ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br />
---------------------<br />
<br />
Hoàng Thị Mai<br />
<br />
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA SỐ LIỆU VỆ TINH ĐẾN DỰ BÁO<br />
QUỸ ĐẠO VÀ CƢỜNG ĐỘ BÃO MEGI (2010) BẰNG PHƢƠNG PHÁP<br />
LỌC KALMAN TỔ HỢP<br />
<br />
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br />
<br />
Hà Nội – Năm 2013<br />
<br />
0<br />
<br />
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br />
---------------------<br />
<br />
Hoàng Thị Mai<br />
<br />
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA SỐ LIỆU VỆ TINH ĐẾN DỰ BÁO<br />
QUỸ ĐẠO VÀ CƢỜNG ĐỘ BÃO MEGI (2010) BẰNG PHƢƠNG PHÁP<br />
LỌC KALMAN TỔ HỢP<br />
<br />
Chuyên ngành: Khí tƣợng và Khí hậu học<br />
Mã số:60440222<br />
<br />
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br />
<br />
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:<br />
<br />
Hà Nội – Năm 2013<br />
1<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................... 3<br />
BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................... 5<br />
Mở đầu ................................................................................................................... 6<br />
Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP ĐỒNG HÓA ............................. 8<br />
1.1 Tổng quan về các phƣơng pháp đồng hóa số liệu ............................................ 8<br />
1.2 Nghiên cứu phƣơng pháp đồng hóa số liệu trên Thế giới.............................. 12<br />
1.3 Nghiên cứu phƣơng pháp đồng hóa số liệu ở Việt Nam................................ 13<br />
Chƣơng 2 CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ LỌC KALMAN TỔ HỢP .......................... 16<br />
2.1 Cơ sở lý thuyết của lọc Kalman ..................................................................... 16<br />
2.2 Lọc Kalman tổ hợp........................................................................................ 21<br />
Chƣơng 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ THÍ NGHIỆM ......................................... 27<br />
3.1 Tổng quan về bão Megi (2010) ...................................................................... 27<br />
3.2 Thiết kế mô hình và số liệu ............................................................................ 29<br />
3.2.1 Mô hình dự báo thời tiết WRF-LETKF ...................................................... 29<br />
3.2.1 Miền tính và cấu hình mô hình ................................................................ 35<br />
3.2.2 Nguồn số liệu ........................................................................................... 35<br />
3.3 Thiết kế thí nghiệm ........................................................................................ 36<br />
Chƣơng 4 KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN................................................................ 38<br />
4.1 Thí nghiệm dự báo tất định ............................................................................ 38<br />
4.2 Thí nghiệm tổ hợp .......................................................................................... 39<br />
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 52<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 53<br />
2<br />
<br />
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ<br />
<br />
Hình 2.1 Minh họa hai bƣớc chính của bộ lọc Kalman. ......................................... 20<br />
Hình 3.1 Cƣờng độ bão Megi (2010) ................................................................... 27<br />
Hình 3.2 Hình ảnh mắt bão Megi đang tiến sát đảo Luzon (bên trái),Mặt cắt<br />
siêu bão Megi ngoài khơi đảo Luzon, Philippines (bên phải). ............................ 28<br />
Hình 3.3 Sự di chuyển của bão Megi (2010) ....................................................... 29<br />
Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống của mô hình WRF ........................................................ 30<br />
Hình 3.5 Sơ đồ hệ thống dự báo tổ hợp WRF-LETKF ........................................ 31<br />
Hình 4.1 Các quĩ đạo của Megi (6h một) từ số liệu phân tích (đƣờng màu<br />
đen) và dự báo 3 ngày tại thời điểm 0000 UTC ngày 17 (đƣờng màu xanh<br />
nhạt), 0000 UTC ngày 18 (đƣờng màu đỏ), 1200 UTC ngày 18 (đƣờng màu<br />
tía), và 0000 UTC ngày 19/10/2010 (đƣờng màu xanh sẫm)<br />
38<br />
Hình 4.2 Tốc độ gió cực đại bề mặt quan trắc đƣợc (đƣờng nét đứt) và tốc độ<br />
gió cực đại dự báo (đƣờng nét liền) tại các thời điểm (a) 00Z17,(b) 00Z18, (c)<br />
12Z18,(d) 00Z19 .................................................................................................. 39<br />
Hình 4.3 Gia số phân tích sử dụng đồng hóa số liệu gió vệ tinh (cán gió màu<br />
xanh), gia số quan trắc gió (cán gió màu đen) tại thời điểm 1200 UTC ngày 18<br />
cho các mực 750hPa, 300 hPa, 250 hPa, 200 hPa khảo sát với độ dày là 30<br />
hPa. ....................................................................................................................... 40<br />
Hình 4.4 (bên trái) Dự báo 00Z ngày 18/10/2010, Hình 4.5 (bên phải) Dự báo<br />
12Z ngày 18/10/2010 (a) Dự báo quĩ đạo bão trung bình (đƣờng liền gạch<br />
chéo) , dự báo CTL (đƣờng liền chấm tròn), quĩ đạo bão thực (nét đứt gạch<br />
chéo), quĩ đạo của các member (đƣởng mảnh). ................................................... 41<br />
Hình 4.6 (bên trái) Dự báo 00Z ngày 18/10/2010, Hình 4.7 (bên phải) Dự báo<br />
12Z ngày 18/10/2010 (a) Tốc độ gió cực đại 10m của tổ hợp các member<br />
3<br />
<br />
(đƣờng mảnh), tốc độ gió cực đại trung bình của các member (đƣờng liền<br />
đậm) và quan trắc gió cực đại (đƣờng nét đứt); (b) Cũng giống nhƣ hình (a)<br />
nhƣng đối với áp suất cực tiểu bề mặt. ................................................................ 43<br />
Hình 4.8 Sơ đồ độ cao theo thời gian của dòng dẫn trung bình trong miền<br />
(10o-25oN, 110o-125oE) (a) thí nghiệm CTL, (b) thí nghiệm đồng hóa với số<br />
liệu CIMSS. Đƣờng nét đứt biểu thị khoảng thời gian dự báo control bắt đầu<br />
lệch khỏi quan trắc.<br />
44<br />
Hình 4.9 Độ cao địa thế vị tại mực 500 hPa hình bên trái thí nghiệm CTL,<br />
hình bên phải thí nghiệm đồng hóa tại các thời điểm (a) 1200 UTC ngày 19;<br />
(b) 1800 UTC ngày 19 và (c) 0000 UTC ngày 20. .............................................. 45<br />
Hình 4.10 Mô phỏng độ lớn trung bình của độ đứt thẳng đứng giữa mực 200<br />
và 850 hPa trong thí nghiệm CTL (đƣờng liền), trong TN1 (đƣờng nét đứt)<br />
<br />
47<br />
<br />
Hình 4.11 Đồng hóa số liệu vệ tinh mực thấp 800-300 hPa (bên trái), ............... 47<br />
mực cao 300 -80 hPa (bên phải) .......................................................................... 47<br />
Hình 4.12 Dự báo quĩ đạo Megi với đồng hóa gió AMV mực thấp (hình trái)<br />
và mực cao (hình phải). ........................................................................................ 48<br />
Hình 4.13. Tƣơng tự nhƣ Hình 4.9 thí nghiệm mực thấp (hình trái) và thí nghiệm<br />
mực cao (hình phải).............................................................................................. 50<br />
Hình 4.14 Đồng hóa gió AMV mực thấp (hình trái) và mực cao (hình phải) ..... 51<br />
<br />
4<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
