Dự báo hạn mùa xoáy thuận nhiệt đới trên biển đông bằng các phương pháp thống kê

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hồng Thị Thu Hƣơng DỰ BÁO HẠN MÙA XỐY THUẬN NHIỆT ĐỚI TRÊN BIỂN ĐÔNG BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hoàng Thị Thu Hƣơng DỰ BÁO HẠN MÙA XỐY THUẬN NHIỆT ĐỚI TRÊN BIỂN ĐƠNG BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ Chuyên ngành: Khí tượng khí hậu học Mã số: 60440222 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS PHAN VĂN TÂN Hà Nội – Năm 2019 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn em nhận nhiều giúp đỡ tận tình, q báu thầy bạn cơng tác khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến GS.TS Phan Văn Tân người thầy tận tình bảo, định hướng khoa học tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian thực luận văn Cuối cùng, em xin bày tỏ đến lòng biết ơn sâu sắc tới người thân yêu gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, họ nguồn động viên tinh thần quý giá để em hoàn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng khuôn khổ luận văn nên khơng thể tránh khỏi điều thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy bạn để luận văn ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 10 tháng năm 2019 Người thực Hoàng Thị Thu Hương MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG - TỔNG QUAN 1.1 Vấn đề dự báo xoáy thuận nhiệt đới 1.1.1 Dự báo xoáy thuận nhiệt đới quy mô thời tiết 1.1.2 Dự báo xoáy thuận nhiệt đới quy mô mùa nội mùa 1.2 Phương pháp tiếp cận dự báo mùa 1.3 Các nghiên cứu nước 1.4 Nhận xét chung 14 CHƢƠNG - SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG PHƢƠNG TRÌNH DỰ BÁO 16 2.1 Số liệu 16 2.1.1 Yếu tố dự báo 16 2.1.2 Nhân tố dự báo 17 2.2 Phương pháp xác định nhân tố dự báo 17 2.2.1 Lập đồ tương quan yếu tố dự báo trường khí – đại dương 17 2.2.2 Phân tích thành phân 18 2.2.3 Chọn nhân tố phương pháp hồi quy bước 19 2.3 Xây dựng phương trình dự báo 20 2.3.1 Phương pháp hồi quy tuyến tính 20 2.3.2 Phương pháp hồi quy độ lệch tuyệt đối nhỏ (LAD) 21 2.4 Đánh giá phương trình dự báo 21 2.4.1 Sai số trung bình ME 22 2.4.2 Sai số trung bình tuyệt đối MAE 22 2.4.3 Sai số quân phương RMSE 22 2.4.4 Hệ số tương quan CORR 23 CHƢƠNG - KẾT QUẢ & NHẬN XÉT 24 3.1 Thống kê hoạt động XTNĐ mối quan hệ với ENSO 24 3.2 Kết xác định nhân tố dự báo 29 3.2.1 Kết xây dựng đồ tương quan 29 3.2.2 Kết phân tích thành phần 37 3.2.3 Kết sử dụng phương pháp hồi quy bước để lọc nhân tố 48 3.3 Xây dựng phương trình dự báo 52 3.3.1 Phương trình dự báo xây dựng phương pháp LAD 52 3.3.2 Phương trình dự báo xây dựng phương pháp hồi quy tuyến tính 53 3.4 Đánh giá phương trình dự báo 55 3.4.1 Đánh giá phương trình dự báo xây dựng phương pháp LAD 55 3.4.2 Đánh giá phương trình dự báo xây dựng phương pháp hồi quy tuyến tính 62 3.4.3 So sánh kết dự báo phương pháp HQTT LAD với dự báo tham khảo 69 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………… ………………………………………73 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Đồ thị phân tán số liệu quan trắc thực số liệu dự báo phương pháp Jackknife từ năm 1950 -1991 [6] .4 Hình 1.2 Kết dự báo chu i số liệu phụ thuộc 1979-2003 độc lập 20032007 với mơ hình LAD đường đứt , mơ hình POISSON đường liền màu đen quan trắc đường liền màu xám [7] Hình Kết dự báo số lượng bão đổ vào iển Đông khu vực Đông ắc [10] .9 Hình 1.4 Biến động tổng lượng XTNĐ biển Đông 1959-2008) [16] Hình 1.5 Biến động tổng lượng XTNÐ biển Đơng giai đoạn 1951-2011 [12] 10 Hình 1.6 Số lượng XTNĐ khu vực Đ T T D giai đoạn 1978-2015, theo số liệu RSMS [9] .11 Hình 1.7 Số lượng XTNĐ trung bình hàng tháng tỷ lệ % XTNĐ xảy tháng năm khu vực T T D Đ [9] 11 Hình 2.1 Các bước thực PCA .19 Hình 3.1 Số lượng XTNĐ năm ENSO giai đoạn 1961-2015 26 Hình 3.2 Số lượng XTNĐ ATNĐ khu vực Biển Đơng 27 Hình 3.3 Số lượng XTNĐ ão khu vực Biển Đông 28 Hình 3.4 Số lượng XTNĐ ão mạnh khu vực Biển Đơng 28 Hình 3.5 Số lượng XTNĐ ão mạnh khu vực Biển Đơng 28 Hình 3.6 Bản đồ tương quan áp suất mực biển tháng số lượng XTNĐ 6-11) 29 Hình 3.7 Bản đồ tương quan tốc độ gió vĩ hướng mực 850mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 30 Hình 3.8 Bản đồ tương quan tốc độ gió vĩ hướng mực 500mb tháng số lượng Bão (6-11) 30 Hình 3.9 Bản đồ tương quan sst tháng số lượng XTNĐ 6-11) 30 Hình 3.10 Bản đồ tương quan độ cao địa vị mực 500mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 31 Hình 3.11 Bản đồ tương quan đứt gió thẳng đứng mực 500mb 850mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 31 Hình 3.12 Bản đồ tương quan áp suất mực biển tháng số lượng XTNĐ 6-11) 32 Hình 3.13 Bản đồ tương quan tốc độ gió vĩ hướng mực 500mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 32 Hình 3.14 Bản đồ tương quan tốc độ gió vĩ hướng mực 850mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 33 Hình 3.15 Bản đồ tương quan nhiệt độ mặt nước biển tháng số lượng XTNĐ 6-11) 33 Hình 3.16 Bản đồ tương quan độ cao điạ vị mực 500mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 33 Hình 3.17 Bản đồ tương quan đứt gió thẳng đứng mực 500mb 850mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 34 Hình 3.18 Bản đồ tương quan áp suất mực biển tháng số lượng XTNĐ 6-11) 34 Hình 3.19 Bản đồ tương quan tốc độ gió vĩ hướng mực 500 tháng số lượng XTNĐ 6-11) 35 Hình 3.20 Bản đồ tương quan tốc độ gió vĩ hướng mực 850 tháng số lượng XTNĐ 6-11) 35 Hình 3.21 Bản đồ tương quan nhiệt độ mặt nước biển tháng số lượng XTNĐ 6-11) 35 Hình 3.22 Bản đồ tương quan độ cao địa vị mực 500mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 36 Hình 3.23 Bản đồ tương quan đứt gió thẳng đứng mực 500mb 850mb tháng số lượng XTNĐ 6-11) 36 Hình 3.24 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần MSL vùng tháng 37 Hình 25 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U500 vùng tháng 38 Hình 3.26 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U500 vùng tháng 38 Hình 3.27 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U850 vùng tháng 39 Hình 3.28 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U850 vùng tháng 39 Hình 3.29 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần SST vùng tháng 40 Hình 3.30 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần HGT500 vùng tháng 40 Hình 3.31 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần WS500-850 vùng tháng 41 Hình 3.32 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần WS500-850 vùng tháng 41 Hình 3.33 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U500 vùng 43 Hình 3.34 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U850 vùng tháng 43 Hình 3.35 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U850 vùng tháng 44 Hình 36 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần SST vùng tháng 44 Hình 3.37 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần WS500-850 vùng tháng 45 Hình 3.38 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U500 vùng tháng 46 Hình 3.39 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần U850 vùng tháng 46 Hình 3.40 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần SST vùng tháng 47 Hình 3.41 Tỷ lệ phần trăm phương sai giải thích thành phần WS500-850 vùng tháng 47 Hình 3.42 Kết dự báo số liệu phụ thuộc phương pháp LAD giai đoạn 1981 – 2010 với hạn dự báo tháng 55 Hình 3.43 Kết dự báo số liệu độc lập phương pháp LAD giai đoạn 2011 – 2015 với hạn dự báo tháng 56 Hình 3.44 Kết dự báo số liệu phụ thuộc phương pháp LAD giai đoạn 1981 – 2010 với hạn dự báo tháng 57 Hình 3.45 Kết dự báo số liệu độc lập phương pháp LAD giai đoạn 2011 – 2015 với hạn dự báo tháng 58 Hình 3.46 Kết dự báo số liệu phụ thuộc phương pháp LAD giai đoạn 1981 – 2010 với hạn dự báo tháng 59 Hình 3.47 Kết dự báo số liệu độc lập phương pháp LAD giai đoạn 2011 – 2015 với hạn dự báo tháng 60 Hình 3.48 Kết dự báo số liệu phụ thuộc phương pháp HQTT giai đoạn 1981 – 2010 với hạn dự báo tháng 62 Hình 3.49 Kết dự báo số liệu độc lập phương pháp HQTT giai đoạn 2011 – 2015 với hạn dự báo tháng 63 Hình 3.50 Kết dự báo số liệu phụ thuộc phương pháp HQTT giai đoạn 1981 – 2010 với hạn dự báo tháng 64 Hình 3.51 Kết số liệu độc lập phương pháp HQTT giai đoạn 2011 – 2015 với hạn dự báo tháng 65 Hình 3.52 Kết dự báo số liệu phụ thuộc giai đoạn 1981 – 2010 với hạn dự báo tháng 66 Hình 3.53 Kết dự báo số liệu độc lập phương pháp HQTT giai đoạn 2011 – 2015 với hạn dự báo tháng 67 Hình 3.54 Kết dự báo số liệu trung bình hàng năm theo phân loại Enso giai đoạn 1981 – 2010 69 18 16 14 12 10 Dự báo Quan trắc 2011 Hình 3.47 2012 2013 2014 2015 ự báo s li ộc l p b ạn 2011 – 2015 v i hạn dự báo tháng Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển Đông dự báo số liệu độc lập (hình 3.29), nhìn chung, giá trị dự báo nắm bắt biến động tăng, giảm giá trị quan trắc tăng, giảm) Tuy nhiên, giá trị dự báo chưa thực sát so với giá trị quan trắc ví dụ điển năm 2013, giá trị quan trắc cao 16 cơn, số liệu dự báo có 12 cơn; hay năm 2015, giá trị quan trắc thấp cơn, số liệu dự báo có 11 B ng 3.12 xây dự ự báo b pháp LAD v i hạn dự báo tháng Phụ thuộc Độc lập Sai số ME -0.04 -0.24 Sai số MAE 1.62 2.36 Sai số RMSE 2.33 2.65 Tương quan CORR 0.6 0.66 Từ bảng 3.12 cho thấy, chu i số liệu phụ thuộc độc lập, ME cho giá trị âm (-0.04) (-0.24), chứng tỏ giá trị dự báo chu i số liệu có xu hướng b so với giá trị quan trắc Sai số MAE RMSE số liệu phụ thuộc độc lập không lớn, chênh lệch trung bình hai chu i số liệu so với quan trắc tương đối thấp 1.62 (13.8%) 2.36 (20.0%) Giá trị tương 60 quan số liệu phụ thuộc độc lập tốt Tuy nhiên, giá trị tương quan chu i số liệu độc lập (0.66) lớn so với số liệu phụ thuộc (0.59), chứng tỏ, đánh giá chu i độc lập, giá trị dự báo nắm bắt biến động giá trị quan trắc tốt đánh giá chu i phụ thuộc Sau tổng hợp đánh giá chu i số liệu phụ thuộc độc lập hạn dự báo theo phương pháp LAD B ng 133 B ng h p sai s s li u ph thuộc xây ự báo b dự Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng ME MAE RMSE CORR -0.2 1.57 2.33 0.55 0.13 1.63 2.33 0.58 -0.04 1.6 2.33 0.6 B ng 144 B ng h p sai s s li ộc l p xây dựng ự báo b Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng ME MAE RMSE CORR -0.24 2.04 2.5 0.56 0.2 2.4 2.68 0.54 -0.24 2.36 2.65 0.66 Từ bảng 3.16 3.17, nhìn chung, kết đánh giá chu i số liệu phụ thuộc tốt so với chu i số liệu độc lập Đối với hạn dự báo, giá trị sai số ME, MAE, RMSE số liệu phụ thuộc b Tuy nhiên, giá trị chu i số liệu độc lập chưa tốt, sai số nhiều Riêng hạn dự báo tháng, 61 giá trị tương quan CORR chu i số liệu phụ thuộc độc lập tốt 0.6 0.66 tốt so với hạn dự báo cịn lại 3.4.2 Đánh giá phƣơng trình dự áo đƣợc xây dựng phƣơng pháp hồi quy tuyến tính  ự tháng 20 18 16 14 12 10 Hình 3.48 Dự báo Quan trắc ự báo s li u ph thuộc b ạn 1981 – 2010 v i hạn dự báo tháng HQTT Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đơng dự báo số liệu phụ thuộc (hình 3.30), nhìn chung, năm khơng có số lượng XTNĐ tăng giảm đột biến, giá trị dự báo nắm bắt tốt biến động số liệu quan trắc đặc biệt giai đoạn từ năm 1981-1989 1999-2010, số liệu dự báo trùng so với số liệu quan trắc Tuy nhiên, năm có số lượng XTNĐ tăng giảm đột biến giai đoạn 1988-1997 số liệu dự báo lại khơng nắm bắt biến động số liệu quan trắc ví dụ điển năm 1996, giá trị quan trắc cao 19 cơn, số liệu dự báo có 13 62 18 16 14 12 10 Dự báo Quan trắc 2011 Hình 3.49 2012 2013 2014 2015 ự báo s li ộc l p b ạn 2011 – 2015 v i hạn dự báo tháng HQTT Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đông dự báo số liệu độc lập (hình 3.31), nhìn chung, giá trị dự báo nắm bắt biến động tăng, giảm giá trị quan trắc (nhất giai đoạn 2012-2013, dự báo sát so với quan trắc) Đối với năm lại, giá trị dự báo chưa thực sát so với giá trị quan trắc ví dụ năm 2013, giá trị quan trắc cao 16 cơn, số liệu dự báo có 13 cơn; hay năm 2015, giá trị quan trắc thấp cơn, số liệu dự báo có 12 B ng 3.155 xây dự ự báo b ng pháp HQTT v i hạn dự báo tháng Phụ thuộc Độc lập Sai số ME 0.01 0.7 Sai số MAE 1.64 2.1 Sai số RMSE 2.3 2.56 Tương quan CORR 0.57 0.61 Từ bảng 3.13 cho thấy, chu i số liệu phụ thuộc độc lập, ME cho giá trị dương 0.01 0.7 , chứng tỏ giá trị dự báo chu i số liệu có xu hướng lớn so với giá trị quan trắc Sai số MAE RMSE số liệu phụ thuộc độc lập khơng lớn, chênh lệch trung bình hai chu i số liệu so 63 với quan trắc tương đối thấp 1.64 (13.8%) 2.56 (17.8) Giá trị tương quan số liệu phụ thuộc mức trung bình (0.57) Tuy nhiên, giá trị tương quan chu i số liệu độc lập tốt (0.61), chứng tỏ, đánh giá chu i độc lập, giá trị dự báo nắm bắt biến động giá trị quán trắc tốt đánh giá chu i phụ thuộc  ự tháng 20 18 16 14 12 10 Hình 3.50 Dự báo Quan trắc ự báo s li u ph thuộc b ạn 1981 – 2010 v i hạn dự báo tháng HQTT Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đông dự báo số liệu phụ thuộc (hình 3.32), nhìn chung, năm khơng có số lượng XTNĐ tăng giảm đột biến, giá trị dự báo nắm bắt tốt biến động số liệu quan trắc đặc biệt giai đoạn từ năm 1981-1986, số liệu dự báo trùng so với số liệu quan trắc) Tuy nhiên, năm có số lượng XTNĐ tăng giảm đột biến giai đoạn 1988-1997 số liệu dự báo lại không nắm bắt biến động số liệu quan trắc ví dụ điển năm 1996, giá trị quan trắc cao 19 cơn, số liệu dự báo có 14 64 18 16 14 12 10 Dự báo Quan trắc 2011 Hình 3.51 2012 2013 2014 2015 li ộc l p b 2011 – 2015 v i hạn dự báo tháng HQTT ạn Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đơng dự báo số liệu phụ thuộc (hình 3.33), nhìn chung, giá trị dự báo nắm bắt biến động tăng, giảm giá trị quan trắc tăng, giảm) Tuy nhiên, giá trị dự báo chưa thực sát so với giá trị quan trắc ví dụ điển năm 2013, giá trị quan trắc cao 16 cơn, số liệu dự báo có 12 B ng 3.166 xây dự ự báo b pháp HQTT v i hạn dự báo tháng Phụ thuộc Độc lập Sai số ME 0.17 -1.24 Sai số MAE 1.63 2.56 Sai số RMSE 2.07 2.79 Tương quan CORR 0.66 0.58 Từ bảng 3.14 cho thấy, số liệu phụ thuộc, sai số ME có giá trị dương, chứng tỏ giá trị dự báo có xu hướng cao so với giá trị quan trắc Đối với số liệu độc lập, sai số ME có giá trị âm, chứng tỏ giá trị dự báo có xu hướng thấp so với giá trị quan trắc Chênh lệch trung bình chu i số liệu phụ thuộc so với quan trắc tương đối thấp 1.63 (13.8%), nhiên lại tương đối cao chu i số liệu độc lập 2.56 (21.8%) Giá trị tương quan số liệu phụ thuộc tốt (0.66) Tuy nhiên, giá trị tương quan chu i số liệu độc lập mức trung bình 65 (0.58), chứng tỏ, đánh giá chu i phụ thuộc, giá trị dự báo nắm bắt biến động giá trị quan trắc tốt đánh giá chu i độc lập  ự tháng 20 18 16 14 12 10 Hình 3.52 Dự báo Quan trắc dự báo s li u ph thuộ ạn 1981 – 2010 v i hạn dự báo tháng Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đông dự báo số liệu phụ thuộc (hình 3.34), nhìn chung, năm khơng có số lượng XTNĐ tăng giảm đột biến, giá trị dự báo nắm bắt tốt biến động số liệu quan trắc đặc biệt giai đoạn từ năm 1981-1992, số liệu dự báo trùng so với số liệu quan trắc Tuy nhiên, năm có số lượng XTNĐ tăng giảm đột biến giai đoạn 1993-1997 số liệu dự báo lại không nắm bắt biến động số liệu quan trắc ví dụ điển năm 1996, giá trị quan trắc cao 19 cơn, số liệu dự báo có 13 cơn; Hay năm 1997, giá trị quan trắc thấp cơn, số liệu dự báo có 12 66 18 16 14 12 10 Dự báo Quan trắc 2011 2012 Hình 3.53 2013 2014 2015 ộc l p b dự báo s li HQTT giai ạn 2011 – 2015 v i hạn dự báo tháng Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đông dự báo số liệu độc lập (hình 3.31), nhìn chung, giá trị dự báo nắm bắt biến động tăng, giảm giá trị quan trắc tăng, giảm) Tuy nhiên, giá trị dự báo chưa thực sát so với giá trị quan trắc ví dụ điển năm 2013, giá trị quan trắc cao 16 cơn, số liệu dự báo có 12 B ng 3.177 xây dự ự báo b pháp HQTT v i hạn dự báo tháng Phụ thuộc Độc lập Sai số ME -0.06 0.1 Sai số MAE 1.61 2.3 Sai số RMSE 2.24 2.71 Tương quan CORR 0.6 0.68 Từ bảng 3.15 cho thấy, số liệu phụ thuộc, sai số ME có giá trị âm, chứng tỏ giá trị dự báo có xu hướng thấp so với giá trị quan trắc Đối với số liệu độc lập, sai số ME có giá trị dương, chứng tỏ giá trị dự báo có xu hướng cao so với giá trị quan trắc Sai số MAE RMSE số liệu phụ thuộc độc lập không lớn, chênh lệch trung bình hai chu i số liệu so với quan trắc tương đối thấp 1.61 (13.7%) 2.3 (19.5%) Giá trị tương quan số liệu phụ thuộc mức trung bình (0.57) Tuy nhiên, giá trị tương quan chu i 67 số liệu độc lập tốt (0.61), chứng tỏ, đánh giá chu i độc lập, giá trị dự báo nắm bắt biến động giá trị quán trắc tốt đánh giá chu i phụ thuộc Sau tổng hợp đánh giá chu i số liệu phụ thuộc độc lập hạn dự báo theo phương pháp hồi quy tuyến tính B ng 3.18 B ng h p sai s s li u ph thuộc xây ự báo b dự Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng HQTT ME MAE RMSE CORR 0.01 1.64 2.3 0.57 0.17 1.63 2.07 0.66 -0.06 1.61 2.24 0.6 B ng 3.19 B ự báo b Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng Hạn dự báo tháng ộc l p xây dựng ng h p sai s s li HQTT ME MAE RMSE CORR 0.7 2.1 2.56 0.61 -1.24 2.56 2.79 0.58 0.1 2.3 2.71 0.68 Từ bảng 3.18 3.19, nhìn chung, kết đánh giá chu i số liệu phụ thuộc tốt so với chu i số liệu độc lập Đối với hạn dự báo, giá trị sai số ME, MAE, RMSE số liệu phụ thuộc b Tuy nhiên, giá trị chu i số liệu độc lập chưa tốt, sai số nhiều Trên chu i số liệu phụ thuộc, hạn dự báo tháng có giá trị tương quan CORR tốt 0.66 tốt so với hạn dự 68 báo tháng tháng Còn chu i số liệu độc lập, hạn dự báo tháng có giá trị tương quan CORR tốt 0.68 tốt so với hạn dự báo lại 3.4.3 So sánh kết dự báo hai phƣơng pháp HQTT LAD với kết dự báo tham khảo Theo kết thống kê trình bày phần 3.1, ENSO có ảnh hưởng khác tới số lượng XTNÐ BÐ Cụ thể, số lượng XTNÐ trung bình mùa bão năm La Niña 13.69 cơn/năm; năm trung tính 11.86 cơn/năm năm El Niđo 10.42 cơn/năm Xem giá trị trung bình giá trị dự báo tham khảo, tiến hành đánh giá chúng so sánh với kết đánh giá dự báo hai phương pháp HQTT LAD giai đoạn 30 năm 1981-2010) ước làm nhằm xem x t mực độ tin cậy kết dự báo hai phương pháp 20 18 16 14 12 10 Dự báo Quan trắc Hình 3.54 ự báo s li u Enso giai ạn 1981 – 2010 ă theo phân loại Xét số lượng XTNĐ hoạt động biển đông dự báo theo số liệu trung bình hàng năm qua phân loại Enso từ năm 1981-2010 (hình 3.54 , nhìn chung, c ng giống kết dự báo hai phương pháp HQTT LAD, số liệu dự báo chưa nắm bắt tốt biến động số liệu quan trắc Ở năm khơng có tăng giảm đột biến số lượng XTNĐ dự báo sát với quan trắc điển năm 1998-2002) Tuy nhiên năm có biến động lớn giai đoạn 1994- 69 1997 giá trị dự báo không nắm bắt được, không sát so với số liệu quan trắc ví dụ điển năm 1996, giá trị quan trắc cao 19 cơn, số liệu dự báo có 12 cơn; Hay năm 1997, giá trị quan trắc thấp cơn, số liệu dự báo 10 ự B ng 3.2020 s li u trung bình hàng ă ại Enso ME MAE RMSE CORR -0.08 2.04 2.69 0.3 Từ bảng 3.20 cho thấy, sai số ME có giá trị âm, chứng tỏ giá trị dự báo có xu hướng thấp so với giá trị quan trắc Sai số MAE RMSE số liệu phụ thuộc độc lập lớn, chênh lệch trung bình hai chu i số liệu so với quan trắc tương đối thấp 2.04 (17.3%) 2.69 (22.8%) Giá trị tương quan thấp 0.3 , chứng tỏ, đánh giá chu i số liệu trung bình, giá trị dự báo chưa nắm bắt biến động giá trị quan trắc Khi so sánh kết đánh giá chu i số liệu trung bình hàng năm theo phân loại Enso bảng 3.14 với kết đánh giá dự báo hai phương pháp HQTT LAD mục 3.4.1 3.4.2 , số đánh giá ME, MAE, RMSE, CORR kết dự báo phương pháp HQTT LAD (với hạn dự báo) tốt so với kết dự báo số trung bình nhiều năm Chính vậy, kết dự báo xây dựng phương trình hai phương pháp HQTT LAD tin cậy cải thiện kĩ dự báo tốt so với dự báo tham khảo 70 KẾT LUẬN Trong khuôn khổ luận văn này, nghiên cứu lựa chọn ứng dụng phương pháp thống kê truyền thống để thực dự báo hạn mùa tổng số lượng XTNĐ khu vực biển Ðông từ tháng đến tháng 11 Từ kết tính tốn phân tích, tơi rút số kết luận sau: ENSO có ảnh hưởng khác tới số lượng XTNÐ BÐ nhìn chung khu vực số lượng XTNÐ năm La Niđa có xu hướng cao năm El Niđo Những năm La Niña ghi nhận số lượng XTNÐ mức 13-14 cơn/năm cao so với năm trung tính 11-12 cơn/năm thấp năm El Niđo (10-11 cơn/năm Số lượng XTNĐ theo cấp độ ATNĐ, bão, bão mạnh bão mạnh) có biến động theo trạng thái năm ENSO khu vực Đ Nhìn chung, số lượng XTNĐ cấp độ vào năm La Niña cao năm El Niño Trong tổng số XTNÐ hoạt động vùng biển Ðơng XTNÐ bão mạnh chiếm tỷ lệ cao nhất, tiếp đến bão, bão mạnh thấp ATNÐ Trong số bão mạnh, năm El Niño ghi nhận với tỷ lệ tập trung nhiều với 48.9% tiếp đến năm La-nina với 47.1% thấp mức 44.4% năm trung tính Sử dụng số liệu tái phân tích CFSR trường khí - đại dương số khí hậu làm nhân tố dự tuyển để xây dựng phương trình dự báo tổng số lượng XTNĐ từ tháng - 11 Biển Đông Kết cho thấy, nhân tố chọn lọc để xây dựng phương trình kể đến như: gió vĩ hướng mực 500hpa tháng vùng 2N-10N; 125E-145E , tháng vùng 7N-12N; 145E-160E tháng vùng (5N-10N; 160E-175E ; gió vĩ hướng mực 850hpa tháng vùng (12N-17N; 110E125E); nhiệt độ mặt nước biển tháng vùng 40N-50N; 155E-185E , … ên cạnh số khí hậu PNA tháng 1; Q O tháng 3; SOI tháng 1,2,3…c ng chọn để xây dựng phương trình Kết xây dựng phương trình dự báo phương pháp hồi quy sai số tuyệt đối nhỏ LAD phương pháp hồi quy tuyến tính (HQTT) cho thấy, đối 71 với hạn dự báo, đánh giá chu i số liệu phụ thuộc, số đánh giá sai số ME, MAE, RMSE tốt Tuy nhiên, đánh giá chu i số liệu độc lập, khả nắm bắt biến động tốt sai số lớn Riêng hạn dự báo tháng, giá trị tương quan CORR chu i số liệu phụ thuộc độc lập mơ hình tốt mơ hình LAD 0.6 0.66; Mơ hình HQTT 0.6 0.68 tốt so với hạn dự báo cịn lại Khi xây dựng phương trình dự báo hai phương pháp LAD HQTT, nhận thấy, hai phương pháp có ưu điểm nhược điểm khác Nếu phương pháp LAD cho kết chênh lệch dự báo quan trắc tốt so với HQTT phương pháp HQTT lại nắm bắt năm có biến động lớn tốt so với LAD Vì sử dụng kết hợp hai phương pháp để tạo dự báo cho kết tốt Khi so sánh kết dự báo hai phương pháp HQTT LAD với kết dự báo số liệu trung bình hàng năm theo phân loại Enso, nhận thấy, số đánh giá ME, MAE, RMSE, CORR kết dự báo phương pháp HQTT LAD (với hạn dự báo) tốt so với kết dự báo số liệu trung bình nhiều năm Chính vậy, kết dự báo xây dựng phương trình hai phương pháp tin cậy cải thiện kĩ dự báo tốt so với dự báo tham khảo 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng anh Camargo S J., Barnston A G., Klotzbach P J., and Landsea C W (2007), Seasonal tropical cyclone forecasts WMO Bull., 56, 297–309 Chan J C L (1994), Prediction of the interannual variations oftropical cyclone movement over regions of the western North Pacific Int J Climatol., 14, 527-538 Chan J C L (1995), Prediction of annual tropical cyclone activity over the western North Pacific and the South China Sea Int‟l J Climatol., 15, 10111019 Goh A Z C., and Chan J C L (2010), Interannual and interdecadal variations of tropical cyclone activity in the South China Sea Int J Climatol., 30, 827–843, doi:https://doi.org/10.1002/ joc.1943 Goh A Z C., and Chan J C L (2010), An improved statistical scheme for the prediction of tropical cyclones making landfall in South China, Weather and Forecasting, 25, 587– 593 Gray W.M., Landsea C.W., Mielke P.W., Jr., and Berry K.J (1992), Predicting Atlantic seasonal hurricane activity 6-11 months in advance Kim H S., Ho C H., Chu P S., and Kim J H (2010), Seasonal prediction of summertime tropical cyclone activity over the East China Sea using the least absolute deviation regression and the Poisson regression Int J Climatol., 30, 210–219 Tiếng Việt Đinh Duy, Ngô Đức Thành, PhanVăn Tân 2016 , Mối quan hệ ENSO số luợng, cấp dộ Xoáy thuận Nhiệt đới khu vực Tây Bắc - Thái Bình Duong, Biển Ðơng giai đoạn 1951-2015.Tạp chí Khoa học ÐHQGHN: Các Khoa học Trái dất Môi truờng, Tập 32, Số 3S (2016) 43-55 Đinh Duy, Ngô Đức Thành, Nguyễn Thị Tuyết, Phạm Thanh Hà, Phan Văn Tân 2016 , Đặc điểm hoạt động xoáy thuận nhiệt đới khu vực Tây 73 Bắc Thái ình Dương, iiển Đông vùng trực tiếp chịu ảnh hưởng lãnh thổ Việt Nam giai đoạn 1978-2015 Tạp chí Khoa học ÐHQGHN: Các Khoa học Trái dất Môi truờng, Tập 32, Số (2016) 1-11 10 Trần Đức Mẫn (2014), Dự báo số bão đổ vào Việt Nam khu vực Đông ắc sở thông tin ENSO 11 Phan Văn Tân 2003 , “Các phuong pháp thống kể khí khí hậu”, Nhà xuất Ðại học Quốc Gia Hà Nội 12 Dư Văn Toán cộng 2014 , “Một số dánh giá thống kê tính chất bão biển Ðông vùng bở biển Việt Nam giai doạn 1951-2013”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển; tập 14, số (2014), trang 179-183 13 Nguyễn Văn Tuyên 2008 , “ Khả nang dự báo hoạt động mùa bão biển Ðơng Việt Nam: Phân tích yếu tố dự báo nhân tố dự báo có thể”, Khí tuợng thủy văn, số 4, trang 1-8 14 Nguyễn Văn Tuyên 2008 , “Khả dự báo hoạt động mùa bão biển Đơng Việt Nam Xây dựng mơ hình dự báo kiểm nghiệm” 15 Ðinh Văn Ưu 2010 , “Sự biến dộng hoạt dộng đổ bão nhiệt dới vào bờ biển Việt Nam”, Tạp chí Khoa học ÐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 26, Số 35(2010), trang 480 16 Ðinh Văn Ưu 2011 , “Ðánh giá quy luật biến động dài hạn xu biến đổi số luợng bão áp thấp nhiệt dới khu vực Tây Thái ình Dương, Biển Ðơng ven biển Việt Nam”, Tạp chí Khoa học ÐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 25, số 3S (2009), trang 543-547 74 ... đề dự báo xoáy thuận nhiệt đới 1.1.1 Dự báo xoáy thuận nhiệt đới quy mô thời tiết 1.1.2 Dự báo xốy thuận nhiệt đới quy mơ mùa nội mùa 1.2 Phương pháp tiếp cận dự báo mùa. .. Đánh giá sai số xây dựng phương trình dự báo phương pháp LAD với hạn dự báo tháng 56 Bảng 3.11 Đánh giá sai số xây dựng phương trình dự báo phương pháp LAD với hạn dự báo tháng ... dụng phương pháp hồi quy bước để lọc nhân tố 48 3.3 Xây dựng phương trình dự báo 52 3.3.1 Phương trình dự báo xây dựng phương pháp LAD 52 3.3.2 Phương trình dự báo xây dựng phương