Luận văn thạc sĩ "MÔ HÌNH ETA VÀ ÁP DỤNG VÀO DỰ BÁO BÃO Ở VIỆT NAM "

Chia sẻ: Phạm Huy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:83

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Việt Nam là nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mỗi năm nước ta có khoảng 6 đến 8 cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta, gây ra những thiệt hại nặng nề vê người và của. Hiện nay cùng với sự biến đổi khí hậu, ngày càng có nhiều cơn bão cường độ mạnh có quĩ đạo phức tạp gây nhiều khó khăn trong công tác dự báo bão.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ "MÔ HÌNH ETA VÀ ÁP DỤNG VÀO DỰ BÁO BÃO Ở VIỆT NAM "

LUẬN VĂN THẠC SỸ MÔ HÌNH ETA VÀ ÁP DỤNG VÀO DỰ BÁO BÃO Ở VIỆT NAM
Lêi c¶m ¬n Tr−íc hÕt, t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi GS. TS. TrÇn T©n TiÕn, lµ ng−êi ®· tËn t×nh chØ b¶o vµ h−íng dÉn t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy. T«i xin c¶m ¬n c¸c ThÇy c« vµ c¸c c¸n bé trong khoa KhÝ t−îng - Thñy v¨n - H¶i d−¬ng häc ®· cung cÊp cho t«i nh÷ng kiÕn thøc chuyªn m«n quý gi¸, gióp ®ì vµ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi vÒ c¬ së vËt chÊt trong suèt thêi gian t«i häc tËp vµ thùc hµnh ë Khoa. T«i xin c¶m ¬n Phßng sau ®¹i häc, Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho t«i cã thêi gian hoµn thµnh luËn v¨n. T«i còng xin c¶m ¬n ban l·nh ®¹o Trung t©m khÝ t−îng thñy v¨n Trung −¬ng, c¸c chó, c¸c c«, c¸c anh chÞ Phßng dù b¸o khÝ t−îng h¹n dµi ®· hÕt søc gióp ®ì t¹o ®iÒu kiÖn gióp t«i hoµn thµnh luËn v¨n. Cuèi cïng, t«i xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh tíi gia ®×nh, ng−êi th©n vµ b¹n bÌ, nh÷ng ng−êi ®· lu«n ë bªn c¹nh cæ vò, ®éng viªn vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn tèt nhÊt cho t«i trong suèt thêi gian häc tËp t¹i tr−êng. TrÇn Ngäc V©n i
Môc lôc Më ®Çu .........................................................................................................................1 Ch−¬ng I .....................................................................................................................2 Tæng quan vÒ b·o .................................................................................................2 1.1 §Æc ®iÓm ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn khu vùc T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng (1998-2008)............................................................2 1.1.1 Sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng ë T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng.............................................................................................................2 1.1.2 Ph©n bè thêi gian ho¹t ®éng cña b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn T©y b¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng .......................................................................................3 1.1.3 §Æc ®iÓm ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam...........................................................................................................................5 1.2 Dù b¸o quÜ ®¹o b·o...............................................................................................7 1.3 Dù b¸o vÞ trÝ b·o ®æ bé.........................................................................................9 1.4 Nh÷ng nghiªn cøu vÒ dù b¸o b·o ë ViÖt Nam..................................................12 Ch−¬ng II..................................................................................................................16 M« h×nh ETA vµ ¸p dông ®Ó dù b¸o b·o ë ViÖt Nam........................16 2.1 LÞch sö ph¸t triÓn cña m« h×nh ETA ................................................................16 2.2 Nh÷ng nghiªn cøu trong n−íc vµ n−íc ngoµi vÒ m« h×nh ETA. ....................17 2.3 HÖ ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n cña m« h×nh ETA ......................................................19 2.4 C¸c ®iÒu kiÖn tÝch ph©n sè. ................................................................................22 2.4.1 L−íi tÝch ph©n cña m« h×nh ETA ...................................................................22 2.4.2 §iÒu kiÖn biªn trong m« h×nh ETA ................................................................23 2.5 Tham sè hãa vËt lý trong ETA ..........................................................................24 2.5.1 Tham sè ho¸ bøc x¹ .......................................................................................24 2.5.2 S¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u cña Betts-Miller-Janjic (BMJ) ............................24 2.5.3 S¬ ®å tham sè ho¸ ®èi l−u Kain-Fritsh (KF) .................................................27 ii
2.5.4 S¬ ®å tham sè ho¸ ®èi l−u Kain-Fritsh víi th«ng l−îng ®éng l−îng (KFMX) ...................................................................................................................30 2.6 Nh÷ng ®iÓm míi chñ yÕu cña phiªn b¶n ICTP 2008 so víi phiªn b¶n NCEP 2002 ................................................................................................................31 2.7 ¸p dông m« h×nh ETA ®Ó dù b¸o b·o ë ViÖt Nam..........................................32 2.7.1 MiÒn dù b¸o vµ cÊu h×nh l−íi ........................................................................32 2.7.2 M« t¶ tËp sè liÖu nghiªn cøu..........................................................................33 2.7.3 C¸c ph−¬ng ¸n thö nghiÖm ............................................................................36 2.7.4 Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh t©m b·o .....................................................................36 2.7.5 C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ .....................................................................................37 CH¦¥NG III ................................................................................................................40 Dù B¸O B·O §æ Bé VµO Bê BIÓN VIÖT NAM ................................................40 B»NG M¤ H×NH ETA ...............................................................................................40 3.1 §¸nh gi¸ kÕt qu¶ dù b¸o quÜ ®¹o b·o b»ng m« h×nh ETA .............................40 3.1.1 §¸nh gi¸ kÕt qu¶ dù b¸o c¬n b·o Mirinae. ...................................................40 3.1.2 §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng dù b¸o trªn toµn bé tËp mÉu ..........................................53 3.2. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ dù b¸o vÞ trÝ ®æ bé cña b·o. ................................................59 3.2.1 §Þnh nghÜa vÞ trÝ ®æ bé cña b·o. ....................................................................59 3.2.2 Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh vÞ trÝ ®æ bé cña b·o...................................................59 3.2.3 CÊu tróc file ®Þa h×nh.....................................................................................63 3.2.4 §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng dù b¸o vÞ trÝ b·o ®æ bé ...................................................64 KÕT LUËN ...................................................................................................................75 Tµi liÖu tham kh¶o ...........................................................................................77 iii
Më ®Çu ViÖt Nam lµ n−íc n»m trong vïng khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa. Mçi n¨m n−íc ta cã kho¶ng 6 ®Õn 8 c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn n−íc ta, g©y ra nh÷ng thiÖt h¹i nÆng nÒ vª ng−êi vµ cña. HiÖn nay cïng víi sù biÕn ®æi khÝ hËu, ngµy cµng cã nhiÒu c¬n b·o c−êng ®é m¹nh cã quÜ ®¹o phøc t¹p g©y nhiÒu khã kh¨n trong c«ng t¸c dù b¸o b·o. Trªn thÕ giíi cã nhiÒu m« h×nh sè khu vùc ®é ph©n gi¶i cao ®−îc øng dông ®Ó dù b¸o b·o. M« h×nh ETA lµ mét trong nh÷ng m« h×nh nghiÖp vô ®−îc sö dông trong nhiÒu n−íc. N¨m 2008, m« h×nh ETA ®−îc Trung t©m vËt lý thuyÕt cËp nhËt vµ c¶i thiÖn ®−a ra phiªn b¶n míi. Sù kiÖn nµy cµng kh¼ng ®Þnh vai trß cña m« h×nh ETA trong c«ng t¸c dù b¸o b·o nãi riªng vµ dù b¸o thêi tiÕt nãi chung. So víi phiªn b¶n n¨m 2002, phiªn b¶n 2008 cã ba s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u BMJ (Betts-Miller-Janjic), s¬ ®å KF (Kain-Fritsch), s¬ ®å KFMX (S¬ ®å Kain- Fritsch víi th«ng ®éng l−îng- Kain-Fritsch scheme with Momentum Flux). §ång thêi, phiªn b¶n míi ®−îc c¸c t¸c gi¶ ®−a vµo ¶nh h−ëng cña th«ng l−îng rèi cho ®éng l−îng, thÓ hiÖn bëi giã (kinh h−íng, vÜ h−íng). Nhê vËy, hiÖu øng ®èi l−u sÏ ®−îc thÓ hiÖn ®Çy ®ñ h¬n, do ®ã dù b¸o thêi tiÕt sÏ tèt h¬n. Trong luËn v¨n, t¸c gi¶ tiÕn hµnh ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng dù b¸o quÜ ®¹o b·o ®èi víi mét tr−êng hîp b·o Mirinae (2009) vµ trªn toµn bé tËp mÉu b»ng ba s¬ ®å trªn. §ång thêi trong luËn v¨n t¸c gi¶ còng ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng dù b¸o vÞ trÝ ®æ bé vµ thêi gian ®æ bé cña b·o b»ng m« h×nh ETA. Bè côc luËn v¨n gåm c¸c phÇn: Më ®Çu Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ b·o Ch−¬ng 2: Tæng quan vÒ m« h×nh ETA vµ ¸p dông vµo dù b¸o b·o ë ViÖt Nam. Ch−¬ng 3: Dù b¸o b·o ®æ bé vµo bê biÓn ViÖt Nam b»ng m« h×nh ETA. KÕt luËn. 1
Ch−¬ng I Tæng quan vÒ b·o 1.1. §Æc ®iÓm ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn khu vùc T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng tõ 1998 ®Õn 2008 1.1.1. Sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng ë T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng a. Trªn khu vùc T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng Theo [5],[11] sè liÖu thèng kª trong giai ®o¹n 1959 – 1989, ë vïng T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng hµng n¨m cã kho¶ng 31 xo¸y thuËn nhiÖt ®íi trong ®ã cã 27 c¬n b·o ho¹t ®éng. Trong sè ®ã cã kho¶ng 16 c¬n b·o m¹nh ®¹t kho¶ng 59%. B¶ng 1.1 B·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn khu vùc T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng.[5],[11] Khu vùc t©y b¾c Th¸i B×nh D−¬ng Khu vùc BiÓn §«ng N¨m CÊp CÊp > 12 ATN§ Tæng > 12 ATN§ Tæng 8 -11 8 - 11 1998 11 5 5 21 7 1 5 13 1999 17 5 7 29 7 3 7 17 2000 11 12 4 27 2 4 5 11 2001 9 17 4 30 6 3 4 13 2002 11 15 4 30 5 0 5 10 2003 7 14 5 26 3 4 5 12 2004 9 20 3 32 3 2 3 8 2005 12 13 5 30 7 2 5 14 2006 10 14 6 30 3 7 6 16 2007 11 14 3 28 4 3 3 10 2008 11 11 5 27 6 4 5 15 Tæng 119 140 51 310 53 33 53 139 Qua B¶ng 1.1, c¸c n¨m 2001, 2002, 2004, 2005 vµ 2006 lµ nh÷ng n¨m cã sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi xÊp xØ møc trung b×nh nhiÒu n¨m, c¸c n¨m cßn l¹i cã sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi thÊp h¬n trung b×nh nhiÒu n¨m. 2
§Æc biÖt n¨m 1998 thÊp h¬n trung b×nh nhiÒu n¨m kh¸ lín (cã 21 c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi). Trong 11 n¨m qua, cã ba n¨m 2001, 2003 vµ 2004 cã tØ lÖ b·o m¹nh cao h¬n rÊt nhiÒu so víi trung b×nh nhiÒu n¨m (®Æc biÖt n¨m 2004 cã 20 c¬n b·o m¹nh, chiÕm 68,9%), hai n¨m 1998 vµ 1999 cã tØ lÖ thÊp h¬n trung b×nh nhiÒu n¨m. NÕu xÐt trung b×nh trong 11 n¨m qua th× sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn khu vùc t©y b¾c Th¸i B×nh D−¬ng kho¶ng 28,18 c¬n mét n¨m (Ýt h¬n trung b×nh nhiÒu n¨m kho¶ng 3 c¬n) vµ sè l−îng b·o m¹nh trung b×nh kho¶ng 12,7 c¬n chiÕm kho¶ng 45%. b. Trªn khu vùc BiÓn §«ng NÕu xÐt gi¸ trÞ trung b×nh nhiÒu n¨m, b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn BiÓn §«ng (9 - 10 c¬n b·o, trong ®ã cã 3 - 4 c¬n b·o m¹nh vµ 2 ¸p thÊp nhiÖt ®íi), th× trong 11 n¨m qua sè l−îng b·o ho¹t ®éng trªn BiÓn §«ng Ýt h¬n trung b×nh nhiÒu n¨m 1 - 2 c¬n, nh−ng sè l−îng ¸p thÊp nhiÖt ®íi l¹i nhiÒu h¬n 2 - 3 c¬n. V× vËy nÕu tÝnh trung b×nh trong 11 n¨m qua th× sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn BiÓn §«ng lµ xÊp xØ trung b×nh nhiÒu n¨m, trong ®ã sè l−îng b·o m¹nh trung b×nh kho¶ng 3 c¬n/n¨m. §Æc biÖt n¨m 2006 cã 7 c¬n b·o m¹nh chiÕm 70%, n¨m 2002 kh«ng cã c¬n b·o m¹nh nµo (lµ n¨m kh«ng cã c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn ViÖt Nam). 1.1.2. Ph©n bè thêi gian ho¹t ®éng cña b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn T©y b¾c Th¸i B×nh D−¬ng vµ BiÓn §«ng Theo [5],[11], b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn t©y b¾c Th¸i B×nh D−¬ng kÐo dµi tõ th¸ng 1 ®Õn th¸ng 12, t¨ng dÇn tõ th¸ng 2 ®Õn th¸ng 8, sau ®ã gi¶m dÇn ®Õn th¸ng 1 n¨m sau. 3
B·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn khu vùc BiÓn §«ng còng tu©n thñ theo quy luËt nh− vËy nh−ng chËm vÒ thêi gian kho¶ng 1 - 2 th¸ng vµ còng kh«ng cã th¸ng nµo kh«ng cã b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng, tuy nhiªn trong c¸c th¸ng 1, 2, 3, 4 cã tÇn suÊt ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi kh«ng ®¸ng kÓ. Qua H×nh 1.1 vµ H×nh 1.2 cho thÊy trong 11 n¨m qua ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi theo thêi gian trªn khu vùc t©y b¾c Th¸i B×nh D−¬ng phï hîp víi quy luËt chung, cßn b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn BiÓn §«ng cã sù kh¸c biÖt. §ã lµ sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trong th¸ng 3 l¹i nhiÒu h¬n trong th¸ng 4, mïa b·o mét sè n¨m kÕt thóc kh¸ sím nh− n¨m 2002: th¸ng 9 kh«ng cã b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi, mïa b·o kÕt thóc sím h¬n hai th¸ng, n¨m 2007 kÕt thóc vµo th¸ng 11. 9 8 1998 7 1999 6 2000 2001 Sè l−îng 5 b·o 4 2002 2003 3 2004 2 2005 1 2006 0 2007 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 2008 Th¸ng H×nh 1.1 Ph©n bè sè l−îng b·o ®æ bé vµo T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng trong 12 th¸ng tõ n¨m 1998 -2008.[5],[11] 4
9 8 1998 7 1999 6 2000 2001 Sè l−îng 5 b·o 4 2002 2003 3 2004 2 2005 1 2006 0 2007 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 2008 Th¸ng H×nh 1.2 Ph©n bè sè l−îng b·o ®æ bé vµo BiÓn §«ng trong 12 th¸ng tõ n¨m 1998 -2008. [5],[11] 1.1.3. §Æc ®iÓm ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam Tõ 1998-2008, cã 27 c¬n b·o vµ 4 ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng trùc tiÕp, 8 c¬n b·o vµ 12 c¬n ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng gi¸n tiÕp ®Õn ViÖt Nam, ®Æc biÖt n¨m 2002 kh«ng cã c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi nµo ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn n−íc ta vµ lµ n¨m thø hai kh«ng cã b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng trong chuçi sè liÖu nhiÒu n¨m (n¨m 1976). a). Ph©n bè b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam Theo [5], [11], trong sè 31 c¬n b·o ¶nh h−ëng trùc tiÕp cã 12 c¬n cã nguån gèc tõ T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng, sè cßn l¹i cã nguån gèc tõ BiÓn §«ng. Qua H×nh 1.3 cho thÊy, b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam chñ yÕu tËp trung vµo c¸c th¸ng nöa sau cña n¨m. Theo trung b×nh nhiÒu n¨m, b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam tËp trung chñ yÕu vµo ba th¸ng 8, 9 vµ 10, nh−ng trong 11 n¨m qua, b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam tr¶i ®Òu tõ th¸ng 7 ®Õn th¸ng 12, trong ®ã th¸ng 9 lµ th¸ng cã nhiÒu b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng nhÊt. 5
9 8 7 6 Bão (TT) Sè l−îng 5 ATNĐ (TT) b·o 4 Bão (GT) 3 ATNĐ (GT) 2 1 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Th¸ng H×nh 1.3 Ph©n bè b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam trong 12 th¸ng tõ n¨m 1998 -2008.[5],[11] Nh− vËy, trong 11 n¨m qua trung b×nh mçi n¨m cã kho¶ng 3,36 c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn ViÖt Nam, trong ®ã cã 2,4 c¬n b·o ®æ bé, Ýt h¬n trung b×nh nhiÒu n¨m rÊt nhiÒu (trung b×nh nhiÒu n¨m cã 3,7 c¬n b·o ®æ bé); cã kho¶ng 2 c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng gi¸n tiÕp. b) ¶nh h−ëng vÒ giã, m−a do b·o vµ ATN§ Theo [5],[11], trong 11 n¨m qua, cã 31 c¬n b·o ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn ViÖt Nam, trong ®ã cã 13 c¬n ®¹t cÊp 8-11, 4 c¬n ®¹t cÊp b·o m¹nh (> cÊp 12) ®ã lµ c¬n b·o DAMREY (0518) ®æ bé vµo Thanh Hãa, XANGSANE (0615) ®æ bé vµo §µ N½ng vµ LEKIMA (0714) vµo Qu¶ng B×nh – Hµ TÜnh, HAGUPIT(0814) ®i vµo ®Þa phËn phÝa nam tØnh Qu¶ng T©y, däc theo biªn giíi ViÖt Trung M−a do ¶nh h−ëng cña b·o hoÆc ¸p thÊp nhiÖt ®íi trong 11 n¨m qua kh«ng lín l¾m, b·o hoÆc ¸p thÊp nhiÖt ®íi ®¬n thuÇn chØ mang l¹i l−îng m−a 150 - 300 mm víi thêi gian kÐo dµi kho¶ng 2 - 3 ngµy. Khi b·o hoÆc ¸p thÊp nhiÖt ®íi ®æ bé kÕt hîp víi c¸c hÖ thèng thêi tiÕt kh¸c nh− kh«ng khÝ l¹nh, d¶i héi tô nhiÖt ®íi, giã mïa t©y nam th× l−îng m−a t¨ng lªn ®¸ng kÓ. Nh− c¬n 6
b·o sè 2 th¸ng 8 n¨m 2007, suy yÕu thµnh ¸p thÊp nhiÖt ®íi ®æ bé vµo Hµ TÜnh, do kÕt hîp víi giã mïa t©y nam nªn ®· g©y mét ®ît m−a 4 ngµy (04 - 07/8/2007) ë c¸c tØnh tõ Hµ TÜnh ®Õn b¾c Qu¶ng B×nh víi l−îng m−a phæ biÕn 600 - 1000 mm, T©y Nguyªn 200 - 300 mm, ®Æc biÖt H−¬ng Khª (Hµ TÜnh) 1146 mm, §ång T©m (Qu¶ng B×nh) 1255 mm, Tuyªn Ho¸ (Qu¶ng B×nh) 1127 mm. Qua ph©n tÝch ¶nh h−ëng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam trong 11 n¨m qua, t¸c gi¶ ®−a ra mét sè nhËn xÐt vµ kÕt luËn sau: • Trung b×nh sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn BiÓn §«ng lµ 12,6 c¬n xÊp xØ trung b×nh nhiÒu n¨m (kho¶ng 12 c¬n). • Sè l−îng b·o m¹nh lµ 2,9 c¬n mét n¨m (trung b×nh nhiÒu n¨m lµ 4 c¬n), ®Æc biÖt n¨m 2006 cã 7 c¬n b·o m¹nh. • Trung b×nh sè l−îng b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam lµ 5,18 c¬n, Ýt h¬n so víi trung b×nh nhiÒu n¨m (kho¶ng 7 c¬n). • N¨m 2002 kh«ng cã c¬n b·o/¸p thÊp nhiÖt ®íi nµo ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn ViÖt Nam. • Trong 11 n¨m qua cã 4 c¬n b·o m¹nh ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam (> cÊp 12). Trªn ®©y chØ lµ nh÷ng nhËn xÐt s¬ bé vÒ ®Æc ®iÓm ho¹t ®éng cña b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn khu vùc T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng, BiÓn §«ng vµ b·o ¶nh h−ëng ®Õn ViÖt Nam trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y. Qua ®ã ta cã thÓ thÊy mét sù biÕn ®éng rÊt lín vÒ sè l−îng ho¹t ®éng cña b·o hµng n¨m, còng nh− møc ®é ¶nh h−ëng, nã phô thuéc nhiÒu nguyªn nh©n, nhiÒu hiÖn t−îng, nhiÒu vÊn ®Ò cÇn ®−îc nghiªn cøu nh− qu¸ tr×nh biÕn ®æi khÝ hËu, hiÖn t−îng ENSO, ®· vµ ®ang ®−îc nhiÒu nhµ nghiªn cøu quan t©m. 1.2. Dù b¸o quÜ ®¹o b·o 7
Tõ nh÷ng n¨m ®Çu cña thÕ kû 20, b·o ®−îc ph¸t hiÖn vµ theo dâi th«ng qua viÖc ph©n tÝch c¸c b¶n ®å thêi tiÕt dùa trªn c¸c sè liÖu khÝ ¸p, giã, m©y, m−a v.v... thu nhËn ®−îc tõ l−íi tr¹m quan tr¾c khÝ t−îng ven bê biÓn, trªn c¸c h¶i ®¶o vµ tµu biÓn trªn c¸c khu vùc réng lín hoÆc toµn cÇu. Theo [4], hiÖn nay, dù b¸o quü ®¹o b·o gåm c¸c ph−¬ng ph¸p chÝnh: ph−¬ng ph¸p synèp, ph−¬ng ph¸p thèng kª, ph−¬ng ph¸p sè trÞ. Ngoµi ra c¸c s¶n phÈm thu ®−îc tõ vÖ tinh vµ radar còng ®−îc sö dông ®Ó dù b¸o quü ®¹o b·o Ph−¬ng ph¸p dù b¸o synèp: chñ yÕu dùa vµo viÖc ph©n tÝch c¸c b¶n ®å h×nh thÕ thêi tiÕt, dùa trªn kh¸i niÖm dßng dÉn ®−êng víi gi¶ thiÕt xo¸y b·o ®−îc ®Æt vµo tr−êng m«i tr−êng (dßng nÒn) vµ di chuyÓn víi dßng nÒn nµy. Ph−¬ng ph¸p nµy cho kÕt qu¶ dù b¸o tèt ®èi víi h¹n dù b¸o ng¾n 12h - 24h, song l¹i cã nh−îc ®iÓm lµ mang tÝnh chñ quan, phô thuéc hoµn toµn vµo kinh nghiÖm cña c¸c dù b¸o viªn. Ph−¬ng ph¸p dù b¸o thèng kª: dùa trªn mèi quan hÖ thèng kª gi÷a tèc ®é vµ h−íng di chuyÓn cña xo¸y b·o víi c¸c tham sè khÝ t−îng kh¸c nhau, ng−êi ta ®· x©y dùng ®−îc c¸c ph−¬ng tr×nh dù b¸o quü ®¹o b·o. HiÖn hai ph−¬ng ph¸p nµy cho kÕt qu¶ cã thÓ chÊp nhËn ®−îc ®èi víi c¸c c¬n b·o ë khu vùc cã tÇn suÊt b·o t−¬ng ®èi cao. Ph−¬ng ph¸p dù b¸o sè trÞ: lµ ph−¬ng ph¸p dùa trªn viÖc gi¶i c¸c ph−¬ng tr×nh to¸n häc m« t¶ tr¹ng th¸i cña khÝ quyÓn ®Ó ®−a ra c¸c yÕu tè thêi tiÕt trong kho¶ng thêi gian cÇn dù b¸o. Ph−¬ng ph¸p nµy cã −u ®iÓm lµ cho phÐp tÝch ph©n c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ ®éng lùc häc khÝ quyÓn mét c¸c kh¸ch quan, tÝnh ®−îc c¸c biÕn khÝ t−îng mét c¸ch ®Þnh l−îng. C¸c m« h×nh thñy ®éng ®−îc x©y dùng tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p dùa trªn viÖc tÝch ph©n theo thêi gian hÖ c¸c ph−¬ng tr×nh thñy ®éng lùc häc trong m«i tr−êng khÝ quyÓn vµ lý thuyÕt vÒ cÊu tróc vµ chuyÓn ®éng cña b·o. §Æc ®iÓm cña c¸c m« h×nh lo¹i nµy lµ m« t¶ ®Çy ®ñ c¸c qu¸ tr×nh vËt lý t¸c ®éng ®Õn chuyÓn ®éng cña b·o 8
trong qu¸ tr×nh t−¬ng t¸c vµ ph¸t triÓn cña chóng, song l¹i ®ßi hái vÒ ®iÒu kiÖn sè liÖu vµ ph−¬ng tiÖn tÝnh to¸n. Cho ®Õn nay, trªn thÕ giíi còng nh− ë ViÖt Nam, rÊt nhiÒu m« h×nh sè dù b¸o b·o ®· ®−îc ph¸t triÓn vµ ®¹t ®−îc nh÷ng thµnh tùu ®¸ng kÓ trong dù b¸o quü ®¹o b·o nh− ®−a thêi h¹n dù b¸o b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi lªn tíi 72 hoÆc 96h. Nh−ng do con ng−êi vÉn ch−a hiÓu thÊu ®¸o ®−îc nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan ®Õn ho¹t ®éng cña b·o, v× tÝnh phøc t¹p cña nã, cho nªn thêi h¹n dù b¸o cµng dµi th× ®é chÝnh x¸c cµng thÊp. H¹n dù b¸o cã thÓ tin cËy ®−îc lµ dù b¸o h¹n ng¾n trong vßng 24 ®Õn 48 h. Theo c¸c tµi liÖu ®· c«ng bè trªn thÕ giíi th× møc sai sè trung b×nh vÒ dù b¸o quü ®¹o cña mét sè trung t©m trªn thÕ giíi nh− sau: B¶ng 1.2 Sai sè dù b¸o cña mét sè trung t©m dù b¸o trªn ThÕ giíi (nguån tõ JMA ).[4] Sai sè vÞ trÝ theo thêi gian (h¶i lý) Thêi gian lÊy Khu vùc sè liÖu 0h 12h 24h 36h 48h 72h 96h 120h thèng kª B¾c §¹i T©y 7,9 38,8 68 96,4 125,9 186,5 235,7* 310,2* 2000-2004 D−¬ng §«ng b¾c Th¸i 9,6 35,4 62,1 86,2 107,6 154,4 210,8* 273,7* 2000-2004 B×nh D−¬ng T©y b¾c Th¸i 14 42 72 100 126 182 241* 326* 2000-2004 B×nh D−¬ng B¾c Ên §é 15 49 78 104 129 192 N/A N/A 2000-2004 Nam b¸n cÇu 14 42 77 107 137 204 N/A N/A 2000-2004 1.3 Dù b¸o vÞ trÝ b·o ®æ bé Dù b¸o vÞ trÝ b·o ®æ bé lµ mét vÊn ®Ò ®−îc nhiÒu nhµ khÝ t−îng trªn thÕ giíi còng nh− ë ViÖt Nam quan t©m. B·o lµ xo¸y thuËn qui m« lín, b·o di chuyÓn d−íi nhiÒu t¸c ®éng cña m«i tr−êng. V× vËy, viÖc dù b¸o vÞ trÝ b·o chÝnh x¸c lµ vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu. Víi thêi h¹n dù b¸o cµng dµi th× sai sè dù 9
b¸o vÞ trÝ ®æ bé cña b·o cµng lín, theo [14] sai sè vÞ trÝ ®æ bé ®−îc tiÕn hµnh thö nghiÖm trong 2 n¨m: 2000 vµ 2001 ®èi víi c¸c thêi h¹n dù b¸o lµ: B¶ng 1.3 B¶ng sai sè trung b×nh vÞ trÝ ®æ bé cña b·o trªn toµn thÕ giíi tõ n¨m 2000 dÕn n¨m 2001 (§¬n vÞ:km). H¹n 24 giê 48 giê 72 giê 96 giê 120 giê N¨m 2000 148 266 393 541 733 2001 136 235 329 435 554 sè liÖu nµy ®−îc cung cÊp bëi hÖ thèng dù b¸o tù ®éng b·o nhiÖt ®íi cña h¶i qu©n Mü (U.S. Navy’s Automated Tropical Cyclone Forecasting System - ATCF). Nh− vËy, ta thÊy bµi to¸n dù b¸o vÞ trÝ b·o ®æ bé lµ bµi to¸n kh¸ phøc t¹p. Trªn thÕ giíi, c¸c nhµ khoa häc dïng nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®Ó dù b¸o vÞ trÝ ®æ bé cña b·o: *Ph−¬ng ph¸p thø nhÊt lµ ph−¬ng ph¸p thèng kª. Theo [11], bµi b¸o ®−a ra kh¶ n¨ng dù b¸o vÞ trÝ ®æ bé cña b·o vµo n−íc Mü dùa trªn quÜ ®¹o cña nh÷ng c¬n b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi lÞch sö trªn §¹i T©y D−¬ng. Ph−¬ng ph¸p ®−îc ®−a ra lµ thèng kª b·o ®æ bé trªn mét vïng trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh. §ång thêi bµi b¸o còng ®−a ra b¶n ®å ph©n bè b·o ®æ bé cho tõng vïng vµ cho toµn bé n−íc Mü. B¶n ®å nµy rÊt h÷u Ých cho viÖc dù b¸o ®æ bé. Bªn c¹nh viÖc thèng kª c¸c c¬n b·o lÞch sö, c¸c nhµ nghiªn cøu cßn tÝnh to¸n ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè bÊt th−êng cña khÝ hËu nh− dao ®éng ENSO ®èi víi vÞ trÝ b·o ®æ bé [13]. Theo c¸c nhµ nghiªn cøu th× n¨m diÔn ra El Nino th× cã b·o Ýt h¬n so víi nh÷ng n¨m cã La Nina. Mèi liªn hÖ gi÷a ENSO vµ b·o còng ®−îc tµi liÖu [20] ®−a ra. Bµi b¸o nµy ®−a ra sè liÖu thèng kª b·o ®æ bé vµo n−íc Mü tõ n¨m 1950 ®Õn n¨m 2002. Theo c¸c t¸c gi¶ sù ®æ bé cña b·o ë n−íc Mü ®−îc ph©n thµnh ba nhãm: nhãm 10 n¨m ®æ bé nhiÒu, nhãm 9 n¨m ®æ bé Ýt vµ nh÷ng n¨m th«ng th−êng trªn tæng sè 51 n¨m. Trong nh÷ng n¨m ®æ bé nhiÒu b·o ®æ bé vµo vµo n−íc Mü lµ 9 c¬n (mét nöa ®æ bé vµo vÞnh 10
Mexico vµ biÓn Caribe, vµ mét nöa vµo §¹i T©y D−¬ng) vµ chØ cã 1 c¬n ®æ bé vµo nh÷ng n¨m ®æ bé Ýt. Trong nh÷ng n¨m ®æ bé nhiÒu, b·o h×nh thµnh ë vÞnh Mexico vµ vïng biÓn Caribe cao 6 lÇn so víi nh÷ng n¨m ®æ bé Ýt; 22/77 (29%) tr−êng hîp cã sù ®æ bé cña b·o §¹i T©y D−¬ng vµo bê biÓn n−íc Mü trong n¨m b·o ®æ bé nhiÒu nh−ng chØ cã 3/63 (5%) tr−êng hîp trong nh÷ng n¨m b·o ®æ bé Ýt. XÊp xØ 7,7 c¬n/n¨m h×nh thµnh trªn biÓn §¹i T©y D−¬ng trong nh÷ng n¨m b·o ®æ bé nhiÒu, vµ 5 c¬n/n¨m h×nh thµnh ë nh÷ng n¨m ®æ bé Ýt. Trong nh÷ng n¨m b·o ®æ bé vµo n−íc Mü nhiÒu, trung b×nh 4,9 c¬n/n¨m h×nh thµnh ë vÞnh Mexico vµ phÝa t©y biÓn Caribe, trong khi ®ã nh÷ng n¨m b·o ®æ bé Ýt cã 1,6 c¬n/n¨m h×nh thµnh ë khu vùc nµy. Nh÷ng n¨m cã La Nina, sè tr−êng hîp b·o ®æ bé nhiÒu h¬n 18% so víi nh÷ng n¨m ®æ bé Ýt, ng−îc l¹i nh÷ng n¨m cã El Nino sè tr−êng hîp b·o ®æ bé Ýt h¬n (25%) so víi nh÷ng n¨m b·o ®æ bé nhiÒu. TÇn suÊt sù ®æ bé cña b·o ë Mü liªn quan ®Õn tÇn suÊt xo¸y thuËn nhiÖt ®íi ë §¹i T©y D−¬ng. Nh− vËy, nh÷ng thèng kª h÷u Ých nh− trªn cã thÓ gióp c¸c nhµ nghiªn cøu trong dù b¸o vÞ trÝ b·o ®æ bé. *Ph−¬ng ph¸p thø hai lµ ph−¬ng ph¸p sè trÞ. Theo [19], c¸c t¸c gi¶ ®· sö dông m« h×nh l−íi lång ®éng cña Kurihara vµ Bender (1980), víi miÒn l−íi ngoµi lµ 37x45 (®é ph©n gi¶i 1 ®é), miÒn l−íi trong lµ 22x22 ®iÓm víi ®é ph©n gi¶i 1/6 ®é. S¶n phÈm m« h×nh còng m« pháng ®−îc nh÷ng ®Æc ®iÓm chung cña b·o khi ®æ bé nh−: sù thay ®æi cña giã tÇng thÊp t¹i ®−êng bê biÓn vµ sù suy yÕu cña b·o khi ®æ bé. Trong thö nghiÖm, sù biÕn ®æi cña ¸p suÊt gÇn víi kÕt qu¶ thùc (t¨ng 9-20 mb/12 giê). Tèc ®é giã cùc ®¹i tÇng thÊp thay ®æi theo ®−êng bê biÓn vµ gi¶m nhanh khi b·o ®i s©u vµo ®Êt liÒn. Gi¸ng thñy lµ mét yÕu tè phøc t¹p, phô thuéc vµo dßng qui m« ®èi l−u, thay ®æi theo ®iÒu kiÖn bÒ mÆt t¹i vµ sau thêi ®iÓm b·o ®æ bé. Nghiªn cøu nµy còng ®−a ra qu¸ tr×nh suy yÕu cña b·o thay ®æi khi ®iÒu kiÖn bÒ mÆt thay ®æi. Tr−êng giã vµ ¸p vµ ph©n bè m−a thay ®æi theo ®iÒu kiÖn bÒ mÆt kh¸c nhau. Trong 12 giê sau khi b·o ®æ bé, vïng nhiÖt ®é thÊp (vïng l¹nh) më réng. Víi m« h×nh trªn, c¸c t¸c 11
gi¶ cã thÓ ®¸nh gi¸ vµ ph©n tÝch sù thay ®æi cña tr−êng yÕu tè khÝ t−îng tr−íc vµ sau khi b·o ®æ bé. * Ph−¬ng ph¸p thø ba ®−îc sö dông lµ ph©n tÝch c¸c sè liÖu quan tr¾c khi b·o s¾p ®æ bé. Theo [16], bµi b¸o ®−a ra ph©n tÝch sè liÖu quan tr¾c khi b·o ®æ bé vµo vïng phÝa ®«ng Th¸i B×nh D−¬ng. Xo¸y thuËn nµy tªn lµ Juliette ®æ bé vµo Baja California. B·o Juliette ®æ bé vµo phÝa t©y nam b¸n ®¶o, g©y ra giã vµ gi¸ng thñy m¹nh. C−êng ®é cña hoµn l−u b·o cho thÊy ®©y lµ c¬n b·o m¹nh ®æ bé trong kho¶ng thêi gian tõ n¨m 1992-2002. Víi nh÷ng sè liÖu quan tr¾c ®−îc thu thËp, c¸c t¸c gi¶ cã thÓ xem xÐt cÊu tróc còng nh− sù dÞch chuyÓn cña b·o. Víi sè liÖu quan tr¾c bao gåm sè liÖu bÒ mÆt vµ trªn cao, sè liÖu nµy ®Ó xem xÐt sù ph¸t triÓn cña dßng th¨ng b·o ë vïng gÇn trung t©m. ¶nh tõ vÖ tinh ®Þa tÜnh sö dông ®Ó ph©n tÝch sù ph¸t triÓn cña m©y ®èi l−u. Th«ng qua viÖc ph©n tÝch ¶nh, c¸c t¸c gi¶ cã thÓ x¸c ®Þnh vïng ph¸t triÓn ®èi l−u s©u vµ sù héi tô mùc thÊp. Tõ ®ã, t¸c gi¶ cã thÓ x¸c ®Þnh vïng gi¸ng thñy m¹nh. §Æc biÖt ¶nh m©y vÖ tinh kh«ng nh÷ng cã thÓ gióp t¸c gi¶ x¸c ®Þnh vÞ trÝ t©m b·o thùc tÕ, ¶nh m©y cßn cã thÓ gióp nhµ nghiªn cøu nhËn xÐt ®−îc xu thÕ di chuyÓn cña c¬n b·o, c−êng ®é cña c¬n b·o. Nh− vËy, ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ ®æ bé cña b·o cÇn kÕt hîp c¶ ba ph−¬ng ph¸p sè trÞ, thèng kª vµ synop. Ba ph−¬ng ph¸p nµy sÏ hç trî c¸c nhµ dù b¸o trong c«ng t¸c dù b¸o quÜ ®¹o b·o vµ x¸c ®Þnh vÞ trÝ b·o ®æ bé. 1.4. Nh÷ng nghiªn cøu vÒ dù b¸o b·o ë ViÖt Nam NhiÒu m« h×nh sè trÞ ë ViÖt Nam ®−îc sö dông ®Ó dù b¸o b·o nh− HRM, WRF, ETA, MM5, vv.. a) M« h×nh MM5: Theo [1], t¸c gi¶ ®· ®Ò cËp ®Õn mét sè kÕt qu¶ nhËn ®−îc trong dù b¸o quÜ ®¹o b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi ë ViÖn Khoa häc KhÝ t−îng Thñy v¨n vµ M«i tr−êng b»ng m« h×nh sè trÞ MM5 th«ng qua mïa b·o 2006. Mét hÖ thèng dù b¸o tæ hîp ®−îc x©y dùng víi 5 ph−¬ng ¸n dù b¸o cña MM5 12
trong c¸c tr−êng hîp: kh«ng sö dông s¬ ®å ph©n tÝch xo¸y nh−ng víi c¸c s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u kh¸c nhau lµ Kuo, Grell vµ Betts Miller, sö dông s¬ ®å ph©n tÝch xo¸y ®èi xøng cña MM5 vµ bÊt ®èi xøng TCLAPS víi s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u Kuo. KÕt qu¶ cho thÊy trong tr−êng hîp b·o vµ ¸p thÊp nhiÖt ®íi cã quÜ ®¹o ®¬n gi¶n th× s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u Kuo cho kÕt qu¶ kh¶ quan nhÊt trong sè c¸c s¬ ®å sö dông. §èi víi c¸c c¬n b·o m¹nh c¸c s¬ ®å ph©n tÝch xo¸y cã vai trß tÝch cùc trong dù b¸o quÜ ®¹o b·o vµ c¸c s¬ ®å nµy kh«ng thÓ hiÖn râ hiÖu qu¶ ®èi víi c¸c c¬n b·o cã c−êng ®é yÕu hoÆc ®èi víi ¸p thÊp nhiÖt ®íi. Thèng kª c¸c dù b¸o n¨m 2006 cho thÊy, hÖ thèng dù b¸o tæ hîp dùa trªn c¬ së m« h×nh MM5 cho sai sè kho¶ng c¸ch t©m b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi trung b×nh tõ 80 ®Õn 220 km ®èi víi c¸c h¹n dù b¸o tõ 12 ®Õn 48 giê. Dù b¸o h−íng di chuyÓn cña b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi th−êng lÖch mét h−íng so víi 8 h−íng chÝnh vµ m« h×nh MM5 th−êng dù b¸o b·o, ¸p thÊp nhiÖt ®íi di chuyÓn nhanh h¬n so víi thùc tÕ. b) M« h×nh ETA: Theo [7], bµi b¸o ®−a ra nghiªn cøu kh¶ n¨ng dù b¸o sù xuÊt hiÖn tiÕn triÓn cña ¸p thÊp nhiÖt ®íi vµ b·o tr−íc nhiÒu ngµy trªn BiÓn §«ng b»ng c«ng cô m« h×nh sè trÞ trªn miÒn h¹n chÕ ETA. Tr−êng hîp b·o nghiªn cøu lµ c¬n b·o sè 2 (n¨m 2007), cã ký hiÖu quèc tÕ lµ “0704” ®©y lµ c¬n b·o kh«ng m¹nh h×nh thµnh tõ mét ¸p thÊp nhiÖt ®íi trªn BiÓn §«ng. MÆc dï cÊp ®é giã kh«ng lín nh−ng g©y m−a vµ lò lôt nghiªm träng trong MiÒn Trung cña ViÖt Nam. M« h×nh dù b¸o thêi tiÕt khu vùc Eta ®· ®−îc ch¹y dù b¸o +168 h (7 ngµy) víi hai s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u BMJ vµ KF, b»ng sè liÖu ®Çu vµo lµ m« h×nh toµn cÇu GFS cña NCEP (Mü). Trªn c¬ së ph©n tÝch vµ tÝnh to¸n kho¶ng c¸ch tõ vÞ trÝ t©m b·o thùc ®Õn vÞ trÝ t©m b·o dù b¸o, ®· cã thÓ nhËn thÊy quÜ ®¹o dù b¸o cña s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u Kain-Fritsch (tèt h¬n h¼n so víi s¬ ®å BMJ trong tr−êng hîp nµy. Khi tÝnh trung b×nh 7 ngµy, s¬ ®å KF (ETA) cho sai lÖch trung b×nh kho¶ng 227 km, trong khi ®ã s¬ ®å BMJ lµ 454 km. §iÒu nµy thÓ hiÖn b¶n chÊt vËt lý cña s¬ ®å KF lµ s¬ ®å dßng 13
khèi theo quan diÓm hiÖn ®¹i h¬n, trong khi s¬ ®å BMJ l¹i lµ s¬ ®å hiÖu chØnh kh«ng trùc tiÕp sö dông m« h×nh m©y. Sù ph¸t triÓn cña xo¸y thuËn nhiÖt ®íi cã −u thÕ tréi cña dßng vËn chuyÓn khèi l−îng m¹nh mÏ theo ph−¬ng th¼ng ®øng, v× vËy s¬ ®å KF ®¸p øng tèt h¬n hiÖn t−îng vËt lý nµy trong m« h×nh sè trÞ. §iÒu ®ã gãp phÇn minh häa kh¶ n¨ng biÓu diÔn dßng vËn chuyÓn khèi l−îng cña ®èi l−u trong b·o cña s¬ ®å KF lµ rÊt kh¶ quan vµ m« h×nh Eta víi s¬ då KF cã thÓ sö dông ®Ó tham kh¶o khi cã h×nh thÕ b·o hoÆc ¸p thÊp nhiÖt ®íi ho¹t ®éng trªn BiÓn §«ng. c) M« h×nh WRF: Theo [2], b¸o c¸o ®−a ra thö nghiÖm øng dông hÖ thèng WRF-VAR kÕt hîp ban ®Çu hãa xo¸y dù b¸o quÜ ®¹o b·o trªn khu vùc BiÓn §«ng. M« h×nh WRF kÕt hîp hÖ thèng ®ång hãa sè liÖu ba chiÒu (3DVAR), gäi lµ hÖ thèng WRF-VAR, ®· ®−îc øng dông dù b¸o thö nghiÖm cho mét sè tr−êng hîp b·o cã quÜ ®¹o t−¬ng ®èi phøc t¹p ho¹t ®éng trªn BiÓn §«ng. Ngoµi c¸c tËp sè liÖu toµn cÇu vµ sè liÖu ®Þa h×nh cÇn thiÕt cho viÖc ch¹y m« h×nh WRF, viÖc ®ång hãa sè liÖu ®· ®−îc thùc hiÖn víi nguån sè liÖu quan tr¾c “gi¶” mµ chóng ®−îc t¹o ra nhê mét module ban ®Çu hãa xo¸y. Module nµy cho phÐp x©y dùng mét xo¸y nh©n t¹o, mµ trong bµi ®©y lµ mét xo¸y lý thuyÕt ®èi xøng. ViÖc thö nghiÖm ®−îc tiÕn hµnh theo hai ph−¬ng ¸n: 1) Cã ®ång hãa sè liÖu víi nguån sè liÖu “gi¶” bæ sung (PA1); vµ 2) Kh«ng ®ång hãa sè liÖu (PA2). Thêi h¹n dù b¸o lµ 48h. Ba c¬n b·o ®−îc chän gåm Durian (2006), Lekima (2007) vµ Neoguri (2008). KÕt qu¶ nhËn ®−îc cho thÊy, viÖc sö dông nguån sè liÖu “gi¶” ®· c¶i thiÖn ®¸ng kÓ chÊt l−îng dù b¸o quÜ ®¹o b·o. TÝnh trung b×nh cho tÊt c¶ c¸c h¹n dù b¸o ®Õn 48 h, sai sè vÞ trÝ (PE) cña PA1 chØ vµo kho¶ng 60 km, trong khi cña PA2 gi¸ trÞ nµy kho¶ng 160 km. MÆc dï sè tr−êng hîp thö nghiÖm cßn Ýt, song nh÷ng kÕt qu¶ nhËn ®−îc ®· më ra mét kh¶ n¨ng ph¸t triÓn hÖ thèng WRF-VAR thµnh mét phiªn b¶n dù b¸o b·o khi thªm vµo nã mét module t¹o xo¸y nh©n t¹o. 14
d) M« h×nh HRM: Theo [3], luËn ¸n ®· ®−a ra nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ øng dông s¬ ®å ban ®Çu hãa xo¸y ba chiÒu cho môc ®Ých dù b¸o chuyÓn ®éng b·o ë ViÖt Nam. T¸c gi¶ ®· ®−a ra mét phiªn b¶n c¶i tiÕn cña HRM-HRM_TC ®· ®−îc ph¸t triÓn mµ nÒn t¶ng cña nã lµ thªm vµo HRM mét s¬ ®å ban ®Çu hãa xo¸y ba chiÒu ®èi xøng cho môc ®Ých dù b¸o b·o. S¬ ®å nµy sÏ ®−îc kÝch ho¹t trong t×nh huèng dù b¸o b·o vµ sÏ thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh tÝch ph©n xo¸y, x©y dùng xo¸y nh©n t¹o vµ “cµi” vµo tr−êng ban ®Çu. Ng−îc l¹i, trong tr−êng hîp kh«ng kÝch ho¹t s¬ ®å ban ®Çu hãa xo¸y, HRM_TC sÏ ho¹t ®éng t−¬ng tù nh− phiªn b¶n HRM nghiÖp vô dù b¸o thêi tiÕt. Phiªn b¶n HRM_TC thùc hiÖn ban ®Çu hãa xo¸y th«ng qua mét sè tham sè tïy chän, bao gåm: b¸n kÝnh giã cùc ®¹i, b¸n kÝnh giã 15 m/s, d¹ng hµm träng sè theo ph−¬ng th¼ng ®øng vµ tïy chän kÕt hîp ph©n bè xo¸y nh©n t¹o vµ xo¸y ph©n tÝch. T¸c gi¶ ®· kh¶o s¸t trªn sè liÖu ®éc lËp víi 20 tr−êng hîp b·o ho¹t ®éng cña xo¸y b·o trªn khu vùc BiÓn §«ng cho thÊy: HRM_TC cã kh¶ n¨ng dù b¸o tèt h¬n so víi phiªn b¶n gèc c¶ vÒ h−íng vµ tèc ®é. Tuy nhiªn hiÖu qu¶ dù b¸o vÒ tèc ®é cña HRM_TC cao h¬n so víi hiÖu qu¶ dù b¸o vÒ h−íng ®Æc biÖt ë c¸c dù b¸o tõ 1 ®Õn 2 ngµy. Hai phiªn b¶n ®Òu cho vÞ trÝ t©m xo¸y dù b¸o cã xu thÕ dÞch chuyÓn nhanh h¬n vµ lÖch ph¶i so víi sù di chuyÓn cña t©m b·o thùc. XÐt trªn tæng thÓ HRM_TC víi chøc n¨ng ban ®Çu hãa xo¸y ®· lµm c¶i thiÖn ®¸ng kÓ chÊt l−îng dù b¸o quÜ ®¹o so víi phiªn b¶n HRM nghiÖp vô. T¸c gi¶ ®· nªu tãm t¾t t×nh h×nh b·o ¶nh h−ëng trùc tiÕp vµo ViÖt Nam trong 11 n¨m gÇn d©y. §ång thêi t¸c gi¶ còng ®−a ra nh÷ng nghiªn cøu vÒ dù b¸o b·o trong vµ ngoµi n−íc vµ ®−a ®Õn nhËn xÐt nh− sau: Dù b¸o b·o cÇn kÕt hîp nhiÒu ph−¬ng ph¸p nh− thèng kª, sè trÞ vµ synop ®Ó ®em l¹i hiÖu qu¶ cao nhÊt. 15
Ch−¬ng II M« h×nh ETA vµ ¸p dông ®Ó dù b¸o b·o ë ViÖt Nam 2.1. LÞch sö ph¸t triÓn cña m« h×nh ETA N¨m 1973, nhµ khoa häc ng−êi Nam T− lµ Feodor Mesinger ®· x©y dùng mét m« h×nh dù b¸o thêi tiÕt h¹n ng¾n t¹i tr−êng Belgrade, liªn bang Nam T− cò, nay lµ Serbia. M« h×nh nµy ®−îc ®Æt tªn lµ “ETA” do Mesinger ®· sö dông hÖ täa ®é th¼ng ®øng Eta ( η ) thay cho hÖ täa ®é Sigma ( δ ), lµm cho hiÖu øng ®Þa h×nh ®−îc thÓ hiÖn tèt h¬n. M« h×nh ETA b¾t ®Çu cã ®−îc uy tÝn quèc tÕ tõ n¨m 1987 khi lÇn ®Çu tiªn, W. Manchur ®· sö dông ETA ®Ó m« pháng hai c¬n b·o nhiÖt ®íi t¹i óc vµ th«ng b¸o kÕt qu¶ dù b¸o m« pháng trªn t¹p chÝ khÝ t−îng n−íc óc. Lóc ®ã m« h×nh ETA chØ cã mét s¬ ®å tham sè hãa ®èi l−u lµ BM (Betts-Miller). N¨m 1990, Tæ chøc KhÝ t−îng ThÕ giíi (WMO) ®· Ên hµnh Tµi liÖu Kü thuËt vÒ m« h×nh ETA [21] ®Ó phæ biÕn m« h×nh ETA trong c¸c n−íc thµnh viªn. Trong qu¸ tr×nh øng dông trong dù b¸o vµ nghiªn cøu nh÷ng ng−êi sö dông ®· göi th«ng b¸o, nhËn xÐt vÒ cho t¸c gi¶ Mesinger, ph¶n ¸nh nh÷ng ®iÓm tèt vµ ch−a tèt cña m« h×nh ETA, trong ®ã ph¶i kÓ ®Õn ®Æc ®iÓm lµ “m« h×nh ETA víi s¬ ®å BM, thØnh tho¶ng hay dù b¸o nh÷ng vÖt m−a lan réng trªn biÓn nhiÖt ®íi” mµ trªn thùc tÕ kh«ng cã thùc. Kho¶ng n¨m 1994, Zavisa Janjic (còng t¸c gi¶ ng−êi Nam T−) ®· nghiªn cøu c¶i tiÕn s¬ ®å BM trong ETA, vµ ®· kh¾c phôc ®−îc “c¸c c¸c vÖt m−a gi¶”. Tõ ®ã, s¬ ®å BM ®−îc gäi lµ s¬ ®å BMJ. S¬ ®å BMJ thuéc lo¹i “hiÖu chØnh” (adjustment), nghÜa lµ hiÖu chØnh sao cho trÞ sè cña nhiÖt ®é T vµ ®é Èm q cña m«i tr−êng bao quanh khu vùc cã ®èi l−u, trë vÒ gi¸ trÞ phï hîp h¬n, lµm cho ®é bÊt æn ®Þnh cña cét khÝ quyÓn mÊt ®i. Kho¶ng n¨m 2001-2002, Trung t©m Quèc gia Dù b¸o M«i tr−êng (National Centers for Environment Prediction -NCEP) cña Trung t©m Qu¶n lý 16