TRƯỜNG ĐẠII HỌC
H
TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
NG HÀ N
NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG
T
THỦY VĂN
***************************

NGUYỄN THỊ CẨM

NGHIÊN CỨU
U DỰ
D BÁO LƯỢNG MƯA
A THÁNG TRONG
THỜI KỲ MÙA HÈ KHU VỰC
V C NAM TRUNG B
BỘ BẰNG
PHƯƠNG
PHƯƠ
PHÁP THỐNG KÊ

HÀ NỘI – 2015


TRƯỜNG ĐẠII HỌC
H
TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
NG HÀ N
NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG
T
THỦY VĂN
***************************

NGUYỄN THỊ CẨM

NGHIÊN CỨU
U DỰ
D BÁO LƯỢNG MƯA
A THÁNG TRONG
THỜI KỲ MÙA HÈ KHU VỰC
V C NAM TRUNG B
BỘ BẰNG
PHƯƠNG
PHƯƠ
PHÁP THỐNG KÊ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Ngành : Khí Tượng học

Giảng
ng viên hướng
h
dẫn: Th.s Nguyễn Bình Phong

HÀ NỘI - 2015


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô trong khoa Khí Tượng,

Thủy Văn đã luôn quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi và luôn mang lại cho
em một môi trường thân thiện và hiệu quả nhất trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, các anh, chị
những người đã tạo mọi điều kiện để giúp em hoàn thành bài khóa luận này.
Em đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Bình Phong người đã trực tiếp hướng dẫn
cho em, là người đã kiên trì giúp đỡ, chỉ bảo từng bước nghiên cứu để em hoàn
thiện khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn
NGUYỄN THỊ CẨM


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
Chương 1: TỔNG QUAN........................................................................................ 3
1.1 Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước .............................................. 3
1.1.1 Các nghiên cứu ngoài nước ...................................................................... 3
1.1.2 Các nghiên cứu trong nước ..................................................................... 5
1.3 Khu vực nghiên cứu ....................................................................................... 8
1.3.1 Vị trí địa lý .............................................................................................. 8
1.3.2 Đặc điểm địa hình .................................................................................... 8
1.3.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn .................................................................. 10
1.4 Khái niệm, phân loại mưa............................................................................. 11
1.4.1 Khái niệm mưa ....................................................................................... 11
1.4.2 Phân loại................................................................................................ 11
1.4.3 Mùa mưa ở Nam Trung Bộ ..................................................................... 13
Chương 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................... 14

2.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 14
2.2 Cơ sở số liệu................................................................................................. 14
2.3 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 15
2.3.1 Hồi quy tuyến tính nhiều biến ................................................................. 15
2.3.2 Lọc nhân tố ............................................................................................ 17
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT ................................................................ 21
3.1

MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG MƯA CỦA NAM TRUNG BỘ ......................... 21

3.1.1 Biến trình nhiều năm của lượng mưa .................................................... 21
3.2 Xây dựng phương trình dự báo .................................................................... 24
3.2.1 Tập hợp các nhân tố đầu vào ................................................................. 24
3.2.2 Xây dựng phương trình dự báo tổng lượng mưa tháng ........................... 24


3.3 Đánh giá độ chính xác phương trình dự báo ................................................. 29
3.3.1 Nguyên tắc chung ................................................................................... 29
3.3.3 Đánh giá kết quả dự báo thời kỳ độc lập. ............................................... 39
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 41
Tiếng Việt .......................................................................................................... 41
Tiếng Anh .......................................................................................................... 42
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 43


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ khu vực Nam Trung Bộ. .............................................................. 9
Hình 1.2: Bản đồ mưa khu vực Nam Trung Bộ. ..................................................... 12
Hình 2.1: Sơ đồ xây dựng mô hình dự báo bằng phương pháp hồi qui từng bước . 20

Hình3.1: Diễn biến lượng mưa năm 4 trạm khu vực Nam Trung Bộ giai đoạn 1977
– 2007. .................................................................................................................. 21
Hình 3.2: biểu đồ thể hiện lượng mưa trung bình nhiều năm của 4 trạm khu vực
Nam Trung Bộ....................................................................................................... 23
Hình 3. 3: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan
trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Tuy Hòa......................... 33
Hình 3. 4 Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục
hoành) của trạm Tuy Hòa. ..................................................................................... 34
Hình 3.5: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan
trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Nha Trang...................... 35
Hình 3.6: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục
hoành) của trạm Nha Trang. .................................................................................. 35
Hình 3. 7: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan
trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Phan Thiết. .................... 36
Hình 3. 8: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục
hoành) của trạm Tuy Hòa. ..................................................................................... 37
Hình 3.9: So sánh kết quả dự báo lượng mưa mùa hè (màu xanh) với giá trị quan
trắc (màu đỏ) tại các trạm trong thời kỳ 1977-2007 trạm Quy Nhơn. ..................... 38
Hình 3.10: Toán đồ tụ điểm so sánh kết quả dự báo (trục tung) với quan trắc (trục
hoành) của trạm Quy Nhơn.................................................................................... 38


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Mùa mưa trên khu vực Nam Trung Bộ (Nguyễn Đức Ngữ, năm 1988) 13
Bảng 2.1: Phân bố trạm khí tượng và thời gian có số liệu quan trắc. ...................... 14
Bảng 3.1: Các chỉ số đáng giá khu vực Nam Trung Bộ. ......................................... 32


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ANN

ATNĐ
CCA
CS
E

Mạng thần kinh nhân tạo.
Áp thấp nhiệt đới.
Tương quan Canon.
Cộng sự.
Hướng Đông.

ENSO

El Nino Southern Oscillation (El nino dao động nam.)

KKL

Không khí lạnh.

KTTV

Khí tượng thủy văn.

NTDB

Nhân tố dự báo.

OBS

Quan trắc.


R

Lượng mưa tháng làm dự báo

SE

Hướng Đông Nam

SOI

Chỉ số dao động nam.

SST

Nhiệt độ bề mặt biển.

T13h

Nhiệt độ trung bình lúc 13h.

TBD

Thái Bình Dương.

Ttb

Nhiệt độ trung bình tháng.

U13h


Độ ẩm tuyệt đối lúc 13h.

XTNĐ

Xoáy thuận nhiệt đới.

YTDB

Yếu tố dự báo.


MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, hằng năm chịu nhiều thiệt hại
to lớn do thiên tai gây ra trong đó phải kể đến những thiên tai do mưa lớn gây ra
như: bão lũ, lũ quét ..vv..
Chế độ mưa của khu vực Nam Trung Bộ (NTB) có liên quan mật thiết với sự
hoạt động của gió mùa trong năm, sự hoạt động của các nhiễu động khí quyển (bão,
áp thấp thiệt đới, hội tụ nhiệt đới, front cực..) kết hợp với vị trí địa lý, điều kiện địa
hình tạo nên mùa mưa độc đáo so với các khu vực khác trong cả nước.
Cho đến nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về mưa và mưa
lớn. Ở Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về đặc điểm và xu thế biến
đổi của lượng mưa tuy nhiên, về nghiên cứu dự báo cho mưa lớn vẫn còn khá ít.
Như đã biết, thông tin dự báo khí hậu có vai trò quan trọng phục vụ công tác
sản xuất và phòng tránh thiên tai. Hiện nay, các mô hình dự báo khí hậu đã được
đầu tư nghiên cứu phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới và ở nước ta.
Trong công tác nghiệp vụ dự báo ở nước ta, mô hình thống kê vẫn là mô hình chủ
đạo phục vụ đưa ra các bản tin dự báo. Trong khi đó, các mô hình động lực mới chỉ
dừng lại ở mức nghiên cứu thử nghiệm. Thực tế, ở nhiều nước trên thế giới, mặc dù
khoa học về dự báo khí hậu được phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là có nhiều mô

hình động lực đã được đưa vào ứng dụng trong chế độ nghiệp vụ dự báo. Tuy nhiên,
các mô hình thống kê vẫn được coi là công cụ quan trọng, có chất lượng dự báo tốt
và được đầu tư phát triển.
Chính vì vậy, em sử dụng phương pháp thống kê khí hậu (hồi quy tuyến
tính đa biến) kết hợp với các công cụ tính toán và các chuỗi số liệu tại khu vực
để dự báo mưa lớn cho khu vưc Nam Trung Bộ. Chọn phương pháp hồi quy tuyến
tính từng bước làm phương pháp dự báo.
Phương pháp hồi quy từng bước là phương pháp mà được nhiều nhà khí
tượng trên thế giới sử dụng để xây dựng phương trình dự báo. Ưu điểm của phương
pháp này là trong mỗi bước hồi quy đồng thời có sự chọn lọc các nhân tố chứa

1


lượng thông tin nhiều nhất và có sự loại bỏ nhân tố kém hiệu quả. Do vậy sau mỗi
bước hồi quy, mô hình hồi quy trở nên ổn định và có chất lượng cao hơn.
Từ thực tế đó, chúng tôi chọn hướng nghiên cứu với đề tài khóa luận:
“Nghiên cứu dự báo lượng mưa tháng trong thời kỳ mùa hè khu vực Nam Trung Bộ
bằng phương pháp thống kê”. Với mục tiêu chính của khóa luận này:
1. Bước đầu làm quen với bài toán dự báo bằng phương pháp thống kê.
2. Hiểu các bước làm một bài toán dự báo và hiểu được phương pháp nghiên
cứu.
3. Đánh giá kết quả dự báo.
Để đạt được mục tiêu đề ra trong bài khóa luận chúng tôi chia bố cục gồm 3
chương ngoài trang mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo như sau:
Chương 1: Tổng quan
Trong chương này, chúng tôi trình bày một vài nghiên cứu trong và ngoài
nước. Nêu được các hình thế gây mưa lớn cho khu vực nghiên cứu.
Chương 2: Cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu
Chúng tôi đi vào chi tiết phương pháp nghiên cứu được lựa chọn cũng như

nguồn số liệu sử dụng trong nghiên cứu.
Chương 3: Kết quả
Trình bày tóm tắt các kết quả chủ yếu của bài khóa luận, rút ra nhận xét và
kiến nghị hướng nghiên cứu trong tương lai.

2