CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
3.4. Xây dựng qui trình dự báo nghiệp vụ và đánh giá kết quả thử nghiệm
3.4.1. Xây dựng qui trình dự báo nghiệp vụ cho hệ thống EMOS dựa trên
31/12/2013 sẽ được trình bày chi tiết.
Hình 3.9: Sơ đồ thời gian cần thiết để thu thập số liệu, chạy hệ thống SREPS và các phương pháp EMOS trong điều kiện nghiệp vụ tại TTDBTƯ
3.4. Xây dựng qui trình dự báo nghiệp vụ và đánh giá kết quả thử nghiệm nghiệp vụ từ năm 2011-2013 nghiệm nghiệp vụ từ năm 2011-2013
3.4.1. Xây dựng qui trình dự báo nghiệp vụ cho hệ thống EMOS dựa trên phương pháp NGR_EM phương pháp NGR_EM
Hình 3.10 đưa ra sơ đồ qui trình nghiệp vụ vận hành hệ thống EMOS dựa trên phương pháp NGR_EM từ khâu thu thập số liệu mơ hình NWP tồn cầu, vận hành hệ thống SREPS, xử lý số liệu đầu ra của SREPS và tạo số liệu đầu vào cho phương pháp NGR_EM, vận hành NGR_EM và chiết xuất kết quả. Trên thực tế, qui trình này được áp dụng cho phiên dự báo từ 00UTC nhưng cĩ thể mở rộng áp dụng cho các phiên dự báo tại 06, 12 và 18UTC. Các bước thực hiện đầu tiên và thứ hai của qui trình thực chất là quá trình vận
hành hệ thống SREPS tại TTDBTƯ. Quá trình vận hành hệ thống SREPS được thực hiện nghiệp vụ hàng ngày (4 phiên/ngày) tại TTDBTƯ nên sẽ khơng được đề cập ở đây. Trên hình 3.10, các bước thứ 3 cho đến bước 9 mơ tả quá trình vận hành hệ thống EMOS dựa trên phương pháp NGR_EM.
Tại bước 3, một chương trình tự động tìm kiếm và thu thập số liệu dự báo từ 20 thành phần của SREPS và số liệu quan trắc tại trạm tương ứng được kích hoạt (bước 3) để thu thập tồn bộ số liệu dự báo và quan trắc cần thiết để vận hành hệ thống EMOS. Do dung lượng mẫu của tập số liệu luyện là 40 ngày, nên quá trình thu thập số liệu dự báo từ SREPS sẽ bao gồm: 1) số liệu dự báo tại thời điểm hiện tại (dự báo sẽ được hiệu chỉnh theo NGR_EM) và 2) 40 lần dự báo đã qua gần với thời điểm hiện tại nhất. Chẳng hạn, để hiệu chỉnh dự báo TBTH và xác suất cho dự báo bắt đầu từ 00UTC ngày 1/1/2011, các dự báo từ hệ thống SREPS tại phiên 00UTC ngày 1/1/2011 và 40 dự báo đã qua từ 00UTC 22/11/2010 đến 31/12/2010 cần được thu thập. Số liệu quan trắc tại các điểm trạm cho các thời điểm này cũng sẽ được thu thập để tạo ra 40 cặp giá trị quan trắc - dự báo xác định cùng một thời điểm theo từng yếu tố dự báo cần hiệu chỉnh, hạn dự báo và điểm trạm.
Sau khi quá trình thu thập số liệu dự báo của SREPS hồn tất, chương trình nội suy số liệu dự báo cho các yếu tố nhiệt độ và điểm sương bề mặt được thực hiện để đưa dữ liệu dự báo cho T2m, Td2m, Tmax và Tmin từ lưới mơ hình về 174 điểm trạm dựa trên phương pháp nội suy song tuyến tính. Dữ liệu nội suy về điểm trạm cũng được quản lý dưới dạng CSDL và sao lưu trên các tệp tin cĩ định dạng NetCDF. Quá trình nội suy được thực hiện riêng rẽ cho từng điểm trạm, yếu tố dự báo và hạn dự báo. Sản phẩm đầu ra của bước này chính là tồn bộ số liệu cần thiết để vận hành hệ thống EMOS dựa trên phương pháp NGR_EM. Quá trình nội suy số liệu được thiết kế mở để trong tương lai cĩ thể dễ dàng đưa thêm các trạm mới vào.
Hình 3.10: Sơ đồ qui trình nghiệp vụ vận hành hệ thống EMOS dựa trên phương pháp NGR_EM cho hệ thống SREPS tại TTDBTƯ
Bước thực hiện đầu tiên (bước 5 trong qui trình ở trên) để vận hành hệ thống EMOS dựa trên phương pháp NGR_EM là tính tốn dự báo TBTH và
độ tán tổ hợp từ các dự báo thành phần của SREPS. Lưu ý các dự báo thành phần này là dự báo trực tiếp từ SREPS và chưa cĩ bất kỳ hiệu chỉnh nào. Quá trình tính tốn TBTH và độ tán tổ hợp được thực hiện riêng rẽ cho từng điểm trạm, yếu tố dự báo và hạn dự báo. Dựa trên các giá trị này, giải thuật BFGS (Broyden, 1970) [24] được kích hoạt (bước 6) để xác định được bộ hệ số (a,b,c,d) trong cơng thức (2.20) sao cho chỉ số CRPS đạt cực tiểu dựa trên tập số liệu luyện cho trước (40 ngày). Với các hệ số a, b, c và d tìm được, quá trình hiệu chỉnh lại các dự báo thành phần của SREPS (bước 7) được thực hiện dựa trên các cơng thức (2.17) - (2.19) nhưng áp dụng cho 4 hệ số nĩi trên. Cuối cùng, dự báo TBTH (trung bình cộng đơn giản) và xác suất sẽ được tính tốn dựa trên các dự báo thành phần đã được hiệu chỉnh và hiển thị kết quả dưới dạng text hoặc biểu đồ meteogram để dự báo viên tham khảo (bước 8 và 9 của qui trình). Các bước 6 đến bước 9 cũng được thực hiện riêng rẽ cho từng điểm trạm, yếu tố dự báo và hạn dự báo. Qui trình dự báo này đã được triển khai vào nghiệp vụ từ 1/1/2011 cho đến nay. Phần dưới đây sẽ đưa ra các kết quả đánh giá chất lượng dự báo TBTH và xác suất từ phương pháp NGR_EM dựa trên chu kỳ thử nghiệm nghiệp vụ từ 1/1/2011 đến 31/12/2013 tại TTDBTƯ theo qui trình vận hành nĩi trên.