CHƯƠNG 1 : Tổng quan về dự báo tổ hợp và dự báo tổ hợp quỹ đạo bão
3.1 Khảo sát vai trò của các tham số trong mô hình RAMS và vai trị của nhiễu xoáy và
3.1.2 Cấu trúc nhân ban đầu
Như đã giới thiệu trong phần trên, luận án chỉ tạo nhân ban đầu phục vụ cho dự báo bão nên khi có phát báo bão tại các trung tâm quốc tế thì hệ thống dự báo bão tổ hợp mới bắt đầu khởi động. Từ lý do trên, để tiết kiệm thời gian nuôi nhiễu, trong luận án sử dụng phương pháp dự báo trễ để tạo ra các nhân
ban đầu.
Để chứng minh nhân ban đầu có cấu trúc hơn so với nhân ngẫu nhiên, tiến hành thí nghiệm tạo nhân ban đầu cho cơn bão Washi tại thời điểm 12h ngày 13/12/2011. Đã sử dụng số liệu GFS tại thời điểm (T-48), (T-42), (T-36), (T-
30), sau đó tích phân với các số liệu tại các thời điểm trên đến (T-24), tìm
hiệu các trường nhiệt (t), gió (u,v) ở các mực tại thời điểm (T-24) từng đôi
một. Kết quả sẽ nhân được 6 nhân ban đầu là D1, D2, …, D6 của ba trường (2
trường gió (u,v) và 1 trường nhiệt độ). Các nhân này được minh họa bằng trường nhiễu tốc độ gió và nhiệt tại mực 850 hpa ở Hình 3.6 và 3.7 và Hình 4.1 và 4.2 phần phụ lục.
87
Hình 3.6 Trường nhiễu tốc độ gió (m/s) của nhân D3 tại mực 850 hpa
Hình 3.7 Trường nhiễu nhiệt (độ K) của nhân D3 tại mực 850 hpa
88
hpa được tạo ra cho thấy độ lớn của nhiễu ở khu vực bão của cả nhiễu trường tốc độ gió và trường nhiệt là lớn, độ lớn của nhiễu trường tốc độ gió trong bão được xác định lên tới 21 m/s, trong khi độ lớn của nhiễu trường nhiệt
trong tâm bão lớn hơn 20K tại mực 850 hpa. Độ lớn của nhiễu ở khu vực
ngoài bão là nhỏ hơn 3 m/s đối với nhiễu trường tốc độ gió và dưới 10K với nhiễu trường nhiệt độ mực 850 hpa. Để làm rõ hơn cấu trúc của nhiễu trường tốc độ gió và trường nhiệt, đã tiến hành khảo sát biến động của 2 trường này
theo phương thẳng đứng và cắt qua 6 độ vĩ Bắc (khu vực cơn bão hoạt động) các trường này được thể hiện ở Hình 4.3, 4.4 phần phụ lục và Hình 3.8, 3.9.
Hình 3.8 Trường nhiễu tốc độ gió (m/s) của nhân D3 cắt qua vĩ tuyến 6N lúc 12h ngày 13/12/2011.
Từ kết quả hình 3.8 cho thấy độ lớn của nhiễu trường nhiễu tốc độ gió xảy
ra mạnh, lớn hơn 3 m/s và chủ yếu tại khu vực bão từ khoảng 138 đến 145E và phát triển của vùng nhiễu này đến mực 200 hpa. Trong khi đó nhiễu xung quanh khu vực này đều nhỏ hơn 3m/s. Đối với trường hợp này, độ lớn của
nhiễu trường tốc độ gió trong khu vực bão lớn. Tuy nhiên độ lớn của nhiễu
trường tốc độ gió trên từng khu vực sẽ khác nhau tùy thuộc vào các mực.
89
6 độ Bắc cho thấy độ lớn của nhiễu trường nhiệt độ biến động lớn (khoảng 20 K) tại khu vực bão từ 135 đến 150E và khu vực sát đất (dưới 850 hpa).
Hình 3.9 Trường nhiễu nhiệt (độ K) của nhân D3 cắt qua vĩ tuyến 6N lúc 12h ngày 13/12/2011
So sánh các kết quả trên với phương án tạo nhân ban đầu bằng phân bố chuẩn Gause với độ lớn của nhiễu trường tốc độ gió là 3 m/s và độ lớn của nhiễu trường nhiệt 10K (Hình 3.10). Kết quả cho thấy phương pháp tạo nhân
ban đầu bằng phương pháp dự báo trễ được trình bày ở trên có cấu trúc hơn so
với phương án tạo nhân ban đầu bằng phân bố chuẩn Gause.
a) b)
Hình 3.10 Trường nhiễu nhiệt (độ K) và trường nhiễu tốc độ gió (m/s) tại mực 850hpa được tạo từ phân bố chuẩn Gause với độ lớn của nhiễu trường gió là 3 m/s và nhiệt độ là 10
90
a) b)
Hình 3.11 Trường nhiễu nhiệt (độ K) và trường nhiễu gió (m/s) cắt qua vĩ tuyến 6N được tạo từ phân bố chuẩn Gause với độ lớn của nhiễu trường gió là 3 m/s và nhiệt độ là 10
C
Từ phân tích trên cho thấy, khi sử dụng nhân ban đầu bằng phương pháp dự báo trễ, đã tạo ra trường ban đầu có cấu trúc và giúp cho hệ thống dự báo bão tiết kiệm được thời gian nuôi nhiễu. Các trường nhiễu ban đầu được tạo ra
trong luận án có cấu trúc khác với trường hợp sử dụng nhiễu ngẫu nhiên (Monte Carlo) với trường hợp cho nhiễu trường gió là 3 m/s trong nghiên cứu của Võ Văn Hòa hay cho nhiễu ban đầu theo phân bố chuẩn trong nghiên cứu của Kiều Quốc Chánh.