...Nguyễn Thị Hồng Hạnh.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
-----

-----

NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA BA THÁNG MÙA HÈ
KHU VỰC TÂY NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ

HÀ NỘI – 6/2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
-----

-----

NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO MƯA BA THÁNG MÙA HÈ
KHU VỰC TÂY NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ

CHUYÊN NGÀNH

: KHÍ TƯỢNG HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

: THS. NGUYỄN BÌNH PHONG

HÀ NỘI - 6/2015


LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành bài khóa luận một cách hoàn chỉnh, với lòng biết ơn
sâu sắc, em sinh viên Nguyễn Thị Hồng Hạnh, xin được gửi lời cảm ơn chân thành
nhất đến các thầy cô trong khoa Khí Tượng - Thủy Văn đã chỉ bảo, dạy dỗ em.
Đồng thời, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Nguyễn
Bình Phong, người đã tận tình, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất
để em có thể hoàn thành bài khóa luận này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành những ý kiến, nhận xét của các thầy
cô, bạn bè trong lớp giúp bài khóa luận của em trở nên hoàn thiện hơn.
Và cuối cùng, bài khóa luận này không thể thực hiện được nếu thiếu nguồn
giúp đỡ và động viên vô cùng to lớn từ người thân và bạn bè, những người luôn ở
bên cạnh động viên, ủng hộ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời
gian học tập tại trường.
Sinh viên
Nguyễn Thị Hồng Hạnh


MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................. I
DANH MỤC VIẾT TẮT ....................................................................................... III
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................IV
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... V

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 3
1.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu........................................................................... 3
1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên Tây Nguyên ............................................................ 3
1.1.2. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................... 3
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ở nước ngoài .................................................. 5
1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu ở trong nước................................................... 6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 10
2.1. Cơ sở số liệu ................................................................................................... 10
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 10
2.2.1. Phương pháp hồi quy tuyến tính đa biến ..................................................... 12
2.2.2. Phương pháp hồi quy từng bước ................................................................. 15
2.2.3. Các bước tiến hành xây dựng phương trình dự báo ...................................... 17
2.3. Phần mềm NCSS ............................................................................................ 18
2.4. Phương pháp đánh giá .................................................................................... 18
2.4.1. Toán đồ tụ điểm ........................................................................................... 18
2.4.2. Các tiêu chí đánh giá.................................................................................... 18
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. 21
3.1. Diễn biến mưa các trạm trên khu vực Tây Nguyên ......................................... 21
3.2. Xây dựng phương trình dự báo ....................................................................... 25
3.2.1. Lựa chọn nhân tố dự báo .............................................................................. 25

i


3.2.2. Xây dựng phương trình dự báo tổng lượng mưa tháng ................................. 25
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 37
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 39

ii


DANH MỤC VIẾT TẮT

TỪ VIẾT TẮT

Ý NGHĨA

DBHD

Dự báo hạn dài

ĐTDB

Đối tượng dự báo

KTVV

Khí tượng thủy văn

MAE

Sai số tuyệt đối trung bình

ME

Sai số trung bình

NTDB

Nhân tố dự báo

TBNN

Trung bình nhiều năm

R

Hệ số tương quan bội

RMSE

Sai số bình phương trung bình

SOI

Chỉ số dao động Nam

SST

Nhiệt độ bề mặt nước biển

iii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Phân bố trạm khí tượng và thời gian có số liệu quan trắc ...................... 10
Bảng 2.2. Bảng giá trị Y và các giá trị X1,X2,...,Xm .............................................. 12

Bảng 3.1. Phương trình dự báo tổng lượng mưa tháng của trạm Kon Tum ............ 26
Bảng 3.2. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ phụ
thuộc trạm Kon Tum .............................................................................................. 27
Bảng 3.3. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ độc lập
trạm Kon Tum ....................................................................................................... 28
Bảng 3.4. Phương trình dự báo tổng lượng mưa tháng của trạm Bảo Lộc ............. 28
Bảng 3.5. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ phụ
thuộc trạm Bảo Lộc ............................................................................................... 29
Bảng 3.6. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ độc lập
trạm Bảo Lộc ......................................................................................................... 30
Bảng 3.7. Phương trình dự báo tổng lượng mưa tháng của trạm Đà Lạt ............... 31
Bảng 3.8. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ phụ
thuộc trạm Đà Lạt ................................................................................................. 32
Bảng 3.9. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ độc lập
trạm Đà Lạt ........................................................................................................... 33
Bảng 3.10. Phương trình dự báo tổng lượng mưa tháng của trạm Plây Cu............ 33
Bảng 3.11. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ phụ
thuộc trạm Plây Cu................................................................................................ 34
Bảng 3.12. Các chỉ số thống kê đánh giá kết quả thử nghiệm dự báo thời kỳ độc lập
trạm Plây Cu ......................................................................................................... 35

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Diễn biến mưa tại trạm Kon Tum thời kỳ 1977 - 2007 ............................ 21
Hình 3.2. Diễn biến mưa tại trạm Bảo Lộc thời kỳ 1977 - 2007 ............................. 22
Hình 3.3. Diễn biến mưa tại trạm Đà Lạt thời kỳ 1977 - 2007 ............................... 23
Hình 3.4. Diễn biến mưa tại trạm Plây Cu thời kỳ 1977 - 2007 ............................. 24
Hình 3.5. Toán độ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục

hoành trạm Kon Tum ............................................................................................. 27
Hình 3.6. Toán độ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục
hoành) trạm Bảo Lộc ............................................................................................. 30
Hình 3.8. Toán độ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục
hoành) trạm Plây Cu ............................................................................................. 35

v


Sinh viên: Nguyễn Thị Hồng Hạnh

MỞ ĐẦU
Việc nghiên cứu và dự báo mưa ở nước ta hiện nay là một trong nhưng vấn
đề hết sức cần thiết. Nhu cầu thực tế phục vụ cho nền kinh tế đòi hỏi những bản tin
dự báo thời tiết nói chung và dự báo mưa phải có độ chính xác. Tuy nhiên việc dự
báo được chính xác hay không còn khá nhiều khó khăn. Thêm vào đó mưa là hiện
tượng thời tiết khó dự báo nhất. Không những chỉ khó dự báo mà việc đánh giá nó
cũng là một việc hết sức khó khăn và phức tạp.
Hiện nay, dự báo hạn mùa vẫn đang là một trong những bài toán được các
nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm. Các kết quả của nó đã mang lại được ứng
dụng rộng rãi trong đời sống xã hội. Ví dụ, việc dự báo chính xác các nhân tố khí
hậu (nhiệt độ, lượng mưa, trên hay dưới chuẩn… ) này có thể cung cấp thông tin
cần thiết cho những quyết định dài hạn và cảnh báo sớm các thiên tai có thể xảy ra.
Trong nghiệp vụ dự báo có 3 lớp bài toán: dự báo thời tiết, dự báo tháng và
dự báo mùa (gọi chung là dự báo hạn dài). Dự báo thời tiết cần phải chỉ ra được
trạng thái của khí quyển tại một địa điểm cụ thể, vào những thời điểm cụ thể (từng
ngày, thậm chí từng giờ) trong thời hạn dự báo. Khác với dự báo thời tiết, dự báo
hạn dài không chỉ ra trạng thái khí quyển vào những thời điểm cụ thể đến từng
ngày, thay vào đó là thông tin chung về điều kiện khí quyển trong từng khoảng thời
gian nhất định (chẳng hạn từng tháng, từng mùa - ba tháng) trong thời hạn dự báo.

Từ nhiều năm trước đây dự báo hạn mùa (seasonal forecasting) vẫn là một
trong những bái toán có tính ứng dụng rất lớn, có ý nghĩa rất quan trọng đối với
nhiều ngành kinh tế, xã hội. Thông tin dự báo hạn mùa là căn cứ cho các nhà hoạch
định chính sách, các nhà quản lý có thể đưa ra kế hoạch sản suất phù hợp cũng như
chủ động ứng phó với các thiên tai, thảm họa.
Phương pháp thống kê là phương pháp đơn giản nhất để dự báo các yếu tố
khí tượng, khí hậu. Điểm mạnh của phương pháp này là tương đối dễ áp dụng bởi vì
hầu như phụ thuộc vào thống kê khí hậu và sử dụng tài nguyên máy tính khiêm tốn.
Tuy nhiên, phương pháp đơn giản này vẫn tồn tại nhiều hạn chế. Các mô hình thống

1


Sinh viên: Nguyễn Thị Hồng Hạnh

kê chỉ sử dụng đơn thuần chuỗi số liệu trong quá khứ, dự báo các mối liên hệ phức tạp
mà không tính đến mối quan hệ vật lý giữa các biến được dự báo, không nắm bắt
được những phát triển đột biến của khí quyển cũng như việc phụ thuộc nhiều vào
nguồn số liệu điểm trạm vốn không đầy đủ và hoàn thiện ở nhiều khu vực.
Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu trong nước tập trung cho
hiện tượng này như nghiên cứu của các tác giả như: Nguyễn Duy Chinh (2003),
Nguyễn Đức Hậu (2004), Nguyễn Văn Thắng (2001, 2006), Lương Văn Việt
(2006), Bùi Minh Tăng (2009), …Nghiên cứu ở trên thế giới như: Ở Mỹ, Cater và
Elsner (1997). Ở Myanmar, Wint Thida Za và Thinn Thu Naing (2008)…
Trong khuôn khổ bài khóa luận này, em sẽ xây dựng phương trình dự báo
mưa 3 tháng mùa hè cho khu vực Tây Nguyên bằng phương pháp thống kê. Đề tài
được bố cục gồm 3 chương ngoài trang mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo như
sau:
Phần mở đầu.
Chương 1: Tổng quan.

Chương 2: Số liệu và phương pháp nghiên cứu.
Chương 3: Kết quả nghiên cứu.
Kết luận

2