Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRƯƠNG BÁ KIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TƯƠNG TÁC ĐẠI DƯƠNG KHÍ QUYỂN ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VÀ QUỸ ĐẠO BÃO BẰNG MƠ HÌNH HWRF Chun ngành: Khí tượng Khí hậu học Mã số: 60 44 87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HOÀNG ĐỨC CƯỜNG Hà Nội - 2012 MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tình hình dự báo bão mơ hình số trị giới 1.1.1 Lịch sử phát triển dự báo số trị dự báo thời tiết bão .9 1.1.2 Mơ hình số trị tồn cầu 1.1.3 Mơ hình dự báo số trị khu vực dự báo bão 11 1.1.4 Một số mơ hình số trị chun dự báo bão 13 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ảnh hưởng tương tác khí đại dương tới cường độ quỹ đạo bão 15 1.2.1 Trên giới 15 1.2.2 Trong nước 18 CHƯƠNG II MƠ HÌNH TƯƠNG TÁC KHÍ QUYỂN ĐẠI DƯƠNG TỚI DỰ BÁO CƯỜNG ĐỘ, QUỸ ĐẠO BÃO VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 22 2.1 Mơ hình WRF 22 2.1.1 Tổng quan mơ hình WRF 22 2.1.2 Cấu trúc mơ hình WRF 23 2.1.3 Các trình vật lý tham số hóa mơ hình 24 2.2 Mơ hình ROMS 30 2.2.1 Hệ toạ độ thích ứng địa hình 31 2.2.2 Phương pháp tính 32 a) Sai phân theo không gian 32 b) Sai phân theo thời gian 33 2.2.3 Tham số hoá 33 2.3 Mơ hình COASWT 36 2.4 Xây dựng miền tính nguồn số liệu thử nghiệm 38 2.5 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo quỹ đạo, cường độ bão 40 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG TƯƠNG TÁC BIỂN KHÍ QUYỂN TỚI CƯỜNG ĐỘ VÀ QUỸ ĐẠO BÃO 43 3.1 Nhiệt độ áp suất bề mặt biển 43 3.1.1 Bão Mindulle 43 3.1.2 Bão Nock-ten 45 3.1.3 Bão Nalgae 47 3.2 Profile nhiệt độ tâm bão 49 3.3 Gió áp suất nhiễu động 51 3.4 Thông lượng nhiệt ẩm bề mặt 55 3.4.1 Bão Mindulle 55 3.4.1 Bão Nock-ten 56 3.4.1 Bão Nalgae 57 3.5 Đánh giá chất lượng dự báo quỹ đạo cường độ bão 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 69 DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT AFWAM : Air Force WWMCCS ADP Modernization ATE : Along Track Error (Sai số ngang) ATNĐ : Áp thấp nhiệt đới AVN : Aviation Mode (Mơ hình Hàng khơng) COADS : Comprehensive Ocean-Atmospheric Data Set (Dữ liệu phức hợp khía đại dương) COAMPS : The Coupled Ocean/Atmosphere Mesoscale Prediction System (Hệ thống dự báo kết hợp quy mơ vừa khí đại dương) COAWST : Coupled-Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport (Mơ hình kết hợp vạn chuyển bùn cát-sóng-khí quyển-đại dương) CSTMS : Community Sediment Transport Modeling Systems (Hệ thống mơ hình vận chuyển bùn cát) CTE ECMWF : Cross Track Error (Sai số dọc) : The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu) ETA : Mơ hình Ê-ta GDAS : Global Data Assimilation System (Hệ thống đồng hóa liệu tồn cầu) GEFS : Global Ensemble Forecast System (Hệ thống dự báo tổ hợp toàn cầu) GEM : Global Environmental Multiscale Model (Mơ hình đa quy mơ mơi trường tồn cầu) GFDL : Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (Phòng nghiên cứu động lực học chất lưu địa-vật lý) GFDN : The US Navy version of GFDL (Phiên hải quân GFDL) GFS : Global Forecast System (Hệ thống dự báo toàn cầu) GME : Global Model Europe (Mơ hình tồn cầu châu Âu) GSM : Global System Model (Mơ hình hệ thống tồn cầu) HFX HRM HWRF JTYM KMA KTTV LBAR LH MCT MM5 MRF NCAR NCEP NOAA NOGAPS POM QFX RAMS ROMS SANBAR : Heat flux upward from surface (Thông lượng nhiệt gửi qua bề mặt) : High Resolution Regional Model (Mơ hình khu vực độ phân giải cao) : Hurricane Weather Research and Forecast (Mơ hình nghiên cứu dự báo bão) : Japan Typhoon Model (Mơ hình bão Nhật Bản) : Korea Meteorological Administration (Cục Khí tượng Hàn Quốc) : Khí tượng thủy văn : Limited_Area Sine Transform Barotropic Track Model : Latent Heat (Ẩn nhiệt) : Model Coupling Toolkit (Công cụ kết hợp mơ hình) : Mesoscale Model-5 (Mơ hình quy mô vừa hệ thứ 5) : Medium Range Forecast (Dự báo hạn vừa) : The National Center for Atmospheric Research (Trung tâm nghiên cứu khí quốc gia, Mỹ) : National Centers for Environmental Prediction (Trung tâm dự báo môi trường quốc gia, Mỹ) : National Oceanic and Atmospheric Administration (Cơ quan quản lý khí đại dương quốc gia, Mỹ) : Navy Operational Global Atmospheric Prediction System (Hệ thống dự báo nghiệp vụ khí tồn cầu hải qn Mỹ) : Princeton Ocean Model (Mơ hình đại dương Princeton ) : Moisture flux upward from surface (Thông lượng ẩm gửi qua bề mặt) : Regional Atmospheric Modeling System (Mơ hình khí khu vực) : Regional Ocean Model System (Mơ hình đại dương khu vực) : Sanders Barotropic Hurricane Track Forcast Model (Mơ hình dự báo quỹ đạo bão tà áp Sander) SLP SSI SST : Sea Level Pressure (Áp suất mực biển) SWAN : Static Spectrum Interpolate (Nội suy phổ thống kê) TC-LAPS : Sea surface Temprature (Nhiệt độ bề mặt nước biển) : Simulating Waves Nearshore (Mơ hình mơ sóng ven bờ) UCAR : Tropical-Cyclone Limited Area Prediction System (Mơ hình dự báo giới hạn khu vực cho bão nhiệt dới) UKM VICBAR XTNĐ : University Corporation for Atmospheric Research (Liên hiệp trường đại học nghiên cứu khí quyển) : United Kingdom Models (Mơ hình Vương Quốc Anh) : VICBAR : Xốy thuận nhiệt đới DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cấu trúc tổng quan mơ hình WRF 23 Hình 2.2 Sơ đồ tương tác thành phần mơ hình WRF 29 Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc mơ hình COAWST 37 Hình 2.4 Miền tính dự báo 38 Hình 2.5 Quỹ đạo thực bão Mindulle (a), Nock-ten (b) Nalgae (c) 42 Hình 3.1 SST SLP WRF-ROMS (a) WRF (b), hiệu SST (c) 44 phương án SST dòng bề mặt ROMS (d) thời điểm 00h 44 Hình 3.2 Độ chênh lệch SST WRF-ROMS WRF ứng với hạn dự báo 12h (a) 24h (b) 44 Hình 3.3 Độ chênh lệch SST WRF-ROMS WRF ứng với hạn dự báo 36h (a) 48h (b) 45 Hình 3.4 SST SLP WRF-ROMS (a) WRF(b), hiệu SST (c) phương án SST dòng bề mặt ROMS (d) thời điểm 00h 46 Hình 3.5 Độ chênh lệch SST WRF-ROMS WRF ứng với hạn dự báo 12h (a), 24h (b), 48h (c) 72h (d) 47 Hình 3.6 SST SLP WRF-ROMS (a) WRF(b), hiệu SST (c) phương án SST dòng bề mặt ROMS (d) thời điểm 00h 48 Hình 3.7 Độ chênh lệch SST WRF-ROMS WRF ứng với hạn dự báo 12h (a), 24h (b), 48h (c) 72h (d) 48 Hình 3.8 Profile nhiệt độ tâm bão Mindulle WRF-ROMS WRF hạn dự báo 00h (a), 12h (b), 24h (c) 48h (d) 49 Hình 3.9 Profile nhiệt độ tâm bão Nock-ten WRF-ROMS WRF hạn dự báo 00h (a), 12h (b), 24h (c) 48h (d) 50 Hình 3.10 Profile nhiệt độ tâm bão Nalgae WRF-ROMS WRF hạn dự báo 00h (a), 24h (b), 48h (c) 72h (d) 51 Hình 3.11 Vận tốc gió ngang nhiễu động áp suất thời điểm 00h 12h với phương án WRF-ROMS (a) WRF (b) 52 Hình 3.12 Vận tốc gió ngang nhiễu động áp suất thời điểm 12h 24h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a), (b), (c), (d) 53 Hình 3.13 Vận tốc gió ngang nhiễu động áp suất thời điểm 48h 72h 54 với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a), (b), (c), (d) 54 Hình 3.14 Bảng đồ thị biểu diễn thơng lượng trung bình cho lưới tâm bão phương án WRF-ROMS WRF 56 Hình 3.15 Bảng đồ thị biểu diễn thơng lượng trung bình cho ô lưới tâm bão phương án WRF-ROMS WRF 57 Hình 3.16 Bảng đồ thị biểu diễn thơng lượng trung bình cho lưới tâm bão phương án WRF-ROMS WRF 58 Hình 3.17 Sai số khoảng cách (a), dọc (b), ngang (c) trung bình bão Mindulle (2010082300Z) 59 Hình 3.18 Sai số khoảng cách (a), dọc (c) ,ngang (d) trung bình quỹ đạo (b) bão Nock-ten (2011072700Z) 60 Hình 3.19 Sai số khoảng cách (a), dọc (c) , ngang (d) trung bình quỹ đạo (b) bão Nalgae (2011100200Z) 61 Hình 3.20 Sai số khoảng cách (a), dọc (b), ngang (c) trung bình .62 Hình 3.21 SLP trung bình ME SLP 63 Hình p.1 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 00h 12h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a), (b), (c), (d) 70 Hình p.2 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 24h 48h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a), (b), (c), (d) 70 Hình p.3 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 00h với phương án WRF-ROMS (a) WRF (b) 70 Hình p.4 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 12h 24h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a), (b), (c), (d) 70 Hình p.5 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 48h 72h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a), (b), (c), (d) 70 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Tùy chọn vật lí vi mơ WRF 25 Bảng 2.2: Một số tùy chọn tham số hóa đối lưu mây tích mơ hình WRF 26 Bảng 2.3: Tùy chọn bề mặt đất WRF 27 Bảng 2.4 Tùy chọn sơ đồ xạ WRF 28 Bảng 2.5 Ranh giới lớp nước (m) độ sâu khác 38 MỞ ĐẦU Hàng năm, Việt Nam chịu thiệt hại nặng nề thiên tai lũ lụt, hạn hán, rét đậm, rét hại… phải kể đến thiên tai bão-áp thấp nhiệt đới gây thiệt hại lớn người cho nước ta Chính vậy, u cầu dự báo cảnh báo bão xác, kịp thời cường độ quỹ đạo bão nhiệm vụ quan trọng hàng đầu quan dự báo nghiệp vụ nhằm đưa cảnh báo cho nhân dân cấp, ngành liên quan Hiện việc dự báo quỹ đạo cường độ bão xác khó khăn, đặc biệt cường độ bão Có nhiều phương pháp dự báo bão như: phương pháp synốp, phương pháp thống kê, phương pháp dự báo số trị Trong năm gần đây, nhờ tiến khoa học máy tính phát triển mãnh mẽ mơ hình số trị giới nên mơ hình số trị ngày hồn thiện dự báo xác Phương pháp dự báo số trị có ưu điểm vượt trội đưa kết dự báo khách quan, định lượng… so với phương pháp synốp phương pháp thống kê Hiện nay, giới có nhiều loại mơ hình số trị khác chuyên dự báo quỹ đạo cường độ bão AFWAM, AVN, COAMPS, UKM, GFDL, GSM, JTYM, NOGAPS, TC-LAPS… mơ hình HWRF (Hurricane Weather Research and Forecasting) Mơ hình HWRF mơ hình khí đại dương dự báo nghiệp vụ bão Mỹ từ năm 2007, mơ hình phát triển với mã nguồn mở cộng đồng khoa học hợp tác phát triển lớn HWRF phương án lựa chọn cho nước khơng tự xây dựng mơ hình nghiệp vụ dự báo bão nước ta Hiện Việt Nam sử dụng số mơ hình số trị dự báo bão ETA, MM5, HRM, WRF, RAMS… Tuy nhiên mơ hình chạy mảng khí Các tương tác đại dương - khí khơng tính đến Sự biến đổi điều kiện đại dương suốt khoảng thời gian dự báo gây ảnh hưởng đến dự báo cường độ quỹ đạo bão không tốt Trong khuôn khổ luận văn này, tập trung “ Nghiên cứu ảnh hưởng tương tác đại dương khí đến cường độ quỹ đạo bão mơ hình HWRF ” hướng tới thử nghiệm dự báo quỹ đạo cường độ bão cho Việt Nam Nội dung luận văn gồm có: - Tổng quan dự báo quỹ đạo cường độ bão mơ hình khí đại dương - Hệ thống mơ hình tương tác khí đại dương tới quỹ đạo cường độ bão phương pháp đánh giá - Mơ hình HWRF áp dụng luận văn kết hợp mơ hình khí WRF mơ hình đại dương ROMS - Đánh giá ảnh hưởng tương tác khí đại dương tới quỹ đạo cường độ bão với bão Mindulle (2010), Nock-ten Nalgae (2011) báo tâm bão thực tương đối lớn Đối với sai số dọc (ATE), hai phương án có xu hướng di chuyển chậm so với quan trắc (giá trị sai số âm) 12h đầu Từ khoảng 18h đến 48h, phương án cho bão di chuyển nhanh so với thực tế, ATE vào khoảng 300km, mặt khác từ 42h đến 48h phương án WRFROMS cho bão di chuyển nhanh hẳn so với phương án WRF Thông qua sai số dọc bão Mindulle thấy phương án di chuyển nhanh so với thực tế Tuy nhiên theo hình 3.17d, sai số ngang (CTE) phương án WRF-ROMS cao WRF khoảng từ 6-18h từ 24h-42h, khoảng 18h-24h phương án WRF-ROMS lại nhỏ WRF Thơng qua CTE phương án lúc đầu có lệch trái chút sau chủ yếu lệch phải so với thực tế Thông qua số PE, ATE, CTE cho thấy quỹ đạo bão mô phương án có xu hướng di chuyển nhanh lệch phải so với thực tế bbb) a) c) b) d) Hình 3.17 Sai số khoảng cách (a), dọc (b), ngang (c) trung bình bão Mindulle (2010082300Z) Hình 3.18 biểu diễn sai số khoảng cách, sai số dọc, sai số ngang quỹ đạo bão dự báo hai trường hợp WRF-ROMS, WRF so với thực tế thời điểm dự báo 00Z ngày 27/7/2011 bão Nock-ten Phương án WRF-ROMS cho sai số khoảng cách lớn phương án WRF tất hạn dự báo Giá trị PE 59 khoảng 150km cho phương án với hạn 24h tăng nhanh lên tới khoảng 300km (WRF), 400km (WRF-ROMS) với hạn 48h tương ứng gần 500km, 700km với hạn 72h Nhìn chung phương án cho sai số khoảng cách vị trí tâm bão dự báo tâm bão thực lớn Đối với sai số dọc, hai phương án có xu hướng di chuyển nhanh so với quan trắc (ATE dương) suốt q trình dự báo Phương án WRF-ROMS mơ bão di chuyển nhanh hẳn phương án WRF Tuy nhiên theo hình 3.18d, sai số ngang phương án giai đoạn đầu lệch trái so với thực tế (CTE có giá trị âm) Phương án WRF-ROMS mô bão di chuyển lệch trái nhiều so với quỹ đạo thực với giai đoạn đầu Thông qua hình 3.18b thấy quỹ đạo dự báo phương án xu di chuyển tương đối tốt so với thực tế có mơ bão di chuyển nhanh so quan trắc a) c) Hình 3.18 Sai số khoảng cách (a), dọc (c), ngang (d) trung bình quỹ đạo (b) bão Nock-ten (2011072700Z) Hình 3.19 biểu diễn sai số khoảng cách, sai số dọc, sai số ngang quỹ đạo bão dự báo hai trường hợp WRF-ROMS, WRF so với thực tế thời điểm dự báo 00Z ngày 02/10/2011 bão Nalgae Theo hình 3.19a, phương án WRFROMS cho sai số khoảng cách lớn phương án WRF tất hạn 60 dự báo Giá trị PE khoảng 50km cho phương án khoảng 120km (WRF), 230km (WRF-ROMS) với hạn 48h tương ứng 250km, 350km với hạn 72h Nhìn chung phương án cho sai số khoảng cách vị trí tâm bão dự báo tâm bão thực tương đối nhỏ giai đoạn đầu lớn giai đoạn cuối Đối với sai số dọc, hai phương án có xu hướng di chuyển nhanh so với quan trắc (giá trị sai số dương) suốt trình dự báo Giá trị ATE vào khoảng 50km cho phương án với hạn 24h Phương án WRF có ATE nhỏ nhiều so với phương án WRF-ROMS, với hạn 48h phương án WRF khoảng 100km với phương án WRF-ROMS 230km, sau 72h dự báo ATE tương ứng phương án khơng có liên hồn 200km 350km Tuy nhiên theo hình 3.19d, sai số ngang phương án giai đoạn đầu lệch trái so với thực tế (CTE có giá trị âm) Phương án WRF-ROMS mơ bão di chuyển lêch trái so với quỹ đạo thực với hạn dự báo, phương án WRF từ hạn 42h đến 72h mơ bão lệch phải (CTE dương) Thơng qua hình 3.30b thấy quỹ đạo dự báo phương án tương đối tốt so với thực tế có mơ bão di chuyển nhanh so quan trắc a) b) c) d) Hình 3.19 Sai số khoảng cách (a), dọc (c), ngang (d) trung bình quỹ đạo (b) bão Nalgae (2011100200Z) 61 Tổng kết lại với trường hợp mô bão sai số khoảng cách trung bình (MPE), sai số dọc trung bình (MATE) sai số ngang trung bình (MCTE) nhằm đánh giá cho bão thử nghiệm Trên hình 3.20 thấy sai số khoảng cách trung bình hai phương án nhỏ khoảng 18h đầu mô vào khoảng 50km, tăng dần lên khoảng 100km hạn 24h đến 48h vào khoảng 250km với phương án WRF khoảng 350km với phương án WRF-ROMS Đến hạn 72h, khoảng cách lớn khoảng 350km 500km tương ứng phương án WRF phương án WRF-ROMS Sai số dọc trung bình vào khoảng 100km với hạn 24h, 200km 350km phương án WRF WRF-ROMS với hạn 48h Hạn 72h sai số dọc phương án WRF-ROMS khoảng 500km phương án WRF-ROMS 350km Như phương án mô bão di chuyển nhanh thực tế Sai số ngang phương án WRF-ROMS thấp hẳn so với phương án WRF đa phần nhỏ không hạn dự báo nghĩa bão lệc trái với phương án WRF dương nên lệch phải so với thực tế a) b) c) Hình 3.20 Sai số khoảng cách (a), dọc (b), ngang (c) trung bình Đối với áp suất bề mặt biển thấp (SLP min) trung bình cho phương án thấy phương án WRF-ROMS cao quan trắc hạn dự báo 62 Phương án WRF 12h đầu cho SLPmin cao quan trắc , sau với hạn dự báo cịn lại ln nhỏ so với quan trắc (Hình 3.20 3.21) Như vậy, phương án WRF-ROMS mô cường độ bão yếu so với quan trắc phương án WRF lại mô cường độ bão mạnh quan trắc a) b) Hình 3.21 SLP trung bình ME SLP 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Đã thực tổng quan mơ hình dự báo bão giới, Việt Nam ảnh hưởng tương tác khí đại dương tới quỹ đạo, cường độ bão Nhìn chung, Việt Nam vấn đề tích hợp đồng thời mơ hình khí tượng mơ hình hải dương nhằm mô dự báo bão chưa quan tâm mức chưa có nhiều kết nghiên cứu hướng Đa số cơng trình nghiên cứu có sử dụng hai mơ hình theo cách độc lập với chuyển kết cho sau mơ tồn thời gian cần thiết Đã thử nghiệm vận hành hệ thống liên hồn hai mơ hình: khí (WRF) đại dương (ROMS) chế độ tương tác đồng thời nhằm dự báo quỹ đạo cường độ bão Biển Đơng Hai mơ hình có miền tính độ phân giải ngang bao phủ Biển Đông vùng phụ cận Bước thời gian chuyển tải thông tin hai mơ hình 10 phút Kết thử nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng tương tác khí đại dương tới dự báo quỹ đạo cường độ bão bão đại diện năm 2010 2011 với hai phương án WRF-ROMS WRF cho thấy: - Phương án WRF-ROMS cho SST thấp khoảng 2-3 C thời điểm ban 0 đầu, tăng dần lên 3-4 C hạn dự báo 12, 24h đến 4-5 C hạn dự báo 48, 72h so với phương án WRF đơn Đây nguyên nhân dẫn đến mô bão yếu sử dụng đồng thời hai mơ hình khí tượng hải dương - Khí áp bề mặt biển vùng gần tâm bão mô sử dụng phương án WRF-ROMS cao so với phương án WRF khoảng 2-3mb với hạn dự báo 12h, tăng dần lên 6-8mb với hạn 24h, tăng nhanh đến 14-15mb 2224mb tương ứng với hạn dự báo 48 72h - Tốc độ gió trung bình bề mặt vùng gần tâm bão phương án WRF- ROMS nhỏ so với phương án WRF 64 - Thông lượng nhiệt-ẩm gửi lên mô hình WRF từ ROMS thấp so với mặc định WRF Mức chênh lệch tăng dần qua hạn dự báo - Cả phương án mô bão di chuyển nhanh thực tế Sai số ngang phương án WRF-ROMS thấp hẳn so với phương án WRF mô bão di chuyển lệch trái phương án WRF mơ bão di chuyển lệch phải so với thực tế - Khí áp thấp gần tâm bão sử dụng WRF-ROMS cao so với thực tế, phương án WRF cho giá trị thấp so với thực tế hạn dự báo sau 12h - SST liên tục cập nhật từ ROMS đến mơ hình WRF 10 phút chúng ln nhỏ so với với trường hợp sử dụng mơ hình WRF (SST sử dụng mặc định từ sản phẩm mơ hình tồn cầu GFS) Tương tự, gió bề mặt, áp suất khí bề mặt thơng lượng nhiệt ẩm có kết hợp thấp so với phương án mô WRF Điều làm cho cường độ bão mô WRF-ROMS yếu so với mô WRF Kết đánh giá sai số dọc, sai số ngang sai số khoảng cách cho thấy, hai phương án dự báo cho bão di chuyển nhanh so với thực tế Kiến nghị: Các nhận định nêu rút từ kết thử nghiệm số bão hoạt động Biển Đơng để có nhận định khách quan ảnh hưởng tương tác biển – khí đến quỹ đạo, cường độ bão, mô cần thực tập mẫu lớn với bão hoạt động với nhiều cấp cường độ, loại quỹ đạo, vùng hoạt động thời gian hoạt động khác năm Biển Đơng Cần có nghiên cứu nhằm hiệu chỉnh cập nhật trường SST ban đầu cho mơ hình ROMS nhằm sát với thực tế bão Ngoài cần thiết triển khai nghiên cứu nhằm đánh giá vai trị củacác sơ đồ tham số hóa vật lý hai mơ hình khí tượng hải dương quỹ đạo cường độ bão 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Đức Cường, 2011, Nghiên cứu ứng dụng mơ hình WRF phục vụ dự báo thời tiết bão Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ cấp Bộ, 115 trang Võ Văn Hịa, 2007: Nghiên cứu thử nghiệm mơ hình WRF dự báo quỹ đạo bão khu vực Biển Đông Tạp chí KTTV số 5, tr.13-20 Nguyễn Minh Huấn, 2004: Nghiên cứu ứng dụng mơ hình số trị ba chiều cho vùng nước nông ven bờ biển Việt Nam Luận án Tiến sĩ Địa lý, Đại học Khoa học Tự nhiên,180 trang Phạm Văn Ninh cộng sự, 2009: Biển đơng Tập2: Khí tượng, Thuỷ văn, Động lực biển Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ 550 trang Lê Đình Quang, 2000: Ảnh hưởng nhiệt độ nước biển bề mặt đến cường độ hướng di chuyển xoay thuận nhiệt đới Biển Đông Tuyển tập kết nghiên cứu khoa học 1996-2000, tập Nhà xuất Nông Nghiệp, tr 101-115 Dương Hồng Sơn, Đàm Duy Hùng, Phạm Văn Sỹ, 2010: Nghiên cứu ứng dụng kết mơ hình ROMS dự báo quỹ đạo vật thể trôi phục vụ công tác tìm kiếm Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học XIII, tập2, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường, tr.69-76 Phan Văn Tân, Kiều Thị Xin, Nguyễn Văn Sáng, 2002: Mơ hình áp WBAR khả ứng dụng vào dự báo quỹ đạo bão khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương Biển Đơng Tạp chí KTTV số 6, tr.27-33 Lê Cơng Thành, 2004, Ứng dụng loại mơ hình số dự báo bão Việt Nam Tạp chí KTTV số 5-2004, tr.10-22 Trần Tân Tiến cộng sự, 2010, Xây dựng cơng nghệ dự báo liên hồn bão, nước dâng sóng Việt Nam mơ hình số với thời gian dự báo trước ngày Đề tài cấp Nhà nước, 202 trang 66 10 Lê Hồng Vân, 2009: Dự báo bão đổ vào bờ biển Việt Nam mơ hình WRF sử dụng đồng hóa số liệu xốy giả Luận văn Thạc sỹ Khí tượng, 88 trang 11 Chau-Ron Wu, Yu-Lin Chang, Lie-Yauw Oey, C.-W June Chang, and Yi-Chia Hsin, 2008: Air-sea interaction between tropical cyclone Nari and Kuroshio Geophysical research letters, Vol 35, L12605, doi:10.1029/2008GL033942 12 Chiaying Lee, 2009: Effects of Atmosphere-Wave-Ocean Coupling on Tropical Cyclone Structure 29th Conference on Hurricanes and Tropical Meteorology , China 13 Fan, Yalin, Isaac Ginis, Tetsu Hara, 2009: The Effect of Wind–Wave– Current Interaction on Air–Sea Momentum Fluxes and Ocean Response in Tropical Cyclones J Phys Oceanogr, 39, 1019–1034 14 Hong, Xiaodong, Simon W Chang, Sethu Raman, Lynn K Shay, Richard Hodur, 2000: The Interaction between Hurricane Opal (1995) and a Warm Core Ring in the Gulf of Mexico Mon Wea Rev., 128, 1347–1365 15 Isaac Ginis: Tropical Cyclone-Ocean Interactions Atmosphere-Ocean Interactions Advances in Fluid Mechanics Series, No 33, WIT Press, 83-114 16 Kerry A Emanuel, 1986: An air-sea interaction theory for tropical cyclones Part I: steady-state maintenace J Atmosphere Sciences, Vol 43, pp585-604 17 Liu, Bin, Huiqing Liu, Lian Xie, Changlong Guan, Dongliang Zhao, 2011: A Coupled Atmosphere–Wave–Ocean Modeling System: Simulation of the Intensity of an Idealized Tropical Cyclone Mon Wea Rev., 139, 132–152 18 Lloyd, Ian D., Gabriel A Vecchi, 2011: Observational Evidence for Oceanic Controls on Hurricane Intensity J Climate, 24, 1138–1153 19 Morris A Bender, Isaac Ginis, Yoshio Kurihara, 1993: Numerical Simulations of Tropical Cyclone-Ocean Interaction With a High-Resolution Coupled Model Journal geophysical research , Vol 98, pp 23,245-23,263 67 20 Morris A Bender, Isaac Ginis, Yoshio Kurihara, 1993: Numerical Simulations of Tropical Cyclone-Ocean Interaction With a High-Resolution Coupled Model Geophysical research letters, Vol 98, pp 23,24523,263.Richard A Dare and John L McBride, 2009: Sea Surface Temperature Response to Tropical Cyclones 29th Conference on Hurricanes 22 Schade, Lars R., Kerry A Emanuel, 1999: The Ocean’s Effect on the Intensity of Tropical Cyclones: Results from a Simple Coupled Atmosphere– Ocean Model J Atmos Sci., 56, 642–651 23 Tong ZHU and Da-Lin ZHANG, 2006: The Impact of the Storm-Induced SST Cooling on Hurricane Intensity Advances in Atmospheric Sciences, Vol.23, pp 14–22 24 Weixing Shen, Isaac Ginis, 2003: Effects of surface heat flux-induced sea surface temperature changes on tropical cyclone intensity Geophysical research letters, Vol 30, No 18, doi:10.1029/2003GL017878 25 Wu, Liguang, Bin Wang, Scott A Braun, 2005: Impacts of Air–Sea Interaction on Tropical Cyclone Track and Intensity Mon Wea Rev., 133, 3299–3314 26 Yablonsky, R M., and I Ginis, 2011: Impact of a warm ocean eddy’s circulation on hurricane- induced sea surface cooling with implications for hurricane intensity Mon Wea Rev., 139, Monthly Weather Review 27 Yablonsky, Richard M., Isaac Ginis, 2008: Improving the Ocean Initialization of Coupled Hurricane–Ocean Models Using Feature-Based Data Assimilation Mon Wea Rev., 136, 2592–2607 28 http://woodshole.er.usgs.gov/operations/modeling/COAWST/index.html 29 http://www.emc.ncep.noaa.gov/gc_wmb/vxt/ 30 http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/ 31 http://www.myroms.org/documentation/docs.php 68 PHỤ LỤC Namelist WRF-ROMS ! Multiple model coupling parameters ! !=========================================================== ! Copyright (c) 2010 ROMS/TOMS Group, version 3.0 === ! John C Warner === ! grids nested application: ! ! AKT_BAK == 2*1.0d-6 2*5.0d-6 ! m2/s ! Number of parallel nodes assigned to each model in the coupled system ! Their sum must be equal to the total number of processors NnodesATM = NnodesWAV = NnodesOCN = ! atmospheric model ! wave model ! ocean model ! Time interval (seconds) between coupling of models TI_ATM_WAV = 600.0d0 TI_ATM_OCN = 600.0d0 TI_WAV_OCN = 600.0d0 ! ! ! ! ! atmosphere-wave coupling interval atmosphere-ocean coupling interval wave-ocean coupling interval Coupled model standard input file name atmospheric model ATM_name = namelist.input ! wave model WAV_name = Projects/NalgaeTyphoon/INPUT_JOE_TC ! ocean model OCN_name = Projects/NalgaeTyphoon/ocean_nalgaetyphoon.in ! Sparse matrix interpolation weights files W2ONAME == Projects/ NalgaeTyphoon /wav2ocn_weights.nc W2ANAME == Projects/ NalgaeTyphoon /wav2atm_weights.nc A2ONAME == Projects/ NalgaeTyphoon /atm2ocn_weights.nc A2WNAME == Projects/ NalgaeTyphoon /atm2wav_weights.nc O2ANAME == Projects/ NalgaeTyphoon /ocn2atm_weights.nc O2WNAME == Projects/ NalgaeTyphoon /ocn2wav_weights.nc ! If you are running a simulation using WRF + either ROMS or SWAN, ! then this featuere sets the WRF grid that will exchange fileds to ! ROMS and/or SWAN In the future, we will have more options 69 ! to couple various levels of R/S grids to various WRF grids But we ! need to start somewhere, and for now you can only choose WRF grid ! WRF_CPL_GRID == ! = parent ! ! GLOSSARY: ! ========= ! Number of parallel nodes assigned to each model in the coupled system ! ! NnodesATM Number of processes allocated to the atmospheric model ! NnodesWAV Number of processes allocated to the wave model ! NnodesOCN Number of processes allocated to the ocean model ! Hình p.1 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 00h 12h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a),(b),(c),(d) 70 Hình p.2 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 24h 48h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a),(b),(c),(d) Hình p.3 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 00h với phương án WRF-ROMS (a) WRF (b) 71 Hình p.4 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 12h 24h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a),(b),(c),(d) 72 Hình p.5 Vận tốc gió ngang áp suất nhiễu động thời điểm 48h 72h với phương án WRF-ROMS WRF tương ứng (a),(b),(c),(d) 73 ... mơ hình tương tác khí đại dương tới quỹ đạo cường độ bão phương pháp đánh giá - Mơ hình HWRF áp dụng luận văn kết hợp mơ hình khí WRF mơ hình đại dương ROMS - Đánh giá ảnh hưởng tương tác khí đại. .. đại dương suốt khoảng thời gian dự báo gây ảnh hưởng đến dự báo cường độ quỹ đạo bão không tốt Trong khuôn khổ luận văn này, tập trung “ Nghiên cứu ảnh hưởng tương tác đại dương khí đến cường độ. .. đại dương tới quỹ đạo cường độ bão với bão Mindulle (2010), Nock-ten Nalgae (2011) CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DỰ BÁO CƯỜNG ĐỘ VÀ QUỸ ĐẠO BÃO BẰNG MƠ HÌNH KHÍ QUYỂN ĐẠI DƯƠNG 1.1 Tổng quan tình hình
Ngày đăng: 20/11/2020, 09:00
Xem thêm:
