Báo cáo nghiên cứu khoa học Sơ đồ tham số hóa đối lưu và ảnh hưởng của nó đến dự báo quĩ đạo xoáy thuận nhiệt đới

Trong nghiên cứu này sơ đồ tham số hóa đối lưu Kain-Fritsch cải tiến được áp dụng cho mục đích dự báo quĩ đạo xoáy thuận nhiệt đới (TC) trên khu vực Biển Đông. Những cải tiến sơ đồ bao gồm phương trình mới tính tốc độ dòng thăng, giả thiết khép kín đối lưu và hàm kích hoạt đối lưu được thực hiện bằng cách đưa vào gradient thẳng đứng của nhiễu động hàm Exner.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học " Sơ đồ tham số hóa đối lưu và ảnh hưởng của nó đến dự báo quĩ đạo xoáy thuận nhiệt đới " TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ25,Số3S(2009)530‐534 Sơ đồ tham số hóa đối lưu và ảnh hưởng của nó đến dự báo quĩ đạo xoáy thuận nhiệt đới Nguyễn Minh Trường*, Trần Tân Tiến Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 25 tháng 11 năm 2009 Tóm tắt. Trong nghiên cứu này sơ đồ tham số hóa đối lưu Kain-Fritsch cải tiến được áp dụng cho mục đích dự báo quĩ đạo xoáy thuận nhiệt đới (TC) trên khu vực Biển Đông. Những cải tiến sơ đồ bao gồm phương trình mới tính tốc độ dòng thăng, giả thiết khép kín đối lưu và hàm kích hoạt đối lưu được thực hiện bằng cách đưa vào gradient thẳng đứng của nhiễu động hàm Exner. Áp dụng cho trường hợp cơn bão Lekima và Xangxane, phiên bản RAMS 4.4 sử dụng sơ đồ cải tiến cho thấy độ tin cậy cao trong việc dự báo quĩ đạo TC so với phiên bản RAMS 6.0 sử dụng sơ đồ Kain- Fritsch gốc. Như vậy, các kết quả này cho thấy nhiễu động hàm Exner đóng vai trò quan trọng trong hoạt động đối lưu, một yếu tố có thể ảnh hưởng nhiều đến quĩ đạo TC. Cuối cùng, phiên bản này của RAMS có thể được dùng để tạo ra các thành phần cho dự báo quĩ đạo TC bằng phương pháp tổ hợp.1 . M ở đầ u  báo thời tiết khác nhau [5-7], và nghiên cứu các mô phỏng số để tìm ra các sơ đồ tham số hoá đối lưu thích hợp cho các hoàn lưu hoặc mô Trong những thập kỷ gần đây, liên quan tới hình dự báo cụ thể [8].thời tiết có đối lưu và việc cải thiện chất lượngdự báo nói chung, đã có rất nhiều nghiên cứu Một điều đáng lưu ý là các nghiên cứu củatheo các hướng khác nhau được tiến hành để có Klemp và Wilhemson [9, 10], Finley và cácđược những hiểu biết tốt hơn các quá trình vật ĐTG [11], Cai và Wakimoto [12] đã cho thấylý và động lực của thời tiết có đối lưu. Bên cạnh các bằng chứng về vai trò của gradient thẳngnhững thành tựu nghiên cứu cho các quá trình đứng của nhiễu động áp suất đối với sự phátxảy ra ở qui mô vừa-  , với các quá trình qui triển của các cơn dông. Đặc biệt, liên quan gầnmô vừa-  và lớn hơn, các nhà khí tượng học hơn với vấn đề tham số hoá đối lưu, các nghiêntập trung vào việc phát triển các mô hình mây cứu cảnh báo của Xu và Randall [13] đã chokhái niệm, qua đó mô hình hoá dòng cuốn vào- thấy có tới khoảng 50% các dòng thăng trongcuốn ra quanh biên mây, cũng như là các đặc đối lưu trên Đại Tây Dương có lực nổi âmtrưng của dòng thăng và dòng giáng [1-4]. nhưng lại có gradient thẳng đứng của nhiễuĐồng thời phát triển các sơ đồ tham số hoá đối động áp suất lớn.lưu có thể áp dụng cho các loại mô hình số dự Trong khi đó, một điều hiển nhiên là xoáy_______ thuận nhiệt đới (TC) luôn hình thành trên các Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943 vùng biển và đại dương nhiệt đới. Mặt khác, E-mail: truongnm@vnu.edu.vn 530 531N.M.Trường,T.T.Tiến/TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựNhiênvàCôngnghệ25,Số3S(2009)530‐534các nghiên cứu về TC đều chỉ ra rằng cơ chế Kain-Fritsch gốc và sơ đồ Kain-Fritsch cải tiếnsống còn để duy trì và tăng cường TC chính là cho việc dự báo quĩ đạo TC trên khu vực Biểncác quá trình và hệ thống đối lưu tồn tại ngay Đông.trong hoàn lưu TC. Đây chính là cơ sở để cáctrung tâm dự báo TC trên thế giới lựa chọn các 2. Sơ đồ Kain-Fritsch cải tiếnsơ đồ tham số hóa đối lưu khác nhau nhằm tạora các thành phần cho dự báo tổ hợp: một hoặc Sơ đồ Kain-Fritsch cải tiến sử dụng trongnhiều mô hình với nhiều module vật lý. Chính nghiên cứu này bao gồm:vì vậy trong báo cáo này sẽ thử nghiệm haimodule vật lý khác nhau tương ứng là sơ đồ Hàm kích hoạt đối lưu  FtriUSL  0  2  wMIX  2FtriUSL  FtriUSL  LCL   0, wMIX  0 , kÝch ho¹t đèi l−u  (1)   wMIX  2FtriUSL  FtriUSL  LCL   0, wMIX  0 2  NÕu kh«ng, tìm USL kh¸c v ới 3. Một số kết quả dự báo quĩ đạo bão Tu z   T  z  1  PDBz  Trong mục này sẽ trình bày kết quả thử Ftri  g T z  nghiệm sử dụng hai sơ đồ tham số hóa đối lưu khác nhau là sơ đồ Kain-Fritsch cải tiến Phương trình tính tốc độ dòng thăng (RAMS 4.4) và sơ đồ Kain-Fritsch gốc (RAMS T ...