- Mùa bão ở Khánh Hoà thường bắt đầu từ tháng 10 12, trong đó tập trung chủ yếu là vào tháng 11 hàng năm với tổng số khoảng 20 cơn bão, ATNĐảnh h ưở ng đế n
3. Phương pháp nghiên cứu
Với dữ liệu đầu vào là số liệu nhiệt độ tại các trạm khí tượng ở đồng bằng sông Hồng và hệ số phát xạ bề mặt của ảnh MODIS ngày 19-9-2009, quá trình nghiên cứu được tiến hành theo sơđồ sau:
76 Tập 1: Khí tượng - Khí hậu, Khí tượng Nông nghiệp và Biến đổi Khí hậu
Hình 3. Sơđồ quy trình tiến hành nghiên cứu
4. Kết quả và thảo luận
a. Bản đồ hành chính b. Hệ số phát xạ bề mặt
c. Bản đồ nhiệt độ mặt đất sau khi nội suy
d. Bản đồ nhiệt độ mặt đất sau khi nội suy và tích hợp hệ số phát xạ bề mặt
Tập 1: Khí tượng - Khí hậu, Khí tượng Nông nghiệp và Biến đổi Khí hậu 77
e. Bản đồ hành chính f. Hệ số phát xạ bề mặt
g. Bản đồ nhiệt độ mặt đất sau khi nội suy
h. Bản đồ nhiệt độ mặt đất sau khi nội suy và tích hợp hệ số phát xạ bề mặt Hình 4. So sánh nhiệt độ nội suy và nhiệt độ nội suy đã tích hợp hệ số phát xạ khu vực
Vĩnh Yên và khu vực huyện MỹĐức
Kết quả ở hình 4 đã thể hiện sự khác nhau rõ rệt giữa dữ liệu nhiệt độ nội suy đơn giản và dữ liệu nhiệt độ mặt đất có sự tích hợp của hệ số phát xạ mặt đất. Khu vực Hà Nội – Vĩnh Phúc được thể hiện trên 4 hình 4a, 4b, 4c, 4d. So với các đối tượng mặt đất khác như đất trống hoặc núi đá, hệ số phát xạ của nước luôn ở mức thấp hơn và điều này dễ dàng nhận thấy ở bản đồ hệ số phát xạ hình 4b ở một khúc sông Hồng thuộc giáp ranh hai tỉnh Hà Nội, Vĩnh Phúc. Kết quả của bản đồ nhiệt độ mặt đất có tích hợp hệ số phát xạ bề mặt (hình 4d) rõ ràng phù hợp với thực tế hơn khi thể hiện nhiệt độ của khúc sông Hồng chỉ ở khoảng nhiệt độ 31 – 320C, thấp hơn so với nhiệt độ xung quanh ở mức 35 - 370C. Trong khi đó, bản đồ nhiệt độ mặt đất sử dụng phương pháp nội suy Kriging thông thường (hình 4c), nên sự phân bố nhiệt độở khu vực thể hiện sựđồng nhất ở nền nhiệt 36 - 370C.
Một bằng chứng khác cho thấy sự hợp lý khi sử dụng hệ số phát xạ bề mặt là vùng rừng cây thuộc huyện Mỹ Đức, Hà Nội (hình 4e, 4f, 4g, 4h). Rừng cây là đối tượng có hệ số phát xạ thấp, thể hiện bằng gam màu nhạt ở bản đồ hệ số phát xạ (hình 4f). Tuy nhiên, phương pháp nội suy bình thường đã đồng nhất hóa vùng rừng này có nhiệt độ ngang bằng nhiệt độ tại trạm Phủ Lý đặt tại thành phố Phủ Lý (370C) (hình 4g). Trong khi đó, phương pháp sử dụng hệ số phát xạ bề mặt đã thể hiện nhiệt độ vùng rừng cây này có nhiệt độ 33 - 340C thấp hơn vùng thành phố tại trạm Phủ Lý (370C) ở hình 4h. Những phân tích trên cho thấy rõ ràng phương pháp nội suy có tích
78 Tập 1: Khí tượng - Khí hậu, Khí tượng Nông nghiệp và Biến đổi Khí hậu
hợp hệ số phát xạ bề mặt cho kết quả phù hợp với thực tế hơn phương pháp nội suy thông thường.
Để đi sâu phân tích độ chính xác một cách định lượng, kết quả nghiên cứu đã được so sánh với dữ liệu LST từảnh MODIS cùng thời điểm. Chuỗi số liệu đánh giá độ chính xác là số liệu LST và kết quả nội suy của 30 điểm được lựa chọn ngẫu nhiên và phân bố đều trên phạm vi nghiên cứu (hình 5a). Quá trình phân tích thống kê cho thấy hệ số tương quan (R) giữa số liệu kết quả và số liệu LST là khá cao, R = 0,88 (R2 = 0,7911) (hình 5b) và sai số trung phương (RMSE) đạt 0,760C. Như vậy, nếu đặt giả thiết dữ liệu nhiệt độ mặt đất LST từ ảnh MODIS là chuẩn thì kết quả nghiên cứu đạt mức chính xác khá khả quan.
a. LST từ ảnh MODIS b. Biểu đồ tương quan của số liệu của các điểm chọn để đánh giá độ chính
xác
Hình 5. So sánh nhiệt độ mặt đất nội suy đã tích hợp hệ số phát xạ với dữ liệu LST từ ảnh MODIS đểđánh giá độ chính xác
5. Kết luận
Từ kết quả và phân tích như trên, vài điểm kết luận chính có thểđược rút ra như sau: 1) Khi tính toán nhiệt độ mặt đất, những đặc trưng của mặt đệm là những yếu tố rất quan trọng, không thể bỏ qua. Hệ số phát xạ bề mặt là một đại lượng có thể đại diện cho tất cả những đặc trưng bề mặt đó. 2) Phương pháp nội suy đơn giản chỉ xét đến sự phân bố số liệu một cách thuần túy về mặt toán học, khi đó độ chính xác sẽ phụ thuộc vào vị trí của điểm đang xét tới giá trị gốc gần nhất (trạm đo gần nhất); ngược lại, khi tích hợp hệ số phát xạ bề mặt, các đặc tính của mặt đệm liên quan trực tiếp tới nhiệt độ bề mặt được đưa vào phép tính, do đó kết quả đạt được phù hợp với thực tế. 3) Nghiên cứu bước đầu cho kết quả có độ chính xác có thể chấp nhận được. Kết quả có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu tham khảo thay cho các nguồn dữ liệu nhiệt độ có độ phân giải rất thấp (kích thước điểm ảnh 4 hoặc 5km2) vẫn được sử dụng cho các mô hình khí hậu toàn cầu hoặc địa phương.
Tập 1: Khí tượng - Khí hậu, Khí tượng Nông nghiệp và Biến đổi Khí hậu 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Ngọc Thạch (2004), Giáo trình cơ sở viễn thám, Nhà xuất bản ĐHQGHN, Hà Nội.
2. Trần Thục, Ngô Sỹ Giai (2008), Xây dựng bản đồ hạn hán và mức độ thiếu nước sinh hoạt ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên, Báo cáo tổng kết đề án nghiên cứu khoa học, Hà Nội.
3. Phillips, D.L., Dolph, J. and Marks, D. (1992). A comparison of geostatistical procedures for spatial analysis of precipitation in mountainous terrain. Agr. Forest Meteorol., 58, 119-141.
4. Price, D.T., McKenney, D.W., Nalder, I.A., Hutchinson, M.F. and Kesteven, J.L. (2000). A comparison of two statistical methods for spatial interpolation of Canadian monthly mean climate data. Agr. Forest Meteorol., 101 (2-3), 81-94. 5. Qin, Z. and Karnieli, A. (1999). Progress in the remote sensing of land surface
temperature and ground emissivity using NOAA-AVHRR data. Int. J. Remote Sens., 20(12), 2367-2393.
IMPACT OF SURFACE EMISSIVITY ON CALCULATION OF LAND SURFACE TEMPERATURE SURFACE TEMPERATURE
Doan Ha Phong, Hoang Thanh Tung, Nguyen Ngoc Anh
Viet Nam Institute of Meteorology, Hydrology and Environment
This paper initially research into the impact of MODIS satellite-derived surface emissivity on calculation of Land Surface Temperature (LST) using in situ. Results show that aside from purely statistical interpolation, surface emissivity, the factor characterising for surface, is integrated into calculation model in order to enhance the accuracy of results and the rationality in compared with real value. The research was conducted for Red River Delta as the study area, with 11 meteorological stations.
80 Tập 1: Khí tượng - Khí hậu, Khí tượng Nông nghiệp và Biến đổi Khí hậu
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DỰ BÁO BÃO KHU VỰC TÂY BẮC THÁI BÌNH DƯƠNG HẠN 5 NGÀY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI NHIỄU BÌNH DƯƠNG HẠN 5 NGÀY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI NHIỄU
KẾT HỢP VỚI CÀI XOÁY GIẢ VÀO TRƯỜNG BAN ĐẦU Công Thanh, Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trường Công Thanh, Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trường
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
Báo cáo trình bày phương án dự báo bão cho khu vực tây bắc Thái Bình Dương hạn 5 ngày dựa trên phương pháp nuôi nhiễu kết hợp với trường ban đầu có cài xoáy giả. Phương án nuôi nhiễu dựa trên phương pháp nuôi một cặp nhiễu (nhiễu dương và nhiễu âm)của Toth, 1997 và sử dụng công thức chuẩn hóa theo trung bình khí hậu của Wang, 2003. Cặp nhiễu sau khi nuôi được kết hợp với trường phân tích ban đầu có cài xoáy giảđể tạo ra trường ban
đầu mới. Áp dụng phương pháp trên cho ngày 01/10/2007 tạo trường ban đầu để dự báo quỹ đạo cho 2 cơn bão Krosa và LEKIMA(bão đôi) hạn 5 ngày. Kết quả thử nghiệm cho thấy vai trò của nuôi nhiễu và cài xoáy giả vào trường ban đầu trong quá trình dự báo hạn 5 ngày.
1. Mởđầu
Nghiên cứu dự báo quỹ đạo bão bằng phương pháp tổ hợp ở Việt Nam và trên thế giới vẫn còn mới mẻ, nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới về bão dựa trên các mô hình số khu vực. Các thử nghiệm chủ yếu tập chung vào sử dụng và cải tiến mô hình, nghiên cứu xoáy giả cho trường ban đầu, sử dụng phương pháp tổ hợp để dự báo bão. Hiện nay sử dụng phương pháp nuôi nhiễu và cài xoáy giả cho trường ban đầu để dự báo quỹ đạo bão được tiến hành ở Viện nghiên cứu xoáy thuận nhiệt đới Thượng Hải và trung tâm CMA. Được sự hỗ trợ bởi chính phủ Trung Quốc, hệ thống dự báo bão GRAPES_TCM được 2 trung tâm này phát triển dựa trên hệ thống GRAPES (Global/Regional Assimilation and PrEdiction System). Hệ thống GRAPES_TCM hoạt động dựa trên phương pháp nuôi xoáy.
Trong công trình này đã sử dụng phương pháp cài xoáy giả cho các trường ban đầu kết hợp với nuôi các trường nhiễu để nghiên cứu phương pháp dự báo quỹđạo bão trên khu vực Biển Đông.