ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br />
______________________<br />
<br />
DƢ ĐỨC TIẾN<br />
<br />
KHẢO SÁT MỐI QUAN HỆ GIỮA KĨ NĂNG<br />
MÔ PHỎNG QUỸ ĐẠO BÃO VÀ CƢỜNG ĐỘ<br />
BÃO CHO KHU VỰC TÂY BẮC THÁI BÌNH<br />
DƢƠNG BẰNG HỆ THỐNG DỰ BÁO TỔ HỢP<br />
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHÍ TƢỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC<br />
<br />
Hà Nội – 2017<br />
<br />
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br />
_______________________<br />
<br />
DƢ ĐỨC TIẾN<br />
<br />
KHẢO SÁT MỐI QUAN HỆ GIỮA KĨ NĂNG<br />
MÔ PHỎNG QUỸ ĐẠO BÃO VÀ CƢỜNG ĐỘ BÃO<br />
CHO KHU VỰC TÂY BẮC THÁI BÌNH DƢƠNG<br />
BẰNG HỆ THỐNG DỰ BÁO TỔ HỢP<br />
Chuyên ngành: Khí tượng và khí hậu học<br />
Mã số: 62440222<br />
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHÍ TƢỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC<br />
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC<br />
1. PGS. TS. Ngô Đức Thành<br />
2. TS. Kiều Quốc Chánh<br />
<br />
Xác nhận của Chủ tịch hội đồng<br />
Đại Học Quốc Gia<br />
<br />
Xác nhận của ngƣời hƣớng dẫn<br />
<br />
GS. TS. Trần Tân Tiến<br />
<br />
PGS. TS. Ngô Đức Thành<br />
<br />
Hà Nội – 2017<br />
<br />
LỜI CAM ĐOAN<br />
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số<br />
liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công<br />
bố trong bất kỳ công trình nào khác.<br />
Tác giả luận án<br />
<br />
Dƣ Đức Tiến<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. 3<br />
DANH MỤC HÌNH VẼ ....................................................................................................... 7<br />
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................. 13<br />
DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT VÀ Ý NGHĨA .............................................. 14<br />
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... 17<br />
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1<br />
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SAI SỐ DỰ BÁO BÃO TRÊN KHU VỰC TÂY BẮC<br />
THÁI BÌNH DƢƠNG .......................................................................................................... 6<br />
1.1 Vấn đề quan trắc bão và các phƣơng pháp dự báo bão ......................................... 6<br />
1.1.1 Đặc trưng cơ bản của bão và vấn đề quan trắc bão ............................................... 6<br />
1.1.2 Các phương pháp dự báo bão ................................................................................ 8<br />
1.1.3 Các nguồn phát sinh sai số trong mô hình và nhân tố ảnh hưởng đến sai số dự<br />
báo bão.......................................................................................................................... 13<br />
1.2 Vấn đề về sai khác giữa dự báo quỹ đạo và cƣờng độ bão ................................... 17<br />
1.2.1 Tổng quan về sai số và kĩ năng dự báo quỹ đạo và cường độ bão trên khu vực<br />
Tây Bắc Thái Bình Dương ........................................................................................... 17<br />
1.2.2 Đánh giá sai số dự báo bão trên khu vực Biển Đông từ 2008-2014 .................... 22<br />
1.2.3 Tương quan không đồng nhất của việc cải thiện chất lượng dự báo cường độ và<br />
quỹ đạo bão................................................................................................................... 25<br />
1.3 Mục tiêu của luận án ................................................................................................ 30<br />
CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................. 31<br />
2.1 Phƣơng pháp đồng hóa số liệu ................................................................................ 31<br />
2.1.2 Phương pháp đồng hóa biến phân ....................................................................... 31<br />
2.1.3 Phương pháp tổ hợp............................................................................................. 34<br />
2.1.3 Phương pháp đồng hóa tổ hợp ............................................................................. 36<br />
2.2 Bài toán tăng cƣờng cấu trúc xoáy ban đầu cho mô hình số trong dự báo bão . 41<br />
2.3 Hệ thống mô hình khu vực áp dụng trong luận án ............................................... 47<br />
2.3.1 Mô hình khu vực WRF-ARW ............................................................................. 47<br />
2.3.2 Hệ thống đồng hóa tổ hợp LETKF cho mô hình khu vực WRF-ARW............... 48<br />
2.3.3 Tích hợp module tạo cấ u trúc xoáy ba chiề u nhân tạo từ thông tin quan trắc bão<br />
thực cho hệ thống WRF-LETKF .................................................................................. 52<br />
2.4 Số liệu sử dụng trong luận án.................................................................................. 57<br />
<br />
2.4.1 Số liệu quan trắc bão và gió quy mô lớn ............................................................. 57<br />
2.4.2 Số liệu tái phân tích quy mô toàn cầu .................................................................. 58<br />
2.4.3 Số liệu dự báo quy mô toàn cầu .......................................................................... 59<br />
2.5 Phƣơng pháp đánh giá ............................................................................................. 59<br />
2.5.1 Đánh giá sai số dự báo quỹ đạo và cường độ ...................................................... 59<br />
2.5.2 Đánh giá kĩ năng dự báo xác suất tổ hợp............................................................. 60<br />
CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT TƢƠNG QUAN GIỮA SAI SỐ DỰ BÁO QUỸ ĐẠO VÀ<br />
CƢỜNG ĐỘ BÃO BẰNG HỆ THỐNG TỔ HỢP ĐA VẬT LÝ ................................... 65<br />
3.1 Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 65<br />
3.2 Thiết lập thử nghiệm ................................................................................................ 65<br />
3.2.1 Cấu hình tổ hợp đa vật lý dựa trên mô hình khu vực WRF-ARW ...................... 65<br />
3.2.2 Điều kiện biên và các cơn bão được lựa chọn mô phỏng trong thí nghiệm ........ 68<br />
3.2.3 Tiêu chuẩn phân loại các tập mẫu mô phỏng bão ............................................... 69<br />
3.3 Kết quả thử nghiệm ................................................................................................. 73<br />
3.4. Kết luận chƣơng 3 ................................................................................................... 78<br />
CHƢƠNG 4: DỰ BÁO QUỸ ĐẠO VÀ CƢỜNG ĐỘ BÃO BẰNG HỆ THỐNG<br />
ĐỒNG HÓA TỔ HỢP ....................................................................................................... 81<br />
4.1 Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 81<br />
4.2 Thiết lập thử nghiệm ................................................................................................ 81<br />
4.2.1 Cấu hình hệ thống đồng hóa tổ hợp WRF-LETKF ............................................. 81<br />
4.2.2 Điều kiện biên và các cơn bão được lựa chọn dự báo ......................................... 82<br />
4.2.3 Dữ liệu quan trắc đồng thời quy mô lớn và quy mô bão cho sơ đồ LETKF ....... 85<br />
4.2.4 Các trường hợp dự báo trong thí nghiệm ............................................................ 86<br />
4.3 Kết quả thử nghiệm ................................................................................................. 88<br />
4.3.1 Tác động của phương pháp đồng hóa tổ hợp đến trường phân tích .................... 88<br />
4.3.2 Tác động của phương pháp đồng hóa tổ hợp đến kết quả dự báo ....................... 95<br />
4.4 Kết luận chƣơng 4 .................................................................................................. 110<br />
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 113<br />
KIẾN NGHỊ VỀ CÁC HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ................................... 116<br />
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN<br />
ĐẾN LUẬN ÁN ................................................................................................................ 117<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 118<br />
PHỤ LỤC.......................................................................................................................... 128<br />
I.1 Danh sách cơn bão mô phỏng bằng mô hình WRF-ARW trong chƣơng 3 và sai<br />
số cùng tiêu chuẩn lọc quỹ đạo I ................................................................................. 128<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
