1. Họ và tên nghiên cứu sinh: Dư Đức Tiến
2.Giới tính:Nam
3. Ngày sinh: 15/11/1981
4. Nơi sinh: Hà Nội
5. Quyết định công nhận nghiên cứu sinh: Quyết định số 4761/QĐ-KHTN-CTSV ngày 29/12/2011 của Hiệu trưởng Trường Đại học Tự nhiên
6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo: Không
7. Tên đề tài luận án: Khảo sát mối quan hệ giữa kĩ năng mô phỏng quỹ đạo bão và cường độ bão cho khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương bằng hệ thống dự báo tổ hợp.
8. Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học
9. Mã số: 62 44 02 22
10. Cán bộ hướng dẫn khoa học: Hướng dẫn chính: PGS. TS. Ngô Đức Thành
Hướng dẫn phụ: TS. Kiều Quốc Chánh
11. Tóm tắt các kết quả mới của luận án:
- Khảo sát mối quan hệ giữa chất lượng dự báo quỹ đạo và cường độ bão trên vùng biển Tây Bắc Thái Bình Dương (TBTBD) thông qua mô hình động lực quy mô khu vực và áp dụng hai khía cạnh của phương pháp dự báo tổ hợp gồm i) tổ hợp đa vật lý giảm thiểu tính không hoàn thiện của mô hình và ii) đồng hóa tổ hợp trong tăng cường thông tin quan trắc cho trường điều kiện biên
- Phân tích thử nghiệm tổ hợp đa vật lý và điều kiện biên tái phân tích được thực hiện cho 92 trường hợp dự báo bão từ năm 2007-2010 trên khu vực TBTBD bằng mô hình WRF-ARW cho thấy việc tăng cường chất lượng dự báo quỹ đạo mang lại hiệu ứng tích cực đến quá trình giảm sai số dự báo cường độ bão nhưng mức độ tương quan giữa hai sai số là không đồng nhất và giữa các hạn dự báo là khác nhau. Sai số dự báo quỹ đạo tại các hạn sau 48h-72h ngày giảm dẫn đến hiệu ứng tích cực trong việc giảm sai số dự báo cường độ so với hạn dự báo 24h.
- Luận án đã thử nghiệm xây dựng thông tin cấu trúc xoáy thuận từ các phân tích bão thời gian thực và áp dụng phương pháp đồng hóa tổ hợp (sơ đồ LETKF) để đồng hóa đồng thời với thông tin quy mô lớn (quan trắc từ gió vệ tinh các mực trên cao) vào mô hình WRF-ARW. Mặc dù với mẫu thử nghiệm còn hạn chế nhưng các kết quả cho thấy rõ khả năng tăng cường điều kiện ban đầu của mô hình trong dự báo bão/xoáy thuận nhiệt đới cũng như kĩ năng, chất lượng dự báo quỹ đạo và cường độ bão khi các thông tin quy mô bão và quy mô lớn được cập nhật vào mô hình.
12. Khả năng ứng dụng thực tiễn:
Trong hai thập kỉ gần đây,chất lượng dự báo quỹ đạo bão từ các mô hình động lực được tăng lên nhiều tuy nhiên chất lượng dự báo cường độ bão gần như không được cải thiện tương ứng. Khảo sát tương quan giữa sai số/kĩ năng dự báo cường độ bão và sai số/kĩ năng dự báo quỹ đạo bão là cần thiết và góp phần định hướng cho việc đầu tư vào nghiên cứu nâng cao chất lượng dự báo bão. Các kết quả nghiên cứu và khảo sát mang tính định lượng của luận án với vấn đề nêu trên cho thấy tầm quan trọng của phương pháp dự báo tổ hợp cũng như các thông tin quan trắc, cấu trúc bão ban đầu là hết sức cần thiết để tăng cường chất lượng dự báo bão bằng mô hình động lực. Ngoài ra hệ thống dự báo tổ hợp dựa trên mô hình WRF-ARW, phương pháp tổ hợp LETKF và chương trình phân tích tạo thông tin quan trắc từ quy mô bão đến quy mô lớn đã được thiết lập trong luận án đều có khả năng đưa vào thử nghiệm trong nghiệp vụ dự báo trên khu vực Việt Nam.
13. Các hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Thử nghiệm bổ sung tập mẫu mô phỏng và tăng số thành phần trong hệ tổ hợp để có thể đưa ra các giới hạn trên trong mối quan hệ giữa sai số dự báo quỹ đạo và sai số dự báo cường độ.
- Tinh chỉnh các tham số trong hệ thống đồng hóa tổ hợp LETKF và chương trình xây dựng xoáy nhân tạo trong luận án.
- Thử nghiệm đồng hóa ở dạng 4 chiều (tính đến chiều thời gian) hoặc áp dụng phương pháp hệ số thích ứng (adaptive) trong phương pháp đồng hóa tổ hợp LETKF để tăng khả năng giảm thiểu thời gian thích ứng của mô hình, qua đó giảm được sai số ở các hạn 1-3 ngày trong dự báo cường độ.
14. Các công trình công bố liên quan đến luận án:
[1] Dư Đức Tiến, Ngô Đức Thành, Kiều Quốc Chánh, Nguyễn Thu Hằng (2016), “Khảo sát sai số dự báo và kĩ năng dự báo quỹ đạo và cường độ bão của các trung tâm dự báo và các mô hình động lực trên khu vực Biển Đông”, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, (661), tr. 17-23.
[2] Dư Đức Tiến, Ngô Đức Thành, Kiều Quốc Chánh, (2016), “Sử dụng đồng thời quan trắc quy mô lớn và quy mô bão trong việc tăng cường thông tin ban đầu cho bài toán dự báo xoáy thuận nhiệt đới bằng mô hình số trị”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, 3S, tr. 1-13.
[3] Du Duc Tien, Thanh Ngo-Duc, Hoang Thi Mai, Chanh Kieu (2013), “A study of the connection between tropical cyclone track and intensity errors in the WRF model”, Meteorology and Atmospheric Physics, (122), pp. 55-64.
[4] Du Duc Tien, Thanh Ngo-Duc, Chanh Kieu (2016), “Initializing the WRF Model with Tropical Cyclone Vital Record for Typhoon Forecasts based on the Ensemble Kalman Filter Algorithm”, The 32nd Conference on Hurricanes and Tropical Meteorology, Amer. Meteor. Soc., Section 6A.1, ID: 292963.
[5] Du Duc Tien, Thanh Ngo-Duc, Chanh Kieu (2017), “Initializing the WRF Model with Tropical Cyclone Vital Records based on the Ensemble Kalman Filter Algorithm for Real-Time Forecasts”, Pure and AppliedGeophysics,pp.1-23,DOI:10.1007/s00024-017-1568 0.
