Nghiên cứu mô phỏng mưa đối lưu bằng mô hình rams cho khu vực trung bộ

đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên nguyễn minh trờng nghiên cứu mô ma đối lu mô hình rams cho khu vực trung luận án tiến sĩ ngành khí tợng H Nội - 2008 đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên -*** Nguyễn Minh Trờng nghiên cứu mô ma đối lu mô hình rams cho khu vực trung Chuyên ngành: Khí tợng học Mà số: 62.44.87.01 luận án tiến sĩ ngành khí tợng ngời hớng dẫn khoa học GS.TS Trần Tân Tiến Hà Nội - 2008 mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ¬n Mơc lơc Danh mơc c¸c ký hiƯu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị 10 Mở đầu 15 Chơng i Tổng quan dòng, mây ma địa hình núi 20 1.1 Dòng địa hình núi 20 1.1.1 Động lực học dòng núi đơn 20 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 Dòng dÃy núi có dạng hình sin Mây ma địa hình núi Mây địa hình Ma địa hình núi 24 26 26 35 Chơng Một số sơ đồ tham số hoá đối lu dùng 46 mô hình qui mô vừa 2.1 Sơ đồ Kuo 48 2.2 Sơ đồ Fritsch-Chappell 51 2.2.1 Bài toán tham số hoá 51 2.2.2 Mô hình mây 52 2.2.3 Một ví dụ sơ đồ Fritsch-Chappell 59 2.3 2.3.1 2.3.2 Sơ đồ Tiedtke Các phơng trình qui mô lớn Mô hình mây 60 60 61 2.3.3 Một ví dụ sơ đồ Tiedtke 66 2.4 Một số sơ đồ kết nghiên cứu khác Chơng Cải tiến sơ đồ kain-fritsch cho mô hình qui mô vừa rams 67 73 3.1 Giới thiệu mô hình RAMS 73 3.2 Một số đặc trng toán-lý mô hình RAMS 75 3.2.1 3.2.2 Hệ phơng trình Sai phân thời gian 75 76 3.2.3 Tham số hoá trình vật lý 78 3.2.4 3.2.5 3.2.6 Điều kiện biên Lới lồng Ban đầu hoá địa hình 80 81 83 3.3 Sơ đồ Kain-Fritsch gốc 85 3.3.1 Hàm kích hoạt đối lu 86 3.3.2 Dòng thăng đối lu ẩm 87 3.3.3 Dòng giáng ®èi l−u Èm 88 3.3.4 Hoµn l−u båi hoµn 89 3.3.5 3.4 Khép kín đối lu Cải tiến sơ đồ Kain-Fritsch 90 90 99 Chơng Một số kết tính toán cho khu vực trung 4.1 Mô lý t−ëng ho¸ 4.1.1 Thùc nghiƯm sè 99 99 4.1.2 Trờng ma 100 4.1.3 4.1.4 Đốt nóng đối lu Phân tích nhân tố 103 105 4.2 Thực nghiệm số mô kiện thực 106 4.3 Hình synốp số liệu đo đạc 109 4.4 Mô hoàn lu qui m« lín 115 4.5 M−a m« pháng 116 Danh mục công trình khoa học tác giả liên 4.6 Tơng tác đối lu-qui mô lớn, nguyên nhân cải tiến quan chất lợng đến luận án Kết luận 121 130 132 133 Tài liệu tham khảo Danh mục ký hiệu v chữ viết tắt A Ad Diện tích ô lới Diện tích dòng giáng AE Diện tích môi trờng mây đối Au lu Diện tích dòng thăng ABE Năng lợng hiệu dụng ADV Bình lu AOR B Ma đo đạc tích luỹ Lực CAPE Năng lợng đối lu tiềm CASR Ma đối lu tích luỹ mô CIN Năng lợng cản đối lu Bất ổn định có điều kiện loại CISK CPS CSU Sơ đồ tham số hoá đối lu Đại học Tổng hợp bang Colorado CT Đỉnh mây D Dòng DMF Thông lợng khối lợng dòng ĐTG giáng Đồng tác giả E Dòng vào ETL Mực cân nhiệt độ Fr Số Froude GFU Dòng thăng front gió giật k Số sóng ngang mực mô hình l Tham số Scorer LCL Mực ngng kết nâng LFC LFS Mực đối lu tự Mực giáng tự LLJ Dòng xiết mực thấp M NASA Thông lợng khối lợng Cơ quan Hàng không Vũ trụ, Hoa Kỳ NCAR Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khí quyển, Hoa Kỳ NCEP Trung tâm Quốc gia Dự báo Môi tr−êng, Hoa Kú NG L−íi NOAA Nw C¬ quan quản lý Khí Đại dơng, Hoa Kỳ Tần sè Brunt-Vaisala Èm ODEP Plume mét chiỊu cã dßng cn vào PBE Q Năng lợng tiềm Tỷ số gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất lực Lới mẹ Tốc độ đốt nóng/làm lạnh RAMS Hệ thống mô hình hoá khí khu vực RASR Ma qui mô lới tích luỹ mô RH Độ ẩm tơng đối SST TAMEX Nhiệt độ mặt nớc biển Thực nghiệm qui mô vừa khu vực Đài Loan TASR Ma tích luỹ mô TF TKE Hàm kích hoạt đối lu Động rối TMI Số liệu ma đo vi sóng TRMM Tu Chơng trình đo ma nhiệt đới Nhiệt độ dòng thăng U Tốc độ dòng UMF Thông lợng khối lợng dòng thăng USL UTC Lớp nguồn đối lu Hệ tọa độ thời gian phổ thông c Qui mô thời gian đối lu PDB PG Danh mục bảng Trang Bảng 2.1 Sai số bias cho trờng nhiệt độ độ ẩm trung bình cao tháng 7/1999 Các giá trị bias với số KF, BMJ, 69 Grell độ lệch bias trung bình có độ tin cậy thống kê 95% (Gochis ĐTG 2002) Bảng 3.1 Bảng 4.1 Một số module vật lý quan trọng mô hình RAMS Bốn thực nghiệm số với địa hình lý tởng hoá Bảng 4.2 Bốn thực nghiệm số mô kiƯn m−a lín ngµy 2426/11/2004 83 99 106 Danh mơc hình vẽ v đồ thị bị Hình 1.1 (trái), Mặt cắt thẳng đứng tốc độ gió ngang vẽ qua m s-1 y" đờng dòng xoáy ngang (phải) (Doyle Durran, 2002) Hình 1.2 Mặt cắt thẳng đứng đờng dòng, xoáy ngang (vùng màu) cho lớp ®øt giã tõ 4-7 km (a), vµ tõ 2-4 km (b) (Doyle Hình 1.3 sóng Hình 1.4 Hình 1.6 Hình 1.7 Cá đ ờn Durran, 2002) đẳ Sóng lan truyền vào tầng bình lu (phải) vùng vỡ ng trị nửa dới tầng đối lu (trái dới) tầng bình lu (trái trên) thể qua đờng đẳng trị nhiệt độ vị (Leutcher Volkert, 2000) Đờng dòng dòng dừng vợt qua núi hình sin dài vô hạn (a) số sóng địa hình vợt tham số Scorer (núi hẹp) (b) số sóng địa hình nhỏ tham số Scorer (núi rộng) (Durran, 1986b) Hình 1.5 so "bẫ Đờng dòng dòng dừng núi cô lập hình chuông sánh tơng trạng thái dòng: (a) núi hẹp, (b) núi có bề rộng tơng đơng với tham số Scorer, (c) núi rộng, vùng tối nơi mây xuất (Durran, 1986b) (a) Đờng dòng dòng dừng núi cô lập hình chuông cho trờng hợp phân tầng dòng không nhiễu tạo sóng bị "bẫy", vùng tối nơi mây xuất (b) phân bố thẳng đứng nhiệt độ gió (đờng liền), việc phân lớp gió nhiệt ®é nh− vËy thĨ hiƯn cÊu tróc hai líp bÊt liên tục tham số Scorer (Durran, 1986b) Kết mô số cho dòng hai chiều đoạn nhiệt gây sóng biên độ lớn Bầu khí đặc trng lớp ổn định phía lớp ổn định phía dới sóng khuất núi nh ệt độ , vùn g tối nơ mà Trang 21 29 22 23 30 25 31 điểm này, so sánh kết luận cuối không đợc đa Mặc dù vậy, nghiên cứu đo đạc tác giả giới cho thấy lớp nghịch nhiệt phiếm định thờng xuyên quan sát thấy không khí lạnh hoàn lu gió mùa mùa đông Đông di chuyển Biển Đông Trung Hoa Biển Đông (Henry Thompson, 1978, Ding Krishnamurti 1987, Trier ĐTG 1990) Nói cách khác, trờng hợp sơ đồ cải tiến cho profile thẳng đứng nhiệt độ phù hợp so với sơ đồ gốc so sánh với nghiên cứu khác giới Hình 4.27: Giống Hình 4.26, ngoại trừ trờng hợp I-all Trên kết thu đợc trình làm luận án, nhận xét xuyên suốt luận điểm cốt lõi đợc tóm tắt lại phần Kết luận Kết luận Từ kết thu đợc luận án nh đà nói trên, rút kết luận sau đây: Về mặt lý thuyết - Luận án đà thành công xây dựng đợc hm kích hoạt đối lu dựa sơ khái niệm vật lý bản, vai trò CIN đợc xử lý tờng minh so với sơ đồ gốc Đây điều quan trọng hàm kích hoạt đối lu định đâu xảy đối lu - Luận án đà đa phơng trình tính tốc độ dòng thăng có tính đến vai trò gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất việc gia tốc hay giảm tốc dòng thăng Trớc đây, sơ đồ tham số hoá đối lu vai trò yếu tố không đợc tính đến cách đắn, trờng hợp cụ thể luận án đà dẫn đến chất lợng dự báo/mô ma không cao - Để tơng thích với phơng trình tính tốc độ dòng thăng, khái niệm CAPE đà đợc mở rộng so với lý thuyết phần tử hành Về lý thuyết cho phép tạo dòng thăng với lực âm nh gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất dơng đủ lớn - Ngoài luận án đà đa công thức tính tốc độ thẳng đứng chân mây Cũng giống nh hàm kích hoạt đối lu, vai trò CIN đợc tính đến cách tờng minh tính toán đại lợng với vai trò gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất Những cải tiến sơ đồ Kain-Fritsch dựa sở giải tích vật lý rõ ràng, u điểm lớn chúng hạn chế đợc việc sử dụng nhiều biểu thức hệ số bán kinh nghiệm chủ yếu đợc xác định điều kiện nớc Về mặt mô - Sơ đồ Kain-Fritsch cải tiến đà cho kết mô ma tốt hẳn so với sơ ®å gèc, víi l−ỵng m−a tÝch l 48 giê lín gần gấp đôi Cũng giống nh trờng hợp mô lý tởng hoá với địa hình thẳng, đợt ma lớn từ ngày 24- 26/11/2004, sơ đồ gốc cho dải ma lớn nằm gần đờng bờ biển, sơ đồ cải tiến cho vùng ma lớn lấn sâu vo đất liền v phù hợp nhiều so với số liệu đo đạc trạm mặt đất nh số liệu TRMM - Nguyên nhân cải tiến chất lợng mô ma gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất lớn gần địa hình núi nhng đà không đợc tính đến sơ đồ gốc Ngoài có khác biệt trờng nhiễu động áp suất mô phỏng: sơ đồ gốc cho gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất hớng lên trên toàn miền hai mặt cắt, sơ đồ cải tiến cho vùng áp cao qui mô vừa có tâm độ cao khoảng km với áp thấp mờ qui mô vừa sát bề mặt lát cắt phía nam - Trên sở so sánh mô lý tởng hoá với địa hình thẳng mô kiện thực thấy dÃy Bạch Mà đóng vai trò lớn việc phân hoá chế thời tiết đặc sắc hai phía bắc nam Cụ thể trờng hợp này, sơ đồ cải tiến cho dòng thăng mạnh phía bắc dÃy Bạch MÃ, thông qua tạo lớp mây tầng dy, mở rộng phía bắc đới gió tây cao Hệ thống mây phù hợp với hiểu biết hệ thống mây rìa phía nam khối không khí lạnh, hay đới front, nh đặc điểm thời tiết hoàn lu gió mùa mùa đông khu vùc Trung Bé ViƯt Nam - Víi c¸c kÕt đà đạt đợc, kết luận gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất đà đợc đa thnh công vo sơ đồ tham số hóa đối lu, thĨ hiƯn vai trß to lín cđa chóng viƯc mô phỏng/dự báo ma lớn địa hình phức tạp Cuối cùng, giống nh nhiều nghiên cứu khác CPS, kết đạt đợc luận án lần khẳng định vai trò hm kích hoạt đối lu, đồng thời không nên thực nghiên cứu CPS tách rời khỏi hm kích hoạt đối lu Cả hai yếu tố cần đợc xem xÐt ®ång thêi mét chØnh thĨ thèng nhÊt Danh mục công trình khoa học tác giả liên quan đến lụân án Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Tr−êng (2004a), “KÕt ln rót tõ viƯc sư dụng hai sơ đồ tham số hóa đối lu mô ma lớn tháng 9-2002, Tạp chí Khoa học, ĐHQG H Nội, No3PT, tr 61-71 Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trờng (2004b), ảnh hởng độ phân giải lới đến lợng ma dự báo đợt lũ lịch sử tháng 9-2002 Nghệ An v H Tĩnh, Tạp chÝ Khoa häc, §HQG Hà Néi, No3PT, tr 72-81 Nguyễn Minh Trờng, Trần Tân Tiến (2006a), ảnh hởng Gradient nhiễu động áp suất đến ma mô phỏng, Tạp chÝ Khoa häc, §HQG Hà Néi, No1PT, tr 42-55 Nguyễn Minh Trờng, Trần Tân Tiến (2006b), Một kết thử nghiệm cho hàm bùng nổ đối lu mới, Tạp chÝ Khoa häc, §HQG Hà Néi, No2B AP, tr 179-185 Ti liệu tham khảo Tiếng Việt Hoàng Đức Cờng (2004), Thử nghiệm áp dụng mô hình MM5V3 để dự báo thời tiết Việt Nam bÃo số 5/2003 (KROVANH), Tạp chí Khí tợng Thuỷ văn, Số 1(505), tr 26-33 Vị Thanh H»ng, KiỊu ThÞ Xin (2007), Thử nghiệm sơ đồ tham số hoá đối lu Heise mô hình HRM dự báo ma lớn khu vực Trung Bộ, Tạp chí Khí tợng Thuỷ văn, Số 8(560), tr 49-54 Đỗ Ngọc Thắng (2005), Thử nghiệm biến đổi cải tiến sơ đồ tham số hoá đối lu Kain-Fritsch mô hình Eta, Tạp chí Khí tợng Thuỷ văn, Số 2(530), tr 28-37 Trần Tân Tiến, Ngun Minh Tr−êng (2004a), “KÕt ln rót tõ viƯc sử dụng hai sơ đồ tham số hóa đối lu mô ma lớn tháng 92002, Tạp chí Khoa học, ĐHQG H Nội, No3PT, tr 61-71 Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trờng (2004b), ảnh hởng độ phân giải lới đến lợng ma dự báo đợt lũ lịch sử tháng 9-2002 Nghệ An v H Tĩnh, Tạp chí Khoa học, ĐHQG H Nội, No3PT, tr 72-81 Nguyễn Minh Trờng, Trần Tân Tiến (2006a), ảnh hởng Gradient nhiễu động áp suất đến ma mô phỏng, Tạp chí Khoa học, ĐHQG H Nội, No1PT, tr 42-55 Nguyễn Minh Trờng, Trần Tân Tiến (2006b), Một kết thử nghiệm cho hàm bùng nổ đối lu mới, Tạp chí Khoa học, ĐHQG H Nội, No2B AP, tr 179-185 Kiều Thị Xin ĐTG (2002), Nghiên cứu áp dụng mô hình số trị khu vực cho mục đích dự báo chuyển động bÃo vùng Biển Việt Nam, Báo cáo Đề tài Khoa học Công nghệ Độc lập cấp Nhà nớc, ĐTĐL-02/2002 Kiều Thị Xin ĐTG (2005), Nghiên cứu dự báo ma lớn diện rộng công nghệ đại phục vụ phòng chống lũ lụt Việt Nam, Báo cáo Đề tài Khoa học Công nghệ Độc lập cấp Nhà n−íc, §T§L-02/2005 TiÕng Anh 10 Anthes R.A (1977), “A cumulus parameterization scheme utilizing a onedimensional cloud model”, Mon Wea Rev (105), pp 270-286 11 Arakawa A., Schubert W.H (1974), “Interaction of a cumulus cloud ensemble with the large-scale environment Part I”, J Atmos Sci (31), pp 674-701 12 Belair S., Zhang D-L., Mailhot J (1994), “Numerical prediction of the 10-11 June 1985 squall line with the Canadian regional finite-element model”, Wea Forecasting (9), pp 157-172 13 Betts A.K (1982), “Saturation point analysis of moist convective overturning”, J Atmos Sci (39), pp 2182-2191 14 Betts A.K (1986), “A new convective adjustment scheme Part I: Observational and theoretical basis”, Quart J Roy Meteor Soc (112), pp 677-692 15 Betts A.K., Miller M.J (1982), “The Betts-Miller scheme”, The Representation of Cumulus Convection in Numerical Models, Meteor Monogr Ser (46), Amer Meteor Soc., pp 107-121 16 Cai H., Wakimoto R.M (2001), “Retrieved pressure field and its influence on the propagation of a supercell thunderstorm”, Mon Wea Rev (129), pp 2695-2713 17 Castro C.L (2005), Investigation of the summer climate of North America: A regional atmospheric modeling study, PhD Dissertation, Colorado State University, Colorado 18 Chen C., Cotton W.R (1987), “The physics of the marine strato-cumuluscapped mixed layer”, J Atmos Sci (44), pp 2951-2977 19 Chen S.-H., Lin Y.-L (2005), “Effects of moist Froude number and CAPE on a conditionally unstable flow over a mesoscale mountain ridge”, J Atmos Sci (57), pp 3817-3837 20 Chu C.-M., Lin Y.-L (2000), “Effects of orography on the generation and propagation of mesoscale convective systems in a two-dimensional conditionally unstable flow”, J Atmos Sci (62), pp 331-350 21 Clark T.L., Farley R.D (1984), “Severe downslope windstorm calculations in two and three spatial dimensions using anelastic interactive grid nesting: A possible mechanism for gustiness”, J Atmos Sci (41), pp 329-350 22 Clark T.L., Hall W.D (1991), “Multi-domain simulations of the time dependent Navier-Stokes equations: Benchmark error analysis of some nesting procedures”, J Comput Phys (92), pp 456-481 23 Cohen C (2002), “A comparison of cumulus parameterizations in idealized sea-breeze simulations”, Mon Wea Rev (130), pp 2554-2571 24 Cotton W.R., Coauthors (2003), “RAMS 2001: Current status and future directions”, Meteorol Atmos Phys (82), pp 5-29 25 Davies H.C (1976), “A lateral boundary formulation for multi-level prediction models”, Quart J Roy Meteor Soc (102), pp 405-418 26 Davies H.C., Schar C (1986), “Diabatic modification of airflow over a mesoscale orographic ridge: A model study of the coupled response”, Quart J Roy Meteor Soc (112), pp 711-730 27 Ding Y., Krishnamurti T.N (1987), “Heat budget of the Siberian high and the winter monsoon”, Mon Wea Rev (115), pp 2428-2449 28 Donner L.J (1993), “A cumulus parameterization including mass fluxes, vertical momentum dynamics, and mesoscale effects”, J Atmos Sci (50), pp 889-906 29 Donner L.J., Kuo H-L (1982), “The significance of thermodynamic forcing by cumulus convection in a general circulation model”, J Atmos Sci (39), pp 2159-2181 30 Doyle J.D., Durran D.R (2002), “The dynamics of mountain-wave-induced rotors”, J Atmos Sci (59), pp 186-201 31 Durran D.R (1981), The effects of moisture on mountain lee waves, Technical Report Ph.D Thesis NTIS PB82156621, Massachusetts Institute of Technology, Massachusetts 32 Durran D.R (1986a), “Another look at downslope windstorm Part I: The development of analogs to supercritical flow in an infinitely deep, continuously stratified field”, J Atmos Sci (43), pp 2527-2543 33 Durran D.R (1986b), Mountain waves, Mesoscale Meteorology and Forecasting (P S Ray, Ed.), American Meteorological Society, Boston 34 Durran D.R., Klemp J.B (1987), “Another look at downslope winds Part II: Nonlinear amplification beneath wave-overturning layers”, J Atmos Sci (44), pp 3402-3412 35 Emanuel K.A (1994), Atmospheric convection, Oxford University Press, New York Oxford 36 Finley C.A., Cotton W.R., Pielke Sr R.A (2001), “Numerical simulation of tornadogenesis in a high-precipitation supercell Part I: Storm evolution and transition into a bow echo”, J Atmos Sci (58), pp 1597-1629 37 Frank W.M., Cohen C (1985), “Properties of tropical cloud ensembles estimated using a cloud model and an observed updraft population”, J Atmos Sci (42), pp 1911-1928 38 Fritsch J.M., Chappell C.F (1980), “Numerical prediction of convectively driven mesoscale pressure systems Part I: Convective parameterization”, J Atmos Sci (37), pp 1722-1733 39 Fritsch J.M., Kane R.J., Chelius C.R (1986), “The contribution of mesoscale convective weather systems to the warm-season precipitation in the United States”, J Appl Meteorol (25), pp 1333–1345 40 Gochis D.J., Shuttleworth W.J., Yang J-L (2002), “Sensitivity of the modeled North American monsoon regional climate to convective parameterization” , Mon Wea Rev (130), pp 1282-1298 41 Grell G.A., Kuo Y.-H (1991), “Semiprognostic tests of cumulus parameterization schemes in the middle latitudes”, Mon Wea Rev (119), pp 5-31 42 Grell G.A (1993), “Prognostic evaluation of assumptions used by cumulus parameterizations”, Mon Wea Rev (121), pp 764-787 43 Grell G.A., Dudhia J., Stauffer D.R (1994), A description of the fifth generation Penn State/NCAR Mesoscale Model (MM5), NCAR Tech Note NCAR/TN-3801STR, 138 pp 44 Grossman R.L., Durran D.R (1984), “Interaction of low-level flow with the western Ghat Mountains and offshore convection in the summer monsoon”, Mon Wea Rev (112), pp 652-672 45 Hack J.J., Schubert W.H (1986), “Nonlinear response of atmospheric vortices to heating by organized cumulus convection”, J Atmos Sci (43), pp 1559–1573 46 Harrington J.Y (1997), The effects of radiative and microphysical processes on simulated warm and transition season Arctic stratus, PhD Diss., Atmospheric Science Paper No 637, Colorado State University, Department of Atmospheric Science, Colorado 47 Henry W.K., Thompson A.H (1978), “On “return flow” in winter over the East China Sea”, Mon Wea Rev (106), pp 947-953 48 Hill G.E (1974), “Factors controlling the size and spacing of cumulus clouds as revealed by numerical experiments”, J Atmos Sci (31), pp 646-673 49 Holton J.R (1992), An introduction to dynamic meteorology, Academic Press, New York 50 Hong S.Y., Pan H.L (1998), “Convective trigger function for a mass-flux cumulus parameterization scheme”, Mon Wea Rev (126), pp 2599-2620 51 Houze R.A.Jr (1993), Cloud dynamics, Academic Press, New York 52 Johnson R.S (1980), “Diagnosis of convective and mesoscale motions during phase IH of GATE”, J Atmos Sci (37), pp 1251-1261 53 Johnson R.H., Ciesielski P.E., McNoldy B.D., Rogers P.J., Taft R.K (2007), “Multiscale variability of the flow during the North American Monsoon Experiment”, J Climate (20), pp 1628–1648 54 Kain J.S., Fritsch J.M (1990), “A one-dimensional entraining /detraining plume model and its application in convective parameterization”, J Atmos Sci (47), pp 2784-2802 55 Kain J.S., Fritsch J.M (1993), Convective parameterization for mesoscale models: The Kain-Fritsch scheme, The Representation of Cumulus Convection in Numerical Models, Meteor Monogr., Amer Meteor Soc., Boston 56 Kain J.S (2004), “The Kain-Fritsch convective parameterization scheme: An update”, J Appl Meteor (43), pp 170-181 57 Kain J.S., Baldwin M.E., Weiss S.J (2003), “Parameterized updraft mass flux as a predictor of convective intensity”, Wea Forecasting (18), pp 106116 58 Kalnay E., Coauthors (1996), “The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project”, Bull Amer Meteor Soc (77), pp 437-471 59 Klemp J.B Lilly D.K (1978), “Numerical simulation of hydrostatic mountain waves”, J Atmos Sci (35), pp 78-107 60 Klemp J.B., Wilhelmson R.B (1978a), “The simulation of three-dimensional convective storm dynamics”, J Atmos Sci (35), pp 1070-1096 61 Klemp J.B., Wilhelmson R.B (1978b), “Simulations of right- and leftmoving storms produced through storm splitting”, J Atmos Sci (35), pp 1097-1110 62 Kreitzberg C.W, Perkey D.J (1977), “Release of potential instability: Part II The mechanism of convective/mesoscale interaction”, J Atmos Sci (34), pp 1569–1595 63 Kuo H.L (1965), “On the formation and intensification of tropical cyclones through latent heat release by cumulus convection”, J Atmos Sci (22), pp 40-63 64 Kuo H.L (1974), “Further studies of the parameterization of the influence of cumulus convection on large scale flow”, J Atmos Sci (31), pp 1232-1240 65 Kuo Y-H., Reed R.J (1988), “Numerical simulation of an explosively deepening cyclone in the Eastern Pacific”, Mon Wea Rev (116), pp 2081– 2105 66 Lang T.J., Ahijevych D.A., Nesbitt S.W., Carbone R.E., Rutledge S.A., Cifelli R (2007), “Radar-observed characteristics of precipitating systems during NAME 2004”, J Climate (20), pp 1713–1733 67 Lappen C.L., Randall D.A (2001), “Toward a unified parameterization of the boundary layer and moist convection Part I: A new type of mass-flux model”, J Atmos Sci (58), pp 2021-2036 68 Leutbecher M., Volkert H (2000), “The propagation of mountain waves in to the stratosphere: Quantitative evaluation of three-dimensional simulations”, J Atmos Sci (57), pp 3090-3108 69 Lilly D.K (1962), “On the numerical simulation of buoyant convection”, Tellus, XIV, (2), pp 148-172 70 Lin Yuh-Lang (1993), “Orographic effects on airflow and mesoscale weather systems over Taiwan”, Terr Atmos Ocean (4), pp 381–420 71 Lin Yuh-Lang, Farley R.D., Orville H.D (1983), “Bulk parameterization of the snow field in a cloud model”, J Clim Appl Meteor (22), pp 1065-1092 72 Lin Y.-L., Wang T.A (1996), “Flow regimes and transient dynamics of twodimensional stratified flow over an isolated mountain ridge”, J Atmos Sci (53), pp 139–158 73 Lin R., Deal L., Kulie M.S (1998), “Mechanisms of cell regeneration, development, and propagation within a twodimensional multicell storm”, J Atmos Sci (55), pp 1867–1886 74 Lindzen R.S (1981), “Some remarks on cumulus parameterization”, Rep on NASA-GISS Workshop: Cloud and climate: Modelling and satellite observational studies, pp 42-51 75 Lord S.J (1982), “Interaction of a cumulus cloud ensemble with the largescale environment Part III: Semi-prognostic test of the Arakawa-Schubert cumulus parameterization”, J Atmos Sci (39), pp 88–103 76 Mahrer Y., Pielke R.A (1977), “A numerical study of the airflow over irregular terrain”, Beitrage zur Physik der Atmosphare, (50), pp 98-113 77 Mapes B.E (2000), “Convective inhibition, subgrid-scale triggering energy, and stratiform instability in a toy tropical wave model”, J Atmos Sci (57), pp 1515-1535 78 Mellor G.L., Yamada T (1974), “A hierarchy or turbulence closure models for planetary boundary layers”, J Atmos Sci (31), pp 1791-1806 79 Mellor G.L., Yamada T (1982), “Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems”, Rev Geophys Space Phys (20), pp 851875 80 Meyers M.P., Walko R.L., Harrington J.Y., Cotton W.R (1997), “New RAMS cloud microphysics parameterization Part II: The two-moment scheme”, Atmos Res (45), pp 3-39 81 Mueller C.K., Carbone R.E (1987), “Dynamics of a thunderstorm outflow”, J Atmos Sci (44), pp 1879–1898 82 Nagarajan B., Yau M.K., Zhang Da-Lin (2001), “A numerical study of a mesoscale convective system during TOGA COARE Part I: Model description and verification”, Mon Wea Rev (129), pp 2501-2520 83 Orlanski I (1976), “A simple boundary condition for unbounded hyperbolic flows”, J Comput Phys (21), pp 251-269 84 Pielke R.A (2001), Mesoscale meteorological modeling, (2nd edition), Academic Press New York 85 Pielke R.A., Coauthors (1992), “A comprehensive meteorological modeling system RAMS”, Meteorol Atmos Phys (49), pp 69-91 86 Ralph F.M., Neiman P.J., Keller T.L., Levinson D., Fedor L (1997), “Observations, simulations, and analysis of nonstationary trapped lee waves”, J Atmos Sci (54), pp 1308–1333 87 Raymond D.J., Blyth A.M (1986), “A stochastic mixing model for nonprecipitating cumulus clouds”, J Atmos Sci (43), pp 2708-2718 88 Raymond R., Rotunno R (1989), “Response of a stably stratified flow to cooling”, J Atmos Sci (46), pp 2830–2837 89 Reisin T., Levin Z., Tzivion S (1996), “Rain production in convective clouds as simulated in an axisymmetric model with detailed microphysics Part I: Description of the model”, J Atmos Sci (53), pp 497-519 90 Reynolds R.W., Rayner N.A., Smith T.M., Stokes D.C., Wang W (2002), “An improved in situ and satellite SST analysis for climate”, J Climate, (15), pp 1609-1625 91 Rogers R.F., Fritsch J.M (1996), “A general framework for convective trigger functions”, Mon Wea Rev (124), pp 2438-2452 92 Rutledge S.A., Hobbs P.V (1984), “The mesoscale and microscale structure and organization of clouds and precipitation in midlatitude cyclone XII: A diagnostic modeling study of precipitation development in narrow coldfrontal rainbands”, J Atmos Sci (41), pp 2949-2972 93 Salvador R., Calbo J., Millan M.M (1999), “Horizontal grid size selection and its influence on mesoscale model simulations”, J Appl Meteor (38), pp 1311-1329 94 Schneider E.K., Lindzen R.S (1976), “A discussion of the parameterization of momentum exchange of cumulus convection”, J Geophys Res (81), pp 3158- 3160 95 Smagorinsky J (1963), “General circulation experiments with the primitive equations Part I, The basic experiment”, Mon Wea Rev (91), pp 99-164 96 Smith R.B (1979), The influence of mountains on the atmosphere, Advances in Geophysics, Academic Press, New York 97 Smith R.B., Lin Y.-L (1982), “The addition of heat to a stratified airstream with application to the dynamics of orographic rain”, Quart J Roy Meteor Soc (108), pp 353-378 98 Stein U., Alpert P (1993), “Factor separation in numerical simulations”, J Atmos Sci (50), pp 2107-2115 99 Stensrud D.J., Fritsch J.M (1994), “Mesoscale convective systems in weakly forced large-scale environments Part III: Numerical simulations and implications for operational forecasting”, Mon Wea Rev (122), pp 20842104 100 Tiedtke M (1989), “A comprehensive mass flux scheme for cumulus parameterization in large-scale model”, Mon Wea Rev (117), pp 17791800 101 Tremback C.J (1990), Numerical simulation of a mesoscale convective complex: model development and numerical results, Ph.D dissertation, Atmos Sci Paper No 465, Colorado State University, Dept of Atmospheric Science, Colorado 102 Trier S.B., Parsons D.B., Matejka T.J (1990), “Observations of a subtropical cold front in a region of complex terrain”, Mon Wea Rev (118), pp 2449-2470 103 Tripoli G.J., Cotton W.R (1982), “The Colorado State University three-dimensional cloud/mesoscale model-1982 Part I: General theoretical framework and sensitivity experiments”, J de Rech Atmos (16), pp 185220 104 Tzivion S., Feingold G., Levin Z (1987), “An efficient numerical solution to the stochastic collection equation”, J Atmos Sci (44), pp 31393149 105 Walko R.L., Tremback C.J., Pielke R.A., Cotton W.R (1995), “An interactive nesting algorithm for stretched grids and variable nesting ratios”, J Appl Meteor (34), pp 994-999 106 Walko R.L., Coauthors (2000), “Coupled atmosphere-biophysics- hydrology models for environmental modeling”, J Appl Meteor (39), pp 931-941 107 Williams C.R., White A.B., Gage K.S., Ralph F.M (2007), “Vertical structure of precipitation and related microphysics observed by NOAA profilers and TRMM during NAME 2004”, J Climate (20), pp 1693–1712 108 Xu K.-M., Randall D.A (2001), “Updraft and downdraft statistics of simulated tropical and midlatitude cumulus convection”, J Atmos Sci (58), pp 1630-1649 109 Yanai M., Johnson R.H (1993), “Impacts of cumulus convection on thermodynamic fields”, Meteor Monogr., Amer Meteor Soc (24), pp 3962 110 Zhang D-L., Kain J.S., Fritsch J.M., Gao K (1994), “Comments on “Parameterization of convective prediction in mesoscale numerical models: A critical review””, Mon Wea Rev (122), pp 2222-2231 111 Zhang G.J (1995), “The sensitivity of surface energy balance to convective parameterization in a general circulation model”, J Atmos Sci (52), pp 1370-1382 ... địa hình núi Chơng 2: Một số sơ đồ tham số hoá đối lu dùng mô hình qui mô vừa Chơng 3: Cải tiến sơ đồ Kain-Fritsch cho mô hình qui mô vừa RAMS Chơng 4: Một số kết tính toán cho khu vực Trung Bộ. .. Đối tợng, phơng pháp phạm vi nghiên cứu luận án Đối tợng nghiên cứu: Đối lu sâu ma lớn đối lu Phơng pháp nghiên cứu: + Mô hình hoá toán học: Cải tiến sơ đồ tham số hoá đối lu + Phơng pháp số: Thử... nóng/làm lạnh RAMS Hệ thống mô hình hoá khí khu vực RASR Ma qui mô lới tích luỹ mô RH Độ ẩm tơng đối SST TAMEX Nhiệt độ mặt nớc biển Thực nghiệm qui mô vừa khu vực Đài Loan TASR Ma tích luỹ mô TF TKE