Thử nghiệm đồng hóa số liệu độ cao sóng biển quan trắc bằng radar biển trong mô hình SWAN

Đề tài do TS. Trần Quang Tiến (Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương), ThS. Nguyễn Thanh Trang (Trung tâm Hải văn) thực hiện thử nghiệm đồng hóa số liệu cao sóng biển quan trắc bằng radar biển trong mô hình SWAN.

Đồng hóa dữ liệu là một phương pháp sử dụng kết hợp thông tin để cải thiện dự báo và mô hình tham số. Ba thuật toán thông dụng được sử dụng để đồng hóa dữ liệu radar HF vào mô hình sóng SWAN. Các sơ đồ được xem xét là bộ lọc Kalman tổ hợp, nội suy tối ưu tổ hợp và chương trình biến phân ba chiều.

Qua kết quả thử nghiệm đồng hóa dữ liệu sóng quan trắc từ trạm radar biển Đồng Hới bằng chương trình đồng hóa theo sơ đồ lọc Kalman nhận thấy việc áp dụng đồng hóa số liệu theo sơ đồ Kalman vào mô hình SWAN cho các kết quả khả quan và sát với thực tế hơn. Tuy nhiên, để thực hiện được việc đồng hóa dữ liệu này cần phải có nguồn dữ liệu cập nhật liên tục theo thời gian thực, hệ thống máy tính phải rất mạnh để thực hiện công việc tính toán khổng lồ trong sơ đồ lọc Kalman.

Đối với lưới tính của SWAN trong thử nghiệm này được cài đặt trong máy có cấu hình bình thường, dự báo trong 5 ngày mất khoảng thời gian 20 phút khi chưa có đồng hóa số liệu, khi đưa đồng hóa số liệu vào thì thời gian để thực hiện cho dự báo 5 ngày mất khoảng 33 giờ. Như vậy, với điều kiện hiện tại thì chưa thể đồng hóa số liệu sóng vào dự báo tác nghiệp. Sau khi được trang bị hệ thống máy tính cấu hình cao và có cơ chế chia sẻ cập nhật số liệu quan trắc sóng kịp thời hiệu quả thì triển khai đồng hóa số liệu theo sơ đồ Kalman trong SWAN sẽ tăng độ chính xác của dự báo sóng.