Tác giả

Võ Văn Hòa 1* , Dư Đức Tiến 2 , Đặng Đình Quân 2 , Mai Khánh Hưng 2

Đơn vị công tác

1 Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng bằng và Trung du Bắc Bộ; vovanhoa80@yahoo.com

2 Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia; duductien@gmail.com; quandangdinh92@gmail.com; maikhanhhung18988@gmail.com

*Tác giả liên hệ: vovanhoa80@yahoo.com; Tel.: +84–912509932

Tóm tắt

Nghiên cứu áp dụng hệ thống đồng hóa tổ hợp dựa trên bộ lọc chuyển dạng địa phương Kalman (LETKF - Local Ensemble Transformation Kalman Filter) phát triển cho mô hình khu vực WRF-ARW và module tạo xoáy lý tưởng dựa trên thông số phân tích xoáy bão thật của các trung tâm quốc tế, gọi tắt là hệ thống TC-WRF-LETKF. Việc tạo ra các thành phần tổ hợp được triển khai thông qua việc thay đổi các lựa chọn vật lý trong mô hình WRF-ARW gồm: 2 tùy chọn sơ đồ cho tham số hóa đối lưu; 2 tùy chọn cho sơ đồ bức xạ sóng ngắn; 2 tùy chọn sơ đồ tham số hóa lớp biên và 4 tùy chọn cho sơ đồ vi vật lý mây từ đơn giản đến phức tạp. Dựa trên việc tổ hợp các lựa chọn này có thể tạo ra tối đa gồm 32 cấu hình vật lý khác nhau. Nghiên cứu sẽ thử nghiệm với một số cơn bão trên Biển Đông và thay đổi số thành phần vật lý để đánh giá sự ảnh hưởng đến sai số dự báo quĩ đạo bão hạn đến 96 giờ. Kết quả thử nghiệm và đánh giá cho thấy số lượng dự báo thành phần hơn 20, sai số ở hạn dự báo 24-72 giờ được cải thiện hết sức rõ rệt. Đối với các hạn 84-96 giờ, mức độ tác động chưa rõ xuất phát từ việc các mẫu thử của các hạn này còn hạn chế do thời gian tồn tại của bão trên biển Đông thường dưới 3 ngày.

Từ khóa

Đồng hóa tổ hợp; Sinh nhiễu vật lý; Trung bình tổ hợp.

Trích dẫn bài báo

Hòa, V.V.; Tiến, D.Đ.; Quân, Đ.Đ.; Hưng, M.K. Nghiên cứu ảnh hưởng của số thành phần tổ hợp đến kết quả dự báo quĩ đạo bão trên Biển Đông. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2024, 767, 56-65.

Tài liệu tham khảo

1. Hằng, V.T.; Hương, N.T.T.; Tân, P.V. Đặc điểm hoạt động của bão ở vùng biển gần bờ Việt Nam giai đoạn 1945-2007. Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 2010, 26(3S), 344–353.

2. Thanh, C. Dự báo quỹ đạo bão ảnh hưởng đến Việt Nam hạn 5 ngày bằng phương pháp tổ hợp, sử dụng kỹ thuật nuôi nhiễu. Luận án Tiến sĩ, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2014.

3. Tiến, D.Đ.; Thành, N.Đ.; Chánh, K.Q.; Hằng, N.T. Khảo sát sai số dự báo và kĩ năng dự báo quỹ đạo và cường độ bão của các trung tâm dự báo và các mô hình động lực trên khu vực Biển Đông. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2016, 661, 17–23.

4. Xin, K.T.; Thành, L.T.; Tân, P.V. Áp dụng mô hình số khu vực phân giải cao vào dự báo hoạt động của bão ở Việt Nam và biển Đông. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2002, 499, 12–21.

5. Thành, L.C. Ứng dụng các loại mô hình số dự báo bão ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2004, 5(521), 10–22.

6. Mai, N.C. Thử nghiệm dự báo tổ hợp quỹ đạo bão bằng phương pháp thống kê từ dự báo của các trung tâm quốc tế. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2004, 3(519), 23–28.

7. Tiến, T.T.; Khiêm, M.V.; Hiệp, N.V. Ứng dụng mô hình ETA không thủy tĩnh để dự báo định lượng mưa và quĩ đạo bão ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2004 521, 1–9.

8. Tiến, T.T.; Thanh, C.; Phượng, N.T. Dự báo cường độ bão bằng mô hình WRF hạn 5 ngày trên khu vực biển Đông. Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội 2012, 28(3S), 155–160.

9. Hòa, V.V. Đánh giá kĩ năng dự báo quỹ đạo bão của mô hình WRF. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2008, 567, 37–46.

10. Chou, J.F. Predictability of the Atmosphere. Adv. Atmos. Sci. 1989, 6, 335–346.

11. Tien, D.D.; Thanh, N.D.; Chanh, K. Initializing the WRF model with tropical cyclone vital records based on the ensemble Kalman Filter algorithm for real-time forecasts. Pure Appl. Geophys. 2017, 174(7), 2803–2825. Doi:10.1007/s00024-017-1568-0.

12. Hoan, N.T.; Thắng, N.V.; Hiệp, N.V.; Cường, H.Đ. Đánh giá vai trò ban đầu hóa xoáy trong mô hình HWRF đối với dự báo bão trên biển Đông. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2014, 644, 9–12.

13. Tân, P.V.; Hải, B.H. Ban đầu hóa xoáy ba chiều cho mô hình MM5 và ứng dụng trong dự báo quĩ đạo bão. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2004, 10(526), 14–25.

14. Tân, P.V.; Dũng, N.L. Thử nghiệm ứng dụng hệ thống WRF-VAR kết hợp với sơ đồ ban đầu hóa xoáy vào dự báo quĩ đạo bão trên Biển Đông. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2009, 583, 1–9.

15. Minh, P.T. Đánh giá khả năng dự báo quĩ đạo và cường độ bão trên Biển Đông hạn 5 ngày bằng mô hình WRF với sơ đồ đồng hóa LETKF. Luận văn Thạc sĩ, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2013.

16. Tiến, T.T.; Mai, H.T.; Thanh, C. Ứng dụng phương pháp lọc Kalman tổ hợp vào dự báo cường độ bão 5 ngày, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 2013, 29(2S), 201–206.

17. Chánh, K.Q. Ước lượng sai số mô hình trong bộ lọc Kalman bằng phương pháp lực nhiễu động. Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 2010, 26(3S), 310–316.

18. Chánh, K.Q. NXây dựng hệ thống đồng hóa lọc Kalman tổ hợp địa phương cho mô hình dự báo thời tiết WRF. Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 2011, 27(1S), 17–28.

19. Tiến, D.Đ.; Thành, N.Đ.; Chánh, K.Q. Sử dụng đồng thời quan trắc quy mô lớn và quy mô bão trong việc tăng cường thông tin ban đầu cho bài toán dự báo xoáy thuận nhiệt đới bằng mô hình số trị. VNU J. Sci.: Earth Environ. Sci. 2016, 32(3S), 224–235.

20. Trực tuyến: http://www.metoffice.gov.uk/weather/tropicalcyclone/method.

21. Hòa, V.V. Dự báo quỹ đạo xoáy thuận nhiệt đới dựa trên dự báo tổ hợp hàng nghìn thành phần. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2006, 547, 7–18.

22. Hòa, V.V. Khảo sát độ nhạy kết quả dự báo quỹ đạo bão tới các sơ đồ tham số hóa đối lưu trong mô hình WRF. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2008, 571, 12–19.