Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo khí tượng thủy văn

rung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 287 Bảng 2.4: Quy định các hiện tượng hay yếu tố thời tiết được dự báo Yếu tố Hiện tượng Ý nghĩa Ghi chú Chịu ảnh hưởng của KKL (KKL tràn về) Có sự chuyển các yếu tố thời tiết rõ: Nhiệt độ sau 24h giảm hơn 3oC, khí áp tăng, gió chuyển hướng (tùy thuộc địa hình) hoặc tăng tốc độ. Trên bản đồ synốp phải có KKL phía bắc di chuyển xuống Trời rét Rét đậm Nhiệt độ trung bình ngày từ 15OC ≤ TTB ≤ 20OC Nhiệt độ trung bình ngày ≤ 15OC Nắng nóng Nhiệt độ tối cao ngày từ ≥35OC Quy phạm QT bề mặt Hiện tượng nguy hiểm Mưa to Lượng mưa từ > 50mm/ngày Mưa Không mưa mưa nhỏ, Mưa phùn Mưa Mưa vừa Mưa rào nhẹ Mưa rào Không mưa, hoặc có mưa nhỏ với lượng mưa ≤ 0,6 mm/ngày Có mưa với lượng 0.6 < R ≤ 6mm/ngày mưa với lượng 6 < R ≤ 16mm /ngày mưa với lượng 16 < R ≤ 50mm /ngày mưa từ mây Cb với gt ≤ R ≤ 6mm/ngày mưa từ mây Cb với 6 < R ≤ 50mm/ng Không kể mưa phùn Không kéo dài quá 3 giờ (2 Obs) • Quy định chỉ tiêu đánh giá dự báo o Mức chính xác (MCX) dự báo hiện tượng TTNH được đánh giá theo chỉ tiêu như sau: + Đối với không khí lạnh - Nếu trong bản tin dự báo có chịu ảnh hưởng của KKL (Bảng 2.4), thì MCX những ngày (thời kỳ) dự báo “có ảnh hưởng của không khí lạnh” được đánh giá theo chỉ tiêu quy định ở Bảng 2.5. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 288 Bảng 2.5: Chỉ tiêu đánh giá MCX dự báo ảnh hưởng KKL Số ngày lệch so với thực tế 0 ±1 ngày ± 2 ngày ± trên 2 ngày hoặc không có MCX 100% 50% 25% 0%* *: MCX cho ngày mà trong bản tin dự báo bắt đầu có “ảnh hưởng của KKL” (không khí lạnh tràn về) sẽ là 0%, các ngày còn lại trong thời kỳ dự báo “có ảnh hưởng của KKL” sẽ đánh giá dự báo về mưa theo các Bảng 2.8, 2.9 và 2.10. - Nếu trong bản tin không dự báo có ảnh hưởng KKL, mà thực tế có xảy ra thì đánh giá MCX ngày có xảy ra ảnh hưởng KKL là 0%. + Đối với các hiện tượng rét, rét đậm, nắng nóng - Nếu trong bản tin có dự báo những hiện tượng này (theo tiêu chí ở Bảng 2.4) thì dựa vào nhiệt độ thực tế tại các trạm tiêu biểu qui định trong Bảng 2.1 để đánh giá từng trạm theo chỉ tiêu qui định trong Bảng 2.6. Bảng 2.6: Chỉ tiêu đánh giá MCX (%) dự báo TTNH về nhiệt độ Ngưỡng sai số cho phép ≤⎪± 1⎪oC Từ >⎪±1⎪oC đến ≤⎪±1,5⎪oC Từ >⎪±1,5⎪oC đến ≤⎪±2⎪oC > ⎪± 2⎪oC MCX 100% 75% 50% 0% - Nếu trong bản tin không dự báo những hiện tượng này, mà thực tế có xuất hiện thì tại trạm nào có xảy ra những hiện tượng trên (theo tiêu chí Bảng 2.4), MCX dự báo những ngày đó sẽ là 0%; những trạm khác đánh giá về MCX dự báo mưa. + Đối với hiện tượng mưa to - Nếu trong bản tin có dự báo “mưa to đến mưa rất to”, thực hiện đánh giá MCX hiện tượng mưa to (không đánh giá "mưa rất to") đối với từng trạm theo chỉ tiêu qui định ở Bảng 2.7. Sau đó, dựa vào số trạm dự báo đúng MCX từ 85% trở lên để đánh giá về dự báo diện xảy ra theo Bảng 2.8 đối với bản tin dự báo cho một khu vực. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 289 Bảng 2.7: Chỉ tiêu đánh giá MCX hiện tượng TTNH mưa to Dự báo Có mưa to Thực tế (mm/ngày) R ≥ 50 50 > R ≥ 30 50 > R ≥ 30 30 >R ≥ 20 20 > R ≥10 R< 10 MCX 100% 85% 70% 50% 25% 0% Ghi chú: R là lượng mưa (mm/ngày) tại 1 trạm. Bảng 2.8: Chỉ tiêu đánh giá về diện xảy ra mưa to cho dự báo khu vực Dự báo Sai số cho phép Có nơi, vài nơi < 1/2 số trạm Rải rác từ 1/3 đến 3/4 số trạm Nhiều nơi (Có...) > 1/2 số trạm - Nếu trong bản tin không dự báo “mưa to”, mà thực tế có xảy ra thì đối với những trạm có xảy ra mưa to (theo tiêu chí Bảng 2.4), MCX là 0%, còn các trạm khác sẽ đánh giá MCX dự báo mưa theo chỉ tiêu Bảng 2.9 và Bảng 2.10. o Khi hiện tượng TTNH (Bảng 2.4) không được dự báo và thực tế không xảy ra thì tiến hành đánh giá dự báo về hiện tượng mưa theo tiêu chí ở Bảng 2.4 với trình tự như sau: + Đánh giá MCX đối với từng trạm theo chỉ tiêu nêu trong Bảng 2.9, sau đó: - Nếu là bản tin dự báo cho 1 địa điểm, thì coi đây là MCX của các ngày Si (i: 1, 2, ..., N ngày thứ i) và tiến hành đánh giá chất lượng của toàn bộ thời kỳ dự báo theo công thức 2.1. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 290 Bảng 2.9: Chỉ tiêu đánh giá MCX dự báo mưa (%) khi không có hiện tượng TTNH tại một trạm Mưa xảy ra trong thực tế (R mm/ngày) Dự báo - R≤ 0,6 0,6< R< 6 6 <R ≤16 16 <R ≤25 25 <R ≤50 50<R ≤100 R>100 Mưa rào nhẹ Mưa rào Không mưa 100 % 75% 50% 25% 0% 0% 0% 0% 25% 0% Mưa nhỏ 50% 100 % 100 % 75% 50% 25% 0% 0% 50% 25% Mưa phùn 25% 100 % 100 % 75% 50% 25% 0% 0% 0% 0% Mưa 0% 50% 75% 100 % 100% 75% 50% 25% 50% 100% Mưa vừa 0% 0% 25% 50% 75% 100% 75% 50% 25% 75% Mưa rào nhẹ 25% 75% 100 % 75% 50% 0% 0% 0% 100% 75% Mưa rào 0% 25% 50% 100 % 100% 75% 50% 25% 75% 100% Bảng 2.10: Chỉ tiêu đánh giá về diện xảy ra mưa cho 1 khu vực dự báo (khi không có hiện tượng TTNH) Dự báo Sai số cho phép Không mưa Số trạm có mưa ≤ 1/4 số trạm trong khu vực Có nơi, vài nơi 1/4 < Số trạm có mưa ≤ 1/3 số trạm trong khu vực Rải rác Số trạm có mưa từ 1/3 - 3/4 số trạm trong khu vực Nhiều nơi (có...) Số trạm có mưa > 1/2 số trạm - Nếu là bản tin dự báo cho một khu vực thì đánh giá dự báo diện xảy ra hiện tượng như sau: những trạm có MCX từ 75% trở lên ở Bảng 2.9 được coi là dự báo đúng; sau đó lấy tổng số những trạm đó so với chỉ tiêu đánh giá về diện ở Bảng 2.10, ba trường hợp có thể xảy ra được trình bày ở Bảng 2.11. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 291 Bảng 2.11: Đánh giá MCX dự báo mưa (khi không có TTNH) Trường hợp Đúng diện, đúng dạng mưa Đúng diện, sai dạng mưa Sai dạng mưa, sai diện Ngày Si 100% 50% + d% 0% trong đó: d - trung bình MCX về dạng mưa (theo Bảng 2.9) của các trạm trong khu vực dự báo (đánh giá mức độ sai lệch về dự báo dạng mưa). + Từ kết quả đối chiếu chỉ tiêu ở Bảng 2.9, Bảng 2.10 và Bảng 2.11, tiến hành đánh giá từng ngày (Si). o Đánh giá MCX dự báo từng ngày Si (i=1, 2..., N: ngày thứ i) như sau: + Trường hợp có đánh giá TTNH: đánh giá MCX theo quy định ở Mục “Quy định chỉ tiêu đánh giá dự báo ” (trang 17). + Trường hợp không đánh giá TTNH: đánh giá MCX theo Mục “Quy định chỉ tiêu đánh giá dự báo ” (trang 19). Chất lượng của toàn bộ thời kỳ dự báo là bình quân MCX các ngày có hiệu lực của bản tin dự báo theo công thức: D = N SSS N+++ ...21 (2.1) trong đó: D là MCX bản tin DBTTHV; N là số ngày hiệu lực của bản tin. o Quy trình đánh giá MCX dự báo quá trình thời tiết: + Bước 1: Xác định các thời kỳ thời tiết và loại hiện tượng thời tiết theo nội dung trong bản tin dự báo. + Bước 2: Đánh giá từng ngày trong các thời kỳ: - Trước tiên đánh giá hiện tượng TTNH. Khi có nhiều hiện tượng TTNH cùng xảy ra, nếu một trong số hiện tượng TTNH đó dự báo đúng, thì được coi là đúng. - Đánh giá MCX dự báo theo từng trạm. Khi không có TTNH và không dự báo TTNH, thì lấy MCX của dự báo hiện tượng mưa. - Đánh giá MCX cho toàn khu vực hay vùng dự báo. + Bước 3: Đánh giá MCX toàn bản tin dự báo theo công thức (2.1). c) Quy định về đánh giá dự báo định lượng các đặc trưng nhiệt độ và lượng mưa • Đánh giá dự báo định lượng các yếu tố trong toàn thời kỳ hiệu lực của bản tin dự báo, bao gồm: o Đánh giá dự báo các đặc trưng nhiệt độ: trung bình, tối cao, tối Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 292 thấp. o Đánh giá tổng lượng mưa cả thời kỳ. • Đối với bản tin dự báo cho một khu vực, trong trường hợp bản tin cần dự báo riêng cho một phần nào đó của khu vực dự báo, sử dụng các thuật ngữ dự báo mô tả về không gian xảy ra ở Bảng 2.12. Cách đánh giá như sau: o Trường hợp phần dự báo không quá 1/4 diện tích của khu vực dự báo sẽ không đánh giá MCX dự báo cho những nơi cá biệt này. o Trường hợp phần dự báo chiếm từ 1/4 diện tích của khu vực dự báo trở lên (Bảng 2.3): sẽ đánh giá MCX dự báo riêng cho những nơi này, sau đó lấy trung bình chất lượng dự báo giữa các phần của khu vực. Bảng 2.12: Thuật ngữ dự báo về không gian sử dụng trong dự báo định lượng cho khu vực (khi có sự khác biệt lớn giữa các nơi trong khu vực) Thuật ngữ Ý nghĩa Ghi chú - Riêng vùng núi .... - Riêng phía...(đông, tây, nam, bắc) Dự báo những nơi có sự khác biệt rõ rệt với xu thế của khu vực dự báo. Dùng cho dự báo một khu vực rộng. Không dùng cho một trạm đơn. • Sử dụng số liệu các trạm đặc trưng trong vùng dự báo, theo quy định ở Bảng 2.1 để đánh giá dự báo các đặc trưng nhiệt độ. • Đối với yếu tố hay đặc trưng ở nơi có độ lệch chuẩn (σ ) của chuỗi số liệu nhiều năm (công thức (2.2)) nhỏ hơn hoặc bằng sai số cho phép thì không tiến hành đánh giá dự báo yếu tố hay đặc trưng đó. ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −−=σ ∑= n 1i 2 i )xx(1n 1 (2.2) Trong đó: n - độ dài chuỗi số liệu nhiều năm (số năm); ix - các giá trị trong chuỗi số liệu; x - giá trị TBNN của chuỗi. • Khi dự báo định lượng các yếu tố, phải tuân theo qui định khoảng cách giữa hai cận trị số dự báo như Bảng 2.13 và Bảng 2.14. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 293 Bảng 2.13: Qui định về khoảng cách hai cận trị số dự báo các đặc trưng nhiệt độ Đặc trưng Ý nghĩa Khoảng cách hai cận trị số dự báo Nhiệt độ trung bình Trung bình cả thời gian hiệu lực của bản tin dự báo 1OC Nhiệt độ cao nhất Nhiệt độ cao nhất trong cả thời kỳ hiệu lực của bản tin dự báo 2OC Nhiệt độ thấp nhất Nhiệt độ thấp nhất trong cả thời kỳ hiệu lực của bản tin 2OC Bảng 2.14: Quy định về khoảng cách hai cận trị số dự báo lượng mưa Trị số dự báo Khoảng cách hai cận trị số dự báo Ý nghĩa Dưới 5mm Dưới 10mm 5mm Sử dụng trong mùa khô Sử dụng trong mùa mưa Giữa 10 - 30mm Giữa 30 - 50 mm Giữa 50 - 120 mm Giữa 100- 200mm Trên 200 mm 10mm 20mm 40mm 50mm 100mm Cho phép mức chênh lệch giữa hai cận giá trị lượng mưa dự báo • Trong trường hợp bản tin dự báo đưa ra những diễn biến cá biệt về lượng mưa hay các đặc trưng nhiệt độ trong khu vực dự báo (Bảng 2.12) thì không đánh giá những yếu tố này. • Quy định chỉ tiêu đánh giá phần dự báo định lượng o Đánh giá MCX phần dự báo các đặc trưng nhiệt độ căn cứ vào số liệu quan trắc của các trạm được qui định trong Bảng 2.1 và chỉ tiêu đánh giá ở Bảng 2.15. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 294 Bảng 2.15: Chỉ tiêu đánh giá MCX (%) dự báo nhiệt độ Sai số cho phép Đặc trưng dự báo 1÷ ≤ 1,5oC >1,5÷ ≤ 2oC >2÷ ≤ 2,5oC >2,5 Trung bình 100 75 50 25 0 0 Cao nhất 100 100 75 50 25 0 Thấp nhất 100 100 75 50 25 0 o Đánh giá MCX phần dự báo tổng lượng mưa được dựa vào chỉ tiêu ở Bảng 2.16. Bảng 2.16: Chỉ tiêu đánh giá MCX (%) dự báo lượng mưa Sai số cho phép (mm) Lượng mưa dự báo (mm) 0- 5 6-10 11-20 21-50 51-75 76-100 101-150 >150 < 5 (mùa khô) 100 75 50 0 0 0 0 0 <10 (mùa mưa) 100 100 50 25 0 0 0 0 10 - 30 30 - 50 50 - 120 trên 100 100 100 100 100 80 100 100 100 60 80 100 100 40 60 75 100 20 40 50 75 0 20 25 50 0 0 0 25 0 0 0 0 o MCX dự báo các đặc trưng nhiệt độ là trung bình MCX tại các trạm điển hình trong khu vực dự báo theo các công thức (2.3), (2.4) và (2.5). Sau đó đánh giá MCX toàn phần dự báo nhiệt độ theo công thức (2.6): + MCX dự báo nhiệt độ trung bình (MCXT) được tính trung bình mức độ đúng tại các trạm: MCXT = n TTT n+++ Κ21 % (2.3) Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 295 trong đó, Ti (i= 1, 2,..., n: số trạm) là MCX dự báo nhiệt độ trung bình T đối với các trạm thứ i. + MCX dự báo nhiệt độ cao nhất (MCXTX) được tính trung bình mức độ đúng tại các trạm Txi (i= 1, 2,..., n: số trạm): MCXTX = n TTT XN2X1X +++ Κ % (2.4) trong đó, TXi (i= 1, 2,..., n: số trạm) là MCX dự báo nhiệt độ cao nhất TX đối với các trạm thứ i. + MCX dự báo nhiệt độ thấp nhất (MCXTm) được tính trung bình mức độ đúng tại các trạm Tmi (i= 1, 2,..., n: số trạm): MCXTm = n TTT mn2m1m +++ Κ % (2.5) trong đó, Tmi (i= 1, 2,..., n: số trạm) là MCX dự báo nhiệt độ thấp nhất Tm đối với các trạm thứ i. + MCX chung phần dự báo nhiệt độ (DT) được tính từ (2.3), (2.4) và (2.5): DT = 3 MCXMCXMCX TmTT x ++ % (2.6) + Đánh giá MCX dự báo lượng mưa (DR) trong thời gian hiệu lực của bản tin là trung bình MCX dự báo lượng mưa đối với các trạm trong khu vực dự báo theo công thức: DR = n RRR n21 +++ Κ % (2.7) trong đó, Ri (i= 1, 2,..., n: số trạm) là MCX dự báo tổng lượng mưa R đối với các trạm thứ i. + Đánh giá chung MCX phần dự báo định lượng nhiệt độ và lượng mưa được tính theo công thức: DL = 2 DD RT + % (2.8) d) Quy định về đánh giá tổng thể chất lượng bản tin DBKTHV • Đánh giá tổng thể mức chính xác một bản tin DBKTHV là trung bình chất lượng của hai phần dự báo quá trình thời tiết và dự báo định lượng các yếu tố mưa, nhiệt, được tính theo công thứ sau: 2 DLDPk += % (2.9) Trong đó Pk (k= 1, 2, ..., m) là MCX chung của toàn bản tin dự báo thứ k. • Đánh giá tổng thể mức chính xác bản tin DBKTHV trong một tháng (P) là Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 296 trung bình chất lượng của tất cả các bản tin dự báo (Pk) phát ra trong tháng, được tính theo công thức (2.10). P = m P m k k∑ =1 % (2.10) Trong đó, k= 1, 2, ..., m: số bản tin phát ra trong tháng. 2.2 Đánh giá dự báo khí tượng hạn dài a) Quy định chung • Qui định này sử dụng để đánh giá bản tin dự báo khí tượng hạn dài (DBKTHD) thời hạn từ 1 - 3 tháng, được phát rộng rãi trên các phương tiện thông tin của ngành KTTV. • Đánh giá bản tin DBKTHD theo hai dạng dự báo (tùy vào nội dung của bản tin dự báo cụ thể): o Đánh giá dự báo xu thế nhiệt độ và lượng mưa so với trung bình nhiều năm cùng thời kỳ (TBNN) trong thời gian hiệu lực của bản tin. o Đánh giá dự báo nhiệt độ trung bình và tổng lượng mưa. Khi đánh giá, qui giá trị dự báo về xu thế so với TBNN để đánh giá. • Những thuật ngữ sử dụng trong bản tin DBKTHD là những thuật mô tả dự báo xu thế nền nhiệt độ và xu thế lượng mưa phổ biến trong khu vực dự báo, theo tiêu chí ở Bảng 2.17. Bảng 2.17: Thuật ngữ sử dụng dự báo hạn dài về xu thế nhiệt độ và lượng mưa Thuật ngữ Ý nghĩa Ghi chú + Về nhiệt độ trung bình: Cao hơn TBNN Xấp xỉ TBNN Thấp hơn TBNN T > TBNN + 0,5oC TBNN - 0,5oC ≤ T ≤ TBNN + 0,5oC T < TBNN - 0,5oC T: nhiệt độ trung bình TBNN: giá trị trung bình nhiều năm + Về lượng mưa: Cao hơn TBNN Xấp xỉ TBNN Thấp hơn TBNN R > 120% x TBNN 80% xTBNN ≤ R ≤ 120% xTBNN R < 80% xTBNN R: tổng lượng mưa Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 297 • Trong trường hợp bản tin cần dự báo riêng cho một phần nào đó của khu vực dự báo, sử dụng các thuật ngữ dự báo mô tả về không gian xảy ra ở Bảng 2.12. Cách đánh giá như sau: o Khi phần dự báo riêng không vượt quá 1/4 diện tích của khu vực dự báo thì sẽ không đánh giá MCX dự báo cho những nơi cá biệt này. o Khi phần dự báo riêng chiếm từ 1/4 trở lên diện tích của khu vực dự báo thì sẽ đánh giá MCX dự báo riêng cho những nơi này, sau đó lấy trung bình chất lượng dự báo giữa các phần của khu vực. • Khi một khu vực dự báo chỉ có 1 trạm quan trắc thì sẽ đánh giá như dự báo cho một trạm đơn. • Đối với những nơi có độ lệch quân phương (theo công thức (2.11)) của chuỗi số liệu nhiệt độ trung bình tháng hay lượng mưa tháng nhỏ hơn hoặc bằng sai số cho phép thì không tiến hành đánh giá yếu tố đó. ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −−=σ ∑= n 1i 2 i )xx(1n 1 (2.11) Trong đó: n là độ dài chuỗi số liệu nhiệt độ trung bình tháng hay lượng mưa tháng trong n năm; ix - các giá trị trong chuỗi số liệu; x - giá trị TBNN của chuỗi. b) Quy định chỉ tiêu đánh giá dự báo khí tượng hạn dài • Đánh giá dự báo xu thế nhiệt độ trung bình cho một địa điểm được dựa vào chỉ tiêu qui định ở Bảng 2.18. Bảng 2.18: Chỉ tiêu đánh giá MCX (%) dự báo xu thế nhiệt độ Thực tế chênh lệch so với giá trị TBNN (oC ) Dự báo xu thế 0,5 ÷ ≤ 1 >1 Cao hơn TBNN 0% 0% 0% 50% 100% 100% Xấp xỉ TBNN 0% 50% 100% 100% 50% 0% Thấp hơn TBNN 100% 100% 50% 0% 0% 0% • Đánh giá MCX dự báo xu thế nhiệt độ cho một khu vực được lấy trung bình MCX dự báo đối với các trạm trong khu vực, tính theo công thức sau : MCXT = m TTT m+++ Κ21 % (2.12) trong đó: Tk (k=1, 2, ..., m)- MCX dự báo xu thế nhiệt độ đối với trạm k trong khu vực dự báo; m- số trạm trong khu vực dự báo. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 298 • Đánh giá dự báo xu thế lượng mưa cho một địa điểm được dựa vào chỉ tiêu qui định ở Bảng 2.19. Bảng 2.19: Chỉ tiêu MCX (%) dự báo xu thế lượng mưa Thực tế so với giá trị TBNN (%) Dự báo 130 Cao hơn TBNN 0% 0% 0% 25% 50% 75% 100% 100 % Xấp xỉ TBNN 0% 50% 100% 100% 100% 100% 50% 0% Thấp hơn TBNN 100% 100% 75% 50% 25% 0% 0% 0% • MCX dự báo xu thế lượng mưa cho một khu vực được lấy từ trung bình MCX dự báo xu thế lượng mưa đối với các trạm trong khu vực dự báo theo công thức: MCXR = m RRR m+++ Κ21 % (2.13) trong đó: Rk (i=1, 2, ..., m)- MCX dự báo xu thế lượng mưa đối với trạm k trong khu vực dự báo. m- số trạm trong khu vực dự báo • Đánh giá tổng thể mức chính xác bản tin DBKTHD được lấy từ trung bình chất lượng của hai phần dự báo xu thế nhiệt độ (2.12) và lượng mưa (2.13), tính theo công thức sau: Pi = 2 MCX MCX RT + % (2.14) Trong đó: Pi - MCX bản tin DBKTHD tháng thứ i • Tổng kết đánh giá chung mức chính xác bản tin DBKTHD được lấy từ trung bình chất lượng của các bản tin DBKTHD phát ra trong một năm, theo công thức: P = 12 P ... P P XIIIII +++ % (2.15) trong đó: Pi (i=I, II, ..., XII)- MCX các bản tin DBKTHD các tháng i trong một năm ở khu vực dự báo. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 299 III. QUY ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỰ BÁO KHÔNG KHÍ LẠNH (KKL) 3.1 Quy định chung a) KKL là một hiện tượng thời tiết nguy hiểm do khối KKL từ phía bắc xâm nhập xuống nước ta, hệ thống gió đang tồn tại ở miền Bắc thay đổi một cách cơ bản: trở thành hệ thống gió có hướng lệch bắc và thời tiết biến đổi rõ rệt, đặc biệt là nhiệt độ giảm đáng kể trên diện rộng. b) Bản tin dự báo không khí lạnh (KKL) được đánh giá bao gồm 5 loại bản tin: “tin gió mùa đông bắc”, “tin gió mùa đông bắc và rét”, “tin không khí lạnh tăng cường”, “tin không khí lạnh tăng cường và rét” và “tin gió mạnh ngoài khơi”. c) Ba trạm quan trắc khí tượng mặt đất là Cao Bằng, Lạng Sơn và Móng Cái được quy định là các trạm chuẩn để xác định sự ảnh hưởng của KKL đến nước ta. Cường độ KKL (gió mạnh) được xác định bởi tốc độ gió đo được tại trạm Bạch Long Vĩ. Một đợt KKL được coi là ảnh hưởng đến nước ta khi 2 trong số 3 trạm quan trắc khí tượng mặt đất nói trên có nhiệt độ điểm sương giảm ≥ 3°C so với 24h trước, và hệ thống gió được thay thế bởi hệ thống gió lệch bắc. d) Bản tin dự báo KKL được phát ở phần đầu bản tin dự báo thời tiết hoặc được phát thành bản tin riêng đều được đánh giá chất lượng như nhau. 3.2 Quy định về thuật ngữ a) Không khí lạnh ảnh hưởng đến nước ta có 2 dạng chính: gió mùa đông bắc (GMĐB) và không khí lạnh tăng cường (KKLTC). • GMĐB là KKL ảnh hưởng có kèm theo front lạnh, đường đứt, khi xâm nhập đến nước ta làm thay đổi hoàn toàn hệ thống gió trước đó bởi hệ thống gió mùa đông bắc, biến đổi thời tiết mạnh mẽ, nhiệt độ giảm mạnh đột ngột và thay đổi trạng thái thời tiết từ nóng, ấm sang lạnh hoặc rét. GMĐB có cường độ mạnh đôi khi kèm theo gió giật, tố, lốc, dông hoặc mưa lớn. • KKLTC là KKL ảnh hưởng đến nước ta trong điều kiện trước đó khu vực chịu ảnh hưởng đang bị một khối KKL khống chế với hệ thống gió thành phần bắc đã suy yếu. KKLTC không kèm theo front và ảnh hưởng đến nước ta chủ yếu làm tốc độ gió tăng trở lại ở ngoài khơi cũng như trong đất liền, có thể làm giảm nhiệt độ, độ ẩm. Trong một vài trường hợp KKLTC có thể gây mưa và ngược lại hoặc làm giảm lượng mây do đó có thể làm tăng nhiệt độ ban ngày. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 300 b) Cường độ KKL ảnh hưởng được xác định bởi độ giảm nhiệt độ (trước và sau khi KKL ảnh hưởng), tốc độ gió mạnh trong đất liền, ven biển và ngoài khơi. Tuy nhiên, do đặc thù KKL ảnh hưởng làm thay đổi nhiệt độ phụ thuộc nhiều vào nền nhiệt độ không khí mặt đệm trước khi KKL ảnh hưởng và thời gian KKL ảnh hưởng trong năm. Do vậy, để đơn giản, cường độ KKL được căn cứ chủ yếu bởi tốc độ gió đo được trên vịnh Bắc Bộ thông qua số liệu quan trắc tại trạm đảo Bạch Long Vĩ (BLV). Cường độ KKL được chia ra 3 loại: KKL mạnh, trung bình và yếu. • KKL mạnh khi gió có thành phần bắc ở BLV lớn hơn hoặc bằng cấp 7 kéo dài từ 2 quan trắc trở lên hoặc cấp 6 kéo dài liên tục 8 quan trắc trở lên. • KKL trung bình khi gió có thành phần bắc ở BLV lớn hơn hoặc bằng cấp 7 nhưng kéo dài không quá 1 quan trắc hoặc cấp 6 kéo dài liên tục từ 2 đến 7 quan trắc. • KKL yếu khi gió có thành phần bắc ở BLV nhỏ hơn cấp 6 hoặc bằng cấp 6 nhưng kéo không quá 1 quan trắc. Chú ý: KKLTC cũng có thể xảy ra bởi nhiều đợt liên tục và duy trì trong nhiều ngày vì vậy khi đánh giá cường độ cần xem xét thêm mức độ duy trì và mức giảm nhiệt độ trong toàn bộ khu vực bị KKLTC ảnh hưởng. c) Tuỳ thuộc mức độ ảnh hưởng của KKL mà hiện trạng thời tiết thay đổi ở mức độ khác nhau. Hiện trạng thời tiết được đặc trưng bởi nhiệt độ trung bình ngày Ttb (chủ yếu đối với đồng bằng trung du Bắc Bộ và Trung Bộ). • Trời chuyển mát (hay trời mát) : Trời mát là thuật ngữ chỉ hiện trạng thời tiết do KKL ảnh hưởng khi nhiệt độ trung bình ngày (Ttb) giảm xuống đạt ở mức: 22°C < Ttb ≤ 25°C. • Trời chuyển lạnh (hay trời lạnh) : Trời lạnh là thuật ngữ chỉ hiện trạng thời tiết do KKL ảnh hưởng khi nhiệt độ trung bình ngày (Ttb) giảm xuống đạt ở mức: 20°C < Ttb ≤ 22°C. • Trời chuyển rét (hay trời rét) : Trời rét là thuật ngữ chỉ hiện trạng thời tiết do không khí lạnh ảnh hưởng khi nhiệt độ trung bình ngày giảm xuống đạt ở mức: 15°C < Ttb ≤ 20°C. • Trời rét đậm: Trời rét đậm là thuật ngữ chỉ hiện trạng thời tiết do không khí lạnh ảnh hưởng khi nhiệt độ trung bình ngày giảm xuống đạt ở mức: 13°C < Ttb ≤ 15°C. • Trời rét hại: Trời rét hại là thuật ngữ chỉ hiện trạng thời tiết do không khí lạnh ảnh hưởng khi nhiệt độ trung bình ngày giảm xuống đạt ở mức: Ttb ≤ 13°C. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 301 3.3 Quy định về đánh giá chất lượng dự báo KKL a) Quy định chung • Một đợt KKL ảnh hưởng theo quy định ở Mục 3.1 không được dự báo hoặc có dự báo nhưng thời hạn dự báo chỉ đạt dưới 6 giờ thì coi như để lọt đợt KKL này. • Khi phát bản tin dự báo KKL nhưng KKL không ảnh hưởng (theo 3.1) thì đợt KKL này được đánh giá là dự báo khống. • Một đợt KKL ảnh hưởng được đánh giá theo 2 phần riêng biệt: thời gian dự báo trước và cường độ (gió mạnh). b) Quy định về đánh giá thời gian dự báo trước • Thời gian bắt đầu ảnh hưởng của KKL được tính là thời điểm thỏa mãn điều kiện ở Mục 3.1. • Thời gian dự báo trước một đợt KKL ảnh hưởng đến nước ta được tính từ thời điểm phát tin dự báo đúng đến thời điểm KKL ảnh hưởng theo mục 3.1, mà không cần đánh giá các bản tin tiếp theo. c) Quy định về đánh giá gió mạnh (cường độ KKL) • Cường độ KKL được xác định theo quy định ở mục 3.2. • Cách đánh giá về cường độ gió mạnh theo Bảng 1.11, phần đánh giá dự báo khí tượng hạn ngắn. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 302 IV. QUY ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỰ BÁO BÃO 4.1 Quy định chung a) Tất cả các cơn bão hoạt động trên Biển Đông do Trung tâm Dự báo KTTV TW đánh số và phát tin đều được đánh giá. b) Các cơn bão được đánh giá độc lập nhau. Đối với mỗi cơn bão, tất cả các bản tin phát ra đều được đánh giá. c) Không đánh giá các bản tin dự báo áp thấp nhiệt đới. 4.2 Quy định về đánh giá vị trí tâm bão 24h và 48h a) Sai số dự báo vị trí tâm bão (DPE) 24h và 48h được tính cho từng bản tin dự báo bão. b) Sai số dự báo vị trí tâm bão 24h và 48h cho một cơn bão là trung bình số học của sai số vị trí tâm bão 24h và 48h của từng bản tin dự báo. c) Sai số dự báo vị trí tâm bão 24h và 48h cho một mùa bão là trung bình số học của sai số vị trí tâm bão 24h và 48h của tất cả các cơn bão hoạt động trong năm đó trên Biển Đông. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 303 V. QUY ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỰ BÁO SỐ TRỊ 5.1 Quy định chung a) Đánh giá tất cả các sản phẩm của các mô hình dự báo số trị đang sử dụng nghiệp vụ tại Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương (hiện tại là mô hình GSM của Nhật Bản và mô hình HRM). b) Các sản phẩm của mô hình số trị được đánh giá theo 2 cách: đánh giá trực tiếp và đánh giá trường. c) Đánh giá trực tiếp được thực hiện với các yếu tố nhiệt độ, khí áp và gió. d) Đánh giá trường được thực hiện với các trường sau: - Trường nhiệt độ: T2m; Td2m; T850mb; Td850mb; - Trường khí áp: Pmsl; H850 mb; H500mb; - Trường gió: dd850(mb); ff850(mb); dd500(mb); ff500(mb). 5.2 Quy định về phương thức đánh giá a) Các yếu tố liên tục bao gồm: - Nhiệt độ và nhiệt độ điểm sương: Nhiệt độ cao nhất, nhiệt độ thấp nhất, nhiệt độ và điểm sương tại các thời điểm khác nhau - Gió: Hướng và tốc độ gió - Khí áp: Khí áp mặt đất; độ cao địa thế vị của các tầng được đánh giá theo các chỉ số thống kê. b) Các chỉ số thống kê để đánh giá những yếu tố liên tục bao gồm: Sai số trung bình (ME), sai số tuyệt đối trung bình (MAE), sai số bình phương trung bình (MSE) và sai số trung bình quân phương (RMSE). c) Các yếu tố rời rạc (bao gồm mưa và tổng lượng mây) được đánh giá theo theo 2 pha có/không. d) Các chỉ số để đánh giá những yếu tố rời rạc gồm: các chỉ số BIAS, PC, POD, FAR, TS, ETS, HSS. e) Các sản phẩm của mô hình số trị được đánh giá bằng phần mềm Verification. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 304 VI. QUY ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỰ BÁO THỦY VĂN HẠN NGẮN VÀ DỰ BÁO LŨ 6.1 Quy định về cách tính sai số cho phép a) Quy định chung • Các loại tin dự báo thủy văn hạn ngắn gồm: o Bản tin dự báo thủy văn hàng ngày là loại bản tin ra hàng ngày vào thời điểm nhất định theo quy định của công tác phục vụ dự báo. o Bản tin thông báo lũ, thông báo lũ khẩn cấp là bản tin ra theo quy định của “Quy chế báo áp thấp nhiệt đới, bão, lũ” ban hành kèm theo Quyết định số 307/2005/QĐ-TTg, ngày 25/11/2005 của Thủ tướng Chính phủ. • Các yếu tố dự báo gồm: o Mực nước (Hcm) o Lưu lượng nước (Qm3/s) • Các loại dự báo thủy văn hạn ngắn: o Dự báo quá trình o Dự báo đỉnh lũ và thời gian xuất hiện đỉnh lũ. b) Cách tính sai số cho phép (Scf) dự báo thủy văn hạn ngắn • Tính Scf dự báo quá trình lũ các sông Bắc Bộ và Đồng bằng Nam Bộ Số liệu sử dụng để tính Scf là quá trình mùa lũ từ 1/6 đến 15/10 của 6 năm đại biểu, bao gồm các năm nhiều lũ, ít lũ, trung bình và các năm lũ lớn, lũ trung bình và lũ nhỏ. Scf cần được tính lại 5 năm 1 lần. o Tính Scf dự báo quá trình mực nước: Scf dự báo quá trình mực nước được tính theo các bước sau: + Bước 1: Tính giá trị biến đổi mực nước trong thời gian dự kiến τ ∆H = H(t) - )(t H τ+ Trong đó: H(t) và H(t+ τ) là mực nước trạm dự báo tại thời điểm t và t+ τ; Lập chuỗi ∆H từ số liệu mực nước 6 mùa lũ chọn theo quy định. + Bước 2: Xác định giá trị trung bình biến đổi mực nước ( H∆ ) trong thời gian dự kiến τ. + Bước 3: Sắp xếp chuỗi ∆H theo thứ tự lớn dần tương ứng với tần suất xuất hiện tính theo công thức sau: Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 305 1 % += n iP (6.1) Trong đó: i là số thứ tự của chuỗi ∆H, n là độ dài của chuỗi. + Bước 4: Xây dựng đường tần suất ∆H = f(P%) với trục tung là P% và trục hoành là ∆H. Tra xác định ∆H50% + Bước 5: Tính hệ số không đối xứng: 50% | H | H H ρ ∆ −∆= ∆ (6.2) + Bước 6: Xác định Scf theo hệ số ρ như quy định trong Bảng 6.1.1, được ∆HP% tương ứng, tra từ đường tần suất ∆H = f(P%) được giá trị Scf cần tìm. Khi Scf < 10cm thì lấy bằng 10cm. Bảng 6.1: Bảng xác định Scf theo hệ số ρ ρ 0.4 Scf ∆H50% ∆H55% ∆H60% o Tính Scf dự báo quá trình lưu lượng nước: Scf dự báo quá trình lưu lượng nước được tính theo các bước sau: + Bước 1: Tính biến đổi lưu lượng nước trong thời gian dự kiến τ: ∆Q = Q(t) - )(t Q τ+ (6.3) Trong đó: Q(t) và Q(t+ τ) là lưu lượng nước trạm dự báo tại thời điểm t và t+ τ. Lập chuỗi ∆Q từ số liệu của 6 mùa lũ chọn theo quy định trên. + Bước 2: Xác định hệ số biến đổi lưu lượng nước (K) trong thời gian dự kiến τ: 100 )( % τ+ ∆= tQ QK (6.4) + Bước 3: Sắp xếp chuỗi K theo thứ tự tăng dần và tính tần suất xuất hiện tương ứng theo công thức (6.1). + Bước 4: Xây dựng đường tần suất K% = f(P%) với trục tung là P% và trục hoành là K%. Tra xác định K50% + Bước 5: Tính hệ số không đối xứng: K |KK| %50−=ρ (6.5) + Bước 6: Xác định Scf theo hệ số ρ, như quy định trong Bảng 6.1.2, được KP% tương ứng, tra từ đường tần suất K% = f(P%) được giá trị Scf cần tìm. Khi Scf < 10% thì lấy bằng 10%. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 306 Bảng 6.2: Bảng xác định Scf theo hệ số ρ ρ 0.4 Scf K50% K55% K60% • Tính Scf dự báo quá trình lũ các sông thuộc các khu vực khác: Đối với các sông không thuộc khu vực Bắc Bộ và Đồng bằng Nam Bộ, do thời gian có lũ không liên tục, vì vậy số liệu dùng để tính Scf được quy định là quá trình các trận lũ (trích từ chân lũ lên đến chân lũ xuống) của 25 - 30 trận lũ, bao gồm các trận lũ lớn, lũ nhỏ, lũ trung bình, lũ đơn và lũ kép. o Tính Scf dự báo quá trình mực nước: được tính theo thứ tự quy định trong Mục 6.1, hạng mục b. o Tính Scf dự báo quá trình lưu lượng nước: được tính theo thứ tự quy định trong Mục 6.1, hạng mục b. • Tính Scf dự báo đỉnh lũ o Tính Scf dự báo trị số đỉnh lũ tại các vị trí không dự báo quá trình lũ Scf dự báo trị số đỉnh lũ tại các vị trí không dự báo quá trình lũ được tính qua chuỗi biên độ lũ (A) của ít nhất 30 trận lũ có biên độ: A = Hđ - Hc (6.6) Trong đó, Hđ và Hc là mực nước đỉnh lũ và chân lũ của cùng một trận lũ. Scf dự báo đỉnh lũ được tính theo mẫu biểu 4.3, phụ lục 4, gồm các bước sau: + Bước 1: Sắp xếp chuỗi số liệu biên độ lũ theo thứ tự thời gian xuất hiện lũ. + Bước 2: Tính giá trị biên độ lũ trung bình (chuẩn của biên độ lũ): A = n 1 ∑ = n 1i iA (6.7) Trong đó n là độ dài chuỗi biên độ lũ, hay số lượng các trận lũ được sử dụng để tính biên độ lũ; i là thứ tự các trận lũ. + Bước 3: Tính độ lệch chuẩn của các biên độ lũ: |AA|A ii −=∆ (6.8) + Bước 4: Tính giá trị trung bình của độ lệch chuẩn A∆ = n 1 ∑ = ∆ n 1i iA (6.9) Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 307 + Bước 5: Sắp xếp chuỗi ∆A theo thứ tự tăng dần và tính tần suất tương ứng theo công thức (6.9). + Bước 6: Xây dựng đường tần suất ∆A = f(P%) với trục tung là P% và trục hoành là ∆A. Tra xác định giá trị ∆A50%. + Bước 7: Tính hệ số không đối xứng: 50%| A| A | A | ρ ∆ −∆= ∆ (6.10) + Bước 8: Xác định Scf theo hệ số ρ như quy định trong Bảng 6.3 được ∆AP% tương ứng, tra từ đường tần suất ∆A = f(P%) được giá trị Scf cần tìm. Khi Scf 100 cm thì lấy bằng 100 cm. Bảng 6.3: Bảng xác định Scf dự báo trị số đỉnh lũ theo hệ số ρ ρ 0.4 Scf ∆A50% ∆A55% ∆A60% c) Quy định cách đánh giá dự báo đỉnh lũ theo cấp báo động • Các thuật ngữ dự báo và phạm vi giá trị đỉnh lũ sử dụng trong dự báo và đánh giá dự báo đỉnh lũ theo cấp báo động được quy định trong Bảng 6.4. • Khi sử dụng các thuật ngữ dự báo quy định trong cột 2 Bảng 6.4, thì phạm vi giá trị đỉnh lũ được quy định trong cột 3 tương ứng. Theo quy định này, khi dự báo mực nước đỉnh lũ sử dụng thuật ngữ “Trên mức BĐII”, nếu trong thực tế đỉnh lũ xuất hiện ở phạm vi “BĐII < Trị số thực đo (TSTĐ) < BĐII+Scf” thì dự báo là đúng, ngoài phạm vi đó là dự báo sai. Bảng 6.4: Thuật ngữ dự báo và phạm vi giá trị đỉnh lũ TT Thuật ngữ dự báo Phạm vi giá trị đỉnh lũ 1 Dưới mức BĐI TSTĐ < BĐI 2 Xấp xỉ (ở mức) BĐI BĐI-Scf ≤ TSTĐ < BĐI+Scf 3 Trên mức BĐI BĐI < TSTĐ < BĐI+Scf 4 Xấp xỉ (ở mức) BĐII BĐII-Scf ≤ TSTĐ < BĐII+Scf 5 Trên mức BĐII BĐII < TSTĐ < BĐII+Scf 6 Xấp xỉ (ở mức) BĐIII BĐIII-Scf ≤ TSTĐ < BĐIII+Scf 7 Trên mức BĐIII TSTĐ > BĐIII 8 Đặc biệt lớn TSTĐ > BĐIII + Scf Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 308 d) Scf dự báo đỉnh lũ tại các vị trí dự báo quá trình lũ được lấy bằng sai số cho phép dự báo quá trình mực nước hoặc lưu lượng cùng thời gian dự kiến. e) Đánh giá dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ • Thuật ngữ thời gian xuất hiện đỉnh lũ và khoảng thời gian xuất hiện đỉnh lũ được quy định trong Bảng 6.5. Bảng 6.5: Thuật ngữ thời gian xuất hiện đỉnh lũ TT Thuật ngữ thời gian xuất hiện đỉnh lũ Khoảng thời gian xuất hiện đỉnh lũ 1 Gần sáng 1h đến 5h 2 Sáng sớm 4h đến 8h 3 Sáng 7h đến 12h 4 Trưa 10h đến 14h 5 Chiều 13h đến 19h 6 Chiều tối 16h đến 22 giờ 7 Tối 20h đến 24h 8 Đêm 22h đến 3h ngày hôm sau • Khi sử dụng các thuật ngữ dự báo quy định trong cột 2 Bảng 6.5 để dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ, thì “Khoảng thời gian xuất hiện đỉnh lũ” quy định trong cột 3 tương ứng được sử dụng để đánh giá chất lượng dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ. Dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ bằng thuật ngữ trong cột 2 Bảng 6.5, được đánh giá là đúng khi thời gian xuất hiện đỉnh lũ thực đo trùng với “Khoảng thời gian xuất hiện đỉnh lũ” tương ứng quy định trong cột 3 biểu này. Ví dụ, dự báo đỉnh lũ sẽ xuất hiện vào “Chiều” mai; nếu ngày mai đỉnh lũ thực đo xuất hiện trong khoảng thời gian từ “13h đến 19h” thì dự báo là đúng, ngoài khoảng thời gian đó là dự báo sai. 6.2 Quy định về đánh giá chất lượng dự báo thủy văn hạn ngắn Chất lượng dự báo thủy văn hạn ngắn được đánh giá riêng cho từng vị trí, từng yếu tố dự báo (H, Q..) và loại thời gian dự kiến khác nhau (6h, 12h, 18h, 24h...). a) Đánh giá dự báo yếu tố: Chất lượng dự báo yếu tố ứng với thời gian dự kiến nào được đánh giá bằng Scf ứng với thời gian dự kiến đó theo quy định sau: • Chất lượng của từng lần dự báo được xếp loại theo quy định sau: Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 309 Sai số dự báo Xếp loại ≤ 25% Scf Tốt Từ 26 đến 50% Scf Khá Từ 51 đến 100% Scf Đạt Từ 101 đến 150% Scf Kém > 150% Scf Quá kém • Nếu Sdb ≤ Scf: dự báo đúng (Đ), được 100%; • Nếu Sdb > Scf: dự báo sai (S), được 0 %. Trong đó Sdb là giá trị tuyệt đối của sai số dự báo; Scf là sai số cho phép dự báo yếu tố ứng với một thời gian dự kiến nhất định. Nếu cùng một yếu tố được dự báo với nhiều thời gian dự kiến khác nhau thì chất lượng dự báo yếu tố đó được lấy bằng giá trị trung bình của chất lượng dự báo của tất cả các thời gian dự kiến. b) Đánh giá dự báo đỉnh lũ • Đánh giá dự báo trị số và thời gian xuất hiện đỉnh lũ gồm 2 phần sau: o Chất lượng dự báo trị số (CLTS): + Nếu Sdb ≤ Scf: dự báo đúng (Đ), được 100%; + Nếu Sdb > Scf: dự báo sai (S), được 0 %. Trong đó Sdb là giá trị tuyệt đối của sai số dự báo đỉnh lũ mực nước hoặc lưu lượng; Scf là sai số cho phép dự báo đỉnh lũ. o Chất lượng dự báo thời gian xuất hiện (CLTG) theo thuật ngữ quy định trong Bảng 3.6.5: + Nếu đúng (Đ), được 100%. + Nếu sai (S), được 0%. o Tổng hợp chất lượng dự báo (CLDB): CLDB = 0.6 CLTS + 0.4 CLTG • Đánh giá đỉnh lũ dự báo theo cấp báo động lũ và thời gian xuất hiện. Đối với các trường hợp dự báo đỉnh lũ theo “Thuật ngữ dự báo” (Bảng 6.4) và dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ theo “Thuật ngữ thời gian xuất hiện đỉnh lũ” (Bảng 6.5), chất lượng dự báo đỉnh lũ cũng được đánh giá theo 2 phần: o Chất lượng dự báo theo cấp báo động lũ (CLBĐ) theo Bảng 6.4: + Nếu đúng (Đ) được 100% + Nếu sai (S) được 0 %. o Chất lượng dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ (CLTG) theo Bảng 6.5: Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 310 + Nếu đúng (Đ) được 100%; + Nếu sai (S) được 0%. o Tổng hợp chất lượng dự báo (CLDB): CLDB = 0.6 CLBĐ+ 0.4 CLTG c) Đánh giá bản tin dự báo thủy văn hạn ngắn Trong một bản tin dự báo thủy văn hạn ngắn, có thể dự báo cho một đến nhiều vị trí; tại mỗi vị trí có thể dự báo cho một hoặc nhiều yếu tố khác nhau và mỗi yếu tố có thể được dự báo với một hoặc nhiều thời gian dự kiến khác nhau. Để thống nhất trong đánh giá bản tin dự báo thủy văn, cần tuân thủ những quy định sau: • Chất lượng dự báo yếu tố tại từng vị trí dự báo được lấy bằng giá trị trung bình của chất lượng dự báo yếu tố đó với các loại thời gian dự kiến khác nhau. • Chất lượng dự báo tại từng vị trí dự báo được lấy bằng giá trị trung bình của chất lượng dự báo các yếu tố khác nhau tại vị trí dự báo đó. • Chất lượng của bản tin dự báo được đánh giá bằng giá trị trung bình của chất lượng dự báo tại các vị trí dự báo trong bản tin đó. Ví dụ: Trong bản tin dự báo lũ sông Hồng, trong đó có dự báo quá trình mực nước tại các vị trí: Yên Bái, Tuyên Quang với thời gian dự kiến 12, 24h; mực nước tại vị trí Hà Nội với thời gian dự kiến là 24h, 36h, 48h và dự báo khả năng xuất hiện đỉnh lũ (trị số và thời gian xuất hiện đỉnh lũ) tại vị trí Hà Nội. Như vậy, chất lượng bản tin dự báo sẽ được đánh giá như sau: • Chất lượng dự báo tại vị trí Hà Nội: o Đánh giá chất lượng dự báo yếu tố mực nước ứng với thời gian dự kiến 24h, 36h và 48h. Sau đó lấy giá trị trung bình của chất lượng dự báo ứng với 3 loại thời gian dự kiến 24h, 36h và 48h: CLDBHHN = 3 1 (CLDB hHNH 24 + CLDB hHNH 36 + CLDB hHNH 48 ) Trong đó: CLDBHHN là chất lượng dự báo mực nước tại Hà Nội; CLDB hHNH 24 là chất lượng dự báo mực nước tại Hà Nội với thời gian dự kiến 24h; CLDB hHNH 36 là chất lượng dự báo mực nước tại Hà Nội với thời gian dự kiến 36h; CLDB hHNH 48 là chất lượng dự báo mực nước tại Hà Nội với thời gian dự kiến 48h. o Đánh giá chất lượng dự báo đỉnh lũ và thời gian xuất hiện đỉnh lũ: Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 311 CLDB dHNH = 0.6 CLTS + 0.4 CLTG Trong đó: CLDB dHNH là chất lượng dự báo đỉnh lũ sông Hồng tại Hà Nội; CLTS là chất lượng dự báo trị số đỉnh lũ CLTG là chất lượng dự báo thời gian xuất hiện đỉnh lũ. o Chất lượng dự báo tại vị trí Hà Nội được tính như sau: CLDBHN = 2 1 ( CLDBHHN+ CLDB dHNH ) • Chất lượng dự báo tại vị trí Yên Bái: CLDBYB = 2 1 (CLDB hYBH 12 + CLDB hYBH 24 ) • Chất lượng dự báo tại vị trí Tuyên Quang: CLDBTQ = 2 1 (CLDB hTQH 12 + CLDB hTQH 24 ) • Chất lượng của bản tin dự báo sẽ được tính như sau: CLBT= 3 1 ( CLDBHN+ CLDBYB+ CLDBTQ) Trong đó: CLBT là chất lượng bản tin; CLDBYB và CLDBTQ là chất lượng dự báo tại vị trí Yên Bái và Tuyên Quang. d) Đánh giá chất lượng dự báo thủy văn hạn ngắn tại từng vị trí trong một thời kỳ nhất định (tuần, tháng, mùa ...). • Dự báo quá trình: Chất lượng dự báo quá trình thủy văn hạn ngắn tại từng vị trí được đánh giá riêng cho từng yếu tố dự báo (H hoặc Q) theo mức đảm bảo dự báo tính theo công thức sau: PQT% = 100n m (6.11) Trong đó: PQT% là mức đảm bảo dự báo quá trình; m là số lần dự báo đúng (Đ) và n là tổng số lần làm dự báo. • Dự báo đỉnh lũ được đánh giá theo công thức sau: Pđl% = n 1 n i i 1 P = ∑ (6.12) Trong đó Pđl% là mức đảm bảo dự báo đỉnh lũ, Pi là chất lượng dự báo đỉnh lũ lần thứ i tại cùng vị trí dự báo; n là tổng số lần dự báo đỉnh lũ tại vị trí dự báo. e) Đánh giá chất lượng dự báo thủy văn hạn ngắn tại từng đơn vị dự báo trong một thời kỳ nhất định (tuần, tháng, mùa ...) được đánh giá riêng cho loại dự báo quá trình và dự báo đỉnh lũ. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 312 • Dự báo quá trình: được tính theo công thức sau: A QTP % = n 1 ∑ = n k 1 %kQTP (6.13) Trong đó A QTP % là mức đảm bảo dự báo quá trình của đơn vị A; %kQTP là mức đảm bảo dự báo quá trình của vị trí k thuộc đơn vị A quản lý; n là tổng số vị trí làm dự báo quá trình của đơn vị A. • Dự báo đỉnh lũ được đánh giá theo công thức sau: A dlP % = n 1 ∑ = n k 1 %kdlP (6.14) Trong đó A dlP % là mức đảm bảo dự báo đỉnh lũ của đơn vị A; %kdlP là mức đảm bảo dự báo đỉnh lũ tại vị trí k thuộc đơn vị A quản lý; n là tổng số vị trí làm dự báo đỉnh lũ của đơn vị A. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 313 VII. QUY ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỰ BÁO THỦY VĂN HẠN VỪA VÀ HẠN DÀI 7.1 Quy định chung a) Bản tin dự báo thủy văn hạn vừa và hạn dài được đánh giá theo 2 phần: • Đánh giá phần dự báo xu thế • Đánh giá phần dự báo trị số, sau đó tổng hợp lại thành kết quả dự báo chung cho cả bản tin dự báo. b) Các thuật ngữ sử dụng trong dự báo xu thế thủy văn • Có lũ: là khi dòng chảy trên nguồn đổ về làm cho mực nước tại trạm dự báo dâng lên, sau đó xuống trong một thời gian nhất định (trong mùa lũ biên độ nước lên phải từ 1 mét trở lên; trong mùa cạn biên độ nước lên phải từ 0,5 mét trở lên). • Gần mức: Trị số dự báo được coi là gần mức khi sai số dự báo nằm trong phạm vi nhỏ hơn 50% Scf • Xấp xỉ hoặc tương đương: Trị số dự báo được coi là ở mức xấp xỉ hoặc tương đương khi sai số dự báo nằm trong phạm vi ± Scf • Trên mức: Trị số dự báo được coi là trên mức, khi sai số dự báo nằm trong phạm vi từ 0 ÷ +Scf • Dưới mức: Trị số dự báo được coi là dưới mức khi sai số dự báo nằm trong phạm vi - Scf ÷ 0 • Lũ lên (hoặc xuống) nhanh: Là lũ có cường suất lên (hoặc xuống) lớn hơn cường suất trung bình nhiều năm tại trạm đang xét. • Lũ lên (hoặc xuống) chậm: Là lũ có cường suất lên (hoặc xuống) nhỏ hơn cường suất trung bình nhiều năm tại trạm đang xét. • Dao động nhỏ: Mực nước trong thời gian dự kiến có lên và có xuống như một đợt lũ nhưng biên độ không đáng kể (biên độ nước lên nhỏ hơn 0,5m đối với các trạm hạ lưu và nhỏ hơn 1m đối với các trạm thượng lưu) • Ít biến đổi, ít thay đổi (hoặc biến đổi chậm, thay đổi chậm): Mực nước có lên (hoặc xuống) nhưng trong thời gian dự kiến chỉ lên (hoặc xuống) trong phạm vi < 0,3m. 7.2 Cách đánh giá bản tin dự báo thủy văn hạn vừa a) Quy định chung • Phần dự báo trị số chiếm 70%, trong đó trị số Max chiếm 25%, trị số Trung bình chiếm 20%, trị số Nhỏ nhất chiếm 25%; Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 314 • Phần dự báo xu thế chiếm 30%, nếu chia làm 3 thời kỳ thì mỗi thời kỳ chiếm 10%, nếu chia làm hai thời kỳ thì mỗi thời kỳ chiếm 15%; • Mức chính xác (MCX) của bản tin = MCX của trị số + MCX của xu thế. b) Quy định về phân kỳ dự báo • Đối với bản tin dự báo 5 ngày trong mùa lũ: o Được chia thành 3 thời kỳ: thời kỳ đầu, thời kỳ giữa và thời kỳ cuối, mỗi kỳ dự báo đúng được tính là 10%; o Thời kỳ đầu gồm có ngày 1 và ngày 2; thời kỳ giữa gồm có ngày 2, ngày 3 và ngày 4; thời kỳ cuối gồm có ngày 4 và ngày 5; o Nếu chia làm 2 thời kỳ thì thời kỳ đầu gồm có ngày 1, ngày 2 và ngày 3; thời kỳ cuối gồm có ngày 3, ngày 4 và ngày 5; o Riêng đối với tháng có 31 ngày, bản tin cuối tháng có 6 ngày thì: nếu bản tin chia làm 3 thời kỳ thì mỗi thời kỳ gồm có 2 ngày; nếu bản tin chia làm 2 thời kỳ thì mỗi thời kỳ có 3 ngày. • Đối với bản tin dự báo 10 ngày trong mùa cạn o Đối với tháng có 30 ngày, mỗi kỳ dự báo là 10 ngày, được phân chia thành 3 thời kỳ: thời kỳ đầu gồm ngày 1, ngày 2 và ngày 3; thời kỳ giữa gồm ngày 4, ngày 5, ngày 6 và ngày 7; thời kỳ cuối gồm ngày 8, ngày 9 và ngày 10; o Đối với tháng có 28 ngày, bản tin kỳ cuối tháng chỉ có 8 ngày, được phân chia thành 3 thời kỳ: thời kỳ đầu gồm ngày 1, ngày 2 và ngày 3; thời kỳ giữa gồm ngày 3, ngày 4, ngày 5 và ngày 6; thời kỳ cuối gồm ngày 6, ngày 7 và ngày 8; o Đối với tháng có 29 ngày, bản tin kỳ cuối tháng chỉ có 9 ngày, được phân chia thành 3 thời kỳ: thời kỳ đầu gồm ngày 1, ngày 2 và ngày 3; thời kỳ giữa gồm ngày 4, ngày 5 và ngày 6; thời kỳ cuối gồm ngày 6, ngày 7 và ngày 8; o Đối với tháng có 31 ngày, bản tin kỳ cuối tháng có 11 ngày, được phân chia thành 3 thời kỳ: thời kỳ đầu gồm ngày 1, ngày 2 và ngày 3; thời kỳ giữa gồm ngày 4, ngày 5, ngày 6 và ngày 7; thời kỳ cuối gồm ngày 8, ngày 9, ngày 10 và ngày 11. Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 315 7.3 Cách đánh giá bản tin dự báo thủy văn hạn dài a) Bản tin dự báo tháng • Phần dự báo trị số chiếm 70% trong đó trị số Max chiếm 25%, trị số Trung bình chiếm 20%, trị số Nhỏ nhất chiếm 25%; phần dự báo xu thế chiếm 30%. • Nếu chia làm 3 thời kỳ (thời kỳ đầu từ ngày 1 đến ngày 10, thời kỳ giữa từ ngày 11 đến ngày 20, thời kỳ cuối từ ngày 21 đến cuối tháng) thì mỗi thời kỳ chiếm 10%. • Nếu chia làm hai thời kỳ (thời kỳ đầu từ ngày 1 đến ngày 15, thời kỳ cuối từ ngày 16 đến cuối tháng) thì mỗi thời kỳ chiếm 15%. • Dự báo trị số được coi là đúng khi giá trị tuyệt đối của sai số dự báo nhỏ hơn hoặc bằng sai số cho phép. • Mức chính xác của bản tin dự báo P(%) được tính theo công thức sau: P(%) = n %PiΣ (7.1) Trong đó Pi% là MCX của từng bản tin; n là tổng số bản tin. • Khi có bản tin dự báo bổ sung, thì chất lượng dự báo được tính như công thức trên, trong đó n là tổng số bản tin bao gồm cả bản tin bổ sung. b) Bản tin dự báo mùa (dự báo đỉnh lũ năm) • Đỉnh lũ năm được đánh giá trên cơ sở MCX của từng điểm dự báo. MCX của bản tin dự báo đỉnh lũ năm được tính theo công thức (7.1). Trong đó Pi% là MCX của từng điểm dự báo, n là tổng số điểm dự báo. • Mức chính xác của bản tin được tính: MCX của bản tin = MCX của trị số + MCX của xu thế. Trong đó, phần dự báo trị số chiếm 70%, phần dự báo xu thế chiếm 30% c) Bản tin dự báo mùa cạn • Mức chính xác của bản tin: MCX của bản tin = MCX của trị số + MCX của xu thế. Trong đó, MCX của trị số chiếm 70% và MCX của xu thế chiếm 30%. • Mức chính xác của dự báo xu thế chiếm 30%, trong đó mỗi thời kỳ (đầu mùa, giữa mùa và cuối mùa) chiếm 10%. Cần căn cứ vào tình hình cụ thể của mỗi khu vực để phân thời kỳ mùa cạn cho hợp lý. Ví dụ: Đánh giá một bản tin dự báo 5 ngày tại vị trí A. Các trị số dự báo: Hmax dự báo đúng, MCX được tính là 25% Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Trung tâm KTTV Quốc gia “Xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá chất lượng dự báo KTTV” - Hà Nội 2007 316 Htb dự báo đúng, MCX được tính là 20% Hmin dự báo sai, MCX được tính là 0% Xu thế dự báo: thời kỳ đầu dự báo đúng, MCX = 10% thời kỳ giữa dự báo sai, MCX = 0% thời kỳ cuối dự báo đúng, MCX = 10% Tổng hợp MCX của bản tin này = 25% + 20% + 10% + 10% = 65% • Một điểm dự báo được coi là “tốt” khi SDB ≤ 50% Scf, là “đạt” khi dự báo 50% Scf < SDB ≤ Scf.. Dự báo không đạt khi các điểm dự báo có sai số dự báo > Scf. • Bản tin dự báo bổ sung hạn vừa, hạn dài thủy văn được đánh giá khi thời gian dự báo còn lại lớn hơn 50% hạn dự báo. Những đặc trưng nào đã xảy ra sẽ có MCX = 0%; những đặc trưng còn lại được đánh giá như bản tin chính.