Thạc Sĩ Đánh giá ảnh hưởng của số liệu vệ tinh đến dự báo quỹ đạo và cường độ bão Megi (2010) bằng phương ph

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NĂM 2013


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ . 3
BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT . 5
Mở đầu . 6
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG HÓA . 8
1.1 Tổng quan về các phương pháp đồng hóa số liệu 8
1.2 Nghiên cứu phương pháp đồng hóa số liệu trên Thế giới 12
1.3 Nghiên cứu phương pháp đồng hóa số liệu ở Việt Nam 13

Chương 2 CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ LỌC KALMAN TỔ HỢP 16
2.1 Cơ sở lý thuyết của lọc Kalman . 16
2.2 Lọc Kalman tổ hợp 21

Chương 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ THÍ NGHIỆM . 27
3.1 Tổng quan về bão Megi (2010) 27
3.2 Thiết kế mô hình và số liệu 29
3.2.1 Mô hình dự báo thời tiết WRF-LETKF 29
3.2.1 Miền tính và cấu hình mô hình 35
3.2.2 Nguồn số liệu . 35
3.3 Thiết kế thí nghiệm 36

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 38
4.1 Thí nghiệm dự báo tất định 38
4.2 Thí nghiệm tổ hợp 39
KẾT LUẬN 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Mở đầu
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng quỹ đạo bão chủ yếu được xác định bởi dòng dẫn môi trường (Carr và Elsberry 1995 [8]; Berger và cộng sự (2007) [6]), rất nhiều các công trình dự báo bão bằng mô hình số đã cho thấy quỹ đạo bão có thể được dự báo khá tốt mà không cần phải tính đến các chi tiết động lực bên trong (Aberson và DeMaria 1994). Mặc dù dòng môi trường có tác động đến dự báo quỹ đạo bão, dự báo chính xác đường đi của bão hiện vẫn là vấn đề thách thức do các tương tác đa quy mô của bão với môi trường xung quanh. Có rất nhiều yếu tố chi phối sự di chuyển của bão bao gồm dòng dẫn môi trường, hiệu ứng Beta, độ đứt gió thẳng đứng, hay hiệu ứng địa hình (Pike và Neumann 1987 [11]; Carr et al. 2001 [8]; Payne et al. 2007 [12]). Những yếu tố này thể hiện đặc biệt rõ ở khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương với sai số quỹ đạo bão ở khu vực này sau 3 ngày có thể lên đến 500 km trong một số trường hợp.
Do các yếu tố bất định trong mô hình dự báo bão, các dự báo quỹ đạo hay cường độ bão bằng một vài mô hình đơn lẻ nhìn chung không nắm bắt được đầy đủ các biến đổi của bão như các dự báo tổ hợp. Chính vì vậy, dự báo bão bằng các phương pháp tổ hợp đang được xem là một trong những hướng đi phát triển nhanh nhất, đặc biệt theo hướng sử dụng bộ lọc Kalman tổ hợp (EnKF). Theo cách tiếp cận này, không những trường điều kiện ban đầu được cải thiện sau khi đã được đồng hóa các dạng số liệu quan trắc khác nhau mà ngay cả sai số nội tại của mô hình cũng có thể được tính đến trong các bài toán dự báo, do đó có khả năng nâng cao chất lượng dự báo bão một cách đáng kể. Hiện nay, việc đánh giá và sử dụng số liệu vệ tinh để tăng cường chất lượng dự báo quỹ đạo và cường độ bão đang được quan tâm đặc biệt do số liệu vệ tinh có độ phủ lớn và độ chính xác cao. Với mạng lưới quan trắc thưa thớt trên khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương các dữ liệu vệ tinh là một nguồn thông tin quan trọng trong việc cải thiện dòng dẫn bão môi trường.
Trong luận văn này tác giả sẽ tìm hiểu vai trò của số liệu vệ tinh AMV khi đưa vào đồng hóa sẽ ảnh hưởng như thế nào tới việc dự báo qũy đạo và cường độ bão cho một trường hợp bão Megi năm 2010 với đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của số liệu vệ tinh đến dự báo quỹ đạo và cường độ bão Megi (2010) bằng phương pháp đồng hóa lọc Kalman tổ hợp” nội dung gồm 4 chương như sau:
Chương 1 Tổng quan về phương pháp đồng hóa
Chương 2 Cơ sở lý thuyết về lọc Kalman tổ hợp
Chương 3 Thiết kế thí nghiệm và miền tính
Chương 4 Kết quả và kết luận