0 10 20 30 40 50
ngưõng mưa (min/ngày)
Phân bổ POD ihco ngưỡng mưa Phản bố TSS theo ngưỡng mưa
1 0.8 Q 0.6 2 0.4 0.2 0
Hình 3.3 Điểm sô FBI, TS, POD và TSS trung bình theo không gian và cho các đợt mưa lớn ở Bắc Bộ năm 2003-2005
Điểm số FBI cho biết diện mưa của các phiên bản dự báo lớn hơn (FBI > 1) hay nhỏ hơn (FBI < 1) so với diện mưa thám sát ở một ngưỡng mưa nào đó. Nhìn
m trên Hình 3.3 ta thấy phiên bản sử dụng sơ đồ BMJ có diện mưa dự báo luôn lớn hơn diện mưa thám sát ở tất cả mọi ngưỡng mưa. Như vậy, mô hình HRM với sử dụng sơ đồ BMJ thường dư báo khống ở khu vực Băc Bọ. Phien ban H14-31/TK CO FBI > 1 chỉ ở ngưỡng mưa <20mm/ngày, điều này cho thấy với ngưỡng mưa lớn thì phiên bản này có xu thế dự báo diện mưa nhỏ hơn so VỚI tham sat.
0 10 20 30 40 50ngưỡng mưa (mm/ngày) ngưỡng mưa (mm/ngày)
10 20 30 40ngưỡng mưa (mm/ngày) ngưỡng mưa (mm/ngày)
Điểm sô TS thể hiện mức độ trùng khớp giữa vùng mưa thám sát và vùng mưa dự báo. Điểm sô này có giá trị lý tưởng bằng 1 khi vùng mưa dự báo hoàn toàn trùng với vùng mưa thám sát. Nhìn chung ta thấy với cả hai phiên bản thì điểm số này đều giảm nhanh theo ngưỡng mưa, tuy nhiên H14-31/BMJ có giá trị TS lớn hơn, có nghĩa là dự báo vị trí vùng mưa tốt hơn phiên bản H14-31ATK. Giá trị TS trung bình giảm từ khoảng 70% ở ngưỡng mưa lmm/ngày xuống còn 20% ở ngưỡng mưa 50mm/ngày. Từ những kết quả này cho thấy với cả hai sơ đồ đôi lưu trên thì mô hình HRM cho kêt quả dự báo vị trí vùng mưa chưa thật tốt đôi với ngưỡng mưa lớn. Sai sô này không chỉ sinh ra bởi mô phỏng đối lưu chưa tốt mà nhiều khả năng còn bời chính sai số trong trường gió mang theo hoàn lưu ẩm của mô hình.
Biểu diễn điểm số POD trên Hình 3.3 cho thấy với mọi ngưỡng mưa thì HI 4- 31/BMJ đểu có giá trị POD cao hơn, tức là khi tham số hóa đối lưu theo sơ đồ BMJ thì mô hình có khả năng phát hiện mưa tốt hơn. Giá trị POD của các phiên bản đều giảm nhanh theo ngưỡng mưa, với ngưỡng mưa nhỏ lmm/ngày thì POD trung bình đạt tới -90% và giảm nhanh xuống còn -40% với H14-31/BMJ và còn 20% với H 14-31/TK ở ngưỡng 50mm/ngày.
Điểm số TSS thường được xem như là một trong những điếm số dùng đế đánh giá kỹ năng dự báo mưa của một mô hình số. Điểm số kỹ năng này có giá trị tối ưu bàng một. Giá trị càng lớn của điểm số này thể hiện chất lượng dự báo càng cao. Điểm số TSS biểu diễn tổng hợp nhiều thông tin hơn nên tăng kỹ năng dự báo thể hiện qua tăng rất chậm giá trị của điểm số này. Trên hình vẽ ta thấy với ngưỡng mưa <5mm/ngày thì giá trị TSS của hai phiên bản không có sự khác biệt đáng kể, kỹ năng dự báo chỉ đạt được khoảng từ 15% đến 20%. Khi ngưỡng mưa tăng lên thì H14-31/BMJ thể hiện kỹ năng dự báo tốt hơn rõ rệt so với phiên bản gốc HI 4- 31/TK. Cả hai phiên bản này đều có giá trị TSS cao nhất ờ ngưỡng mưa 20mm/ngày của H14-31/BMJ là 35% và của H14-31/TK là 25%. Với ngưỡng mưa lớn hơn 20mm thì điểm số TSS có xu thế giảm dần ờ cả hai phiên bản. đạt khoảng -22% của H 14-31/BMJ và -13% của H I4-31/TK ở ngưỡng 50mm/ngày.
Ngoài những điểm số đặc thù đánh giá cho mưa như trên chúng tôi còn sừ dụng một vài điểm số thống kê thông dụng. Đó là ME. MAE. RMSE và hệ số tương quan để đánh giá chất lượng dự báo mưa lớn của mô hình khi thay đôi sơ đỏ TSHĐL. Kết quả được trình bày trong Bàng 3.3 dưới đây.
Bảng 3.3 Điểm sô ME, MAE, RMSE (mm/ngày) và HSTQ trung bình của các đợt mưa lớn ở Bác Bộ năm 2003-2005
Phiên bản ME MAE RMSE HSTQ H14-31/TK 0.3 19.6 36.0 0.24
H14-31/BMJ 3.4 20.3 33.3 0.34
Với điểm số ME ta thấy cả hai phiên bản dự báo đều có ME dương, tuy nhiên giá trị này không lớn. Phiên bản H14-31/BMJ có xu thế dự báo khống nhiều hơn so với phiên bản H14-31/TK. Như vậy, mô hình HRM với cả hai sơ đồ đối lưu trên đều cho dự báo khống ở khu vực Bắc Bộ. Sai số MAE cùa hai phiên bản ít có sự khác biệt, tuy nhiên H14-31/TK có sai số nhò hơn chút ít so với phiên bàn HI 4- 31/BMJ. Với sai số RMSE thì H14-31/BMJ lại có giá trị nhỏ hơn rõ rệt so với phiên bản gốc, kết quả này cho thấy mặc dù sơ đồ BMJ có dự báo khống tuy nhiên không nhiều nhưng sai số tại các trạm không quá lớn nên không bị khuếch đại. Xem xét thêm hệ số tương quan ta thấy phiên bản H14-31/BMJ có giá trị cao hơn so với phiên bản gốc.
Từ những kết quả đánh giá trên đây ta thấy H14-31/BMJ thể hiện kết quả tốt hơn so với phiên bản gốc sử dụng sơ đồ TK, thể hiện rõ rệt qua các điểm số đánh giá. Tuy nhiên, nhược điểm của sơ đồ BMJ là có xu thế dự báo khống ở khu vực Bắc Bộ. Do đó cần tiếp tục nghiên cứu thêm vật lý của sơ đồ BMJ để có thể thử nghiệm thay đổi những thông số sao cho phù hợp hơn với dự báo mưa cho khu vực Bắc Bộ.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả nghiên cứu trên đây, chúng tôi rút ra một vài kết luận sau: - Đe dự báo mưa lớn bàng mô hình dự báo thời tiết khu vực phân giải cao HRM, sơ đồ tham số hóa đối lưu BMJ tỏ ra thích hợp hơn so với sơ đồ gốc TK, thể hiện ưu việt hơn qua hầu hết các điểm số đánh giá.
- Mô hình HRM với sử dụng hai sơ đồ TSHĐL trên đều cho dự báo khống ờ khu vực Bắc Bộ, đặc biệt ở những ngưỡng mưa vừa và mưa nhỏ. Điều này cho thấy cơ chế đối lưu gây mưa lớn ở khu vực Bắc Bộ rất phức tạp chính vì vậy mà hai sơ đồ tham số hóa đối lưu này chưa xác định được chính xác sự xuất hiện đối lưu sinh mưa.
- Khi thay đổi sơ đồ tham số hóa đối lưu, độ chính xác cùa vị trí vùng mưa dự báo không được cải thiện nhiều. Điều này có nghĩa là sai số này không chi do phần tham số hóa đối lưu mà còn do sai số trong chính hoàn lưu vận chuyển ẩm trong mô hình.
- Sự tăng dự báo khống của H14-31/BMJ đối với mưa nhỏ và vừa ở khu vực Bắc Bộ thể hiện cấu trúc nhiệt ẩm sinh mưa nhỏ và vừa khu vực này không thật thích hợp với cấu trúc nhiệt ẩm quy chiếu của sơ đồ. Nói cách khác, mưa nhỏ và vừa ở Bắc Bộ không phải là mưa nhiệt đới điển hình.