Ở hạn dự báo day-ahead (từ 18 - 30 giờ), mô hình hầu như không thể dự báo chính xác sự hình thành và phát triển cụ thể từng ổ đối lưu gây mưa đá. Tuy nhiên, mô hình hoàn toàn có thể dự báo điều kiện môi trường thuận lợi để phát sinh mưa đá, với độ lệch về không gian và thời gian nhất định. Do đó, các sản phẩm dự báo được tính toán cực đại trong toàn bộ thời gian xảy ra mưa đá (từ 19:00 - 24:00), tương tự sản phẩm HSDA (Hình 2.2).
3.1.1. Chỉ số UH
Trong đợt mưa đá ngày 17/03, chỉ số UH dự báo mưa đá xảy ra tại các tỉnh Lai Châu, Lào Cai, Sơn La và Yên Bái. Dải mưa đá chính kéo dài theo phương đông - tây ở khoảng 22,2oN, 103,7 - 104,4oE, xảy ra trên địa phận tỉnh Lai Châu qua Lào Cai (Hình 3.1a-d). Vị trí vùng dông chính này khá sát so với sản phẩm HSDA (Hình 2.2a), tuy nhiên UH dự báo quy mô ngang hẹp hơn và lệch về phía đông nam tương đối rõ. Cường độ dông rất mạnh biểu thị bởi trị số UH quy đổi tương đương ngưỡng mưa đá rất lớn (miền màu đen - kích thước mưa đá trên 50 mm). Hình thái của dải mưa đá chính có một số điểm khác biệt giữa các sơ đồ MP. Tại MP008
(Hình 3.1a), dải dông có quy mô ngang hẹp, vùng dông mạnh cho mưa đá rất lớn đứt đoạn và kết thúc sớm hơn so với ba sơ đồ MP còn lại. Sơ đồ MP008 (Hình 3.1a), MP101 (Hình 3.1c) và MP102 (Hình 3.1d) ghi nhận một dải dông phụ nằm phía bắc vùng dông này, kích thước ở ngưỡng mưa đá lớn (miền màu đỏ - kích thước mưa đá từ 25 - 50 mm).
Bên cạnh đó, kết quả dự báo mưa đá của UH biểu diễn nhiều nhiều dải quy
mô nhỏ, đáng chú ý có dải dông tại phía bắc tỉnh Lào Cai với MP101 dự báo ở ngưỡng mưa đá rất lớn (Hình 3.1c). Những dải dông còn lại có quy mô ngang không lớn, bề rộng dưới 10 km, phổ biến cho mưa đá nhỏ (miền màu vàng - kích thước mưa đá từ 5 - 25 mm). Tựu chung, UH đã dự báo thành công vùng dông cho mưa đá tại Lào Cai, tuy nhiên dự báo thiếu tại tỉnh Lai Châu và dự báo khống tại Sơn La khi so sánh với sản phẩm HSDA.
Hình 3.1. Chỉ số UH dự báo từ 19:00 đến 24:00 tại (a-d) ngày 17/03 và (e-h)
ngày 24/03/2020 cho bốn sơ đồ vi vật lý
Chỉ số UH dự báo đợt mưa đá thứ hai có cường độ yếu hơn so với đợt mưa đá ngày 17/03. Bốn sơ đồ MP đều dự báo một dải mưa đá kéo dài từ tỉnh Sơn La qua Yên Bái, cường độ và vị trí cụ thể khác biệt tương đối rõ. Với MP008, mô hình dự báo dải mưa đá chính kéo dài theo phương đông tây, cường độ đạt tới mưa đá rất lớn, tuy nhiên không kéo dài theo không gian (Hình 3.1e). MP101 và MP102 dự báo dải dông này yếu hơn, chỉ gây ra mưa đá lớn (Hình 3.1g, h). MP009 dự báo vùng dông này rời rạc, không gây ra mưa đá (Hình 3.1f). Vị trí dải mưa đá này lệch bắc so với ổ dông tại Sơn La trên sản phẩm HSDA (Hình 2.2b).
Mô hình dự báo nhiều vùng dông yếu chủ yếu cho mưa đá nhỏ, rải rác khắp miền tính tương tự ngày 17/03 (Hình 3.1e-h). Một số khu vực đáng chú ý, cường độ đạt ngưỡng mưa đá lớn như ở phía nam tỉnh Sơn La trong dự báo của MP008, khu vực phía đông tỉnh Lào Cai của MP101, tuy nhiên đa phần các ổ dông có quy mô ngang tương đối hẹp, hầu như dưới 20 km. So sánh với sản phẩm HSDA (Hình 2.2b), UH chỉ thị tốt khu vực mưa đá tại tỉnh Sơn La, tuy nhiên hầu như không dự báo được các khu vực mưa đá xảy ra tại tỉnh Điện Biên và Lai Châu.
3.1.2. Biến HC
Sản phẩm kích thước mưa đá từ mô hình Hailcast (HC) khá tương đồng về vị trí các khu vực xảy ra mưa đá so với chỉ số UH do cùng sử dụng điều kiện dòng
thăng. Tuy nhiên, HC có xu thế dự báo rộng hơn về diện xảy ra mưa đá (ở tất cả kích thước) và thấp hơn về cường độ mưa đá so với sản phẩm dự báo của chỉ số UH. Ngoài ra, số vùng dông chỉ thị bởi UH cho mưa đá trên biến HC ít hơn, cho thấy ưu điểm khi chọn lọc cường độ dông của mô hình Hailcast.
Hình 3.2. Tương tự Hình 3.1 cho biến HC
Tại ngày 17/03, HC cho dự báo tương đồng về dải dông chính tại Lai Châu - Lào Cai ở cả bốn sơ đồ MP (Hình 3.2a-d). HC dự báo mưa đá lớn cho dải dông này, vùng dự báo mưa đá lớn trùng với vùng mưa đá rất lớn của UH, trong khi diện dự báo xuất hiện mưa đá của HC rộng hơn so với UH (Hình 3.1a-d). So sánh với HSDA, HC dự báo diện mưa đá và ngưỡng kích thước mưa đá tại dải mưa đá chính sát thực tế hơn so với chỉ số UH.
Ở các dải mưa đá phụ lân cận, HC hầu hết cho dự báo tương tự với UH nhưng diện xuất hiện lớn hơn. Trong đó, HC dự báo một số dải dông xuất hiện ở đông nam tỉnh Sơn La của MP008 (Hình 3.2a) và MP102 (Hình 3.2d) cho mưa đá lớn, trong khi UH hầu như không chỉ thị mưa đá tại khu vực này. Điều này làm gia tăng lượng dự báo khống của HC so với thực tế. Sản phẩm HC đa phần dự báo các ổ dông cho mưa đá nhỏ, chỉ có một số điểm xuất hiện mưa đá rất lớn trong dự báo của MP008 (Hình 3.2a) và MP101 (Hình 3.2c). Nhìn chung, sản phẩm HC ở trường hợp này đưa ra dự báo ngưỡng kích thước mưa đá tốt so với báo cáo hiện trường, ít dự báo khống về vị trí nhưng tăng diện dự báo khống so với sản phẩm UH.
Dự báo mưa đá của HC trong ngày 24/03 (Hình 3.2e-h) có nhiều điểm khác
biệt so với sản phẩm dự báo từ UH (Hình 3.1e-h). HC dự báo nhiều vùng dông cho mưa đá kéo dài liên tục, thay vì rời rạc như kết quả dự báo của UH. Ở dải
dông chính trên khu vực Sơn La - Yên Bái, HC dự báo mưa đá xảy ra chính theo hướng tây nam - đông bắc, thể hiện rõ tại MP008 và MP101 (Hình 3.2e, g).
MP009 và MP102 dự báo khu vực dông này không mạnh, diện xảy ra mưa đá nhỏ (Hình 3.2f, h).
Bên cạnh các vùng dông mạnh gây ra mưa đá lớn, các ổ dông phụ thường ít được dự báo mưa đá bởi mô hình Hailcast và diện HC thường rộng hơn so với chỉ số UH. Tuy nhiên, số lượng điểm dự báo HC trong đợt mưa ngày 24/03 ít hơn, đặc biệt ở các sản phẩm MP009 và MP102 (Hình 3.2f, h). HC dự báo khá chính xác một
số điểm có mưa đá xảy ra tại tỉnh Sơn La, tương đồng với UH, nhưng diện tích dự báo mưa đá nhỏ hơn. Ngoài ra, HC dự báo dải mưa đá ở tỉnh Điện Biên - Lai Châu có xu hướng lệch về phía tây so với sản phẩm HSDA (Hình 2.2b).
3.1.3. So sánh sản phẩm dự báo giữa các sơ đồ vi vật lý
Bốn sơ đồ MP ảnh hưởng rất lớn tới kết quả dự báo, ngay cả trên sản phẩm
UH do thời gian tích phân của mô hình tương đối dài (khoảng 24 giờ). Trong bốn sơ đồ MP, sơ đồ Thompson (MP008) cho dự báo diện mưa đá lớn nhất ở cả hai chỉ số và hai đợt mưa đá, tuy nhiên cường độ yếu hơn so với ba sơ đồ còn lại. Sơ đồ Morrison-graupel (MP101) có xu thế dự báo dông mạnh nhất, minh chứng bởi vùng chỉ số UH vượt ngưỡng GH (Hình 3.1c) và HC vượt ngưỡng LH (Hình 3.2c) ở quy
mô lớn nhất so với các chỉ số còn lại. Mặc dù sơ đồ Morrison-hail (MP102) chỉ thay đổi trạng thái pha graupel sang trạng thái hail, kết quả dự báo của MP102 tương đối khác biệt so với MP101, đặc biệt trên sản phẩm dự báo của HC (Hình 3.2d, h). Đối với sơ đồ Mibrandt-Yau (MP009), các sản phẩm dự báo mưa đá tương đối hạn chế
do mô hình chỉ dự báo một số vùng đối lưu rất mạnh, cục bộ, không kéo dài. Các đới dông yếu hơn hầu như không có cơ hội phát triển tới cường độ cho mưa đá, đặc biệt tại ngày 24/03 (Hình 3.1b, 3.2b). Có thể thấy rằng, chất lượng sản phẩm dự báo không hoàn toàn phụ thuộc vào độ phức tạp của các sơ đồ tham số hóa, cho thấy nhiều điểm còn hạn chế trong phát triển mô hình số.