Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cong tdc phong chong va giam nhe thien tai
SO D O B A N D A U H O A X O A Y B A C H I E U C H O M U C D I C H DU* B A O Q U Y D A O B A O 6" V I E T N A M
NCS. Bui Hoang Hai
K h o a K T T V va H D H , Truong D a i hoc Khoa hoc T y nhien
Bdi bdo nay gidi thieu ve phucmg phdp ban ddu hda xoay ba
chieu vd ung dung cho muc dich du bdo quy dao bdo d Viet Nam. Cdc kit qua thir nghiem vd danh gid cho 11 trudng hop nghien ciru ciia 7 con bao tu nam 2003-2006 vdi md hinh phdn gidi cao HRM da cho thdy su cai thien ddng ke trong chdt luong du bdo quy dao bao so vdi phien bdn HRM nghiep vu.
1. MeV dau
Bao-Xoay thuan nhiet doi la mot trong nhung hien tuong thai tiet nguy hiem nhat, dac biet doi v d i nhung n o i nam trong vung hoat dong cua bao nhu nude ta. De co the dua ra rmung hudng dan phong tranh, d i ddi kip thdi cho ngudi dan, can d y bao duoc quy dao bao va cau true va cudng do bao. C» nude ta, viec d y bao quy dao bao co tam quan trong dac biet. Tuy nhien, nhung gi ma chung ta dat duoc van dang d mdc do khiem t6n, do do mot trong nhung nhiem v u trong tam cua nganh k h i tupng thuy van nude ta hien nay la nang cao chat lupng dy bao bao, nhat la quy dao bao. Co nhieu phuong phap d y bao quy dao bao: phuong phap synop, phuong phap
r r f ? thong ke va phuong phap so t r i (hay phuong phap so). Trong cac phuong phap ke
tren thi phuong phap so co nhieu uu diem, song mpt dieu kien tien quyet de mo hinh co the dy bao chinh xac la co dieu kien ban dau (trudng ban dau) tot. The nhung dieu nay khong phai luc nao cung de dang co dupe, nhat la doi v d i nhung trudng hop bao hinh thanh va hoat dpng d cac vung bien nhiet ddi, noi ma mang ludi cac tram quan trac vo cung thua that. De co the bieu dien chinh xac hon cau true va v i t r i cua bao trong trudng ban dau cho cac mo hinh so ngudi ta thudng sd dung phuang phap ban dau hoa xoay bao nham thay the xoay phan tich khong chinh xac bang mpt xoay gia gan dung nhat v d i xoay bao thuc.
O nude ta hien cd mpt so mo hinh khu vyc da va dang duoc nghien cdu, t h u nghiem tai Trudng Dai hoc Khoa hoc T y nhien, Vien K h i tuong Thuy V a n va Trung Tam D y bao K h i tupng Thuy van Trung uong, chang han nhu H R M , R A M S , M M 5 , E T A , W R F . M o hinh H R M la mpt trong nhung mo hinh s6 dy bao thai tiet dau tien dupe dua vao chay nghien cuu va nghiep vu d Viet Nam. M o hinh H R M da duoc danh gia la co k y nang d y bao bao. Tuy nhien, trong nhieu trudng hop, sai so du bao cua H R M v i n con kha ldn ma mpt trong nhung ly do chinh la v i t r i va cau
Hdi thao khoa hoc Thanh nien ldn thir II 22
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cdng tdc phbns chdng vd giant nhe thien tai
true cua xoay bao trong truong phan tfch toan c i u b i sai lech so v o i xoay bao thuc.
B o i vay, viec phat t r i l n mot so do ban d i u hoa xoay va ap dung no cho mo hinh H R M la yeu c i u cap thiet.
2. Xay dung so do ban dau hoa xoay ba chieu
Bai toan ban dau hoa xoay bao co the chia thanh cac bai toan nho: Phan tich xoay; xay dung xoay gia va ket hop xoay gia. Phan tich xoay nham tach xoay phan tich ra khoi trudng moi trudng cua no. Qua trinh phan tich loai bo xoay ban dau duoc thuc hien theo phuong phap tach xoay cua Weber va Smith (1995). Phuong phap xay dung xoay gia dua tren viec xay dung xoay can bang ba chieu dupe dua ra bdi Smith (2005). M o hinh dupe chon de thu nghiem so do ban dau hoa xoay la mo hinh khu vuc phan giai cao H R M hien dang chay nghiep v u tai Trung tam D u bao K h i tupng Thuy van Trung uong. Day la mpt mo hinh da dupe nghien cuu ap dung ya t h i m dinh kha k y va co k y nang du bao quy dao bao kha on dinh. So do ban dau hoa xoay dupe xay dung cho H R M nhu mpt thanh phan cua chinh mo hinh va dupe thuc hien trudc module ban d i u hoa dpng luc nham dam bao tinh can bang cua truong ban dau. Phien ban H R M co so do ban dau hoa xoay dupe gpi la H R M _ T C .
2.1 Phuang phap phan tich xoay ba chieu
Qua trinh phan tich loai bo xoay ban dau dua tren phuong phap phan tach xoay cua Smith va Weber (1995). Ve co ban, tai m o i diem ludi ( i j ) tren mpt muc mo hinh cua mien phan tich, mpt trudng vo hudng bat ky f y dupe xem la tong cua thanh p h i n truong mdi t r u d n g ^ va thanh phan xoay f / . Thanh phan trudng m d i trudng lai cd the dupe tach ra cac thanh p h i n trudng m d i trudng quy md ldn f yE L va trudng mdi trudng quy md nhd f yE S cdn thanh p h i n xoay dupc taeh ra thanh phan xoay ddi xxmgf/s va phi doi xxmgf/A :
fa = t i + f i ? = ( f t + f * ) + V i Is+ f (A) ( D Trudng .mdi trudng quy md ldn dupe xac dinh bang each phan tich chudi
Fourier thdng qua phuong phap lap Barnes (1964) de tach bd cac sdng cd budc sdng ngan hon mdt budc sdng cho cho trudc. Thanh phan sau k h i tach trudng quy md ldn ra khdi trudng ban dau bao gdm trudng m d i trudng quy md nhd, trudng xoay ddi xung va phi ddi xung. Cac thanh phan xoay ddi xdng va phi ddi xung dupe xac dinh thdng qua viec phan tich Fourier theo phuong v i xung quanh tam xoay phan tich.
2.1.1. Xdc dinh trudng quy md ldn
Trudng mdi trudng quy md ldn dupe tach ra khoi trudng phan tich b i n g each su dung so do lap Barnes ket hpp v d i bp lpc tan t h i p (low-pass filter) dudi dang
Hdi thao khoa hoc Thanh nien ldn thu II 23
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cdng tdc phdng chdng va giam nhe thien tai
phep bien ddi Fourier nhanh (FFT- Fast Fourier Transform) mot chieu. Trudc k h i ap dung so do lap, trudng phan tich duoc lam tron bdn diem nham loai bo co ban thanh phan xoay tho ra khoi trudng phan tich.
2.1.2. Xdc dinh vi tri tdm xoay phdn tich
Tidp theo, cac trudng xoay d6i x u n g . / ; /5 va p h i d6i x&ngf/A duac tach ra bang each phan tich Fourier theo phuong v i xung quanh tam xoay phan tich ( ^ „ , ^m) . Tam xoay phan tich duoc xac dinh la v i t r i cue dai ddi v d i trudng nhiet dd va trudng do xoay tuong ddi (cho Bac Ban cau) va la v i t r i cue tidu doi v d i trudng k h i ap muc bidn. Qua trinh t i m v i t r i cd gia t r i cue t r i duoc thuc hidn bang phuong phap Downhill kdt hop v d i phuong phap ndi suy spline huru t i hai chidu.
2.1.3. Phdn tich phirang vi
Sau khi xac dinh duoc tam xoay phan tich (/Im^m), miin phdn tich phuang vi se dupe xay dung la mdt he toa dp cue cd tam la ( / I m , ^ ) nam trong vong trdn ban kinh bang Rout =1000km nam tron trong midn phan tich mdi trudng. M i d n phan tich phuong v i dupe xac dinh lai cho m d i truong khac nhau va cac muc khac nhau tuy theo v i t r i tam xoay phan tich dupe t i m ra. L u d i cua mien phuong v i bao gdm 301 vong ban kinh va 64 didm nut trdn m d i vong. Trudng p h i n du f * dupe ndi suy vd mien phan tich phuong v i bang phuong phap n d i suy spline huu ty hai chieu. Rieng ddi v d i cac thanh phan gid sau k h i ndi suy, cac thanh phan phan du cua gid kinh hudng, v i hudng dupe chuyen ddi ve trudng gid phap tuydn va tiep tuyen. Sau k h i npi suy v§ he toa dp cua midn phuong v i , mdt bien trudng p h i n du b i t k i cd the khai tridn Fourier theo phuong v i dd nhan dupe thanh p h i n xoay doi xdng va thanh phan xoay phi ddi xung.
2.2. Phuang phdp xay dung xoay ba chieu can bang
Gia su, bang each nao do (ly thuyet hoac ban thuc nghidm) da xay dung dupe mpt phan bd gid la ham giai tich cua ban kinh r va dp cao z (y=v(r, z)), bai toan dat ra la xac dinh cac yeu td k h i tupng con lai d trang thai can bang v d i trudng gid cho trudc. Trong he toa dp ban kinh - dp cao (r, z), t d cac phuong trinh gid gradien va phuong trinh thuy tinh va qua mdt sd bidn ddi, cd the nhan dupe phuong trinh dp cao cua mat dang ap trong bao:
(2) dr g
Hdi thao khoa hoc Thanh nien ldn thir II 24
Thanh nien Trung lam KTTV Quoc Gia irons cdng tdc phong chdng vd giam nhe
2 r ,
trong do: C = — + f v . Cung n h u phuong trinh bien ddi cua mat do tren mat dang r
ap:
(3) — l n p = - - —
dr g dz
D d i v o i bai toan ban d i u hoa xoay can bang trong mo hinh sd, v i n de co ban la xac dinh truong mat do can bang ung v o i mot phan b6 gio tidp tuyen v(r,z) cho trudc khi da biet gia t r i cua mat do m o i trudng po(R,z) va k h i ap moi trudng po(R,z) tai khoang each ban kinh phia ngoai R va do cao z nao do. T u cac phuong trinh tren ndu cho trudc phan b6 theo ban kinh va do cao cua trudng gio tidp tuydn cung nhu bidn doi cua cac yeu td k h i ap va mat do theo do cao cua truong m o i trudng, ta co thd xay dung mot phan bd xoay gia theo do cao va ban kinh.
2.3. Sa do ban dau hoa xoay
Hinh 1 mo ta qua trinh thuc hidn ban d i u hoa xoay trong H R M TC. Qua trinh nay chi thuc hien ddi v d i trudng phan tich ma d day la trudng toan c i u cua md hinh G M E sau khi da chuydn ve l u d i cua H R M . Trong trudng hop khdng cd bao/ATND hoat ddng (trong mien tinh cua md hinh), qua trinh ban d i u hda xoay se khdng duoc thuc hien va H R M _ T C chay dung theo quy trinh cua H R M . K h i cd bao/ATND, chdc nang ban d i u hda xoay se duoc goi t d i thdng qua module hbogus (viet tren ngdn ngu Fortran).
Kh6ng cit loiy | Tnrirng phin tfch
I tcilxoiy f- — —
Trvong MT qui mo Ion
Tich tru&ng mdi tnr&ng
-• Tnidrig TTchfthl bio PhSn tich phuong vf Tripdng MT Xoay phi Xoiy
qui m6 rihfi doi xtrng • ddi su>ng . moi trvong Xoiy nhin tao
1 tun diu hoa xoiy Truing 6S • 1 Ban diu h6a f m6 hinh (PR)
Hinh 1: So dd ban d i u hoa xoay trong mo hinh H R M 2.3.1. Phan tich xoay
Vide phan tich xoay duoc thuc hien tren tung muc md hinh va lan luot cho cac trudng tdc dd gid u, v; truong k h i ap muc bien Psiv va trudng nhidt do T. V i trudng khi ap muc bidn khdng s i n cd trong trudng dau vao nen nd duoc tinh t d trudng k h i ap bd mat va trudng dd cao dia hinh v d i gia thiet gradient thang dung cua nhiet dd
Hgi thao khoa hoc Thanh nien ldn thir II 25
Thanh nien Trung tam KTTV Quoc Gia trong cdng tdc phdng chong va giam nhe thien tai
bang 0.65K/100m. Ket qua cua qua trinh nay la nhan dupe truong m o i truong va truong xoay doi xung. Cac thanh phan con lai b i loai bo. Truong xoay doi xung sau do se duoc sir dung de xay dung xoay nhan tao.
2.3.2. Xdy dung vd cai xoay gid
Xoay gia 6 day la mot xoay can bang trong he toa do ban kinh - do cao (r,z).
Dd nhan dupe xoay gia co cuong do va v i t r i phu hop v d i xoay thuc, da sir dung mot sd thong t i n quan t r i e bd sung (goi la chi t h i bao), bao gdm toa dd tam xoay, ban kinh gid cue dai, tdc dd gio cue dai, ban kinh gid 15m/s,... D o he toa dd t h i n g dung cua H R M la he toa dd lai nen trudc k h i cai xoay vao trudng ban dau c i n phai thuc hien mdt sd budc chuyen ddi:
- Thiet lap he toa do theo ban k m h - k h i ap (r,p): Nhiet dd ndi suy tai tam tren cac muc md hinh dupe xem la gia t r i cua nhiet dp m d i trudng. Cac vong ban kinh dupe l i y each nhau 5km cho t d i khoang each 1500 k m tinh t u tam, tuong ung v d i 300 vong.
- Thiep lap he toa dp tru ban kinh, dp cao (r, z): Cac gia t r i dp cao dupe xac dinh bang each tich phan phuong trinh thuy tinh t u be mat tdi muc xem xet va dupe coi la dp cao cua cac muc dang ap mdi truong.
- Xay dung profile gid tiep tuyen: Profile gid tiep tuyen la ham cua ban kinh va dp cao v(r,z), va cd dang:
v(r,z) = Wr(r) . Wz(z) . Vr(r) (4)
trong do Vr(r) la mdt phan bd gid tiep tuyen ly thuyet theo ban kinh, Wr va Wz l i n lupt la ham trpng sd theo ban kinh va dp cao.
- Trudng dp cao cua cac mat d i n g ap theo ban kinh, mat dp va nhiet dp tuong ung tren cac mat dang ap dupe xac* dinh nhu da trinh bay d tren. T u do, ta cd the tinh dupe khi ap tai be mat va nhiet dp tren cac muc md hinh bang each ndi suy theo khi ap. Ngoai ra, de dam bao su can bang cua trudng ban dau, thu tuc ban dau hda xoay tren day se dupe thuc hien ngay sau k h i m d hinh dpc sd lieu trudng ban dau va trudc khi md hinh thuc hien qua trinh ban d i u hda.
3. Khao sat so dd ban dau hda xoay ba chieu 3.1 So lieu vd mien tinh
Dieu kien ban dau va dieu kien bien su dung sd lieu phan tich va du bao cua md hinh toan c i u G M E . Cac thdng tin chi t h i bao dupe khai thac t d website weather.unisys.com. Cac tap sd lieu vd dp cao dia hinh, ldp phu bd mat dupe cung cap bdi D W D . Cac trudng hpp bao dupe chon thu nghiem gdm 7 con bao hoat ddng tren bien Ddng thoi ky 2003 - 2006 (xem bang 1).
Hpi thao khoa hgc Thanh nien ldn thir II 26
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cdng tdc phdng chdng va giam nhe thien
Bang 1: Cac tniong hop bao duoc khao sat
Stt Ten Bao T h o i gian hoat dong
T h o i diem khao sat
V I do tam
K i n h do t a m
V m a x (ms-1) 1 Chanchu 8-18/5/2006 OOz 13/05/2006 13.4 120.6 35
2 Chanchu nt OOz 14/05/2006 13.7 117.5 45
3 Chanchu nt 12z 14/05/2006 13.9 115.9 55
4 Conson 4-11/6/2004 12z 05/06/2004 14.7 116.8 17
5 Conson nt OOz 06/06/2005 15.2 117.9 | 22
6 Damrey 21-27/9/2005 OOz 22/09/2005 19.4 | 119.8 | 25 7 | Imbudo 16-24/7/2003 12z 22/07/2003 17.7 119.9 | 40 8 K a i tak 28/10-2/11/2005 OOz 30/10/2005 14.0 112.9 | 33
9 K a i tak nt 12z 30/10/2005 14.1 112.1 j 45
10 K o n i 18-22/7/2003 12z 18/07/2003 | 13.3 118.7 | 20 1 1 1 Krovanh 15-25/8/2003 j 12z 23/08/2003 | 17.7 | 116.8 j 35 M i e n tinh cua mo hinh duoc chon co kich thuoc 50° kinh x 40° vT, trai tir 80°E-130°E va tir 5°S-35°N. D o kha nang tinh toan han chd cua may tinh, buac luai ngang cua mo hinh duoc su dung la 0.25° kinh v i (khoang 28km). N h u vay, s6 diem nut luoi cua mien tinh se la 201 x 161 nut l u o i ngang va 31 muc.
3.2. Khao sdt dp nhay cua cdc tham so trong sa do ban dau hoa xoay
Be danh gia kha nang ling dung ciia so do ban dau hoa xoay duoc xay dung cho H R M T C , cac thi nghiem duoc thidt lap theo nguyen t i c tir don gian den phuc tap nham muc dich khao sat miic do anh huong ciia cac tham so doi v o i quy dao du bao, v o i hy vong t i m ra duoc bo tham so toi u u hoac xac dinh duoc cac giai phap giam thieu sai so du bao. Co nam t h i nghiem duoc dua ra, moi t h i nghiem gom cac phuong an ban dau hoa xoay bao khac nhau de khao sat cac tham so trong so do ban dau hoa xoay (xem bang 2).
Bang 2: Cac thi nghiem khao sat so do ban dau hoa xoay trong H R M T C
T T T h i nghiem K y hieu
1 Thay d6i gia tri ban kinh gio cue dai R M
2 Thay ddi gia tri ban kinh gio 15m/s S
3 Thay doi ham trong so thang dung W
' 4
Ket hop phan bo gio tiep tuyen gia v o i phan bo gio tiep
tuyen phan tich M
| 5 Ket hop cac bo tham so C
Hpi thao khoa hoc Thanh nien ldn thu II 27
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cdng tdc phdng chong va giam nhe thien tai
Trong t i t ca cac phucmg an ban dau hoa xoay se duoc thuc hien, nhung tham s6 khong duoc d l cap den se nhan gia t r i ngam dinh. B o tham s6 n g i m dinh la don gian n h i t la: ban kinh gio cue dai l i y bang 90km, ban kinh gio 15m/s l i y bang 300km, trong so theo phuong t h i n g dung d dang don gian nhat la tuyen tinh theo do cao va khong k i t hop phan b6 gio tiep tuyen gia v d i phan bo gio tiep tuyen phan tich. Hinh 2 la mot v i du minh hoa v l su cai thien hoan l u u bao ddi v d i trudng hop bao K o n i luc 12Z ngay 18/7/2003.
Wind ot 10m at OOh - nobogus Wind at 10m ot OOh - bogus
Hinh 2. Trucmg hop bao Koni 12Z 18/7/2003: dudng dong va t i c do gio 10m tren trudng phan tfch GME (trai) va tren trudng da ban diu hoa xoay Ophai).
3.2.1. Bdn kinh gio cue dai
Ban kinh gio cue dai (Rm) la tham so quyet dinh phan bo cua gio vung gan trung tam xoay bao. Tuy vay, van de nay sinh k h i xac dinh ban kinh gio cue dai cho so do ban d i u hoa xoay la khong co quan trac true tiep. Cho muc dich khao sat do nhay cua quy dao dir bao doi v d i ban kinh gio cue dai, d day chung toi chon cac gia tri cua tham so nay la 60km, 90km va 120km tuong ung v d i cac phuong an t h d nghiem R M 1 , R M 2 , R M 3 . N h i n chung, khong co su khac biet l d n giua k i t qua d u bao cua cac phuong an ban dau hoa xoay cua t h i nghiem nay. Quy dao du bao cua cac phuong an nay hau nhu "bam sat nhau", sai so v i t r i tuong duong nhau tai tat ca cac han dir bao. Tuy nhien, sau k h i ban dau hoa xoay, v i t r i tam xoay ban dau da duoc chinh lai gan v d i v i t r i quan trac hon. Sai so v i t r i trung binh t i n g the ( M P E A ) cua phuong an khong ban d i u hoa xoay la 113km, trong k h i M P E A cua R M 1 , R M 2 , RM3 l i n lupt la 89km, 94km va 96km. C h i s i k y nang t i n g t h i (SA) cua cac phuong an ban d i u hoa xoay R M 1 , R M 2 , R M 3 so v d i phuong an khong ban d i u hoa xoay tuong ung la 2 1 % , 17% va 16%. Gia t r i do lech c h u i n trung binh d i u nho hon 10km d tat ca cac han dir bao cho thay anh hudng cua nhung thay d i i ban kinh gid cue dai den quy dao dir bao la khong ldn. C h i sd k y nang cua ca ba phuong an d han 06h tuong duong nhau (khoang 40%) nhung d i n han 24h, ky nang cua R M 1 la
Hdi thao khoa hoc Thanh nien ldn thu II 28
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cdng tdc phdng chdng vd giam nhe thien tai
8% trong k h i ciia R M 1 va R M 2 lan luat la 2% va 1%. Cl han 48h, k y nang ciia ca ba phuong an gan tuong duong nhau (lan luot la 2 1 % , 20%, 19% ddi v o i R M 1 , R M 2 , R M 3 ) .
3.2.2. Bdn lanh gid 15m/s
Trong so dd ban d i u hoa xoay cua H R M _ T C , ban kinh gio 15m/s (R]5) co vai tro r i t quan trong trong viec xac dinh phan b6 phia ngoai ciia hoan luu xoay bao va quyet djnh kich thuoc va do manh (nang luong) ciia bao. Viec khao sat do nhay ciia tham so nay va t i m each xac dinh gia t r i phu hop ciia no la mot bai toan quan trong.
\ r Trong muc nay se khao sat cac phuong an ban dau hoa xoay sir dung tham so R\s
thay ddi l i n luot la 200 k m , 250km, 300km va 400km ung v d i cac phuong an tir S I den S4.
Khac v d i t h i nghiem khao sat ban kinh gid cue dai, d day quy dao du bao cua cac phuong an ban d i u S I ddn S4 bidn ddi dang kd, chung td vide thay ddi ban kinh gid 15m/s cd anh hudng kha ldn ddn quy dao bao dir bao. Sir phan tan quy dao bao cua cac phuong an du bao phu thudc vao tirng trudng hop bao khac nhau. V e mat dinh tinh, nhung trudng hop cd quy dao du bao bam sat nhau, ddng thdi chung cung tuong ddi gan quy dao quan trac. Nguoc lai, k h i cac quy dao du bao phan tan manh thi hau nhu khdng cd phuang an nao cho quy dao du bao sat v d i thuc te. Trong nhung trudng hap bao the hien tinh khdng dn dinh, ngudi lam du bao can than trong khi dua ra ban t i n dir bao cua minh. Sai sd v i t r i trung binh cua 11 trudng hop bao cho t h i y , phuong an S4 cho sai sd trung binh nhd n h i t d nhung han du bao dudi 24 gid, nhung lai cho sai sd ldn d cac han du bao dai hon.
N h i n chung, phuong an S2 cho du bao dn dinh nhat v d i sai sd nhd nhat d cac han dir bao ldn hon 24h va sai sd tuong ddi nhd d cac han dudi 24h. Sai sd v i t r i trung binh tdng thd (MPEA) cua phuong an S2 cung nhd n h i t (88km), tidp ddn la cac phuong an S3 (94km), S I (97km), va ldn n h i t la S4 (101km). Didu dang ndi la tat ca cac phuong an cd sd dung so dd ban dau hda xoay ddu cho sai sd v i t r i d u bao nhd hon so v d i khi khdng ban dau hda xoay (113km). Chi sd ky nang cua cac phuong an ban dau khac nhau cho thay, d nhung han du bao t d i 18h, cac phuang an su dung ban kinh gid 15m/s ldn han cho k y nang du bao cao hon. Sau do, tru S2, k y nang cua cac phuong an khac giam nhanh t d i han 36h. C» han du bao 24h, 30h va 36h, S3 hau nhu khdng cd ky nang so v d i phuang an ddi chdng, con S4 lai cho dir bao kem hon v d i chi sd k y nang am tai 3 Oh va 36h. Nhin chung, S2 cd k y nang trung binh la 22%, cac phuong an cdn lai la 14% ( S I ) , 17% (S3), va 12% (S4).
Chenh lech ky nang tdng the giua phuong an tot n h i t (S2) va x i u n h i t (S4) la 10%.
Hdi thao khoa hoc Thanh nien ldn thu II 29
Thanh nien Trung tam KTTVQuSc Gia trong cdng tdc phdng chdng va giam nhe thien tai
3.2.3. Ham trong so theo phuong thdng dung
Trong so do ban dau hoa xoay, phan bo cua gio tiep tuyen theo ban kinh va phuong thang dung duoc xay dung bang each ket hop ciia phan bd gio tidp tuydn theo ban kinh v o i mot ham trong so theo phuong thang diing (hay trpng so thdng dung). Ham trong so thang dung trong so do ban dau hoa xoay co the la mot ham l y thuyet nao do hoac ciing co the la tap cac gia t r i thuc nghiem thu nhan duoc qua vide x i i ly, phan tich cac nguon so hdu khao sat thuc td. D o didu kidn khong cho phep, 6 day chi khao sat mot so dang ham trong so ly thuyet ung v o i cac phuong an thi nghiem n h i m xac dinh vai tro ciia nhan to nay doi v o i quy dao bao du bao.
• Phuong an W l : Ham trong so giam tuydn tinh tir 1 (bd mat) ddn 0 (tai dinh mo hinh)
• Phuong an W 2 : Ham trong so bang 1 tai be mat toi muc 600hPa, giam tuydn tinh theo ap suat ddn 0 tai muc 200hPa.
• Phuong an W 3 : Ham trong so bang 1 tir be mat t d i muc 600hPa, giam tuyen tinh theo do cao ddn 0 tai muc 200hPa.
• Phuong an W 4 : Ham trong sd duoc tinh t u profile gio phan tich
Quy dao dir bao cua cac phuong an thi nghidm su dung so do ban d i u hoa xoay ddi v d i cac ham trong sd t h i n g dung khac nhau khdng khac nhau nhidu. D d lech chuin cua sai so trong t h i nghiem W chi l d n hon so v d i thi nghidm R M mdt chut va nhd hon nhidu so v d i thi nghiem S. N h u vay, ham trong sd t h i n g dung trong so dd ban d i u hda xoay ba chidu cua H R M TC khdng phai la mdt tham sd cd do nhay ldn ddi quy dao du bao.
O hau het tat ca cac han du bao, phucmg an W 2 cho sai sd v i t r i trung binh nhd nhit, giua cac phuong an cdn lai dai luong nay khdng khac nhau nhieu. Sai sd v i t r i trung binh tdng the (MPEA) cua phuong an W 2 la 88 k m , nhd hon so v d i cac phuong an W l , W 3 , W 4 khoang 5km va nhd hon phuong an khdng ban d i u hda xoay khoang 25km. K y nang cua cac phuong an dat khoang 40% d han 06h va giam nhanh ddn khoang 5-10% d cac han du bao 3 Oh va 36h. Danh gia chung, ky nang trung binh cua W 2 la 22%, cua W l va W 2 la 17% cdn cua W3 la 18%.
3.2.4. Ket hpp phdn hd gid tiep tuyen phdn tich voi phdn bd gid tiep tuyen gid
Trong nhung t h i nghiem trudc, phan bd gid tidp tuydn phan tich duoc xem la chua nhieu sai sdt va duoc loai bd khdi trudng m d i truong. Thuc td, vide loai bd hoan toan phan bd gid tidp tuydn phan tich cd the lam m i t mdt sd thdng tin quan trong cua phan bd gid tidp tuydn thuc. M u c nay se khao sat sir ket hop phan bo xoay gia v d i phan bd xoay phan tich d cac ban kinh phia ngoai v d i hy vong cd thd tang dd chinh xac dir bao. Dd danh gia hidu u n g cua vide kdt hop xoay phan tich, t h i
Hpi thao khoa hoc Thanh nien lan thir II 30
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cons tdc phdng chdng va giant nhe thien
nghiem nay se khao sat 2 phuong an: M l ) Ban dau hoa xoay khong ket hop xoay phan tich va M 2 ) Xoay gia duoc ket hop v o i xoay phan tich.
N h i n chung, sai s i v i t r i phuong an M 2 nho hon M l o hau het cac han du bao (tir 6h den 36h) va chi Ion hon M l mot chut 6 han 42h va 48h. Sai s6 trung binh tong th6 cua M 2 la 86km so v o i 94km ciia M l . Nhan xet tuong t u d i i v o i k y nang du bao so v o i phuong an d6i chung (control). K y nang trung binh cua M 2 la 24% so v o i M l ka 17%. Viec ket hop xoay gia v o i xoay phan tich da lam lam cWnh xac hon hoan luu cua gio tiep tuyen phia ngoai, tir do lam giam sai so v i t r i cua quy dao bao du bao so v o i k h i khong thuc hien viec k i t hop nay. D 6 i v o i cac trucmg hop bao co truong phan tich tuong doi manh va cau true gio ben trong tuong t u v o i cau true xoay nhan tao, su ket hop nay tao ra phan b l gio tiep tuyen tuong t u v d i phan b l phan tich va cho quy dao bam sat nhau 6 nhung han du bao sau 24h. Tuy t h i do v i tri ban dau ciia xoay nhan tao da dupe chinh xac hoa nen nliin chung da giam sai so v i t r i 6 nhung han du bao ban d i u . D o i v o i cac n h i l u truong hop bao yeu, su k i t hpp xoay phan tich da lam toe dp di chuyen ciia xoay bao gan v d i thuc hon. N h i n chung, phuong an ban d i u hoa xoay co k i t hpp xoay gia v o i xoay phan tich cho sai s i trung binh t i n g t h i giam khoang 8km va ky nang trung binh tang len khoang 5%.
K o n i 2 0 0 3 0 7 1 8 1 2
MN r
MN
1«M KM HM 1«M r J KM HM
\ J 1«M
KM
HM c \
1«M KM HM
KM —•• --- •
n
\
KM —•• --- • =
n
\
= rac me na 11 BE (Hf ine nee titc 1MB Hinh 3. Quy dao dir bao bao Koni 12Z ngay 18/7/2003
3.2.5. Gidi phdp kit hop
M o i thi nghiem khao sat ve cac tham s i rieng le da cho phep nit ra dupe mpt s i nhan xet ve miic dp anh huong ciia tirng tham so doi v o i quy dao du bao, dong thoi
r r t i t
qua do da xac dinh dupe cac tham so cho sai so trung binh tong the nho nhat - tarn gpi la nhung tham so toi u u rieng le. M p t cau hoi dat ra la, lieu rmung gia tri nay co
r r t r phan anh diing quy luat thuc te hay khong va neu ket hpp cac tham so nay thanh mpt bp tham s i thi chiing co the dupe xem la bp tham so toi uu hay khong. M u c nay
Hdi thao khoa hoc Thanh nien ldn thir II 31
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia trong cdng tdc phdng chdng va giam nhe thien tai
se khao sat hieu qua cua viec sir dung bo cac tham so ket hop duoc chon bao gdm cac tham so toi uu rieng le. De danh gia hieu qua cua viec six dung bo tham sd nay, trong muc nay se khao sat hai phuong an:
• C l : Bo tham so ngam dinh: i?O T=90km, Z?i5=300km, trong so thang dung tuyen tinh theo do cao va khong ket hop xoay gia v o i xoay phan tich
• C2: Bo tham s i k i t hop bao gom: i?m=60km, /ci5=250km, trong sd thang dung tuyen tinh tirng phan theo ap suit va co ket hop xoay gia v d i xoay phan tich.
Trong n h i l u truong hop, phuong an su dung bo tham so ket hop da cai thien chdt luong du bao so v d i bo tham so ngam dinh mot each ro ret chang han cac trudng hop bao Conson 12Z ngay 5/6/2004 va OOZ ngay 6/6/2004 va trudng hop bao K o n i 12Z ngay 18/7/2003 (Hinh 3). Tuy the cung co nhung trudng hop bao, C2 t h i hien su khac biet khdng dang ke so v d i C l hoac cd trudng hop cho du bao khdng tot hon nhu bao Krovanh - 12Z 23/8/2003.
Sai sd dir bao v i t r i trung binh cua phuong an C2 nhd hon C l d hau het cac han dir bao (tru han 6h). Sai sd trung binh tdng t h i M P E A cua phuong an C2 la 83km, giam 11km so v d i M P E A 94km cua C l . Tuong tir d i i v d i chi so k y nang dir bao so v d i phuong an ddi chung, phuong an C2 da duy t r i duoc ky nang khoang 15% d nhung han du bao 24h d i n 36h (24%,14%,15%) trong k h i k y nang cua C l gan nhu khdng dang k l (2%,1%,1%). K y nang trung binh cua C2 la 26% so v d i C l la 17%.
4. Ket luan
Tren co sd nghien cdu phuong phap phan tich xoay va xay dung xoay ba chieu can bang, mdt phien ban cai tien cua H R M — H R M _ T C da dupe phat trien ma nen
" tang chu yeu cua nd la them vao H R M mdt chdc nang ban dau hda xoay cho muc dich dir bao bao. Chdc nang them vao nay se dupe kich hoat trong tinh hudng dur bao bao/ATND va se thuc hien cac qua trinh phan tich xoay, xay dung xoay gia, xoay nhan tao va "cai" vao trudng ban dau. Ngupc lai, H R M T C se hoat ddng tuong tu nhu phien ban H R M nghiep v u d u bao thdi t i l t . Phien ban H R M T C thue hien ban dau hda xoay thdng qua mdt sd tham sd tuy chon, bao gdm: ban kinh gid cue dai, ban kinh gid 15m/s, dang ham trpng s i theo phuong thang dung, va tuy chon ket hpp phan bd xoay gia va xoay phan tich.
Hieu qua cua so dd ban dau hda xoay trong H R M T C da dupe thu nghiem tren 11 trudng hpp dur bao cua 7 con bao hoat ddng tren B i i n Ddng va Tay Bac Thai Binh Duong thoi ky 2003-2006. Cac thu nghiem d day dupe t h i l t k l n h i m khao sat dp nhay cua cac tham sd tuy chon trong so dd ban d i u hda xoay. Cd t i t ca 5 nhdm thi nghiem da dupe thuc hien, m d i nhdm gdm mdt sd phuong an khac nhau, han dur
Hdi thao khoa hoc Thanh nien tdn thir II 32
Thanh nien Trung tam KTTV Qudc Gia irons cdng tdc phdng chdng va giant nhe thien tai
bao cho t i t ca cac thi nghiem deu bang 48h. Tir nhung ket qua thi nghiem do nhay cua cac tham s i trong so d l ban d i u hoa xoay cho phep nit ra mot s i nhan xet sau:
- Ban kinh gio cue dai ciia xoay gia co anh huong khong Ion d6i v d i su chuyen dong cua bao. Quy dao cua cac phuong an ban d i u hoa xoay v d i ban kinh gio cue dai khac nhau hau nhu khong co sir bien dong ldn.
- Ban kinh gid 15m/s cua xoay gia la tham so co anh hudng l d n den quy dao cua bao, the hien vai tro quan trong cua hoan l u u phia ngoai cua bao den chuyen dong cua no. V i thd viec lua chon tham s6 nay sao cho phu hop la mot bai toan quan trong.
- Su bien d6i cua gio tiep tuyen theo phuong t h i n g dung la mot trong nhung dac trung xac dinh c i u true cua xoay ma trong so do ban dau hoa xoay no duoc the hien qua ham trong so thang dung, nhung co anh hudng khong ldn doi v d i quy dao bao du bao.
- Phuong an ket hop gio tiep tuyen gia v d i v d i gio tiep tuyen phan tich da lam giam sai so trung binh tong the cua cac trudng hop bao duoc khao sat so v d i
r r f r phuong an chi su dung phan bo gio tiep tuyen ly thuyet.
- T u nhung thi nghiem khao sat do nhay da nhan duoc mot bo tham so ket hop cho sai so trung binh nho nhat trong tat ca cac phuong an ban dau hoa xoay bao.
Xet tren tong the, H R M _ T C v d i chuc nang ban dau hoa xoay da lam cai thien dang ke chat luong du bao quy dao bao so v d i phien ban H R M nghiep vu. Trudc
r i i t mat, H R M _ T C co the dupe trien khai thu nghiem ap dung nghiep v u de dir bao quy
dao bao khu vuc Bien Dong va Tay Bac Thai Binh Duong.
Tai lieu tham khao
1. Bui Hoang Hai, Phan Van Tan, Nguyin Minh Trudng, (2005), "Nghien cuu ly tudng sir tien triln cua xoay thuan nhiet ddi bing mo hinh WRF". Tap chi Khi tuong Thuy van, 4(532), tr. 11-21.
2. Bui Hoang Hai, Phan Van Tan, (2006), " V l mot so d l ban diu hoa xoay mdi ap dung cho md hinh khu vuc phan giai cao HRM". Tap chi Khi tuong Thuy van, 3(555), tr. 42-50.
3. Smith R. K. (2005), "Accurate determination of a balanced axisymmetric vortex", Tellus, (58A),pp. 98-103.
4. Weber, H. C , and R. K . Smith (1995), "Data sparsity and the tropical cyclone analysis and prediction problem: Some simulation experiments with a baratropic numerical model".
Quart. J. Roy. Meteor. Soc. (121), pp. 631-654.
Hdi thao khoa hgc Thanh nien ldn thu II 33
