Thạc Sĩ Đánh giá kỹ năng dự báo mưa lớn cho miền Trung và Tây Nguyên của một số mô hình khu vực

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2013

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 10

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO TRONG KHÍ TƯỢNG VÀ CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ . 12
1.1 Sự cần thiết của bài toán đánh giá. 12
1.1.1 Mục đích và ý nghĩ của đánh giá dự báo 12
1.1.2 Mô hình đánh giá chung cho các yếu tố đánh giá thời tiết . 13
1.1.3 Các loại yếu tố dự báo . 14
1.1.4 Các điểm số dùng trong đánh giá 15
1.2 Tổng quan các nghiên cứu về đánh giá dự báo mưa trong và ngoài nước. 16
1.2.1 Tổng quan ngoài nước . 16
1.2.2 Tổng quan trong nước . 17
1.3 Một số phương pháp đánh giá dự báo . 19
1.3.1 Sơ đồ chung đánh giá dự báo từ mô hình dự báo số trị 19
1.3.2 Các phương pháp đánh giá 23

Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TẬP SỐ LIỆU SỬ DỤNG . 29
2.1. Đặt bài toán . 29
2.2. Mô tả tập số liệu nghiên cứu 32
2.2.1 Miền tính toán, độ phân giải, bước tích phân thời gian và tùy chọn tham số hóa vật lý cho mô hình HRM, WRFARW, WRFNMM. . 32
2.2.2 Số liệu mô hình . 37
2.2.3 Số liệu quan trắc 38
2.3 Phương pháp đánh giá dự báo mưa lớn . 38
2.3.1 Phương pháp đánh giá định lượng 39
2.3.2 Phương pháp đánh giá theo ngưỡng mưa . 39 5

Chương 3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KỸ NĂNG DỰ BÁO MƯA LỚN CỦA MÔ HÌNH HRM-gfs, WRFARW-gfs VÀ WRFNMM-gfs CHO KHU VỰC MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN 40
3.1. Kết quả đánh giá các đợt mưa lớn từ năm 2008 đến 2010 cho khu vực miền Trung và Tây Nguyên . 40
3.2. Kết quả đánh giá dự báo mưa lớn của một số trường hợp điển hình cho khu vực miền Trung và Tây Nguyên . 52
3.2.1. Dự báo 24h đợt mưa từ ngày 25-27/7/2010 khu vực Trung Trung Bộ của 3 mô hình 53
3.2.2 Dự báo 24h đợt mưa từ ngày 30/9-5/10/2010 khu vực Bắc Trung Bộ của 3 mô hình . 55
KẾT LUẬN . 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 62
PHỤ LỤC 65

MỞ ĐẦU
Phương pháp dự báo số trị - dự báo bằng mô hình thuỷ động lực học hiện đại có phân giải cao áp dụng cho từng khu vực đã được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước phát triển. Chất lượng dự báo về hiện tượng mưa lớn cao hơn hẳn các phương pháp dự báo ra đời trước đó và sản phẩm số của mô hình dự báo có thể đảm bảo các yêu cầu của các mô hình dự báo thuỷ văn đối với lũ lụt, lũ quét. Một trong những nhân tố quyết định gây nên sự hình thành và phát triển mưa lớn trong các hiện tượng thời tiết nguy hiểm như xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ), dải hội tụ nhiệt đới . là đối lưu mây tích. Các quá trình đối lưu này đóng vai trò quan trọng trong chu trình vận chuyển năng lượng của khí quyển và do đó phân bố lại sự đốt nóng không đồng đều trên bề mặt trái đất. Ngoài phụ thuộc vào độ hội tụ ẩm mực thấp, đối lưu mạnh còn phụ thuộc vào tính bất ổn định của khí quyển. Các quá trình qui mô vừa như vậy chỉ có thể tính được bằng các mô hình số trị.
Thêm vào đó mưa là hiện tượng thời tiết khó dự báo nhất. Không những chỉ khó dự báo mà việc đánh giá dự báo mưa cũng là một việc hết sức khó khăn và phức tạp. Trước hết khó khăn nằm ngay trong bản chất trường yếu tố mưa là trường bất liên tục và không cố định cả theo thời gian lẫn không gian; nhiều đặc trưng thống kê có tính quy luật ở những yếu tố khí tượng khác, nhưng lại không có ở số liệu mưa, làm cho việc xử lý số liệu mưa cũng rất phức tạp. Xong dự báo mưa lớn lại có vai trò đặc biệt quan trọng trong phục vụ dự báo, nhất là phục vụ phòng chống thiên tai. Vì vậy, dự báo và đánh giá mưa lớn là vấn đề quan trọng cần thiết phải nghiên cứu.
Luận văn này tập trung vào việc đánh giá kỹ năng dự báo 24h, 48h, 72h của mưa lớn cho miền Trung và Tây Nguyên của ba mô hình dự báo thời tiết số đang được tiến hành chạy nghiệp vụ tại Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương là mô hình HRM-gfs, WRFARW-gfs và WRFNMM-gfs. Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và Tài liệu tham khảo, luận văn được bố cục cụ thể như sau: 11
Chương 1. Tổng quan về bài toán đánh giá dự báo trong khí tượng và các chỉ số đánh giá.
Chương 2. Phương pháp nghiên cứu và tập số liệu sử dụng
Chương 3. Kết quả đánh giá kỹ năng dự báo mưa lớn của mô hình HRM-gfs, WRFARW-gfs và WRFNMM-gfs cho khu vực miền Trung và Tây Nguyên