Tài liệu Xay dựng công nghệ dự báo liên hoàn bão, nước dâng và sóng ở việt nam bằng mô hình số với thời gian dự báo trước 3 ngày

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 08/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ DỰ BÁO LIÊN HOÀN BÃO, NƯỚC DÂNG VÀ SÓNG Ở VIỆT NAM BẰNG MÔ HÌNH SỐ VỚI THỜI GIAN DỰ BÁO TRƯỚC 3 NGÀY MÃ SỐ ĐỀ TÀI: KC.08.05/06-10 Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Chủ nhiệm đề tài: GS.TS Trần Tân Tiến 8186 Hà Nội - 2010 1 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 08/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ DỰ BÁO LIÊN HOÀN BÃO, NƯỚC DÂNG VÀ SÓNG Ở VIỆT NAM BẰNG MÔ HÌNH SỐ VỚI THỜI GIAN DỰ BÁO TRƯỚC 3 NGÀY MÃ SỐ ĐỀ TÀI: KC.08.05/06-10 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ký tên và đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài/dự án: (ký tên) GS.TS. Trần Tân Tiến Ban Chủ nhiệm chương trình (ký tên) Bộ Khoa học và Công nghệ (ký tên và đóng dấu khi gửi lưu trữ) Hà Nội - 2010 2 ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN __________________ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, ngày tháng năm 2010 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài/dự án: Xây dựng công nghệ dự báo liên hoàn bão, nước dâng và sóng ở Việt Nam bằng mô hình số với thời gian dự báo trước 3 ngày. Mã số đề tài: KC.08.05/06-10 Thuộc: - Chương trình: Khoa học và công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Mã số: KC 08 2. Chủ nhiệm đề tài/dự án: Họ và tên: Trần Tân Tiến Ngày, tháng, năm sinh: 5/1/1949 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: GS.TS Chức danh khoa học: Giảng viên cao cấp. Chức vụ: Giảng viên Điện thoại: Tổ chức: 04. 38584943 Nhà riêng: 04. 37847551 Mobile: 0912011599 Fax: 04.35582129 E-mail: [email protected] Tên tổ chức đang công tác: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Địa chỉ cơ quan: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Địa chỉ nhà riêng: Lô 17 Tập thể Chỉnh hình, Trung Kính, Cầu Giấy, Hà Nội 3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án: Tên cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN 3 Điện thoại: 04. 38584615 E-mail: [email protected] Website: .www.hus.edu.vn Fax: 04. 38583061 Địa chỉ: 334, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Họ và tên thủ trưởng cơ quan: PGS. TS. Bùi Duy Cam Số tài khoản: 934.01.008 Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước Đống Đa Tên cơ quan chủ quản đề tài: Đại học Quốc gia Hà Nội II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án: - Theo Hợp đồng đã ký kết: từ 15 tháng 5 năm 2007 đến 15 tháng 5 năm 2010 - Thực tế thực hiện: từ 15 tháng 5 năm 2007 đến 15 tháng 5 năm 2010 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 3100 tr.đ, trong đó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 3100 tr.đ. + Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ. + Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): 0 b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Số Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú Thời gian Kinh phí Thời gian Kinh phí (Số đề nghị (Tháng, năm) (Tr.đ) (Tháng, năm) (Tr.đ) quyết toán) 1 Năm thứ 1 1095 2007 766 438,0892 2 Năm thứ 2 1131 2008 1.458,4 727,5671 3 Năm thứ 3 872 2009 610 1.005,297 2010 265,6 929,0467 TT 4 4 c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng STT 1 2 3 4 5 Nội dung các khoản chi Theo kế hoạch Tổng Trả công lao động (khoa học, phổ thông) Nguyên, vật liệu, năng lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng Thực tế đạt được SNKH Tổng SNKH 2120 2120 2.318,5832 2.318,5832 100 100 96,2063 96,2063 520 520 520 520 0 0 360 3.100 360 3.100 165,215 3.100 165,215 3.100 - Lý do thay đổi (nếu có): 23 Kinh phí thực hiện đề tài phân theo các khoản chi Trong đó Nguồn kinh phí 1 Công Xây Thiết lao Tổng dựng, bị, động Nguyên số sửa Chi khác (khoa vật liệu phương chữa tiện học, phổ nhỏ thông) 3 4 5 6 7 8 3100 2120 100 520 0 360 2 Tổng kinh phí Bao gồm: 1 Ngân sách SNKH, trong 3100 đó: Kinh phí được khoán chi 2504 Kinh phí không được 596 khoán chi 1095,4 - Năm thứ nhất: 1131,8 - Năm thứ hai: 872,8 - Năm thứ ba: 2120 100 520 0 360 2120 0 100 0 520 0 284 76 730 800 590 20 50 30 230 145 145 0 5 115,4 136,8 107,8 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án: (Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện... nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh ... nếu có) Số TT Số, thời gian ban hành văn bản Tên văn bản Ghi chú 1 Số /QĐ-BKHCN, Tháng 7/2007 Cử đoàn đi công tác Hàn Quốc và Trung Quốc Công văn không có số, không có ngày 2 Số 306/VPCTHCTH, 30/10/2008 Điều chỉnh nội dung thực hiện của đề tài KC08.05/06-10 Số liệu bão trong 3 năm, ngày có bão lấy 4 kỳ quan trắc. 3 Số 457/VPCTHCTH, 26/10/2009 Thay đổi chuyển giao và thử nghiệm NC của Đề tài KC08.05/06-10 4 Số 96 /VPCTTĐTHKH, 8/3/2010 Thay đổi đối tác và thanh toán chi phí đoàn vào của Đề tài KC0805/06-10 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được 1 Chủ trì đề tài - Tổ chức thực hiện đề tài Trường Đại Trường Đại Chuẩn bị số liệu cho học Khoa học học Khoa học các mô hình số dự báo Tự nhiên Tự nhiên Dự báo bão, sóng và (GS.TSKH. (PGS.TS. Bùi nước dâng và tổ hợp Nguyễn Văn Duy Cam) kết quả Mậu) Xây dựng quy trình liên hoàn - Số liệu 54 cơn bão. - Công nghệ dự bão bão - Công nghệ dự báo sóng - Quy trình dự báo nước dâng - Quy trình liên hoàn 2 Trung tâm dự Trung tâm dự Khai thác xử lý ảnh vệ báo KTTV báo KTTV tinh về bão và áp trung ương trung ương dụng dự báo thử (TS. Bùi Minh (TS. Bùi nghiệm Tăng) Minh Tăng) -Ảnh số từ vệ tinh -Dự báo bão bằng HRM, WBAR -Thử nghiệm dự báo bão, sóng 6 Ghi chú* 3 4 Viện Cơ học Viện Khí tượng thuỷ văn (PGS. TS. Trần Thục) -Khảo sát sóng -Dự báo nước dâng Viện Cơ học Dự báo nước dâng và bằng TSIM sóng ven bờ -Dự báo sóng ven bờ STWAVE Viện Khí tượng thuỷ văn Dự báo sóng (PGS. TS. Trần Thục) Dự báo bão bằng MM5 Dự báo sóng ven bờ bằng SWAN 5 Cục Quản lý đê điều (ThS. Đặng Quang Tính) Cục Quản lý đê điều Áp dụng dự báo thử (ThS. Đặng nghiệm và đánh giá Nhận xét kết quả dự Quang Tính) hiệu quả kinh tế xã báo bão hội của dự báo 6 Trung tâm KTTV biển (TS. Trần Hồng Lam) Trung tâm KTTV biển Khảo sát kiểm chứng - Khảo sát bão, nước (TS. Trần kết quả dự báo dâng Hồng Lam) 7 - Đài KTTV Áp dụng dự báo thử Đông bắc nghiệm và đánh giá (TS. Nguyễn hiệu quả kinh tế xã Văn Thắng) hội của dự báo Áp dụng dự báo thử nghiệm và đánh giá thử nghiệm dự báo bão, sóng, nước dâng 8 - Đài KTTV Áp dụng dự báo thử Trung trung nghiệm và đánh giá bộ (Nguyễn hiệu quả kinh tế xã Thái Lân) hội của dự báo Áp dụng dự báo thử nghiệm và đánh giá thử nghiệm dự báo bão, mưa 9 Phân viện KTTV phía Nam (TS. Nguyễn Kỳ Phùng) Áp dụng dự báo thử nghiệm và đánh giá thử nghiệm dự báo bão, sóng, nước dâng Áp dụng dự báo thử nghiệm và đánh giá hiệu quả kinh tế xã hội của dự báo - Lý do thay đổi (nếu có): 7 5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án: (Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm) Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Tên cá nhân Tên cá nhân Nội dung tham đăng ký theo đã tham gia gia chính Thuyết minh thực hiện -Dự báo bão, nước GS.TS. Trần GS.TS. Trần sóng Tân Tiến Tân Tiến dâng. PGS.TS. Phan Văn Tân PGS.TS. Phan Văn Tân Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* -Tổ hợp dự báo bão, sóng nước dâng. -Công nghệ dự báo bão, sóng, nước dâng - Xây dựng - Xây dựng được xoáy giả đối xoáy giả xứng - Xây dựng đề ThS. Nguyễn ThS. Nguyễn cương và viết - Xây dựng đề cương và viết Thanh Sơn Thanh Sơn báo cáo tổng báo cáo tổng kết kết Dự báo sóng TS. Nguyễn TS. Nguyễn ngoài khơi Dự báo sóng bằng WAM Thọ Sáo Thọ Sáo Xây dựng mã nguồn của mô hình RAMS trên máy AIX Dự báo nước PGS.TS. Đỗ PGS.TS. Đỗ dâng bằng Ngọc Quỳnh Ngọc Quỳnh TSIM TS. Vũ PGS.TS. Vũ Dự báo sóng Thanh Ca Thanh Ca bằng SWAN ThS. Lê Công Thành TS. Nguyễn TS. Nguyễn Khảo sát nước Tài Hợi Tài Hợi dâng Tăng Quốc Tăng Quốc Nhận xét kết Chính Chính quả dự báo bão TS. Bùi Minh TS. Bùi Minh Đánh giá kết Tăng Tăng quả dự báo bão Xây dựng Ths. Công phương pháp tổ Thanh hợp GS.TSKH. Phạm Kỳ Anh GS.TSKH. Phạm Kỳ Anh Mã nguồn của mô RAMS trên máy AIX hình Dự báo nước dâng bằng TSIM Kết quả dự báo sóng bằng SWAN Chuyển cơ quan Số liệu nước dâng Ý kiến nhận xét kết quả dự báo bão Kết quả đánh giá dự báo bão Dự báo quỹ đạo bão bằng phương pháp nuôi nhiễu Dự báo quỹ đạo bão bằng TS. Nguyễn Cải tiến sơ đồ RAMS với sô đồ đối lưu KF Minh Trường đối lưu KF cải tiến Ths. Hoàng Dự báo tổ hợp Phương trình dự báo tổ hợp Thanh Vân Ths. Lê Thị Dự báo bão - Kỹ thuật cài xoáy phi đối Hồng Vân bằng WRF xứng 8 16 17 TS. Kiều Quốc Chánh CN. Phạm Thị Minh 18 CN. Lê Quang Hưng 19 CN. Lê Quốc Huy 20 21 22 23 24 25 26 27 - Dự báo quỹ đạo và cường độ bão bằng WRF Phương trình hồi quy tối ưu Dự báo tổ hợp hóa thống kê nhiều chiều Phương trình tổ hợp dự báo Dự báo tổ hợp quỹ đạo bão Dự báo quỹ Dự báo quỹ đạo bão bằng đạo bão bằng BARO BARO Dự báo nước dâng bằng Kết quả nước dâng do bão DELFT3D Dự báo bão Dự báo quỹ đạo bão bằng Eta bằng Eta Dự báo bão Kết quả dự báo quỹ đạo bão bằng HRM bằng HRM Dự báo bão Kết quả dự báo quỹ đạo bão bằng WBAR bằng WBAR Dự báo bão Kết quả dự báo quỹ đạo bão bằng MM5 bằng MM5 Ths. Trần Ngọc Vân Ths. Đỗ Lệ Thủy Ths. Võ Văn Hòa TS. Hoàng Đức Cường TS. Đinh Dự báo nước Văn Mạnh dâng bằng (Viện Cơ TSIM học) Dự báo sóng TS. Nguyễn bằng Mạnh Hùng STWAVE TS. Phùng Dự báo sóng Đăng Hiếu bằng SWAN CN. Nguyễn Tính toán sóng Thu Trang bằng SWAN Kết quả nước dâng bằng TSIM Chương trình dự báo bằng STWAVE Chương trình dự báo bằng SWAN Kết quả dự báo sóng bằng SWAN - Lý do thay đổi ( nếu có): 6. Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT 1 Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia...) Thực tế đạt được (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia...) §oµn ra (Trung Quèc) 2 người, 8 Trung tâm Khí tượng QG Trung §oµn ra (Trung Quèc) 4 (CMA) người, 8 ngày Đoàn ra (Hàn Quốc) 2 người, 7 Kinh phí: 76.160.000 đồng Trung tâm Khí tượng QG Hàn (KMA) 9 ngày. Quốc ngày Quốc Ghi chú* Đã có công văn thay đổi Kinh phí: 76.160.000 đồng 2 §oµn vµo tõ Trung Quèc, Đoàn vào từ Áo, 1 người 7 ngày 2 người 7 ngày Kinh phí: 34.400.000 đồng Kinh phí: 34.400.000 đồng Đã có công văn thay đổi - Lý do thay đổi (nếu có): + Do kỹ thuật dự báo tổ hợp của Hàn Quốc phát triển mạnh, nên cần học tập kinh nghiệm dự báo của Hàn Quốc. + Do đoàn Việt Nam đã trao đổi với chuyên gia Trung Quốc nên chuyên gia Trung Quốc không nhận lời sang Việt Nam. Trong khi đó chuyên gia của Áo nghiên cứu sâu về tổ hợp và sẵn sàng hợp tác với Việt Nam. 7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT 1 2 Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Thực tế đạt được (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) - Dự báo quỹ đạo bão bằng các mô hình số. Hội thảo khoa học lần thứ 1 của chương trình KC08, 2008, khách sạn Tây Hồ - Dự báo bão, sóng, nước dâng. Hội thảo khoa học lần thứ 2 của chương trình KC08, 2009, Đồ Sơn Hội thảo Khoa học - Dự báo bão bằng các mô hình, 2008, ĐH KHTN, có sự tham gia của chuyên gia tại trung tâm vật lý toàn đề tài lý thuyết (ICTP), Tomkin báo cáo. (40 triệu) - Dự báo tổ hợp bão, sóng, nước dâng, 2009, ĐH KHTN có sự tham gia của chuyên gia Áo, Wang báo cáo. - Báo cáo, trao đổi khoa học về kỹ thuật dự báo tổ hợp tại Hạ Long (chuyên gia Wang). - 31/5/2008. Báo cáo về mô hình RAMS - 23/5/2008. Báo cáo về mô hình BARO - 1/8/2008. PP tạo nhiễu trường ban đầu cho HRM - 7/8/2008. Báo cáo về mô hình WRF - 15/8/2008. Báo cáo về mô hình WAM - 28/8/2008. Báo cáo đánh giá KQ dự báo bão - 30/8/2008. Báo cáo về mô hình SWAN Hội nghị các chuyên - 5/9/2008. Báo cáo về mô hình DELFT3D - 2009. Báo cáo về cải tiến mô hình RAMS đề (34 ,6 triệu) - 2009. báo cáo về phương pháp tổ hợp và cải tiến mô hình WAM - 2009. Báo cáo về cải tiến mô hình WRF - 2009. Báo cáo về phương pháp tạo nhiễu ban đầu cho RAMS . - 2009. Báo cáo lựa chọn sơ đồ đối lưu cho WRF - 2009. Báo cáo lựa chọn sơ đồ đối lưu cho ETA 10 Ghi chú* - Lý do thay đổi (nếu có): 8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài) Các nội dung, công việc Thời gian chủ yếu Theo kế Thực tế (Các mốc đánh giá chủ yếu) hoạch đạt được Thu thập, bổ sung và hoàn thiện cơ sở dữ liệu khí 5/2007- 5/20071 tượng, sóng, nước dâng ở 5/2008 5/2008 Biển Đông trong thời gian có bão hoạt động Số TT 2 3 4 5 6 Người, cơ quan thực hiện Ths. Đỗ Lệ Thủy (TT Dự báo KTTV TƯ) -ThS. Công Thanh, Lê Quốc Huy, Lê Quang Hưng (ĐHKHTN, ĐHQGHN - GS.TS Trần Tân Tiến, Nguyễn Minh Trường, Hoàng Thanh Vân, Nghiên cứu áp dụng và cải Công Thanh, Lê Thị Hồng Vân, tiến công nghệ mô hình dự Trần Ngọc Vân, Lê Quang Hưng báo số trị toàn cầu và khu (ĐHKHTN, ĐHQGHN), Trần Thảo vực để dự báo quỹ đạo, 5/2007- 5/2007- Linh, Nguyễn Thị Hoàng Anh, cường độ và cấu trúc bão 2/2009 5/2009 Nguyễn Diệu Huyền, Trần Duy trên Biển Đông theo các mô Hiền (Bộ tài nguyên môi trường), hình RAMS, ETA, WRF, Võ Văn Hòa (TTDBKTTVTƯ) GS. MM5, HRM, WBAR, TSKH. Phạm Kỳ Anh (ĐHKHTN, BARO với thời hạn 3 ngày ĐHQGHN) TS. Hoàng Đức Cường (Viện KTTV) Nghiên cứu phương pháp tạo nhiễu động trường ban đầu bằng cách lựa chọn một - PGS.TS Phan Văn Tân, Bùi trong ba phương pháp cho 5/2007- 5/2007phù hợp với điều kiện Việt 5/2008 9/2009 Hoàng Hải , Công Thanh, Lê thị Nam (xoáy nhân tạo, BGM), cập nhật số liệu địa phương, Hồng Vân (ĐHKHTN) đồng hoá số liệu tạo trường ban đầu cho một số mô hình. TS. Nguyễn Thọ Sáo, (ĐHKHTN, Nghiên cứu ứng dụng mô ĐHQGHN); TS. Phùng Đăng Hiếu, hình WAM dự báo trường TS. Vũ Thanh Ca sóng ngoài khơi và mô hình 5/2007- 5/2007- ,ThS. Nguyễn Xuân Hiển,ThS. Trần SWAN , STWAVE dự báo 5/2008 12/2008 Duy Hiền,CN Nguyễn Thị sóng ven bờ khi có bão trên Thanh,CN Nguyễn Tân Được (Viện biển Đông KTTV); PGS.TS. Nguyễn Mạnh Hùng (Viện Cơ học) - PGS.TS Đỗ Ngọc Quỳnh, TS Đinh Dự báo nước dâng do bão 10/2007- 10/2007 Văn Mạnh (Viện Cơ học), PGS TS bằng các mô hình 5/2009 -1/2010 Nguyễn Thọ Sáo, Lê Quốc Huy, TSIM2001, DELFT3D Nguyễn Tiến Toàn (ĐHKHTN). Nghiên cứu, thiết kế phương 10/2007- 10/2007 GS.TS. Trần Tân Tiến, Nguyễn án tổ hợp dự báo bão 5/2009 -5/2009 Minh Trường, Kiều Quốc Chánh, 11 Xây dựng quy trình dự báo 7 tổ hợp bão, áp thấp nhiệt đới, nước dâng và sóng Khảo sát các yếu tố khí tượng thuỷ văn: bão, sóng, 8 nước dâng trong bão phục vụ kiểm nghiệm các mô hình 9 5/2008 5/2009 5/2008 5/2009 10/20085/ 2009 10/2008 -12/ 2009 Đánh giá kết quả dự báo bão, 6/2007- 6/2007sóng, nước dâng trong bão 6/ 2009 12/ 2009 Xây dựng công nghệ dự báo 10/2008 10/200810 liên hoàn bão, sóng, nước 10/2009 dâng trong bão 10/2009 Áp dụng thử nghiệm công nghệ dự báo, xây dựng 5/2009 - 5/2009 11 chương trình hỗ trợ dự báo 5/2010 3/2010 viên. Viết báo cáo tổng kết nghiệm thu ThS. Hoàng Thanh Vân, Ths Công Thanh, Phạm Thị Minh, Lê Quang Hưng(ĐHKHTN), GS.TS Trần Tân Tiến, Ths. Công Thanh, Ths Hoàng Thanh Vân(ĐHKHTN); TS. Nguyễn Tài Hợi , Trịnh Tuấn Đạt (Trung tâm KTTV Biển); PGS. TS. Nguyễn Mạnh Hùng; Dương Công Điển(Viện Cơ học) GS.TS Trần Tân Tiến, Hoàng Thanh Vân, Nguyễn Tiến Toàn, Nguyễn Thu Trang, Phạm Thị Minh (ĐHKHTN) PGS.TS.Đỗ Ngọc Quỳnh (Viện Cơ học) ThS. Đỗ Lệ Thủy, Ngô Văn Hòa, (TT DBKTTV TƯ) GS.TS Trần Tân Tiến, Ths. Công Thanh, Ths.Lê thị Hồng Vân (ĐHKHTN) TS. Bùi Minh Tăng, Ths. Ngô Văn Hòa, Ths. Đỗ Lệ Thủy, Nguyễn Mạnh Hà (TT DBKTTV TƯ) Tăng Quốc Chính (Cục Quản lí đê điều và PCBL) TS. Nguyễn Vũ Thắng, Ths. Tạ Hữu Chỉnh (Đài Đông Bắc) Nguyễn Thái Lân, Trần Văn Nguyên (Đài Trung trung Bộ) PGS.TS. Nguyễn Kỳ Phùng, Ths. Lương Văn Việt (Phân viện KTTV phía Nam) - Lý do thay đổi (nếu có): III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN 1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm và chỉ tiêu chất lượng chủ yếu Đơn vị đo Số lượng 1 C«ng nghÖ dù b¸o b·o Bộ 1 2 C«ng nghÖ dù b¸o sãng C«ng nghÖ dù b¸o Bộ 1 Bộ 1 3 12 Theo kế hoạch Thực tế đạt được Công nghệ có thể Đã chuyển giao chuyển giao để thử nghiệm Công nghệ có thể Đã chuyển giao chuyển giao để thử nghiệm Công nghệ có thể Đã chuyển giao n−íc d©ng C«ng nghÖ dù b¸o tæ hîp b·o, sãng, n−íc d©ng 4 chuyển giao Bộ 1 để thử nghiệm Công nghệ có thể Đã chuyển giao chuyển giao để thử nghiệm - Lý do thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Yêu cầu khoa học cần đạt Thực tế Theo kế hoạch đạt được Tên sản phẩm Ph−¬ng ph¸p tæ hîp kÕt Hiện đại, tiên tiến qu¶ dù b¸o KTTV PhÇn mÒm m¸y tÝnh Có thể chuyển giao Ghi chú Hiện đại, tiên tiến Đã chuyển giao cho 4 trung tâm dự báo KTTV - Lý do thay đổi (nếu có): c) Sản phẩm Dạng III: Số TT Tên sản phẩm 1 Sè liÖu, c¬ së d÷ liÖu 2 Tµi liÖu dù b¸o Yêu cầu khoa học cần đạt Theo Thực tế kế hoạch đạt được Đã hoàn thành Lưu trữ trên đĩa và lưu trữ trên CD đĩa CD Đã chuyển giao cho các trung Thuyết minh và tâm dự báo hướng dẫn sử thuyết minh và dụng hướng dẫn sử dụng Số lượng, nơi công bố (Tạp chí, nhà xuất bản) - Lý do thay đổi (nếu có): d) Kết quả đào tạo: Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo 1 2 Thạc sỹ Tiến sỹ Số lượng Theo kế Thực tế đạt hoạch được 5 8 2 2 - Lý do thay đổi (nếu có): 13 Ghi chú (Thời gian kết thúc) Đã bảo vệ 1 đã bảo vệ đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng: Số TT 1 2 Tên sản phẩm đăng ký Kết quả Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú (Thời gian kết thúc) Sản phẩm đăng ký sở hữu trí Bộ Khoa học Chưa đăng ký tuệ: Công nghệ dự báo liên Công nghệ được hoàn bão, sóng, nước dâng 1 bài đăng quốc tế 1 bài đã gửi 8 bài trên tạp tạp chí quốc tế 10 bài báo Trên tạp chí trong nước 1 bài sẽ gửi tạp chí quốc tế - Lý do thay đổi (nếu có): Đề tài đã mang sản phẩm đi đăng ký nhưng do Bộ Khoa học Công nghệ không có nơi nhận sản phẩm đăng ký, còn Cục sở hữu trí tuệ Việt Nam không có danh mục để đăng ký loại sản phẩm của đề tài (công nghệ dưới dạng phần mềm) e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế Số TT 1 Địa điểm Thời gian (Ghi rõ tên, địa chỉ nơi ứng dụng) - Trung tâm dự báo KTTV TW - Đài KTTV Đông Bắc - Đài KTTV Trung trung Bộ Công nghệ dự báo Mùa bão năm - Phân viện KTTV và môi bão, sóng, nước 2009 trường phía Nam dâng - Cục phòng chống bão lụt (sử dụng sản phẩm dự báo) Tên kết quả đã được ứng dụng Kết quả sơ bộ Công nghệ có thể sử dụng dự báo bão, sóng, nước dâng trong bão 2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại: a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ: (Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới…) Kết quả dự báo bão, sóng, nước dâng là định lượng, thời hạn dự báo là 3 ngày, kết quả dự báo này làm dữ liệu cho nhiều bài toán khác. Đây là công trình đầu tiên đưa ra được công nghệ dự báo bão, sóng, nước dâng cho Biển Đông nó đạt tầm thế giới và khu vực. b) Hiệu quả về kinh tế xã hội: 14 (Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…) - Thay đổi về chất lượng phục vụ của ngành Khí tượng Thủy văn (dự báo định lượng và tăng độ chính xác, tăng thời hạn dự báo bão lên 3 ngày). - Phục vụ có hiệu quả phòng chống lụt bão (dự báo trước 3 ngày). - Phục vụ các hoạt động kinh tế, kỹ thuật, quốc phòng trên biển. - Phục vụ cứu hộ trên biển. - Tăng cường tiềm lực khoa học của tập thể thực hiện đề tài. 3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án: Số TT Nội dung I Báo cáo định kỳ Thời gian thực hiện Lần 1 30/11/2007 Lần 2 19/5/2008 Lần 3 8/8/2009 Lần 4 15/4/2010 15 Ghi chú (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) Hầu hết các nội dung đề ra trong đề tài đã triển khai. Nhiều nội dung đã có kết quả cụ thể. Tuy nhiên còn một số vấn đề chưa triển khai được do phải chờ phần mềm và kết quả của các sản phẩm liên quan. Cụ thể là nước dâng và kế hoạch thám sát bão. Đảm bảo chất lượng các sản phẩm. Các nội dung Đề tài triển khai có kết quả. Nhiều nội dung đã có kết quả cụ thể. Dự báo nước dâng còn phải chờ phần mềm DELFT3D chưa mua được. Đã thực hiện các hạng mục của đề cương, phần tổ hợp kết quả dự báo bão còn hơi chậm do các cơ quan phối hợp chưa chạy được. Khảo sát bão chưa thực hiện được do không có bão vào bờ biển Việt Nam. Đã hoàn thành các hạng mục của đề cương. Đăng ký sở hữu trí tuệ không tiến hành được do sản phẩm của đề tài không có trong danh mục đăng ký của nhà nước. II III Kiểm tra định kỳ Lần 1 6/11/2007 và 24/12/2007 Lần 2 21/8/2008 Lần 3 7/8/2009 Lần 4 Nghiệm thu cơ sở 15/5/2010 Đề tài thực hiện tốt, đạt yêu cầu so với tiến độ đặt ra. Đề tài thực hiện tốt, đạt yêu cầu so với tiến độ đặt ra. Đề nghị Chủ nhiệm đề tài đôn đốc đề tài nhánh thực hiện đúng tiến độ. Công việc có chậm hơn so với kế hoạch vì lý do khách quan đề nghị các tháng cuối năm đẩy nhanh tiến độ thực hiện. Thủ trưởng tổ chức chủ trì (Họ tên, chữ ký và đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) 16 MỤC LỤC MỤC LỤC........................................................................................................17 DANH MỤC BẢNG........................................................................................25 DANH MỤC HÌNH .........................................................................................33 DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT................................................................50 MỞ ĐẦU..........................................................................................................53 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG, SÓNG, NƯỚC DÂNG Ở BIỂN ĐÔNG TRONG THỜI GIAN CÓ BÃO HOẠT ĐỘNG VÀ SỐ LIỆU KHẢO SÁT CỦA ĐỀ TÀI PHỤC VỤ KIỂM NGHIỆM CÁC MÔ HÌNH DỰ BÁO. ..............................................................64 1.1. Cơ sở dữ liệu khí tượng, sóng, nước dâng ở Biển Đông trong thời gian có bão hoạt động. ................................................................................................. 64 1.1.1. Số liệu khí tượng sử dụng cho mô hình số trị dự báo bão.............64 1.1.2. Số liệu khảo sát kiểm chứng các mô hình dự báo sóng và nước dâng (STWAVE, SWAN, WAM). ..............................................................67 1.2. Khảo sát các yếu tố khí tượng thủy văn: bão, sóng, nước dâng trong bão phục vụ kiểm nghiệm các mô hình. ................................................................ 68 1.2.1. Thiết bị và phương pháp đo sóng trong bão..................................68 1.2.2. Kết quả khảo sát bão và sóng trong bão. ......................................71 1.2.3. Khảo sát nước dâng do bão năm 2008 – 2009. .............................72 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP CẬP NHẬT SỐ LIỆU ĐỊA PHƯƠNG, CÀI XOÁY GIẢ VÀ TẠO NHIỄU ĐỘNG TRƯỜNG BAN ĐẦU CHO MÔ HÌNH DỰ BÁO SỐ. .................Error! Bookmark not defined. 2.1. Cập nhật số liệu địa phương..................... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Nguồn số liệu ...................................Error! Bookmark not defined. 2.1.2. Kết quả trường phân tích sau đồng hóaError! Bookmark not defined. 2.2. Tạo xoáy giả cho trường ban đầu............. Error! Bookmark not defined. 2.2.1. Cơ sở lý thuyết .................................Error! Bookmark not defined. 2.2.2. Xây dựng xoáy giả............................Error! Bookmark not defined. 17 2.2.3. Kết quả .............................................Error! Bookmark not defined. 2. 3. Nuôi những dao động phát triển nhanh để tạo trường ban đầu........Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Phương pháp tạo nhân ban đầu và nuôi nhiễu trên mô hình RAMS.Error! Bo 2.3.2. Một số kết quả thử nghiệm...............Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG VÀ CẢI TIẾN CÁC MÔ HÌNH DỰ BÁO SỐ KHU VỰC ĐỂ DỰ BÁO QUĨ ĐẠO, CƯỜNG ĐỘ BÃO Ở VIỆT NAM THỜI HẠN TRƯỚC 3 NGÀY.........Error! Bookmark not defined. 3.1. Áp dụng cải tiến mô hình RAMS để dự báo quỹ đạo và cấu trúc bão trên Biển Đông ....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.1.1. Giới thiệu về mô hình RAMS............Error! Bookmark not defined. 3.1.2. Cài xoáy giả vào trường ban đầu cho mô hình RAMSError! Bookmark not d 3.1.3. Thử nghiệm dự báo quỹ đạo bão trên Biển Đông bằng mô hình RAMS trong trường hợp có cài xoáy giả và không cài xoáy giả, có cập nhật số liệu địa phương và không cập nhật số liệu địa phương.Error! Bookmark no 3.2. Áp dụng cải tiến mô hình WRF để dự báo quỹ đạo, cường độ và cấu trúc bão trên Biển Đông ......................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.1. Mô hình WRF sử dụng trong dự báo bãoError! Bookmark not defined. 3.2.2. Quy trình chạy mô hình WRF ..........Error! Bookmark not defined. 3.2.3. Kết quả dự báo.................................Error! Bookmark not defined. 3.3. Áp dụng cải tiến mô hình ETA để dự báo quỹ đạo và cấu trúc bão trên Biển Đông ....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Lịch sử phát triển của mô hình ETA Error! Bookmark not defined. 3.3.2. Mô tả tập số liệu nghiên cứu............Error! Bookmark not defined. 3.3.3. Đánh giá kết quả dự báo quĩ đạo bão bằng mô hình ETAError! Bookmark no 3.4. Áp dụng cải tiến mô hình chính áp WBAR để dự báo quỹ đạo bão trên Biển Đông ....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.4.1. Động lực học và phương pháp số của mô hình WBARError! Bookmark not d 18 3.4.2. Những cải tiến cho WBAR để dự báo bão ở Việt NamError! Bookmark not d 3.5. Áp dụng cải tiến mô hình MM5 để dự báo quỹ đạo và cấu trúc bão trên Biển Đông ....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.5.1. Giới thiệu mô hình ...........................Error! Bookmark not defined. 3.5.2. Thử nghiệm dự báo vị trí tâm báo trên Biển ĐôngError! Bookmark not defin 3.5.3. Sai số dự báo vị trí bão của các cơn bão trên Biển ĐôngError! Bookmark no 3.5.4. Kết quả dự báo quỹ đạo bão trên toàn tập số liệu bão trên Biển Đông Error! Bookmark not defined. 3.6. Áp dụng mô hình HRM để dự báo quỹ đạo bão trên Biển Đông .....Error! Bookmark not defined. 3.7. Áp dụng cải tiến mô hình BARO để dự báo quỹ đạo bão trên Biển Đông ......................................................................... Error! Bookmark not defined. 3.7.1. Thử nghiệm mô hình BARO để dự báo quỹ đạo bão trên Biển Đông Error! Bookmark not defined. 3.7.2. Kết quả dự báo quỹ đạo bão ............Error! Bookmark not defined. 3.8. Hiệu chỉnh kết quả dự báo quỹ đạo bão của các mô hình số bằng hồi qui tuyến tính......................................................... Error! Bookmark not defined. 3.8.1. Cơ sở lý thuyết .................................Error! Bookmark not defined. 3.8.2. Kết quả dự báo của từng mô hình sau khi hồi quyError! Bookmark not defin 3.9. Dự báo bão đổ bộ vào bờ ......................... Error! Bookmark not defined. 3.9.1. Dự báo bằng mô hìnhWRF ..............Error! Bookmark not defined. 3.9.2. Dự báo bằng mô hình ETA ..............Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 4. DỰ BÁO TỔ HỢP QUỸ ĐẠO VÀ CƯỜNG ĐỘ BÃO BẰNG MÔ HÌNH SỐ Ở VIỆT NAM THỜI HẠN TRƯỚC 3 NGÀY.Error! Bookmar 4. 1. Dự báo bão bằng phương pháp tổ hợp trên thế giới và ở Việt Nam Error! Bookmark not defined. 4.1.1. Một số mô hình dự báo bão trên thế giớiError! Bookmark not defined. 19 4.1.2. Sai số dự báo quỹ đạo bão của các mô hình và của các phương pháp tổ hợp ................................................Error! Bookmark not defined. 4.1.3. Một số kết quả dự báo tổ hợp ở Việt NamError! Bookmark not defined. 4.2. Phương pháp tổ hợp và kết quả dự báo bão của đề tài.Error! Bookmark not defined. 4.2.1. Các phương pháp tổ hợp kết quả dự báo bão sử dụng trong đề tài.Error! Boo 4.2.2. Tập số liệu nghiên cứu và các bước xây dựng phương trình dự báo. Error! Bookmark not defined. 4.2.3. Kết quả dự báo tổ hợp quỹ đạo bão.Error! Bookmark not defined. 4.2.4. Kết quả dự báo quỹ đạo bão bằng phương pháp tối ưu hoá thống kê nhiều chiều.............................................Error! Bookmark not defined. 4.2.5. Kết quả dự báo quỹ đạo bão bằng phương pháp nuôi nhiễu phát triển nhanh .................................................Error! Bookmark not defined. 4.2.6. Dự báo cường độ bão bằng phương pháp siêu tổ hợpError! Bookmark not d 4.2.7. Đánh giá kết quả ..............................Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 5. DỰ BÁO SÓNG DO BÃO BẰNG MÔ HÌNH SỐ Ở VIỆT NAM THỜI HẠN TRƯỚC 3 NGÀYError! Bookmark not defined. 5. 1. Tổng quan về cơ sở lý thuyết, công nghệ dự báo sóng và qui trình tạo số liệu cho mô hình dự báo sóng ......................... Error! Bookmark not defined. 5.1.1. Cơ sở lý thuyết mô hình dự báo sóng vùng biển sâu và ven bờError! Bookma 5.1.2. Tổng quan về mô hình, công nghệ dự báo sóngError! Bookmark not defined 5.1.3. Qui trình tạo số liệu đầu vào cho mô hình dự báo sóngError! Bookmark not 5.2. Mô hình dự báo sóng ngoài khơi - WAM Error! Bookmark not defined. 5.2.1. Số liệu đầu vào.................................Error! Bookmark not defined. 5.2.2. Kết quả tính toán trường sóng trung bình thángError! Bookmark not defined 5.2.3. Kết quả tính toán trường sóng trong bãoError! Bookmark not defined. 5.3. Mô hình dự báo sóng ven bờ SWAN....... Error! Bookmark not defined. 5.3.1. Giới thiệu mô hình SWAN và các công cụ phụ trợError! Bookmark not defin 20