Với mục đích cải thiện kết quả dự tính khí hậu cho phạm vi quy mô khu vực, từ ban đầu các nhà nghiên cứu đã thực hiện theo 2 hƣớng độc lập: hạ quy mô động lực hay mô hình hóa khí hậu khu vực, và phƣơng pháp hạ quy mô thống kê.
Phương pháp hạ quy mô động lực
Phƣơng pháp hạ quy mô động lực sử dụng mô hình khí hậu độ phân giải cao tập trung vào các vùng tƣơng đối nhỏ, sử dụng đầu ra mô hình khí hậu toàn cầu – Global Climate Model (GCM) làm các biên của nó. Lƣới mô hình khí hậu khu vực nằm trong dải từ 10 đến 50 km, chứa một vài đặc trƣng vật lý không có trong mô hình toàn cầu để giải quyết các quá trình vật lý diễn ra trong phạm vi không gian nhỏ hơn [24].
Phương pháp hạ quy mô thống kê
Về cơ bản, phƣơng pháp này sử dụng dữ liệu lịch sử, cho phép hiệu chỉnh ở phạm vi địa phƣơng. Quan hệ thống kê đƣợc thiết lập giữa đầu ra GCM trong ―giai đoạn luyện‖ và biến khí tƣợng quan trắc. Quan hệ này sau đó đƣợc sử dụng kiểm tra ―giai đoạn đánh giá‖ độc lập để khẳng định độ tin cậy và để hạ quy mô cả tính toán tƣơng lai lẫn lịch sử về cùng phạm vi nhƣ quan trắc ban đầu [24].
Nhận xét
Từ ý tƣởng chính của hai phƣơng pháp hạ quy mô, thấy rõ phƣơng pháp thống kê linh hoạt và nhanh hơn so với phƣơng pháp động lực, có khả năng phát triển dự tính khí hậu dựa vào các kịch bản phát thải và tính toán GCM ngày ở bất cứ độ phân giải nào. Mặc dù không cung cấp một lời giải rõ ràng về các quá trình vật
28
lý chi phối những quan hệ này, nhƣng phƣơng pháp thống kê có khả năng mô phỏng tác động của các quá trình thực. Tuy nhiên, phƣơng pháp thống kê bị giới hạn bởi số liệu quan trắc, chỉ có thể đƣợc áp dụng khi có đầy đủ số liệu quan trắc trên khu vực nghiên cứu. Hơn nữa, phƣơng pháp này dựa vào giả thiết rằng quan hệ giữa kết quả dự tính trên quy mô lớn và khí hậu địa phƣơng duy trì không đổi trong tƣơng lai. Ngƣợc lại, phƣơng pháp động lực, mặc dù chi phí lớn và mất nhiều thời gian, có thể tính toán đƣợc những thay đổi trong các quá trình vật lý so với quan trắc còn phƣơng pháp thống kê không thể xét đƣợc những thay đổi này và dự tính sẽ đƣợc hiệu dịch theo xu hƣớng quá khứ.
Nhƣ vậy mỗi phƣơng pháp đều có những ƣu, nhƣợc điểm riêng do đó việc kết hợp hạ quy mô động lực và thống kê, vừa tính toán đến những thay đổi trong quá trình vật lý của hệ thống khí hậu khu vực, vừa mô phỏng quá trình thực (thể hiện qua số liệu quan trắc), là cách tiếp cận tốt nhất và đƣợc lựa chọn thực hiện trong nghiên cứu. Từ đó số liệu hạ quy mô từ mô hình động lực RegCM3 với độ phân giải ngang 36km theo đề tài KC08.29/06-10 sẽ đƣợc đƣa vào hạ quy mô thống kê. Tuy nhiên nhƣ đã đƣợc đề cập ở trên, các mô hình thủy văn yêu cầu số liệu điểm (tại trạm quan trắc). Vì thế trƣớc khi hạ quy mô thống kê, đầu ra từ mô hình khí hậu khu vực đƣợc đƣa vào phép toán nội suy từ quy mô lƣới về điểm