Download miễn phí Luận văn Mô hình dự báo thời tiết quy mô vừa RAMS và áp dụng dự báo quỹ đạo bão trên biển đông
MỤC LỤC
CHƯƠNG I. 6
TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP DỰBÁO TỔHỢP. 6
1.1. CƠSỞLÝ THUYẾT.6
1.2. PHÂN LOẠI HỆTHỐNG DỰBÁO TỔHỢP.7
1.2.1. Hệthống dựbáo tổhợp 1 chiều. 7
1.2.2. Hệthống dựbáo tổhợp 2 chiều.17
1.2.3. Hệthống dựbáo tổhợp 3 chiều.19
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔHỢP KẾT QUẢDỰBÁO.21
1.3.1.Trung bình đơn giản.21
1.3.2. Tính trọng sốtheo sai số.22
1.3.3. Tính trọng sốbằng hồi quy tuyến tính.22
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN KẾT QUẢTỔHỢP.23
1.4.1. Bản đồtrung bình và độphân tán.23
1.4.2. Spagheti maps - Bản đồghép chồng.24
1.4.3. Dựbáo đường đi của bão.24
1.5. KHẢNĂNG VÀ HIỆN TRẠNG DỰBÁO TỔHỢP ỞVIỆT NAM.25
CHƯƠNG 2. 27
MÔ HÌNH DỰBÁO THỜI TIẾT QUY MÔ VỪA RAMS VÀ ÁP DỤNG DỰ
BÁO QUỸ ĐẠO BÃO TRÊN BIỂN ĐÔNG. 27
2.1. GIỚI THIỆU VỀMÔ HÌNH RAMS.27
2.1.1. Các phương trình cơbản của RAMS.28
2.1.2. Cấu trúc lưới.30
2.1.3. Sai phân thời gian.31
2.1.4. Bình lưu.33
2.1.5. Các điều kiện biên.36
2.2 ÁP DỤNG MÔ HÌNH RAMS ĐỂDỰBÁO QUỸ ĐẠO BÃO TRÊN BIỂN ĐÔNG.40
2.2.1 Chọn miền tính và cấu hình lưới.40
2.2.2 Cập nhật sốliệu địa phương trong mô hình RAMS.40
2.2.3 Đánh giá khảnăng dựbáo quỹ đạo bão bằng mô hình RAMS cho khu vực
Biển Đông.42
2.3 PHƯƠNG PHÁP TẠO NHÂN BAN ĐẦU VÀ NUÔI NHIỄU TRÊN MÔ HÌNH
RAMS.43
2.3.1 Tạo nhân ban đầu.43
2.3.2 Nuôi những dao động phát triển nhanh.45
CHƯƠNG 3. 48
THỬNGHIỆM DỰBÁO QUỸ ĐẠO BÃO BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI
NHƯNG DAO ĐỘNG PHÁT TRIỂN NHANH CỦA MÔ HÌNH RAMS. 48
3.1 MÔ TẢTẬP SỐLIỆU NGHIÊN CỨU.48
3.2 NUÔI NHIỄU PHÁT TRIỂN NHANH CỦA MÔ HÌNH RAMS.49
3.3 DỰBÁOTỔHỢP QUỸ ĐẠO BÃO BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI NHỮNG DAO
ĐỘNG PHÁT TRIỂN NHANH CỦA MÔ HÌNH RAMS.55
3.3.1 Cơn bão Chan chu (12-17/5/2006).55
3.5.2 Cơn bão Prapiroon (31/07/2006-3/8/2006).64
3.5.3. Đánh giá khảnăng dựbáo bão bằng phương pháp nuôi những dao động
phát triển nhanh trên toàn bộtập mẫu.67
KẾT LUẬN. 74
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-26-luan_van_mo_hinh_du_bao_thoi_tiet_quy_mo_vua_rams.dULVPnu4qy.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51577/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
hành đề tài nghiên cứu cấp nhà nước “Xây dựng mô
hình dự báo các trường Khí tượng Thủy văn biển Đông Việt Nam”. Kết quả
nghiên cứu đã chỉ ra kỹ năng dự báo ưu việt của mô hình RAMS đối với các
trường khí tượng trên lãnh thổ Việt Nam. Ngoài việc có thể cập nhật tự động
số liệu 7 giờ một lần trong ngày để dự báo thời tiết tại các tỉnh, thành trong cả
nước, mô hình RAMS còn có thể dự báo thời tiết cho từng khu vực nhỏ,
chẳng hạn như dự báo thời tiết cho sân vận động quốc gia Mỹ Đình trong thời
27
gian diễn ra SEAGAMES 22 hay có thể dự báo cho từng quận trong nội
thành Hà Nội. Thử nghiệm với những trường hợp thời tiết bất thường như đợt
mưa lũ lớn ở Nghệ An - Hà Tĩnh trong năm 2002, mô hình cũng đã mô phỏng
được ...
Trong nghiên cứu dự báo bão, mô hình RAMS cũng cho kết quả khả
quan. Nó có thể mô phỏng được xu hướng di chuyển của ngay cả những cơn
bão có sự đổi hướng đột ngột như bão Chan chu năm 2006. Tuy nhiên vì thiếu
số liệu quan trắc trên biển nên sự sai lệch về vị trí và cường độ bão ngay trong
trường phân tích toàn cầu ban đầu đã làm gia tăng sai số trong dự báo của
RAMS.
2.1.1. Các phương trình cơ bản của RAMS
Các phương trình cơ bản của RAMS là các phương trình nguyên thủy
thủy tĩnh hay không thủy tĩnh được lấy trung bình Reynolds. Tất cả các biến,
ngoại trừ một số kí hiệu khác, đều là các đại lượng được lấy trung bình trong
một thể tích ô lưới và do đó kí hiệu gạch ngang chỉ giá trị trung bình được bỏ
qua. Phép biến đổi tọa độ của lưới ngang và thẳng đứng được bỏ qua trong
phần này. Các biến đổi này sẽ được trình bày trong phần sau. Các kí hiệu
được trình bày trong Bảng 2.1.
Các phương trình chuyển động:
z
uK
zy
uK
yx
uK
x
fv
xz
uw
y
uv
x
uu
t
u
mmm
' (2.1)
z
vK
zy
vK
yx
vK
x
fu
xz
vw
y
vv
x
vu
t
v
mmm
' (2.2)
z
wK
zy
wK
yx
wK
x
g
xz
ww
y
wv
x
wu
t
w
mmm
o
v
'' (2.3)
Phương trình nhiệt động lực:
28
rad
ilil
h
il
h
il
h
ilililil
tz
K
zy
K
yx
K
xz
w
y
v
x
u
t
(2.4)
Phương trình liên tục đối với tỷ hỗn hợp của các thực thể nước:
z
rK
zy
rK
yx
rK
xz
rw
y
rv
x
ru
t
r n
h
n
h
n
h
nnnn (2.5)
Phương trình liên tục khối lượng:
z
w
y
v
x
u
c
R
t
oooooo
oov
o
' (2.6)
Lựa chọn thủy tĩnh của RAMS sẽ thay thế phương trình chuyển động
thẳng đứng và phương trình liên tục khối lượng bằng phương trình thủy tĩnh
như sau:
vT
v
rrgg
z
(2.7)
0u v w
x y z
(2.8)
Bảng 2.1. Các kí hiệu chính được sử dụng trong mô hình
Kí hiệu Định nghĩa
U Thành phần gió theo hướng đông-tây
V Thành phần gió theo hướng bắc-nam
W Thành phần gió thẳng đứng
F Tham số coriolis
Km Hệ số nhớt rối động lượng
Kh Hệ số nhớt rối nhiệt và ẩm
il Nhiệt độ thế vị của nước lỏng-băng
rn Tỷ hỗn hợp của nước tổng cộng, mưa, tinh thể băng, và tuyết
Mật độ
Con Chỉ số kí hiệu khuynh hướng do tham số hoá đối lưu
29
Rad Chỉ số kí hiệu khuynh hướng do tham số hoá bức xạ
Res Chỉ số kí hiệu khuynh hướng do tham số hoá các quá trình vật
lý vi mô qui mô dưới lưới
G Trọng lực
rt Tỷ hỗn hợp của nước tổng cộng
rv Tỷ hỗn hợp của hơi nước
Hàm Exner tổng cộng
' Hàm Exner nhiễu
v Nhiệt độ thế vị ảo
P Khí áp
2.1.2. Cấu trúc lưới
2.1.2.1. Lưới lồng
Lưới lồng được sử dụng trong RAMS là lưới C dạng chuẩn (Mesinger
và Arakawa, 1976) [57]. Tất cả các biến ẩm và nhiệt động lực được xác định
tại cùng một điểm với các thành phần vận tốc u, v, còn w được xác định so le
ở bước lưới 1/2x, 1/2y, và 1/2z tương ứng.
2.1.2.2. Phép chiếu bản đồ
Lưới ngang sử dụng phép chiếu cực quay ba chiều, trong đó cực của
phép chiếu được quay tới khu vực gần tâm của miền tính, do vậy làm giảm
thiểu sự biến dạng của phép chiếu ở các khu vực chính cần quan tâm. Các
tham số bản đồ phù hợp được sử dụng trong tất cả các số hạng đạo hàm theo
phương ngang.
2.1.2.3. Hệ toạ độ địa hình
Cấu trúc thẳng đứng của lưới sử dụng hệ tọa độ địa hình z (Gal-Chen
và Somerville, 1975; Clark, 1977; Tripoli và Cotton, 1982) [83]. Đây là hệ tọa
độ địa hình trong đó mực tại đỉnh của mô hình gần như phẳng còn các mực
30
dưới sẽ có dạng theo địa hình. Các toạ độ trong hệ này được xác định như
sau:
g
g
zH
zz
Hz
yy
xx
*
*
*
(2.9)
trong đó H là độ cao đỉnh lưới và zg là độ cao địa hình địa phương, là
hàm của x và y.
2.1.2.4. Các mực thẳng đứng
Việc sử dụng lưới thẳng đứng có khoảng cách biến đổi làm tăng độ
phân giải ở gần mặt đất, nó giúp tránh được tỷ số giãn lưới jR~ lớn giữa các
mực kề nhau trong đó jR~ được xác định đối với mực j bất kỳ như sau:
1~
~
~
j
j
j Z
Z
R (2.10)
là tỷ số giữa bề dày lớp trên và lớp dưới và
jjj ZZZ ~~~ 1 (2.14)
là bề dày lớp được xác định bằng hiệu độ cao của hai mực. Do vậy
thông thường ta lấy một giá trị jR~ khá nhỏ cố định trên một số mực sao cho
lưới biến đổi dạng hình học từ giá trị jZ~ nhỏ gần bề mặt tới giá trị lớn hơn ở
trên cao.
2.1.3. Sai phân thời gian
RAMS có nhiều cách lựa chọn đối với các sơ đồ sai phân thời gian cơ
bản. Đối với mô hình không thủy tĩnh, người dùng có thể lựa chọn sơ đồ sai
phân bậc nhất tiến-lùi, sơ đồ Leapfrog (Tripoli và Cotton, 1982) hay sơ đồ
lai trong đó bao gồm sai phân thời gian tiến đối với các biến nhiệt động lực và
31
sai phân leapfrog đối với các thành phận vận tốc và áp suất. Mô hình thủy tĩnh
sử dụng sơ đồ tiến-lùi.
Tất cả các lựa chọn ở trên được tính toán bằng sơ đồ sai phân "tách thời
gian" (Tripoli và Cotton, 1982; Tremback và các ĐTG, 1985) [80] tương tự
như sơ đồ tách thời gian của Klemp và Wilhelmson (1978) [48] và sơ đồ tách
hiện của Gadd (1978). ý tưởng cơ bản đằng sau các sơ đồ là chia bước thời
gian thành các bước thời gian nhỏ hơn đối với các số hạng trong phương trình
có khả năng tạo ra sự lan truyền của các mode sóng nhanh. T...
