Mô phỏng cơn bão nhiệt đới dữ dội Nargis trên vịnh Bengal sử dụng hệ thống vận hành RIMES

Geofisica pura e applicata - Tập 169 - Trang 1909-1920 - 2011
P. V. S. Raju1, Jayaraman Potty1, U. C. Mohanty2
1Regional Integrated Multi-Hazard Early Warning System (RIMES), Asian Institute of Technology Campus, Pathumthani, Thailand
2Centre for Atmospheric Sciences, Indian Institute of Technology, New Delhi, India

Tóm tắt

Hệ thống Cảnh báo Sớm Đa Nguy cơ Tích hợp Khu vực (RIMES), một tổ chức quốc tế liên chính phủ có trụ sở tại Thái Lan, tham gia vào việc giảm thiểu rủi ro thiên tai khu vực Châu Á - Thái Bình Dương thông qua thông tin cảnh báo sớm. Trong bài báo này, mô hình Dự báo Nghiên cứu Thời tiết (WRF) tùy chỉnh của RIMES đã được sử dụng để đánh giá các mô phỏng cơn bão Nargis đã tấn công Myanmar vào ngày 2 tháng 5 năm 2008, sự kiện thời tiết dữ dội nhất trong lịch sử Myanmar. Mô hình này bao trùm một miền từ 35ºE đến 145ºE theo chiều đông-tây và từ 12ºS đến 40ºN theo chiều bắc-nam để bao phủ khu vực Châu Á và đông châu Phi với độ phân giải 9 km theo chiều ngang và 28 mức dọc. Điều kiện ban đầu và điều kiện biên cho các mô phỏng được cung cấp bởi Trung tâm Dự đoán Môi trường Quốc gia - Hệ thống Dự báo Toàn cầu (NCEP-GFS) với độ phân giải 1º kinh/ vĩ. Một nỗ lực đang được thực hiện để đánh giá một cách phê bình mô phỏng cơn bão Nargis thông qua bảy bộ mô phỏng dựa trên đường đi, cường độ và thời gian đổ bộ của cơn bão. Bảy bộ mô phỏng được khởi tạo mỗi 12 giờ bắt đầu từ 00:00 UTC ngày 28 tháng 4 đến 01 tháng 5 năm 2008. Dữ liệu mưa của Nhiệm vụ Đo mưa Nhiệt đới (TRMM) (mm) được sử dụng để đánh giá hiệu suất của các mô phỏng lượng mưa lớn liên quan đến cơn bão nhiệt đới. Đường đi và cường độ của cơn bão được mô phỏng so sánh bằng cách sử dụng các bộ dữ liệu của Trung tâm Cảnh báo Bão Liên hợp (JTWC). Kết quả cho thấy thời gian đổ bộ, phân bố và cường độ của lượng mưa, áp suất và trường gió được xác lập tốt khi so với các ước lượng của JTWC. Lỗi đường đi trung bình của thời gian đổ bộ cho tất cả bảy mô phỏng là 64 km với lỗi thời gian trung bình khoảng 5 giờ. Lỗi cường độ trung bình của áp suất trung tâm trong tất cả các mô phỏng được phát hiện là khoảng 6 hPa cao hơn so với các ước lượng của JTWC và trong trường hợp gió, các mô phỏng đã dự đoán thấp hơn với trung bình 12 m s−1.

Từ khóa

#RIMES #cơn bão nhiệt đới Nargis #mô hình WRF #dự báo thời tiết #giảm thiểu rủi ro thiên tai #lượng mưa #JTWC

Tài liệu tham khảo

Bengtson, L. (2001). Hurricane threats. Science. 293, 440–441. Bhaskar rao, D.V., and Prasad, D.H. (2007). Sensitivity of tropical cyclone intensification to boundary layer and convective process. Natural Hazard 41, 429–445. Bhaskar rao, D.V., Prasad, D.H., and Srinivas, D. (2009). Impact of horizontal resolution and the advantages of the nested domains approach in the prediction of tropical cyclone intensification and movement. J. Geophys. Res. 114, D11106. doi:10.1029/2008JD011623 Braun S.A., Tao, W.K. (2000). Sensitivity of high resolution simulations of Hurricane Bob (1991) to planetary boundary layer parameterizations. Mon. Weather Rev. 128, 3941–3961. Cheng, W.Y.Y., and Steenbyrgh, W.J. (2005). Evaluation of surface sensible weather forecasts by WRF and ETA models over the Western United States. Weather Forecast. 20, 812–821. Chen, F., and Dudhia J. (2001). Coupling an advanced land-surface/hydrology model with the Penn State NCAR MM5 modeling system. Part-I: model description and implementation. Mon Wea. Rev. 129, 569–585. Davis, C.A., Bosart, L.F. (2001). Numerical simulations of the genesis of Hurricane Diana (1984). Part I: Control simulation. Mon. Weather Rev. 129, 1859–1881. Dudhia, J. (1989). Numerical study of convection observed during the winter monsoon experiment using a mesoscale two-dimensional model. J. Atmos. Sci. 46, 3077–3177. Dudhia, J. (2004). The weather research and forecasting model (version 2.0) 2nd International workshop on next generation NWP model. Yonsei University Seoul, Koria, 19–23. Emanuel, K. (2007). Environmental factors affecting tropical cyclone power dissipation. J. Clim. 20, 5497–5509. Emanuel, K.A. (2005). Increasing destructiveness of tropical cyclones over the past 30 years. Nature 436, 686–688. Janjic, Z.I. (1994). The step-mountain eta coordinate model: further developments of the convection, viscous sub-layer and turbulence closure schemes. Mon. Wea. Rev. 122, 927–945. Janjic, Z.I. (2000). Comments on development and evaluation of a convection scheme for use in climate models. J. Atmos. Sci. 57, 3686. India Meteorological Department (2008). Report on cyclonic disturbances over North Indian Ocean during 2008, 108 pp (http://www.imd.gov.in/section/nhac/dynamic/rsmc.pdf). Kain, J.S., and Fritsch, J.M. (1993). Convective parameterization for mesoscale models: the Kain-Fritsch scheme, the representation of cumulus convection in numerical models, K.A. Emanual and D.J. Raymond, Eds., Amer. Meteor. Soc., 246 pp. Mandal, M., Mohanty, U.C., and Raman, S. (2004). A study on the impact of parameterization of physical processes on prediction of tropical cyclone over the Bay of Bengal with NCAR/PSU mesoscale model. Nat. Hazard. 31, 391–414. Michalakes, J., Dudhia, J., Gill, D.O., Henderson, T., Klemp, J., Skamarock, W.C., and Wand, W. (2005). The Weather Research and Forecast Model: Software Architecture and Performance, 11th Workshop on high performance computing in meteorology, World Scientific, 156–168. Mohanty, U.C., Mandal, M., and Raman, S. (2004). Simulation of Orissa super cyclone (1999) using PSU/NCAR mesoscale model. Nat. Hazard. 31, 373–390. Patra, P.K., Santhanam, M.S., Potty, K.V.J., Tewari, M and Rao, P.L.S. (2000). Simulation of tropical cyclones using regional weather prediction models. Curr. Sci. 79(1), 70–78. Skamarock, W.C., Klemp, J.B., Dudhia, J. Gill, D.O., Barker, D.M., Wang, W., and Powers, J.G. (2005). A description of the advanced research WRF Version 2, NCAR Technical Note TN-468 + ST, 88 pp. Sousonis, P.J., Hutchinson, T.A., and Marshall, S.F. (2004). A comparison of MM5, WRF, RUC, ETA performance for Great Plains heavy precipitation event during the spring of 2003. 20th Conference on Weather Analysis and Forecasting, vol. J24.6, American Meteorological Society, Seattle. Sujatha, P., and Mohanty, U.C. (2008). A comparative study on prediction of MM5 and WRF models in simulation of tropical cyclones over Indian seas. Curr. Sci. 95(7), 923–936. Tenerelli, J.E. and Chen, S.S. (2001). High resolution simulation of Hurricane Floyd (1999) using MM5 with vertex following mesh refinements, Preprint, 18th Conference on Weather analysis and Forecasting/14th Conference on numerical weather prediction 30 July-2 August Ft-Lauderdale, Florida, AMS, J54–J56. Webster, P.J. (2008). Myanmar’s deadly daffodil. Nat. Geosci. doi: 10.1038/ngeo257. Wmo (2010) WMO/ESCAPE panel on tropical cyclones. Report on 37th session World Meteorological Organization, Geneva. Yang, M.-J., Ching, L. (2005). A modeling study of Typhoon Toraji 2001: Physical parameterization sensitivity and topographic effect. Terr. Atmos. Oceanic Sci. 16, 177–213.