NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

SỬ DỤNG CHỈ SỐ BẤT ỔN ĐỊNH
TRONG VIỆC CẢNH BÁO MƯA VÀ
DÔNG VÙNG ĐÀ NẴNG 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 không

1. Giới thiệu chung
Chỉ số bất ổn định khí quyển đã được dùng tương đối hiệu quả trong việc hỗ trợ
cho phương pháp synop để dự báo dông. Ngoài ra nó có thể hỗ trợ tích cực cho ra đa
để cảnh báo mưa, dông một cách chính xác hơn trong bán kính hoạt động hiệu dụng

Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
203
- Cảnh báo dông xảy ra trong vòng 6h, 9h, 12h sau khi có quan trắcthám không
ca 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 cho
việc dự báo dông và mưa, tuy nhiên trong nghiên cứu này sẽ sử dụng 14 chỉ số đưa
vào tính toán và lựa chọn hệ thống chỉ tiêu:CAPE (J/kg), CIN (J/kg), K (
o
C), LI (
o
C),
TOTL (
o
C), CTOT, VTOT (
o
C), SHOW (
o
C), DCI (
o
C), SI (
o
C), PII (
o
C/km), PW
(cm), THOM (
o
C), SWEAT
- Để mô tả xác suất dông như là một hàm của LI, chúng ta hãy tính phần trăm
x
ảy ra dông trong một tập hợp các giá trị LI gần nhau nào đó mà nằm trong độ rộng
kích 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 200
trong danh sách theo thứ tự trên, sau đó tính toán xác suất xảy ra dông cũng nh
ư giá trị
trung 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 với
trường hợp giá trị LI thứ 11 đến trường hợp thứ 210 trong thứ tự sắp xếp trên. Và cứ
tiếp tục làm như vậy cho đến giá trị LI cuối cùng trong danh sách đã sắp xếp theo thứ
tự ở trên. Ở đây b
ước trượt sẽ là 10.
- Như vậy, với mỗi giá trị trung bình của LI ta sẽ có một giá trị xác suất. Nếu
như ta có N trường hợp thì ta sẽ có (
10
200
−
N
+1) cặp giá trị LI trung bình và xác suất.
Từ số cặp giá trị này ta có thể vẽ được đồ thị hàm phân bố xác suất dông phụ thuộc
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
204
vào giá trị chỉ số, và ta có thể cảnh báo hiện tượng dông theo xác suất xảy ra nếu tính
được giá trị chỉ số.
Sau khi đã xây dựng được tất cả các đồ thị phân bố xác suất xuất hiện sự kiện
cảnh báo theo 14 giá trị chỉ số bất ổn định khí quyển, ta có thể lựa chọn phân bố xác
suất để xác định ngưỡng cảnh báo đối với một chỉ số

(%)
LI ≤ -4.4
35- 50 25- 35 5- 10 0- 5 0- 5
-4.4 < LI < -2.6 50-70 36-45 10-15 5-10 5-10
LI
(
o
C)
LI ≥ -2.6 (
o
C) ≥ 70
45-55 10-15 3-7 3-7
DCI ≥ 37
40- 50 30-35 5-10 0- 5 0- 5
28 < DCI < 37 50- 70 36-50 10-15 0- 5 0- 5
DCI
(
o
C)
DCI ≤ 28 ≥ 70
51-55 10-15 0- 5 0- 5
K≤ 26
45-50 35-42 5-10 0- 5 0- 5
26< LI < 31 40-45 30-35 5-10 0- 5 0- 5
31≤ LI < 36
45-70 35-45 10-15 3-7 3-7
K (
o
C)
K ≥ 36 ≥70


22 < VTOT <
24
50 - 70 40-45 5-15 0-10 0-10
VTOT (
o
C)

VTOT ≤ 22 ≥ 70
40-52 10-15 3-8 3-8
SWEAT≤ 190
38-50 30-40 5-10 0-5 0-5
190 <
SWEAT<230
50 - 70 40-50 10-15 0-5 0-5
SWEAT
SWEAT ≥ 230 ≥ 70
35-40 15-20 5-10 5-10

Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
205
Bảng 2. Chỉ tiêu cảnh báo sự kiện dông vùng Đà Nẵng

7h -13h (00Z-06Z) 7h-16h (00Z-09Z) 7h-19h (00Z-12Z)

Chỉ
số

Giá trị ngưỡng
Xác

LI ≥ -4.2
0-10
LI ≥ -3
0-10
LI ≥ -2
0-10
-5.4< LI < -4.2
hoặc LI ≤ -5.8
10-20 -6< LI < -3 10-20
-3.5 ≤ LI < -2
10-20
-5.8< LI ≤ -5.4
20-25
LI ≤ -6
20-30
-5.5 ≤ LI < -3.5
20-30
-7 < LI < -5.5 30-40
LI (
o
C)

LI ≤ -7
40-45
SHOW≥ 1
0-10
SHOW≥ 3
0-10
1<SHOW < -0.4 10-20 1.2 <SHOW <3 10-20
SHOW (

20-30
44.5<TOTL< 45.3 30-35 42<TOTL< 44.5 30-40
TOTL (
o
C)

TOTL ≥ 44.5
40-50

DCI ≤ 36
0-10
DCI ≤ 33.5
0-10

36< DCI ≤ 39
10-20
33.5< DCI ≤ 36.2
10-20

39< DCI ≤ 40
hoặc DCI ≥ 41.5
20-30
36.2<DCI≤39.3
20-30
40<DCI< 41.5 30-35
39.3< DCI ≤ 40
hoặc DCI ≥ 41.6
30-40
DCI (
o

và 40<DCI≤41.6.

4. Kết luận
Với những phương pháp tính đã được kiểm chứng và bước đầu tổng kết với 7
năm số li
ệu thám không vô tuyến và số liệu khí tượng bề mặt, chúng ta có thể đưa ra
một số kết luận như sau:
- Phương pháp tính và lựa chọn chọn chỉ tiêu là phù hợp, chương trình được
xây dựng trên cơ sở các thuật toán được diễn giải đúng, kết quả được kiểm tra so sánh,
đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu.
- Chỉ số bất ổn định dùng khá tốt cho trường hợp cảnh báo sự kiệ
n mưa. Tuy
nhiên, để cảnh báo các cấp mưa, các chỉ số này cần phải nghiên cứu với chuỗi số liệu
dài hơn.
- Hệ thống chỉ tiêu cảnh báo mưa gồm 6 chỉ số chính: LI, DCI, PW, VTOT, K,
SWEAT. Xác suất mưa cao nhất có thể đạt được trên 70%, và có thể đạt gần 90%.

Tài liệu tham khảo
1. Alwin J. Haklander, Aarnout Van Delden, 2003: Thunderstorm predictors and
their forecast skill for the Netherlands - Atmospheric Research 67-68 (2003) 273 -
299
2. Kerry A.Emanuel, 1994: “Atmospheric Convection”, Center for meteorology
and Physical Oceanography, Massachusetts Institute of Technology.
3. Leslie R. Lemon, 2004: "Doppler Radar and Severe Convective Storms",
Chương trình huấn luyệ
n tại Trung tâm đào tạo của Khu vực Châu Á - Thái Bình
Dương. CMRTC, 10/2004.
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
207
4. Tom Yoshida: Bài giảng về Phương pháp phân tích độ bất ổn định của khí

o
C) ở 850mb
TERM2=Max (Total totals Index – 49, 0)
SKT850, SKT500= Tốc độ gió (knot) tại 850mb, 500mb
SHEAR= 125*[ SIN (DIR500-DIR850)+0.2]
DIR500, DIR850 = Hướng gió tại 500mb, 850mb
Nếu Total totals Index <49 thì bỏ qua 20* TERM2
SHEAR =0 : - Nếu hướng gió tại 850mb, 500mb ở giữa130
o
và 250
o
- Nếu DIR500 -DIR850 >0
- Nếu SKT850, SKT500 <15 knots
5. VTOT= T850-T500
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
208
T 850, T500= Nhiệt độ (
o
C) ở mực 850mb, 500mb
6. TOTL= (Td850-T500)+(T850-T500)
7. DCI = T850 – Td850 – LIsfc
T850, Td850: Nhiệt độ (
o
C) ở mực 850mb, nhiệt độ điểm sương ở mực 850mb
LIsfc: Chỉ số LI tính cho bề mặt đất
8. SI = TOTL- (T700-Td700)- A
TOTL: Chỉ số TOTL,
Nếu VT >25 thì A=0, nếu 22 ≤ VT≤ 25 thì A=2, VT<22 thì A= 6
9. THOM= K - LI50
LI50: Chỉ số LI tính cho mực cách mặt đất 50mb, K: Giá trị chỉ số K