Đang tải... (xem toàn văn)
Lời cảm ơn Em xin được bày tỏ lòng biết ơn đối với các thầy cô trong khoa Khí tượng-Thủy văn và Hải dương học, những người đã tận tình dạy bảo em trong suốt 4 năm học vừa qua. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Bùi Hoàng Hải, người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này, là người đã cho em biết nhiều kiến thức bổ ích trong suốt thời gian em thực hiện bài khóa luận này. Trong thời gian làm việc tại bộ môn Khí tượng, để hoàn thành khóa luận, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và khuyến khích từ các thầy cô và các anh chị cử nhân đang làm việc tại đây. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 24 tháng 5 năm 2007 Sinh viên: Lê Ngọc Phan Mở đầu Bão/Xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) từ lâu không chỉ là mối quan tâm hàng đầu của các nhà dự báo và nghiên cứu khí tượng mà còn là của cộng đồng vì mức độ nguy hiểm, cũng như sự tàn phá kinh khủng của nó. Trong nhiều năm qua, rất nhiều nghiên cứu về bão, bao gồm nghiên cứu lý thuyết, quan trắc thực nghiệm, nghiên cứu bằng mô hình số đã được thực hiện. Cùng với những nỗ lực của các nhà khí tượng, chúng ta đã có những hiểu biết đầy đủ hơn về cấu trúc, động lực học của bão, dẫn tới những cải thiện đáng kể trong dự báo quĩ đạo bão. Tuy thế, vẫn còn nhiều điều chưa được làm sáng tỏ và thách thức đó vẫn là những vấn đề mở cho các nhà khoa học. Bài toán dự báo bão là một bài toán hết sức phức tạp, do chưa hiểu hết bản chất của bão dẫn đến những khó khăn xây dựng mô hình dự báo và ban đầu hóa xoáy. Để khắc phục khó khăn này, người ta đã xây dựng các mô hình mô phỏng từ đơn giản đến phức tạp, nhằm nghiên cứu các quá trình trong bão để đưa lại những hiểu biết sâu hơn về bản chất của bão và nâng cao chất lượng dự báo. Dựa trên những lí thuyết đã có, trong khóa luận của mình em đã ban đầu hóa xoáy lí tưởng, tạo ra các số liệu và bước đầu khảo sát chuyển động của bão trong mô hình chính áp hai chiều. Vì không đủ thời gian để nghiên cứu sâu nên trong khóa luận của em chọn mô hình chính áp hai chiều, là một mô hình đơn giản hơn mô hình ba chiều đầy đủ. Nội dung chính của khóa luận này gồm ba chương: Chương 1. Lý thuyết chuyển động của bão trong mô hình chính áp. Chương 2. Mô hình chính áp và ban đầu hóa xoáy lí tưởng. Chương 3. Bước đầu khảo sát chuyển động của xoáy trong bốn trường hợp: 1. Mặt f và không có dòng nền, 2. Mặt f và có dòng nền, 3. Mặt õ và không có dòng nền, 4. Mặt õ và có dòng nền. Dòng nền mà chúng ta khảo sát ở đây là dòng nền ngang có vận tốc U = -5m/s. Chương 1. Lý thuyết chuyển động của Bão trong mô hình chính áp Bão nhiệt đới là những hệ thống áp thấp mạnh, có tốc độ gió duy trì gần bề mặt vượt quá 17m/s (tốc độ gió duy trì được hiểu là giá trị trung bình 10 phút của gió tại độ cao 10m), có hoàn lưu xoáy thuận, được hình thành trên các vùng đại dương nhiệt đới. Các xoáy thuận nhiệt đới có gió duy trì cực đại từ 17 m/s đến 33m/s được gọi là bão nhiệt đới (Tropical Storm). Khi tốc độ gió duy trì cực đại vượt quá 33m/s, XTNĐ được gọi là Hurricane ở Đại Tây Dương, Đông Thái Bình Dương và Biển Caribe, được gọi là Typhoon ở Tây Thái Bình Dương. 1.1.Chuyển động của xoáy đối xứng Các nghiên cứu bão/xoáy thuận nhiệt đới sử dụng đã có từ lâu do tính đơn giản của mô hình chính áp. Mark DeMaria (1985) [1] đã khảo sát chuyển động của xoáy thuận nhiệt đới trong mô hình chính áp không phân kỳ. Trong công trình của mình, tác giả đã sử dụng xoáy đối xứng với tốc độ gió tiếp tuyến được cho bởi: (1.1) Trong đó V là gió tiếp tuyến, r là bán kính từ tâm xoáy, xấp xỉ cực đại gió tiếp tuyến (đúng cho a=0), và là xấp xỉ bán kính của gió cực đại. Hàm mũ được cộng vào sao cho tốc độ V giảm với r tăng, b là hệ số. Các hệ số được chọn sao cho mặt cắt gió tiếp tuyến nằm ngoài bán kính cực đại sẽ nằm giữa mặt cắt xoáy thuận lớn và nhỏ. (Hình 1.1) Mặt cắt gió tiếp tuyến Hình 1.1 biểu diễn gió tiếp tuyến V như là hàm của bán kính r đối với xoáy được định nghĩa bởi (1.1) với và b=6 (đường liền). Đường đứt biểu diễn gió tiếp tuyến mực 800mb cho xoáy thuận lớn (L) và nhỏ (S). 1.1.1. Dòng dẫn đường tuyến tính Trường hợp õ = 0, giả sử xoáy đối xứng đã định nghĩa bởi (1.1) được gắn vào trong dòng cố định với thành phần gió ngang và . Khi đó sự duy trì của xoáy tương đối trên mặt phẳng õ: (1.2) được viết thành: (1.3) Xoáy đối xứng đã định nghĩa bởi (1.1) đã cộng vào dòng địa phương biến đổi theo y trên hầu hết miền mô hình. Mặc dù trường xoáy của xoáy trở nên phi đối xứng, xoáy vẫn chuyển động với tốc độ của dòng địa phương. 1.1.2. Dòng dẫn đường với gradient xoáy Một ví dụ đơn giản về sự ảnh hưởng của gradient xoáy dòng nền là ảnh hưởng của gradient xoáy Trái Đất lên sự chuyển động của xoáy đối xứng qua trục. Mark DeMaria nêu ra rằng Adem (1956) đã nghiên cứu hiệu ứng õ bằng cách giải chuỗi Taylor đối với phương trình chính áp không phân kỳ. Những kết quả này cho thấy rằng xoáy thuận đối xứng bắt đầu chuyển động về phía Tây và sau đó lên phía Bắc. Mark DeMaria cũng cho chúng ta biết trong nghiên cứu của Kasahara và Platzman ảnh hưởng của gradient xoáy tương đối và gradient xoáy Trái Đất đã được đánh giá đồng thời bởi sự quan tâm gradient xoáy tuyệt đối. Ngoài những nghiên cứu của Mark DeMaria, Smith (2004) [2] còn đưa ra một số phương pháp hiệu quả khác như phương pháp hàm dòng- xoáy và bài toán phân tách xoáy. 1.2. Phương pháp hàm dòng-xoáy Phương pháp hàm dòng xoáy là một phương pháp khá hữu hiệu để giải các bài toán hai chiều của chất lỏng đồng nhất không nén được. Với hệ tọa độ Đề Các (x, y), với trục x hướng theo hướng Đông, trục y hướng theo hướng Bắc, độ xoáy tương đối được định nghĩa: (1.4) và thỏa mãn phương trình: (1.5) trong đó u, v là các thành phần vận tốc gió theo trục x và y, f là tham số Coriolis. Phương trình liên tục cho chất lỏng không nén được là: (1.6) và một hàm dòng tương ứng được định nghĩa: , (1.7) ta có: (1.8) Phương trình (1.8) là một phương trình cho phép tính khi biết , hoặc tính đạo hàm riêng cấp 2 dạng elip cho phép tính khi biết . Khi biết , chúng ta cũng tính được u, v từ (1.7). Hệ phương trình này có thể giải bằng phương pháp số theo những bước sau: • Với một phân bố ban đầu của tại t = 0, chúng ta tính được phân bố vận tốc ban đầu từ (1.7) và phân bố độ xoáy ban đầu
Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy khoa Khí tượngThủy văn Hải dương học, người tận tình dạy bảo em suốt năm học vừa qua Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Bùi Hoàng Hải, người trực tiếp hướng dẫn em hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, người cho em biết nhiều kiến thức bổ ích suốt thời gian em thực khóa luận Trong thời gian làm việc mơn Khí tượng, để hồn thành khóa luận, em nhận nhiều giúp đỡ khuyến khích từ thầy anh chị cử nhân làm việc Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 24 tháng năm 2007 Sinh viên: Lê Ngọc Phan Mở đầu Bão/Xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) từ lâu không mối quan tâm hàng đầu nhà dự báo nghiên cứu khí tượng mà cịn cộng đồng mức độ nguy hiểm, tàn phá kinh khủng Trong nhiều năm qua, nhiều nghiên cứu bão, bao gồm nghiên cứu lý thuyết, quan trắc thực nghiệm, nghiên cứu mơ hình số thực Cùng với nỗ lực nhà khí tượng, có hiểu biết đầy đủ cấu trúc, động lực học bão, dẫn tới cải thiện đáng kể dự báo quĩ đạo bão Tuy thế, nhiều điều chưa làm sáng tỏ thách thức vấn đề mở cho nhà khoa học Bài toán dự báo bão toán phức tạp, chưa hiểu hết chất bão dẫn đến khó khăn xây dựng mơ hình dự báo ban đầu hóa xốy Để khắc phục khó khăn này, người ta xây dựng mơ hình mơ từ đơn giản đến phức tạp, nhằm nghiên cứu trình bão để đưa lại hiểu biết sâu chất bão nâng cao chất lượng dự báo Dựa lí thuyết có, khóa luận em ban đầu hóa xốy lí tưởng, tạo số liệu bước đầu khảo sát chuyển động bão mô hình áp hai chiều Vì khơng đủ thời gian để nghiên cứu sâu nên khóa luận em chọn mơ hình áp hai chiều, mơ hình đơn giản mơ hình ba chiều đầy đủ Nội dung khóa luận gồm ba chương: Chương Lý thuyết chuyển động bão mô hình áp Chương Mơ hình áp ban đầu hóa xốy lí tưởng Chương Bước đầu khảo sát chuyển động xoáy bốn trường hợp: Mặt f khơng có dịng nền, Mặt f có dịng nền, Mặt õ khơng có dịng nền, Mặt õ có dịng Dòng mà khảo sát dịng ngang có vận tốc U = -5m/s Chương Lý thuyết chuyển động Bão mô hình áp Bão nhiệt đới hệ thống áp thấp mạnh, có tốc độ gió trì gần bề mặt vượt q 17m/s (tốc độ gió trì hiểu giá trị trung bình 10 phút gió độ cao 10m), có hồn lưu xốy thuận, hình thành vùng đại dương nhiệt đới Các xốy thuận nhiệt đới có gió trì cực đại từ 17 m/s đến 33m/s gọi bão nhiệt đới (Tropical Storm) Khi tốc độ gió trì cực đại vượt 33m/s, XTNĐ gọi Hurricane Đại Tây Dương, Đơng Thái Bình Dương Biển Caribe, gọi Typhoon Tây Thái Bình Dương 1.1.Chuyển động xoáy đối xứng Các nghiên cứu bão/xoáy thuận nhiệt đới sử dụng có từ lâu tính đơn giản mơ hình áp Mark DeMaria (1985) [1] khảo sát chuyển động xoáy thuận nhiệt đới mơ hình áp khơng phân kỳ Trong cơng trình mình, tác giả sử dụng xốy đối xứng với tốc độ gió tiếp tuyến cho bởi: V 2.Vm (r / rm ) exp{-a(r/rm ) b } (r/rm ) (1.1) Trong V gió tiếp tuyến, r bán kính từ tâm xốy, Vm xấp xỉ cực đại gió tiếp tuyến (đúng cho a=0), rm xấp xỉ bán kính gió cực đại Hàm mũ cộng vào cho tốc độ V giảm với r tăng, b hệ số Các hệ số chọn cho mặt cắt gió tiếp tuyến nằm ngồi bán kính cực đại nằm mặt cắt xoáy thuận lớn nhỏ (Hình 1.1) Mặt cắt gió tiếp tuyến Hình 1.1 biểu diễn gió tiếp tuyến V hàm bán kính r xốy định nghĩa (1.1) với Vm 30ms , rm 80km, a 10 b=6 (đường liền) Đường đứt biểu diễn gió tiếp tuyến mực 800mb cho xốy thuận lớn (L) nhỏ (S) 1.1.1 Dịng dẫn đường tuyến tính Trường hợp õ = 0, giả sử xoáy đối xứng định nghĩa (1.1) gắn vào dòng cố định với thành phần gió ngang u v Khi trì xốy tương đối mặt phẳng õ: (u ) (v ) v 0 t x y (1.2) viết thành: u v 0 t x y (1.3) Xoáy đối xứng định nghĩa (1.1) cộng vào dòng địa phương biến đổi theo y hầu hết miền mơ hình Mặc dù trường xoáy xoáy trở nên phi đối xứng, xốy chuyển động với tốc độ dịng địa phương 1.1.2 Dịng dẫn đường với gradient xốy Một ví dụ đơn giản ảnh hưởng gradient xoáy dịng ảnh hưởng gradient xốy Trái Đất lên chuyển động xoáy đối xứng qua trục Mark DeMaria nêu Adem (1956) nghiên cứu hiệu ứng õ cách giải chuỗi Taylor phương trình áp khơng phân kỳ Những kết cho thấy xoáy thuận đối xứng bắt đầu chuyển động phía Tây sau lên phía Bắc Mark DeMaria cho biết nghiên cứu Kasahara Platzman ảnh hưởng gradient xoáy tương đối gradient xoáy Trái Đất đánh giá đồng thời quan tâm gradient xoáy tuyệt đối Ngoài nghiên cứu Mark DeMaria, Smith (2004) [2] đưa số phương pháp hiệu khác phương pháp hàm dịng- xốy tốn phân tách xốy 1.2 Phương pháp hàm dịng-xốy Phương pháp hàm dịng xốy phương pháp hữu hiệu để giải toán hai chiều chất lỏng đồng không nén Với hệ tọa độ Đề Các (x, y), với trục x hướng theo hướng Đơng, trục y hướng theo hướng Bắc, độ xốy tương đối định nghĩa: v u x y (1.4) thỏa mãn phương trình: f u f v f 0 t x y (1.5) u, v thành phần vận tốc gió theo trục x y, f tham số Coriolis Phương trình liên tục cho chất lỏng khơng nén là: u v 0 x y (1.6) hàm dòng tương ứng định nghĩa: u , y v (1.7) x ta có: 2 2 x y (1.8) Phương trình (1.8) phương trình cho phép tính biết , tính đạo hàm riêng cấp dạng elip cho phép tính biết Khi biết , tính u, v từ (1.7) Hệ phương trình giải phương pháp số theo bước sau: Với phân bố ban đầu t = 0, tính phân bố vận tốc ban đầu từ (1.7) phân bố độ xốy ban đầu từ (1.8) Hoặc có phân bố độ xốy ban đầu tính cách giải phương trình (1.8) tính phân bố vận tốc ban đầu từ (1.7) Sử dụng phương trình (1.5) để tính phân bố độ xốy bước thời gian mới, t = t Sau giải phương trình (1.8) t để tính phân bố hàm dịng (1.7) để tính phân bố vận tốc Lặp lại bước để tính cho bước thời gian 1.3 Bài toán phân tách xoáy Những phương pháp khác đề nghị tách riêng xốy thuận từ mơi trường phương pháp có hiệu riêng áp dụng khác Một điều dễ nhận thấy định nghĩa xốy bão trường trung bình theo phương vị xung quanh tâm xoáy, trường phần dư định nghĩa “mơi trường” Phương pháp chia nhỏ minh hoạ toán học sau: Chúng ta cho gió tổng cộng biểu diễn u = us + U, us kí hiệu trường vận tốc đối xứng U môi trường định nghĩa s = k us = k U k véctơ đơn vị theo trục thẳng đứng Sau phương trình: ( f ) u ( f ) v ( f ) 0 t x y chia nhỏ thành phương trình: s c(t ). s 0 t (1.9) Và: u s ( f ) (U c). s U ( f ) t (1.10) Phương trình (1.9) xoáy đối xứng di chuyển với tốc độ c (1.10) phương trình cho xốy phi đối xứng Khi giải phương trình để (x,t), tính hàm dịng phi đối xứng tương ứng cách sử dụng phương trình (1.8) dạng 2 a Tốc độ di chuyển xốy, c, lấy tính tốc độ u c ka tâm xốy Sau phương trình (1.9) trở thành: s 0 t phương trình xốy trở thành: u s ( f ) (U c). s (U c).( f ) t (1.11) 1.4 Một số tốn ví dụ Để khảo sát chuyển động xoáy, Smith (2004) [2] đưa toán điển hình cho xốy mặt f có dịng mặt õ khơng có dịng 1.4.1.Xốy đối xứng dịng đồng Quan tâm đến xốy áp với phân bố xoáy đối xứng đặt vào dòng với tốc độ U theo phương ngang mặt f Hàm dịng cho dịng chảy có dạng: ( x, y ) Uy ' (r ) (1.12) Trong r ( x Ut ) y Trường vận tốc tương ứng là: u U ,0 , y x (1.13) Phân bố xoáy tương đối, 2 , đối xứng xung quanh điểm (x-Ut,0), mà di chuyển với tốc độ U theo trục x Đặc biệt có suy luận quan trọng từ (1.13): Trường vận tốc tổng cộng di chuyển xoáy khơng đối xứng Tốc độ gió cực đại tổng đại số U tốc độ gió tiếp tuyến cực đại xoáy đối xứng, Vm ( ' ) max r Tốc độ gió cực đại xuất bên tay phải xoáy hướng chuyển động Bắc Bán Cầu Hình 1.2: Các đường đồng mức (a) tốc độ gió tổng cộng, (b) xoáy tương đối, (c) đường dịng, cho xốy với phân bố xốy tương đối phi đối xứng tốc độ gió tiếp tuyến cực đại 40m/s dòng địa phương đồng với tốc độ 10m/s mặt phẳng õ Tốc độ gió tiếp tuyến cực đại xuất bán kính 100km Khoảng cách đường là: 5m/s cho tốc độ gió, 10 s cho xoáy đối xứng 10 m s cho đường dịng Định nghĩa tâm xốy vùng xốy tương đối cực đại biến đổi phương trình chuyển động tới hệ toạ độ (X,Y)=(x-Ut, y), với gốc tọa độ trùng với tâm xoáy Trong hệ toạ độ qui chiếu, tâm hàm dòng điểm (0, Ys),trong đó: U (Ys)Ys 0 (1.14) Và ' (r) Điểm bên trái tâm xoáy hướng chuyển r động Bắc Bán Cầu Trong hệ toạ độ di chuyển, vectơ momen viết dạng: p ( f )( X , Y ) f (0, U ) (1.15) áp suất bề mặt cực tiểu xuất p 0 Chúng ta xem xét trường hợp phần xoáy bên từ tâm đến bán kính gió cực đại rm ,của tốc độ gió cực đại Vm , với xốy góc đồng Vm / rm Sau ' (r ) .r r Đặt giá trị điển hình: f 5.10 ( s ) , U = 10m/s , v = 50m/s , rm 50km , Rom 20 Ys 10km , Y p 0,5km 1.4.2 Chuyển động xoáy mặt beta Một toán khác nghiên cứu tiến triển xoáy ban đầu đối xứng mặt khơng có dịng Bán cầu Bắc Bài toán nhiều tác giả nghiên cứu sử dụng phương pháp số vào cuối thập kỷ 80 kỷ trước Trong toán này, phân bố độ xoáy tuyệt đối ban đầu + f khơng đối xứng quanh tâm xốy Phương trình (1.5) cho biết + f bảo toàn, thời điểm ban đầu, phần tử khí di chuyển theo đường trịn xung quanh tâm xốy Trường hợp đơn giản để xác định phi đối xứng, giả thiết chuyển động dòng khơng khí giữ đường trịn xung quanh tâm xốy Giả sử phần tử khí thời điểm t có tọa độ hệ tọa độ cực (r, ) so với tâm xốy (hình 1.3) Thời điểm ban đầu, phần tử khí nằm vị trí có tọa độ (r, (r)t), (r) = V(r)/r vận tốc góc bán kính r V(r) tốc độ gió tiếp tuyến bán kính Độ xốy ban đầu phần tử khí (r) + f0 + rsin( (r)t), cịn độ xốy vị trí là (r) + f0 + rsin, hệ số Coriolis tâm xốy Như vậy, nhiễu động xoáy điểm (r, ) là: a r , r sin sin r t hay a r , r , t cos r , t cos (1.16) r , t r sin r t , r , t r 1 sin r t (1.17) Hình 1.3: Một phần tử khí di chuyển theo đường trịn bán kính r với vận tốc góc (r) điểm B hệ tọa độ cực (r, ) thời điểm t Thời thời điểm t = 0, phần tử khí nằm A với tọa độ (r, - (r)t), độ dịch chuyển theo chiều y r[sin - sin( - t) ] Chúng ta tính hàm dòng phi đối xứng a(r,,t) tương ứng sử dụng phương trình (1.17) Nghiệm phương trình phải thỏa mãn điều kiện biên r Hàm dịng a có dạng: a r , r , t cos r , t cos (1.18) n r , r r n p, t dp p n p, t dp 2r 2r , (n=1, 2) (1.19) Tại tâm, giá trị vận tốc tính bởi: r U a ,Va r 0 , r 0 r r 0 (1.20) n r r 0 n p, t dp 2 (1.21) Hình 3.14.Quỹ đạo di chuyển xốy mặt õ có dịng Khoảng cách điểm nút Nhìn vào hình 3.14 nhận thấy xốy di chuyển theo hướng Tây Bắc lệch góc khoảng 30 độ so với trục ngang Sau 72 xoáy quãng đường gần 1900km, tốc độ di chuyển xoáy 26.3km/h tức khoảng 7.3m/s, xốy di chuyển Chúng ta có tốc độ di chuyển trường hợp 3.33m/s, tốc độ di chuyển xoáy trường hợp gần tổng dòng cộng với trường hợp 3, lệch khoảng 1m/s Tốc độ di chuyển xốy trường hợp lớn có “ hỗ trợ “ hiệu ứng õ dịng Chúng ta nhận thấy rõ khác biệt so sánh quỹ đạo chúng với nhau: Trường hợp mặt f khơng có dòng quỹ đạo gần nằm ngang, mặt õ có dịng quỹ đạo chếch lên có hiệu ứng õ, trường hợp mặt õ khơng có dịng quỹ đạo chếch lên Qua ta thấy với điều kiện khác cho ta quỹ đạo xốy khác nhau, ta thấy vai trị quan trọng hiệu ứng õ dòng xét chuyển động xốy lí tưởng (xem hình 3.15) 35 Hình 3.15 So sánh quỹ đạo di chuyển xốy trường hợp: TH2, TH3, TH4 36 Hình 3.16 Hàm dòng t = giờ, t = 24 giờ, t = 48 giờ, t = 72 Khoảng cách đường đẳng trị 2x10 m s Hàm dòng biến đổi rõ rệt, bắt đầu di chuyển chéo lên hàm dịng khơng giữ nguyên cấu trúc ban đầu nữa, chúng bắt đầu bị nghiêng bị uốn lượn Càng lúc nhiễu động hàm dòng tăng lên theo chiều di chuyển xốy, nhìn thấy điều hình 3.16 Tại thời điểm t = 48 hàm dịng có dạng sóng 37 Hình 3.17 Trường độ xốy t = giờ, t = 24 giờ, t = 48 giờ, t = 72 Khoảng cách đường đẳng trị 0.0002s Hình 3.17 cho thấy trường hợp ta thấy khó nhận biết thay đổi độ xoáy xoáy qua trình di chuyển Khi di chuyển chéo lên độ xoáy bị nhiễu trường hợp di chuyển lên nhiễu tăng Độ xốy mơi trường bị biến đổi Và để thấy rõ phi đối xứng xoáy xét trường vận tốc u: 38 Hình 3.18 Trường vận tốc u t = giờ, t = 24 giờ, t = 48 giờ, t = 72 Khoảng cách đường đẳng trị 5m/s Trường hợp từ ban đầu trường vận tốc có phi đối xứng, tốc độ cực đại (-35m/s) xuất bên phía vận tốc âm, phi đối xứng trì đến t = 72 Cấu trúc phi đối xứng u chuyển động theo hướng Tây Bắc xốy 39 Kết luận Khóa luận tìm hiểu lí thuyết chuyển động xốy bão mơ hình áp, ban đầu hóa xốy lí tưởng thành cơng bước đầu khảo sát chuyển động xoáy trường hợp Qua trường hợp nhận thấy trường hợp có khác quỹ đạo di chuyển xoáy Kết thu cụ thể sau: Trường hợp 1: Xốy khơng di chuyển mặt f trường hàm dòng, trường vận tốc, độ xốy khơng thay đổi Trường hợp 2: Cũng mặt f có dịng nên xốy di chuyển với tốc độ dòng 5m/s, chiều từ Đông sang Tây Trường hợp 3: Khảo sát chuyển động xốy mặt õ khơng có dịng nền, kết xốy di chuyển phía Tây Bắc với tốc độ 3.33m/s, lệch góc khoảng 55 độ so với trục x có hiệu ứng õ Trường hợp có hiệu ứng õ dịng nên xốy di chuyển lệch phía Tây Bắc góc lệch nhỏ so với trường hợp 3, tốc độ gần tổng vận tốc trường hợp trường hợp 3, khoảng 7.3m/s Ngoài khác quỹ đạo chuyển động xoáy, trường hợp có khác cấu trúc trường hàm dòng, trường vận tốc độ xoáy.Những khác biệt xoáy khảo sát mặt phẳng khác điều kiện dịng khác Qua đó, em bước đầu hiểu vai trò hiệu ứng õ dòng chuyển động xoáy bão Đây kết lý thú hữu ích việc nghiên cứu chuyển động xốy bão mơ hình áp Những kết cho phép khẳng định lại lý thuyết chuyển động xoáy mặt f mặt õ Smith (2004) 40 Tài liệu tham khảo Mark DeMaria, 1985 Tropical Cyclone Motion in a Nondivergent Barotropic Model Smith R K., 2004 Lectures on Tropical Cyclone Trần Tân Tiến, Phương pháp dự báo số trị, NXB ĐHQG Hà Nội, 1999 41 Phụ lục Khảo sát xoáy trường hợp TH1 42 TH2 43 44 TH3 45 TH4 46 47 48 49 ... sâu nên khóa luận em chọn mơ hình áp hai chiều, mơ hình đơn giản mơ hình ba chiều đầy đủ Nội dung khóa luận gồm ba chương: Chương Lý thuyết chuyển động bão mơ hình áp Chương Mơ hình áp ban đầu... vai trò hiệu ứng õ dịng chuyển động xốy bão Đây kết lý thú hữu ích việc nghiên cứu chuyển động xoáy bão mơ hình áp Những kết cho phép khẳng định lại lý thuyết chuyển động xoáy mặt f mặt õ Smith... 1.1 .Chuyển động xoáy đối xứng Các nghiên cứu bão/ xoáy thuận nhiệt đới sử dụng có từ lâu tính đơn giản mơ hình áp Mark DeMaria (1985) [1] khảo sát chuyển động xoáy thuận nhiệt đới mơ hình áp khơng