Nghiên cứu này đã tiến hành thử nghiệm
đánh giá hai phương pháp hiệu chỉnhlà QM-G
và BJP cho sản phẩm mưa dự báo hạn mùa của
mô hình khu vực RSM, mô hình được chạy dự
báo lại với đầu vào là số liệu CFS, hạn dự báo
tới 5 tháng cho giai đoạn 1982-2014, trong đó
giai đoạn 1983-2010 được sử dụng làm thời kỳ
cơ sở để xây dựng mối quan hệ thống kê giữa
mô hình và số liệu quan trắc, còn giai đoạn
2012-2014 dùng để đánh giá độc lập sự hiệu
quả của phương pháp hiệu chỉnh mô hình. Từ
kết quả nhận được cho phép rút ra một số nhận
xét như sau:
Việc áp dụng phương phápQM-G vào hiệu
chỉnh sản phẩm mưa dự báo hạn mùa đã không
làm cải thiện tương quan, mà còn làm cho sai số
của mô hình tăng lên và mất đi tính hệ thống
của sai số.
8 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 514 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu phương pháp hiệu chỉnh sản phẩm mưa dự báo hạn mùa cho khu vực Việt Nam, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40
33
Nghiên cứu phương pháp hiệu chỉnh sản phẩm mưa dự báo
hạn mùa cho khu vực Việt Nam
Mai Văn Khiêm
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu
23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 30 tháng 12 năm 2018
Chỉnh sửa ngày 11 tháng 12 năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 25 tháng 12 năm 2018
Tóm tắt: Nghiên cứu này trình bày một số kết quả về hiệu chỉnh sản phẩm mưa dự báo hạn mùa
từ mô hình phổ khu vực (RSM), theo hai phương pháp hiệu chỉnh là phương pháp phân vị-phân vị
với xấp xỉ gamma (QM-G) và phương pháp Bayesian xác suất kết hợp (BJP). RSM thực hiện dự
báo lại cho giai đoạn 1982-2014 với số liệu điều kiện ban đầu và điều kiện biên là dự báo của mô
hình toàn cầu CFS,hạn dự báo tới 5 tháng. Kết quả cho thấy, hiệu chỉnh BJP đã làm tăng lênđáng
kể tương quan giữa mô hình và quan trắc, hệ số tương quansau hiệu chỉnh đạt 0,77 ở cả ba hạn dự
báo. Sự thiên lệch và sai sốcủa mô hình sau khi được hiệu chỉnh bằng BJP cũng đã giảm đi rõ rệt,
sự khác nhau là hầu như không có ở cả ba hạn dự báo. Kết quả đánh giá cũng cho thấy sai số độ
lệch trong các tháng từ tháng 4 đến tháng 10 là nhỏ nhất, khoảng 20-50%, trong đó vùng khí hậu
Tây Bắc cho sai số nhỏ nhất trong số bảy vùng khí hậu Việt Nam. Việc hiệu chỉnh bằng QM-G đã
không cải thiện được tương quan và sự thiên lệch,mà còn làm cho sai số của mô hình mất đi tính
hệ thống.
Từ khóa: Hiệu chỉnh mưa, dự báo mùa, khu vực Việt Nam, RSM.
1. Mở đầu
Thông tin dự báo khí hậu hạn mùa với hạn
dự báo phổ biến trước từ 3 đến 6 tháng có ý
nghĩa đặc biệt quan trọng trong nhiều lĩnh vực
kinh tế-xã hội, để đưa ra các hoạch định, chính
sáchvà các biện pháp ứng phó kịp thời [1].
Lượng mưa tháng là một trong những yếu tố
khí hậu được quan tâm đặc biệt trong dự báo
khí hậu, nhất là ở Việt Nam, nơi có địa hình
_______
Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-902222041.
Email: maikhiem77@gmail.com
https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4333
phức tạp và sự hoạt động của gió mùa [2, 3],
những thông tin dự báo mưa hạn mùa góp một
phần không thể thiếu trong các báo cáo về diễn
biến khí hậu sắp tới.
Để dự báo khí hậu hạn mùa nói chung và dự
báo mưa hạn mùa nói riêng, phương pháp động
lực mà ở đây là các mô hình khí hậu toàn cầu
(GCM) với sự kết hợp của cả hai thành phần
tương tác chính đại dương - khí quyển,đang dần
được thay thế cho phương pháp thống kê truyền
thống mà đã được chỉ ra các mặt hạn chế như
không có khả năng nắm bắt được tính phi tuyến
của các trường, và những quá trình vật lý phức
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40
34
tạp diễn ra trong khí quyển. Phương pháp động
lực đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong
nghiệp vụ dự báo của nhiều trung tâm dự báo
quốc gia trên thế giới, phải kể đến như Trung
tâm Dự báo Môi trường Quốc gia Hoa Kỳ
(NCEP) với hệ thống dự báo khí hậu CFS kể từ
năm 2004 [4], Trung tâm Dự báo thời tiết hạn
vừa Châu Âu (ECWWF) với hệ thống dự báo
khí hậu đưa vào nghiệp vụ kể từ năm 1997 [5],
và Cục Khí tượng Úc (BOM) với hệ thống mô
hình dự báo Đại dương và Khí quyển cho
Australia (POAMA) từ năm 2002 [6]. Ngày nay
các GCMđã có phân giải tinh hơn, khoảng 1
đến 2độ kinh vĩ, nhưng với quy mô khu vực thì
đó vẫn là quá thô để có thể sử dụngtrực tiếp sản
phẩm, vậy nên các mô hình khí hậu khu vực
(RCM) sẽđược dùng để chi tiết các thông tin dự
báo toàn cầu nhận được từ các GCM [7]. Tuy
nhiên, RCM luôn tồn tại các sai số, đó là sai số
của các trường điều khiển ban đầu và điều kiện
biên xung quanh từ GCM, và sai số của chính
RCM, phương pháp để loại bỏ các sai số của hệ
thống mô hình này là sử dụng các phương pháp
thống kê, cơ sở của phương pháp làdựa trên
mối quan hệ giữa số liệu dự báo lại của mô hình
trong quá khứ và số liệu quan trắc, trong đó mối
quan hệ này được giả định là vẫn đúng cho các
dự báo hiện tại.
Về hiệu chỉnh mưa, phương pháp hiệu
chỉnh phân vị (QM - Quantile Mapping) hay
phép biến đổi phân vị-phân vị đã được áp dụng
nhiều trong việc hiệu chỉnh sản phẩm mưa của
dự tính khí hậu tương lai từ các GCM [8-11].
Một phương pháp mới được áp dụng trong việc
hiệu chỉnh sản phẩm mưacủa dự báo khí hậu
hạn mùa là mô hình Bayesian, cơ sở của
Bayesian là xác suất kết hợp (joint probability),
ký hiệu phương pháp này là BJP, ban đầu BJP
được áp dụng cho việc dự báo dòng chảy [12],
việc hiệu chỉnh mưa từ đầu ra của GCMbằng
phương pháp BJP được đề cập trong nghiên cứu
của Zhao và ccs (2017), Schepen và ccs (2018),
kết quả cho thấy tương quan và kỹ năng của
mưa dự báo sau hiệu chỉnh so với quan trắc đã
được cải thiện đáng kể [13, 14].
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu dự báo mưa
hạn mùa bằng các RCM đã được thực hiện
trong các nghiên cứu như của Nguyễn Thị Hạnh
và ccs (2016) [15], Phan Văn Tân và ccs (2018)
[16], tuy nhiên vấn đề hiệu chỉnh sản phẩm mưa
dự báo đã chưa thực sự được đề cập tới. Do đó,
nghiên cứu này sẽ khảo sát phương pháp hiệu
chỉnh sản phẩm mưa dự báo mùa từ RCM. Cụ
thể, sản phẩm mưa dự báo của mô hình phổ khu
vực (RSM) sẽ được tiến hành thử nghiệm hiệu
chỉnh bằng hai phương pháp QM và BJP, từ đó
đánh giá xem phương pháp nào nên được sử
dụng. Chi tiết về phương pháp, số liệu mô hình
và quan trắc dùng để thử nghiệm sẽ được đưa ra
ở phần 2, kết quả và thảo luận ở phần 3.
2. Phương pháp và số liệu
2.1. Các phương pháp hiệu chỉnh
Trong nghiên cứu này, phương pháp QM
với hàm phân bố lý thuyết gamma (ký hiệu là
QM-G) được dùng để xấp xỉ hai chuỗi số liệu
mưa của mô hình và quan trắc, việc sử dụng
hàm gamma cho biến mưa được chỉ ra là có
tính hiệu quả hơn [17, 18], lưu ý khi sử dụng
QM-G cần loại bỏ những giá trị mưa bằng 0 và
nên chia chuỗi số liệu thành hai nửa, một nửa là
các giá trị mưa thường, nửa còn lại là mưa cực
trị, ngưỡng này ở khoảng phân vị thứ 95, chi
tiết về phương pháp QM-G có thể tìm thấy
trong các nghiên cứu của Piani và ccs (2010)
[8], Ines và ccs (2011) [19]. Việc áp dụng
phương pháp QM-G đã cho thấy tính hiệu quả
trong các nghiên cứu về biến đổi khí hậu [8, 9,
18, 19]. Gần đây, nghiên cứu của Zhao và ccs
(2017) [13] đã cho thấy có thể sử dụng phương
pháp QM-G để hiệu chỉnh độ tán của tổ hợp
mưa mô hình và phần nào có hiệu quả đối với
bài toán dự báo khí hậu hạn mùa, ít nhất là về
mặt trung bình khí hậu.
Về BJP, phương pháp này sử dụng lý thuyết
xác suất kết hợp để xây dựng mối quan hệ giữa
mô hình và quan trắc. Ký hiệu x đại diện cho
chuỗi số liệu mưa của quan trắc và y cho mô
hình, khi đó xác suất kết hợp của x và y có mối
quan hệ như sau: .Trong đó,
μ và Σ tương ứng là vector trung bình và ma
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40 35
trận hiệp phương sai; (μx và μy tương
ứng là giá trị trung bình của x và y);
(σxvà σy tương ứng
là độ lệch chuẩn của x và y, và ρxy là hệ số
tương quan giữa x và y) [13,14]. Theo nghiên
cứu của Zhao và ccs (2017) [13], BJP được chỉ
ra là đã làm tăng lên tương quan giữa dự báo
mưa hạn mùa của mô hình và quan trắc.
2.2. Số liệu và thiết kế thí nghiệm
Mô hình RSM được sử dụng trong nghiên
cứu là phiên bản thủy tĩnh, giới hạn miền tính
trong khoảng từ 0oN đến 30oN; từ 95oE-125oE,
độ phân giải ngang là 26km, 28 mực thẳng
đứng, bước tích phân thời gian là 60s (Hình 1).
Các sơ đồ tham số hóa của mô hình được lựa
chọn và liệt kênhư trong bảng 1.
RSM trong nghiên cứu này được chạy dự
báo khí hậu với điều kiện ban đầu và biên xung
quanh của mô hình toàn cầu CFS phân giải
ngang 1độ kinh vĩ, giai đoạn từ 1982 đến 2014,
do số liệu lưu trữ dự báo lại của CFS chỉ có đến
hạn 5 tháng nên RSM cũng được chạy với hạn
dự báo tới 5 tháng cho cả giai đoạn.
Bảng 1. Các sơ đồ tham số hóa sử dụng trong mô
hình RSM
Các tùy chọn vật lí Tác giả
Vi vật lý mây Hong et al. 1998
Bức xạ sóng dài (RRTM) Mlawer et al. 1997
Bức xạ sóng ngắn Chou and Suarez,
1999; Hou et al,
2002.
Vật lý lớp sát đất (JMonin-
Obukhov)
Skamarock et al.
2005
Mô hình đất bề mặt Pan and Mahrt,
1987
Vật lý lớp biên hành tinh Troen and Mahrt,
1986
Tham số hóa đối lưu (SAS) Pan và Wu 1994,
Grell, 1993.
Khuếch tán thẳng đứng Hong et al, 1996
Hình 1. Miền tính củamô hình RSM.
Số liệu quan trắc của 116 trạm khí tượng bề
mặt của Việt Nam giai đoạn tương ứng, cũng đã
được thu thập và xử lý cho mục đích xây dựng
quan hệ thống kê và đánh giá kết quả hiệu
chỉnh của các phương pháp. Hình 2 thể hiện vị
trí các trạm quan trắc trên bảy vùng khí hậu
Việt Nam.
Hình 2. Vị trí các trạm quan trắc khí tượng được sử
dụng để đánh giá mô hình.
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40
36
Số liệu mưa dự báo ngày (mm/ngày) của
mô hình RSM được nội suy về vị trí các trạm
quan trắc tương ứng bằng phương pháp nội suy
song tuyến tính, đây là phương pháp nội suy sử
dụng thông tin từ 4 điểm lưới gần nhất của mô
hình so với điểm trạm và đã được áp dụng trong
một số nghiên cứu trước đây [14, 20]. Sau đó
đượctính tổng lượng mưa tháng (mm/tháng) và
tiến hành hiệu chỉnh theo phương pháp BJP,
còn phương pháp QM-G thì sử dụng số liệu
mưa ngày [20], với giai đoạn cở sở là 1983-
2010 và giai đoạn kiểm địnhsau hiệu chỉnh là
2012-2014. Kết quả hiệu chỉnh giai đoạn 2012-
2014 theo hai phương pháp sẽ được đánh giá
với quan trắcvà cả trường hợp chưa hiệu chỉnh
(CHC), thông qua các chỉ số thống kê như sai
số trung bình tương đối (RME), sai số tuyệt đối
trung bình tương đối (RMAE) và hệ số tương
quan (HSTQ).
Hình 3. Đồ thị tụ điểm của lượng mưa dự báo (mm/tháng) của RSM so với quan trắc trong các trường hợp CHC,
hiệu chỉnh QM-G và BJP (từ trên xuống dưới), theo các hạn dự báo 1, 3 và 5 tháng (từ trái qua phải), của toàn bộ
các trạm Việt Nam, giai đoạn 2012-2014.
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40 37
3. Kết quả và thảo luận
Trên hình 3 là đồ thị tụ điểm và hệ số tương
quan của lượng mưa dự báo của mô hình RSM
trong các trường hợp gồm chưa hiệu chỉnh, hiệu
chỉnh QM-G và BJP, so với quan trắc theo các
hạn dự báo 1, 3 và 5 tháng, giai đoạn 2012-
2014, của tất các tháng và các trạm. Có thể
nhận thấy rằngvới trường hợp chưa hiệu chỉnh
thì tương quan giữa mô hình và quan trắc ở các
hạn dự báo xa tốt hơn các hạn gần, điều này là
do mô hình cần một khoảng thời nhất định cho
việc khởi động (spin-up) từ thời điểm ban đầu
để có thể đi vào ổn định. Hệ số tương quan cao
nhất là 0,542 ở hạn dự báo 5 tháng.
Sau khi được tiến hành việc hiệu
chỉnh,tương quan của mô hình đã thay đổi trong
cả ba hạn dự báo, trong đó, trường hợp QM-G
đã làm cho số liệu mưa mô hình bị phân tán đều
dẫn đến việc tăng hệ số góc của đường hồi quy
tuyến tính, tuy nhiên, tương quan giữa mô hình
và quan trắc đãkhông được cải thiện, hệ số
tương quan đạt cao nhất khoảng 0,581 ở hạn dự
báo 3 tháng, con số này cũng chỉ ra chênh lệch
so với hệ số tương quan cao nhất của trước khi
hiệu chỉnh là không đáng kể. Với trường hợp
BJP tương quan giữa mô hình và quan trắc đã
được cải thiện đáng kể, hệ số tương quan tăng
lên khoảng 0,25, và đạt khoảng 0,77 ở cả ba
hạn dự báo. Lý giải cho việc phương pháp BJP
đã làm tương quan tăng lên như vậy, thì cần
phải đi vào cơ sở lý thuyết của phương pháp, đó
là một hàm phân bố xác suất kết hợp của hai
biến, để tính được xác suất này cần phải biết
được tương quan giữa hai tập số liệu mô hình
và quan trắc, chính điều này khiến cho số liệu
mô hình sau khi được hiệu chỉnh vẫn còn duy
trì được mức tương quan phần tốt nhất với quan
trắc trong quá khứ mà giả định là vẫn đúng cho
dự báo ở hiện tại.
Để đánh giá xem sai số của mô hình RSM
so với quan trắc như thế nào sau khi thực hiện
việc hiệu chỉnh, các sai số tương đối RME và
RMAE đã được tính toán và thể hiện trên các
hình 4 và 5. Có thể thấy rằng, với trường hợp
chưa hiệu chỉnh mô hình có xu hướng thiên
dương hơn quan trắc trong các tháng mùa đông
nhưng quy luật cũng không rõ ràng trên các
vùng khí hậu và trong các hạn dự báo cũng
khác nhau, với hiệu chỉnh QM-G mô hình có xu
hướng thiên dương nhiều hơn theo cả phân bố
không gian và thời gian, còn với hiệu chỉnh BJP
thì sự thiên lệch đã giảm đi đáng kể trong cả ba
hạn dự báo và trong hầu hết các tháng, ngoại
trừ tháng 2 và tháng 12. Về sai số của mô hình,
thì hiệu chỉnh QM-G đã không làm sai số của
mô hình giảm đi mà thậm chí còn gây ra sự
phức tạp hơn cho hệ thống sai số, như việc làm
tăng sai số của mô hình trong các tháng mùa
mưa trên các vùng khí hậu Tây Nguyên và Nam
Bộ trong các hạn dự báo 3 và 5 tháng, và ở các
vùng khí hậu phía Bắc và Tây Nguyên ở hạn dự
báo 1 tháng.Với hiệu chỉnh BJP thì sai số của
mô hình đã giảm xuống đáng kể trên cả phân bố
không gian và thời gian, và hầu như không có
sự khác nhau ở cả ba hạn dự báo, sai số trong
các tháng từ tháng 4 đến tháng 10 là nhỏ nhất
và khoảng 20-50 %, trong đó vùng khí hậu Tây
Bắc cho sai số nhỏ nhất, sai số trong các tháng
mùa đông cũng đã giảm xuống ngoại trừ ở các
vùng khí hậu phía Nam.
Kết luận
Nghiên cứu này đã tiến hành thử nghiệm
đánh giá hai phương pháp hiệu chỉnhlà QM-G
và BJP cho sản phẩm mưa dự báo hạn mùa của
mô hình khu vực RSM, mô hình được chạy dự
báo lại với đầu vào là số liệu CFS, hạn dự báo
tới 5 tháng cho giai đoạn 1982-2014, trong đó
giai đoạn 1983-2010 được sử dụng làm thời kỳ
cơ sở để xây dựng mối quan hệ thống kê giữa
mô hình và số liệu quan trắc, còn giai đoạn
2012-2014 dùng để đánh giá độc lập sự hiệu
quả của phương pháp hiệu chỉnh mô hình. Từ
kết quả nhận được cho phép rút ra một số nhận
xét như sau:
Việc áp dụng phương phápQM-G vào hiệu
chỉnh sản phẩm mưa dự báo hạn mùa đã không
làm cải thiện tương quan, mà còn làm cho sai số
của mô hình tăng lên và mất đi tính hệ thống
của sai số.
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40
38
Hình 4. Sai số RME (%) của lượng mưa dự báo của RSM so với quan trắc trong các trường hợp CHC, hiệu
chỉnh QM-G và BJP (từ trên xuống dưới), theo các hạn dự báo 1, 3 và 5 tháng (từ trái qua phải), của toàn bộ các
trạm Việt Nam, giai đoạn 2012-2014.
Hình 5. Tương tự như hình 4 nhưng cho sai số RMAE (%).
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40 39
Với phương pháp BJP, tương quan của
lượng mưa dự báo giữa mô hình và quan trắc đã
tăng lên đáng kể, hệ số tương quan sau hiệu
chỉnh đạt 0,77 trong cả ba hạn dự báo. Sự thiên
lệch và sai số của mô hình sau hiệu chỉnh cũng
đã giảm đi rõ rệt và sự khác nhau là hầu như
không có ở cả ba hạn dự báo, sai sốđộ lệch
trong các tháng từ tháng 4 đến tháng 10 là nhỏ
nhất, khoảng 20-50 %, trong đó vùng khí hậu
Tây Bắc cho sai số nhỏ nhất.
Mặc dù, vẫn còn tồn tại vấn đề về lượng
mưa dự báo trong các tháng mùa đông sau khi
hiệu chỉnh, nhưng có thể nhận rasự hiệu quả
củaviệc áp dụng BJP trong hiệu chỉnh sản phẩm
mưa dự báo hạn mùa hơn là QM-G, kết luận
này cũng phù hợp với các nghiên cứu của Zhao
và ccs (2017) [13], Schepenvà ccs (2018) [14].
Vì vậy, việc nghiên cứu và tinh chỉnh thêm các
tham số với phương pháp BJP cho dự báo mưa
hạn mùa là cần thiết, và sản phẩm mưa mô hình
sau hiệu chỉnh BJP có thể được sử dụng cho
nghiệp vụ dự báo hay làm đầu vào cho các mô
hình dự báo khác.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được thực hiện và hoàn
thành nhờ sự hỗ trợ của Đề tài ―Nghiên cứu xây
dựng hệ thống nghiệp vụ dự báo khí hậu hạn
mùa cho Việt Nam bằng các mô hình động
lực‖, mã số KC.08.01/16-20. Tác giả xin chân
thành cảm ơn.
Tài liệu tham khảo
[1] Siegmund, J., Bliefernicht, J., Laux, P.,
Kunstmann, H., 2015: Toward a seasonal
precipitation prediction system for West Africa:
Performance of CFSv2 and high‐resolution
dynamical downscaling, Journal of Geophysical
Research: Atmospheres, 120, 7316-7339.
[2] Phan Văn Tân, Nguyễn Xuân Thành, 2016: Về
khả năng ứng dụng sản phẩm dự báo mưa hạn
mùa của mô hình NCEP-CFS cho khu vực Việt
Nam, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa
học Trái đất và Môi trường, 32, 55-65.
[3] Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, 2013: Khí
hậu và Tài nguyên Khí hậu Việt Nam, NXB Khoa
học Kỹ thuật Hà Nội, 296tr.
[4] Saha, S., S. Moorthi, X. Wu, J. Wang, S. Nadiga,
P. Tripp, D. Behringer, Y. Hou, H. Chuang, M.
Iredell, M. Ek, J. Meng, R. Yang, M.P. Mendez,
H. van den Dool, Q. Zhang, W. Wang, M. Chen,
and E. Becker, 2014: The NCEP climate forecast
system version 2, Journal of Climate, 27, 2185–
2208.
[5] Molteni, F., Stockdale, T., Balmaseda, M.,
Balsamo, G., Buizza, R., Ferranti, L., Magnusson,
L., Mogensen, K., Palmer, T. and Vitart, F., 2011:
The new ECMWF seasonal forecast system
(System 4), European Centre for Medium-Range
Weather Forecasts,656, 49.
[6] Marshall, A.G., Hudson, D., Wheeler, M.C.,
Alves, O., Hendon, H.H., Pook, M.J. and Risbey,
J.S., 2014: Intra-seasonal drivers of extreme heat
over Australia in observations and POAMA-
2, Climate dynamics, 43, 1915-1937.
[7] Flato, Gregory, et al., 2013: Evaluation of climate
models, IPCC Fifth Assessment Report, 5, 741-
866.
[8] Piani, C., Haerter, J. O., and Coppola, E., 2010:
Statistical bias correction for daily precipitation in
regional climate models over Europe, Theoretical
and Applied Climatology, 99, 187-192.
[9] Haugen, J.E., Engen-Skaugen, T., Bremnes, J.B.
and Gudmundsson, L., 2012: Technical note:
Downscaling RCM precipitation to the station
scale using statistical transformations—A
comparison of methods, Hydrology and Earth
System Sciences, 16, 3383-3390.
[10] Lafon, T., Dadson, S., Buys, G. and Prudhomme,
C., 2013: Bias correction of daily precipitation
simulated by a regional climate model: a
comparison of methods. International Journal of
Climatology, 33, 1367-1381.
[11] Bennett, J.C., Grose, M.R., Corney, S.P., White,
C.J., Holz, G.K., Katzfey, J.J., Post, D.A. and
Bindoff, N.L., 2014: Performance of an empirical
bias‐correction of a high‐resolution climate
dataset. International Journal of Climatology, 34,
2189-2204.
[12] Wang, Q.J., Robertson, D.E. and Chiew, F.H.S.,
2009: A Bayesian joint probability modeling
approach for seasonal forecasting of streamflows
at multiple sites, Water Resources Research, 45.
[13] Zhao, T., Bennett, J.C., Wang, Q.J., Schepen, A.,
Wood, A.W., Robertson, D.E. and Ramos, M.H.:
2017, How Suitable is Quantile Mapping For
M.V. Khiêm / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 1S (2018) 33-40
40
Postprocessing GCM Precipitation
Forecasts?, Journal of Climate, 30, 3185-3196.
[14] Schepen, A., Zhao, T., Wang, Q.J. and Robertson,
D.E., 2018: A Bayesian modelling method for
post-processing daily sub-seasonal to seasonal
rainfall forecasts from global climate models and
evaluation for 12 Australian
catchments, Hydrology and Earth System
Sciences, 22, 1615.
[15] Nguyễn Thị Hạnh, Vũ Thanh Hằng, Phan Văn
Tân, 2016: Dự báo mưa hạn mùa bằng mô hình
clWRF: Độ nhạy của các sơ đồ tham số hoá đối
lưu, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học
Trái đất và Môi trường, 32, 25-33.
[16] Phan-Van, T., Nguyen-Xuan, T., Van Nguyen, H.,
Laux, P., Pham-Thanh, H. and Ngo-Duc, T.,
2018: Evaluation of the NCEP Climate Forecast
System and Its Downscaling for Seasonal Rainfall
Prediction over Vietnam, Weather and
Forecasting, 33, 615-640.
[17] Thom, H.C., 1958.: A note on the gamma
distribution, Monthly Weather Review, 86, 117-122.
[18] Fang, G.H., Yang, J., Chen, Y.N. and Zammit, C.,
2015: Comparing bias correction methods in
downscaling meteorological variables for a
hydrologic impact study in an arid area in
China, Hydrology and Earth System
Sciences, 19, p.2547.
[19] Ines, A.V., Hansen, J.W. and Robertson, A.W.,
2011: Enhancing the utility of daily GCM rainfall
for crop yield prediction. International Journal of
Climatology, 31, 2168-2182.
[20] Yuan, F., Ma, M., Ren, L., Shen, H., Li, Y., Jiang,
S., Yang, X., Zhao, C. and Kong, H., 2016.
Possible Future Climate Change Impacts on the
Hydrological Drought Events in the Weihe River
Basin, China, Advances in Meteorology,
Study of Biascorrection Methods for Seasonal Rainfall
Forecast over Vietnam
Mai Van Khiem
Viet Nam Institute of Meteorology, Hydrology and Climate Change,
23/62 Nguyen Chi Thanh, Dong Da, Hanoi, Vietnam
Abstract: This study presents some results about biascorrectionseasonal rainfall forecast from the
regional spectral model (RSM), following two methods are quantile-quantile with an approximate
gamma function (QM-G), and Bayesian joint probability (BJP). RSM ran forecast for the period 1982-
2014, with data input from global model CFS,and lead time up to five months. The results show that
the BJP made the correlationbetween rainfall forecastand observation increased significantly, the
coefficient correlation after corrected is about 0.77 in all three lead times. The bias and error after did
correctly by BJP were reduced away clearly, the differencesare almost notin all of three lead times, the
error in months from April to October is the smallest and about 20-50%, therein the Northwest climate
gives the smallest error. The correction with QM-G did not improve the correlation and bias, which is
also made the model losing systematic ofthe error.
Keywords: Rain correction, seasonal forecast, Vietnam region, RSM.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 4333_49_9132_1_10_20181225_6815_2106831.pdf