Xu thế dự báo nhiệt độ thiên âm vẫn thấy khi chỉ xét riêng các trạm miền Nam tuy vậy sự giảm sai số dự báo khi leadtime tăng có thể đƣợc nhận thấy ở một số trƣờng hợp. Các tháng 5 và 6 cho thấy rõ điều này khi sai số giảm khoảng 0.2oC từ leadtime 1 đến 3. Tuy vậy, bên cạnh đó, các tháng nhƣ 2, 3, 4 lại cho thấy sai số dự báo tăng khi leadtime tăng. Hệ số tƣơng quan nhận đƣợc chỉ khoảng 0.55.
RMSE CC Hình 3.34 Sai số dự báo lƣợng mƣa tại 48 trạm.
Sai số dự báo lƣợng mƣa vẫn cho giá trị thiên âm giống nhƣ với biến nhiệt độ ở tất cả các tháng cần dự báo và các leadtime khác nhau. Nếu xét trên cả 48 trạm thì sự thay đổi leadtime không làm thay đổi nhiều sai số dự báo. Có thể thấy điều này rõ nét ở tháng 5, 6 và 7. Sai số các tháng từ tháng 5 đến tháng 9 lớn hơn các tháng từ 1 đế 4. Hệ số tƣơng quan thấp hơn nhiều so với biến nhiệt độ, chỉ khoảng 0.2.
ME MAE
RMSE CC
Hình 3.35 Sai số dự báo lƣợng mƣa tại các trạm miền Bắc
xét cho cả khu vực Việt Nam. Sai số các tháng từ tháng 5 trở đi lớn hơn sai số dự báo trong các tháng trƣớc đó. Xu thế dự báo vẫn thiên âm rõ rệt và hệ số tƣơng quan khá thấp. Sự thay đổi sai số dự báo khi thay đổi các leadtime cũng khơng rõ rệt. Có thể nhận thấy ở tháng 5, 6 đối với các trạm miền Bắc và tháng 3, 4 đối với các trạm miền Nam.
Nhƣ vậy, nhìn chung, đối với cả hai biến nhiệt độ và lƣợng mƣa, xu thế dự báo thiên âm rõ rệt khi thực hiện các đánh giá. Bên cạnh đó, ảnh hƣởng của các leadtime khác nhau (theo nhƣ thí nghiệm) khơng đƣợc nhận thấy rõ nét. Sai số dự báo lớn, còn hệ số tƣơng quan chỉ tốt đối với biến nhiệt độ và khá kém đối với biến lƣợng mƣa.
ME MAE
RMSE CC
KẾT LUẬN
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của bài toán dự báo hạn mùa đã đƣợc chỉ ra, trên quy mơ tồn cầu. Từ đó, luận văn đã hồn thành nghiên cứu khả năng ứng dụng mơ hình RegCM3 dự báo hạn mùa ở khu vực Việt Nam. Mục tiêu chính là thử nghiệm các sơ đồ tham số hóa khác nhau của RegCM3 trong việc mơ phỏng hạn mùa đối với khu vực Việt Nam và đồng thời kết hợp đầu ra của mơ hình tồn cầu (ở đây là hệ thống CAM-SOM) để thực hiện dự báo hạn mùa.
Một số kết luận ban đầu là:
+ Mơ hình RegCM3 tái tạo tốt các trƣờng độ cao và trƣờng gió trong mùa hè (từ tháng 4 đến tháng 10) của giai đoạn đƣợc nghiên cứu (1996-2005). Kết quả mô phỏng ở các mực đƣợc đánh giá trong chƣơng 3 đã chỉ ra điều đó.
+ Mơ hình RegCM3 cũng tái tạo tốt trƣờng nhiệt độ 2m ở với cả 3 sơ đồ tham số hóa đối lƣu khác nhau (phân bố nhiệt độ tƣơng đồng với quan trắc, sai số xấp xỉ 1oC). Riêng đối với biến lƣợng mƣa, có sự khác biệt lớn khi thay đổi các sơ đồ. Trong đó, Reg_Grell cho kết quả mơ phỏng “ơn hòa” và gần với quan trắc hơn cả, còn Reg_Emanuel lại cho lƣợng mƣa q lớn.
+ Mơ hình RegCM3 có khả năng kết hợp đƣợc với hệ thống mơ hình CAMSOM. Chƣơng trình để đọc đầu ra của CAMSOM tạo đầu vào cho RegCM3 đƣợc phát triển. Các kết quả mô phỏng khi đƣợc so sánh với trƣờng hợp đầu vào là số liệu tái phân tích cũng cho kết quả tốt.
+ Với thiết kế dự báo ban đầu (chạy với leadtime từ 0 đến 3 tháng), các kết quả chƣa cho thấy rõ sự khác biệt rõ nét giữa các leadtime khác nhau. Xu thế dự báo thiên âm là rõ rệt đối với cả biến nhiệt độ và lƣợng mƣa. Cần có sự hiệu chỉnh kết quả nếu nghiên cứu kĩ hơn sau này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Đức Ngữ (2007), “Tác động của ENSO đến thời tiết, khí hậu, môi trƣờng và kinh tế xã hội ở Việt Nam”, Hội thảo chuyên đề về Đa dạng sinh
học và Biến đổi khí hậu: Mối liên quan tới Đói nghèo và Phát triển bền vững, Hà Nội, Ngày 22-23 tháng 5, 2007.
2. Phan Văn Tân, Hồ Thị Minh Hà, Lƣơng Mạnh Thắng, Trần Quang Đức (2009), “Về khả năng ứng dụng mơ hình RegCM vào dự báo hạn mùa các trƣờng khí hậu bề mặt ở Việt Nam”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học
Tự nhiên và Công nghệ 25 (2009), tr. 241-251.
3. Phan Văn Tân (2010), “Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu tồn cầu đến các yếu tố và hiện tƣợng khí hậu cực đoan ở Việt Nam, khả năng dự báo và giải pháp chiến lƣợc ứng phó”, Đề tài cấp Nhà nước, mã số KC08.29/06-10. 4. Phạm Đức Thi (1987), “Xây dựng một số phƣơng pháp dự báo hạn vừa, hạn dài
nhiệt độ mùa đông và mƣa mùa hè khu vực phía bắc Việt Nam”, Tổng cục KTTV Đề tài Chương trình 42.
5. http://www.imh.ac.vn/
Tiếng Anh
6. Baede, A. P. M., M. Jarraud, and U. Cubasch (1979), “Adiabatic formulation and organization of ECMWF's model”, Technical Report 15, ECMWF,
Reading, U.K.
7. Bath, L. M., M. A. Dias, D. L. Williamson, G. S. Williamson, and R. J. Wolski (1987), “User's Guide to NCAR CCM1”, Technical Report NCAR/TN- 286+IA, National Center for Atmospheric Research, Boulder, CO, 173 pp.
8. Bath, L., J. Rosinski, and J. Olson (1992), “User's Guide to NCAR CCM2”,
Technical Report NCAR/TN-379+IA, National Center for Atmospheric
Research, Boulder, CO, 156 pp.
9. Bergant K., Belda M., Halenka T. (2007), “Systematic errors in the simulation of European climate (1961-2000) with RegCM3 driven by NCEP/NCAR reanalysis”, International Journal of Climatology Vol. 27 (4), pp. 455-472. 10. Bourke, W., B. McAvaney, K. Puri, and R. Thurling (1977), “Global modeling
of atmospheric flow by spectral methods, in Methods in Computational Physics”, Vol. 17, 267-324, Academic Press, New York.
11. Briegleb, B. P. (1992), “Delta-Eddington approximation for solar radiation in the NCAR Community Climate Model”, J. Geophys. Res., 97, 7603-7612.
12. Cantelaube, P., Terres, J.M., (2005) “Seasonal weather forecasts for crop yield modelling in Europe”, Tellus Series a-Dyn. Meteorol. Ocea- nogr. 57 (3), 476–487
13. Challinor, AJ; Slingo, JM; Wheeler, TR; Doblas-Reyes,FJ (2005) “Probabilistic simulations of crop yield over western India using the DEMETER seasonal hindcast ensembles”, TELLUS A, 57, pp.498-512.
14. Collins, W. D., P. J. Rasch, et al. (2004), “Description of the NCAR Community Atmosphere Model (CAM 3.0)”, NCAR Tech Note NCAR/TN- 464+STR, National Center for Atmospheric Research, Boulder, CO 80307.
15. David Lavers, Lifeng Luo, and Eric F. Wood (2009), “A multiple model assessment of seasonal climate forecast skill for applications”,
GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 36, L23711.
16. Dickinson R. E., R. M. Errico, F. Giorgi, and G. T. Bates (1989), “A regional climate model for the western united states”, Clim. Change, 15, 383-422. 17. Dickinson R.E., Henderson-Sellers A., Kennedy P.J. (1993), “Biosphere-
atmosphere transfer scheme (Bats) version 1e as coupled to the ncar community climate model”, Tech. rep., National Center for Atmospheric Research.
18. Giorgi, F. and G. T. Bates, (1989), “The climatological skill of a regional model over complex terrain”, Mon. Wea. Rev., 117, 2325-2347.
19. Giorgi Filippo, Maria Rosaria Marinucci, and Gary T. Bates (1993ª), “Development of a Second-Generation Regional Climate Model (RegCM2). Part I: Boundary-Layer and Radiative Transfer Processes”, Mon. Wea. Rev., 121, 27912813.
20. Giorgi, F., M.R. Marinucci, G.T. Bates, and G. DeCanio (1993b), “Development of a second generation regional climate model (REGCM2). Part II: Convective processes and assimilation of lateral boundary conditions”,
Monthly Weather Review, 121, 2814-2832.
21. Giorgi, F. and C. Shields, (1999), “Tests of precipitation parameterizations available in the latest version of the NCAR regional climate model (RegCM) over the continental United States”, Journal of Geophysical Research, 104,
6353-6375
22. Hack, J. J., B. A. Boville, B. P. Briegleb, J. T. Kiehl, P. J. Rasch, and D. L. Williamson (1993), “Description of the NCAR Community Climate Model (CCM2)”, Technical Report NCAR/TN-382+STR, National Center for
Atmospheric Research, 120 pp.
23. Hansen, J., A. Lacis, D. Rind, G. Russell, P. Stone, I. Fung, R. Ruedy, and J. Lerner (1984), “Climate sensitivity: Analysis of feedback mechanisms,
in Climate Processes and Climate Sensitivity”, edited by J. E. Hansen, and T. Takahashi, 130-163, Amer. Geophys. Union, Washington, D.C.
24. Holtslag A.A.M., Bruijn E.I.F., Pan H.-L. (1990), “A high resolution air mass transformation model for short-range weather forecasting”, Mon. Wea. Rev. Vol. 118, pp. 1561–1575.
25. Kasahara, A. (1974), “Various vertical coordinate systems used for numerical weather prediction”, Mon. Wea. Rev., 102, 509-522.
26. Kiehl, J. T., J. Hack, G. Bonan, B. Boville, B. Briegleb, D. Williamson, and P. Rasch, (1996), “Description of the NCAR Community Climate Model (CCM3)”, Technical Report NCAR/TN-420+STR, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado, 152 pp.
27. Koster, Randal D., Max J. Suarez, Ping Liu, Urszula Jambor, Aaron Berg, Michael Kistler, Rolf Reichle, Matthew Rodell, and Jay Famiglietti (2004), “Realistic Initialization of Land Surface States: Impacts on Subseasonal Forecast Skill”, J Hydrometeorology, 5(6), 1049
28. McAvaney, B. J., W. Bourke, and K. Puri (1978) “A global spectral model for simulation of the general circulation”, J. Atmos. Sci., 35, 1557-1583.
29. Nellie Elguindi, Xunqiang Bi, Filippo Giorgi, Badrinath Nagarajan, Jeremy Pal, and Fabien Solmon (2004), “RegCM Version 3.0 User's Guide”, Physics of
Weather and Climate Group, International Centre for Theoretical Physics, MIRAMARE TRIESTE, February 2004
30. New Attachment II-9 to the Manual on the GDPS (WMO-No. 485),Volume I, (2002), “Standardised Verification System (SVS) for Long-Range Forecasts(LRF) Version 3.0”, August 12 2002 SVS for LRF.
31. Palmer, T. N., Alessandri, A., Andersen, U., Cantelaube, P., Davey, M., D´el´ecluse, P., D´equ´e, M., D´ıez, E., Doblas-Reyes, F. J., Feddersen, H., Graham, R., Gualdi, S., Gu´er´emy, J.-F., Hagedorn, R., Hoshen, M., Keenlyside, N., Latif, M., Lazar, A., Maisonnave, E., Marletto, V., Morse, A. P., Orfila, B., Rogel, P., Terres, J.-M. and Thomson, M. C. (2004) “Development of a European multimodel ensemble system for seasonal-to- interannual prediction (DEMETER)”, Bull. Am. Meteorol. Soc., 85, 853–872 32. Saha, S., and Coauthors, (2006), “The NCEP Climate Forecast System”, J.
Climate, 19, 3483–3517.
33. Simmons, A. J., and R. Strüfing (1981), “An energy and angular-momentum conserving finite-difference scheme, hybrid coordinates and medium-range weather prediction”, Technical Report ECMWF Report No. 28, European
34. Singh G.P., Oh J., Kim J., Kim O. (2006), “Sensitivity of Summer Monsoon Precipitation over East Asia to Convective Parameterization Schemes in RegCM3”, SOLA Vol. 2 (029-032).
35. Stockdale, T. (2000), “An overview of techniques for seasonal forecasting”, Stochastic Environ. Res. Risk Assess., 14, 305–318
36. Sundqvist H., Berge E., Kristjansson J.E. (1989), “Condensation and cloud parameterization studies with a mesoscale numerical weather prediction model”, Mon. Wea. Rev. Vol. 117, pp. 1641-1657.
37. Sylla M. B. & A. T. Gaye & J. S. Pal & G. S. Jenkins & X. Q. Bi, (2009), “High-resolution simulations of West African climate using regional climate model (RegCM3) with different lateral boundary conditions”, Theor Appl Climatol 98:293–314
38. Thomson, M.C., F.J. Doblas-Reyes, S.J. Mason, R. Hagedorn, S.J. Connor, T. Phindela, A.P. Morse and T.N. Palmer (2006), “Malaria early warnings based on seasonal climate forecasts from multi-model ensembles”, Nature,
439, 576-579.
39. Washington, W. M. (1982), “Documentation for the Community Climate Model (CCM)”, Version Φ, Technical Report NTIS No. PB82 194192, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado.
40. Williamson, D. L. (1983), “Description of NCAR Community Climate Model (CCM0B)”, Technical Report NCAR/TN-210+STR, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado, NTIS No. PB83 23106888,
88 pp.
41. Williamson, D. L., J. T. Kiehl, V. Ramanathan, R. E. Dickinson, and J. J. Hack (1987), “Description of NCAR Community Climate Model (CCM1)”,
Technical Report NCAR/TN-285+STR, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado, 112 pp.
42. Williamson, G. S., and D. L. Williamson (1987), “Circulation statistics from seasonal and perpetual January and July simulations with the NCAR Community Climate Model (CCM1): R15”, Technical Report NCAR/TN- 302+STR, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado,
199 pp.
43. Zeng X., Zhao M., Dickinson R.E. (1998a), “Intercomparison of Bulk Aerodynamic Algorithm for the Computation of Sea Surface Fluxes Using TOGA COARE and TAO data”, Journal of Climate Vol. 11, pp. 2628-2644. 44. http://www.wmo.int/pages/themes/climate/long_range_forecasting.php