ch!ng 7. ng d ng mÔ hÌnh khÍ h u khu v c d bÁo h n mÙa i u...

291

CH!"NG 7. #NG D$NG MÔ HÌNH KHÍ H%U KHU V&C D& BÁO H!N MÙA "I#U KI$N KHÍ H!U C"C #OAN

! VI"T NAM 7.1 K!t qu" d# báo các tr$%ng toàn c&u b'ng h( th)ng CAM-SOM

Th! nghi"m d# báo mùa $%&c ti'n hành trong hai n(m 1975 và 1980 b)ng cách ch*y mô hình k't h&p CAM-SOM v+i b%+c th,i gian 1200 giây, mi-n tính toàn c.u v+i l%+i 64 / 128 (64 $i0m theo kinh h%+ng và 128 $i0m theo v1 h%+ng), v+i $i-u ki"n ban $.u $%&c thi't k' sao cho ti"m c2n g.n nh3t v+i tr*ng thái khí quy0n 4 th,i $i0m b5t $.u tích phân. Ngoài ra, CAM còn $%&c ch*y mô ph6ng cho các n(m t%7ng t# v+i $i-u ki"n biên d%+i là SST phân tích. K't qu8 $.u ra là các tr%,ng trung bình tháng.

90 $ánh giá k't qu8 d# báo c:a mô hình k't h&p CAM-SOM, tr%,ng áp su3t m#c bi0n và nhi"t $; b- m<t trung bình tháng 01 và 7 n(m 1975 $%&c so sánh v+i s= li"u tái phân tích c:a NCEP/NCAR và so sánh v+i k't qu8 mô ph6ng c:a CAM (xem các hình 7.1 $'n 7. 4). 9ánh giá $>nh l%&ng cho các n(m 1975 và 1980 $%&c th#c hi"n b)ng cách s! d?ng các ch@ s= th=ng kê.

7.1.1 !ánh giá "#nh tính Vào tháng 01 n(m 1975, tr%,ng áp su3t m#c bi0n d# báo khá phù h&p v+i th#c t'

4 Nam Bán C.u (vào th,i $i0m này $ang là mùa hè) (hình 7.1). D8i áp th3p v+i giá tr> kho8ng 980 mb bao trùm g.n nh% toàn b; vòng v1 tuy'n 4 mi-n v1 $; cao (kho8ng 600S). A v1 $; kho8ng 350S, các tâm c:a d8i áp cao c2n nhi"t $+i Nam Bán C.u $-u có h%+ng h7i l"ch v- phía $ông các $*i d%7ng và cùng $*t giá tr> kho8ng 1025 mb. Vùng áp th3p xích $*o chi'm m;t kho8ng r;ng trên Indonesia b5c Australia và lân c2n, vùng áp th3p này có h%+ng l"ch v- phía Nam Bán C.u so v+i xích $*o v+i giá tr> áp su3t trong kho8ng 1000 – 1005 mb, $<c bi"t tBn t*i m;t tâm th3p d%+i 1000 mb phía tây b5c Australia.

A B5c Bán C.u, hình d*ng và v> trí các tâm khí áp d# báo và th#c t' trong tháng 01 n(m 1975 t%7ng $=i phù h&p, $<c bi"t là các tâm áp cao Siberia, $ông b5c Thái Bình D%7ng, b5c 9*i Tây D%7ng, các tâm th3p trên d8i áp th3p quanh rìa B5c C#c, tâm áp th3p sát rìa phía tây bán $8o Scandinavia, b5c Thái Bình D%7ng và b5c 9*i Tây D%7ng. Tuy nhiên, 4 m;t s= n7i giCa tr%,ng d# báo và th#c t' có s# khác bi"t nh3t $>nh, nh% 4 tây B5c MD n7i g.n $%,ng biên giáp ranh giCa bi0n và l?c $>a, trên tr%,ng d# báo tBn t*i m;t tâm áp cao v+i giá tr> kho8ng trên 1040 mb trong khi th#c t' tâm này có giá tr> th3p h7n và h7i l"ch v- phía tây.

Vào tháng 7 n(m 1975, d*ng và v> trí các tâm áp cao, áp th3p t%7ng $=i phù h&p giCa d# báo và quan tr5c m<c dù có s# khác bi"t nh6 v- giá tr>. ChEng h*n, trên tr%,ng d# báo, tr> s= khí áp c:a tâm áp cao b5c Thái Bình D%7ng là 1035 mb trong khi th#c t' là 1030 mb; t%7ng Fng, tr> s= khí áp t*i tâm áp cao b5c 9*i Tây D%7ng giCa d# báo và quan tr5c là 1030 mb và 1025 mb. So v+i tháng 01, các tâm trên l"ch v- phía c#c b5c nhi-u h7n, rõ nét nh3t là vùng áp th3p trên b5c Gn 9; D%7ng và bán $8o Hr2p (hình 7.2).

Ngoài ra, tI các hình 7.1 và 7.2 có th0 nh2n th3y k't qu8 d# báo tr%,ng áp su3t m#c bi0n tháng 01 và tháng 7 n(m 1975 c:a CAM-SOM có s# phù h&p t=t v+i tr%,ng mô ph6ng c:a CAM.

292

(a)

(b)

(c)

Hình 7.1 Áp su!t m"c bi#n tháng 01 n$m 1975 (a) mô ph%ng b&ng CAM 3.0, (b) d" báo b&ng CAM-SOM, và (c) s' li(u tái phân tích NCEP/NCAR. )*n v+ mb.

(a)

(b)

(c)

Hình 7.2 Áp su!t m"c bi#n tháng 07 n$m 1975 (a) mô ph%ng b&ng CAM 3.0, (b) d" báo b&ng CAM-SOM, và (c) s' li(u tái phân tích NCEP/NCAR. )*n v+ mb K't qu8 d# báo nhi"t $; tháng 01 n(m 1975 cJng hoàn toàn phù h&p v+i th#c t'

c8 4 B5c Bán C.u và Nam Bán C.u (hình 7.3). D8i có nhi"t $; cao v+i giá tr> trên 250C quanh xích $*o lan r;ng t+i quá v1 $; ±200 và b> gián $o*n, thu hKp trên l?c $>a Châu Phi, Châu MD La Tinh, nam xích $*o 9ông Thái Bình D%7ng và vùng Châu Á xích $*o, n7i có nhi"t $; b- m<t cao nh3t Ts>300C (Indonesia). Nhi"t $; d# báo và th#c t' $-u gi8m tI d8i quanh xích $*o v- phía hai c#c và cùng có giá tr> th3p nh3t trên ph.n phía B5c l?c $>a Nga, B5c MD (Ts nh6 h7n !300C) và vùng lân c2n kinh $; 600E Nam C#c v+i Ts nh6 h7n !400C.

Tháng 7 n(m 1975, tr%,ng nhi"t $; d# báo cJng $%&c th0 hi"n khá t%7ng $Bng v+i th#c t' (hình 7.4). Nhi"t $; cao 4 d8i quanh xích $*o gi8m $-u v- phía c#c. NhCng vùng có nhi"t $; cao nh3t ($*t trên 300C) l"ch v- phía b5c nh% t*i B5c Phi, Trung 9ông, và B5c Trung MD; $<c bi"t vùng v>nh Pecxich có nhi"t $; b- m<t trung bình tháng 7 khá cao, $*t trên 370C, cao nh3t toàn c.u. Trên m;t s= vùng, nhi"t $; d# báo có xu h%+ng cao h7n th#c t' (nh% vùng trung tâm Thái Bình D%7ng, Mexico).

T%7ng t# nh% tr%,ng áp su3t m#c bi0n, tr%,ng nhi"t $; b- m<t d# báo cJng phù h&p t=t v+i mô ph6ng và quan tr5c (hình 7.3 và 7.4).

7.1.2 !ánh giá khách quan Hình 7.5 bi0u diLn h" s= t%7ng quan giCa áp su3t m#c bi0n d# báo và th#c t' cho

hai n(m 1975 ($%,ng màu xanh) và 1980 ($%,ng màu hBng). Có th0 nh2n th3y h" s= t%7ng quan khá cao. T%7ng quan giCa hai tr%,ng t=t nh3t vào nhCng tháng mùa $ông và mùa xuân B5c Bán c.u, v+i giá tr> vào kho8ng 0,6-0,8. Giá tr> h" s= t%7ng quan th3p nh3t r7i vào tháng 7, x3p x@ 0,3, m<c dù khi $ánh giá $>nh tính k't qu8 d# báo c:a tháng này khá phù h&p v+i quan tr5c.

293

(a)

(b)

(c)

Hình 7.3 Nhi(t ,- b. m/t tháng 01 n$m 1975 (a) mô ph%ng b&ng CAM 3.0, (b) d" báo b&ng CAM-SOM, và (c) s' li(u tái phân tích NCEP/NCAR. )*n v+ oC.

(a)

(b)

(c)

Hình 7.4 Nhi(t ,- b. m/t tháng 07 n$m 1975 (a) mô ph%ng b&ng CAM 3.0, (b) d" báo b&ng CAM-SOM, và (c) s' li(u tái phân tích NCEP/NCAR. )*n v+ oC.

V+i sai s= trung bình (ME) bi'n

thiên trong kho8ng tI -4 mb $'n 0 mb cho 1975, và tI -5 mb $'n 0 mb cho 1980 (hình 7.6), có th0 nói CAM-SOM cho d# báo tr%,ng áp su3t m#c bi0n thiên th3p so v+i th#c t'. ME $*t giá tr> tuy"t $=i nh6 nh3t vào các tháng chính $ông B5c Bán C.u. Trung bình c:a ME vào kho8ng -3 mb.

Hình 7.5 H( s' t0*ng quan gi1a d" báo và quan tr2c c3a tr04ng áp su!t m"c bi#n hai

n$m 1975, 1980. Sai s= trung bình tuy"t $=i (MAE) c:a áp su3t m#c bi0n d# báo trung bình cho

n(m 1975 vào kho8ng 6 mb và n(m 1980 vào kho8ng 6,5 mb (hình 7.7). CJng t%7ng t# nh% ME, MAE t=t nh3t (nh6 nh3t) là vào mùa $ông B5c Bán c.u và cho các giá tr> l+n nh3t (ngh1a là d# báo khác th#c t' nh3t v- MAE) vào mùa hè.

9=i v+i sai s= quân ph%7ng, khác bi"t l+n nh3t giCa giá tr> d# báo và th#c t' vào nhCng tháng mùa hè B5c Bán C.u v+i RMSE tháng 6, 7, 8 n(m 1975 kho8ng 11 mb, trong khi $ó MAE có giá tr> kho8ng 7 mb. Khác bi"t nh6 nh3t là vào th,i kM mùa $ông B5c Bán C.u v+i RMSE tháng 12, 01, 02 n(m 1975 kho8ng 8 mb và MAE kho8ng 5,5 mb (hình 7.7, 7.8).

HSTQ !"i v#i áp su$t m%c bi&n các n'm 1975, 1980

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tháng

HST

Q N!m 1975

N!m 1980

294

Hình 7.6 Sai s' trung bình (ME) (mb) c3a

áp su!t m"c bi#n d" báo cho các n$m 1975 và 1980.

Hình 7.7 Sai s' trung bình tuy(t ,'i

(MAE) (mb) c3a áp su!t m"c bi#n d" báo cho các n$m 1975 và 1980.

H" s= t%7ng quan giCa nhi"t $; b- m<t d# báo và th#c t' nói chung khá cao, l+n nh3t $*t t+i kho8ng 0,97 vào các tháng cu=i mùa xuân và cu=i hè B5c Bán c.u, nh6 nh3t cJng $*t $'n kho8ng 0,87 vào các tháng mùa $ông (hình 7.9). Trung bình c:a h" s= t%7ng quan giCa nhi"t $; d# báo và quan tr5c vào kho8ng 0,93.

Hình 7.8 Sai s' quân ph0*ng (RMSE) (mb) c3a áp su!t m"c bi#n d" báo cho các n$m 1975 và 1980

Mô hình cho d# báo tr%,ng nhi"t $; b- m<t các n(m 1975 và 1980 thiên cao so v+i th#c t', v+i ME bi'n thiên t%7ng Fng trong kho8ng tI +1,0 $'n +3,0oC, và tI +0,5 $'n g.n +3,0oC. Giá tr> c:a ME nh6 nh3t vào các tháng mùa $ông B5c Bán C.u (kho8ng g.n +0,5oC), và l+n h7n vào các tháng mùa thu (kho8ng +2,5 $'n +3.0oC) (hình 7.10).

Sai s= MAE c:a nhi"t $; d# báo khá l+n, trung bình cho các n(m 1975 và 1980 $-u vào kho8ng 5,0oC (hình 7.11). Sai s= quân ph%7ng (RMSE) cJng khá l+n, $<c bi"t vào các tháng mùa $ông B5c Bán C.u (12, 01, 02) (kho8ng 9,0oC). Tuy nhiên, v- mùa hè (các tháng 6, 7, 8) RMSE gi8m $i $áng k0, ch@ vào kho8ng 6,5 0C (hình 7.11, 7.12). Sai s= d# báo v- mùa $ông l+n h7n v- mùa hè cho th3y mô hình ch%a n5m b5t t=t tính b3t $Bng nh3t trong n-n nhi"t mùa $ông toàn c.u. S# chênh l"ch l+n giCa RMSE và MAE cJng bi0u th> s# bi'n $;ng m*nh c:a sai s= mô hình trong d# báo tr%,ng nhi"t, $<c bi"t v- mùa $ông.

Hình 7.9 H( s' t0*ng quan gi1a nhi(t ,- b. m/t d" báo và quan tr2c cho các n$m

1975, 1980.

Hình 7.10 Sai s' trung bình ME (0C) nhi(t ,- d" báo cho các n$m 1975 và 1980.

ME

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tháng

mb N!m 1975

N!m 1980

MAE

!"#$%

&'()*"!

" # $ % & ' ( ) * "! "" "#

! "#$%

+!,-"*(&+!,-"*)!

RMSE

!

"

#

$

%

&!

&"

&#

&$

& " ' # ( $ ) % * &! && &"

! " # $ %

+!,-&*)(

+!,-&*%!

HSTQ !"i v#i nhi$t !% b& m't các n(m 1975, 1980

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tháng

HS

TQ N!m 1975

N!m 1980

ME

00.5

11.5

22.5

33.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tháng

o C

N!m 1975

N!m 1980

295

Hình 7.11 Sai s' trung bình tuy(t ,'i

MAE (0C) nhi(t ,- d" báo cho các n$m 1975 và 1980.

Hình 7.12 Sai s' quân ph0*ng RMSE (0C)

nhi(t ,- d" báo cho các n$m 1975 và 1980.

7.2. D# báo các ch* s) KHC+ b'ng các mô hình khí h,u khu v#c 90 d# báo các ch@ s= KHC9 cho Vi"t Nam, h" th=ng CAM-SOM $%&c ti'n hành

ch*y v+i h*n d# báo 12 tháng v+i 1 tháng kh4i $;ng mô hình (spin-up) cho 5 l.n d# báo trong th,i gian tI 12/2000 $'n 12/2005. Th,i $i0m b5t $.u ch*y h" th=ng CAM-SOM cho mNi l.n d# báo là 00UTC ngày 01/12 hàng n(m (2000, 2001, 2002, 2003 và 2004). TrI tháng kh4i $;ng mô hình, s8n phOm c:a CAM-SOM $%&c dùng làm $i-u ki"n ban $.u và $i-u ki"n biên cho các RCM (RegCM, REMO và MM5CL) b5t $.u tI 00UTC ngày 01/01 hàng n(m. Các lát c5t th,i gian c:a $i-u ki"n biên cách nhau 6h.

K't qu8 ch*y các RCM sau $ó $%&c s! d?ng $0 xác $>nh các ch@ s= KHC9. Các ch@ s= này cJng $%&c chia làm hai tr%,ng h&p là ECE_IPCC và ECE_VN. 9Bng th,i, trong mNi tr%,ng h&p $ó các ch@ s= còn $%&c ghép thành các nhóm $0 ti"n so sánh (xem ch%7ng 2 và ch%7ng 6).

Vi"c $ánh giá sai s= d# báo $%&c th#c hi"n b)ng cách so sánh v+i s= li"u quan tr5c khi s! d?ng hai ch@ s= th=ng kê sai s= trung bình (ME) và sai s= quân ph%7ng (RMSE).

Trên hình 7.13 dPn ra k't qu8 tính các ECE_IPCC và ECE_VN tI s= li"u quan tr5c c:a Vi"t Nam trung bình 5 n(m (2001-2005) cho các vùng khí h2u, trong $ó mNi m;t hình bi0u diLn m;t nhóm ch@ s=. Các hình tI 7.13a) $'n 7.13d) là 4 nhóm ch@ s= ECE_IPCC, các hình tI 7.13e) $'n 7.13j) là 6 nhóm ch@ s= ECE_VN. Trong s= các ch@ s= ECE_VN có hai nhóm HTRD (hi"n t%&ng rét $2m) và HTRH (hi"n t%&ng rét h*i) ch@ xét cho 4 vùng khí h2u phía b5c (B1-B4).

Có th0 nh2n th3y b2c $*i l%&ng c:a các ch@ s= r3t khác nhau và giá tr> c:a chúng cJng bi'n $;ng khá m*nh. Do $ó, $=i v+i m;t s= ch@ s=, $0 $ánh giá mang tính so sánh, thay cho vi"c s! d?ng giá tr> RMSE là sai s= quân ph%7ng t%7ng $=i (RMSER), là tQ s= giCa RMSE và tr> s= quan tr5c trên hình 7.13.

MAE

01234567

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tháng

o C

N!m 1975

N!m 1980

RMSE

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tháng

o C

N!m 1975

N!m 1980

296

Hình 7.13 Trung bình quan tr2c giá tr+ các ch5 s' ECE_IPCC (các hình a) ,6n d)) và

ECE_VN (các hình e) ,6n j)) th4i k7 2001-2005 trên các vùng khí h8u Vi(t Nam s2p x6p theo các nhóm

05

101520

253035

4045

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TXx (0C) TXn (0C)TNx (0C) TNn (0C)DTR (0C)

0

10

20

30

40

50

60

70

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%) Vx (m/s)Tx (0C) Tm (0C)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Rx1day (mm) R95p (mm)Rx5day (mm) R99p (mm)

0123456789

101112

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDMLDR (!"t)SDMLCB (!"t)SNMLDR (ngày)SNMLCB (ngày)

1516171819202122232425

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%) TN90p (%)TX10p (%) TX90p (%) 0

2468

1012141618

B1 B2 B3 B4

SDRDDR (!"t)SDRDCB (!"t)SNRDDR (ngày)SNRDCB (ngày)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

R50 (ngày)CDD (ngày)WSDI (!"t)CSDI (!"t)CWD (ngày)

02468

101214161820

B1 B2 B3 B4

SDRHDR (!"t)SDRHCB (!"t)SNRHDR (ngày)SNRHCB (ngày)

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDHH (!"t)

STHH (tháng)

05

101520253035404550

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDNNDR (!"t)SDNNCB (!"t)SNNNDR (ngày)SNNNCB (ngày)SNGGCB (ngày)SDGGCB (!"t)

a)

b)

c)

d)

j)

e)

f)

g)

h)

i)

297

7.2.1 K$t qu% d& báo các ECE_IPCC 7.2.1.1 Nhóm ch5 s' YTN

Trên hình 7.14 là k't qu8 tính sai s= d# báo ME và RMSE c:a các mô hình RegCM, REMO và MM5CL cho các ch@ s= thu;c nhóm YTN. Tr%+c h't có th0 th3y sai s= ME khá nh3t quán trong d# báo các ch@ s= YTN c:a ba mô hình. TrI các ch@ s= DTR trên các vùng B1-B3 c:a RegCM, B2, B3 c:a MM5CL, và TNn trên các vùng B4, N1-N3 c:a REMO, các tr%,ng h&p còn l*i $-u có ME âm, tFc các mô hình cho d# báo th3p h7n th#c t'. H7n nCa, ngoài m;t s= tr%,ng h&p có tr> tuy"t $=i c:a ME quá l+n nh% TNn c:a RegCM trên các vùng khí h2u phía b5c, TXn c:a REMO trên B1, B2, nhìn chung sai s= h" th=ng c:a mô hình th%,ng dao $;ng xung quanh -3oC $'n -2oC và không khác nhau nhi-u giCa các mô hình.

Sai s= quân ph%7ng $=i v+i các ch@ s= c:a các mô hình nói chung bi'n $;ng khá l+n giCa các vùng. 9=i v+i ch@ s= TXx, mô hình RegCM cho sai s= nh6 nh3t, kho8ng 1-2oC trên các vùng B1-B3 và N2, tI 3-4oC 4 các vùng B4, N1, N3. 9=i v+i ch@ s= TXn, mô hình MM5CL có RMSE bi'n $;ng nh6 nh3t, kho8ng 2.5oC 4 các vùng B2-B4, trên 3oC 4 các vùng B1, N3, l+n nh3t g.n 6oC 4 N2. Sai s= RMSE $=i v+i TXn c:a REMO bi'n $;ng m*nh nh3t, tI kho8ng d%+i 2.5oC 4 B4, N1-N3 lên $'n trên 4oC, th2m chí trên 10oC 4 B1.

Hình 7.14 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng (RMSE – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i) cho các ch5

s' nhóm YTN l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TXx (0C) TXn (0C)TNx (0C) TNn (0C)DTR (0C) 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


0

1

2

3

4

5

6

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


-8

-6

-4

-2

0

2

4

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


0

1

2

3

4

5

6

7

8

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


298

Trong s= ba mô hình, REMO cho k't qu8 d# báo TNx t=t nh3t v+i sai s= RMSE trong kho8ng 0.5oC-1.5oC trên các vùng N1-N3, 2oC-3oC trên B2-B4. Sai s= l+n nh3t cJng ch@ trên 3oC 4 B1. Sai s= d# báo l+n nh3t và bi'n $;ng m*nh nh3t là c:a TNn và DTR, nh3t là TNn. So v+i giá tr> quan tr5c sai s= $ó là quá l+n trên các vùng phía b5c. 7.2.1.2 Nhóm ch5 s' YTM

K't qu8 tính sai s= d# báo ME và sai s= quân ph%7ng t%7ng $=i (RMSER) c:a các RCM $=i v+i nhóm ch@ s= này $%&c cho trên hình 7.15. Nh2n th3y r)ng c8 ba mô hình $-u d# báo thiên th3p các ch@ s= YTM. Xét v- b2c $*i l%&ng sai s= ME c:a các ch@ s= nói chung khá l+n và nh3t quán giCa các mô hình.

V- $; l+n sai s= d# báo, c8 ba mô hình $-u cho d# báo Rx5day t=t nh3t, sau $ó là Rx1day. Sai s= d# báo c:a R95p và R99p nói chung quá l+n so v+i quan tr5c. Sai s= d# báo RMSER $=i v+i Rx1day c:a MM5CL nh6 nh3t so v+i RegCM và REMO v+i kho8ng 35% 4 N1 $'n trên d%+i 60% 4 B4, N2, N3 và cao nh3t 4 B1-B3 (kho8ng d%+i 80%). 9=i v+i ch@ s= Rx5day, mô hình REMO d%,ng nh% cho sai s= d# b8o nh6 nh3t và khá Rn $>nh, v+i $; l+n c:a RMSER kho8ng 50% trên các vùng B2-B4, N1, N3 và kho8ng 80% trên B1, N2.

Hình 7.15 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng t0*ng ,'i (RMSER – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i)

cho các ch5 s' nhóm YTM l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Rx1day (mm)R95p (mm)Rx5day (mm)R99p (mm)

020406080

100120140160180200

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Rx1day (%)R99p (%)Rx5day (%)R95p (%)

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


020406080

100120140160180200

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Rx1day (%)R99p (%)Rx5day (%)R95p (%)

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


020406080

100120140160180200

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Rx1day (%) R99p (%)Rx5day (%) R95p (%)

299

7.2.1.3 Nhóm ch5 s' HTN 9=i v+i các ch@ s= nhóm HTN, sai s= h" th=ng (ME) d# báo c:a các mô hình

không nh3t quán v+i nhau (hình 7.16). Trong khi RegCM và REMO cho d# báo thiên cao các ch@ s= TN10p và TX10p thì MM5CL cho d# báo thiên th3p TX10p và h.u nh% thiên cao TN10p. RegCM và MM5CL d# báo thiên cao TN90p trong khi REMO d# báo thiên th3p ch@ s= này. H7n nCa bi'n $;ng sai s= ME giCa các ch@ s= c:a REMO l+n h7n $áng k0 so v+i RegCM và MM5CL.

V- $; l+n c:a sai s=, h.u nh% RegCM cho sai s= d# báo nh6 nh3t so v+i REMO và MM5CL m<c dù trong m;t s= tr%,ng h&p d%,ng nh% MM5CL cho sai s= nh6 h7n m;t ít ho<c t%7ng $%7ng. Sai s= RMSER c:a ch@ s= TN10p vào kho8ng 15% $'n g.n 30%, c:a TN90p vào kho8ng g.n 20% $'n 35%, c:a TX10p vào kho8ng 20%-40% và bi'n $;ng l+n nh3t là sai s= c:a TX90p, trong kho8ng 25%-30% trên các vùng B2-B4, N1 và N3, $'n g.n 50% 4 các vùng B1, N2. Vùng có k't qu8 d# báo t=t nh3t là N1, sau $ó là N3, B2 và B4. Sai s= d# báo l+n nh3t th%,ng r7i vào các vùng B1, N2.

Hình 7.16 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng t0*ng ,'i (RMSER – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i) cho

các ch5 s' nhóm HTN l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005 7.2.1.4 Nhóm ch5 s' CSK

CJng t%7ng t# nh% nhóm HTN, sai s= h" th=ng d# báo các ch@ s= nhóm CSK c:a các mô hình cJng không nh3t quán c8 v- xu th' và mFc $; bi'n $;ng. 9=i v+i ch@ s= CDD c8 ba mô hình RegCM, REMO và MM5CL $-u cho d# báo thiên cao trên các vùng khí h2u phía b5c (B1-B4) và thiên th3p trên các vùng khí h2u phía nam (N1-N3).

-6-5-4-3-2-1012345

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%)TN90p (%)TX10p (%)TX90p (%) 0

5101520253035404550

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%)TX90p (%)TX10p (%)TN90p (%)

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%)TN90p (%)TX10p (%)TX90p (%)

0

20

40

60

80

100

120

140

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%)TX90p (%)TX10p (%)TN90p (%)

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%)TN90p (%)TX10p (%)TX90p (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

TN10p (%)TX90p (%)TX10p (%)TN90p (%)

300

9=i v+i ch@ s= CWD, RegCM và REMO cho d# báo thiên cao trong khi MM5CL cho d# báo thiên cao ch@ trên B4, N1, N3 và thiên th3p trên các vùng còn l*i. Ch@ có R50 c8 ba mô hình $-u cho d# báo thiên th3p. MFc $; bi'n $;ng c8u ME trên các vùng cJng khác nhau giCa các mô hình, nh%ng nói chung c8 ba mô hình $-u có ME c:a CWD và CDD bi'n $;ng l+n nh3t.

Sai s= d# báo RMSER $=i v+i các ch@ s= c:a các mô hình cJng bi'n $;ng khá phFc t*p và quá l+n. Nói chung, so v+i giá tr> quan tr5c, sai s= d# báo c:a c8 ba mô hình $=i v+i t3t c8 các ch@ s= thu;c nhóm này là khó ch3p nh2n m<c dù có m;t s= tr%,ng h&p giá tr> c:a RMSER nh6 d%+i 20%.


các ch5 s' nhóm CSK l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

7.2.2 K$t qu% d& báo các ECE_VN 7.2.2.1 Nhóm ch5 s' YTK

1) Nhi(t -. c#c tr/ trung bình (Tx, Tm): Sai s= trung bình (ME) và sai s= quân ph%7ng (RMSE) d# báo các y'u t= Tx, Tm

c:a các mô hình RegCM, REMO và MM5CL $%&c cho trên hình 7.18. Qua $ó nh2n th3y h.u nh% các mô hình $-u cho d# báo thiên th3p các y'u t= này, trI d# báo c:a REMO $=i v+i Tm trong $ó cho ME d%7ng trên các vùng B3, B4, N2 và N3. Bi'n $;ng c:a ME giCa các vùng khí h2u c:a c8 Tx và Tm cJng khá l+n. ChEng h*n, ME c:a Tm d# báo tI RegCM có th0 bi'n thiên tI -5oC trên B1, B2 $'n -4oC trên B3 và

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


020406080

100120140160180200

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

CDD (%) CSDI (%)CWD (%) R50 (%)WSDI (%)

-60

-40

-20

0

20

40

60

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


050

100150200250300350400450500

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

CDD (%)CSDI (%)CWD (%)R50 (%)WSDI (%)

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


0

50

100

150

200

250

300

350

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

CDD (%)CSDI (%)CWD (%)R50 (%)WSDI (%)

301

kho8ng -2oC trên các vùng còn l*i; ho<c, ME c:a d# báo Tx tI MM5CL cJng dao $;ng tI -6oC trên B1 $'n kho8ng -2oC trên B3.

V- sai s= quân ph%7ng, k't qu8 d# báo Tm c:a REMO r3t t=t v+i RMSE ch@ trên 2oC 4 B1 và nh6 h7n 2oC 4 B2-B4, gi8m xu=ng $'n d%+i 1oC trên các vùng N1-N3. Tuy nhiên, sai s= d# báo Tm c:a RegCM và MM5CL l*i khá l+n trên các vùng B1-B3 (kho8ng 4.0-5.5oC) và gi8m xu=ng $'n kho8ng 2.0-2.5oC trên các vùng còn l*i. Nhìn chung c8 ba mô hình $-u cho sai s= d# báo Tx quá l+n. A mFc $; nh3t $>nh có th0 ch3p nh2n sai s= d# báo c:a RegCM cho Tx trên các vùng B2, B3 và N3 (kho8ng trên 2oC).

Hình 7.18 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng (RMSE – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i) cho các y6u t'

Tx, Tm l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005 2) T)c -. gió c#c -0i và -. 1m t$2ng -)i c#c ti3u trung bình (Vx, RHm): Nhìn chung c8 RegCM, REMO và MM5CL d%,ng nh% $-u cho d# báo thiên

th3p Vx và thiên cao RHm (hình 7.19). B2c $*i l%&ng c:a ME 4 $ây cJng khá l+n và bi'n $;ng m*nh giCa các vùng khí h2u.

V- $; l+n sai s= (RMSE), các mô hình $-u cho sai s= d# báo Vx vào kho8ng 5 ms (tr> s= quan tr5c dao $;ng trong kho8ng 5-8 m/s), còn sai s= d# báo c:a RHm cJng vào kho8ng 15-25% (tr> s= quan tr5c kho8ng 60-70%). 9i-u $ó có ngh1a là sai s= d# báo c:a các mô hình $=i v+i c8 hai y'u t= này nói chung quá l+n trong t%7ng quan so sánh v+i s= li"u quan tr5c.

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Tm (0C) Tx (0C) 0

1

2

3

4

5

6

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Tm (0C)

Tx (0C)

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Tm (0C)

Tx (0C) 0123456789

10

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Tm (0C)

Tx (0C)

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Tm (0C) Tx (0C) 0

1

2

3

4

5

6

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

Tm (0C)

Tx (0C)

302

Hình 7.19 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng (RMSE – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i) cho y6u t' Vx,

RHm l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

7.2.2.2 Nhóm ch5 s' HTML V- sai s= h" th=ng, các mô hình RegCM và MM5CL cho d# báo thiên th3p trên

các vùng phía b5c (B1-B4) và thiên cao trên các vùng phía nam (N1-N3), trong khi REMO cho d# báo thiên cao h.u nh% t3t c8 các ch@ s= thu;c nhóm này (hình 7.20). H7n nCa, c8 ba mô hình $-u có ME c:a ch@ s= SNMLCB bi'n $;ng r3t m*nh v+i tr> s= tuy"t $=i v%&t g3p nhi-u l.n giá tr> quan tr5c trên các vùng N1 (c8 ba mô hình), B3, B4 (REMO).

Sai s= quân ph%7ng t%7ng $=i (RMSER) cJng r3t l+n và bi'n $;ng m*nh giCa các vùng và giCa các mô hình (hình 7.20). Nói chung, RMSER $-u l+n h7n 100%, th2m chí trên 500%. V+i k't qu8 $ó có th0 nói các mô hình $-u không d# báo $%&c các ch@ s= c:a nhóm HTML. 7.2.2.3 Các nhóm ch5 s' HTRD, HTRH, HTNN và HTHH

Trên các hình 7.21-7.24 l.n l%&t $%a ra k't qu8 tính toán các ch@ s= th=ng kê ME và RMSER $ánh giá sai s= d# báo c:a các mô hình RegCM, REMO và MM5CL cho các ch@ s= thu;c các nhóm HTRD, HTRH, HTNN và HTHH.

B)ng vi"c phân tích, so sánh giá tr> sai s=, s# bi'n $;ng sai s= giCa các mô hình, giCa các vùng cho tIng ch@ s= KHC9 v+i giá tr> quan tr5c t%7ng Fng, k0 c8 sai s= h" th=ng và sai s= quân ph%7ng t%7ng $=i, có th0 $i $'n m;t nh2n $>nh chung là các mô

-6-4-202468

1012141618

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%) Vx (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%)Vx (m/s)

-10-505

1015

2025303540

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%)Vx (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%)

Vx (m/s)

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%) Vx (m/s)

0

5

10

15

20

25

30

35

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

RHm (%)Vx (m/s)

303

hình h.u nh% ch%a d# báo $%&c (hay nói chính xác h7n là d# báo v+i sai s= quá l+n so v+i quan tr5c) các ch@ s= KHC9 thu;c các nhóm HTRD, HTRH, HTNN và HTHH trên các vùng khí h2u Vi"t Nam. Ch@ m;t vài tr%,ng h&p có sai s= t%7ng $=i nh6, có th0 ch3p nh2n $%&c nh%ng d%,ng nh% nó ch@ mang tính ngPu nhiên.

Hình 7.20 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng t0*ng ,'i (RMSER – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i) cho các ch5 s' nhóm HTML l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

7.3 +ánh giá chung Trong ch%7ng này, $ã trình bày m;t s= k't qu8 th! nghi"m d# báo h*n mùa và

$ánh giá s7 b; cho m;t s= tr%,ng toàn c.u b)ng h" th=ng mô hình CAM-SOM và s! d?ng các s8n phOm $.u ra c:a h" th=ng này $0 ch*y d# báo các ch@ s= KHC9 cho 7 vùng khí h2u trên lãnh thR Vi"t Nam b)ng ba mô hình khí h2u khu v#c là RegCM, REMO và MM5CL.

9=i v+i h" th=ng mô hình CAM-SOM, k't qu8 $ánh giá $>nh tính và $>nh l%&ng m;t s= tr%,ng h&p $ã cho th3y h" th=ng mô hình này có th0 d# báo $%&c v- c7 b8n s# phân b= không gian trên quy mô toàn c.u c:a các tr%,ng khí áp m#c bi0n trung bình và nhi"t $; b- m<t. K't qu8 $áng khích l" này làm ti-n $- quan trSng trong vi"c Fng d?ng các s8n phOm $.u ra c:a h" th=ng CAM-SOM $0 ch*y các RCM th#c hi"n d# báo h*n mùa tr%,ng các y'u t= khí t%&ng, sau $ó ti'n hành xác $>nh các y'u t= và hi"n t%&ng KHC9 4 Vi"t Nam theo hai nhóm ch@ s= ECE_IPCC và ECE_VN.

-15-10-505

101520253035

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


050

100150200250300350400450500

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDMLDR (%)SDMLCB (%)SNMLDR (%)SNMLCB (%)

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


050

100150200250300350400450500

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


-15

-10

-5

0

5

10

15

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


050

100150200250300350400450500

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


304

K't qu8 d# báo th! nghi"m cho 5 l.n d# báo v+i h*n 1 n(m và th,i $i0m làm d# báo là 01 tháng 01 hàng n(m (tI 2001-2005) $ã $%&c $ánh giá sai s= d#a trên hai ch@ s= th=ng kê ME (sai s= trung bình hay sai s= h" th=ng) và RMSE (sai s= quân ph%7ng) ho<c RMSER (sai s= quân ph%7ng t%7ng $=i) khi s! d?ng các s= li"u quan tr5c c:a Vi"t Nam. NhCng k't qu8 nh2n $%&c cho phép rút ra m;t s= nh2n xét sau:

1) Nói chung các mô hình $-u cho d# báo t%7ng $=i t=t h.u h't các ch@ s= thu;c m;t s= nhóm c:a ECE_IPCC, trong $ó nhi-u ch@ s= có sai s= d# báo khá nh6, nh%ng d# báo kém các ch@ s= c:a ECE_VN, $<c bi"t là các ch@ s= v- hi"n t%&ng KHC9.

2) Các ch@ s= có th0 xem là $%&c d# báo t=t bao gBm: YTN (TXx, TXn, TNx và TNn), YTM (Rx1day, Rx5day và R95p), HTN (TX10p, TX90p, TN10p và TN90p), và YTK (Tx, Tm).

3) Các ch@ s= còn l*i nói chung k't qu8 d# báo c:a các mô hình $-u cho sai s= quá l+n $'n mFc khó có th0 ch3p nh2n. Tuy nhiên, trong $ó có m;t s= tr%,ng h&p sai s= d# báo t%7ng $=i nh6 nh%ng l*i không nh3t quán giCa các mô hình và các vùng khí h2u nên có th0 xem là mang tính ngPu nhiên. Nguyên nhân c:a sai s= $=i v+i nhCng tr%,ng h&p này có th0 liên quan $'n tính bi'n $;ng m*nh c:a chính các ch@ s=, nh3t là các ECE_VN cJng nh% $; chính xác c:a s8m phOm CAM-SOM và c:a các RCM.


các ch5 s' nhóm HTRD l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

0

10

20

30

40

50

60

70

80

B1 B2 B3 B4


0

500

1000

1500

2000

2500

B1 B2 B3 B4

SDRDDR (%)SDRDCB (%)SNRDDR (%)SNRDCB (%)

0

10

20

30

40

50

60

B1 B2 B3 B4


0

100

200

300

400

500

600

B1 B2 B3 B4


-20

0

20

40

60

80

100

120

B1 B2 B3 B4


0

500

1000

1500

2000

2500

B1 B2 B3 B4


305


các ch5 s' nhóm HTRH l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005


các ch5 s' nhóm HTNN l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

0

10

20

30

40

50

60

B1 B2 B3 B4


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

B1 B2 B3 B4

SDRHDR (%)SDRHCB (%)SNRHDR (%)SNRHCB (%)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

B1 B2 B3 B4


0

100

200

300

400

500

600

700

B1 B2 B3 B4


0

10

20

30

40

50

60

70

B1 B2 B3 B4


0100200300400500600700800900

100011001200130014001500

B1 B2 B3 B4


-30

-20

-10

0

10

20

30

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDNNDR (!"t) SDNNCB (!"t)SNNNDR (ngày) SNNNCB (ngày)SNGGCB (ngày) SDGGCB (!"t)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDNNDR (%)SDNNCB (%)SNNNDR (%)SNNNCB (%)SNGGCB (%)SDGGCB (%)

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDNNDR (!"t)SDNNCB (!"t)SNNNDR (ngày)SNNNCB (ngày)SNGGCB (ngày)SDGGCB (!"t) 0

100200300400500600700800900

1000

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


-50

-40

-30

-20

-10

0B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDNNDR (!"t)SDNNCB (!"t)SNNNDR (ngày)SNNNCB (ngày)SNGGCB (ngày)SDGGCB (!"t)

0

50

100

150

200

250

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3


306

Hình 7.24 Sai s' trung bình (ME – bên trái) và sai s' quân ph0*ng t0*ng ,'i (RMSER – bên ph9i) d" báo theo các mô hình RegCM (trên), REMO (gi1a) và MM5CL (d0:i) cho các ch5 s' nhóm HTHH l!y trung bình trên các vùng khí h8u th4i k7 2001-2005

-1-1011223344

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDHH (!"t)

STHH (tháng)

0

200

400

600

800

1000

1200

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDHH (%)

STHH (%)

-3

-2

-1

0

1

2

3

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDHH (!"t)

STHH (tháng)

0

20

40

60

80

100

120

140

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDHH (%)

STHH (%)

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3

SDHH (!"t)

STHH (tháng)

0

200

400

600

800

1000

1200

B1 B2 B3 B4 N1 N2 N3 VN

SDHH (%)

STHH (%)

ch!ng 7. ng d ng mÔ hÌnh khÍ h u khu v c d bÁo h n mÙa i u...

Documents