TXx - Hạn tháng 39 41 43 45 MODEL Tháng - TXx - Hạn tháng 50 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) 33 0 31 33 35 37 OBS 39 41 43 0 45 31 MODEL 33 35 37 OBS 79 39 41 MODEL 43 45 Phụ lục 3: Tương tự Phụ lục cho TX90p a) b) Tháng - TX90p - Hạn tháng 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) Tháng - TX90p - Hạn tháng 50 0 10 20 30 OBS 40 50 60 0 70 30 OBS 40 50 60 70 MODEL Tháng - TX90p - Hạn tháng 50 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 Tần suất (%) Tần suất (%) 20 MODEL Tháng - TX90p - Hạn tháng 0 10 20 30 OBS 40 50 60 0 70 10 20 MODEL 30 OBS Tháng - TX90p - Hạn tháng 40 50 60 70 MODEL Tháng - TX90p - Hạn tháng 50 50 50 50 40 40 40 40 30 30 30 30 20 20 20 20 10 10 10 10 0 10 20 30 OBS 40 50 60 Tần suất (%) Tần suất (%) 10 0 70 MODEL 10 20 30 OBS 80 40 50 MODEL 60 70 Phụ lục 4: Phân loại pha ENSO mùa hè năm khu vực Bắc Trung Bộ 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 La Nina Trung tính x x x x El Nino x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 81 ... Hoàng Thị Thúy Vân NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DỰ BÁO HẠN MÙA CỦA MƠ HÌNH REGCM ĐỐI VỚI MỘT SỐ CỰC ĐOAN NHIỆT ĐỘ MÙA HÈ TRÊN KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tượng học Mã số: 8440222.01 LUẬN... dự báo hạn mùa mơ hình RegCM số cực đoan nhiệt độ mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ Việt Nam? ?? với điều kiện ban đầu điều kiện biên sử dụng sản phẩm dự báo lại mô hình dự báo tồn cầu CFS với hạn dự báo. .. 3.1 Khả dự báo hạn mùa cực đoan nhiệt độ mùa hè khu vực Bắc Trung Bộ 34 3.1.1 Khả dự báo yếu tố cực trị cực đoan nhiệt độ mùa hè 34 3.1.1.1 Nhiệt độ tối cao .34 3.1.1.2 Nhiệt