Tác giả

Nguyễn Xuân Hiển 1* , Dương Ngọc Tiến 1 , Vũ Thị Vui 1 , Giáp Ngọc Ánh 1 , Cao Hoàng Anh 1

Đơn vị công tác

1 Trung tâm Hải văn, Tổng cục Khí tượng Thủy văn; nguyenxuanhien79@gmail.com; duongngoctienht@gmail.com; vuivt89@gmail.com; ngocanhgiap2001@gmail.com; hoanganhcao1991998@gmail.com

*Tác giả liên hệ: nguyenxuanhien79@gmail.com; Tel.: +84–912633863

Tóm tắt

Bài báo đánh giá độ tin cậy và khả năng ứng dụng các nguồn số liệu độ cao sóng tái phân tích khác nhau của Trung tâm Dự báo Thời tiết hạn vừa Châu Âu (ECMWF) và Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA) tại khu vực biển Việt Nam. Số liệu quan trắc từ các trạm phao cố định tại khu vực biển Việt Nam được sử dụng để so sánh, đánh giá mức độ tương đồng với số liệu độ cao sóng tái phân tích. Kết quả đánh giá cho thấy cả hai nguồn dữ liệu độ cao sóng tái phân tích đều tương đồng cao với độ cao sóng đo đạc từ trạm phao nhưng mức độ tương đồng của ECMWF cao hơn. Cả hai nguồn số liệu độ cao sóng tái phân tích đều thấp hơn độ cao sóng thực đo tại trạm phao tại các thời điểm sóng lớn. Nghiên cứu cũng đề xuất phương án sử dụng hàm chuyển để hiệu chỉnh, ứng dụng số liệu sóng tái phân tích và đánh giá khả năng ứng dụng của các nguồn số liệu sóng tái phân tích.

Từ khóa

Sóng tái phân tích; Trạm phao; Hàm chuyển; ECMWF ERA5; NOAA WAVEWATCH III.

Trích dẫn bài báo

Hiển, N.X.; Tiến, D.N.; Vui, V.T.; Ánh, G.N.; Anh, C.H. Đánh giá khả năng ứng dụng số liệu sóng tái phân tích cho khu vực Biển Đông. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2025, 769, 14-26.

Tài liệu tham khảo

1. Sterl, A.; Komen, G.J. Fifteen years of global wave hincasts using winds from the European Centre for medium-range weather forecasts reanalysis: Validating the reanalyzed winds and assessing the wave climate. J. Geophys. Res. 1998, 103, 5477–5492.

2. Caires, S.; Sterl, A.; Bidlot, J.R.; Graham, N. Climatological assessment of reanalysis ocean data. J. Clim. 2002, 17(10), 1893–1913.

3. Appendini, C.M.; Torres-Freyermuth, A.; Oropeza, F.; Salles, P.; López, J.;  Mendoza, E.T. Wave modeling performance in the Gulf of Mexico and Western Caribbean: Wind reanalyses assessment. Appl. Ocean Res. 2013, 39, 20–30. https://doi.org/10.1016/j.apor.2012.09.004.

4. Reguero, B.G.; Menéndez, M.; Méndez, F.J.; Mínguez, R.; Losada, I. J. A Global Ocean Wave (GOW) calibrated reanalysis from 1948 onwards. Coastal Eng. 2012, 65, 38–55. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2012.03.003.

5. Barbariol, F.; Bidlot, J.R.; Cavaleri, L.; Sclavo, M.; Thomson, J.; Benetazzo, A. Maximum wave heights from global model reanalysis. Prog. Oceanogr. 2019, 175, 139–160. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2019.03.009.

6. Cavaleri, L.; Alves, J.; Ardhuin, F.; Babanin, A.; Banner, M.; Belibassakis, K.; Benoit, M.; Donelan, M.; Groeneweg, J.; Herbers, T.; Hwang, P.; Janssen, P.A.E.M.; Janssen, T.; Lavrenov, I.V.; Magne, R.; Monbaliu, J.; Onorato, M.; Polnikov, V.; Resio, D.; Rogers, W.E.; Sheremet, A.; McKee Smith, J.; Tolman, H.L.; van Vledder, G.; Wolf, J.; Young, I. Wave modelling. The state of the art. Prog. Oceanogr. 2007, 75(4), 603–674.

7. Akpinar, A.; van Vledder, G.P.; Kömürcü, M.I.; Özger M.; Evaluation of the numerical wave model (SWAN) for wave simulation in the Black Sea. Cont. Shelf Res. 2012, 50–51, 80–99. https://doi.org/10.1016/j.csr.2012.09.012.

8. Cavaleri, L.; Sclavo, M. The calibration of wind and wave model data in the Mediterranean sea. Coastal Eng. 2006, 53, 613–627.

9. Booij, N.; Ris, R.; Holthuijsen, L. A third generation wave model for coastal region, I: model description and validation. J. Geophys. Res. 1999, 104, 769–7666.

10. Cox, A.; Swail, V. A global wave hindcast over the period 1958–1997: Validation and climate assessment. J. Geophys. Res. 2001, 106, 2313–2329.

11. Dodet, G.; Bertin, X.; Taborda, R. Wave climate variability in the north-east Atlantic ocean over the last six decades. Ocean Modell.  2010, 31, 120–131.

12. Tolman, H.L.; Balasubramaniyan, B.; Burroughs, L.D.; Chalikov,  D.V.; Chao, Y.Y.; Chen, H.S.; Gerald, V.M. Development and implementation of wind-generated ocean surface wave models at NCEP. Weather Forecast. 2002, 17(2), 311–333. https://doi.org/10.1175/1520-0434(2002)017<0311:DAIOWG>2.0.CO.

13. Caires, S.; Sterl, A. A new nonparametric method to correct model data: Application to significant wave height from the ERA-40 re-analysis. J. Atmos. Ocean. Technol. 2005, 22(4), 443–459. https://doi.org/10.1175/JTECH1707.1.

14. Tomas, A.; Mendez, F.J.; Losada, I.J. A method for spatial calibration of wave hindcast data bases. Cont. Shelf Res. 2008, 28(3), 391–398. https://doi.org/ 10.1016/j.csr.2007.09.009.

15. Mínguez, R.; Espejo, A.; Tomás, A.; Méndez, F.J.; Losada, I.J. Directional calibration of wave reanalysis databases using instrumental data. J. Atmos. Ocean. Technol. 2011, 28(11), 1466–1485. https://doi.org/10.1175/JTECH-D-11-00008.1.

 16. Mínguez, R.; Reguero, B.G.; Luceño, A.; Méndez, F.J. Regression models for outlier identification (Hurricanes and typhoons) in wave hindcast databases. J. Atmos. Ocean. Technol. 2012, 29(2), 267–285. https://doi.org/10.1175/JTECH-D-11-00059.1.

17. Christian M.A.; Alec, T.F.; Fernando, O.; Paulo, S.; Jose, L.; Mendozaa, E.T. Wave modeling performance in the Gulf of Mexico and Western Caribbean: Wind reanalyses assessment. Appl. Ocean Res. 2012, 39, 20–30. http://dx.doi.org/10.1016/j.apor.2012.09.004.

18. Cotton, P. A feasibility study for a global satellite buoy intercalibration experiment. Southampton Oceanography Centre Resolution Consultation Report 26, Southampton Oceanography Centre. Southampton Oceanography Centre, Southampton, UK, 1998, pp. 73.

19. Bidlot, J.R.; Holmes, D.J.; Wittmann, P.A.; Lalbeharry, R.; Chen, H.S.  Intercomparison of the performance of operational ocean wave forecasting systems with buoy data. Weather Forecast. 2002, 17(2), 287–310. https://doi.org/10.1175/1520-0434(2002)017<0287:IOTPOO>2.0.CO.

20. Stopa, J.E.; Cheung, K.F. Intercomparison of wind and wave data from the ECMWF reanalysis interim and the NCEP climate forecast system reanalysis. Ocean Modell. 2014, 75, 65–83. http://dx.doi.org/10.1016/j.ocemod.2013.12.006.

21. Hiển, N.X.; Tiến, D.N.; Trang, N.T.; Chinh, P.V. Nghiên cứu hiệu chỉnh số liệu sóng tái phân tích từ mô hình toàn cầu cho khu vực ven biển miền Trung Việt Nam. Tạp chí Khoa học Biến đổi Khí hậu 2024, 29, 77–84.

22. Moriasi, D.N.; Arnold, J.G.; Van Liew, M.W.; Bingner, R.L. Harmel, R.D.; Veith, T.L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Trans. ASABE 2007, 50(3), 885–900. https://doi.org/10. 13031/2013.23153

23. Nga, P.T.T.; Huy, L.Q.; Tien, P.V.; Ha, D.T.T.; Thuy, T.T.; Anh, N.L; Han, B.T. Wave analysis for the development of Thien Nga - Hai Au oil field. Tạp chí Khoa học Biến đổi khí hậu 2023, 27, 11–22. https://doi.org/10.55659/2525-2496/27.85950

24. Trực tuyến: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/reanalysis-era5-single-levels?tab=form/)

25. Trực tuyến: https://polar.ncep.noaa.gov/waves/hindcasts/nopp-phase1.php.