Chương 2 Số liệu và phương pháp
2.4. Số liệu dự báo từ các mơ hình khu vực
2.4.1. Giới thiệu sơ bộ chung về hai mơ hình RegCM và WRF
* Mơ hình RegCM:
Hệ thống mơ hình RegCM bao gồm 4 thành phần: Terrain, ICBC, RegCM và Post Proc. Trong đó, Terrain và ICBC là 2 thành phần tiền xử lý, RegCM là thành phần để tích phân các hệ phương trình nhiệt động lực, Post Pro là thành phần xử lý các file đầu ra. Các biến địa hình như độ cao, đất sử dụng, nhiệt độ bề mặt biển và số liệu khí tượng đẳng áp ba chiều được nội suy theo phương ngang từ 1 lưới kinh vĩ sang 1 khu vực phân giải cao trên các phép chiếu. Hệ tọa độ thẳng đứng được sử dụng là hệ tọa độ sigma.
Các phương trình động lực học của mơ hình được mơ tả bởi (Grell 1994a), dựa và phiên bản thủy tĩnh của mơ hình qui mơ vừa MM5.
Các sơ đồ vật lý bao gồm: sơ đồ bức xạ, mơ hình bề mặt đất, lớp biên hành tinh, giáng thủy đối lưu, giáng thủy qui mô lớn, tham số hóa thơng lượng đại dương, gradient khí áp, mơ hình hồ, sinh quyển, thể nước, xon khí và hóa học khí quyển.
Điều kiện ban đầu và điều kiện biên phụ thuộc vào thời gian đối với các thành phần tốc độ gió, nhiệt độ, áp suất bề mặt và hơi nước, SST được xác định trên đại dương, những số liệu này có thể được lấy từ NCEP/NCAR, ECMWF, CCM3, ECHAM…
Thơng tin chi tiết hơn có thể tìm thấy ở địa chỉ web:
https://gforge.ictp.it/gf/project/regcm/
* Mơ hình WRF:
WRF (Weather Research and Forecasting) là mơ hình khí quyển quy mơ vừa được thiết kế linh động với độ tùy biến cao được sử dụng trong cả nghiên cứu và dự báo nghiệp vụ. Mơ hình này cho phép sử dụng các tùy chọn khác nhau đối với các tham số và thường xuyên cập nhật phiên bản mới.
WRF được phát triển từ những đặc tính ưu việt nhất của hình MM5 bởi sự hợp tác của một số trung tâm khí tượng lớn của Hoa Kỳ như phòng nghiên cứu khí tượng quy mơ nhỏ và vừa của Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khí quyển Hoa Kì (NCAR/MMM), Trung tâm Quốc gia Dự báo Mơi trường Hoa Kì (NCEP), phịng thí nghiệm Phương pháp dự báo (NOAA/FSL), trung tâm phân tích và dự báo bão của trường Đại học Oklahoma (CAPS), cơ quan thời tiết hàng khơng Hoa Kì (AFWA), cơ quan khí tượng Hàn Quốc (KMA),..…
Thông tin chi tiết hơn về mơ hình khí hậu WRF được giới thiệu ở trang web:
//http:www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/
2.4.2. Mô tả cách thực hiện chạy dự báo.
* Cấu hình thí nghiệm với mơ hình RegCM:
Với mục đích thử nghiệm ứng dụng mơ hình RegCM để dự báo hạn mùa các đợt khơng khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam, chúng tôi sử dụng số liệu của NCS Trịnh Tuấn Long đã thực hiện năm 2012 với cấu hình được thiết lập như sau:
2) Miền tính: gồm 144x130 điểm lưới, tâm miền đặt tại (20N; 105E), bao phủ toàn bộ Việt Nam và phần lớn lãnh thổ các nước Đông Nam Á (80oĐ - 130oĐ; 1o
N- 39oB).
3) Độ phân giải ngang 36 x 36 km với 18 mực theo chiểu thẳng đứng
4) Tham số hóa vật lý: Sơ đồ đất BATS, sơ đồ đối lưu Grell – AS. Ngoài ra, các sơ đồ bức xạ, lớp biên hành tinh, mưa qui mô lưới,… được lấy ngầm định.
5) Điều kiện ban đầu và điều kiện biên: Số liệu CFS cập nhật 6h/lần
6) Hạn dự báo: 6 tháng, không kể tháng đứng làm dự báo (Lead time chạy từ 0 đến 6 tháng)
7) Số lần chạy dự báo trong một tháng: Mơ hình được chạy với thời hạn 7 ngày/lần. Như vậy, trung bình mỗi tháng có 4 lần chạy dự báo. Mặc dù vậy, tùy thuộc vào đường truyền số liệu, số lần dự báo có thể ít hơn do khơng tải được số liệu về hoặc số liệu tải về bị lỗi hoặc không đủ. Thời gian chạy dự báo cho giai đoạn từ ngày 1 tháng 8 năm 2012 đến ngày 31 tháng 5 năm 2016.
* Cấu hình thí nghiệm với mơ hình WRF
Tương tự như với mơ hình RegCM, chúng tơi sử dụng số liệu của Ths Phạm Quang Nam thực hiện với cấu hình được thiết lập như sau:
1, Phiên bản sử dụng: WRF V3.8.1
2, Miền nghiên cứu được chọn là khu vực từ 80E-120E và 5S-40N.
3, Độ phân giải ngang 36km với tâm của miền tính tại 20N và 105E với 130 (bắc-nam) x 144 (đông-tây) điểm lưới, 30 mực thẳng đứng.
4, Các sơ đồ tham số hóa được sử dụng trong q trình chạy mơ hình bao gồm: sơ đồ bức xạ sóng ngắn, sóng dài RRTM (Rapid Radiative Transfer Model); mơ hình bề mặt đất Noah, sơ đồ lớp biên hành tinh YSU (Yonsei University), Sơ đồ tham số hóa là: Grell-Freitas.
5) Hạn dự báo: 6 tháng, không kể tháng đứng làm dự báo (Lead time chạy từ 0 đến 6 tháng)
6, Số lần chạy dự báo trong một tháng: Mơ hình được chạy với thời hạn mỗi tháng 1 lần.
2.4.3. Số liệu mơ hình được sử dụng trong luận văn.
Tương tự với cả hai bộ bộ số liệu RegCM và WRF, số liệu của mơ hình khí hậu RegCM sử dụng trong luận văn bao gồm thông tin về các yếu tố:
- Nhiệt độ trung bình ở mực 2m (T2m) - Áp suất mực biển (Pmsl).
- Hướng và tốc độ gió ở mực 10 m (u10m và v10m).
Số liệu này được lấy tại thời điểm 4 obs chính trong ngày với các hạn dự báo từ 1đến 6 tháng.