Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Dự báo mưa do ảnh hưởng của xoáy thuận nhiệt đới bằng mô hình RAMS hạn 3 ngày

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> --------------------------<br /> <br /> TRẦN TIẾN ĐẠT<br /> <br /> TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN<br /> DỰ BÁO MƯA DO ẢNH HƯỞNG CỦA XOÁY THUẬN NHIỆT ĐỚI<br /> BẰNG MÔ HÌNH RAMS HẠN 3 NGÀY<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> --------------------------<br /> <br /> TRẦN TIẾN ĐẠT<br /> <br /> TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN<br /> DỰ BÁO MƯA DO ẢNH HƯỞNG CỦA XOÁY THUẬN NHIỆT ĐỚI<br /> BẰNG MÔ HÌNH RAMS HẠN 3 NGÀY<br /> <br /> Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học<br /> Mã số: 60440222<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> TS. Công Thanh<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới TS Công Thanh, người<br /> đã tận tình hướng dẫn cũng như tạo mọi điều kiện cho tôi trong thời gian học tập<br /> để tôi có thể hoàn thành luận văn này.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy cô và các cán bộ trong khoa<br /> Khí tượng–Thủy văn và Hải dương học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên<br /> môn, đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi<br /> học tập và làm việc tại Khoa.<br /> Xin gửi lời cảm ơn tới Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự<br /> nhiên, đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình tôi học tập tại trường.<br /> Xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Trung tâm Ứng dụng công nghệ và Bồi<br /> dưỡng nghiệp vụ KTTV và môi trường đã tạo điều kiện thời gian và cơ sở vật chất<br /> cho tôi được học tập trong quá trình công tác.<br /> Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân<br /> và bạn bè, những người luôn dành cho tôi sự quan tâm động viên và tạo mọi điều<br /> kiện tốt nhất để tôi có động lực học tập, phấn đấu trong suốt thời gian học tập tại<br /> trường.<br /> <br /> Trần Tiến Đạt<br /> <br /> Mục Lục<br /> DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... I<br /> DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... II<br /> DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ III<br /> Mở đầu ............................................................................................................................1<br /> CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH DỰ BÁO MƢA DO BÃO ...............2<br /> 1.1. Một số cơ chế vật lý liên quan đến mƣa do bão ................................................... 5<br /> 1.1.1. Nguồn cung cấp ẩm ...................................................................................6<br /> 1.1.2.<br /> 1.1.3.<br /> <br /> Chuyển động ngoại nhiệt đới.....................................................................7<br /> Địa hình ......................................................................................................8<br /> <br /> 1.1.4.<br /> <br /> Hệ thống đối lưu qui mô vừa .....................................................................9<br /> <br /> 1.1.5.<br /> <br /> Lớp biên ....................................................................................................11<br /> <br /> 1.2.<br /> 1.3.<br /> <br /> Đối lƣu trong dải mƣa do bão...............................................................................12<br /> Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc .............................................................14<br /> <br /> CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT QUY MÔ VỪA RAMS VÀ ÁP<br /> DỤNG DỰ BÁO LƢỢNG MƢA DO BÃO HẠN 3 NGÀY CHO KHU VỰC VIỆT<br /> NAM ..............................................................................................................................21<br /> 2.1. Giới thiệu về mô hình RAMS ...............................................................................21<br /> 2.1.1. Lý thuyết về sơ đồ tham số hóa đối lưu KUO và Kain-Frich .................22<br /> 2.1.2. Áp dụng mô hình RAMS để dự báo mưa do bão hạn 3 ngày trên khu<br /> vực Việt Nam. .........................................................................................................27<br /> CHƢƠNG 3: THỬ NGHIỆM DỰ BÁO LƢỢNG MƢA BẰNG MÔ HÌNH RAMS<br /> HẠN 3 NGÀY CÓ SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP THAY ĐỔI SƠ ĐỒ ĐỐI LƢU.32<br /> 3.1. Nghiên cứu trƣờng hợp lựa chọn .........................................................................32<br /> 3.1.1. Mô tả bão Mirinae ....................................................................................32<br /> 3.1.2. Phân tích kết quả dự báo mưa do bão Mirinae ......................................35<br /> 3.2. Đánh giá khả năng dự báo mƣa của mô hình dựa trên kết quả mô phỏng 19<br /> cơn bão ................................................................................................................................44<br /> 3.2.1. Hạn 24 giờ. ...............................................................................................45<br /> 3.2.2. Hạn 48 giờ ................................................................................................48<br /> 3.2.3. Hạn 72 giờ ................................................................................................49<br /> KẾT LUẬN ..................................................................................................................51<br /> Tài liệu tham khảo .......................................................................................................52<br /> <br /> DANH MỤC HÌNH<br /> Hình 1: Ảnh hưởng bởi mưa do bão đối với các khu vực trên thế giới [34] ..............2<br /> Hình 2: Phân loại mưa do bão [9]..............................................................................4<br /> Hình 3: Các quá trình vật lý có liên quan đến mưa do xoáy thuận nhiệt đới [31].....5<br /> Hình 4:[31] a) Sơ đồ cấu trúc dải mưa trong giai đoạn trưởng thành của bão. b) Sơ<br /> đồ biểu diễn các chuyển động đối lưu có liên quan đến hai ổ đối lưu trưởng thành<br /> tại hai vị trí khác nhau tính từ trung tâm bão. c) Sơ đồ động lực trong một dải mưa<br /> xếp thành tầng được chỉ ra bởi các đường thể hiện độ phản hồi. ............................13<br /> Hình 5: Phân bố tổng lượng mưa hàng tháng (màu xanh nước biển), mưa do bão (<br /> màu đỏ), mưa có nguồn gốc khác ( màu xanh lá), của tám trạm thời tiết trên ba khu<br /> vực ven biển Việt Nam ( đơn vị mm). Những chấm đen là vị trí trạm. .....................18<br /> Hình 6: Miền lưới tính của mô hình..........................................................................28<br /> Hình 7: Sơ đồ biểu diễn các chỉ số phục vụ đánh giá chất lượng dự báo mưa ........29<br /> Hình 8: Quĩ đạo bão Mirinae....................................................................................32<br /> Hình 9: Hình thế khí áp mặt đất của bão Mirinae trước và sau khi đổ bộ ...............34<br /> Hình 10: Lượng mưa (mm/24h): a) Mưa thực; và mưa mô phỏng bởi các phương<br /> án: b) K-K; c) K-KF; d) KF-K; e) KF-KF. ...............................................................36<br /> Hình 11: Hơi nước (g/kg) mô phỏng bởi: a) K-K; b) K-KF; c) KF-K; d) KF-KF ...37<br /> Hình 12: Tốc độ thẳng đứng (m/s) trung bình kinh hướng khu vực tâm bão của các<br /> phương án dự báo .....................................................................................................38<br /> Hình 13: Lượng mưa (mm/24h): a) Mưa thực; và mưa mô phỏng bởi các phương<br /> án: b) K-K; c) K-KF; d) KF-K; e) KF-KF. ...............................................................39<br /> Hình 14: Hơi nước (g/kg) mô phỏng bởi: a) K-K; b) K-KF; c) KF-K; d) KF-KF ...40<br /> Hình 15: Tốc độ thẳng đứng (m/s) trung bình kinh hướng khu vực tâm bão của các<br /> phương án dự báo .....................................................................................................41<br /> Hình 16: Lượng mưa (mm/24h): a) Mưa thực; và mưa mô phỏng bởi các phương<br /> án: b) K-K; c) K-KF; d) KF-K; e) KF-KF ................................................................42<br /> Hình 17: Hơi nước (g/kg) mô phỏng bởi: a) K-K; b) K-KF; c) KF-K; d) KF-KF ...43<br /> Hình 18: Tốc độ thẳng đứng (m/s) trung bình kinh hướng khu vực tâm bão của các<br /> phương án dự báo .....................................................................................................44<br /> <br /> I<br /> <br />