Báo cáo nghiên cứu khoa học Dự báo dông ở bắc bộ

Mở đầu Mọi hoạt động trong đời sống xã hội của con ng-ời đều trực tiếp chịu ảnh h-ởng của các điều kiện thời tiết, nhất là các hiện t-ợng thời tiết nguy hiểm nh- bão, m-a lũ, lốc, tố và dông. Những hiện t-ợng thời tiết nguy hiểm trên đặc biệt là dông ảnh h-ởng lớn đến hiệu quả của các ngành kinh tế nh- hàng không, hàng hải, du lịch, b-u chính viễn thông. Vì vậy việc dự báo dông là một vấn đề cấp bách đặt ra hiện nay. Có rất nhiều ph-ơng pháp...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học " Dự báo dông ở bắc bộ "T¹p chÝ Khoa häc ®hqghn, KHTN & CN, T.xxII, Sè 1PT., 2006 Dù b¸o d«ng ë b¾c bé TrÇn T©n TiÕn, NguyÔn ThÕ Vinh, §Æng ThÞ An Khoa KhÝ t−îng-Thuû v¨n vµ H¶i d−¬ng häc Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §HQG Hµ Néi1. Më ®Çu Mäi ho¹t ®éng trong ®êi sèng x· héi cña con ng−êi ®Òu trùc tiÕp chÞu ¶nh h−ëngcña c¸c ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, nhÊt lµ c¸c hiÖn t−îng thêi tiÕt nguy hiÓm nh− b·o, m−a lò,lèc, tè vµ d«ng. Nh÷ng hiÖn t−îng thêi tiÕt nguy hiÓm trªn ®Æc biÖt lµ d«ng ¶nh h−ënglín ®Õn hiÖu qu¶ cña c¸c ngµnh kinh tÕ nh− hµng kh«ng, hµng h¶i, du lÞch, b−u chÝnhviÔn th«ng. V× vËy viÖc dù b¸o d«ng lµ mét vÊn ®Ò cÊp b¸ch ®Æt ra hiÖn nay. Cã rÊt nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®Ó dù b¸o d«ng song theo −¬c tÝnh cho thÊy dù b¸ob»ng m« h×nh chØ ®óng ®−îc kho¶ng 10% cßn l¹i do kinh nghiÖm ®¹t 30% vµ theo b¶nn¨ng lµ 60%. C¸c ph−¬ng ph¸p dù b¸o d«ng trªn thÕ giíi chñ yÕu dùa vµo c¸c chØ sè®Æc tr−ng cho ®é bÊt æn ®Þnh cña khÝ quyÓn. C¸c chØ sè th−êng dïng lµ LI ( Liftidindex), CAPE (Convective Available Potention Eneregy ), ®é ®øt cña giã, giã trªn c¸cmÆt ®¼ng ¸p, nhiÖt ®é, ®é Èm v.v…Trong bµi b¸o nµy chóng t«i sö dông kÕt qu¶ dù b¶otr−êng ®Þa thÕ vÞ , nhiÖt ®é, ®iÓm s−¬ng cña m« h×nh bÊt thñy tÜnh ETA ®Ó tÝnh to¸nc¸c chØ sè bÊt æn ®Þnh vµ x©y dùng ph−¬ng tr×nh dù b¸o d«ng cho tõng tr¹m thuéc B¾cbé.2. M« h×nh ETA M« h×nh khu vùc h¹n chÕ ETA do tr−êng ®¹i häc Belgrade vµ ViÖn KhÝ t−îngThñy v¨n Federal – Belgrade cïng víi Trung t©m KhÝ t−îng Quèc gia Mü x©y dùng. M«h×nh liªn tôc ®−îc thay ®æi th«ng qua c¸c héi th¶o hµng n¨m cña c¸c chuyªn gia vÒ m«h×nh trªn thÕ giíi ®ang sö dông ETA. M« h×nh ETA hiÖn nay ®−îc NCEP c¶i tiÕn trëthµnh mét trong c¸c m« h×nh sè trÞ ch¹y nghiÖp vô dù b¸o ng¾n h¹n t¹i Mü. Trªn thÕgiíi cã nhiÒu n−íc sö dông nh− Nam T−, Hy L¹p, Italy, Nam Mü… Phiªn b¶n míi nhÊtcña m« h×nh ETA kh«ng thuû tÜnh ®−îc hoµn thiÖn vµ sö dông t¹i §¹i häc tæng hîp HyL¹p ®øng ®Çu lµ gi¸o s− G.Kaloss. HiÖn nay nhãm nghiªn cøu dù b¸o khÝ t−îng tr−êng§¹i häc Khoa häc tù nhiªn - §HQGHN víi sù gióp ®ì cña gi¸o s− G. Kaloss ®· ¸p dôngthµnh c«ng m« h×nh nµy vµo dù b¸o thêi tiÕt ë ViÖt Nam.2.1. HÖ ph−¬ng tr×nh thñy nhiÖt ®éng lùc häc cña m« h×nh ETA Tr−íc hÕt ta xÐt hÖ täa ®é th¼ng ®øng sigma (σ) (π − π t ) σ= µ (1)trong ®ã, π lµ ¸p suÊt thñy tÜnh, µ lµ hiÖu sè gi÷a ¸p suÊt thñy tÜnh bÒ mÆt vµ ®Ønh m«h×nh, tøc lµ: µ = π s − πt . (2) 56Dù b¸o d«ng ë B¾c Bé 57ë ®©y, πs vµ πt lµ ¸p suÊt thñy tÜnh t¹i bÒ mÆt vµ ®Ønh cña m« h×nh. Víi hÖ täa ®é nµyth× hÖ ph−¬ng tr×nh nhiÖt ®éng lùc bÊt thñy tÜnh cã d¹ng sau (Janjic et al., 2001) [27]: 1) Ph−¬ng tr×nh cho xu thÕ khÝ ¸p: ∂µ 1 = − ∫ ∇ σ • ( µv ) dσ ′ (3) ∂t 0 2) Ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: pα = RT (4) 3) Ph−¬ng tr×nh cña ®é cao ®Þa thÕ vÞ: 1 RT Φ = Φs + µ ∫ dσ (5) p σ 4) Ph−¬ng tr×nh cña c¸c thµnh phÇn giã ngang: r dv = −(1 + ε ) ∇ σ Φ − α ∇ σ p + f k × v (6) dt 5) Ph−¬ng tr×nh cña xu thÕ nhiÖt ®é (b¶o toµn n¨ng l−îng): α ∂T ∂T σ = −v • ∇σT − σ [ v • ∇ σ p − (1 + ε ) ∫ ∇ σ • ( µ v ) d σ ′] + & ∂σ ∂t cp (7) 0 α ∂p ∂π Q − (1 + ε ) + ]+ [ c p ∂t ∂t cp ∂p =1+ ε (8) ∂π 6) Ph−¬ng tr×nh cña tèc ®é th¼ng ®øng: 1 dΦ 1 ∂Φ ∂Φ + v • ∇ σΦ + σ =( ) w= & (9) g ∂t ∂σ g dt 1 dw 1 ∂w ∂w ε= =( ) + v • ∇σ w + σ & (10) g ∂t ∂σ g dt 7) Ph−¬ng tr×nh ®èi víi tû sè hçn hîp q, ph−¬ng tr×nh dù b¸o cã d¹ng: ...