Tài liệu Xây dựng mô hình dự báo các trường khí tượng thuỷ văn biển đông việt nam

Bé Khoa häc vμ C«ng nghÖ Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, ®¹i häc quèc gia hμ néi §Ò tμi KC. 09. 04 Tªn ®Ò tµi: X©y dùngm« h×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thuû v¨n BiÓn §«ng ViÖt Nam Chñ tr×: GS. TS. TrÇn T©n TiÕn Hμ Néi - 2004 2 Bé Khoa häc vμ C«ng nghÖ Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, ®¹i häc quèc gia hμ néi §Ò tμi KC. 09. 04 Tªn ®Ò tµi: X©y dùngm« h×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thuû v¨n BiÓn §«ng ViÖt Nam Chñ tr×: GS. TS. TrÇn T©n TiÕn Hμ Néi - 2004 3 Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. GS.TS TrÇn T©n TiÕn, §H KHTN, §HQGHN PGS.TS Ph¹m V¨n HuÊn, §H KHTN, §HQGHN PGS.TS. NguyÔn M¹nh Hïng, ViÖn C¬ häc, Trung t©m KHTN ThS. Mai V¨n Khiªm, ViÖn KTTV, Bé Tμi nguyªn M«i tr−êng TS. NguyÔn Thä S¸o, §H KHTN, §HQGHN TS. D−¬ng Hång S¬n, ViÖn KTTV, Bé Tμi nguyªn M«i tr−êng ThS. NguyÔn Thanh S¬n, §H KHTN, §HQGHN CN. C«ng Thanh, §H KHTN, §HQGHN ThS. §ç Ngäc Th¾ng, TT DBKTTV TW, Bé Tμi nguyªn M«i tr−êng ThS. NguyÔn Minh Tr−êng, §H KHTN, §HQGHN 4 Bμi tãm t¾t §Ò tµi KC 09-04 thùc hiÖn x©y dùng mét quy tr×nh liªn hoµn dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng vµ thuû v¨n vïng BiÓn §«ng phôc vô cho khai th¸c kinh tÕ biÓn. Nh»m ®¹t môc tiªu nµy ®Ò tµi ®· chän c¸c m« h×nh sè trÞ vµ thèng kª tiªn tiÕn nhÊt trªn thÕ giíi, phï hîp víi ®iÒu kiÖn cña ViÖt Nam ®Ó ®−a vµo nghiªn cøu vµ øng dông. Dù b¸o thêi tiÕt h¹n ng¾n vïng BiÓn §«ng ®· sö dông m« h×nh RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) vµ ETA (). §©y lµ hai m« h×nh dùa trªn hÖ c¸c ph−¬ng tr×nh ®Çy ®ñ bÊt thuû tÜnh tÝnh hiÖu øng cña tÊt c¶ c¸c qu¸ tr×nh vËt lý x¶y ra trong khÝ quyÓn nh− bøc x¹, rèi, ®èi l−u, ng−ng kÕt, trao ®æi nhiÖt Èm víi mÆt ®Öm: ®Þa h×nh, th¶m thùc vËt, cËp nhËt ®iÒu kiÖn biªn vµ sè liªu ®Þa ph−¬ng… KÕt qu¶ dù b¸o ®¹t ®é chÝnh x¸c ngang b»ng c¸c n−íc tiªn tiÕn trªn thÕ giíi (Hy L¹p, Mü, Nga, Trung Quèc…) vµ ®¸p øng ®−îc yªu cÇu cña dù b¸o nghiÖp vô, cã thÓ ph¸t b¸o ®éc lËp kÞp thêi trªn c¸c ph−¬ng tiÖn th«ng tin ®¹i chóng. Dù b¸o h¹n võa (7-10 ngµy) b»ng m« h×nh RAMS vµ h¹n dµi (th¸ng, mïa) b»ng ph−¬ng ph¸p ALEKIN kÕt hîp khai triÓn hµm trùc giao tù nhiªn c¸c tr−êng khÝ t−îng ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c nh− c¸c n−íc tiªn tiÕn vµ ¸p dông ®−îc trong thùc tÕ. KÕt qu¶ nhËn ®−îc lµ c¸c tr−êng khÝ t−îng chø kh«ng ph¶i ®é lÖch chuÈn nh− c¸c dù b¸o hiÖn cã ®ang sö dông ë ViÖt Nam. C¸c tr−êng khÝ t−îng ®· dù b¸o ®−îc dïng ®Ó dù b¸o h¹n ng¾n (1–3 ngµy) tr−êng nhiÖt ®é vµ dßng ch¶y b»ng m« h×nh ROMS (Regional Ocean Model System), dù b¸o sãng ngoµi kh¬i b»ng m« h×nh WAM (Ocean Wave Model), dù b¸o sãng ven bê b»ng m« h×nh STWAVE (Steady Wave Model), dù b¸o n−íc d©ng khi cã b·o trªn BiÓn §«ng b»ng m« h×nh DEFLT3D. C¸c kÕt qu¶ thö nghiÖm ®−îc so s¸nh víi sè liÖu kh¶o s¸t vµ c¸c dù b¸o cña c¸c Trung t©m khÝ t−îng thuû v¨n (KTTV) trªn thÕ giíi. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ cho thÊy c¸c m« h×nh ®¸p øng ®−îc nhiÒu yªu cÇu cña c¸c bµi to¸n thùc tÕ. Quy tr×nh dù b¸o liªn hoµn c¸c tr−êng khÝ t−îng vµ h¶i d−¬ng, lÇn ®Çu tiªn ®−îc x©y dùng ë ViÖt Nam, cho dù b¸o ®¹t ®é chÝnh x¸c nh− cña c¸c n−íc tiªn tiÕn ®· më ra nhiÒu h−íng nghiªn cøu míi trong KTTV biÓn, ®¸p øng yªu cÇu ph¸t triÓn kinh tÕ. Thùc hiÖn nhiÖm vô ®Æt ra, ®Ò tµi ®· tÝch luü ®−îc mét bé sè liÖu KTTV biÓn ®å sé, cïng víi c¸c kÕt qu¶ dù b¸o thö nghiÖm lµ c¬ së d÷ liÖu quý b¸u cho viÖc thùc hiÖn nghiªn cøu hoµn thiÖn c¸c s¬ ®å dù b¸o KTTV trong t−¬ng lai. 5 §Ò tµi ®· c«ng bè 10 bµi b¸o trong n−íc vµ göi ®¨ng 01 bµi ë Mü. KÕt qu¶ cña ®Ò tµi phôc vô cho LuËn ¸n cña 3 ®Ò tµi TiÕn sü, 2 LuËn v¨n th¹c sü khoa häc vµ nhiÒu ®Ò tµi Kho¸ luËn tèt nghiÖp cö nh©n ngµnh KhÝ t−îng, H¶i d−¬ng häc. KÕt qu¶ ®Ò tµi ®−îc ®Ò nghÞ chuyÓn giao c«ng nghÖ vµ øng dông cña Trung t©m Dù b¸o KhÝ t−îng Thuû v¨n Trung −¬ng, Liªn doanh DÇu khÝ ViÖt X«, Côm c¶ng Hµng kh«ng MiÒn B¾c. Nh×n chung, ®Ò tµi ®· hoµn thµnh tèt c¸c nhiÖm vô ®Æt ra trong ch−¬ng tr×nh KC 09. 6 môc lôc Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh ....................................................... 4 Bμi tãm t¾t .........................................................................................................................5 më ®Çu.................................................................................................................................. 10 ThuyÕt minh ®Ò tμi nghiªn cøu khoa häc vμ ph¸t triÓn c«ng nghÖ................................................................................................11 Ch−¬ng 1 .............................................................................................................................17 C¸c m« h×nh sè dù b¸o thêi tiÕt vïng biÓn ®«ng thêi h¹n 1-3 ngμy .................................................................................................................................................. 17 1.1 Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu ngoµi n−íc vµ trong n−íc..........................17 1.2. M« h×nh RAMS.................................................................................................25 1.3. ¸p dông rams dù b¸o h¹n 1-3 ngµy trªn khu vùc biÓn ®«ng .......................59 1.4. M« h×nh ETA ....................................................................................................79 1.5. Dù b¸o cho khu vùc BiÓn §«ng .......................................................................99 1.6. X©y dùng hÖ thèng tæ hîp dù b¸o .................................................................112 1.7. KÕt qu¶ dù b¸o tæ hîp ....................................................................................115 Ch−¬ng 2 ...........................................................................................................................122 Dù b¸o thêi tiÕt h¹n võa (7-10 ngμy) trªn khu vùc biÓn ®«ng........ 122 2.1. MiÒn dù b¸o vµ cÊu h×nh l−íi ........................................................................122 2.2. Sè liÖu vµ ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ dù b¸o........................................122 2.3. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ dù b¸o h¹n 7-10 ngµy .......................................................122 Ch−¬ng 3 ...........................................................................................................................133 Dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng trung b×nh th¸ng trªn biÓn ®«ng ................................................................................................................................................ 133 3.1. Tæng quan dù b¸o th¸ng, mïa vµ c¸c ph−¬ng ph¸p dù b¸o th¸ng ®· vµ ®ang ®−îc ¸p dông trªn thÕ giíi...........................................................................133 3.2. Kü thuËt ph©n tÝch EOF.................................................................................136 3.3. Ph−¬ng ph¸p ngo¹i suy tèi −u ¸p dông vµo dù b¸o dµi h¹n.......................139 3.4. Sè liÖu quan tr¾c ............................................................................................142 3.5. Dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng trªn BiÓn §«ng. .............................................143 7 3.6. Qui tr×nh dù b¸o. ...........................................................................................156 Ch−¬ng 4 ...........................................................................................................................159 Dù b¸o ng¾n h¹n tr−êng dßng ch¶y vμ nhiÖt ®é biÓn ®«ng ................. 159 4.1. Tæng quan........................................................................................................159 4.2. M« h×nh ROMS 2.1.........................................................................................163 4.3. X©y dùng c¸c tr−êng trung b×nh th¸ng ........................................................171 4.4. Dù b¸o h¹n ng¾n tr−êng thuû v¨n biÓn .......................................................186 Ch−¬ng 5 ...........................................................................................................................196 X©y dùng quy tr×nh dù b¸o tr−êng sãng biÓn ®«ng (m« h×nh wam vμ quy tr×nh dù b¸o sãng vïng bê)................................................................. 196 5.1 Tæng quan vÒ c«ng nghÖ dù b¸o sãng ............................................................196 5.2. M« h×nh WAM [4] ..........................................................................................201 5.3. M« h×nh tÝnh sãng STWAVE 3.0 ..................................................................208 5.4 Dù b¸o tr−êng sãng BiÓn §«ng theo m« h×nh Wam.....................................225 5.5. Tr−êng sãng ven bê ........................................................................................237 Ch−¬ng 6 ...........................................................................................................................243 TÝnh to¸n dù b¸o n−íc d©ng do b∙o sö dông kÕt qu¶ cña m« h×nh khÝ t−îng rams ............................................................................................................243 6.1. Më ®Çu .............................................................................................................243 6.2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu................................................................................247 6.3. M« h×nh DELFT-3D .......................................................................................249 6.4. KÕt qu¶ ¸p dông m« h×nh tÝnh to¸n n−íc d©ng ...........................................253 Ch−¬ng 7 ...........................................................................................................................267 Quy tr×nh liªn hoμn gi÷a c¸c m« h×nh khÝ t−îng - h¶i d−¬ng ........... 267 7.1 Giíi thiÖu:.........................................................................................................267 7.2 S¬ ®å qui tr×nh liªn hoµn dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng vµ h¶i d−¬ng. ......267 7.3 Yªu cÇu hÖ thèng .............................................................................................269 7.4 Chøc n¨ng Automations trªn m¸y WINDOW..............................................269 Ch−¬ng 8 ...........................................................................................................................283 HÖ thèng th«ng tin t− liÖu vÒ khÝ t−îng thuû v¨n biÓn ®«ng ....283 8 8.1. Giíi thiÖu .........................................................................................................283 8.2. Số liệu khÝ t−îng dùng cho c¸c m« h×nh thèng kª .......................................283 8.3. Sè liÖu dïng cho m« h×nh sè trÞ dù b¸o thêi tiÕt h¹n ng¾n vµ h¹n võa (RAMS, ETA, WRF …) ........................................................................................284 KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ..............................................................................................292 lêi c¶m ¬n .......................................................................................................................294 tμi liÖu tham kh¶o....................................................................................................295 9 më ®Çu C¸c ch−¬ng tr×nh biÓn trong giai ®o¹n tr−íc ®©y ®· më nhiÒu ®Ò tµi nghiªn cøu dù b¸o c¸c tr−êng thñy v¨n biÓn, song ch−a cã ®Ò tµi nµo vÒ dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng BiÓn §«ng. §Ó dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thñy v¨n biÓn Ch−¬ng tr×nh KC 09 lÇn ®Çu tiªn ®Æt vÊn ®Ò nghiªn cøu x©y dùng m« h×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng trªn khu vùc BiÓn §«ng vµ sö dông kÕt qu¶ cña c¸c m« h×nh dù b¸o khÝ t−îng lµm ®Çu vµo cho c¸c m« h×nh nµy. Do ph¸t triÓn c«ng nghÖ dù b¸o biÓn nªn c¸c m« h×nh dù b¸o thñy v¨n biÓn §«ng ®· x©y dùng tr−íc ®©y ®Õn nay ®· cã nhiÒu m« h×nh kh«ng cßn thÝch hîp v× thÕ ®Ò tµi nµy ®· chän c¸c m« h×nh sè dù b¸o thñy v¨n hiÖn ®¹i nhÊt hiÖn cã ë ViÖt Nam ®Ó ®−a vµo nghiªn cøu nh− m« h×nh ROMS, WAM, STWAVE, DELFT3D... Mét quy tr×nh khÐp kÝn dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thñy v¨n BiÓn §«ng lÇn ®Çu tiªn ®−îc x©y dùng ë ViÖt Nam, ®¹t ®é chÝnh x¸c t−¬ng ®−¬ng víi c¸c n−íc trong khu vùc vµ thÕ giíi ®· më ra nhiÒu kh¶ n¨ng øng dông trong khai th¸c kinh tÕ biÓn §«ng, phôc vô ®−îc nhiÒu ngµnh kinh tÕ quèc d©n vµ c¸c h−íng nghiªn cøu míi cña c«ng nghÖ dù b¸o KTTV BiÓn. 10 B1-2-TM§T ThuyÕt minh ®Ò tμi nghiªn cøu khoa häc vμ ph¸t triÓn c«ng nghÖ I. Th«ng tin chung vÒ ®Ò tµi 1. Tªn ®Ò tµi: 2. M∙ sè X©y dùng m« h×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng, thuû KC.09.04 v¨n vïng BiÓn §«ng. 3. Thêi gian thùc hiÖn:36 th¸ng Tõ th¸ng 10/2001 ®Õn th¸ng 9/2004 4. CÊp qu¶n lý NN X Bé, tØnh CS 5. Kinh phÝ Tæng sè: 2.500.000.000 ®ång Trong ®ã, tõ Ng©n s¸ch SNKH: 2.500.000.000 ®ång 6. Thuéc Ch−¬ng tr×nh (nÕu cã) §iÒu tra c¬ b¶n vµ nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ biÓn 7. Chñ nhiÖm ®Ò tµi Hä vµ tªn: TrÇn T©n TiÕn Häc hµm/häc vÞ: Phã gi¸o s−, tiÕn sÜ Chøc danh khoa häc: Phã gi¸o s− §iÖn tho¹i: (04) 8584943 (CQ) (04) 8372732 (NR) Fax: 084.4.858.30.61 Mobile: E-mail: [email protected] §Þa chØ c¬ quan: 334, NguyÔn Tr·i, Thanh Xu©n, Hµ Néi §Þa chØ nhµ riªng: 173, phè Mai DÞch, quËn CÇu GiÊy, Hµ Néi 8. C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi Tªn tæ chøc KH&CN : Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn §iÖn tho¹i: (04) 8581419 Fax: 084.4.858.30.61 E-mail: §Þa chØ: 334, NguyÔn Tr·i, Thanh Xu©n, Hµ Néi 11 II. Néi dung KH&CN cña ®Ò tµi 9. Môc tiªu cña ®Ò tµi - Cã ®−îc c¸c tr−êng dù b¸o theo c¸c thêi h¹n kh¸c nhau. - Cã ®−îc hÖ thèng th«ng tin t− liÖu vÒ tr−êng ¸p, giã, nhiÖt Èm, sãng, dßng ch¶y lµm c¬ së cho viÖc nghiªn cøu khoa häc vµ ¸p dông trong ph¸t triªnt kinh tÕ biÓn. 12. Néi dung nghiªn cøu (liÖt kª vµ m« t¶ nh÷ng néi dung cÇn nghiªn cøu, nªu bËt ®−îc nh÷ng néi dung míi vµ phï hîp ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®Æt ra, kÓ c¶ nh÷ng dù kiÕn ho¹t ®éng phèi hîp ®Ó chuyÓn giao kÕt qu¶ nghiªn cøu ®Õn ng−êi sö dông) 1) Thu thËp bæ sung vµ hoµn thiÖn c¬ së d÷ liÖu khÝ t−¬ng, h¶i v¨n khu vùc BiÓn §«ng phï hîp c¸c yªu cÇu cña c¸c m« h×nh sè vµ bµi to¸n dù b¸o thèng kª c¸c tr−êng khÝ tr−êng thuû v¨n biÓn. X©y dùng s¬ ®å ph©n tÝch sè liÖu phôc vô bµi to¸n dù b¸o. 2) Nghiªn cøu ¸p dông c«ng nghÖ m« h×nh dù b¸o sè trÞ khu vùc ®Ó dù b¸o khÝ t−îng biÓn vïng BiÓn §«ng. Khu vùc ho¸ c¬ chÕ vËt lý trong m« h×nh dù b¸o sè ¸p dông cho vïng BiÓn §«ng vµ cËp nhËt sè liÖu ®Þa ph−¬ng vµo c¸c tr−êng khÝ t−îng quy m« toµn cÇu ®Ó m« t¶ chÝnh x¸c h¬n ®Æc tÝnh ®Þa ph−¬ng cña c¸c tr−êng khÝ t−îng vµ ®¸p øng tèt h¬n tr−êng ban ®Çu cho bµi to¸n nghiªn cøu tr¹ng th¸i biÓn. 3) Nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p, quy tr×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng vµ thñy v¨n BiÓn §«ng h¹n võa (7-10 ngµy) vµ h¹n dµi (th¸ng, mïa ). 4) Nghiªn cøu, øng dông m« h×nh dù b¸o n−íc d©ng do b·o 5) X©y dùng m« h×nh 3 chiÒu dù b¸o h¹n ng¾n (1 ®Õn 3 ngµy) tr−êng nhiÖt vµ dßng ch¶y BiÓn §«ng theo kÕt qu¶ cña c¸c m« h×nh dù b¸o khÝ t−îng. 6) Nghiªn cøu øng dông m« h×nh dù b¸o tr−êng sãng trªn biÓn tõ giã theo ph−¬ng ph¸p phæ n¨ng l−îng (WAM). X©y dùng qui tr×nh dù b¸o sãng vïng bê phôc vô thiÕt kÕ c«ng tr×nh vµ b¶o vÖ bê theo kÕt qu¶ cña c¸c m« h×nh dù b¸o khÝ t−îng. 7) ThiÕt kÕ c¸c d¹ng thøc tr×nh bµy kÕt qu¶ dù b¸o, ph¸t b¸o vµ phæ biÕn trªn m¹ng internet phôc vô thùc tiÔn vµ nghiªn cøu. 8) X©y dùng quy tr×nh dù b¸o tr−êng khÝ t−îng thuû v¨n biÓn liªn hoµn vµ kiÓm nghiÖm. 14. TiÕn ®é thùc hiÖn TT C¸c néi dung, c«ng viÖc thùc S¶n phÈm ph¶i ®¹t Thêi gian hiÖn chñ yÕu (C¸c mèc ®¸nh gi¸ (B§-KT) chñ yÕu) 1 2 3 4 I. NhiÖm vô chuyªn m«n 1.1 Thu thËp, bæ sung vµ hoµn thiÖn B¸o c¸o chuyªn 10/2001c¬ së d÷ liÖu khÝ t−îng, thñy môc 1/ C¬ së d÷ 12/2002 v¨n, nhiÖt ®éng lùc BiÓn §«ng liÖu trong m¸y t¹o ®Çu vµo cho c¸c m« h×nh tÝnh vµ CD-ROM thuû ®éng vµ thèng kª. 12 Ng−êi, c¬ quan thùc hiÖn 5 - Bïi Xu©n Th«ng, TT KTTV BiÓn - Ph¹m V¨n HuÊn (§HKHTN) 1.2 1.3 Nghiªn cøu ¸p dông vµ c¶i tiÕn B¸o c¸o chuyªn 10/2001c«ng nghÖ m« h×nh dù b¸o sè trÞ môc 2 / M« h×nh 12/2003 khu vùc ®Ó dù b¸o tr−êng khÝ m¸y tÝnh t−îng biÓn vïng BiÓn §«ng, dù b¸o thö nghiÖm vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ theo c¸c m« h×nh RAM vµ M« h×nh ETA ®é ph©n gi¶i 0,3o kinh vÜ, víi thêi h¹n 1-3 ngµy Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p B¸o c¸o chuyªn môc 3 dù b¸o c¸c tr−êng khÝ - TrÇn T©n TiÕn (§HKHTN) - §ç NgäcTh¾ng, (TC KTTV) 6/200210/2003 - NguyÔn H−íng §iÒn, NguyÔn Minh Tr−êng (§HKHTN), NguyÔn §øc HËu (TC KTTV) 10/200110/2003 NguyÔn Thä S¸o (§HKHTN) NguyÔn ThÞ Minh Ph−¬ng (TC KTTV),Tr−¬ng qu©n Thuþ (BTL KQ) NguyÔn Thä S¸o, Ph¹m V¨n HuÊn, (§HKHTN), NguyÔn Tµi Hîi (TT KTTVB) t−îng (¸p suÊt, nhiÖt ®é) h¹n võa (7-10 ngµy) vµ h¹n dµi (th¸ng, mïa) ë BiÓn §«ng. 1.4 Dù b¸o n−íc d©ng do b·o 1.5 X©y dùng m« h×nh 3 B¸o c¸o chuyªn môc 5/ M« h×nh chiÒu dù b¸o h¹n ng¾n m¸y tÝnh tr−êng nhiÖt vµ dßng ch¶y B¸o c¸o chuyªn môc 4 1/200212/2003 BiÓn §«ng. 1.6 Nghiªn cøu øng dông m« h×nh B¸o c¸o chuyªn dù b¸o tr−êng sãng trªn biÓn tõ môc 6/ M« h×nh giã theo ph−¬ng ph¸p phæ n¨ng m¸y tÝnh l−îng (WAM). X©y dùng qui tr×nh dù b¸o sãng vïng bê phôc vô thiÕt kÕ c«ng tr×nh vµ b¶o vÖ bê. 1.7 ThiÕt kÕ c¸c d¹ng thøc tr×nh bµy kÕt qu¶ dù b¸o, ph¸t b¸o vµ phæ biÕn trªn m¹ng internet phôc vô thùc tiÔn vµ nghiªn cøu. X©y dùng quy tr×nh dù b¸o tr−êng khÝ t−îng thuû v¨n biÓn liªn hoµn vµ kiÓm nghiÖm 1.8 6/200212/2003 ThuyÕt minh, biÓu 6/2003b¶n ®å mÉu, d÷ 6/2004 liÖu m¹ng Cã quy tr×nh dù 6/2003b¸o 6/2004 II. C¸c c«ng viÖc kh¸c 13 NguyÔn Thä S¸o, Ph¹m V¨n Vþ (§HKHTN) NguyÔn M¹nh Hïng, (ViÖn C¬ häc), NguyÔn Do·n Toµn (TT KTTVB) Phan V¨n T©n, Ph¹m V¨n HuÊn (§HKHTN) TrÇn T©n TiÕn, Ph¹m V¨n HuÊn, (§HKHTN) NguyÔn ThÞ Thanh (Hµng kh«ng) 3.1 Hîp t¸c quèc tÕ: - 2 céng t¸c viªn ®i óc vµ 1 céng t¸c viªn ®i Nga tiÕp thu c¸c c«ng nghÖ, phÇn mÒm B¸o c¸o c«ng t¸c ph©n tÝch vµ kü thuËt tÝnh to¸n vÒ chuyÓn giao tr−êng KTTV 3.2 3.3 - 1 céng t¸c viªn ®i Ph¸p tiÕp thu c«ng nghÖ m« h×nh sè trÞ . - 1 céng t¸c viªn ®i NhËt B¶n vµ 1 céng t¸c viªn ®i §øc khai th¸c c¬ së d÷ liÖu khÝ t−îng biÓn, tiÕp thu c«ng nghÖ m« h×nh ho¸ vµ cung cÊp sè liÖu quy m« toµn cÇu. - 1 chuyªn gia Ph¸p, 1 chuyªn gia Nga vµo VN tham gia triÓn khai m« h×nh vµ c¸c nghiªn cøu liªn quan Héi nghÞ, héi th¶o khoa häc, x©y dùng ®Ò c−¬ng, ph−¬ng ph¸p luËn ®iÒu tra nghiªn cøu... vµ c¸c xemina chuyªn ®Ò Hoµn thiÖn b¸o c¸o tæng kÕt vµ nghiÖm thu c¸c cÊp. c¸c phÇn mÒm vµ kü thuËt tÝnh to¸n Tõ 3/200212/2003 4 céng t¸c viªn Tr−êng §HKHTN 2 céng t¸c viªn Tæng côc KTTV 1 chuyªn gia Ph¸p, 1 chuyªn gia Nga, C¸c b¸o c¸o tham luËn 6/20019/2004 B¸o c¸o tæng hîp vµ c¸c b¸o c¸o chuyªn ®Ò 2/20049/2004 TÊt c¶ c¸c c¬ quan tham gia vµ c¸c Bé ngµnh qu¶n lý Ban Chñ nhiÖm ®Ò tµi Chñ tr× c¸c chuyªn ®Ò III. KÕt qu¶ cña ®Ò tµi 15. D¹ng kÕt qu¶ dù kiÕn cña ®Ò tµi I ♦ MÉu (model, maket) ♦ S¶n phÈm ♦ VËt liÖu ♦ ThiÕt bÞ, m¸y mãc ♦ D©y chuyÒn c«ng nghÖ ♦ Gièng c©y trång ♦ Gièng gia sóc II ♦ Quy tr×nh c«ng nghÖ ♦ Ph−¬ng ph¸p ♦ Tiªu chuÈn ♦ Quy ph¹m III ♦ S¬ ®å ♦ B¶ng sè liÖu √ ♦ B¸o c¸o ph©n tÝch ♦ Tµi liÖu dù b¸o √ ♦ §Ò ¸n, qui ho¹ch triÓn khai ♦ LuËn chøng kinh tÕ - kü thuËt, nghiªn cøu kh¶ thi ♦ Ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh √ ♦ Kh¸c (c¸c bµi b¸o, ®µo t¹o NCS, SV...) √ Ghi chó: Cã 4 d¹ng s¶n phÈm ®· ®¸nh dÊu √ ë cét III 14 16. Yªu cÇu khoa häc ®èi víi s¶n phÈm t¹o ra (d¹ng kÕt qu¶ III) TT Tªn s¶n phÈm Yªu cÇu khoa häc Chó thÝch 1 2 3 4 1. C¬ së d÷ liÖu 1.1 HÖ thèng th«ng tin t− liÖu vÒ khÝ Qu¶n lý theo mét hÖ thèng thèng t−îng thuû v¨n biÓn §«ng (¸p, nhÊt cã thÓ truy xuÊt trong d¹ng giã, nhiÖt, Èm, sãng, dßng ch¶y...) sè liÖu thèng kª, biÓu b¶ng vµ s¬ ®å 2. Tµi liÖu dù b¸o 2.1 TËp b¶n ®å kÕt qu¶ dù b¸o thö nghiÖm c¸c yÕu tè KhÝ t−îng Thñy v¨n trªn khu vùc biÓn §«ng b»ng c¸c m« h×nh cña ®Ò tµi. C¸c b¶n ®å KTTV theo quy ®Þnh ®−îc vÏ b»ng c¸c phÇn mÒm chuyªn ngµnh cã hiÖu chØnh, ®−îc l−u tr÷ trªn CD-ROMs, cã thÓ chuyÓn giao. 3. C¸c chuyªn ®Ò khoa häc ,phÇn mÒm 3.1 M« h×nh dù b¸o thêi tiÕt BiÓn Cã c¬ së khoa häc hiÖn ®¹i, tiÖn §«ng tõ 1-3 ngµy kÌm theo luËn Ých, d¹ng cã thÓ chuyÓn giao. chøng, phÇn mÒm. 3.2 Ph−¬ng ph¸p dù b¸o thêi tiÕt h¹n Cã c¬ së khoa häc hiÖn ®¹i, tiÖn võa (7-10 ngµy), luËn chøng, phÇn Ých, d¹ng cã thÓ chuyÓn giao mÒm. 3.3 Ph−¬ng ph¸p dù b¸o h¹n ng¾n Cã c¬ së khoa häc hiÖn ®¹i, tiÖn tr−êng nhiÖt vµ dßng ch¶y BiÓn Ých, d¹ng cã thÓ chuyÓn giao. §«ng, luËn chøng, phÇn mÒm. 3.4 M« h×nh WAM. Qui tr×nh dù b¸o Cã c¬ së khoa häc hiÖn ®¹i, tiÖn sãng vïng bê, luËn chøng, phÇn Ých, d¹ng cã thÓ chuyÓn giao mÒm. 3.5 Ph−¬ng ph¸p, quy tr×nh dù b¸o Ph−¬ng ph¸p hiÖn ®¹i, phï hîp c¸c tr−êng khÝ t−îng vµ thñy v¨n thùc tiÔn sè liÖu quan tr¾c ViÖt BiÓn §«ng dµi h¹n (th¸ng, mïa). Nam, kh¶ thi, kÌm theo luËn chøng, phÇn mÒm m¸y tÝnh. 3.6 Ph−¬ng ph¸p dù b¸o n−íc d©ng do Cã c¬ së khoa häc hiÖn ®¹i, tiÖn b·o Ých, d¹ng cã thÓ chuyÓn giao 3.7 Quy tr×nh dù b¸o liªn hoµn tr−êng Cã phÇn mÒm tù ®éng dù b¸o tõ khÝ t−îng thuû v¨n. khÝ t−îng ®Õn thuû v¨n biÓn, cã thÓ chuyÓn giao. 4. C¸c d¹ng kh¸c 15 4.1 C¸c bµi b¸o khoa häc (10 bµi). Nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu míi, ®¨ng trªn t¹p chÝ trong n−íc vµ n−íc ngoµi. 4.2 §µo t¹o - 3 tiÕn sü, 2 th¹c sü, 5 cö nh©n 17. Yªu cÇu kü thuËt, chØ tiªu chÊt l−îng ®èi víi s¶n phÈm t¹o ra (d¹ng kÕt qu¶ I, II) TT 1 Tªn s¶n phÈm vµ chØ tiªu chÊt l−îng chñ yÕu §¬n vÞ ®o 2 3 Møc chÊt l−îng CÇn ®¹t 4 16 Dù kiÕn sè l−îng s¶n phÈm t¹o ra MÉu t−¬ng tù 5 6 7 Ch−¬ng 1 C¸c m« h×nh sè dù b¸o thêi tiÕt vïng biÓn ®«ng thêi h¹n 1-3 ngμy 1.1 Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu ngoµi n−íc vµ trong n−íc C¸c m« h×nh m« pháng khÝ quyÓn trªn c¬ së ®éng lùc vµ vËt lý ®· trë thµnh nh÷ng c«ng cô h÷u Ých trong viÖc nghiªn cøu vµ dù b¸o nghiÖp vô trong ba m−¬i n¨m qua. Tuy nhiªn, do h¹n chÕ vÒ tèc ®é cña m¸y tÝnh vµ viÖc gi¶i quyÕt nh÷ng tÝnh chÊt vËt lý ®−a vµo m« h×nh nªn ta kh«ng thÓ sö dông mét kiÓu m« h×nh ®Ó tÝnh tÊt c¶ c¸c qui m« cña hiÖn t−îng. Do vËy, nhiÒu m« h×nh kh¸c nhau ®· ®−îc ph¸t triÓn ®Ó m« pháng ®−îc c¸c qui m« chuyÓn ®éng kh¸c nhau trong khÝ quyÓn. H×nh 1.1 m« t¶ phæ c¸c m« h×nh: tõ m« h×nh hoµn l−u chung thuû tÜnh toµn cÇu víi ®é ph©n gi¶i rÊt th« (cë 200km), môc ®Ých dù b¸o h¹n dµi vµ c¸c qu¸ tr×nh qui m« lín ®Õn c¸c m« h×nh quÇn thÓ m©y phi thuû tÜnh cã ®é ph©n gi¶i cao (cì 1km hoÆc nhá h¬n) ®Ó tÝnh ®−îc hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c qu¸ tr×nh ®éng lùc vµ vËt lý trong khÝ quyÓn. Ph©n lo¹i c¸c m« h×nh GCM REGION MESO CLD-PBL GCM -- ECMWF --- NGM --- ETA --- MASS/MM5 ---CLOUD 300 km ------100 km ----------- 20 km ------------- 1km Macro ------ Meso α ---- Meso β ---- Meso γ ---- Micro YEARS -- WEEKS --- DAYS ---- DAY ---- HOURS N¨m -----------TuÇn ----- Vµi ngµy ----Ngµy ----- H×nh 1.1 Phæ cña m« h×nh dù b¸o sè ë ®©y ta thÊy c¸c m« h×nh khu vùc vµ c¸c m« h×nh qui m« võa n»m gi÷a m« h×nh qui m« lín vµ m« h×nh m©y. Kh«ng cã kho¶ng c¸ch ph©n biÖt râ rµng gi÷a m« h×nh khu vùc vµ m« h×nh qui m« võa. Ng−êi ta xem m« h×nh khu vùc cã ®é ph©n gi¶i tõ 50-150 km, cßn m« h×nh qui m« võa lµ tõ 1-50 km. Mét sè m« h×nh qui m« hiÖn nay nh−: m« h×nh ETA dù b¸o nghiÖp vô cho khu vùc T©y B¾c Th¸i B×nh D−¬ng, Hång K«ng, §µi Loan ... vµ hÖ thèng m« pháng khÝ quyÓn qui m« võa (MASS) dù b¸o cho khu vùc Nam Corolia- Mü, m« h×nh RAMS. D−íi ®©y lµ mét sè m« h×nh dù b¸o thêi tiÕt tiªu biÓu hiÖn nay: 17 1.1.1. M« h×nh GME (Global Model Europe) GME lµ mét m« h×nh thuû tÜnh ®−îc x©y dùng trªn s¸u ph−¬ng tr×nh nguyªn thuû víi s¸u biÕn: hai biÕn giã ngang (u vµ v), biÕn nhiÖt ®é (T), biÕn ¸p suÊt (P) vµ hai biÕn Èm d¹ng h¬i vµ d¹ng láng t−¬ng øng lµ qc, qv cßn ®Þa thÕ vÞ vµ tèc ®é th¼ng ®øng φ, ω t−¬ng øng lµ hai biÕn c¶nh b¸o trong m« h×nh GME. M« h×nh GME m« pháng c¸c qu¸ tr×nh thêi tiÕt toµn cÇu qui m« synèp vµ qui m« meso - α. GME ®−îc rêi r¹c ho¸ th¼ng ®øng theo sai ph©n h÷u h¹n thµnh 31 líp trong hÖ to¹ ®é lai (KiÒu ThÞ Xin vµ céng sù, 2001). Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch t¹o tr−êng ban ®Çu lµ ph−¬ng ph¸p ®ång ho¸ sè liÖu bèn chiÒu (FDDA- Four Dimension Data Assimilation) dùa vµo néi suy tèi −u (OI) víi cËp nhËt nhiÒu lo¹i th¸m s¸t xen kÏ kh¸c nhau tõng 6 giê vµ 3 giê/ lÇn b»ng mét c«ng nghÖ chuyªn dông ®−îc gäi lµ nudging. Ph−¬ng ph¸p läc sè liÖu ®−îc sö dông ®Ó ban ®Çu ho¸ trong m« h×nh. NhiÖt ®é mÆt n−íc biÓn ®−îc ph©n tÝch vµo 00 UTC. TÝch ph©n thêi gian trong m« h×nh GME theo ph−¬ng ph¸p t¸ch nöa Èn víi b−íc thêi gian 200s. ¶nh h−ëng cÊu tróc ®Þa h×nh qui m« d−íi l−íi ®−îc tham sè ho¸ theo c¸c s¬ ®å t−¬ng øng. KhuÕch t¸n nhiÖt ®é ®−îc hiÖu chØnh nghiªng. C¸c qu¸ tr×nh vËt lý qui m« d−íi l−íi (Subgrid scale) gåm qui m« võa vµ nhá ®−îc tham sè ho¸ b»ng nh÷ng s¬ ®å kh¸c nhau, (chi tiÕt trong c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña t¸c gi¶ KiÒu ThÞ Xin vµ céng sù, 2001). 1.1.2 M« h×nh dù b¸o h¹n võa MRF (Medium Range Forecast Model) §©y lµ mét trong nh÷ng m« h×nh dù b¸o víi h¹n dù b¸o lín h¬n 48 giê ®Çu tiªn trªn thÕ giíi. M« h×nh MRF sö dông hÖ to¹ ®é sigma, cã ®é ph©n gi¶i kho¶ng 150km vµ ®· ®−îc ®−a vµo dù b¸o nghiÖp vô t¹i Mü tõ n¨m 1995. Cho tíi nay th× vÉn cßn sím ®Ó kh¼ng ®Þnh m« h×nh dù b¸o h¹n võa nµo lµ tèt nhÊt bëi mçi m« h×nh ®Òu cã nh÷ng −u vµ nh−îc ®iÓm nhÊt ®Þnh. Tuy nhiªn, theo ®¸nh gi¸ cña c¸c chuyªn gia th× c¸c m« h×nh qui m« võa cña Ch©u ¢u víi ®é ph©n gi¶i cao h¬n cã thÓ thùc hiÖn dù b¸o h¹n dµi tèt h¬n. 1.1.3 M« h×nh hµng kh«ng (Aviation-AVN) AVN lµ m« h×nh phæ dù b¸o h¹n ng¾n toµn cÇu cña Trung t©m Quèc gia Dù b¸o M«i tr−êng Mü (NCEP). HÖ ph−¬ng tr×nh sö dông trong m« h×nh ®−îc x©y dùng trªn c¬ së c¸c ph−¬ng tr×nh nguyªn thuû. Trong m« h×nh, ®¹o hµm ®−îc lÊy gÇn ®óng b»ng ph−¬ng ph¸p phæ. §©y lµ ph−¬ng ph¸p sö dông biÓu diÔn nh÷ng biÕn ®æi theo kh«ng 18 gian vµ c¸c biÕn phô thuéc qua sè h¹ng nh÷ng chuçi h÷u h¹n cña c¸c hµm trùc giao (hµm c¬ së). §èi víi h×nh häc §ªcac cña kªnh mÆt β vÜ ®é trung b×nh th× hÖ xÊp xØ cña nh÷ng hµm c¬ së lµ nh÷ng chuçi Fourier kÐp x vµ y. Ng−îc l¹i, ®èi víi Tr¸i §Êt h×nh cÇu th× c¸c hµm c¬ së xÊp xØ lµ nh÷ng hµm cÇu. Trong ph−¬ng ph¸p nµy, gi¸ trÞ cña tÊt c¶ c¸c tr−êng khÝ t−îng cã thÓ sö dông c¶ trong vïng phæ vµ vïng nót l−íi trªn tõng b−íc thêi gian. C¸c tÝnh to¸n vËt lý cña m« h×nh nh−: ®èt nãng, lµm l¹nh bøc x¹, ng−ng kÕt, m−a vµ hiÖu øng håi tiÕp cña ®èi l−u ®−îc tÝnh trong kh«ng gian vËt lý trªn l−íi, trong khi c¸c ®¹i l−îng ®éng lùc häc vi ph©n nh−: gradien khÝ ¸p vµ gradien tèc ®é ®−îc ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c trong kh«ng gian phæ. Sù kÕt hîp nµy ®¶m b¶o ®−îc tÝnh ®¬n gi¶n. BiÓu diÔn nót l−íi cho c¸c qu¸ tr×nh vËt lý cã tÝnh ®Þa ph−¬ng tù nhiªn mµ vÉn gi÷ nguyªn ®−îc ®é chÝnh x¸c tèt h¬n cña ph−¬ng ph¸p phæ ®èi víi tÝnh to¸n ®éng lùc häc. Ph−¬ng ph¸p phæ cßn cã mét vµi −u ®iÓm so víi ph−¬ng ph¸p l−íi nh−: lo¹i bá ®−îc sai sè c¾t xÐn (truncation error) kh«ng gian, xö lý tèt c¸c ®iÓm vïng cùc vµ hiÖu suÊt tÝnh to¸n tèt h¬n. Trong phiªn b¶n hiÖn nay cña AVN, c¸c chuçi cña nh÷ng hµm cÇu ®−îc c¾t ë M = N = 170, trong ®ã (N, M) lµ nh÷ng gi¸ trÞ cùc ®¹i gi÷ l¹i cña (n, m). PhÐp c¾t xÐn nµy lµ c¾t xÐn tam gi¸c, cã nghÜa lµ trªn mét biÓu ®å cña m ng−îc l¹i víi n th× c¸c mode gi÷ l¹i chiÕm gi÷ mét vïng tam gi¸c. Theo ph−¬ng th¼ng ®øng tõ bÒ mÆt tíi ®é cao 2hPa, m« h×nh ®−îc chia thµnh 42 mùc trong hÖ to¹ ®é σ. Sè liÖu ®Þa h×nh lÊy tõ United States Navy víi ®é ph©n gi¶i 10 phót. HiÖn nay, trong dù b¸o nghiÖp vô AVN ch¹y bèn lÇn trong ngµy ë c¸c thêi ®iÓm: 00Z, 06Z, 12Z, 18Z. §iÒu kiÖn ban ®Çu cho m« h×nh lÊy tõ hÖ thèng ®ång ho¸ sè liÖu toµn cÇu (GDAS- Global Data Assimilation System). Sè liÖu ph©n tÝch nµy sÏ ®−a thªm th«ng tin tõ sè liÖu th¸m s¸t cña ph©n tÝch tr−íc ®ã nhê ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch néi suy phæ thèng kª (SSI- Static Spectrum Interpolate) cña Parrish vµ Derber (1991, 1992). C¸c s¬ ®å vËt lý sö dông trong AVN ®−îc m« t¶ chi tiÕt trong Division (1988). Tham sè ho¸ líp biªn hµnh tinh (PBL) theo s¬ ®å cña Hong vµ Pan (1996), m« h×nh ®Êt hai líp sö dông ®Ó tÝnh to¸n nhiÖt ®é bÒ mÆt vµ hµm l−îng n−íc trong m« h×nh. Bøc x¹ sãng ng¾n ®−îc tÝnh to¸n ®èi víi c¸c d¶i ®a phæ trong ®ã cã tÝnh ®Õn sù t¸c ®éng cña C¸cbon ®ioxit, Oz«n, h¬i n−íc vµ c¸c xon khÝ, Derber (1988). Tham sè ho¸ bøc x¹ sãng dµi thùc hiÖn theo s¬ ®å cña Fels vµ Schwarzkopf (1975, 1991). Gi¸ng thuû trong m« h×nh cã nguån gèc tõ ng−ng kÕt qui m« l−íi vµ qu¸ tr×nh ®èi l−u. M−a qui m« l−íi 19 ®−îc x¸c ®Þnh tõ dù b¸o tr−êng ®é Èm t−¬ng ®èi. T¹i mçi b−íc thêi gian, nÕu ®é Èm t−¬ng ®èi lµ qu¸ b·o hoµ th× nã sÏ ng−ng kÕt vµ gi¶i phãng Èn nhiÖt, l−îng n−íc ng−ng kÕt sÏ trë thµnh gi¸ng thuû. Trong tr−êng hîp c¸c líp kh«ng b·o hoµ nh−ng ®−îc t¨ng Èm nhê qu¸ tr×nh bèc h¬i vµ lµm l¹nh th× thay ®æi pha sÏ kh«ng xuÊt hiÖn ngay lËp tøc mµ nã phô thuéc vµo viÖc tham sè ho¸ ph©n bæ kÝch th−íc cña giät n−íc, ®iÒu nµy liªn quan tíi tèc ®é r¬i cña c¸c h¹t gi¸ng thuû. Tèc ®é bèc h¬i sÏ cao h¬n khi cã gi¸ng thuû nhÑ vµ thÊp h¬n ®èi víi gi¸ng thuû lín. §èi l−u trong m« h×nh AVN ®−îc tham sè ho¸ theo s¬ ®å dßng khèi cña Arakawa-Schubert (1974). §èi l−u xuÊt hiÖn khi hµm c«ng m©y (®¹i l−îng ®Æc tr−ng cho lùc næi) v−ît qu¸ gi¸ trÞ ng−ìng. Dßng th¨ng b¾t ®Çu t¹i mùc cã n¨ng l−îng tÜnh Èm cùc ®¹i gi÷a bÒ mÆt tíi ®é cao mµ ®é dµy líp kho¶ng 400hPa. §èi l−u bÞ khö bá nÕu ®é s©u gi÷a mùc xuÊt hiÖn dßng th¨ng vµ ®èi l−u tù do (LFC- Level Free Convection) v−ît qu¸ 150hPa. §é s©u cña m©y lµ kho¶ng c¸ch gi÷a mùc LFC vµ mùc mµ t¹i ®ã ph©n tö n©ng lªn cã n¨ng l−îng tÜnh Èm nhá h¬n gi¸ trÞ m«i tr−êng. HiÖn nay, cã rÊt nhiÒu m« h×nh dù b¸o khu vùc sö dông ®iÒu kiÖn biªn phô thuéc thêi gian tõ s¶n phÈm dù b¸o cña m« h×nh toµn cÇu AVN nh−: MM5, ETA, RAMS, WRF... 1.1.4 M« h×nh ETA ETA lµ m« h×nh dù b¸o khu vùc víi ®é ph©n gi¶i cao tõ vµi chôc ®Õn vµi km. ChÝnh v× vËy, m« h×nh nµy cã kh¶ n¨ng dù b¸o chi tiÕt ®Õn tõng khu vùc nhá. HÖ to¹ ®é η ®−îc x©y dùng cho môc ®Ých chÝnh lµ tÝnh ¶nh h−ëng cña c¸c t¸c ®éng ®Þa h×nh ë nh÷ng khu vùc nói tíi m« h×nh. TiÕn sü Ronald McPherson, gi¸m ®èc Trung t©m Quèc gia Dù b¸o M«i tr−êng Mü - NCEP nhËn xÐt: "M« h×nh ETA dù b¸o l−îng m−a kh¸ tèt". NhËn xÐt nµy cã ý nghÜa quan träng cho viÖc øng dông m« h×nh vµo dù b¸o l−îng m−a nãi chung vµ dù b¸o lò lôt nãi riªng. 1.5 M« h×nh l−íi lång NGM (Nested Grid Model) §©y lµ m« h×nh dù b¸o h¹n ng¾n, c¸c biÕn dù b¸o nh−: nhiÖt ®é, ®é Èm, giã... trªn c¸c mùc khÝ quyÓn kh¸c nhau, c¸c biÕn bÒ mÆt: l−îng m−a, tuyÕt, nhiÖt ®é ®Êt ... trong m« h×nh cã hai l−íi lång nhau; l−íi nhá h¬n cã ®é ph©n gi¶i tinh h¬n ®−îc lång vµo l−íi cã ®é ph©n gi¶i th« h¬n nh»m môc ®Ých dù b¸o cho nh÷ng khu vùc ®−îc quan t©m ®Æc biÖt nh− c¸c khu trang tr¹i, s©n bay, khu du lÞch hay thµnh phè ... §é ph©n gi¶i 20 ngang cña m« h×nh lµ 80km víi 16 mùc theo ph−¬ng th¼ng ®øng. S¶n phÈm dù b¸o cho 6 giê mét tõ thêi ®iÓm 0 giê ®Õn 48 giê trong t−¬ng lai. 1.1.6 M« h×nh khu vùc ph©n gi¶i cao HRM (High Resolution Regional Model) M« h×nh sè thuû tÜnh, dù b¸o thêi tiÕt khu vùc qui m« võa -α, -β. HRM dïng to¹ ®é lai theo trôc th¼ng ®øng, hÖ to¹ ®é ngang quay (λ', ϕ') vµ do ®ã cÇn ph¶i chuyÓn ®æi qua l¹i gi÷a täa ®é ®Þa lý (λ, ϕ) vµ to¹ ®é quay (λ', ϕ'). Kh«ng gian trong HRM ®−îc cÊu t¹o tõ hai m−¬i mùc th¼ng ®øng (cã thÓ ph¸t triÓn ®Õn 31 mùc) víi ®é ph©n gi¶i ngang 0.25 x 0.25 ®é kinh vÜ (t−¬ng øng víi 28km), trong ®ã líp biªn khÝ quyÓn hµnh tinh dµy kho¶ng 2km ®−îc chia thµnh t¸m líp m« h×nh, tÇng b×nh l−u khÝ quyÓn chØ ®−îc m« t¶ b»ng bèn líp. HÖ ph−¬ng tr×nh nguyªn thuû cña m« h×nh bao gåm s¸u ph−¬ng tr×nh dù b¸o víi s¸u biÕn t−¬ng øng: ps, u, v, T, qv, qc. §ã lµ ph−¬ng tr×nh xu thÕ khÝ ¸p mÆt ®Êt, hai ph−¬ng tr×nh thµnh phÇn giã ngang, ph−¬ng tr×nh b¶o toµn nhiÖt, ph−¬ng tr×nh b¶o toµn h¬i n−íc vµ ph−¬ng tr×nh b¶o toµn láng. Trong m« h×nh cßn cã chÝn ph−¬ng tr×nh c¶nh b¸o: Ph−¬ng tr×nh tèc ®é th¼ng ®øng trong to¹ ®é lai, ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i, ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®æi gi÷a ®éng n¨ng vµ thÕ n¨ng, ph−¬ng tr×nh tÝnh tèc ®é th¼ng ®øng trong hÖ to¹ ®é khÝ ¸p, quan hÖ tÝnh xo¸y thÕ tuyÖt ®èi, quan hÖ tÝnh ®éng n¨ng trªn mét ®¬n vÞ khèi l−îng, quan hÖ tÝnh ®Þa thÕ vÞ tõ tÝch ph©n ph−¬ng tr×nh thuû tÜnh, quan hÖ x¸c ®Þnh nhiÖt ®é ¶o vµ ph−¬ng tr×nh tÝnh ®é Èm riªng b·o hoµ. M« h×nh HRM dïng ®iÒu kiÖn biªn trªn bøc x¹ (RUBC) nh»m môc ®Ých lµm tiªu t¸n n¨ng l−îng cña nh÷ng sãng träng tr−êng néi trªn biªn trªn cña m« h×nh. HRM ¸p dông ®iÒu kiÖn biªn xung quanh theo Davies (1976) b»ng c¸ch më réng thªm mét sè h¹ng níi láng däc trªn biªn xung quanh. Biªn xung quanh phô thuéc thêi gian, ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch cËp nhËt gi¸ trÞ cña c¸c biÕn trªn vïng biªn tõ dù b¸o cña m« h×nh toµn cÇu GME tõng 6h hay 3h/lÇn. §èi víi tÊt c¶ nh÷ng b−íc thêi gian n»m trong kho¶ng 6h hay 3h th× gi¸ trÞ c¸c biÕn trªn vïng biªn nhËn ®−îc b»ng c¸ch néi suy tuyÕn tÝnh. HRM cã kh¶ n¨ng øng dông víi ®é ph©n gi¶i ngang kho¶ng 28km ®Õn 7km. Víi ®é ph©n gi¶i nµy, HRM kh«ng thÓ m« t¶ trùc tiÕp c¸c qu¸ tr×nh vËt lý qui m« d−íi l−íi (Subgrid scale) nh−: bøc x¹, ®èi l−u, khuÕch t¸n rèi ngang, ®øng hay vËt lý ®Êt. TÊt c¶ nh÷ng qu¸ tr×nh nµy gi÷ vai trß quan träng ®èi víi ®éng lùc häc khÝ quyÓn, ®èi 21