Trang

MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH SỐ TRỊ DỰ BÁO THỜI TIẾT TOÀN CẦU VÀ KHU VỰC

5

1.1

Mô hình số trị toàn cầu

5

1.1.1

Mô hình số trị toàn cầu của RHMC

5

1.1.2

Mô hình số trị toàn cầu GME của Liên Bang Đức

7

1.1.3

Mô hình số trị toàn cầu AVN của NCEP/Mỹ

7

1.1.4

Mô hình số trị toàn cầu MRF của NCEP/Mỹ

8

1.2

Mô hình số trị khu vực

9

1.2.1

Mô hình ETA

9

1.2.2

Mô hình RAMS

11

1.2.3

Mô hình HRM

11

1.2.4

Mô hình WRF

12

CHƯƠNG 2:

MÔ HÌNH KHÍ TƯỢNG ĐỘNG LỰC QUY MÔ VỪA MM5

17

2.1

Giới thiệu mô hình

17

2.2

Cấu trúc mô hình

17

2.2.1

Mô đun TERRAIN

18

2.2.2

Mô đun REGRID

19

2.2.3

Mô đun INTERPF

19

2.2.4

Mô đun MM5

20

2.3

Động lực học và phương pháp số của MM5

20

2.3.1

Hệ toạ độ theo phương ngang và đứng

20

2.3.2

Hệ các phương trình thủy nhiệt động lực học của MM5

21

2.3.3

Phương pháp số của MM5

24

2.3.4

Điều kiện biên trong MM5

28

2.3.5

Động lực bất thuỷ tĩnh

29

2.4

Tham số hoá vật lý

29

2.4.1

Tham số hoá các quá trình khí quyển có quy mô dưới lưới

29

2.4.2

Tham số hoá đối lưu

30

2.4.3

Tham số hoá các quá trình vi mô trong mây

36

2.4.4

Tham số hoá bức xạ

40

2.4.5

Tham số hoá lớp biên hành tinh

43

2.4.6

Tham số hoá các quá trình đất – bề mặt

51

2.5

Các dạng sản phẩm của mô hình MM5

51

CHƯƠNG 3:

XÂY DỰNG HỆ THỐNG DỰ BÁO NGHIỆP VỤ MM5 TRÊN HỆ MÁY TÍNH SONG SONG

55

3.1

Thiết kế song song MPI cho MM5

55

3.1.1

Khái niệm chung về máy tính song song

55

3.1.2

Mô hình truyền thông điệp MPI

58

3.1.3

Hệ máy tính song song tại Viện KTTV

58

3.2

Hệ thống dự báo nghiệp vụ MM5

59

CHƯƠNG 4:

ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH MM5 MÔ PHỎNG VÀ DỰ BÁO CÁC TRƯỜNG KHÍ TƯỢNG CHO VIỆT NAM

64

4.1

Xây dựng các miền tính của MM5 cho Việt Nam

64

4.1.1

Xây dựng miền tính cho Đông Nam Á và Việt Nam

64

4.1.2

Xây dựng miền tính cho các khu vực của Việt Nam

66

4.2

Các nguồn số liệu khí tượng cho mô hình

66

4.2.1

Số liệu khí tượng cho bài toán mô phỏng

67

4.2.2

Số liệu khí tượng cho bài toán dự báo hạn ngắn, hạn vừa và hạn dài ở Việt Nam

68

4.3

Bước đầu lựa chọn các sơ đồ tham số hoá vật lý cho mô hình MM5 trong dự báo hạn ngắn ở Việt Nam

69

4.3.1

Lựa chọn sơ đồ tham số hoá đối lưu

69

4.3.2

Lựa chọn sơ đồ tham số hoá vi vật lý mây

74

4.4

Thử nghiệm điều chỉnh trường khí tượng đầu vào cho MM5

77

4.5

Kết quả mô phỏng và dự báo diễn biến của một số xoáy thuận nhiệt đới ở Biển Đông năm 2003 bằng MM5

84

4.6

Thử nghiệm dự báo nghiệp vụ bằng mô hình MM5 ở Viện Khí tượng Thuỷ văn

95

4.7

Trang Web giới thiệu sản phẩm dự báo MM5

99

CHƯƠNG 5:

BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM MÔ PHỎNG VÀ DỰ BÁO CÁC TRƯỜNG KHÍ TƯỢNG Ở VIỆT NAM BẰNG MÔ HÌNH MM5

103

5.1

Tổng quan về một số phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm của mô hình số trị

103

5.2

Bước đầu đánh giá chất lượng sản phẩm mô phỏng và dự báo các trường khí tượng ở Việt Nam bằng mô hình MM5

105

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

114

TÀI LIỆU THAM KHẢO

116

PHỤ LỤC

119