Cải tiến mới trong việc xác định bán kính vòng tròn xác suất cho dự báo quỹ đạo bão từ dự báo đa tổ hợp - Bản tin KHCN&HTQT Quý II năm 2019

Trung tâm dự báo bão của Trung tâm khí tượng khu vực (RSMC-Tokyo) thuộc Cơ quan khí tượng Nhật Bản (JMA) đã phát triển một phương pháp mới để xác định bán kính vòng tròn xác suất đồng nhất đối với từng hạn dự báo cho đến dự báo 5 ngày sử dụng kết quả dự báo từ nhiều hệ thống dự báo tổ hợp (đa tổ hợp). Phương pháp này được so sánh với các phương pháp thống kê truyền thống và phương pháp dựa trên từng hệ thống tổ hợp riêng lẻ sử dụng chuỗi số liệu dự báo quỹ đạo bão từ 2016-2018. Bốn hệ thống dự báo tổ hợp riêng lẻ của JMA, Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu (ECMWF), Trung tâm dự báo môi trường quốc gia của Mỹ (NCEP), Cơ quan khí tượng Anh (UKMO) và 11 hệ thống đa tổ hợp được tạo ra từ 4 hệ thống tổ hợp riêng lẻ nói trên được đánh giá. Kết quả so sánh mối quan hệ giữa độ tán tổ hợp và sai số dự báo quỹ đạo của từng hệ thống dự báo tổ hợp riêng lẻ và của các hệ thống đa tổ hợp cũng được xem xét.

Tất cả các hệ thống tổ hợp được đánh giá đều cho thấy tương quan dương giữa sai số dự báo quỹ đạo của dự báo trung bình tổ hợp với độ tán tổ hợp. Do đó, việc sử dụng độ tán tổ hợp làm nhân tố để chỉ ra sai số dự báo là hết sức khả quan. Các hệ số tương quan của các hệ thống đa tổ hợp có khuynh hướng lớn hơn so với các hệ thống tổ hợp riêng lẻ. Kết quả so sánh vòng tròn xác suất giữa hệ thống dự báo tổ hợp riêng lẻ và của các hệ thống đa tổ hợp cho thấy hệ số tương quan giữa sai số dự báo quỹ đạo bão nghiệp vụ với độ tán tổ hợp là lớn hơn khi xem xét các hệ thống đa tổ hợp và các tỷ lệ ngoại biên cũng nhỏ hơn. Mức độ tách biệt trong bán kính vòng tròn xác suất giữa các khoảng tin cậy của các hệ thống đa tổ hợp cũng lớn hơn so với các hệ thống dự báo tổ hợp riêng lẻ.

Dựa trên những kết quả nhận được ở trên, Trung tâm dự báo bão của JMA đã quyết định sử dụng phương pháp đa tổ hợp để xác định bán kính vòng tròn xác suất trong nghiệp vụ dự báo quỹ đạo bão đối với tất cả các hạn dự báo cho đến hạn dự báo 5 ngày trước mùa bão năm 2019. Bán kính này được chỉ dựa trên các khoảng tin cậy được tính từ độ tán của hệ thống đa tổ hợp bao gồm dữ liệu dự báo của các hệ thống tổ hợp của JMA, ECMWF, NCEP và UKMO. Các khoảng tin cậy này được phân thành 3 cấp là A, B và C tương ứng với tần suất là 40%, 40% và 20%. Bán kính này nhỏ hơn so với bán kính dùng trước đây.

Hình 1. So sánh sai khác giữa bán kính vòng tròn xác suất trước đây (trái) và bán kính vòng tròn xác suất theo phương pháp mới (phải)

Phương pháp xác định mới này cũng giải quyết được vấn đề bất liên tục khi tỷ lệ bán kính tăng lên theo hạn dự báo.

Thông tin chi tiết tham khảo tại: https://www.jma.go.jp/jma/jma-eng/jma-center/rsmc-hp-pub-eg/techrev/text21-1.pdf

Võ Văn Hòa - Đài Khí tượng Thủy văn khu vực đồng bằng Bắc Bộ

Vụ KHQT (Tổng hợp)