Nghiên cứu mối liên hệ giữa hoạt động xâm nhập lạnh với các trường khí quyển qui mô lớn trong các tháng mùa đông ở việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Hữu Dương NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA HOẠT ĐỘNG XÂM NHẬP LẠNH VỚI CÁC TRƯỜNG KHÍ QUYỂN QUI MÔ LỚN TRONG CÁC THÁNG MÙA ĐÔNG Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đinh Hữu Dương NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA HOẠT ĐỘNG XÂM NHẬP LẠNH VỚI CÁC TRƯỜNG KHÍ QUYỂN QUI MƠ LỚN TRONG CÁC THÁNG MÙA ĐƠNG Ở VIỆT NAM Chun ngành: Khí tượng khí hậu học Mã số :60440222 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Bùi Minh Tăng TS Võ Văn Hòa Hà Nội – 2019 LỜI CẢM ƠN Tác giả chân thành cảm ơn thầy giảng viên Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, Phòng Sau Đại học (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên), cán Thư viện KTTV – Tổng cục KTTV giúp đỡ cung cấp cho Học viên tài liệu khoa học hướng dẫn bổ ích thiết thực Đặc biệt, luận văn tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS Bùi Minh Tăng, TS Võ Văn Hịa người ln bảo tận tình, định hướng chủ đề tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến anh chị em phòng Dự báo số vàviễn thám -Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia cung cấp số liệu tái phân tích ERA-Interim, số liệu dự báo hạn mùa ECMW giúp cho tác giả thực thành công luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến người thân gia đình, bạn bè tồn thể anh chị em phịng Dự báo KTTV ln động viên, cổ vũ tinh thần giúp đỡ trình thực hoàn thành luận văn Với cố gắng nỗ lực để thực luận văn, vốn kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực Luận văn tốt nghiệp số thiếu khuyết Tác giả kính mong nhận bảo, ý kiến thầy cô để Luận văn học viên hoàn thiện Học viên xin chân thành cảm! Hà Nội, ngày 12 tháng 07 năm 2019 Tác giả Đinh Hữu Dương Mục lục LỜI CẢM ƠN Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hình Danh mục bảng 10 MỞ ĐẦU 11 CHƯƠNG TỔNG QUAN 12 1.1 Khái niệm định nghĩa gió mùa- gió mùa Châu Á: 12 1.3 Khái niệm khơng khí lạnh: 15 1.3.2 Hệ thời tiết tác động khơng khí lạnh 17 1.3.4 Đặc điểm hoạt động đợt xâm nhập lạnh 17 1.4 Một số nghiên cứu nước 20 1.4.1 Ngoài nước .20 1.4.2 Ở nước 24 1.5 Một số tiêu tiêu chí 26 1.5.1 Chỉ tiêu tiêu chí nước 26 CHƯƠNG SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Số liệu quan trắc đợt KKL Việt Nam : 29 2.2 Số liệu tái phân tích ERA - Interim 30 2.3 Số liệu dự báo sản phẩm mơ hình dự báo khí hậu ECWMF: 30 2.4 Các số EAWMI tham gia phương pháp dự báo: 30 2.4 Khu vực tính toán số liệu 32 2.4.1 Chỉ số ICHEN: 32 2.4.2 Chỉ số IYang: 33 2.4.4 Chỉ số IShi: 34 2.4.5 Chỉ số ISUN: 34 2.4.6 Chỉ số ILi&Yang: 35 2.5 Phương pháp nghiên cứu 35 2.5.2 Phương pháp hồi qui tuyến tính biến hồi qui bước 36 2.5.3 Xây dựng phương trình dự báo 39 2.5.4 Kiểm nghiệm phương trình dự báo 39 a Chuẩn sai thặng dư 39 b Chỉ số Fisher 39 c Đánh giá: 40 CHƯƠNG MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ NHẬN XÉT 40 3.1 Mối liên hệ hoạt động xâm nhập lạnh với trường khí qui mơ lớn: 40 3.1.1 Mối liên hệ số gió mùa mùa đơng với hoạt động xâm nhập lạnh mùa Đông Việt Nam: 40 3.1.2 Sự biến đổi số gió mùa mối quan hệ chúng với hoạt động đợt KKL mùa Đông Việt Nam: 41 3.1.3 Sự biến đổi trường khí qui mơ lớn tác động chúng đến hoạt động KKL: 44 3.2 Thử nghiệm xác định số đợt khơng khí lạnh theo mùa Đơng – theo phương pháp hồi qui tuyến tính biến (từ năm 1992-2015): .51 3.2.1 Chỉ số EAWMI1: 51 3.2.2 Chỉ số EAWMI 2: 51 3.2.3 Chỉ số EAWMI 3: 52 3.2.4 Chỉ số EAWMI 4: 53 3.2.5 Chỉ số EAWMI 5: 54 3.2.6 Chỉ số EAWMI 6: 55 3.3 Thử nghiệm xác định số đợt khơng khí lạnh theo mùa Đơng – theo phương pháp hồi qui bước (từ năm 1992-2015): 56 3.4 Thử nghiệm dự báo số đợt xâm nhập lạnh mùa đông số đợt rét đậm, rét hại xảy diện rộng Việt Nam : 58 3.4.1 Thử nghiệm dự báo số đợt xâm nhập lạnh mùa đông xuống Việt Nam: 58 a Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 8: 58 b Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 9: 58 c Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 10: 59 3.4.2 Thử nghiệm dự báo số đợt rét đậm, rét hại xảy diện rộngtrong mùa đông khu vực Bắc Bộ Bắc Trung Bộ Việt Nam: 60 a Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 60 b Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 61 c Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 10 62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 Danh mục ký hiệu chữ viết tắt AO: Dao động Bắc cực EAWM: gió mùa mùa đơng Đơng Á EAWMI: Chỉ số gió mùa mùa đơng Đơng Á ECMWF: Trung tâm dự báo khí tượng hạn vừa Châu Âu GMĐB: Gió mùa đơng bắc HSTQ: Hệ số tương quan HSTQB: Hệ số tương quan bội KKL: Không khí lạnh KKLTC:Khơng khí lạnh tăng cường ME : Sai số trung bình hệ thống MAE: Sai số trung bình tuyệt đối NCAR:Trung tâm Nghiên cứu Khí Quốc gia NCEP: Trung tâm Dự báo Môi trường Quốc gia SH:Áp cao Sberia TBNN: Trung bình nhiều năm VBLV:Tốc độ gió trạm Bạch Long Vĩ XNL: Xâm nhập lạnh Danh mục hình Hình 1.1 Phân vùng gió mùa S.P.Khromov (1957) Hình 1.2 Hệ thống gió mùa mùa đơng châu Á (Cheang, 1991) Hình 3: Khu vực tính tốn số liệu số gió mùa số ICHEN(EAWMI1) Hình 4: Khu vực tính tốn số liệu số gió mùa Chỉ số IYang(EAWMI2) Hình 5: Khu vực tính tốn số liệu số gió mùa Chỉ số IJhun(EAWMI3) Hình 6: Khu vực tính tốn số liệu số gió mùa Chỉ số IShi(EAWMI4) Hình 7: Khu vực tính tốn số liệu số gió mùa Chỉ số ISUN(EAWMI5) Hình 8: Khu vực tính tốn số liệu số gió mùa Chỉ số ILi&Yang(EAWMI6) Hình 9: Sơ đồ khối mơ tả bước thực phương pháp hồi qui bước Hình 10 Sự biến động số gió mùa mùa đơng IEAWM biến trình số đợt KKL thời kỳ từ mùa đông 1992-1993 đến mùa đơng 20152016 Hình 11 Sự biến động số gió mùa mùa đơng IEAWM biến trình số đợt KKL thời kỳ Hình 12 Sự biến động số gió mùa mùa đơng IEAWM biến trình số đợt KKL thời kỳ Hình 13 Sự biến động số gió mùa mùa đơng IEAWM biến trình số đợt KKL thời kỳ Hình 14 Sự biến động số gió mùa mùa đơng IEAWM biến trình số đợt KKL thời kỳ Hình 15 Sự biến động số gió mùa mùa đơng IEAWM6 biến trình số đợt KKL thời kỳ Hình 16 Bản đồ MSLP trung bình 30 03 tháng đơng (1986-1987 đến 2015-2016) Hình 17 Bản đồ MSLP trung bình 03 tháng đơng KKL hoạt động mạnh Hình 18 Bản đồ MSLP trung bình 03 tháng đơng KKL hoạt động yếu Hình 19 Trung bình 30 năm hồn lưu mực 850mb 03 tháng đơng (1986-1987 đến 2015-2016) Hình 20 Hồn lưu trung bình mực 850mb 03 tháng đơng năm KKL hoạt động mạnh Hình 21 Hồn lưu trung bình mực 850mb 03 tháng đơng năm KKL hoạt động yếu Hình 22 Trung bình 30 năm hồn lưu mực 500 mb 03 tháng đơng (1986-1987 đến 2015-2016) Hình 23 Hồn lưu trung bình mực 500mb 03 tháng đơng năm KKL hoạt động mạnh Hình 24 Hồn lưu trung bình mực 500mb 03 tháng đơng năm KKL hoạt động yếu Hình 25 Trung bình 30 năm hoàn lưu mực 300 mb 03 tháng đơng (1986-1987 đến 2015-2016) 14 15 34 34 35 35 36 36 39 42 43 43 44 44 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 Hình 26 Hồn lưu trung bình mực 300mb 03 tháng đơng năm KKL hoạt động mạnh Hình 27 Hồn lưu trung bình mực 300mb 03 tháng đơng năm KKL hoạt động yếu Hình 28: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI Hình 29: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI Hình 30: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI Hình 31: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI Hình 32: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI Hình 33: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI Hình 34: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 6, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước Hình 35: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh dự báo thơng qua sử dụng gió mùa mùa đơng có từ số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Hình 36: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh dự báo thơng qua sử dụng gió mùa mùa đơng có từ số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Hình 37: Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh dự báo thơng qua sử dụng gió mùa mùa đơng có từ số liệu dự báo hạn mùa từ tháng 10 Hình 38: Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc số đợt rét đậm, rét hại dự báo thông qua sử dụng gió mùa mùa đơng có từ số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Hình 39: Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc số đợt rét đậm, rét hại dự báo thông qua sử dụng gió mùa mùa đơng có từ số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Hình 40: Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc số đợt rét đậm, rét hại dự báo thơng qua sử dụng gió mùa mùa đơng có từ số liệu dự báo hạn mùa từ tháng 10 51 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 60 61 62 63 Danh mục bảng Bảng Những yếu tố mùa gió mùa 12 Bảng Chỉ tiêu dự báo khả xâm nhập khơng khí lạnh trước 24h 28 Bảng Bộ số phản ánh biến đổi gió mùa mùa đơng Đơng Á Bảng Bảng HSTQ số gió mùa mùa đơng số đợt KKL 30 tháng mùa đông thời kỳ 1992 -2016 41 Bảng PL1 Tổng số đợt khơng khí lạnh tháng mùa đơng (từ mùa đông1992-2015) 68 Bảng PL2 Tổng số đợt GMĐB KKLTC; Tổng số đợt rét đậm, rét hại ảnh hưởng đến Việt Nam mùa đông thời kỳ 1992-2015 69 10 40 Số đợt KKL quan trắc số đợt KKL kiểm nghiệm sử dụng KKL quan trắc EAWMI4 35 KKL kiểm nghiệm 30 25 20 15 10 Hình 31 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI4 - Trục tung biểu thị tổng số đợt KKL xâm nhập mùa đông, từ mùa đông 19921993 đến mùa đông 2015-2016 tổng số 24 mùa đông - Từ bảng kết thử nghiệm thu được, học viên nhận thấy với việc sử dụng số gió mùa EAWMI phát tống số đợt KKL xâm nhập xuống Việt Nam theo mùa đơng có xu tương đồng so với thực tế thường có giá trị cao Ngồi học viên cịn nhận thấy điều quan trọng việc sử dụng EAWMI 4, pha tăng giảm số thời kỳ có sai khác nhiều so với thực tế, giai đoạn mùa đông từ 1999-2000 đến 2003-2004 3.2.5 Chỉ số EAWMI 5: HSTQ = 0.46 ME =0.00 MAE = 3.06 54 40 35 Số đợt KKL quan trắc số đợt KKL kiểm nghiệm sử dụng KKL quan trắc EAWMI5 KKL kiểm nghiệm 30 25 20 15 10 Hình 32 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI5 - Trục tung biểu thị số tổng số đợt KKL xâm nhập mùa đông, từ mùa đông 1992-1993 đến mùa đông 2015-2016 tổng số 24 mùa đông - Từ bảng kết thử nghiệm thu được, ta thấy sử dụng số gió mùa mùa đơngEAWMI phát tổng số đợt KKL xâm nhập xuống Việt Nam theo mùa đơng có xu sai lệch nhiều so với số đợt KKL quan trắc sai lệch lớn mùa đơng có hoạt động KKL nhiều hơnnhiều so với TBNN 3.2.6 Chỉ số EAWMI 6: HSTQ = 0.59 ME =0.00 MAE = 2.82 55 40 Số đợt KKL quan trắc số đợt KKL kiểm nghiệm sử dụng EAWMI6 35 KKL quan trắc KKL kiểm nghiệm 30 25 20 15 10 Hình 33 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng số gió mùa EAWMI6 - Trục tung biểu thị số tổng số đợt KKL xâm nhập mùa đông, từ mùa đông 1992-1993 đến mùa đông 2015-2016 tổng số 24 mùa đông - Từ bảng kết thử nghiệm thu được, ta thấy sử dụng số gió mùa EAWMI6 phát tổng số đợt KKL xâm nhập xuống Việt Nam theo mùa đơng có xu khơng rõ ràng qui luật ổn định, có giá thấp giai đoạn số đợt KKL hoạt động mức cao nhiều so với TBNN, mức cao số đợt KKL quan trắc thấp TBNN gần sát giá trị thực tế số đợt KKL quan trắc mức xấp xỉ TBNN 3.3 Thử nghiệm xác định số đợt khơng khí lạnh theo mùa Đơng – theo phương pháp hồi qui bước (từ năm 1992-2015): HSTQB: 0.79 ME =0.00 MAE = 1.71 56 Hình 34 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh tính thơng qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 6, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước - Trục tung biểu thị tổng số đợt KKL xâm nhập mùa đông, từ mùa đông 19921993 đến mùa đông 2015-2016 tổng số 24 mùa đông - Từ bảng kết thử nghiệm thu được, ta thấy sử dụng 06 số gió mùa mùa đơng: EAWMI 1, EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 4, EAWMI 5, EAWMI thực phương pháp hồi qui bước tìm 04 số EAWMI2, EAWMI3, EAWMI5 EAWMI tham gia phương trình kiểm nghiệm phát tổng số đợt KKL xâm nhập xuống Việt Nam theo mùa đơng có xu gần sát với số đợt KKL thức tế có từ quan trắc Xu tăng giảm chuỗi số liệu thực số liệu kiểm nghiệm có pha với Như việc sử dụng phương pháp hồi qui bước với nguồn số liệu tái phân tích Era interim để tìm 04 số gió mùa mùa đông EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI EAWMI có tương quan tốt báo tốt đến số đợt KKL mùa đông xâm nhập xuống Việt Nam 57 3.4 Thử nghiệm dự báo số đợt xâm nhập lạnh mùa đông số đợt rét đậm, rét hại xảy diện rộng Việt Nam : 3.4.1 Thử nghiệm dự báo số đợt xâm nhập lạnh mùa đông xuống Việt Nam: Với nguồn số liệu đầu vào sản phẩm dự báo hạn mùa ECWMF thu thập từ phiên dự báo tháng 8, tháng tháng 10 cho tháng 12, tháng tháng năm sau, tiến hành dự báo thử số đợt KKL xâm nhập xuống Việt Nam 06 mùa đông (từ mùa đông 2011 đến mùa đông 2016), kết học viên tiến hành thử nghiệm: a Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 8: ME =2.79 MAE = 4.52 Hình 35 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh dự báo thơng qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI5, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước – Số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Nhận xét: Với nguồn số liệu đầu vào sản phẩm dự báo hạn mùa ECWMF thực từ tháng 8, cho kết số đợt KKL có khả xâm nhập xuống Việt Nam mùa đông tới sát với thực tế, mùa đông 2011-2012, 2012-2013, 2013- 2014 Nhưng mùa đơng 2015-2016 2016-2017 có sai khác nhiều giá trị dự báo giá trị quan trắc, nhiên kết tính trên, thấy ME = 2.79 MAE = 4.52 với giá trị sai số chấp nhận b Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 9: ME =5.28 58 MAE = 7.33 Hình 36 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh dự báo thơng qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 5, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước - Số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Nhận xét: Với nguồn số liệu đầu vào sản phẩm dự báo hạn mùa ECWMF thực từ tháng 9, cho kết số đợt KKL có khả xâm nhập xuống Việt Nam mùa đông tới thường cao so với thực tế, việc dự báo khống phổ biến lên đên 510 đợt KKL, điều thể qua số ME = 5.28 MAE = 7.33 với giá trị sai số học viện nhận định việc sử dụng số liệu đầu hạn màu thực dự báo từ tháng không phù hợp cho dự báo c Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 10: ME =10.15 MAE = 10.15 59 Hình 37 Số đợt khơng khí lạnh quan trắc số đợt khơng khí lạnh dự báo thơng qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 5, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước - Số liệu dự báo hạn mùa từ tháng 10 Nhận xét: Với nguồn số liệu đầu vào sản phẩm dự báo hạn mùa ECWMF thực từ tháng 10, cho kết dự báo số đợt KKL có khả xâm nhập xuống Việt Nam mùa đông tới cao so với thực tế, việc dự báo khống phổ biến lên đến -11 đợt KKL, điều thể qua số ME = 10.15 MAE = 10.15 với giá trị sai số học viện nhận định việc sử dụng số liệu đầu hạn mùa thực dự báo từ tháng 10 không phù hợp cho dự báo 3.4.2 Thử nghiệm dự báo số đợt rét đậm, rét hại xảy diện rộngtrong mùa đông khu vực Bắc Bộ Bắc Trung Bộ Việt Nam: Sử dụng sản phẩm dự báo từ mơ hình dự báo hạn mùa ECWMF tiến hành tính tốn tìm 04 số gió mùa mùa đông xác định tháng 12, tháng tháng gồm số EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI EAWMI đưa vào phương trình dự báo tìm phương pháp hồi qui bước, tiến hành dự báo đánh giá dự báo với nguồn số liệu dự báo từ tháng 8, tháng tháng 10 năm 2011 đến năm 2016 a Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng ME =0.22 MAE = 1.31 60 Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc dự báo 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 Dự báo Quan trắc Hình 38 Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc số đợt rét đậm, rét hạidự báo thông qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 5, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước - Số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Nhận xét: Từ kết dự báo thấy số đợt rét đậm, rét hại dự báo phổ biến thấp giá trị thực tế thống kê từ số liệu quan trắc, với giá trị dự báo hụt từ đến 1.5 đợt, nhiên sai số không lớn với ME=0.22 MAE = 1.31; với sai số vây theo học viên sử dụng b Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng ME =0.25 MAE = 1.29 61 Hình 39.Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc số đợt rét đậm, rét hạidự báo thông qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 5, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước - Số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Nhận xét: Từ kết dự báo thấy số đợt rét đậm, rét hại dự báo phổ biến thấp giá trị thực tế thống kê từ số liệu quan trắc, điển hình mùa đơng 20132014 mùa đông 2016-2017 Trong 06 năm tiến hành dự báo thue nghiệm học viên thấy sai số ME=0.22 MAE = 1.31; với sai số vây theo học viên sử dụng c Sử dụng số liệu đầu vào liệu dự báo hạn mùa ECWMF tháng 10 ME =0.18 MAE = 1.17 Hình 40 Số đợt rét đậm, rét hại quan trắc số đợt rét đậm, rét hạidự báo thông qua sử dụng gió mùa (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI 5, EAWMI 6) sở phương pháp hồi qui bước - Số liệu dự báo hạn mùa từ tháng Nhận xét: Từ kết dự báo thấy số đợt rét đậm, rét hại dự báo phổ biến thấp giá trị thực tế thống kê từ số liệu quan trắc, điển hình mùa đông 2013-2014 mùa đông 2016-2017 Trong 06 năm tiến hành dự báo thử nghiệm học viên thấy sai số ME=0.18 MAE = 1.17; với sai số theo học viên nhận thấy rằng, với việc sử dụng sản phẩm dự báo hạn mùa thực tháng (tháng 8, tháng 9, tháng 10 năm 2011 đến năm 2016), việc sử dụng số liệu dự báo từ tháng 10 dự báo cho tháng 12, tháng tháng có kết dự báo đợt rét đậm, rét hại có sai số thấp ứng dụng cho dự báo nghiệp vụ 62 KẾT LUẬN - Thống kê gần 30 năm gần đây, trung bình hàng năm có khoảng 27-28 đợt KKL tràn xuống nước ta; phân bố số đợt theo cường độ: yếu, mạnh trung bình tương đương khoảng đợt/năm Năm nhiều có 40 đợt, năm có 20 đợt; Khoảng nửa số đợt xảy vào tháng mùa đông ( từ tháng 12 đến tháng ) nhiều đợt cường độ mạnh gây đợt rét đậm, rét hại, tượng mưa tuyết, băng giá, sương muối miền Bắc nước ta - Luận văn bước đầu tìm mối liên hệ tương đối rõ ràng hoạt động xâm nhập lạnh xuống Việt Nam biến động trường khí qui mơ lớn, điều thể qua mạnh lên, yếu di chuyển vùng trung tâm áp cao Siberia phản ánh đến hoạt động KKL mùa đông khu vực miền Bắc Việt nam Sự tương tác hay cịn mối liên hệ khơng thể mực thấp mà điều thể mực cao tầng khí mực 850, 500 300mb, đặc biệt thông qua nghiên cứu cho thấy hoạt động xâm nhập lạnh đến khu vực miền bắc Việt Nam có mối liên hệ chặt chẽ với qua trình hoạt động đới gió Tây cao, mức độ lấn Tây áp cao Thái Bình Dương, độ nơng sâu rãnh Đơng Á rãnh xích đạo - Ngồi luận văn, dựa sở mối liên hệ tìm nêu phần trên, tác giả tiến hành thử nghiệm tìm số gió mùa mùa đơng phục vụ tốt cho việc xây dựng phương trình xác định số đợt KKL xâm nhập ảnh hưởng đến Việt Nam mùa đông, từ việc sử dụng số liệu tái phân tích ERA Iterim ECMWF với hệ số tương quan tuyến tính biến từ 0.46 đến 0.67 hệ số tương quan bội 0.79 Từ phương trình dự báo tìm với việc sử dụng 06 số gió mùa mùa đơng làm nhân tố dự báo cho kết thực nghiệm khả quan, đặc biệt sử dụng phương trình dự báo tìm từ phương pháp hồi qui bước cho kết khả quan với HSTQB: 0.79, ME =0.00, MAE = 1.71 Tuy nhiên với kết thu từ việc sử dụng phương trình dự báo tìm được, cho thấy giá trị thực nghiệm số đợt KKL xâm nhập xuống Việt Nam thiên cao so với giá trị thực tế có từ quan trắc mùa đơng có số đợt KKL xâm nhập mức xấp xỉ thấp TBNN, thiên thấp trị số thực mùa đơng có số đợt xâm nhập lạnh thực tế cao nhiều so với TBNN Do để đánh giá xác cần thêm số liệu đôc lập để thực khách quan - Luận văn bước đầu thử nghiệm dự báo tổng số đợt khơng khí lạnh xâm nhập xuống Việt Nam 06 mùa đông: Mùa đông 2011-2012, 2012-2013, 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016, 2016-2017, sở sử dụng số gió mùa EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI EAWMI sản phẩm dự báo hạn mùa ECMWF có đượccác kết 63 dự báo khả quan, đặc biệt sử dụng sản phẩm dự báo hạn mùa ECMWF thực tháng thu kết có sai số ME =2.79, MAE = 4.52 Tuy nhiên sử dụng sản phẩm dự báo hạn mùa ECMWF dự báo tháng tháng 10 kết có sai số lớn với ME = 5.28– 10.15 , MAE = 7.33-10.15; Trong khuôn khổ luận văn tác giả mạnh dạn thử nghiệm dự báo số đợt rét đậm, rét hại có khả ảnh hưởng đến tỉnh Miền bắc số tỉnh phía Bắc Bắc trung Bộ, trình thử nghiệm tiến hành 06 mùa đông: Mùa đông 2011-2012, 2012-2013, 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016, 2016-2017, sở sử dụng số gió mùa mùa đơng nêu phần (EAWMI 2, EAWMI 3, EAWMI EAWMI 6) thu kết khả quan với số liệu đầu vào sản phẩm dự báo hạn mùa ECMWF cho kết có sai số là: ME = 0.22, MAE = 1.31; ME =0.25, MAE = 1.29 ME =0.18, MAE = 1.17 Với sai số đánh vậy, cho thấy với số gió mùa tìm có khả trở thành công cụ dự báo hạn mùa trợ giúp tốt cho công tác dự báo nghiệp vụ Tuy nhiên, với nguồn số liệu dự báo ngắn nên tương lai cần có nghiên cứu bổ xung với nguồn số liệu đủ dài để phân tích tìm mối liên hệ có tính chắn đặc trưng giữ hoạt động XNL Việt nam với trường khí qui mơ lớn Đánh giá đưa hiệu chỉnh nhằm nâng cao chất lượng dự báo đợt XNL hiệu hơn./ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tiếng Việt: Chu Thị Thu Hường Phạm Văn Tân (2014), Hoạt động áp cao Siberia với nhiệt độ khu vực Bắc Bộ Việt Nam Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, số 599, pp 30-38 Chu Thị Thu Hường (2015), Ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến cường độ vi phạm hoạt động áp cao Siberia, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, Số 651, pp.15-21 Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004), Khí hậu tài nguyên khí hậu Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội Nguyễn Viết Lành Chu Thị Thu Hường (2005), Xây dựng trường độ cao địa vị khu vực Châu Á lân cận tháng mùa đông, Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, Số 537, tháng 9/2005, pp 11-22; Nguyễn Viết Lành cộng (2007), ―Nghiên cứu ảnh hưởng gió mùa Á – Úc đến thời tiết, khí hậu Việt Nam‖, Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp bộ, Bộ Tài nguyên Môi trường Nguyễn Viết lành, Phạm Minh Tiến - Nghiên cứu mối quan hệ xâm nhập lạnh xuống Việt Nam với áp thấp ALEUT, tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 148-152 Lê Anh Tú (2015), Hoạt động số trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Việt Nam tháng chuyển mùa từ đông sang hè giai đoạn 1961 – 2010, Khóa luận tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc qua Hà Nội Phạm Vũ Anh, Nguyễn Viết Lành (2010), Giáo trình Khí tượng synop, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Phan Văn Tân (2005), Phương pháp thống kê khí hậu Phạm Ngọc Tồn Phan Tất Đắc, 1993: Khí hậu Việt Nam, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 1993 10 Trần Công Minh, Thử nghiệm cải tiến tiêu dự báo khơng khí lạnh tháng cuối mùa đông phương pháp Synôp: Đề tài NCKH QT 00-28, ĐHQGHN, 2003 11 Trần Cơng Minh (2003), Giáo trình Khí tượng synop nhiệt đới, Đại học Quốc gia Hà Nội 12 Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia (2012), Qui trình dự báo khơng khí lạnh 13 Trung tâm Khí tượng Thủy văn Trung ương (1993-2015), Đặc điểm khí tượng thủy văn năm (1993-2015), Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc Gia 14.Vũ Thang Hằng, (2010), Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ số 26, số 3S,334-343 B Tiếng Anh: 65 15 Bingyi Wu Jia Wang (2002): Winter Arctic Oscillation, Siberian high and East Asian Winter Monsoon 16 C.-P.Chang, Zhuo Wang Harry Hendon (2006): The Asian winter monsoon 17 C.P Chang, 2011:The Asian winter – Australia summer monsoon: A review of the East Asia winter monsoon 18 Gong D Y V H (2002) “The Siberia high and climate change over middle to high latitude Asia”- Theol Appl Climatol 72, 1-9 19 Gao Hui (2007) and cs ―Comparison of East Asian winter monsoon indices‖ Adv.Geosci, 10,31-37) 20 H Gao, 2006: A comparison of four East Asian winter monsoon 21 Se-Hwan and LU Riyu, 2014: Predictability of the East Asian Winter Monsoon Indices by the Coupled Models of ENSEMBLES 22 Lin Wang and Wen Chen, (2013), ―An Intensity Index for the East AsianWinterMonsoon‖,ChinaManuscriptreceived7February2013,infinalform 15 October 2013) 23 Quaoping Li, Song Yang, Tongwen Wu and Xiangwen Liu, 2017: Subseasonal Dynamical Prediction of East Asian Cold surges 24 Tsing-Chang Chen, Ming-Cheng Yen, Wan-Ru Huang William A Gallus Jr (2002): An East Asian Cold Surge: Case Study 25 Sirapong Sooktawee, Usa Humphries, Atsamon Limsakul, Prungchan Wongwises (2014): Spatio – Temporal Variability of Winter Monsoon over the Indochina Peninsula Atmosphere 5, 101-121 26 Tae-Won Park, Chang-Hoi Ho, Jee-Hoon Jeong, Jin-Woo Heo, Yi Deng (2015): A new dynamical index for classification of cold surge types over East Asia 27 Yueqing Li and Song Yang, 2010: A Dynamical Index for the East Asian Winter Monsoon 28 Yi Zhang, Kenneth R Sperber, James S Boyle (1997): Climatology and Interannual Variation of the East Asian Winter Monsoon: Results from the 1979 – 1995 NCEP/NCAR Reanalysis Mon Wea Rev., 125, 2605-2619 29 Yueqing Li, Song Yang (2010): A dynamical index for the East Asian Winter Monsoon 30 Wallace Gutzler (1981): Teleconnections in the geopotential height field during the northern hemisphere winter Monthly weather review 109: 784-812pp 66 PHỤ LỤC Bảng PL1: Tổng số đợt khơng khí lạnh tháng mùa đông (từ mùa đông19922015) Tháng Năm 1992 - 1993 IX X XI XII I II III IV V Tổng số 3 29 1993 - 1994 34 1994 - 1995 6 36 1995 - 1996 4 4 38 1996 - 1997 4 24 1997 - 1998 3 3 29 1998 - 1999 4 3 24 1999 - 2000 4 27 2000 - 2001 4 4 29 2001 - 2002 4 3 2 25 2002 - 2003 4 3 27 2003 - 2004 33 2004 - 2005 5 4 25 2005 - 2006 5 30 2006 - 2007 1 4 3 25 2007 - 2008 3 5 29 2008 - 2009 5 30 2009 - 2010 1 4 25 2010 - 2011 5 37 2011 - 2012 5 3 30 2012 - 2013 2 4 29 2013 - 2014 1 5 4 1 25 2014 - 2015 2 23 2015 - 2016 2 5 1 24 Tổng số 24 57 89 112 122 87 88 58 49 687 Trung bình 1.0 2.4 3.7 4.7 5.1 3.6 3.7 2.4 2.0 28.6 67 Bảng PL2: Tổng số đợt GMĐB KKLT; Tổng số đợt rét đậm, rét hại ảnh hưởng đến Việt Nam mùa đông thời kỳ 1992-2015 GMĐB Mùa đông số Số đợt rét đậm, rét hại Tổng KKLTC Mạnh TB Yếu Mạnh TB Yếu 1992 - 1993 4 29 1993 - 1994 34 1994 - 1995 8 36 1995 - 1996 5 10 38 1996 - 1997 6 2 24 1997 - 1998 13 29 1998 - 1999 10 4 24 1999 - 2000 4 27 2000 - 2001 12 10 29 2001 - 2002 6 3 25 2002 - 2003 27 2003 - 2004 4 11 5 33 2004 - 2005 4 3 25 2005 - 2006 10 10 30 2006 - 2007 25 2007 - 2008 5 4 29 2008 - 2009 7 30 2009 - 2010 2 25 2010 - 2011 10 37 2011 - 2012 6 30 2012 - 2013 4 29 2013 - 2014 10 25 2014 - 2015 3 23 2015-2016 92 120 126 115 70 24 687 Tổng số 164 98 Trung bình 6.8 3.8 5.0 5.3 4.8 2.9 28.6 4.08 68 ... QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ NHẬN XÉT 40 3.1 Mối liên hệ hoạt động xâm nhập lạnh với trường khí qui mô lớn: 40 3.1.1 Mối liên hệ số gió mùa mùa đông với hoạt động xâm nhập lạnh mùa Đông. .. NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đinh Hữu Dương NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA HOẠT ĐỘNG XÂM NHẬP LẠNH VỚI CÁC TRƯỜNG KHÍ QUYỂN QUI MÔ LỚN TRONG CÁC THÁNG MÙA ĐÔNG Ở VIỆT NAM. .. hạn mùa hoạt động đợt xâm nhập lạnh cần thiết Chính lí trên, học viên chọn đề tài nghiên cứu là: ? ?Nghiên cứu mối liên hệ hoạt động xâm nhập lạnh với trường khí qui mơ lớn tháng mùa đơng Việt Nam? ??