NGHIÊN CỨU KHOA HỌC-ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG CHỈ SỐ BẤT ỔN ĐỊNH TRONG VIỆC CẢNH BÁO MƯA VÀ DÔNG VÙNG ĐÀ NẴNG

Chỉ số bất ổn định khí quyển đã được dùng tương đối hiệu quả trong việc hỗ trợcho phương pháp synop để dự báo dông. Ngoài ra nó có thể hỗ trợ tích cực cho ra đađể cảnh báo mưa, dông một cách chính xác hơn trong bán kính hoạt động hiệu dụngcủa các trạm ra đa, đặc biệt có thể áp dụng cho ra đa Tam Kỳ là một trạm ra đa thờitiết rất hiện đại, hoạt động hiệu quả ở khu vực Đà Nẵng. Mục đích của nghiên cứu nàylà tìm ra được hệ thống chỉ tiêu bất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC-ĐỀ TÀI:"SỬ DỤNG CHỈ SỐ BẤT ỔN ĐỊNH TRONG VIỆC CẢNH BÁO MƯA VÀ DÔNG VÙNG ĐÀ NẴNG" NGHIÊN C U KHOA H C S D NG CH S B T N NHTRONG VI C C NH BÁO MƯA VÀ DÔNG VÙNG À N NG SỬ DỤNG CHỈ SỐ BẤT ỔN ĐỊNH TRONG VIỆC CẢNH BÁO MƯA VÀ DÔNG VÙNG ĐÀ NẴNG ThS. Đào Thị Loan, TS. Nguyễn Thị Tân Thanh Đài Khí tượng Cao không1. Giới thiệu chung Chỉ số bất ổn định khí quyển đã được dùng tương đối hiệu quả trong việc hỗ trợcho phương pháp synop để dự báo dông. Ngoài ra nó có thể hỗ trợ tích cực cho ra đađể cảnh báo mưa, dông một cách chính xác hơn trong bán kính hoạt động hiệu dụngcủa các trạm ra đa, đặc biệt có thể áp dụng cho ra đa Tam Kỳ là một trạm ra đa thờitiết rất hiện đại, hoạt động hiệu quả ở khu vực Đà Nẵng. Mục đích của nghiên cứu nàylà tìm ra được hệ thống chỉ tiêu bất ổn định khí quyển phù hợp để có thể cảnh báo xácsuất xuất hiện mưa và dông xảy ra trong vùng Đà Nẵng. Đà Nẵng là vùng mưa tương đối nhiều. Theo số liệu mưa 24h từ tháng 4 đếntháng 12 trong 4 năm (1999-2002) của trạm Khí tượng bề mặt Đà Nẵng thì trong 960ngày có số liệu thì quan trắc được 439 ngày mưa, trong đó có 367 ngày là mưa nhỏ, 94ngày mưa vừa, 33 ngày mưa to , 27 ngày mưa đặc biệt to. Mưa thường tập trung vàotháng 9 đến tháng 12, mưa lớn thường rơi vào tháng 10,11. Dông xảy ra ở khu vực Đà Nẵng tương đối hiếm. Theo số liệu obs synop 5 năm(1999-2003) của 3 trạm Khí tượng Bề mặt Đà Nẵng, Trà My, Tam Kỳ thì dông thườngchỉ xảy ra từ tháng 5 đến tháng 10 hàng năm. Tháng 1,2,3 hầu như không có dông, còntháng 4,11,12 thì cũng chỉ lác đác có dông. Theo thống kê số liệu obs synop từ tháng 4đến tháng 12 giai đoạn (1999-2003) thì trong 1183 ca quan trắc chỉ có tối đa là 278 cacó dông và thường xảy ra vào chiều tối.2. Số liệu và phương pháp tính Bộ số liệu được sử dụng trong nghiên cứu này gồm có: - Số liệu thám không vô tuyến (TKVT) ca sáng (00Z) thời kỳ (1998-2004) củatrạm TKVT Đà Nẵng. - Số liệu obs synop ca 06Z, 09Z, 12Z năm (1998-2004) của trạm Khí tượng bềmặt Đà Nẵng, trạm Khí hậu Trà My, trạm Khí hậu Tam Kỳ. - Số liệu mưa 24h của trạm Khí tượng bề mặt Đà Nẵng năm (199-2002). Thời đoạn cảnh báo: - Cảnh báo mưa xảy ra trong ngày sau khi có quan trắc thám không vô tuyếnbuổi sáng. 203Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT - Cảnh báo dông xảy ra trong vòng 6h, 9h, 12h sau khi có quan trắcthám khôngca sáng tức thời đoạn cảnh báo là 7h- 13h, 7h-16h, 7h-19h. Phương pháp tính: Có rất nhiều chỉ số bất ổn định khí quyển đã được nghiên cứu và áp dụng choviệc dự báo dông và mưa, tuy nhiên trong nghiên cứu này sẽ sử dụng 14 chỉ số đưavào tính toán và lựa chọn hệ thống chỉ tiêu:CAPE (J/kg), CIN (J/kg), K (oC), LI (oC),TOTL (oC), CTOT, VTOT (oC), SHOW (oC), DCI (oC), SI (oC), PII (oC/km), PW(cm), THOM (oC), SWEAT Số liệu thám không vô Số liệu OBS synop Số liệu mưa tuyến Phân loại dông theo các Tính giá trị các loại chỉ số Phân loại mưa theo các riêng biệt cho từng ca số liệu trường hợp cảnh báo trường hợp cảnh báo Xây dựng hệ thống chỉ tiêu Xây dựng hệ thống chỉ tiêu cảnh báo mưa cảnh báo dông Phân tích, lựa chọn chỉ tiêu thích hợp Để tìm chỉ tiêu cảnh báo dông và mưa, ta hãy tìm xác suất xảy ra dông hoặcmưa đối với mỗi giá trị khác nhau của từng chỉ số, coi xác suất xảy ra dông hoặc mưanhư là một hàm của thông số dông hoặc mưa (chỉ số bất ổn định). Ví dụ: Chúng ta hãyxét chỉ số LI chẳng hạn: - Để mô tả xác suất dông như là một hàm của LI, chúng ta hãy tính phần trămxảy ra dông trong một tập hợp các giá trị LI gần nhau nào đó mà nằm trong độ rộngkích cỡ giá trị LI (max- min). - Sắp xếp tất cả các giá trị LI theo thự tự từ cao đến thấp hoặc từ thấp đến cao(trong đó có các trường hợp dông và không dông). - Chọn 200 trường hợp đầu tiên từ trường hợp thứ nhất đến trường hợp thứ 200trong danh sách theo thứ tự trên, sau đó tính toán xác suất xảy ra dông cũng như giá trịtrung bình của chỉ số của 200 trường hợp đó. - Lặp lại thủ tục tính xác suất dông và giá trị trung bình của chỉ số đối vớitrường hợp giá trị LI thứ 11 đến trường hợp thứ 210 trong thứ tự sắp xếp trên. Và cứtiếp tục làm như vậy cho đến giá trị LI cuối cùng trong danh sách đã sắp xếp theo thứtự ở trên. Ở đây bước trượt sẽ là 10. - Như vậy, với mỗi giá trị trung bình của LI ta sẽ có một giá trị xác suất. Nếu N − 200như ta có N trường hợp thì ta sẽ có ( +1) cặp giá trị LI trung bình và xác suất. 10Từ số cặp giá trị này ta có thể vẽ được đồ thị hàm phân bố xác suất dông phụ thuộc204 Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MTvào giá trị chỉ số, và ta có thể cảnh báo hiện tượng dông theo xác suất xảy ra nếu tínhđược giá trị chỉ số. Sau khi đã xây dựng được tất cả các đồ thị phân bố xác suất xuất hiện sự kiệncảnh báo theo 14 giá trị chỉ số bất ổn định khí quyển, ta có thể lựa chọn phân bố xácsuất để xác định ngưỡng cảnh báo đối với một chỉ số nào đó mà thoả mãn yêu cầu sau: - Sự biến động của phân bố xác suất theo giá trị chỉ số là tương đối nhỏ, đồ thịphân bố xác suất có tính chất tương đối tuyến tính. - Xác suất cảnh báo cao nhất có thể đạt được phải cao hơn xác su ...