THỬ NGHIỆM DỰ BÁO VỊ TRÍ VÀ THỜI GIAN ĐỔ BỘ CỦA BÃO VÀO BỜ BIỂN VIỆT NAM TRƯỚC 3 ĐẾN 5 NGÀY BẰNG MÔ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

LÃ THỊ TUYẾT

THỬ NGHIỆM DỰ BÁO VỊ TRÍ VÀ THỜI GIAN ĐỔ BỘ

CỦA BÃO VÀO BỜ BIỂN VIỆT NAM TRƯỚC 3 ĐẾN 5 NGÀY

BẰNG MÔ HÌNH WRF

Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học

Mã số: 60 44 87

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS Trần Tân Tiến

Hà Nội - 2011

LỜI CẢM ƠN

Người đầu tiên tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc, đó là GS.TS

Trần Tân Tiến. Người Thầy đã từng dạy tôi trong suốt những năm học đại học và

sau gần 10 năm Thầy vẫn là người tận tình giúp đỡ và hướng dẫn khoa học để tôi có

thể hoàn thành luận văn Thạc sỹ.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy, Cô ở Khoa khí tượng Thủy văn

và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, những người luôn tạo điều

kiện và cho tôi kiến thức để tôi có thể học hỏi vươn lên trong sự nghiệp.

Xin gửi lời cảm ơn tới Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự

nhiên, đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình tôi học tập tại trường.

Xin cảm ơn những bạn bè đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng

Khí hậu, các bạn đồng nghiệp tại Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy Văn Trung

ương đã giúp đỡ tôi trong quá trình tôi thực hiện luận văn.

Xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi

trường, lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Khí hậu, đã tạo điều kiện thời

gian và cơ sở vật chất cho tôi được học tập trong quá trình công tác.

Cuối cùng là lời cảm ơn dành cho gia đình tôi.

Lã Thị Tuyết

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .........................................................1

DANH MỤC CÁC BẢNG..................................................................................2

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.............................................................................3

MỞ ĐẦU.............................................................................................................4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỰ BÁO QUỸ ĐẠO BÃO..............................5

1.1. Dự báo quỹ đạo bão bằng mô hình số trị..........................................................5

1.2. Sai số dự báo quỹ đạo hạn từ 3 đến 5 ngày ......................................................8

1.3. Dự báo bão đổ bộ vào bờ..................................................................................10

1.3.1. Các nghiên cứu về dự báo bão đổ bộ vào bờ .......................................10

1.3.2. Đánh giá về sai số bão đổ bộ..................................................................12

1.3.3. Dự báo bão đổ bộ vào bờ ở Việt Nam...................................................13

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH WR F VÀ ÁP DỤNG ĐỂ DỰ BÁO VỊ TRÍ VÀ

THỜI GIAN ĐỔ BỘ CỦA BÃO ..................................................................15

2.1. Giới thiệu mô hình............................................................................................15

2.2. Ban đầu hóa xoáy bão trong mô hình WRF. ..................................................17

2.3. Cấu hình, miền tính và số liệu..........................................................................18

2.4. Phương pháp xác định vị trí và thời gian đổ bộ của bão...............................19

2.5. Các chỉ tiêu đánh giá .........................................................................................22

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO VỊ TRÍ VÀ THỜI GIAN ĐỔ BỘ CỦA

BÃO VÀO BỜ BIỂN VIỆT NAM TRƯỚC 3 ĐẾN 5 NGÀY..................24

3.1. Các trường hợp thử nghiệm dự báo.................................................................24

3.2. Kết quả dự báo vị trí và thời gian đổ bộ đối với bão Xangsane...................30

3.2.1. Diễn biến hoạt động ................................................................................31

3.2.2. Đánh giá kết quả dự báo vị trí và thời gian đổ bộ hạn 4 ngày ...........31

3.2.3. Đánh giá kết quả dự báo vị trí và thời gian đổ bộ hạn 5 ngày ...........34

3.3. Đánh giá kết quả dự báo vị trí và thời gian đổ bộ của bão trên tập mẫu ....38

3.3.1. Đánh giá sai số vị trí đổ bộ.....................................................................41

3.3.2. Đánh giá thời gian đổ bộ ........................................................................44

3.3.3. Đánh giá sự sai lệch vị trí đổ bộ ............................................................47

KẾT LUẬN................................................................................................................49

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................51

1

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

AVN Mô hình toàn cầu của Mỹ (AViatioN Global Model)

BMJ Sơ đồ đối lưu BMJ (Betts-Miller-Janjic)

DPE Sai số khoảng cách tâm bão (direct Positional error)

ETA Mô hình dự báo thời tiết bất thủy tĩnh (sử dụng hệ tọa độ “eta η”)

GFS Hệ thống dự báo toàn cầu của Mỹ (Global Forecasting System)

HRM Mô hình dự báo thời tiết khu vực phân giải cao HRM (High resolution

Regional Model)

KF Sơ đồ đối lưu KF (Kain-Fritsch)

KFMX Sơ đồ đối lưu KFMX (Kain-Fritsch scheme with Momentum flux)

JMA Cơ quan khí tượng Nhật Bản (Japan Meteorolgical Agency)

MAE Sai số tuyệt đối trung bình (Mean Absolute error)

ME Sai số trung bình (Mean error)

MM5

Mô hình quy mô vừa của Trung tâm Nghiên cứu khí quyển Quốc gia

Hoa Kỳ và Đại học bang Pennsylvania thế hệ thứ 5 (The NCAR/PSU

5th Generation mesoscale Model)

NHC Trung tâm dự báo bão Hoa Kỳ (National Hurricane Center)

SANBAR Mô hình chính áp SANBAR (Sanders Barotropic Hurricane Track

Forecast Model)

VICBAR Mô hình phổ chính áp VICBAR (Vic Ooyama Barotropic Model)

WBAR Mô hình chính áp của Weber (Weber’s Barotropic Model)

WRF Mô hình nghiên cứu và dự báo thời tiết WRF (Weather Researsh and

Forecasting)

2

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Sai số dự báo quỹ đạo đối với các hạn dự báo ......................................... 12

Bảng 3.1: Danh sách các trường hợp bão được chọn thử nghiệm ............................ 24

Bảng 3.2: Danh sách các trường hợp có kết quả dự báo hạn 3 ngày ........................ 28

Bảng 3.3: Danh sách các trường hợp có kết quả dự báo hạn 4 ngày ........................ 29

Bảng 3.4: Danh sách các trường hợp có kết quả dự báo hạn 5 ngày ........................ 30

Bảng 3.5: Sai số vị trí bão Xangsane, hạn 4 ngày..................................................... 33

Bảng 3.6: Sai số vị trí và thời gian đổ bộ bão Xangsane, hạn 4 ngày....................... 34

Bảng 3.7: Sai số vị trí bão Xangsane, hạn 5 ngày..................................................... 36

Bảng 3.8: Sai số vị trí và thời gian đổ bộ bão Xangsane, hạn 5 ngày....................... 37

Bảng 3.9: Thời gian, vị trí đổ bộ của bão, hạn 3 ngày.............................................. 38

Bảng 3.10: Thời gian, vị trí đổ bộ của bão, hạn 4 ngày............................................ 39

Bảng 3.11: Thời gian, vị trí đổ bộ của bão, hạn 5 ngày............................................ 40

Bảng 3.12: Trung bình thời gian sai số đổ bộ của các cơn bão ................................ 42

Bảng 3.13: Trung bình sai số vị trí đổ bộ của các cơn bão....................................... 47

Bảng 3.14: Số trường hợp bão đổ bộ lệch Nam, Bắc so với vị trí đổ bộ thực .......... 47