Nghiên cứu độ nhạy của tham số hóa đối lưu trong mô phỏng khí khí hậu hạn mùa bằng mô hình RSM
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
NGHIÊN CỨU ĐỘ NHẠY CỦA THAM SỐ HÓA ĐỐI LƯU
TRONG MÔ PHỎNG KHÍ KHÍ HẬU HẠN MÙA BẰNG
MÔ HÌNH RSM
Hà Trường Minh, Mai Văn Khiêm, Nguyễn Đăng Mậu
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
ài báo trình bày kết quả đánh giá khả năng mô phỏng khí hậu ở khu vực Việt Nam
thời kỳ 1986 -1995 bằng mô hình RSM (Regional Spectral Model) với các lựa chọn
B
sơ đồ tham số hóa đối lưu SAS (Simplified Arakawa-Schubert) và RAS (Relaxed
Arakawa-Schubert). Kết quả nghiên cứu cho thấy, có sự tương đồng trong mô phỏng khí hậu
bằng mô hình RSM với lựa chọn SAS và RAS. Tuy nhiên, với lựa chọn sơ đồ SAS, mô hình RSM
cho kết quả mô phỏng lượng mưa gần với thực tế hơn. Nhìn chung, RSM mô phỏng trường độ
cao địa thế vị (HGT) và hoàn lưu gió các mực khí quyển khá phù hợp với thực tế. Trong đó, RSM
có thiên hướng mô phỏng HGT cao hơn thực tế; sai số mô phỏng HGT và gió lớn hơn ở mực
thấp so với mực trên cao. Các kết quả mô phỏng cũng cho thấy, RSM nắm bắt khá tốt biến động
của nhiệt độ; nhiệt độ mô phỏng có thiên hướng cao hơn thực tế từ 0 đến 2oC. Mặc dù vậy, mô
hình RSM mô phỏng rất kém đối với lượng mưa, đặc biệt là lượng mưa mùa hè.
Từ khóa: Mô hình RSM, tham số hóa đối lưu, dự báo hạn mùa.
1. Giới thiệu chung
Do đó vấn đề tích hợp mô hình toàn cầu-khu vực
trong quá trình chi tiết hóa động lực trở nên đồng
bộ cả về góc độ công nghệ và vật lí. Với các ưu
điểm kể trên, RSM hiện nay đang được sử dụng
trong dự báo thời tiết và khí hậu ở một số nước
như Hồng Kông, Đài Loan, Mỹ, Nhật Bản,…
Trong các mô hình khí hậu khu vực RCM
(Regional Climate Model), tham số hóa vật lí
đóng vai trò hết sức quan trọng, với cùng một
cấu hình và cùng điều kiện biên, khi chạy với các
sơ đồ tham số hóa vật lý khác nhau RCM vẫn có
thể dẫn đến những kết quả rất khác nhau. Vì vậy,
để có thể áp dụng mô hình RSM trong dự báo
khí hậu ở Việt Nam, cần có những đánh giá lựa
chọn các sơ đồ tham số hóa thích hợp. Các sơ đồ
vật lý trong mô hình RSM về cơ bản là được kế
thừa từ mô hình CFS, chi tiết về vật lý của mô
hình CFS có thể tham khảo khảo trong nghiên
cứu của Saha và cs (2014). Trong số các sơ đồ
tham số hóa vật lí, nói chung các mô hình khu
vực thường nhạy cảm nhất với tham số hóa đối
lưu (TSHĐL) (Gochis và CS, 2002; Ratnam và
CS, 2005). Trong bài báo này sẽ tiến hành đánh
giá, so sánh kết quả mô phỏng khí hậu cho khu
vực Việt Nam với 2 sơ đồ tham số Simplified
Arakawa-Schubert (SAS) và sơ đồ Relaxed
Arakawa-Schubert (RAS) để lựa chọn sơ đồ phù
hợp áp dụng cho nghiên cứu dự báo khí hậu Việt
Nam bằng mô hình RSM.
Mô hình RSM (Regional Spectral Model) của
NCEP là một dạng mô hình khí hậu khu vực hạn
chế, được phát triển bởi Juang and Kanamitsu
dựa trên cấu trúc của mô hình phổ khí hậu toàn
cầu (Global Spectral Model - GSM) của Trung
tâm Quốc gia về Dự báo Môi trường Mỹ
(NCEP). Về mặt lý thuyết, mô hình RSM có cấu
trúc, động lực và vật lý tương tự như mô hình
phổ toàn cầu của NCEP. Các phương trình dự
báo của RSM đối với quá trình phân kỳ, xoáy,
nhiệt độ thế, độ ẩm tuyệt đối, khí áp bề mặt và
thông lượng được xác định trong cùng hệ thống
thủy tĩnh theo hệ tọa độ sigma. Để đáp ứng yêu
cầu lưu các biến ở dạng phổ, các phương trình
phân kỳ và xoáy được thay thế bởi các phương
trình chuyển động ngang; và thông lượng hình
thành được thay thế bởi quá trình bình lưu. Các
kỹ thuật tính toán xử lý nhiễu phổ của mô hình
phổ khí hậu khu vực đều được ứng dụng trong
RSM. Chi tiết về phương pháp này được trình
bày trong nghiên cứu của Juang và Kanamitsu
(1994), Juang và cs (1997).
So với các mô hình điểm lưới đã được nghiên
cứu ở Việt Nam, RSM có 3 ưu điểm so với các
mô hình điểm lưới khác: (1) Tăng tính chính xác
và hiệu suất của mô hình, giảm được sai số cắt
xén và sai số pha; (2) Cho phép thời gian tích
phân dài hơn mà không làm giảm đáng kể tính
chính xác, phù hợp với các ứng dụng về khí hậu;
(3) Mô hình xây dựng theo phương pháp tương
tự như ở mô hình toàn cầu (đều là mô hình phổ).
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Mô hình và số liệu
Mô hình RSM được sử dụng trong nghiên
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12 - 2016
27
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
cứu này là phiên bản phi thủy tĩnh được cài đặt có độ phân giải 0,25 độ kinh vĩ.
lần đầu năm 2011 trên hệ thống máy tính hiệu
năng cao của Viện Khoa học Khí tượng Thủy phân bố khá đều trên lãnh thổ Việt Nam (Hình 1)
văn và Biến đổi khí hậu. Đối với phiên bản này
của mô hình RSM, hiện chỉ được tích hợp 2 sơ
đồ tham số hóa đối lưu là RAS và SAS.
- Số liệu quan trắc của 55 trạm khí tượng
Cả hai sơ đồ SAS và RAS, đều được phát
triển dựa trên sơ đồ Arakawa-Schubert (AS)
(1974). Các sơ đồ tham số mây dựa trên thông
lượng khối lượng kiểu AS hiện được sử dụng
trong rất nhiều mô hình dự báo toàn cầu (GCM).
Một trong những giả thiết cơ bản của sơ đồ AS
là dòng thăng xảy ra trong một vung nhỏ của ô
lưới. Sơ đồ SAS (Pan và Wu, 1995) sử dụng
ꢀ
cùng giả thiết dòng thăng trong khu vực nhỏ
Hình 1. Vị trí 55 trạm lấy số liệu quan trắc để
đánh giá.
nhưng đơn giản hóa so với sơ đồ AS gốc ở một
vài điểm, việc sử dụng cùng một loại mây thay
cho tập hợp nhiều loại mây và sự thêm vào một
phần dựa trên hàm kích hoạt đối lưu là hai trong
số những điểm quan trọng nhất. Sơ đồ RAS cũng
2.2. Thiết kế thí nghiệm
Mô hình RSM được thiết kế để chạy lần lượt
là một biến thể của sơ đồ AS. Sơ đồ này khác với với 2 sơ đồ tham số hóa đối lưu với điều kiện
sơ đồ gốc ở 2 khía cạnh: 1 - thông lượng chuẩn biên và điều kiện ban đầu từ số liệu tái phân tích
của khối lượng từ một hàm mũ của độ cao được R2, thời gian mô phỏng của mỗi trường hợp là
thay thế bằng một hàm tuyến tính của chiều cao; 10 năm, từ năm 1986 - 1995. Độ rộng miền tính,
2 - sơ đồ RAS giả định rằng tương tác giữa các độ phân giải thời gian, không gian và các sơ đồ
đám mây và môi trường xảy ra trong một khoảng tham số vật lý (trừ sơ đồ đối lưu) cho cả 2 thí
thời gian ngắn và hữu hạn để khí quyển quy mô nghiệm là tương tự nhau.
lớn được nới lỏng (relaxed) gần đến bán cân
bằng thay vì giả thiết tương tác tức thời như nên trong thí nghiệm này, mô hình RSM trước
trong phiên bản gốc. tiên được chạy với một miền mẹ có độ phân giải
Do số liệu R2 có độ phân giải tương đối thô,
Số liệu dùng làm điều kiện biên và điều kiện 100 km, sau đó tiếp tục chạy cho miền con bao
ban đầu cho mô hình RSM trong các thí nghiệm gồm 144 x 144 điểm lưới có độ phân giải 26 km,
là bộ số liệu tái phân tích thế hệ 2 NCEP/DOE giới hạn miền được quan tâm từ 5oS - 30oN; 95 -
AMIP-II Reanalysis (R2) của NCEP/NCAR với 130oE (Hình 2).
độ phân giải là 2,5x2,5 độ kinh vĩ.
Các nguồn số liệu quan trắc dùng để đánh giá trung bình năm, trung bình từ tháng 5 -10, trung
kết quả mô phỏng của mô hình bao gồm: bình từ tháng 11- 4 trong giai đoạn 1986 - 1995,
- Số liệu tái phân tích CFSR với độ phân giải để tiện lợi cho phần nhận xét phía sau, trong bài
Kết quả mô phỏng sẽ được đánh giá theo
0,5 độ kinh vĩ của NCEP.
báo này sẽ kí hiệu “mùa hè” ứng với tháng 5 -10
- Bộ số liệu quan trắc nội suy độ phân giải cao và “mùa đông” ứng với tháng 11- 4.
APHRODITE, bao gồm các biến nhiệt và mưa
a,
b
Hình 2. Miền tính thí nghiệm (a, miền mẹ; b, miền con)
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12 - 2016
28
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
3. Kết quả và nhận xét
3.1. Mô phỏng hoàn lưu
triển mạnh hơn ở khu vực Nam Trung Bộ, Tây
Nguyên và Nam Bộ. Mặc dù vậy, sự khác nhau
Ở mực 850 hPa, các mô phỏng bằng mô hình về mô phỏng đới gió tây mực 850 hPa ở phía
RSM tái tạo khá tốt hình thế phân bố theo không Nam này cũng không nhiều. Trong các tháng
gian của HGT và hoàn lưu gió theo mùa so với mùa đông, cả hai phương án mô phỏng bằng mô
số liệu tái phân tích CFSR. Trong đó, kết quả phù hình RSM đã tái tạo hình thế hoàn lưu gió và
hợp hơn vào các tháng mùa đông; kém phù hợp trường HGT 850 hPa rất phù hợp với CFSR.
hơn vào các tháng mùa hè. Xu thế chung là, Mặc dù vậy, trường HGT trong các mô phỏng
trường HGT mực 850 hPa trong các mô phỏng vẫn có tính thiên cao hơn so với CFSR vào
đều có thiên hướng cao hơn so với CFSR. Trong khoảng 10 - 20 m
các tháng mùa hè, RSM có thiên hướng mô
Ở mực 500 hPa, theo số liệu CFSR, trong các
phỏng trường HGT cao hơn so với CFSR khoảng tháng mùa hè, hình thế cơ bản là sự phát triển của
từ 0 đến 30m. So sánh giữa hai phương án mô đới gió đông mạnh mẽ từ rìa phía Nam của áp cao
phỏng, sơ đồ RAS có xu thế thiên cao nhiều hơn cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương. Trục của
so với SAS ở khu vực Tây Nguyên và Nam sống áp cao này có hướng Đông - Tây, đi qua khu
Trung Bộ. Về hoàn lưu gió, theo số liệu CFSR, vực Bắc Biển Đông, mở rộng đến vùng biển phía
đới gió tây phát triển rất mạnh ở phía Nam, mở Nam vịnh Bắc Bộ. Trong các tháng mùa đông,
rộng đến tận Philippine. Ở khu vực giữa miền sống áp cao cận nhiệt Tây Bắc Thái Bình Dương
phân tích, đới gió tây phát triển đến khoảng giữa dịch chuyển xuống phía Nam, có trục đi qua khu
Biển Đông và đổi hướng mở rộng lên phía Bắc. vực giữa Biển Đông. Trong thời gian này, phát
Ở khu vực Bắc Bộ, đới gió tây chỉ phát triển ở triển đới gió đông ở phía Nam của sống; ở phía
khu vực Tây Bắc; các khu vực còn lại phát triển Bắc phát triển mạnh mẽ đới gió tây. So sánh các
chủ yếu đới gió Nam (phát triển hoàn lưu kinh kết quả mô phỏng với CFSR cho thấy, về cơ bản,
hướng) từ đới gió tây nhiệt đới mở rộng lên phía RSM đã tái tạo lại trường HGT và hoàn lưu gió
Bắc. Tuy nhiên, cả hai phương án mô phỏng mực 500 hPa khá phù hợp với CFSR về hình thế
băǹ g mô hình RSM lại cho thấy đới gió Tây phát phân bố theo không gian. Trong đó, kết quả phù
triển rất yếu ở phía Nam và Biển Đông. Đới gió hợp hơn vào các tháng mùa đông; sai khác rõ
Tây ở phía Nam trong cả hai phương án mô ràng hơn về giá trị trong các tháng mùa hè. Trong
phỏng chỉ phát triển đến khu vực Nam Bộ và các tháng mùa hè, mô hình RSM mô phỏng đới
chuyển hướng mở rộng lên phía Bắc. Trên khu gió đông mực 500 hPa phát triển rất yếu so với
vực Biển Đông, đới gió Tây gần như không hoạt CFSR. Trong hai phương án mô phỏng, phương
động ở hầu hết diện tích. So sánh giữa hai án RSM với sơ đồ đối lưu SAS cho kết quả mô
phương án mô phỏng cho thấy, phương án mô phỏng phù hợp hơn với phương án sử dụng sơ đồ
phỏng với sơ đồ đối lưu SAS cho đới gió Tây RAS. Trong các tháng mùa đông, cả hai phương
mực 850hPa phát triển mạnh hơn ở vùng biển án mô phỏng RSM đều tái tạo hình thế HGT và
phía Nam (dưới 10oN), trong khi phương án mô hoàn lưu gió mực 850 hPa là tương đồng nhau và
phỏng với sơ đồ RAS lại cho đới gió Tây phát tương đồng với CFSR.
Hình 3. Trường vectơ gió và
độ cao địa thế vị mực 850 mb
mùa hè (trên), mùa đông
(dưới) trong giai đoạn 1986 -
1995 của 2 sơ đồ đối lưu RAS
và SAS so với số liệu CFSR.
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12- 2016
29
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
RAS
SAS
CFSR
Hình 4. Trường vectơ gió và độ cao địa thế vị mực 500 mb mùa hè (trên), mùa đông (dưới) trong
giai đoạn 1986 - 1995 của 2 sơ đồ đối lưu RAS và SAS so với số liệu CFSR
Ở mực 200 hPa, theo số liệu CFSR, hình thế bản, cả hai phương án mô phỏng RSM đều nắm
nổi bật là phát triển đới gió đông và mở rộng về bắt khá tốt hình thế cơ bản phân bố theo không
phía Đông của áp cao Tây Tạng trong các tháng gian của HGT và hoàn lưu gió mực 200hPa.
mùa hè. Trong các tháng mùa đông, sống áp cao Trong đó, kết quả phù hợp hơn cả đối với mùa
cận nhiệt Tây Thái Bình Dương ở mực 200 hPa đông; sai khác rõ ràng hơn vào các tháng mùa
có trục qua khu vực Nam Biển Đông; phát triển hè. Nhìn chung, có sự tương đồng rõ ràng giữa
đới gió đông ở phía Nam trục cao áp; còn đới gió kết quả mô phỏng với nhau đối với trường HGT
Tây phát triển ở phía Bắc trục cao áp. Khi so và hoàn lưu gió mực 200 hPa.
sánh kết quả mô phỏng với CFRS cho thấy, về cơ
RAS
SAS
CFSR
Hình 5. Trường vectơ gió và độ cao địa thế vị mực 200 mb mùa hè (trên), mùa khô (dưới) trong
giai đoạn 1986 - 1995 của 2 sơ đồ đối lưu RAS và SAS so với số liệu CFSR
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12 - 2016
30
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
Từ các phân tích trên cho thấy, RSM đã nắm 2m và lượng mưa tháng trung bình năm, mùa
bắt khá phù hợp hình thế phân bố theo không mưa và mùa khô trong giai đoạn 1986 - 1995 của
gian và giá trị của HGT và hoàn lưu gió các mực cả hai thí nghiệm sẽ được so sánh với số liệu
theo mùa. Trong đó, các kết quả phù hợp hơn vào APHRODITE.
các tháng mùa đông; sai số rõ ràng hơn vào các
Đối với nhiệt độ 2m, có thể thấy mô hình
tháng mùa hè. Kết quả mô phỏng phù hợp hơn RSM mô phỏng khá tốt phân bố nhiệt độ trên
đối với các mực trên cao; sai khác rõ ràng hơn ở khu vực Việt Nam. Trong 2 sơ đồ đối lưu thì sơ
mực 850 hPa. So sánh giữa các phương án mô đồ SAS cho kết quả phù hợp hơn so với sơ đồ
phỏng, sai khác rõ ràng nhất xảy ra đối với RAS, đặc biệt là ở khu vực ven biển Bắc Bộ,
trường hợp mô phỏng HGT và hoàn lưu gió mực Trung Bộ và khu vực Nam Bộ.
500 hPa trung bình mùa hè. Trong đó, phương
Đối với trường mưa, tính trung bình năm và
án mô hình RSM với lựa chọn sơ đồtham sốhóa mùa hè, lượng mưa mô phỏng của mô hình thấp
đối lưu SAS cho kết quả phù hợp hơn rõ ràng so hơn so với số liệu APHRODITE trên hầu hết
với lựa chọn sơ đồ đối lưu RAS.
diện tích cả nước, ngược lại mô hình RSM mô
phỏng lượng mưa cao hơn so với số liệu
3.2. Nhiệt độ và lượng mưa
Tiếp theo, hai biến khí hậu cơ bản là nhiệt độ APHRODITE vào mùa đông. Trong 2 sơ đồ đối
mực 2m và lượng mưa trung bình tháng sẽ được lưu thì sơ đồ SAS vẫn cho kết quả mô phỏng
phân tích sau đây. Đầu tiên, trường nhiệt độ mực trường mưa phù hợp hơn so với sơ đồ RAS.
RAS
SAS
APHRODITE
RAS
SAS
APHRODIE
Hình 7. Trường lượng mưa mô phỏng trung bình
năm, mùa hè, mùa đông (từ trên xuống dưới)
trong giai đoạn 1986 - 1995 của 2 sơ đồ đối lưu
và số liệu APHRODITE
Hình 6. Trường nhiệt độ mô phỏng trung bình
năm, mùa hè, mùa đông (từ trên xuống dưới)
trong giai đoạn 1986 - 1995 của 2 sơ đồ đối lưu
và số liệu APHRODITE
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12- 2016
31
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
APHRODITE
RAS
SAS
Hình 8. Biều đồ Hovmoller trung bình trượt 5 ngày của nhiệt độ (trên) và lượng mưa (dưới) của 3
phương án thí nghiệm với APHRODITE
Biểu đồ dạng Hovmoller biểu diễn trung bình tháng 5 - 10 ở khu vực phía Nam và mô phỏng
trượt 5 ngày của nhiệt độ và lượng mưa tiến thiên cao lượng mưa từ tháng 11 - 4 ở khu vực
triển theo 12 tháng trung bình giai đoạn 1986 - phía Bắc.
1995 của 3 thí nghiệm được chỉ ra trong hình 8.
Để thấy rõ hơn khả năng mô phỏng trường
Giá trị được đánh giá từ 8oN đến 24oN, trải dài nhiệt độ 2m và lượng mưa của mô hình RSM
theo khu vực Việt Nam từ miền Nam ra miền với 2 sơ đồ tham số hóa đối lưu RAS và SAS,
Bắc, và lấy trung bình từ 102oE đến 110oE. các kết quả thử nghiệm sẽ được đánh giá với số
Trong đó trục tung biểu diễn giá trị theo tháng, liệu quan trắc tại 55 trạm khí tượng thông qua
còn trục hoành thể hiện các vĩ độ.
đồ thị tụ điểm biểu diễn tương quan giữa kết quả
Đối với nhiệt độ, có thể thấy, mô hình RSM mô phỏng và quan trắc của nhiệt độ và lượng
với sơ đồ SAS mô phỏng sự phát triển của nhiệt mưa theo 2 thí nghiệm. Đối với nhiệt độ 2 m, có
độ qua các tháng khá phù hợp so với số liệu thể thấy cả 2 sơ đồ tham số hóa đối lưu đều cho
APHRODITE. Trong khi đó, sơ đồ RAS có xu kết quả mô phỏng nhiệt độ khá tốt, phần lớn các
thế mô phỏng nhiệt độ lớn hơn nhiều so với số trạm có nhiệt độ mô phỏng cao hơn không đáng
liệu APHRODITE đặc biệt là các tháng từ tháng kể so với số liệu quan trắc. Đối với lượng mưa,
4 - 10.
kết quả thấp hơn so với số liệu quan trắc ở hầu
Về lượng mưa, mặc dù cả 2 sơ đồ của mô hết các trạm của lượng mưa mô phỏng tính theo
hình đều có xu thế mô phỏng lượng mưa thấp trung bình năm và mùa hè được chỉ ra khá rõ
hơn so với số liệu APHRODITE, nhưng sơ đồ nét. So sánh 2 sơ đồ tham số hóa, có thể thấy
SAS vẫn có thể nắm bắt tốt phân bố lượng mưa các kết quả mô phỏng nhiệt độ 2 m và lượng
từng tháng theo các vĩ độ từ 8 - 24oN trên khu mưa tại các trạm của sơ đồ SAS gần với số liệu
vực Việt Nam. Trong khi đó, sơ đồ RAS lại quan trắc hơn sơ đồ RAS.
không mô phỏng được các tháng mưa lớn từ
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12 - 2016
32
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
Hình 9. Đồ thị tụ điểm đánh giá sai số mô phỏng trung bình năm, mùa hè, mùa đông của nhiệt độ 2m
(trên) và lượng mưa (dưới) của 2 sơ đồ đối lưu tại 55 trạm quan trắc
4. Kết luận
giữa 2 phương án thí nghiệm, sơ đồ SAS cho kết
Nhằm đánh giá khả năng của mô hình RSM quả phù hợp hơn so với sơ đồ RAS.
trong việc mô phỏng các trường khí hậu và lựa
2. Mô hình RSM với sơ đồ đối lưu SAS mô
chọn các sơ đồ tham số thích hợp cho khu vực Việt phỏng nhiệt độ, lượng mưa tốt hơn so với sơ đồ
Nam để làm cơ sở cho việc ứng dụng trong dự báo RAS. Kết quả mô phỏng nhiệt độ tương đối tốt
khí hậu hạn mùa sau này, trong bài báo đã tiến với sai số không vượt quá 2oC ở hầu hết các
hành so sánh kết quả mô phỏng khí hậu giai đoạn trạm, tuy nhiên kết quả mô phỏng lượng mưa lại
1986 -1995 của 2 sơ đồ tham số hóa đối lưu RAS có xu thế thấp hơn so với số liệu quan trắc.
và SAS trong mô hình RSM. Kết quả cho thấy:
3. Nhìn chung, sơ đồ SAS có kết quả mô
1. Mô hình RSM đã tái tạo tương đối tốt các phỏng tốt hơn so với sơ đồ RAS và phù hợp hơn
điều kiện hoàn lưu trên khu vực Việt Nam với cả để áp dụng trong dự báo khí hậu khu vực Việt
2 lựa chọn sơ đồ đối lưu RAS và SAS. So sánh Nam bằng mô hình RSM.
Lời cảm ơn: Bài báo hoàn thành nhờ một phần kết quả của đề tài cấp Nhà nước mã số
KC.08.01/16-20.
Tài liệu tham khảo
1.Arakawa, A., and W. H. Schubert (1974), Interaction of a cumulus cloud ensemble with the
large-scale environment, J. Atmos. Sci., 31, 674-701.
2. Das S, Mitra AK, Iyengar GR, Singh J (2002), Skill of medium-range forecasts over the Indian
monsoon region using different parameterizations of deep convection, Weather Forecast 17: 1194–
1210.
3. Gochis, D. J., W. J. Shuttleworth, and Z. L. Yang (2002), Sensitivity of the modeled North
American monsoon regional climate to convective parameterization, Mon. Wea. Rev., 130, 1282–
1298.
4. Grell GA (1993), Prognostic evaluation of assumptions used by cumulus parameterization,
Mon Wea Rev 121:764–787.
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12 - 2016
33
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
5. Juang HH, Kanamitsu M (1994), The NMC nested regional spectral model, Mon Weather Rev
122:3–26.
6. Juang HH, Hong S, Kanamitsu M (1997), The NCEP regional spectral model: an update, Bull
Am Meteor Soc 78:2125–2143.
7. Moorthi, S. and M. J. Suarez, Relaxed Arakawa-Shubert: A parameterizetion of moist con-
vection for general circulation models, Mon. Wea. Rev., 120, 978-1002, 1992.
8. Nguyễn Quang Trung, Phan Văn Tân, Ngô Đức Thành ( 2012), Khả năng mô phỏng hạn mùa
của mô hình RegCM3 với các sơ đồ tham số hóa đối lưu khác nhau, Tạp chí khoa học Đại học Quốc
gia Hà Nội. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập 28, số 3S tr.161 -172
9. Pan HL, Wu WS (1995), Implementing a mass flux convective parameterization package for
the NMC medium-range forecast model, NMC Office Note 409
10. Park S, Hong Song-You, Byan Young-Hwa (2010), Precipitation in boreal summer simulated
by a GCM with two convective parameterization schemes: implications of the intra seasonal oscil-
lation for dynamic seasonal prediction, J Clim 23:2801– 2816
11. Phan Văn Tân, Hồ Thị Minh Hà (2008), Nghiên cứu độ nhạy của mô hình khí hậu khu vực
RegCM3. Phần II: Ảnh hưởng của các sơ đồ tham số hóa đối lưu đến kết quả mô phỏng khí hậu hạn
mùa khu vực Đông Nam Á, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, Hà Nội, 10(574), tr. 1-11
12. Ratnam, V. J., and K. K. Kumar (2005), Sensitivity of the simulated monsoon of 1987 and
1988 to convective parameterization schemes in MM5, J. Climate, 18, 2724–2743.
13. http://www.emc.ncep.noaa.gov/mmb/RSM.
RESEARCH ON SENSITIVITY OF CONVECTION
PARAMETERIZATION SCHEMES IN SEASONALRANGE RAINFALLAND
TEMPERATURE SIMULATION BASED ON RSM CLIMATE MODEL
Ha Truong Minh, Mai Van Khiem, Nguyen Dang Mau
Vietnam Institute of Meteorology, Hydrology and Climate change
Abstract: This paper presents the evaluated results of climate simulation in Vietnam from 1986
to 1995 by RSM (Regional Spectral Model) model with two options of scheme convective parame-
terization SAS (Simplified Arakawa-Schubert) and RAS (Relaxed Arakawa-Schubert). The results
illustrates the similarity in climate simulations using RSM model with two schemes (SAS and RAS).
However, with SAS scheme, RSM simulates rainfall closer to observation. In general, RSM simulates
geopotential height (HGT) and wind circulation quite good. In which, RSM simulates HGT higher
than observation; error simulation of HGT and wind in lower levels are higher than the upper. The
results also show that RSM simulates variation of temperature very good; simulation temperature
higher than observation from 0 to 2°C. However, rainfall simulation of RSM is very poor, especially
in the summer.
Key words: RSM model, convection parameterization scheme, seasonal forecast.
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Số tháng 12- 2016
34
8 trang
15/01/2024
3581
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu độ nhạy của tham số hóa đối lưu trong mô phỏng khí khí hậu hạn mùa bằng mô hình RSM", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- nghien_cuu_do_nhay_cua_tham_so_hoa_doi_luu_trong_mo_phong_kh.pdf
