Nguồn số liệu đ−ợc sử dụng để tính toán trong phạm vi đề tài bao gồm các tập số liệu độ cao địa hình (terrain high) và đất sử dụng (landuse), số liệu các tr−ờng khí t−ợng dùng làm điều kiện ban đầu và điều kiện biên phụ thuộc thời gian. Mô tả chi tiết về các tập số liệu này có thể xem, chẳng hạn, trong [17]. Để nghiên cứu ảnh h−ởng của tính bất đồng nhất bề mặt, đã sử dụng số liệu địa hình và đất sử dụng của USGS với độ phân giải 10 phút (~20km). Số liệu khí t−ợng làm điều kiện ban đầu và điều kiện biên là tập số liệu tái phân tích toàn cầu ERA−40 của Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu (ECMWF) với độ phân giải 2.5oì 2.5o và b−ớc thời gian 6h. Ngoài ra, để đánh giá mức độ chính xác của những kết quả mô phỏng các tr−ờng khí hậu bề mặt theo mô hình, chúng tôi đã sử dụng thêm các tập số liệu phân tích (analysis) các biến nhiệt độ không khí 2m và giáng thủy của CRU (Climate Research Unit, đại học East Anglia, Anh), độ phân giải 0.5o ì 0.5o. Thời gian đ−ợc chọn mô phỏng là các tháng 6,7,8/1997.
Trong phạm vi của đề tài, những thí nghiệm mô phỏng đ−ợc thiết kế dựa trên các tùy chọn sau:
1) Miền tính: Việc lựa chọn miền tính thích hợp là một vấn đề không đơn giản [1], nhất là đối với vùng Đông Nam á và Việt Nam − Đông D−ơng, vì đây là nơi “giao tranh” của nhiều hệ thống gió mùa khác nhau, hơn nữa phía bắc lại có hệ thống núi Hymalaya đồ sộ. Việc mở rộng vùng biên lên phía bắc sao cho miền tính bao phủ đ−ợc hệ thống núi này sẽ làm cho khối l−ợng tính toán tăng lên mà ch−a có gì đảm bảo sẽ nhận đ−ợc kết quả tốt hơn. Ng−ợc lại, khi thu hẹp đ−ờng biên xuống phía nam để tránh hệ thống núi này sẽ dẫn đến vùng đệm quá bé hoặc sẽ đè lên khu vực cần quan tâm, ảnh h−ởng tới kết quả tính toán. Do đó, ở đây chúng tôi cố gắng chọn miền tính sao cho khu vực Việt Nam − Đông D−ơng nằm ở trung tâm và vùng đệm không quá nhỏ. Hơn nữa, do thời gian mô phỏng là những tháng chính hè (6,7,8) nên biên bên trái của miền hơi lệch về phía tây. Cụ thể miền tính đ−ợc chọn là: Từ 2oN đến 35oN và từ 85oE đến 125oE.
2) Độ phân giải: Theo ph−ơng thẳng đứng, mô hình gồm 18 mực với áp suất khí quyển mực trên cùng là 50 mb. Độ phân giải ngang của mô hình (khí quyển) là 60 ì 60 km. Để khảo sát ảnh h−ởng của sự bất đồng nhất bề mặt, độ phân giải ngang của mô hình bề mặt đất đ−ợc chọn theo ba ph−ơng án: (1) có cùng độ phân giải với mô hình khí quyển (tức 60 ì 60 km); (2) mỗi ô l−ới của mô hình đ−ợc chia làm N=2ì2=4 ô l−ới con, tức là mô hình bề mặt có độ phân giải ngang là 30 ì 30 km; và (3) mỗi ô l−ới của mô hình đ−ợc chia làm N=3ì3=9 ô l−ới con, tức là mô hình bề mặt có độ phân giải
ngang là 20 ì 20 km. Trong bảng 3.1 dẫn ra các ph−ơng án mô phỏng này, trong đó TH1ì1, TH2ì2, TH3ì3 t−ơng ứng ký hiệu cho các ph−ơng án đã nêu.
Bảng 3.1 Độ phân giải ngang ứng với các ph−ơng án mô phỏng
Ph−ơng án mô phỏng TH1ì1 TH2ì2 TH3ì3 Mô hình khí quyển (AM) 60 km 60 km 60 km Mô hình bề mặt (ESEM) 60 km 30 km 20 km
Trong các ph−ơng án đã nêu, TH1ì1 đ−ợc sử dụng nh− là ph−ơng án chuẩn (hay còn gọi là ph−ơng án chạy kiểm tra − Control run), dùng để so sánh với các ph−ơng án khác.
3) Các tùy chọn tham số hóa vật lý của mô hình: Nh− đã biết, các sơ đồ tham số hóa các quá trình vật lý có ý nghĩa rất quan trọng đến kết quả mô phỏng. Việc khảo sát độ nhạy và vai trò của các sơ đồ này là hết sức cần thiết trong quá trình nghiên cứu, đánh giá khả năng ứng dụng của mô hình. Nh− đã đề cập trong ch−ơng 2, mô hình khí hậu khu vực RegCM3 đã đ−a vào một loạt các sơ đồ tham số hóa. Tuy nhiên, trong khuôn khổ của đề tài, từ những kết quả nghiên cứu tr−ớc đây của chúng tôi cũng nh−
của một số tác giả khác, trong các thí nghiệm mô phỏng chúng tôi đã sử dụng sơ đồ tham số hóa bức xạ NCAR/CCM, sơ đồ lớp biên của Hotlslag và sơ đồ trao đổi bề mặt đất BATS. Riêng sơ đồ tính các dòng trao đổi giữa bề mặt đại d−ơng − khí quyển, thay cho BATS chúng tôi sử dụng sơ đồ của Zeng. Hai sơ đồ tham số hóa ch−a đ−ợc sử dụng trong nghiên cứu này là mô hình hồ và mô hình truy nguyên. Đối với sơ đồ tham số hóa đối l−u, với nhận định rằng có thể đây là một trong những quá trình vật lý quan trọng có tác động lớn đến kết quả mô phỏng các tr−ờng khí hậu bề mặt, nên chúng tôi đã lựa chọn 3 tr−ờng hợp thử nghiệm là sơ đồ Kuo, sơ đồ Grell với giả thiết khép kín AS74 (ký hiệu là Grell−AS74, hay đơn giản hơn là AS74), và sơ đồ Grell với giả thiết khép kín FC80 (ký hiệu là Grell−FC80, hay đơn giản là FC80).
Kết hợp tất cả các ph−ơng án đã nêu trên, có thể đ−a ra những tr−ờng hợp thí nghiệm sau (bảng 3.2).
Bảng 3.2 Danh mục các thí nghiệm và cấu hình t−ơng ứng Độ phân giải Sơ đồ đối l−u Ký hiệu
thí nghiệm
AM ESEM Kuo AS74 FC80
TH1ì1_K 60 km 60 km ì TH2ì2_K 60 km 30 km ì TH3ì3_K 60 km 20 km ì TH1ì1_AS74 60 km 60 km ì TH2ì2_AS74 60 km 30 km ì TH3ì3_AS74 60 km 20 km ì TH1ì1_FC80 60 km 60 km ì TH2ì2_FC80 60 km 30 km ì TH3ì3_FC80 60 km 20 km ì