TẠP CHI KHOA HỌC DHQGHN, KHTN & CN, T.xx, sổ 3PT. 2004

D ự B Á O D Ô N G C H O K H U vực V IỆ T NAM B A N G C H Ỉ số B Ấ T Ổ n

Đ Ị N H T Í N H T H E O K Ế T Q U Ả C Ủ A M Ô H Ì N H E T A

T rầ n T ân T iến , N guyển K hárih L inhK hoa K h í tương - T hủy văn và H ả i dương học

Trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG H à Nội

1. Mở đ ẩu

Trong tầng đối lưu, nơi có lượng ẩm và độ bất ổn định lán, mây đối lưu có thể phát triển tới độ cao lớn th àn h m ây dông. Dông là mây đối lưu (hay là sự tụ tập lạ i cùa các mây đối lưu) có sự phóng điện m à chúng ta có thể nhìn và nghe thấy dưới dạng sấm sét. Dông là một trong nhũng hiện tượng thời tiế t nguy hiểm có ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực kinh tế quỗc dân như: hàng không, hàng hải, du lịch, xây dựng, điện lực, bưu chính viễn thông... Tuy không có sức tà n phá khốc liệ t trên diện rộng như bão nhưng những cơn dông mạnh cũng gây ra th iệt hại không nhỏ. Vì vậy việc nghiên cửu, dự báo dông sét thực sự là một yêu cầu cấp bách hiện nay. Ngày nay có rấ t nhiều phương pháp dự báo dông khác nhau như: Synốp, thống kê, dự báo theo mô hình... Người ta còn tìm ra nhiều phương pháp, chi tiêu, phương trình dự báo cho từng khu vực trong từng thời kỳ n h ất định. Trong phạm vi bài báo này, chúng tôi sử dụng các chỉ sô"bất ổn định tính theo kết quả dự báo của mô hình sô để dự báo dông.

2. H o ạ t đ ộ n g d ô n g ở V iệ t N am

Việt Nam nằm ở tâm dông Châu Á, một trong ba tâm dông trên th ế giới có hoạt động dông sét m ạnh. M ùa dông ở Việt Nam tương đối dài, b ắ t đầu từ khá sâm và kết thúc khá muộn.

M ùa dông ở đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ bắt đầu từ tháng 3 cho đến hết tháng 10 với khoảng 70-110 ngày dông (sô' lượng tới 150-300 cơn); dông xảy ra nhiều nhất vào các tháng 6, 7, 8 với khoảng 20 ngày/ tháng.

Vùng núi Tây Bắc, m ùa dông sóm hơn từ tháng 2 và cũng kết thúc vào tháng 10. Dông tại đây thường không cho mưa lân.

M ùa dông ỏ Trung Trung Bộ chậm lại về tháng 4 vối khoảng 40-60 ngày dông, nhiều n hất là tháng 5 vối khoảng 10-15 ngày/ tháng và hầu hết là dông địa hình, dông nhiệt.

Nam Bộ là nơi có tầ n sô’ dông lán nhất, mùa dông gần n hu kéo dài suốt năm vối khoảng 120-140 ngày dông, tháng nhiều nhất là tháng 5 vói khoảng 20-24 ngày/ tháng và tháng ít nhất là tháng 1, 2 với khoảng 1-2 ngày/ tháng.

Sô ngày dông tru n g bình của cả nước vào khoảng 100 ngày/ năm và sô giờ dông trung bình là 250 giờ/năm. Trên nền hoạt động dông tương đối m ạnh này có độ chênh lệch khá lớn vể mửc độ hoạt động dông ở các vùng. Có những nơi có sô giờ dông nhỏ như Cam R anh (55 giờ/năm), bên cạnh đó lại có những khu vực đạt số giò dông tối 489 giờ/năm như ở A Lưói

90

Dự h.io đỏng cho khu vue V iệ i Nam lníng chi sổ Ü

(Huê*). Có th ể giải thích sự chênh lệch này bởi nhiều yếu tố khác nhau trong đó có sự phân chia lãnh thổ bỏi các dầy núi cao có hưống khác nhau, có tác dụng tăng cường hoạt động dông ở vùng này hay hạn chế hoạt động dông ỏ vùng khác. Những vùng hoạt động dông m ạnh là những vùng có nhiễu động khí quyển m ạnh mẽ và có nển địa hình thuận lợi cho việc hình thành dông.

C húng tôi đã thông kê sô liệu quan trắc dông của 82 trạm quan trắc Synốp mặt đất trong cả nưốc vào năm 2003 để tính m ật độ xác su ất xảy ra dông trong ngày.

T ừ Hình 1 ta thấy, m ật độ xác suất thời điểm xuất hiện dông lớn n h ất xảy ra vào khoảng từ 13h đến 19h hằng ngày, giá trị của nó lớn hơn các thời điểm khác rấ t nhiều. Tần su ất th ấp n h ấ t xảy ra khoảng 7h sáng, riêng vùng núi Tây Bắc, tầ n suất dông thấp nhất vào khoảng 7h đến 13h. Như vậy ở Việt Nam dông hoạt động chù yếu vào buổi chiểu và tối khi các điều kiện nhiệt lực thuận lợi nhất.

0.18 p ì0.16

0.14 j ị \0.12 ỉ \ ' Táy Bac Bộ

f ! f t -------- Đông Bác Bộ0.1 ! Ị flr ............Bác Trung Bộ

0.08 /Ị Ị uL — *— Nam Trung Bộ

0.06 * r ! %- — •— Nam Bộ J0.04

0.02Q t

1 7 13 19

H ình 1: Mật dộ xác suất xảy ra dông trong ngày

3. C ác c h ì s ố b â t ổ n đ ịn h c ủ a k h í q u y ển đ ể d ự báo d ô n g

K hả năng đôi lưu của môi trường có th ể được biểu diễn bằng số đơn trị được gọi là chỉ số bất ôn định. Chỉ tiếu b ấ t ổn định của khí quyển có thể được dùng để dự báo dông. Một số chì sô' dự báo dông được xác định bằng cách dùng tổ hợp các đại trưng T, Td, 0, 0e , 0 . , r , v.v... tạ i các mực áp suất khác nhau. Các thử nghiệm xây dựng chỉ số cụ thể là rấ t cần thiết đối vồi bấ t kỳ một trạm riêng lẻ nào, vỉ các giá tr ị chỉ số biến đổi theo m ùa và theo điểu kiện địa lý.

Môi trường thuận lợi hình th àn h dông ià phải có đủ hai điều kiện: nhân tố động lực và nhân tô' nh iệt lực. Vì vậy, để dự báo dông, chúng tôi sử dụng nhân tố động lực là Helicity (hoặc độ đứt gió) và nhân tô nhiệt lực là CAPE (hoặc LI). Do đó một khria cạnh quan trọng của dự báo khả năng có dông là đánh giá, ước lượng sự kết hợp của Helicity, độ đứt gió và độ

92_ Trấn T ân Tiến, N guy én Kliánh Lịnh

bất ổn định của khí quyển. Dưới đây chúng tôi trình bày năm chỉ số dự báo dông bao gồm: th ế năng đối lưu khả năng CAPE (J/kg), chỉ số nâng LI, chỉ số xoáy Helicity (m2/s2),chỉ số Richardson đối lưu RI, chi số năng lượng Helicity EHI.

3.1. T h ế n ă n g đ ổ i lư u k h ả n ă n g (CAPE)T hế năng đối với phần tử khí khi di chuyển từ vị t r í hiện tạ i của nó đến mực lực nổi

phiếm định được gọi là th ế năng đối lưu khả náng (Convective Available Potential Energy - CAPE).

LNB LNBCAPE = Ị Bdz = J ~ỉ-(Tvp- T v) i2

z Z ap

. Ị r (t v p- t v>ip

LNB

trong đó: B là lực nổi dõi vối 1 đơn vị thể tích, Tv là nhiệt độ ào, Tvp là nhiệt độ ảo của phần tử.

CAPE lốn n h ấ t sẽ xu ất h iện ở phần nóng của xoáy thuận vĩ độ trung bình. Giá tr ị cùa CAPE càng cao th ì vận tốc thẳng đứng của dòng thăng trong dông càng m ạnh. CAPE tăng do bình lưu nóng ở lốp dưới, SÛC nóng ban ngày, bình lưu ẩm ở lốp dưói, bình lưu lạnh ở phía trên. Giá tr ị CAPE có xu hưống m ạnh n h ất vào mùa nóng (đặc biệt là vào cuối m ùa xuân).

Theo thông kê người ta tìm được:

B àng 3.1: Cáo ngưSng dự báo dông theo chì số CAPF,

C A PE (J/kg) K hả n ă n g có d ô n g

1 -> 1500 Có thể có dông1500 -* 2500 Có thể có dông m anh>2500 Dông rấ t m ạnh

Khi CAPE tăng (đặc biệt CAPE> 2500 J/kg) khả năng có mưa đá tăng. M ưa đá to cần có giá tr ị CAPE lớn. Trường hợp CAPE rấ t lớn thường sinh ra dông có nhiều sét. Cường độ của CAPE có thể tăng hoặc giảm rấ t nhanh.

3.2. C hỉ s ố n â n g L I (L ifte d index)

Đây là chì số được dùng để đánh giá mức độ bất ổn định trong tầng đôi lưu. Chì sô này chính là sự so sánh nhiệt độ phần tử ỏ mực 500 mb (nhiệt độ mà phần tử khí phải đạt được khi nâng từ mực ban đầu theo đường đoạn nh iệ t khô đến khi bão hòa sau đó đi theo đường đoạn nhiệt ẩm đến mực 500mb) vối nhiệt độ môi trường ỏ mực500 mb.

LI ^500-Tpsoo

trong đó: Tsoo là nh iệt độ môi trường tạ i mực 500mb,TP500 nhiệt độ phần tủ tạ i mực 500mb

LI âm cho ta biết lốp biên khí quyển (PBL) bất ổn định đến giữa tầng đối lưu. Đây là môi trường có thể xuất h iện đối lưu. LI càng âm th ì tầng đối lưu càng bất ổn định mạnh và gia tốc cùa SÛC nổi càng làm phần tử khí thăng lên.

Dự bầo dổng cho khư vục V ic i Nam bàng ch i s ố .. 11

Theo thống kê người ta tìm được:

B à n g 3.2. Các ngưỡng dự báo dông theo chì sô’ LI

LI T ầ n g đối lưu

> 0 ổn đinh

0 - > - 4 Bất ổn đinh

- 4 -> -7 Bất ổn đinh m anh

<■8 Bất ổn đinh CÜC m ạnh

Chì sô LI chì đánh giá được độ bất ổn định ở một mực trong tầng đối lưu. Do đó chỉ sô CAPE thường tố t hơn vì nó đánh giá được độ bất ổn định của cả tầng đôi lưu. Chì số LI chỉ dùng cho đối lưu m ùa nóng. LI lớn n h ấ t sẽ xuất hiện ỏ phần nóng của xoáy thuận vĩ độ tru n g bình hay trong khí quyển chính áp. Vì vậy chỉ số LI rấ t hũu ích trong việc dự báo dông với nhu cầu dự báo thòi gian thực.

3.3. C hỉ s ố xo á y H e lic ity

Helicity là đại lượng toán học biểu diễn các nhân tố:-Đ ộ đửt gió (tốc độ gió thay đổi bao nhiêu theo chiểu cao) giữa bề m ặt và 3 km bên

trên.- Hướng đứt gió (hướng gió thay đổi bao nhiêu theo chiều cao) giữa bể m ặt và 3 km

bên trên.— Cường độ gió mực thấp (gió mà ta phải quan tâm đến độ đứt gió và hưóng gió).Một trong những thành phần này càng m ạnh th ì Helicity càng mạnh.Biểu thửc toán học của nó là:

30 0 0 , -SRH = í k ( v - ẽ ) ^ - d z

J dz

khi xét ổ dông không di chuyển th ì c = 0 và ta có:3000 . ,

SRH- ị (“£-’£)■C là vectơ chuyển động cùa dông, V là vector gió của môi trường (hàm của độ cao z), k là vectơ đơn vị.

B ảng 3.3. Các ngưỏng dự báo dông theo chì số Helicity

Helicity{m*/s*) K hả n ă n g có d ô n g

150 -* 300 Có thể hình thành dông

300 -> 400 Có thể có dông manh

> 400 Có thể có lốc

Trần Tân Tiến, Nguyên Khánh Linh

Helicity không đánh giá được, nó kiểm định qua CAPE và độ ẩm ở lớp dưối theo đường phân tần g dự báo.

N hiều n h à nghiên cứu tin rằng, chỉ số Helicity tại mực th ấp n h ấ t 3km trong khí quyển là chỉ số cho biết dông sẽ hình th àn h xoáy tạ i mực tru n g bình. Giá tr ị Helicity cao cho ta biết khả năng dông tồn tạ i lâu hơn với dòng thăng được cung cấp đầy đủ.

3.4. S ố R ic h a r d s o n đ ố i lư u (B R N )

Số R ichardson đối lưu (Bulk Richardson Number) là chì số đánh g iá sự cân bằng giữa độ b ấ t ổn định CAPE và độ đứt gió (độ đư t gió theo chiều cao) trong môi trường dông, số R ichardson đối lưu được xác định theo công thức:

BRN = ^i ũ !2

â đầy CAPE là th ế năng có khả năng đối lưu. u là h iệu vectơ của tôc độ gió trung bình mực lớp 6000 m và 500 m dưối cùng

u = ( u md 6000 - u md - 500 )

Theo thống kê người ta tìm được:

B ảng 3.4. Các ngưỡng dự báo dông theo chì số BRN

BRN K hả n ă n g có d ô n g

>45 CAPE lỏn hơn đô đứt thường h ình thành dông

<45 Có thể có dông

<10 Đô đửt lớn hơn CAPE thường không có dông

Số Richardson đối lưu ỏ đây không những là thước đo độ đứt thẳng đứng của gió trong phần dưới tần g đối lưu mà còn là thước đo của động năng của dòng đi vào tương ứng vối dông do vectơ gió tru n g bình trong lớp 6000 m dưâi cùng tương ứng với tốc độ chuyển động của dông và vectơ gió tru n g bình trong lóp 500 m dưâi cùng biểu diễn dông mực thấp. Trong số R ichardson đối lưu có chùa CAPE là thưốc đo trực tiếp của cường độ có thể của dòng th ăn g , thước đo gián tiếp sức m ạnh của dòng giáng và dòng đi r a từ lớp biên.

3.5. C hỉ sô 'n ă n g lư ợ n g H e lic ity (EH I)

EHI (Energy Helicity Index) đơn giản là chi số kết hợp giữa Helicity và độ bất ổn định để đánh giá và ưốc lượng những nhân tô trong môi trường có khả năng hình thành dông. Ngay cả khi đứng m ột m ình, nó vẫn là chỉ sô tốt n h ất cho dự báo lốc vì nó kết hợp cả CAPE và Helicity hoặc LI và Helicity. Tuy EHI không phải là công cụ hoàn hảo để dự báo dông song nó được sử dụng rộng rã i để dự báo dông có xảy ra hay không.

Biểu thức toán học củ a nó là:

Dơ báo (lổng cho khu vue V lòi Nam bủng chi sò 21

EHI CAPE.SRH 160000

hoảc E H I . M H l M g H160000

ở đây SRH được ưóc lượng cho mực 3 km dưái cùng.

Theo thông kê người ta tìm được:

Bàng 3.5. Các ngưỡng dự báo của EH1

EHI K hả n ă n g có d ô n g

> 1 Có th ể có dông

1 -> 5 Có thể có lỗc cấp 2, cấp 3

> 5 Có th ể có lốc cấp 4, cấp 5

EHI tăng kh i CAPE tăng hoặc Helicity tăng. Sự phát triển lố; thường b ắt đầu trong vùng EHI cao (đặc b iệt nếu EHI max= 5 hoặc lón hơn). Trường hợp đặc biệt EHI có thể gân10. Theo kinh nghiệm thực hành cùa mình, Jon Davies cho rằng giá trị EHI tiến đến 2,5 hoặc lớn hơn th ì có xu hưóng trở thành dông m ạnh hơn vối khả năng có lốc. N hưng giá trị EHI lớn không là đảm bảo là có sự xu ất hiện của lỗc. Mặc dầu vậy EHI là ch ỉ số rấ t hữu ích giúp dự đoán sự p h át triển cùa xoáy thuận quy mô vừa và lố:.

4. D ự b áo d ô n g c h o k h u vực V iệ t N am

4.1. N g u ồ n s ố liệu

- Để thực hiện dự báo dông cho khu vực Việt Nam, chúng tôi tiến h àn h khai thác kết quả cùa mô hình ETA bất thuỷ tĩnh 2003 (phiên bán mới nhất được hoàn th iện và sủ dụng tạ i Đại học Tổng hợp Hy-Lạp) của các tháng 6,8,9,10 năm 2003 để tính các chỉ sô' dông tại các n ú t lưới sau đó nội suy về các điếm trạm.

• Các chì sô dông CAPE, LI, Helicity, EHI, số Richardson đối lưu dược nội suy về 82 điểm trạm Synôp m ặt đất cùa Việt Nam vào các obs chính 1, 7, 13, 19h từ ng ngày trong tháng. Kết quả dự báo dông theo các chỉ số trên được so sánh với thực tế dông quan trắc từ 82 trạm đó trong 6 giờ sau. Để đánh giá kết quả dự báo dông theo các chỉ số chúng tôi chia lãnh thổ Việt Nam th àn h năm vùng; Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Bắc T rung Bộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ.

4.2. K ết q u ả d ự báoĐộ chính xác của phương pháp dự báo được xác định theo công thức sau:

u . N , |+ N 22 N

N: tổng số lần dự báoN n : số lần dự báo đúng pha có dông

N22 : số lần dự báo đúng pha không có dông

96 Trán Tan Tiến. NguyCn K liá iil i l.úứi

Về nguyên tắc, chọn phương pháp dự báo nào có Ư lớn nhất. Thực tế chì sử dụng u để đánh giá th ì không đủ. Vì vậy cần phải đánh giá theo tiêu chuẩn nữa gọi là tiêu chuẩn độ tin cậy H

U0 là độ chính xác toàn phần cùa dự báo ngẫu nhiên, U0 = 0,5. H>0,2 th ì kết luận chỉ tiêu này sủ dụng cho kết quả tốt.

Kết quả d ự báo theo năm chi sô'ở các miền như nau:

Bảng 4.1. Kết. quả dự báo dfing theo các chỉ sôíi mi<?n Tây Bắc Bộ

C hỉ s ố CA PE với ngư ỡ n g dư báo là 1500 (CAPE>1500J/kg d ư báo c,ó d ô n g )

Khoảng thời gian dư báo lh —>7h 7h->13h 13h-»19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 99.45% 90.10% 77.04% 84.72%

H 0.9 0.80 0.54 0.69

C hỉ s ố LI với ngư ỡ n g d ư báo là -4 (LI<-4°€ d ư b áo có d ô n g

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h~+19h 19h-*lh

Dư báo đúng (U) 99.21% 90.67% 81.06% 85.50%

H 0.9 0.80 0.62 0.71

Chì sô' H e lic ity với ngư ỡ n g d ư báo là 150 (SRH>150 m 2/s* d ư b áo có dô n g )

Khoảng thời gian dư báo lh->7h 7h-»13h 13h-»19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 99.13% 89.67% 87.58% 87.59%

H 0.98 0.79 0.75 0.75

C hỉ s ố EH I với n g ư d n e d ư báo là 1 (EHI>1 d ư báo có d ô n g

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h-»19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 99.8% 90.10% 88.09% 87.30%

H 1 0.80 0.76 0.74

C hì s ố BRN với ngư ỡ n g d ư báo là 45 (BRN >45 d ư báo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h-*19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 97.05% 88.45% 68.43% 84.21%

H 0.94 0.77 0.37 0.68

Bảng 4.2. Kết quả dự báo dông theo các chì số ở miển Đông Bắc Bộ

C hỉ s ố CA PE với n g ư ở n g d ư b áo là 1500 (C A PE>1500J/kg d ư b áo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h->19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 71.54 % 79.76% 60.12% 73.93%

H 0.43 0.59 0.20 0.48

Dự báo đông cho khu vực Việt Nam bằng chi số 97

C hỉ s ố LI với ngư ỡ n g d ư báo là -4 (LI<-4°€ d ư báo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh->7h 7h->13h 13h->19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 80.80% 83.92% 69.28% 81.16%

H 0.61 0.67 0.38 0.62

C hỉ s ố H e lic ity vdi ngư ỡ n g d ư báo là 150 (SRH>150 m 2/s2 d ư b á o có dông)

Khoảng thòi gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h-»19h 19h-»lh

Dư báo đúng (Ư) 98.28% 86.18% 79.22% 84.59%

H 0.96 0.72 0.58 0.69

C hỉ s ố E H I với ngư ỡ n g dư b áo là 1 (EH I>1 d ư báo có d ô n g

Khoảng thời gian dư báo lh->7h 7h-»13h 13h-»19h 19h-*lh

Dư báo đúng (U) 90.37% 86.54% 78.86% 85.04%

H 0.80 0.73 0.57 0.70

C h ỉ s ố BRN với n g ư ỡ n g dư báo là 45 (BRN >45 d ư báo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h-»19h 19h->lh

Dư báo đúng (Ư) 85.57% 80.66% 66.03% 78.72%

H 0.70 0.61 0.32 0.57

Bảng 4.3. Kết quả dự báo dông theo các chỉ 8ốỏ miển Bắc Trung Bộ

C hì sô’ CA PE với ngư ỡ n g d ư báo là 1500 (CA PE>1500J/kg d ư b áo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h->19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 78.23% 92.30% 59.09% 84.99%

H 0.56 0.84 0.18 0.70

C h ỉ sô' LI với ngư ỡ n g d ư báo à -4 (LI<-4°C d ư b áo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h-»19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 90.24% 92.87% 70.91% 85.55%

H 0.80 0.85 0.41 0.71

C hỉ sô’ H e lic ity với n g ư ỡ n g dư báo là 150 (SRH>150 m 2/s2 d ư b áo c ó dông)

Khoảng thời gian dư báo lh->7h 7h-»13h 13h-»19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 93.33% 92.68% 81.33% 85.36%

H 0.86 0.85 0.62 0.70

C hỉ số E H I với ngư ỡ n g dư b áo là 1 (EH I>1 d ư b áo có d ô n g

Khoảng thời gian dư báo lh->7h 7h-»13h 13h-+19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 93.52% 92.96% 79.45% 85.64%

H 0.87 0.85 0.59 0.71

Trần Tân T iến, Nguyền Khánh Linh

C h ỉ sô’ B RN với ngư ỡ n g d ư báo là 45 (BRN >45 d ư báo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h-»19h 19h-*lh

Dư báo đúng (U) 86.39% 88.74% 75.42% 81.99%

H 0.72 0.77 0.50 0.64

B ảng 4.4. Kết quả dự báo dông theo các chỉ số ở miền Nam Trung Bộ

C h ỉ sô’ C A PE với n g ư ỡ n g d ư báo là 1500 (C A PE>1500J/kg d ư b á o có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h->19h 19h-*lh

Dư báo đúng (U) 76.82% 94.86% 54-35% 76.39%

H 0.53 0.89 0.08 0.52

C h ì s ố LI với ngư ỡ n g d ư báo à -4 (LI<-4#C d ư b áo có d ô n g )

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h->l9h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 88.93% 96.68% 66.98% 77.52%

H 0.77 0.93 0.34 0.55

C h ỉ s ố H e lic ity với n g ư ỡ n g d ư báo là 150 (SRH>150 m V dư b á o có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h-*19h 19h-*lh

Dư báo đúng (Ư) 98.95% 97.12% 77.52% 77.78%

H 0.98 0.94 0.55 0.55

C h ỉ sô' E H I với ngư ỡ n g d ư b áo là 1 (EHI>1 d ư b áo có d ô n g )

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h-»19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 94.25% 97.12% 75.08% 77.78%

H 0.88 0.94 0.50 0.55

C h i sô' B RN với ngư ỡ n g d ư báo là 45 (BRN >45 d ư báo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh->7h 7h->13h 13h-*19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 81.79% 93.11% 70.73% 74.82%

H 0.63 0.86 0.41 0.49

B àng 4.5. Kếl quả dự báo dông theo các chì sô"ở miển Nam Bộ

C h ỉ s ố C A PE với ngư ỡ n g d ư báo lả 1500 (C A PE>1500J/kg d ư b áo có dông)

Khoảng thời gian dư báo lh-*7h 7h-*13h 13h-»19h 19h-»lh

Dư báo đúng (U) 61.52% 50.22% 55.43% 50.55%

H 0.23 0.004 0.1 0.001

C hỉ s ố LI với ngư ỡ n g d ư báo là -4 (LI<-4°C d ư b á o có d ô n g

Khoảng thời gian dư báo lh-*7h 7h-»13h 13h->19h 19h->lh

Dư báo đúng (U) 77.71% 74.39% 72.50% 61.19%

H 0.55 0.48 0.45 0.22

Dự bầo dống cho khu vục V íạ i Nam bằng ch i sò 99

C hì s ố H e lic ity với ngư ỡ n g d ư báo là 150 (SRH>150 m 2/s2 d ư b áo c ó d ô n g )

Khoảng thời gian du báo lh->7h 7h-»13h 13h-+19h 19h-»lh

Dư báo đúng (Ư) 94.87% 93.12% 78.48% 77.85%

H 0.89 0.86 0.56 0.54

C h ỉ s ố EH I với ngưỡng d ư báo là 1 (EHI>1 d ư b áo có d ô n g

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h-»13h 13h->19h I9h-> lh

Dư báo đúng (U) 84.25% 89.80% 73.28% 70.73%

H 0.68 0.79 0.46 0.41

C h ì sô’ BRN với ngư ỡ n g d ư báo là 45 (BRN >45 d ư báo có d ô n g )

Khoảng thời gian dư báo lh-»7h 7h->13h 13h->19h 19h-> lh

Dư báo đúng (U) 86.36% 80.43% 75.24% 70.73%

H 0.72 0.60 0.50 0.41

Từ các bảng kết quả trên đây, chúng tôi chọn chỉ số’ nào có u và H lốn n h ất để dự báo dông cho mỗi vùng. Hai chi sô EHI và Helicity cho kết quả rấ t tốt đối với cả 5 vùng. Do đó chúng tói chọn h ai chỉ sô' này để dự báo dông cho khu vực Việt Nam.Vùng Tây Bắc chúng tôi sử dụng chỉ sô' Helicity, chì số EHI cho vùng Đông Bắc Bộ. Vùng Bắc T rung Bộ chúng tôi dùng chì số EHI, chì sô' Helicity cho 2 vùng Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Nưóc ta nằm trong khu vực nh iệ t đới gió m ùa nóng ẩm nên nguồn nhiệt rấ t dồi dào. Do đó chỉ cần độ đứt vừa phải hoặc có một xoáy quy mô nhỏ là có thể hình thành dông. Hai chỉ số EHI và Helicity đã đáp ứng được các điều kiện trên. Phương pháp dự báo dông này có th ể sử dụng để thử nghiệm trong dự báo nghiệp vụ.

5. K ế t lu ậ n

- Theo kết quả thống kê tần suất dông xảy ra trong ngày của năm 2003, m ật độ xác suất thời điểm x u ất hiện dông lốn nhất xảy ra vào khoảng từ 13h đến 19h hằng ngày và thấp n h ất xảy ra khoảng từ 7h sáng đến 13h trưa.

- Dựa trên việc nghiên cửu 5 chì số bất ổn định: th ế năng đối lưu k h ả năng CAPE, chì sô' nâng LI, chỉ số xoáy Helicity, chỉ số năng lượng xoáy EHI, chỉ số R ichardson đối lưu, chúng tôi đã tìm ra hai chì số là EHI và Helicity để dự báo dông cho năm vùng ả Việt Nam. Độ chính xác của dự báo theo các chỉ sô’: Helicity ỏ vùng Tây Bắc là 87,59%, EHI ở vùng Đông Bắc là 85,04%, EHI ỏ vùng Bắc Trung bộ là 85,64%, chỉ số Helicity ở vùng Nam Trung Bộ và Nam Bộ là 77,78% và 77,85%. Kết quả cho thấy phương pháp dự báo dông bằng chì sô bất ổn định tín h theo k ết quả của mô h ình ETA là th ích hợp cho dự báo dông ở khu vực Việt Nam.

Trong thòi gian tới chúng tôi sẽ tìm chỉ số dự báo cho khu vực nỊiỏ hơn vào từng tháng trong nảm và điều chình ngưỡng dự báo sao cho phù hợp với khu vực Việt Nam.

Công trìn h hoàn thành vối sự giúp đõ của chương trình nghiên cứu cơ bản- đề tà i mă số 733104 thuộc lĩnh vực khoa học trá i đất.

100 Trần T an Tiến, Nguyễn Khánh Linh

TÀ I L IỆ U THA M KHẢO

1. Phạm Đức Nghĩa, Thời tiết, kh í tương và kh í hậu, ĐHTL, 2000, 452 trang.2. Trần Công Minh, K hí tượng synop nhiệt đới, ĐHQG, 2001, 231 trang.3. Trần Tân Tiến, Đối lưu kh í quyển, ĐHQG, 2002, 146 trang.4. Trần Tân Tiến, Nguyễn Đăng Quế, X ử lý s ố liệu kh í tượng vá d ự báo thời tiết bằng phương

pháp thống kê vật lý, ĐHQG, 2002, 133 trang.5. Phil Alford, Thunderstorm and servse thunderstorms: a forecasting perspective 3"‘ Edition,

1996, 296p.

VNU. JOURNAL OF SCIENCE. Nat.. Sci. & Tech.. T.xx. N03AP.. 2004

F O R E C A S T T H U N D E R S T O R M B Y IN S T A B IL IT Y I N D IC E S C O M P U T IN G

B Y T H E R E S U L T O F T H E E T A M O D E L

T ra n T an T ien , N guyen K h a n h L inh

D epartm ent o f H ydro-M eteorology & Oceanography College o f Science, V N U

Thunderstorm s are convective cloud (or aggregations of convective clouds) in which electrical discharge can be seen as lightning and the associated thunder is not absolutely necessary for the convection to produce severe weather. Thunderstorm is one of the most severe phenomenon which influence on many areas of national economy such as aviation, m aritim e, tourism, construction etc... So th a t research and predict thunderstorm are urgent requừem ents in nowadays. Today, there are many m ethods to predict thunderstorm such as: synoptic, statistics, num erical model... In the scope of th is report, we use five indices computing w ith the resu lt of the model ETA to predict unstab le of the atmosphere which can form a thunderstorm .

After a long time studying about thunderstorm , we found two indices to forecast thunderstorm . Hopefully this discussion will give in terested readers, chasers and forecasters an introductory id ea about how the potential for supercell development depends to a significant degree in the interaction of wind factors and instability. In this respect, Helicity and EHI are param eters th a t can be helpfu l