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

i

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

ii

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

iii

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

1

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.

2

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

8 -11

> 12 ATN§ Tæng CÊp

8 - 11

> 12 ATN§ Tæng

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.

3

§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.

4

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.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Th¸ng

Sè l−îng

b·o

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

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]