katcat_vn1986
New Member
Download miễn phí Hệ thống nghiệp vụ dự báo hạn ngắn các yếu tố khí tượng thủy văn biển trên biển Đông
Hoàn lưu trong biển và đại dương là một đối tượng nghiên cứu rất phức tạp, dòng chảy
ở đây được hình thành và tồn tại do nhiều nguyên nhân tác động khác nhau như thủy triều,
gió, áp suất không khí trên bề mặt thoáng, sự biến động của mật độ nước, ảnh hưởng của địa
hình và biến động theo phương ngang của động lượng sóng trọng lực trên bề mặt do hiện
tượng biến dạng khi sóng lan truyền. Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn sử dụng các
mô hình số trị MDEC3D và ROMS mô phỏng và dự báo các quá trình thủy động lực và nhiệt
muối của khu vực Biển Đông
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:
ion storage systems combined with regionalweather forecast model HRM, MM5, WRF, RAMS; the oceanographic forecast
models MDEC3D, ROMS; the depth and shallow waves forecast models WAM,
WW3, SWAN and WABED. Forecast precision allows serve for economic ,
national defense and protection sovereignty activities on the sea. This system is
completely meet the current requirements of professional marine weather
forecasts, of information, reports distribution and provide data through the
Internet.
I. MỞ ĐẦU
Trong điều kiện nước ta hiện nay, việc dự báo hạn ngắn các trường yếu tố thủy văn biển
phục vụ các hoạt động kinh tế và an ninh quốc phòng trên biển có thể tiến hành theo hai
cách:
- Xây dựng hệ thống thu nhận thông tin các trường khí tượng thủy văn dự báo của các
nước trên thế giới và khu vực;
- Xây dựng và phát triển hệ thống các mô hình dự báo các trường khí tượng thủy văn biển.
Theo cách đầu tiên chúng ta chỉ nhận được các thông tin trên qui mô lớn với độ
phân giải số liệu thấp, theo cách thứ hai chúng ta sẽ phải đầu tư nhân lực, vật lực
nhiều hơn nhưng sẽ có tính chủ động cao trong công tác dự báo, các thông tin kết quả của hệ
thống dự báo nhận được sẽ đầy đủ, chi tiết và chính xác kịp thời đáp ứng được yêu cầu của
các hoạt động kinh tế, an ninh quốc phòng và nghiên cứu. Vì vậy việc nghiên cứu phát triển
quy trình công nghệ dự báo hạn ngắn về trường các yếu tố thủy văn biển là mục tiêu của
cách thứ hai và cũng chính là sự lựa chọn hướng nghiên cứu của nhóm tác giả trong
đề tài KC.09.16/06-10.
Hội nghị Khoa học và Công nghệ biển toàn quốc lần thứ V - Tiểu ban Khí tượng, Thủy văn và Động lực học biển
Trong những năm gần đây, nghiên cứu các trường yếu tố thủy văn đối với Biển Đông bằng
phương pháp mô hình hóa theo hướng hệ thống đã được áp dụng để khắc phục những khó
khăn trong việc tìm kiếm nguồn số liệu dự báo khí tượng phục vụ đầu vào cho các mô hình
hải văn. Tuy nhiên cho đến nay chúng ta chưa có một quy trình công nghệ dự báo đầy đủ các
yếu tố khí tượng, thủy văn biển: các yếu tố khí tượng, dòng chảy, sóng, mực nước, nhiệt độ và
độ muối. Các kết quả nghiên cứu của tập thể cán bộ khoa học thực hiện đề tài trong giai đoạn
trước còn dựa trên một số phần mềm thương mại, phải mua bản quyền sử dụng với giá thành
cao, khó khăn trong việc chuyển giao, hơn nữa hệ thống chạy trên nhiều hệ điều hành bao
gồm Linux và Windows phải xử lý phức tạp trong việc trao đổi dữ liệu giữa các hệ điều hành,
trong giai đoạn nghiên cứu này Đề tài đặt ra nhiệm vụ xây dựng hệ thống liên hoàn kết nối
giữa các mô hình khí tượng và hải văn, hệ thống được xây dựng dựa trên các phần mềm mã
nguồn mở đã được các cộng đồng nghiên cứu khoa học khí tượng thuỷ văn thế giới sử dụng
và hoàn thiện.
II. QUY TRÌNH DỰ BÁO HẠN NGẮN TRƯỜNG
CÁC YẾU TỐ THỦY VĂN BIỂN KHU VỰC BIỂN ĐÔNG
1. Hệ thống các phần mềm nghiệp vụ dự báo khí tượng thủy văn biển
1.1 Các mô hình số trị dự báo khí tượng biển
Mô hình dự báo số trị luôn luôn có mặt trong các dự báo thời tiết hiện đại. Cơ sở lý thuyết
của dự báo thời tiết số trị (NWP) là động lực học khí tượng cơ sở lý thuyết cung cấp các
phương trình mô tả sự tiến triển của khí quyển. Dự báo động lực sẽ đoán trạng thái tương
lai của hoàn lưu sử dụng các xấp xỉ toán học của hệ phương trình động lực với các quy mô
như sau:
Quy mô (nhỏ - micro; vừa – meso; Synốp và toàn cầu)
Ứng dụng (mô hình hoàn lưu chung, mô hình phân tán và truyền tải)
Chiều không gian (1D, 2D, 3D,...)
Giả thiết vật lý (thủy tĩnh hay bất thủy tĩnh).
Các mô hình dự báo khí tượng được sử dụng trong hệ thống bao gồm:
Mô hình dự báo thời tiết khu vực phân giải cao HRM là một mô hình số, công cụ linh
hoạt cho nghiệp vụ dự báo thời tiết ngày nay. Mô hình HRM được cơ quan Khí tượng
Đức (DWD) tạo ra và phát triển, cơ quan này sẽ cung cấp các số liệu cần thiết cho
mục đích nghiên cứu cũng như chạy mô hình dự báo thời tiết. Mô hình HRM chạy dự
báo cho ra kết quả của áp suất bề mặt ps, nhiệt độ T, hơi nước qv, lượng nước mây qc,
lượng băng mây qi, các thành phần gió ngang u,v và một vài thông số bề mặt đất.
Ngoài ra mô hình còn cho ra các kết quả thông báo với các biến tốc độ thẳng đứng ω,
địa thế vị Φ, độ phủ mây clc, độ khuyếch tán tkvm/h. Các biến số này có trong hệ
phương trình của mô hình.
Mô hình khí tượng động lực quy mô vừa MM5 thế hệ thứ 5 của Trung tâm Quốc gia
Nghiên cứu Khí quyển Hoa Kỳ (NCAR) và Trường Đại học Tổng hợp Pennsylvania
Hoa Kỳ (PSU). MM5 là thế hệ mới nhất trong một loạt các mô hình dự báo được
Anthes phát triển từ những năm 1970. Mô hình đã được điều chỉnh và cải tiến nhiều
lần nhằm mô phỏng tốt hơn các quá trình vật lý quy mô vừa và có thể áp dụng đối với
nhiều đối tượng sử dụng khác nhau: dự báo thời tiết thời gian thực, dự báo xoáy thuận
nhiệt đới, v.v. Dữ liệu đầu ra của MM5 có thể chia thành các trường 3 chiều đầy đủ và
các trường bề mặt 2 chiều. Với mục tiêu sử dụng làm đầu vào và điều kiện biên trên
của mô hình hải dương, các trường bề mặt được chọn để trích xuất bao gồm: áp suất
mực biển (PSLV), các thành phần gió 10m (U10, V10), nhiệt độ 2m (T2M), tỉ số xáo
trộn ẩm 2m (Q2M), thông lượng bức xạ xuống bề mặt (LWD, SWD) và giáng thủy
tích lũy (RC, RN).
20
Mô hình dự báo thời tiết WRF (Weather Research and Forecast model), là sản phẩm
của sự hợp tác phát triển của nhiều trung tâm nghiên cứu và dự báo khí tượng ở Hoa
Kỳ như Trung tâm Quốc gia về nghiên cứu khí quyển (NCAR), Trung tâm dự báo môi
trường quốc gia (NCEP),…và đội ngũ đông đảo các nhà khoa học làm việc tại các
trường đại học trên thế giới. Mô hình WRF được thiết kế linh động, có độ tùy biến cao
và có khả năng vận hành trên những hệ thống máy tính lớn, WRF có thể dễ dàng tùy
biến cho công việc nghiên cứu và dự báo, mô hình bao gồm nhiều tùy chọn và hệ
thống đồng hóa dữ liệu tiên tiến. Quy mô dự báo của mô hình rất đa dạng, có thể từ
hàng mét đến hàng nghìn km bao gồm các nghiên cứu và thực hành dự báo số (NWP),
đồng hóa dữ liệu và tham số hóa các yếu tố vật lý, mô phỏng khí hậu bằng phương
pháp downscaling (downscaling climate simulations), nghiên cứu và đánh giá chất
lượng không khí, mô hình kết hợp đại dương - khí quyển và các mô phỏng lý tưởng
(như xoáy lớp biên, đối lưu, sóng tà áp,…).
Mô hình RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) được Đại học Tổng hợp
Colorado (CSU) kết hợp với ASTER divsion- thuộc Mission Research Corporation
phát triển đa mục đích. Đó là một mô hình dự báo số mô phỏng hoàn lưu khí quyển
với qui mô từ toàn cầu cho đến các mô phỏng xoáy lớn (Large Eddy Simulation-LES)
của lớp biên khí quyển hành tinh. Mô hình thường được sử dụng nhiều nhất để mô
phỏng các hiện tượng khí quyển qui mô vừa (2-2000 km) từ dự báo thời tiết nghiệp vụ
đến các ứng dụng để mô phỏng, quản lý chất lư