ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ THỊ TÂM MINH ỨNG DỤNG MƠ HÌNH WRF XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG PHỤC VỤ MƠ PHỎNG CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số: 60850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TSKH Bùi Tá Long Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Nguyễn Thị Bảy Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Phùng Chí Sỹ Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp Hồ Chí Minh ngày 31 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng: PGS.TS Bùi Xuân Thành Thư ký hội đồng: TS Võ Nguyễn Xuân Quế Ủy viên Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Thị Bảy Ủy viên Phản biện 2: PGS.TS Phùng Chí Sỹ Ủy viên hội đồng: PGS.TS Chế Đình Lý CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA………… i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ THỊ TÂM MINH MSHV: 1570463 Ngày, tháng, năm sinh: 17/04/1992 Nơi sinh: Bến Tre Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số : 60850101 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH WRF XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG PHỤC VỤ MƠ PHỎNG CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu mơ hình Nghiên cứu Dự báo Thời tiết WRF (Weather Research and Forecasting), phương trình mơ hình, động lực học, vật lý mơ hình; quy mơ, lưới tính cho nghiên cứu ứng dụng mơ hình WRF Xây dựng lưới tính cho khu vực Thành phố Hồ Chí Minh với bốn lưới lồng để tạo liệu khí tượng phục vụ tính tốn lan truyền nhiễm khơng khí Kết xây dựng số liệu khí tượng cho khu vực Phường 2, Quận 10 – TP Hồ Chí Minh Dữ liệu ứng dụng tốt cho tính tốn nhiễm CO khu vực số tuyến đường Quận 10 III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TSKH Bùi Tá Long Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS.TSKH Bùi Tá Long TRƯỞNG KHOA ….……… ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy hướng dẫn Phó Giáo sư, Tiến sĩ Khoa học Bùi Tá Long, thầy tận tình bảo, định hướng, đưa ý kiến tạo điều kiện thuận lợi suốt trình em học tập, thực hoàn thành Luận văn Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cơ phịng Đào tạo Sau Đại học, Khoa Môi trường Tài Nguyên, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, hỗ trợ việc tổ chức học tập, cung cấp cho em kiến thức quý báu, lời khuyên chân thành giúp đỡ tận tình suốt trình học tập Con cảm ơn gia đình ln hỗ trợ, động viên, khích lệ ủng hộ việc học tập sống Gửi lời cảm ơn đến anh, chị, bạn Phịng Thí nghiệm Mơ hình hóa Mơi trường (EMSLab), tập thể bạn lớp cao học Khóa 2015 đồng hành, giúp đỡ chia trình học tập thực Luận văn Vì thời gian thực đề tài có hạn hạn chế kiến thức, luận văn nhiều thiếu sót Rất mong nhận góp ý, chỉnh sửa Quý Thầy/Cô bạn để Luận văn hoàn thiện Võ Thị Tâm Minh iii TĨM TẮT Lan truyền nhiễm khơng khí phụ thuộc vào ba yếu tố nguồn phát thải, khí tượng địa hình Trong liệu tố khí tượng u cầu phải có số liệu Việc quan trắc số liệu gặp nhiều khó khăn, mơ hình sử dụng để giải vấn đề WRF mơ hình mã nguồn mở, có khả mơ phỏng, dự báo khí tượng hạn ngắn, mơ liệu khí tượng gần với xu liệu quan trắc WRF sử dụng rộng rãi với mơ hình lan truyền CMAQ, CAMx, AERMOD, CALPUFF, … để xác định, tính tốn phân bố chất nhiễm Trong báo này, phương pháp mơ hình hóa sử dụng mơ hình WRF để xây dựng liệu khí tượng đầu vào cho mơ hình AERMOD Dữ liệu khí tượng kiểm định với số liệu quan trắc cho thấy mơ hình WRF xây dựng liệu khí tượng tương đối gần với thực tế Kết liệu cho ngày 7/8/2017 ứng dụng vào mơ hình AERMOD để tính tốn nhiễm CO số tuyến đường TP Hồ Chí Minh ABSTRACT Air pollution range depends on three following factors: emissions, meteorology, and topography; especially, meteorological statics requires hourly data Monitoring this data is so difficult that a model is needed to solve the issue WRF is an open-source model, which is able to simulate and forecast meteorology in a shortterm, meaning to simulate meteorological data up-to-date in the monitored data trend WRF is widely used, along with transportation models, such as CMAQ, CAMx, AERMOD, and CALPUFF, to identify and calculate the distribution of pollutants In this article, a WRF model is used to provide the meteorological data for input into AERMOD Meteorological data was verified with observation data, which show that WRF builds a meteorological data relatively close to observation The record on 07/08/2017 is applied on AERMOD to calculate the distribution of CO pollutants in some locations in Ho Chi Minh City iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tơi thực hiện, số liệu sử dụng có nguồn gốc rõ ràng kết nghiên cứu trung thực, không gian lận Võ Thị Tâm Minh v MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT viii DANH MỤC HÌNH .ix DANH MỤC BẢNG x MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 3 Đối tượng Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mơ hình chất lượng khơng khí mơ hình WRF 1.1.1 Mơ hình chất lượng khơng khí 1.1.2 Mơ hình WRF 1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tài ngun mơi trường TP Hồ Chí Minh 20 1.3 Tình hình nhiễm khơng khí TP Hồ Chí Minh 23 1.3.1 Mức độ ô nhiễm 24 1.3.2 Ngun nhân gây nhiễm khơng khí 25 1.4 Các nghiên cứu liên quan 27 1.4.1 Nghiên cứu nước 27 1.4.2 Nghiên cứu nước 30 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .32 2.1 Phương pháp tổng hợp 32 vi 2.1.1 Tổng hợp tài liệu 32 2.1.2 Tổng hợp số liệu 32 2.2 Phương pháp mơ hình hóa 34 2.2.1 Thiết lập miền tính, tham số mơ hình WRF 34 2.2.2 Mơ hình AERMOD 39 2.2.3 Chương trình chuyển đổi liệu MMIF 41 2.3 Phương pháp kiểm định liệu 42 2.4 Các bước thực luận văn 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .45 3.1 Kết mô hình WRF 45 3.1.1 Kiểm định kết mơ hình WRF 45 3.1.2 Dữ liệu khí tượng cho mơ hình AERMOD – ngày 7/8/2017 47 3.1.3 Xây dựng liệu khí tượng cho ngày 8/8/2017 49 3.2 Kết mơ hình AERMOD tính tốn nồng độ CO khu vực Phường 2, Quận 10 50 3.3 Đánh giá kết ứng dụng liệu khí tượng vào mơ hình AERMOD 53 3.4 Đề xuất giải pháp 54 3.4.1 Một số đề xuất cho vấn đề ứng dụng liệu khí tượng 54 3.4.2 Đề xuất cho môi trường 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC .66 vii DANH MỤC VIẾT TẮT AERMOD AMS/EPA Regulatory Model CMAQ Community Modeling and Analysis System IEA International Energy Agency FNL data NCEP Final Operational Global Analysis data MMIF Mesoscale Model Interface Program NCEP National Centers for Environmental Prediction PBL Planet Boundary Layer PM2.5 bụi mịn có đường kính ≤ 2,5 µg/m3 PM10 bụi mịn có đường kính ≤ 10 µg/m3 QCVN Quy chuẩn Việt Nam TP Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh TSP Tổng bụi lơ lửng đường kính ≤ 100 µg/m3 TSN Tân Sơn Nhất WHO World Health Organization WMO World Meteorological Organization WRF Weather Research and Forecasting WRF-CHEM WRF- Chemistry viii DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Sơ đồ cấu trúc thành phần mơ hình WRF 10 Hình 1-2 Tọa độ áp suất thủy tĩnh thẳng đứng theo địa hình η 11 Hình 1-3 Sơ đồ lưới Arakawa-C với lưới thô lưới con, tỉ lệ 3:1 15 Hình 1-4 Lưới Arakara-C tỉ lệ 2:1 16 Hình 2-1 Miền tính mơ hình WRF 37 Hình 2-6 Cấu trúc mơ hình AERMOD nghiên cứu 40 Hình 2-7 Tóm tắt bước thực Luận văn 44 Hình 3-1 Biểu đồ hoa gió ngày 17/05/2017 (hướng gió xuất phát) (A) Số liệu quan trắc trạm TSN (B) Kết từ WRF .47 Hình 3-2 Nhiệt độ bề mặt 24 ngày 7/8/2017 từ số liệu quan trắc mơ hình 47 Hình 3-3 Chênh lệch nhiệt độ bề mặt 24 ngày 7/8/2017 kết mơ hình số liệu quan trắc 48 Hình 3-4 Tốc độ gió 24 từ mơ hình số liệu quan trắc ngày 7/8/2017 49 Hình 3-5 Nhiệt độ m so sánh mơ hình quan trắc ngày 8/8/2017 .50 Hình 3-6 Biểu đồ hoa gió ngày 8/8/2017 Nhà Bè .50 Hình 3-7 Bản đồ khu vực khảo sát: tuyến đường Phường 2, Quận 10 51 Hình 3-8 Phân bố nồng độ CO độ cao 2m trung bình Phường 2, Quận 10, TP Hồ Chí Minh – mơ mơ hình WRF-AERMOD ngày 07/08/2017 52 Hình 3-9 Phân bố nồng độ CO trung bình 24 Phường 2, Quận 10, TP Hồ Chí Minh – mơ mơ hình WRF-AERMOD ngày 07/08/2017 53 ix Vertical speed shear (s-1) • Potential vorticity surface: -2000 10-9 deg K m2 kg-1 s-1 • Potential vorticity surface: 2000 10-9 deg K m2 kg-1 s-1 • Tropopause Vertical velocity (pressure) (Pa s-1) (22 levels; scroll to see all) • Isobaric surface: 1000 mbar • Isobaric surface: 975 mbar • Isobaric surface: 950 mbar • Isobaric surface: 925 mbar • Isobaric surface: 900 mbar • Isobaric surface: 850 mbar • Isobaric surface: 800 mbar • Isobaric surface: 750 mbar • Isobaric surface: 700 mbar • Isobaric surface: 650 mbar • Isobaric surface: 600 mbar • Isobaric surface: 550 mbar • Isobaric surface: 500 mbar • Isobaric surface: 450 mbar • Isobaric surface: 400 mbar • Isobaric surface: 350 mbar • Isobaric surface: 300 mbar • Isobaric surface: 250 mbar • Isobaric surface: 200 mbar • Isobaric surface: 150 mbar • Isobaric surface: 100 mbar • Sigma level: 0.995 Volumetric soil moisture content • Depth below land surface: Bottom=0.1 m, Top=0 m • Depth below land surface: Bottom=0.4 m, Top=0.1 m • Depth below land surface: Bottom=1 m, Top=0.4 m • Depth below land surface: Bottom=2 m, Top=1 m • Layer between two 'Depth below land surface': Bottom=0.1 m, Top=0 m • Layer between two 'Depth below land surface': Bottom=0.4 m, Top=0.1 m 83 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2008-0311 12:00 2007-12-06 12:00 to 2008-0311 12:00 2007-12-06 12:00 to 2008-0311 12:00 2007-12-06 12:00 to 2008-0311 12:00 2008-01-25 18:00 to 2018-0114 06:00 2008-01-25 18:00 to 2018-0114 06:00 Water equivalent of accumulated snow depth (kg m-2) Wilting point Wind speed (gust) (m s-1) • Layer between two 'Depth below land surface': Bottom=1 m, Top=0.4 m • Layer between two 'Depth below land surface': Bottom=2 m, Top=1 m • Ground or water surface • Ground or water surface • Ground or water surface 2008-01-25 18:00 to 2018-0114 06:00 2008-01-25 18:00 to 2018-0114 06:00 2007-12-06 12:00 to 2018-0114 06:00 2015-01-14 06:00 to 2018-0114 06:00 2015-01-14 06:00 to 2018-0114 06:00 Bảng A2 Số liệu nhiệt độ quan trắc trạm Tân Sơn Nhất (số liệu dùng cho kiểm định mục 3.1.1) Giờ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 17/5/2017 Obs (oC) 26 26 26 26 26 26 28 30 31 32 33 33 33 33 30 32 30 30 30 28 28 28 28 28 18/5/2017 Obs (oC) 28 27 27 27 26 27 28 31 32 33 33 34 34 34 34 31 30 29 28 29 29 28 29 28 19/5/2017 Obs (oC) 26 26 26 26 26 26 27 29 31 31 32 33 34 33 33 34 30 28 28 27 27 26 27 27 84 20/5/2017 Obs (oC) 26 26 26 26 26 26 27 29 31 31 32 33 34 33 33 34 30 28 28 27 27 26 27 27 Bảng A3 Dữ liệu khí tượng mơ hình WRF ngày 10/4/2017 (đầu vào AERMOD) Năm Tháng Ngày Giờ Độ cao (m) Hướng gió (độ) Tốc độ gió (m/s) Nhiệt độ (oC) 17 10 10 126.4 3.47 25.98 17 10 10 127 3.15 25.61 17 10 10 125 2.7 25.2 17 10 10 122.2 2.3 24.8 17 10 10 117.9 2.41 24.57 17 10 10 111 2.2 24.37 17 10 10 111.8 3.23 25.39 17 10 10 109.9 3.62 25.88 17 10 10 114.3 3.8 28.12 17 10 10 10 124.5 3.96 30.01 17 10 11 10 131.9 4.23 31.53 17 10 12 10 136.6 4.67 32.59 17 10 13 10 139.6 5.26 33.08 17 10 14 10 141.5 5.97 33.19 17 10 15 10 141.5 6.47 32.87 17 10 16 10 142.1 6.78 32.01 17 10 17 10 143.1 6.81 30.58 17 10 18 10 143.7 5.94 28.67 17 10 19 10 144.5 5.27 27.39 17 10 20 10 146.6 4.55 26.57 17 10 21 10 145.3 4.04 26.06 17 10 22 10 140.8 3.44 25.72 17 10 23 10 139.5 3.4 25.6 17 10 24 10 141.6 2.96 25.49 Bảng A4 Dữ liệu khí tượng mơ hình WRF ngày 8/8/2017 (đầu vào AERMOD) Năm Tháng Ngày Giờ Độ cao (m) Hướng gió (độ) Tốc độ gió (m/s) Nhiệt độ (oC) 17 8 10 220 2.38 26.97 17 8 10 226 2.31 27.03 17 8 10 231.9 2.24 27.09 17 8 10 238.4 2.22 27.15 17 8 10 245 2.23 27.21 17 8 10 251.4 2.26 27.27 17 8 10 257.6 2.33 27.33 17 8 10 254.6 2.29 28.17 85 17 8 10 251.3 2.24 29 17 8 10 10 247.9 2.2 29.83 17 8 11 10 244.3 2.17 30.75 17 8 12 10 240.7 2.14 31.59 17 8 13 10 237.1 2.13 32.43 17 8 14 10 225.5 2.17 31.69 17 8 15 10 214.7 2.29 30.94 17 8 16 10 205.4 2.49 30.19 17 8 17 10 197.7 2.71 29.45 17 8 18 10 191.3 28.7 17 8 19 10 186 3.32 27.95 17 8 20 10 189.8 3.24 27.75 17 8 21 10 193.9 3.12 27.55 17 8 22 10 198.4 3.03 27.35 17 8 23 10 203.1 2.96 27.21 17 8 24 10 208 2.92 27.01 Bảng A4 Dữ liệu khí tượng mơ hình WRF ngày 7/8/2017 độ cao 2m 10 m, dùng làm đầu vào cho mơ hình AERMOD tính tốn nồng độ CO P2, Q10 Năm Tháng Ngày Giờ Độ cao (m) Hướng gió (độ) Tốc độ gió (m/s) Nhiệt độ (oC) 17 999 999 26.46 17 10 223.4 2.46 26.49 17 2 999 999 26.55 17 10 227.4 2.26 26.55 17 999 999 26.63 17 10 231.8 2.08 26.62 17 999 999 26.72 17 10 237.5 1.91 26.69 17 999 999 26.8 17 10 244.2 1.76 26.75 17 999 999 26.89 17 10 252 1.64 26.82 17 7 999 999 11.98 17 7 10 999 999 16.46 17 8 999 999 12.14 17 8 10 999 999 16.59 86 17 999 999 12.46 17 10 999 999 16.79 17 10 999 999 29.83 17 10 10 266.2 2.21 29.72 17 11 999 999 30.8 17 11 10 268.8 2.46 30.68 17 12 999 999 31.76 17 12 10 269.9 2.68 31.63 17 13 999 999 32.72 17 13 10 270.9 2.9 32.57 17 14 999 999 32.15 17 14 10 263.7 2.73 32.09 17 15 999 999 31.59 17 15 10 255.7 2.61 31.54 17 16 999 999 31.07 17 16 10 246 2.54 31.03 17 17 999 999 30.47 17 17 10 238.3 2.53 30.44 17 18 999 999 29.91 17 18 10 229.6 2.58 29.89 17 19 999 999 29.34 17 19 10 221.4 2.68 29.34 17 20 999 999 28.96 17 20 10 221.5 2.66 29.02 17 21 999 999 28.57 17 21 10 221.6 2.65 28.62 17 22 999 999 28.19 17 22 10 221.7 2.63 28.23 17 23 999 999 27.8 17 23 10 221.9 2.63 27.83 17 24 999 999 27.41 17 24 10 221.7 2.62 27.43 87 C Cài đặt file thực thi liệu đầu WRF Cài đặt tham số file thực thi namelist.wps cho bước chạy tiền xử lý WPS: &share wrf_core = 'ARW', max_dom = 4, start_date = '2017-05-16_12:00:00', '2017-05-16_12:00:00', '2017-0516_12:00:00', '2017-05-16_12:00:00', end_date = '2017-05-17_00:00:00', '2017-05-17_00:00:00', '2017-0517_00:00:00', '2017-05-17_00:00:00', interval_seconds = 21600, io_form_geogrid = 2, opt_output_from_geogrid_path = '/home/tm/mod/WRF/DOMAINS/nest/kiemdinh/', debug_level = 0, / &geogrid parent_id = 1,1,2,3, parent_grid_ratio = 1,3,3,3, i_parent_start = 1,15,14,38, j_parent_start = 1,6,18,23, e_we = 46,61,88,64, e_sn = 62,52,67,58, geog_data_res = '2m','2m','2m','2m', dx = 30000, dy = 30000, map_proj = 'mercator', ref_lat = 15.252, ref_lon = 106.371, truelat1 = 15.252, truelat2 = 0, stand_lon = 106.371, geog_data_path = '/home/tm/mod/WRF/WPS_GEOG/geog', opt_geogrid_tbl_path = '/home/tm/mod/WRF/DOMAINS/nest/kiemdinh/', ref_x = 23.0, ref_y = 31.0, / &ungrib out_format = 'WPS', prefix = 'FILE', / &metgrid fg_name = 'FILE', io_form_metgrid = 2, opt_output_from_metgrid_path = '/home/tm/mod/WRF/DOMAINS/nest/kiemdinh/', opt_metgrid_tbl_path = '/home/tm/mod/WRF/DOMAINS/nest/kiemdinh/', / &mod_levs press_pa = 201300 95000 85000 75000 65000 55000 45000 35000 25000 15000 , 200100 , 100000 , , 90000 , , 80000 , , 70000 , , 60000 , , 50000 , , 40000 , , 30000 , , 20000 , , 10000 , 5000 , 1000 88 Cài đặt tham số cho file thực thi namelist.input cho bước chạy WRF, bước mơ hình, chạy file sản phẩm cuối wrfout: &time_control run_days run_hours run_minutes run_seconds start_year start_month start_day start_hour start_minute start_second end_year end_month end_day end_hour end_minute end_second interval_seconds input_from_file history_interval frames_per_outfile restart restart_interval io_form_history io_form_restart io_form_input io_form_boundary debug_level / = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 4, 12, 0, 0, 2017, 04, 01, 00, 00, 00, 2017, 04, 05, 00, 00, 00, 21600, true., 180, 1000, false., 5000, 2, 2, 2, 2, 0, &domains time_step time_step_fract_num time_step_fract_den max_dom e_we e_sn e_vert p_top_requested num_metgrid_levels num_metgrid_soil_levels dx dy grid_id parent_id i_parent_start j_parent_start parent_grid_ratio parent_time_step_ratio feedback smooth_option / = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 168, 0, 1, 1, 38, 60, 28, 5000, 27, 4, 28000, 28000, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, = = = = = = = 3, 1, 1, 30, 1, 2, 1, &physics mp_physics ra_lw_physics ra_sw_physics radt sf_sfclay_physics sf_surface_physics bl_pbl_physics 89 bldt cu_physics cudt isfflx ifsnow icloud surface_input_source num_soil_layers sf_urban_physics maxiens maxens maxens2 maxens3 ensdim / = = = = = = = = = = = = = = 0, 1, 5, 1, 0, 1, 1, 4, 0, 1, 3, 3, 16, 144, &dynamics w_damping diff_opt km_opt diff_6th_opt diff_6th_factor base_temp damp_opt zdamp dampcoef khdif kvdif non_hydrostatic moist_adv_opt scalar_adv_opt / = = = = = = = = = = = = = = 0, 1, 4, 0, 0.12, 290., 0, 5000., 0.2, 0, 0, true., 1, 1, &bdy_control spec_bdy_width spec_zone relax_zone specified nested / = = = = = 5, 1, 4, true., false., &fdda / &grib2 / &namelist_quilt nio_tasks_per_group nio_groups = 0, = 1, / Để xuất biến file wrfout… (sản phẩm cuối WRF), dùng lệnh ncdump -h giao diện Terminal: ncdump -h wrfout_d_ Kết xuất gồm trường biến bên (dimension, variables) dimensions: Time = UNLIMITED ; // (1 currently) DateStrLen = 19 ; west_east = 73 ; 90 south_north = 60 ; bottom_top = 29 ; bottom_top_stag = 30 ; soil_layers_stag = ; west_east_stag = 74 ; south_north_stag = 61 ; variables: char Times(Time, DateStrLen) ; float LU_INDEX(Time, south_north, west_east) ; LU_INDEX:description = "LAND USE CATEGORY" ; LU_INDEX:units = "" ; float ZNU(Time, bottom_top) ; ZNU:description = "eta values on half (mass) levels" ; ZNU:units = "" ; float ZNW(Time, bottom_top_stag) ; ZNW:description = "eta values on full (w) levels" ; ZNW:units = "" ; float ZS(Time, soil_layers_stag) ; ZS:description = "DEPTHS OF CENTERS OF SOIL LAYERS" ; ZS:units = "m" ; float DZS(Time, soil_layers_stag) ; DZS:description = "THICKNESSES OF SOIL LAYERS" ; DZS:units = "m" ; float U(Time, bottom_top, south_north, west_east_stag) ; U:description = "x-wind component" ; U:units = "m s-1" ; float V(Time, bottom_top, south_north_stag, west_east) ; V:description = "y-wind component" ; V:units = "m s-1" ; float W(Time, bottom_top_stag, south_north, west_east) ; W:description = "z-wind component" ; W:units = "m s-1" ; float PH(Time, bottom_top_stag, south_north, west_east) ; PH:description = "perturbation geopotential" ; PH:units = "m2 s-2" ; float PHB(Time, bottom_top_stag, south_north, west_east) ; PHB:description = "base-state geopotential" ; PHB:units = "m2 s-2" ; float T(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; T:description = "perturbation potential temperature (theta-t0)" ; T:units = "K" ; float MU(Time, south_north, west_east) ; MU:description = "perturbation dry air mass in column" ; MU:units = "Pa" ; float MUB(Time, south_north, west_east) ; MUB:description = "base state dry air mass in column" ; MUB:units = "Pa" ; float NEST_POS(Time, south_north, west_east) ; NEST_POS:description = "-" ; NEST_POS:units = "-" ; float P(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; P:description = "perturbation pressure" ; P:units = "Pa" ; float PB(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; PB:description = "BASE STATE PRESSURE" ; PB:units = "Pa" ; float FNM(Time, bottom_top) ; FNM:description = "upper weight for vertical stretching" ; FNM:units = "" ; float FNP(Time, bottom_top) ; FNP:description = "lower weight for vertical stretching" ; FNP:units = "" ; float RDNW(Time, bottom_top) ; 91 RDNW:description = "inverse d(eta) values between full (w) levels" ; RDNW:units = "" ; float RDN(Time, bottom_top) ; RDN:description = "inverse d(eta) values between half (mass) levels" ; RDN:units = "" ; float DNW(Time, bottom_top) ; DNW:description = "d(eta) values between full (w) levels" ; DNW:units = "" ; float DN(Time, bottom_top) ; DN:description = "d(eta) values between half (mass) levels" ; DN:units = "" ; float CFN(Time) ; CFN:description = "extrapolation constant" ; CFN:units = "" ; float CFN1(Time) ; CFN1:description = "extrapolation constant" ; CFN1:units = "" ; float P_HYD(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; P_HYD:description = "hydrostatic pressure" ; P_HYD:units = "Pa" ; float Q2(Time, south_north, west_east) ; Q2:description = "QV at M" ; Q2:units = "kg kg-1" ; float T2(Time, south_north, west_east) ; T2:description = "TEMP at M" ; T2:units = "K" ; float TH2(Time, south_north, west_east) ; TH2:description = "POT TEMP at M" ; TH2:units = "K" ; float PSFC(Time, south_north, west_east) ; PSFC:description = "SFC PRESSURE" ; PSFC:units = "Pa" ; float U10(Time, south_north, west_east) ; U10:description = "U at 10 M" ; U10:units = "m s-1" ; float V10(Time, south_north, west_east) ; V10:description = "V at 10 M" ; V10:units = "m s-1" ; float RDX(Time) ; RDX:description = "INVERSE X GRID LENGTH" ; RDX:units = "" ; float RDY(Time) ; RDY:description = "INVERSE Y GRID LENGTH" ; RDY:units = "" ; float RESM(Time) ; RESM:description = "TIME WEIGHT CONSTANT FOR SMALL STEPS" ; RESM:units = "" ; float ZETATOP(Time) ; ZETATOP:description = "ZETA AT MODEL TOP" ; ZETATOP:units = "" ; float CF1(Time) ; CF1:description = "2nd order extrapolation constant" ; CF1:units = "" ; float CF2(Time) ; CF2:description = "2nd order extrapolation constant" ; CF2:units = "" ; float CF3(Time) ; CF3:description = "2nd order extrapolation constant" ; CF3:units = "" ; int ITIMESTEP(Time) ; ITIMESTEP:description = "" ; ITIMESTEP:units = "" ; float XTIME(Time) ; XTIME:description = "minutes since simulation start" ; XTIME:units = "" ; 92 float QVAPOR(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; QVAPOR:description = "Water vapor mixing ratio" ; QVAPOR:units = "kg kg-1" ; float QCLOUD(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; QCLOUD:description = "Cloud water mixing ratio" ; QCLOUD:units = "kg kg-1" ; float QRAIN(Time, bottom_top, south_north, west_east) ; QRAIN:description = "Rain water mixing ratio" ; QRAIN:units = "kg kg-1" ; float LANDMASK(Time, south_north, west_east) ; LANDMASK:description = "LAND MASK (1 FOR LAND, FOR WATER)" ; LANDMASK:units = "" ; float TSLB(Time, soil_layers_stag, south_north, west_east) ; TSLB:description = "SOIL TEMPERATURE" ; TSLB:units = "K" ; float SMOIS(Time, soil_layers_stag, south_north, west_east) ; SMOIS:description = "SOIL MOISTURE" ; SMOIS:units = "m3 m-3" ; float SH2O(Time, soil_layers_stag, south_north, west_east) ; SH2O:description = "SOIL LIQUID WATER" ; SH2O:units = "m3 m-3" ; float SEAICE(Time, south_north, west_east) ; SEAICE:description = "SEA ICE FLAG" ; SEAICE:units = "" ; float XICEM(Time, south_north, west_east) ; XICEM:description = "SEA ICE FLAG (PREVIOUS STEP)" ; XICEM:units = "" ; float SFROFF(Time, south_north, west_east) ; SFROFF:description = "SURFACE RUNOFF" ; SFROFF:units = "mm" ; float UDROFF(Time, south_north, west_east) ; UDROFF:description = "UNDERGROUND RUNOFF" ; UDROFF:units = "mm" ; int IVGTYP(Time, south_north, west_east) ; IVGTYP:description = "DOMINANT VEGETATION CATEGORY" ; IVGTYP:units = "" ; int ISLTYP(Time, south_north, west_east) ; ISLTYP:description = "DOMINANT SOIL CATEGORY" ; ISLTYP:units = "" ; float VEGFRA(Time, south_north, west_east) ; VEGFRA:description = "VEGETATION FRACTION" ; VEGFRA:units = "" ; float GRDFLX(Time, south_north, west_east) ; GRDFLX:description = "GROUND HEAT FLUX" ; GRDFLX:units = "W m-2" ; float SNOW(Time, south_north, west_east) ; SNOW:description = "SNOW WATER EQUIVALENT" ; SNOW:units = "kg m-2" ; float SNOWH(Time, south_north, west_east) ; SNOWH:description = "PHYSICAL SNOW DEPTH" ; SNOWH:units = "m" ; float RHOSN(Time, south_north, west_east) ; RHOSN:description = " SNOW DENSITY" ; RHOSN:units = "kg m-3" ; float CANWAT(Time, south_north, west_east) ; CANWAT:description = "CANOPY WATER" ; CANWAT:units = "kg m-2" ; float SST(Time, south_north, west_east) ; SST:description = "SEA SURFACE TEMPERATURE" ; SST:units = "K" ; float SSTSK(Time, south_north, west_east) ; SSTSK:description = "SKIN SEA SURFACE TEMPERATURE" ; SSTSK:units = "K" ; float MAPFAC_M(Time, south_north, west_east) ; MAPFAC_M:description = "Map scale factor on mass grid" ; 93 MAPFAC_M:units = "" ; float MAPFAC_U(Time, south_north, west_east_stag) ; MAPFAC_U:description = "Map scale factor on u-grid" ; MAPFAC_U:units = "" ; float MAPFAC_V(Time, south_north_stag, west_east) ; MAPFAC_V:description = "Map scale factor on v-grid" ; MAPFAC_V:units = "" ; float MAPFAC_MX(Time, south_north, west_east) ; MAPFAC_MX:description = "Map scale factor on mass grid, x direction" ; MAPFAC_MX:units = "" ; float MAPFAC_MY(Time, south_north, west_east) ; MAPFAC_MY:description = "Map scale factor on mass grid, y direction" ; MAPFAC_MY:units = "" ; float MAPFAC_UX(Time, south_north, west_east_stag) ; MAPFAC_UX:description = "Map scale factor on u-grid, x direction" ; MAPFAC_UX:units = "" ; float MAPFAC_UY(Time, south_north, west_east_stag) ; MAPFAC_UY:description = "Map scale factor on u-grid, y direction" ; MAPFAC_UY:units = "" ; float MAPFAC_VX(Time, south_north_stag, west_east) ; MAPFAC_VX:description = "Map scale factor on v-grid, x direction" ; MAPFAC_VX:units = "" ; float MF_VX_INV(Time, south_north_stag, west_east) ; MF_VX_INV:description = "Inverse map scale factor on v-grid, x direction" MF_VX_INV:units = "" ; float MAPFAC_VY(Time, south_north_stag, west_east) ; MAPFAC_VY:description = "Map scale factor on v-grid, y direction" ; MAPFAC_VY:units = "" ; float F(Time, south_north, west_east) ; F:description = "Coriolis sine latitude term" ; F:units = "s-1" ; float E(Time, south_north, west_east) ; E:description = "Coriolis cosine latitude term" ; E:units = "s-1" ; float SINALPHA(Time, south_north, west_east) ; SINALPHA:description = "Local sine of map rotation" ; SINALPHA:units = "" ; float COSALPHA(Time, south_north, west_east) ; COSALPHA:description = "Local cosine of map rotation" ; COSALPHA:units = "" ; float HGT(Time, south_north, west_east) ; HGT:description = "Terrain Height" ; HGT:units = "m" ; float HGT_SHAD(Time, south_north, west_east) ; HGT_SHAD:description = "Height of orographic shadow" ; HGT_SHAD:units = "m" ; float TSK(Time, south_north, west_east) ; TSK:description = "SURFACE SKIN TEMPERATURE" ; TSK:units = "K" ; float P_TOP(Time) ; P_TOP:description = "PRESSURE TOP OF THE MODEL" ; P_TOP:units = "Pa" ; float T00(Time) ; T00:description = "BASE STATE TEMPERATURE" ; T00:units = "K" ; float P00(Time) ; P00:description = "BASE STATE PRESURE" ; P00:units = "Pa" ; float TLP(Time) ; TLP:description = "BASE STATE LAPSE RATE" ; TLP:units = "" ; float TISO(Time) ; TISO:description = "TEMP AT WHICH THE BASE T TURNS CONST" ; TISO:units = "K" ; float MAX_MSTFX(Time) ; 94 MAX_MSTFX:description = "Max map factor in domain" ; MAX_MSTFX:units = "" ; float MAX_MSTFY(Time) ; MAX_MSTFY:description = "Max map factor in domain" ; MAX_MSTFY:units = "" ; float RAINC(Time, south_north, west_east) ; RAINC:description = "ACCUMULATED TOTAL CUMULUS PRECIPITATION" ; RAINC:units = "mm" ; float RAINSH(Time, south_north, west_east) ; RAINSH:description = "ACCUMULATED SHALLOW CUMULUS PRECIPITATION" ; RAINSH:units = "mm" ; float RAINNC(Time, south_north, west_east) ; RAINNC:description = "ACCUMULATED TOTAL GRID SCALE PRECIPITATION" ; RAINNC:units = "mm" ; float PRATEC(Time, south_north, west_east) ; PRATEC:description = "PRECIP RATE FROM CUMULUS SCHEME" ; PRATEC:units = "mm s-1" ; float RAINCV(Time, south_north, west_east) ; RAINCV:description = "TIME-STEP CUMULUS PRECIPITATION" ; RAINCV:units = "mm" ; float SNOWNC(Time, south_north, west_east) ; SNOWNC:description = "ACCUMULATED TOTAL GRID SCALE SNOW AND ICE" ; SNOWNC:units = "mm" ; float GRAUPELNC(Time, south_north, west_east) ; GRAUPELNC:description = "ACCUMULATED TOTAL GRID SCALE GRAUPEL" ; GRAUPELNC:units = "mm" ; float SWDOWN(Time, south_north, west_east) ; SWDOWN:description = "DOWNWARD SHORT WAVE FLUX AT GROUND SURFACE" ; SWDOWN:units = "W m-2" ; float GLW(Time, south_north, west_east) ; GLW:description = "DOWNWARD LONG WAVE FLUX AT GROUND SURFACE" ; GLW:units = "W m-2" ; float SWNORM(Time, south_north, west_east) ; SWNORM:description = "NORMAL SHORT WAVE FLUX AT GROUND SURFACE" ; SWNORM:units = "W m-2" ; float OLR(Time, south_north, west_east) ; OLR:description = "TOA OUTGOING LONG WAVE" ; OLR:units = "W m-2" ; float XLAT(Time, south_north, west_east) ; XLAT:description = "LATITUDE, SOUTH IS NEGATIVE" ; XLAT:units = "degree_north" ; float XLONG(Time, south_north, west_east) ; XLONG:description = "LONGITUDE, WEST IS NEGATIVE" ; XLONG:units = "degree_east" ; float XLAT_U(Time, south_north, west_east_stag) ; XLAT_U:description = "LATITUDE, SOUTH IS NEGATIVE" ; XLAT_U:units = "degree_north" ; float XLONG_U(Time, south_north, west_east_stag) ; XLONG_U:description = "LONGITUDE, WEST IS NEGATIVE" ; XLONG_U:units = "degree_east" ; float XLAT_V(Time, south_north_stag, west_east) ; XLAT_V:description = "LATITUDE, SOUTH IS NEGATIVE" ; XLAT_V:units = "degree_north" ; float XLONG_V(Time, south_north_stag, west_east) ; XLONG_V:description = "LONGITUDE, WEST IS NEGATIVE" ; XLONG_V:units = "degree_east" ; float ALBEDO(Time, south_north, west_east) ; ALBEDO:description = "ALBEDO" ; ALBEDO:units = "-" ; float ALBBCK(Time, south_north, west_east) ; ALBBCK:description = "BACKGROUND ALBEDO" ; ALBBCK:units = "" ; float EMISS(Time, south_north, west_east) ; EMISS:description = "SURFACE EMISSIVITY" ; EMISS:units = "" ; 95 float NOAHRES(Time, south_north, west_east) ; NOAHRES:description = "RESIDUAL OF THE NOAH SURFACE ENERGY BUDGET" ; NOAHRES:units = "W m{-2}" ; float TMN(Time, south_north, west_east) ; TMN:description = "SOIL TEMPERATURE AT LOWER BOUNDARY" ; TMN:units = "K" ; float XLAND(Time, south_north, west_east) ; XLAND:description = "LAND MASK (1 FOR LAND, FOR WATER)" ; XLAND:units = "" ; float ZNT(Time, south_north, west_east) ; ZNT:description = "TIME-VARYING ROUGHNESS LENGTH" ; ZNT:units = "m" ; float UST(Time, south_north, west_east) ; UST:description = "U* IN SIMILARITY THEORY" ; UST:units = "m s-1" ; float PBLH(Time, south_north, west_east) ; PBLH:description = "PBL HEIGHT" ; PBLH:units = "m" ; float HFX(Time, south_north, west_east) ; HFX:description = "UPWARD HEAT FLUX AT THE SURFACE" ; HFX:units = "W m-2" ; float QFX(Time, south_north, west_east) ; QFX:description = "UPWARD MOISTURE FLUX AT THE SURFACE" ; QFX:units = "kg m-2 s-1" ; float LH(Time, south_north, west_east) ; LH:description = "LATENT HEAT FLUX AT THE SURFACE" ; LH:units = "W m-2" ; float SNOWC(Time, south_north, west_east) ; SNOWC:description = "FLAG INDICATING SNOW COVERAGE (1 FOR SNOW COVER)" ; SNOWC:units = "" ; int SAVE_TOPO_FROM_REAL(Time) ; SAVE_TOPO_FROM_REAL:description = "1=original topo from real/0=topo modified by WRF" ; SAVE_TOPO_FROM_REAL:units = "flag" ; 96 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Võ Thị Tâm Minh Ngày, tháng, năm sinh: 17/04/1992 Nơi sinh: Bến Tre Địa liên lạc: 01687 353 440 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - 10/2010 đến 11/2014: Sinh viên Ngành Khí tượng, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-Hồ Chí Minh - 9/2015 đến nay: Học viên cao học Ngành Quản lý Môi trường Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 11/2014 đến nay: Chun viên phịng Khoa học Cơng nghệ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-Hồ Chí Minh 97 ... Forecasting (WRF) ứng dụng để xây dựng liệu khí tượng cho mơ chất lượng khơng khí Do vậy, đề tài ? ?Ứng dụng mơ hình WRF xây dựng liệu khí tượng phục vụ mơ chất lượng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh? ??... TÀI: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH WRF XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG PHỤC VỤ MƠ PHỎNG CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu mơ hình Nghiên cứu Dự báo Thời tiết WRF. .. liệu khí tượng cho mơ chất lượng khơng khí mơ hình hóa chưa ứng dụng rộng rãi Để phục vụ mơ chất lượng khơng khí TP Hồ Chí Minh, việc xây dựng liệu khí tượng bắt buộc Trong Luận văn này, mơ hình