Để phục vụ việc nghiên cứu đặc trưng thống kê của các cực trị khí hậu và hiện tượng khí hậu cực đoan như đã được lựa chọn ở trên, số liệu quan trắc nhiệt độ không khí tại độ cao 2 mét (T2m), nhiệt độ tối cao ngày (Tx), tổng lượng mưa ngày (R24) tại 58 trạm quan trắc (xem phụ lục 1) được thu thập. Riêng đối với các yếu tố T2m được thu thập tại tất cả các phiên quan trắc trong ngày. Giá trị nhiệt độ trung bình ngày sẽ được tính là giá trị trung bình cộng của quan trắc T2m tại tất cả các phiên quan trắc nằm trong khoảng thời gian từ 19 giờ ngày hôm trước cho đến 19
giờ của ngày hôm sau.
Khi sử dụng quan trắc từ các điểm trạm để nghiên cứu đặc điểm khí hậu, chất lượng các quan trắc này đóng vai trò quyết định quan trọng tới chất lượng của các đặc trưng khí hậu. Những giá trị quan trắc bất hợp lý như t=70C hay tốc độ gió 40m/s nếu không được kiểm soát sẽ tác động đến những kết quả thống kê khí hậu và có thể dẫn đến những nhận định sai. Bởi vậy, quá trình kiểm tra chất lượng thám sát (QC) cần được chú ý đặc biệt và phải thực hiện trước khi đưa vào tính toán các đặc trưng khí hậu. Về mặt lý thuyết, bài toán QC phải thực hiện rất nhiều bước kiểm tra phức tạp. Vì vậy, trong phạm vi luận án, chúng tôi chỉ thực hiện ba bước kiểm tra bao gồm:
- Kiểm tra tính phù hợp: Đây là bước kiểm tra sơ cấp để loại bỏ những giá trị quan trắc phi vật lý ví dụ như lượng mưa âm, tốc độ gió âm hoặc những cặp giá trị quan trắc không có quan hệ vật lý như nhiệt độ tối thấp lớn hơn nhiệt độ tối cao .v.v..
- Kiểm tra khí hậu: Đây là bước kiểm tra các giá trị quan trắc bất thường (vẫn phù hợp về mặt vật lý) so với giá trị khí hậu. Cụ thể, những giá trị nằm ngoài khoảng ±3σ (với σ là độ lệch chuẩn của 50 năm dữ liệu) sẽ bị nghi ngờ và không sử dụng trong quá trình tính toán.
- Kiểm tra không gian: Bước kiểm tra này sẽ so sánh giá trị quan trắc giữa các trạm lân cận. Bước kiểm tra này cho phép xác định và loại bỏ những giá trị sai dựa trên tính liên tục của các yếu tố khí tượng trong không gian.
Hình 2.1.2 đưa ra sơ đồ khối của quá trình kiểm tra chất lượng thám sát và được áp dụng cho tất cả các biến. Đầu tiên, kiểm tra tính phù hợp, nếu những trạm qua được bước kiểm tra tính phù hợp sẽ tiếp tục được kiểm tra khí hậu. Những trạm có giá trị quan trắc vượt qua ngưỡng ±3σ sẽ bị đánh dấu nghi ngờ dữ liệu và không được kiểm tra ở bước kiểm tra không gian. Các trạm quan trắc mà nếu qua được bước kiểm tra khí hậu sẽ đưa vào kiểm tra không gian. Lưu ý, việc kiểm tra không gian không được thực hiện cho lượng mưa ngày. Sau khi đã hoàn tất ba bước kiểm tra nêu trên, dữ liệu qua kiểm tra sẽ được lưu vào một CSDL khác để phục vụ cho
quá trình nghiên cứu tính toán và xác định ECEs.
Hình 2.1.2. Sơ đồ khối của hệ thống kiểm tra chất lượng quan trắc bề mặt
Toàn bộ chuỗi số liệu từ năm 1961 - 2010 được thu thập đều được kiểm tra chất lượng trong luận án này và các kết quả kiểm tra được đưa ra trong các bảng của phụ lục 2. Kết quả thu thập số liệu cho thấy các trạm không có đủ dữ liệu liên tục trong 50 năm chủ yếu tập trung cho các trạm thuộc vùng khí hậu B4, N1, N2, N3, trong đó các vùng N1 và N3 thường cho tần suất mất dữ liệu nhiều nhất. Nguyên nhân là do phần lớn các trạm này được thành lập sau những năm 70 của thế kỷ trước. Các kết quả kiểm tra chất lượng cho từng yếu tố được thống kê tại phụ lục 2 cho thấy hầu hết các trạm đều qua được bước kiểm tra tính phù hợp. Điều này
chứng tỏ dữ liệu được thu thập không có sai số về logic và vật lý. Tại bước kiểm tra khí hậu, nói chung hầu hết các trạm đều qua được bước kiểm tra này, chỉ ngoại trừ vài trạm có một số biến không thỏa mãn như tại các trạm Đồng Hới và Cà Mau trong trường hợp biến độ ẩm tương đối; trạm Pleiku và Trường Sa cho biến nhiệt độ trung bình ngày; các trạm Vũng Tàu và Cần Thơ cho biến nhiệt độ tối cao. Tuy nhiên, tỷ lệ phần trăm dữ liệu không qua được kiểm tra khí hậu là rất nhỏ, khoảng 0.1-0.3% trên tổng số 30-50 năm dữ liệu. Tại bước kiểm tra không gian, hầu hết các biến và các trạm đều có dữ liệu sai hoặc nghi ngờ với tỷ lệ phần trăm dữ liệu không qua được kiểm tra không gian dao động trong khoảng 0.1-0.5%. Cần lưu ý là không phải tất cả các trạm đều được kiểm tra không gian, đặc biệt là các trạm nằm xa so với các trạm còn lại. Các kết quả thống kê cho thấy chỉ có hơn 70% số trạm qua kiểm tra khí hậu có đủ điều kiện để thực hiện kiểm tra không gian. Nói chung, sau khi kiểm tra chất lượng thám sát qua ba bước nêu trên, tỷ lệ dữ liệu bị sai hoặc nghi ngờ về cơ bản là nhỏ, do đó dung lượng mẫu của các trạm đáp ứng được yêu cầu của bài toán hiện tại.