IV. MÔ HÌNH TOÀN CẦU VÀ MÔ HÌNH KHÍ HẬU KHU VỰC ĐƯỢC LỰA CHỌN THỬ NGHIỆM
6 ECHO-G = ECHAM4 + HOPE-G
4.3.1. Chạy với RegCM
Miền tính cho khu vực Việt Nam được chọn từ kinh độ 85E đến 130E và từ vĩ độ 5S đến 27N (xem Hình 4.5). Độ phân giải ngang của mô hình là 36km. Do đó số điểm
lưới tính là 142 x 103 điểm. Bởi vì miền tính nằm trong vùng vĩ độ thấp nên nhóm tác giả đã sử dụng phép chiếu bản đồ Mercator. Lưới thẳng đứng gồm 18 mực với đỉnh tại 50mb.
Sau khi đưa các số liệu độ cao địa hình, loại phủ thực vật, loại đất, dữ liệu bề mặt vào tính toán, mô hình kết xuất ra kết quả đầu tiên ký hiệu là TERRAIN. Đây là sản phẩm đầu tiên cho phép RegCM nhận dạng phạm vi tính toán cũng như các tùy chọn về đặc điểm địa phương.
Bước thứ hai là tiến hành xử lý đầu vào từ mô hình toàn cầu. Mô hình toàn cầu được chọn ở đây là mô hình CCSM3 (Community Climate System Model) với độ phân giải ngang xấp xỉ 1.5 độ kinh vĩ. Đây là một mô hình khí hậu toàn cầu kết hợp đầy đủ (bao gồm cả 4 thành phần: khí quyển, đất, đại dương, băng biển), nó cung cấp mô phỏng khí hậu quá khứ, hiện tại và tương lai.
Hình 4.5. Miền tính của mô hình RegCM và khu vực nghiên cứu (màu đỏ)
Dữ liệu cho cả thời kỳ chuẩn và thời kỳ tương lai đều xuất phát từ mô hình này. Trong đó thời kỳ chuẩn lấy kết quả từ mô phỏng với trạng thái phát thải thực của khí quyển, thời kỳ tương lai lấy kết quả từ mô phỏng với trạng thái phát thải của 2 kịch bản A1B và A2.
• Tên thí nghiệm: ucar.cgd.ccsm.b30.030e
• Mô tả: CCSM3 mô phỏng khí hậu cho thế kỷ 20. • Đầu vào:
o ozone: mozart.o3.128x64_L18_1870-2000 o carbon: carbonscaling_1870-2000
o bức xạ: scon_lean_1870-2100 o khí nhà kính: ghg_1870_2100
o núi lửa: VolcanicMass_1870-1999_64x1_L18
o phát thải SOx: SOx_emissions_128x256_L2_1850-2000 Thời tương lai:
Kịch bản A1B:
• Tên thí nghiệm: ucar.cgd.ccsm.b30.040e
• Mô tả: CCSM3 SRES A1B phát thải ổn định ở 720 ppm. • Đầu vào:
o ozone: A1B.ozone.128x64_L18_1991-2100 o carbon: carbonscaling_A1B_1990-2100 o bức xạ: cố định bằng 1366.5 Wm-2
o khí nhà kính: ghg_ipcc_A1B_1870-2100 o núi lửa: không
o phát thải SOx: SOx_emissions_A1B_128x256_L2_1990-2100
Kịch bản A2:
• Tên thí nghiệm: ucar.cgd.ccsm.b30.040e • Mô tả: CCSM3 SRES A2.
• Đầu vào:
o ozone: A2.ozone.128x64_L18_1991-2100 o carbon: carbonscaling_1870-2000
o khí nhà kính: ghg_ipcc_A2_1870-2100 o núi lửa: không
o phát thải SOx: SOx_emissions_A2_128x256_L2_1990-2100
Các dữ liệu này sau đó được đưa qua chương trình tiền xử lý. Đối với lưới ngang, chương trình sẽ nội suy từ lưới Gauss T85 của CCSM về lưới Mercator 36km của RegCM. Đối với lưới thẳng đứng, chương trình phải nội suy 2 bước: chuyển từ hệ tọa độ lai áp suất – sigma (xác định bằng ak, bk) của CCSM sang hệ tọa độ áp suất, sau đó chuyển từ hệ tọa độ áp suất sang hệ tọa độ sigma của RegCM.
Bước thứ ba là thiết lập các tùy chọn vật lý cho mô hình RegCM, đây là bước cuối cùng trước khi tiến hành chạy mô phỏng. Các tùy chọn này (đã nêu trong mục 4.2) được thiết lập trong namelist của RegCM. Mô hình cho phép thiết lập phép chạy mô phỏng trong khoảng thời gian dài (30 năm – 1971-2000 đối với thời kỳ chuẩn và 50 năm – 2000-2050 đối với thời kỳ tương lai), trong đó có thể dừng lại và tiếp tục mà không vướng một trở ngại nào. Kết quả khi chạy tiếp không thay đổi so với việc chạy liền mạch. Điều này là thực sự hữu ích trong ít nhất hai trường hợp. Thứ nhất, ta không phải chạy lại từ đầu khi đang mô phỏng mà gặp sự cố lưới điện. Thứ hai, có thể mở rộng bài toán (ví dụ từ 50 năm lên 100 năm) mà không phải chạy lại từ đầu.
Bước thứ tư là xử lý hậu mô hình. Sau khi có kết quả tính toán, nhóm tác giả sử dụng công cụ GrADS để hiển thị đồ họa. Các sản phẩm sau khi đưa ra phân tích và đánh giá được tổng hợp lại thành các hình vẽ và bảng biểu.