View Categories

Phụ lục A.6 Rà soát “Tần suất mưa nội suy không gian” của HDSC – Ý kiến & Phản hồi

Mục lục

Rà soát “Tần suất mưa nội suy không gian” của HDSC – Ý kiến & Phản hồi
Vùng bán khô hạn Tây Nam

Tye Parzybok, Debbie Todd, Bing-hang Lin, Geoff Bonnin
27/12/2002 (cập nhật 02/01/2003)

Giới thiệu

Trung tâm Nghiên cứu Thiết kế Khí tượng Thuỷ văn (HDSC) đã tiến hành phản biện đồng cấp các ước lượng tần suất mưa nội suy theo không gian cho khu vực bán khô hạn Tây Nam Hoa Kỳ từ 25/10 đến 06/12/2002. Tài liệu này tổng hợp mọi ý kiến về phần bản đồ không gian kèm phản hồi của HDSC. Hầu hết câu chữ của ý kiến được giữ nguyên để tránh hiểu sai và để mỗi phản biện nhận ra góp ý của mình. HDSC đã mời khoảng 84 cá nhân/cơ quan; chúng tôi nhận được ý kiến từ 12 người. Sau khi phân loại, có 34 ý kiến duy nhất, được đưa vào tài liệu này.

Những vấn đề/ý kiến tương tự được nhóm lại và trả lời chung. Các mục được chia thành 5 nhóm:

  1. Nhận xét về bản đồ học
  2. Nhận xét chung
  3. Tính hợp lý của ước lượng & mẫu hình so với hiểu biết địa phương/khu vực
  4. Vị trí trạm trên bản đồ có đúng không?
  5. Các cực trị (cao & thấp) có hợp lý và đúng chỗ không?

1. Nhận xét bản đồ học

1.1

Có vẻ số đường isopluvial (đẳng vũ lượng) ít hơn NOAA Atlas 2.

Phản hồi: Dù không nêu rõ, các bản đồ phục vụ rà soát được thiết kế để dễ xem/xem xét nhất, không nhất thiết phản ánh diện mạo bản đồ cuối cùng. Bản đồ phát hành (PDF) sẽ có nhiều đường đẳng trị hơn ở mức thấp, ít hơn ở mức cao. Chúng tôi sẽ cố gắng cung cấp nhiều đường đẳng trị nhất có thể.

1.2

Tôi khó nhận ra ranh giới quận trên cả bản đồ đen-trắng lẫn màu của hai bang.
Trên bản PDF, đường ranh quận rất mờ ở hầu hết tỷ lệ; đường cao tốc cũng rất nhạt khi in khổ 11×17 inch.

Phản hồi: Cảm ơn góp ý—chúng tôi sẽ tăng bề dày nét cho ranh giới quận, và có thể cả đường cao tốc.

1.3
Đơn vị dùng (phần mười của inch) cần hiển thị thật rõ để tránh nhầm 0.52 inch thành 52 inch.

Phản hồi: Chúng tôi dùng chuẩn như NOAA Atlas 2 (phần mười inch) để tránh nhầm lẫn; ưu điểm là không cần dấu thập phân, tiết kiệm chỗ. Dù sao, chúng tôi sẽ ghi đơn vị thật rõ ràng.

1.4
Trên vài tờ bản đồ liền kề, đường đẳng trị giống nhau nhưng nhãn số (38, 36…) đặt khác chỗ; ví dụ ở CA (tây bắc giao 35°N–115°W) có nhãn 52 và 44, nhưng phần tương ứng bên NV lại không có; trên AZ (tây giao 37°N–114°W) nhãn 34 và 32 đặt khác so với tờ UT. Miễn nhãn nằm đúng đường thì ổn, nhưng các phần chồng lấn nên khớp nhau đến mức nào?

Phản hồi: Nhãn được đặt theo thuật toán của ArcMap (ArcGIS). Chúng tôi không yêu cầu nhãn trùng khít giữa các tờ chồng lấn; chỉ cần đúng đường là được.

1.5 (Utah, 24 giờ–100 năm)
Trên các bản đồ, vị trí trạm đánh chấm đỏ kèm tên. Nhưng quanh Logan, UT, thấy nhiều chấm đỏ không có tên—điều này có ý nghĩa gì về cách xử lý dữ liệu trạm không? Khu vực ngay phía nam có độ sâu PF cao hơn NOAA Atlas 2.

Phản hồi: Đây là lỗi gán nhãn của phần mềm, sẽ sửa. Nó không liên quan tới tầm quan trọng/trọng số/cách xử lý trạm.

1.6
Nhãn “Tijeras Ranger Station” che mất “Albuquerque WSFO Airpo…”. Có thể dời nhãn?

Phản hồi: Bản đồ phát hành cuối sẽ chỉ giữ số nhãn địa danh tương đương NOAA Atlas 2, nên không còn chồng lấn. Các nhãn dày đặc hiện nay chỉ để phục vụ rà soát.

1.7 (NM – Lượng mưa trung bình năm, 60 phút)
Khoảng 35.6°N, 106.8°W có số 7 rất nhỏ với đường đẳng trị rất bé; thêm một số vùng đẳng trị rời rạc lớn hơn giữa 36–37°N và 105–106°W.

Phản hồi: Những vùng đẳng trị rất nhỏ sẽ bỏ trong bản cuối (phải vượt ngưỡng diện tích mới giữ). Việc này sẽ gọn bản đồ mà vẫn không mất chi tiết cần thiết.

2. Nhận xét chung

2.1
Hầu hết các băn khoăn trước đây của tôi vẫn còn. NWS có kế hoạch lắp đặt đồng hồ mưa mới/cập nhật ở nhiều vị trí hơn (nay/sớm) để có đủ dữ liệu cho kỳ cập nhật tiếp theo không?

Phản hồi: National Weather Service (NOAA) thực hiện các nghiên cứu tần suất mưa theo đặt hàng và kinh phí từ các bên khác. Chúng tôi đồng ý cần nâng cấp mật độ mạng quan trắc, nhưng không có nhiệm vụ lắp đặt thêm trạm cho mục đích này.

2.2
Các đường đẳng vũ lượng (isopluvial) trên bản đồ từng bang khó đọc do màu và tỷ lệ; tôi đã phóng to vùng quan tâm nhưng rất khó in ở tỷ lệ lớn (tải mất khoảng 1 giờ) và vẫn không ra đúng vùng tôi cần—có thể do máy tôi.

Phản hồi: HDSC sẽ điều chỉnh nhãn để dễ đọc hơn. Bạn cũng có thể dùng Adobe Acrobat Reader → Graphic Select Tool để chọn một phần bản đồ, chép & dán sang tài liệu khác (Word, web…). Đây là cách hay để trình bày chi tiết vùng bạn đã zoom (xem ví dụ ở trang trước).
Lưu ý: bản đồ cuối sẽ dùng cùng tỷ lệ (1:2.000.000) và cùng phép chiếu (Lambert Conformal Conic) như NOAA Atlas 2, tức khổ giấy xấp xỉ 17″×22″, giống bản dùng để rà soát.

2.3
Tôi thấy Albuquerque, NM không có trong danh sách Mạng đồng hồ mưa dày đặc cho nghiên cứu DAD – Depth–Area–Duration (quan hệ theo độ sâu–diện tích–thời đoạn). Vài năm trước tôi có ấn tượng rằng dữ liệu Albuquerque là một nguồn chính cho nghiên cứu DAD.
Dữ liệu mưa do USGS thu ở Albuquerque chưa xuất hiện trên bản đồ nào. Theo tôi biết, ít nhất một phần có đủ thời gian ghi để đưa vào bản đồ nền mạng DAD 60 phút.

Phản hồi: Theo thỏa thuận với AMAFCA (Albuquerque Metropolitan Arroyo Flood Control Authority), chúng tôi không đưa các trạm này vào bản đồ rà soát; tuy nhiên trên bản đồ/lưới cuối, sáu trạm khu vực Albuquerque sẽ được bổ sung. Lý do chủ yếu là quy đổi dữ liệu sang định dạng dùng được. Kết quả ban đầu cho thấy có hay không các trạm này cũng không làm thay đổi đáng kể kết quả.

2.4
Tôi chưa thấy thông tin mới về hệ số n-phút kể từ “Báo cáo Tiến độ lần thứ 13”. Trao đổi gần đây với ông Tye Parzybok cho biết các bản đồ và bảng tần suất mưa trên website sẽ tích hợp hệ số n-phút (có bản đồ cho 5 phút, 10 phút, v.v.). Nếu có các bản đồ chính và giá trị trong bảng, và dữ liệu n-phút hay các thời đoạn/tần suất khác (ví dụ 2 giờ, 5 năm) là hàm toán học của bản đồ chính (chẳng hạn “5 phút = 33% của 1 giờ”), thì việc công bố bản đồ chính và các quan hệ toán học đó sẽ rất hữu ích. Cuối cùng, dữ liệu bản đồ mưa mới sẽ được dùng trong mô hình số dự báo dòng chảy, sinh trưởng cây trồng, thấm vào nước ngầm và các điều kiện vật lý tương tự. Có mô hình dùng mưa tại điểm, có mô hình cần xem xét diện rộng. Nếu các quan hệ toán học được công bố trong một tài liệu dễ truy cập, chúng có thể được dùng trong các quy trình mô hình sau này. Chương trình USGS PERFRE là ví dụ về phần mềm dùng các giá trị mưa lựa chọn để suy ra phổ giá trị tần suất mưa. Có nhiều mô hình thủy văn dùng các giá trị mưa chọn lọc (ví dụ 1 giờ, 6 giờ, 24 giờ) để xây dựng phân bố thiết kế. Nếu không có các quan hệ duy nhất áp dụng được thì việc biết điều đó cũng là thông tin hữu ích.

Phản hồi: Báo cáo cuối sẽ cung cấp các tỷ lệ chúng tôi dùng để quy đổi bản đồ 60 phút sang 5, 10, 15 và 30 phút; đồng thời cũng sẽ phát hành bản đồ/lưới cho các thời đoạn này. PFDS sẽ có khả năng cung cấp ước lượng tại điểm hoặc theo diện tích, tùy nhu cầu. Xin nhấn mạnh: sản phẩm cuối của nghiên cứu sẽ bao gồm đầy đủ ước lượng tần suất mưa (điểm & diện) cho mọi vị trí, mọi thời đoạn và mọi tần suất trong phạm vi nghiên cứu, không phụ thuộc loại trạm.

2.5
Có thể tạo bản PDF của bản đồ mà in đen-trắng rõ ràng không? Nhiều trường hợp, bản đồ sẽ được chèn vào báo cáo và hồ sơ pháp lý. Màu sắc thì được trong một số ứng dụng, nhưng nhiều khi không thêm thông tin hữu ích. Định dạng đường đen của bản đồ cũ có thể tốt hơn PDF màu trong nhiều ứng dụng, lại tải nhanh hơn. PDF và TIF là định dạng phổ biến vì nhiều người không có Arc-Info.

Phản hồi: In đen-trắng thì dễ, nhưng đảm bảo dễ đọc lại là chuyện khác. Thử nghiệm của chúng tôi cho thấy phiên bản đen-trắng của bản đồ rà soát khó đọc, nhưng vẫn đọc được. Chúng tôi hiểu vấn đề bạn nêu và sẽ cố gắng xử lý. Nếu việc biên tập bản đồ không quá tốn công/sức, giải pháp lý tưởng là phát hành cả bộ bản đồ đen-trắng đơn giản (không nền địa hình, không tô bóng dải trị) lẫn bản đồ màu.

2.6
Tài liệu phát hành kèm các bản đồ này có hướng dẫn/cách lấy giá trị cho những thời đoạn và tần suất không được vẽ bản đồ không?
Chúng tôi cần dữ liệu mưa cho các tần suất cụ thể: 1, 5, 10, 25, 50, 100 năm, v.v. Lấy các con số đó từ bản đồ mới như thế nào?

Phản hồi:
Mọi giá trị tại điểm cho các thời đoạn và tần suất dưới đây sẽ có trên máy chủ PFDS (Precipitation Frequency Data Server) – xem bảng.
Với người dùng GIS, shapefile của tất cả bản đồ (từ 5 phút → 60 ngày, 2 năm → 1000 năm) sẽ có trên PFDS. Ngoài ra, sẽ có cả lưới ASCII ArcInfo cho mọi thời đoạn và tần suất.
Các bản đồ bản đồ học (cartographic) cuối cùng sẽ có cho tất cả các bang trong vùng nghiên cứu bán khô hạn, mọi thời đoạn/tần suất; tuy nhiên đợt phát hành đầu chỉ có một phần tập bản đồ. Các lưới “index flood” không phải là sản phẩm giao nộp cuối.

Bảng (tóm tắt các thời đoạn được cung cấp trên PFDS):

  • 60 phút, 120 phút, 3 giờ, 6 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 48 giờ
  • 4 ngày, 7 ngày, 10 ngày, 20 ngày, 30 ngày, 45 ngày, 60 ngày

2.7
Chúng tôi hiếm khi dùng tần suất 2,3 năm. Nó có dùng cho các nghiên cứu địa mạo không?

Phản hồi: Không. Bản đồ tần suất 2,3 năm (còn gọi là bản đồ “index flood”) biểu diễn trung bình của các cực trị năm và cũng là kỳ vọng của phân bố xác suất tại mỗi vị trí. Bản đồ này được gửi ra để rà soát vì quy trình PRISM xác định nội suy không gian được áp dụng ở tần suất này; lưới kết quả sau đó được dùng để suy ra các lưới cho mọi tần suất khác, nên cần được đánh giá kỹ. Bản đồ này sẽ không nằm trong sản phẩm cuối.

2.8
Nói chung, phân tích không gian hiện nay nhất quán hơn hẳn khi phân bố các ước lượng tần suất mưa trên khắp vùng núi phía tây. Như tôi từng nêu tại các cuộc họp ở NWS, nếu dùng lượng mưa trung bình năm để phân bố các ước lượng tần suất mưa thì các giá trị tần suất có khả năng tăng về độ lớn ở khu vực địa hình cao, so với những gì hiện có trong NOAA Atlas 2—và đa số trường hợp (không phải tất cả) nhận định này được xác nhận qua đợt rà soát vừa làm. Điều này đặc biệt thấy rõ khi so 24 giờ – 100 năm giữa bộ giá trị chỉnh sửa tạm thời và Atlas 2. Lý do tôi đưa ra: trong phép phân tích trung bình năm, lượng mưa ở vùng cao có thể bao gồm tích lũy mưa/tuyết rất nhỏ kéo dài, không đại diện cho sự kiện mưa bão thường chỉ kéo dài từ vài giờ đến vài ngày/tuần. (Đoạn này trong ảnh bị cắt dở; câu sau chưa hiển thị hết.)

Phản hồi :
Bạn đã nêu đúng mối lo lớn nhất khi dùng lượng mưa trung bình năm (MAP) làm “biến dự báo” cho bản đồ tần suất mưa. Tuy nhiên, HDSC hiện hài lòng với cách tiếp cận này. Chúng tôi không liên hệ MAP với mọi thứ; mà chỉ liên hệ MAP với cực trị năm trung bình (mean annual maximums). Cả hai đều ổn định về thống kê và có tương quan theo quy mô địa phương. “Địa phương” ở đây là trong một khu vực cụ thể—nếu bạn cố liên hệ MAP với cực trị năm trung bình trên toàn Tây Nam, mối quan hệ sẽ kém và sự hoài nghi là có cơ sở; nhưng ở cấp địa phương, mối quan hệ rất mạnh.
Biểu đồ (trái) cho thấy quan hệ giữa MAP (y) và mưa 24 giờ kỳ lặp 2 năm (x). Thực tế, chúng tôi thấy hệ số xác định R² giữa MAP và 2-năm/24-giờ (và/hoặc “lũ chỉ số” 2,3 năm) còn cao hơn so với hình minh họa, nên mối quan hệ càng chặt. Như bạn thấy, điểm dữ liệu phân tán ít quanh đường hồi quy tuyến tính.
Chúng tôi dùng dữ liệu SNOTEL ở vùng địa hình cao nơi có sẵn, và nhận thấy quan hệ giữa MAP và cực trị năm trung bình ở các cao độ này vẫn vững. Sự sẵn có của SNOTEL cũng giới hạn nhu cầu ngoại suy ở nhiều nơi. PRISM cho phép kiểm tra các hồi quy cụ thể đến từng pixel; nhờ đó, chúng tôi tự tin vào mối quan hệ này trên phổ rộng về địa hình và khí hậu.

2.9
Tôi thấy bản đồ màu dễ dùng hơn so với khi in đen–trắng. Tuy nhiên tôi không tải được một số bản đồ màu (có lẽ tệp quá lớn cho máy tôi), đặc biệt là bản đồ 24 giờ – 100 năm.

Phản hồi: Sự cố tải xuống có thể do nhiều nguyên nhân. Ở trang tải xuống bản phát hành cuối, chúng tôi sẽ thêm mục “khắc phục sự cố” để hướng dẫn xử lý loại vấn đề này.

2.10
Có thật là không thể lấy thêm dữ liệu từ các khu người bản địa Hopi, Navajo, Apache không? Tôi nhớ văn phòng NWS bang ở Phoenix (AZ) nhiều năm trước đã bàn giao một số đồng hồ mưa cho các khu này vận hành. Không rõ thiết bị và dữ liệu sau đó thế nào. Vùng dãy Chuska phía đông bắc Lukachukai trên lãnh thổ Navajo có vẻ hơi thấp: giá trị 24 giờ thì ổn, nhưng cực trị năm và 100 năm/60 phút có thể thấp. Tôi cũng hiểu là khu vực đó không có dữ liệu từ đồng hồ ghi tự động.

Phản hồi: Chúng tôi đã liên hệ Văn phòng Khí hậu bang Arizona. Tùy mức sẵn có, chất lượng, định dạng và mức liên quan của dữ liệu, chúng tôi sẽ đánh giá khả năng áp dụng trong nghiên cứu. Dù vậy, với dữ liệu hiện có kết hợp nội suy không gian, chúng tôi tự tin các kết quả không gian ở vùng này là phù hợp. Dẫu thế, mọi dữ liệu bổ sung tìm được ở dãy Chuska đều sẽ được xem xét.

2.11
Về việc dùng dữ liệu trạm của Quận (Riverside County, CA) thay cho dữ liệu NWS ở các trạm đã đưa vào nghiên cứu NA14. Quận đang duy trì 5 trạm NWS đã tham gia nghiên cứu (Idyllwild Fire Dept, Cabazon, Temecula, Beaumont, Winchester). Quận cung cấp băng số liệu thô từ các trạm này cho NWS, đồng thời hiệu chỉnh & kiểm soát chất lượng dữ liệu trạm NWS (khôi phục sự kiện thiếu, loại bỏ số liệu sai). Bộ dữ liệu đã chỉnh thường không được gửi cho NWS và không có trên NCDC, nhưng chúng tôi đã chuyển cho các anh (qua Steve Clark). Quận kiến nghị mạnh mẽ đưa bộ dữ liệu đã chỉnh này vào mô hình NA14 — cho cả phân tích 24 giờ lẫn 60 phút.

Ví dụ 1: Trạm Beaumont hỏng từ 19/2/1998 đến 8/4/1998, nên ~9,8 inch mưa của sự kiện “March Miracle” không xuất hiện trong dữ liệu NCDC. “March Miracle” là giai đoạn xảy ra một trong những đợt tích lũy mưa nhiều ngày lớn nhất trong địa bàn Quận.

(tiếp mục 2.11 – trang A.6-7)

Ví dụ 2: Trạm Winchester – Dữ liệu trạm trên NCDC có từ 12/1947–02/1971; sau đó NWS dừng vận hành trạm. Tuy nhiên Quận tiếp tục lưu trữ số liệu tại vị trí này bằng trạm n-phút và có thêm 26 năm số liệu n-phút chưa được đưa vào nghiên cứu NA14. So sánh phân tích của Quận với NA14 cho thấy NA14 thấp hơn 20–30% ở cả tần suất 2 năm và 100 năm.
Trạm Cabazon tương tự Winchester: NWS dừng năm 1974, Quận thay bằng trạm n-phút năm 1975. Bổ sung các bộ dữ liệu này cũng sẽ tăng số điểm dữ liệu cho phân tích thời đoạn ngắn (60 phút).

Cần lưu ý: Bộ dữ liệu của Quận cho các trạm Beaumont, Cabazon, Idyllwild, Temecula không gồm hồ sơ NWS trước 1/1981 (riêng Cabazon là trước 1975), thời điểm Quận tiếp nhận bảo trì các trạm. Vì vậy cần gộp dữ liệu của Quận và NWS. Trạm Winchester được Quận tiếp quản năm 1975 và theo hiểu biết của tôi bộ dữ liệu có bao gồm dữ liệu NWS trước 1975.

Các trạm NWS: Anza, Riverside Fire Station #3, Sun City (NA14 chỉ có số liệu ngày) đều có trạm n-phút của Quận đặt cùng vị trí. Nếu tích hợp dữ liệu trạm của Quận, các trạm này có thể dùng cho bản đồ tần suất thời đoạn 60 phút. Các trạm tương ứng của Quận lần lượt là Anza (#005), Riverside South (#179) và Sun City (#212).

Phản hồi: Chúng tôi đang xem xét việc bổ sung các dữ liệu do Quận Riverside cung cấp.

2.12
Quận Riverside (California) bày tỏ quan ngại lớn về việc dùng bản đồ lượng mưa trung bình năm (MAP) làm tham số trong các phương trình hồi quy để xác định lượng mưa trung bình cho một thời đoạn bất kỳ. Điều khiến chúng tôi lo lắng là rất ít điểm dữ liệu (chúng tôi hiểu chỉ 6–7 trạm) trong địa bàn Riverside đã được dùng để xây dựng MAP. Con số này không đủ để mô tả MAP cho một vùng thủy-khí tượng phức tạp như vậy. Vì trong nghiên cứu NA14 các ước lượng mưa 24 giờ trung bình và mưa thời đoạn ngắn hơn được suy ra từ MAP, nên chúng tôi cũng nghi ngờ tính hiệu lực của các ước lượng đó. Chúng tôi hiểu và ghi nhận rằng MAP đã được phản biện đồng cấp, và phân tích hồi quy dữ liệu 24 giờ – 2 năm với MAP của các anh cho thấy tương quan mạnh, nhưng chúng tôi vẫn lo ngại vì số lượng trạm được dùng trong hồi quy rất hạn chế. Đặc biệt là khoảng một năm trước, Quận đã cung cấp cho NOAA tệp chuỗi cực trị năm theo bước n-phút của 38 trạm, tất cả đều có chuỗi khá dài. Phản hồi gửi lại cho chúng tôi cho biết, ngoại trừ bốn sự kiện “ngoại lai” ở bốn trạm, các bộ dữ liệu đều có chất lượng cao. Quận cho rằng tất cả thông tin này đáng lẽ phải được sử dụng, và đặt câu hỏi rằng nếu đưa các dữ liệu đó vào phân tích hồi quy thì có thể đã bộc lộ vấn đề trong phương pháp hay không.

Quận tin rằng toàn bộ các bộ dữ liệu n-phút chất lượng cao của Quận nên được tích hợp vào nghiên cứu NA14. Tối thiểu, mối quan hệ 24 giờ trung bình ↔ MAP cần được kiểm định đối chiếu với mọi dữ liệu n-phút của Quận chưa sử dụng trước đó; đồng thời, các thống kê L-moment khu vực áp dụng cho Riverside County trong NA14 cũng cần được kiểm định lại với các bộ dữ liệu của Quận.

Phản hồi: Thực ra có 19 trạm trong Quận Riverside đã được dùng để xây dựng MAP PRISM. Xem hình dưới.


Chú thích hình: Vị trí các trạm ở Quận Riverside được sử dụng khi xây dựng lưới lượng mưa trung bình năm (MAP) PRISM 1961–1990. Nền là lưới cao độ 1 km.
Giải thích bổ sung: Để trả lời lo ngại về việc dùng MAP làm biến dự báo cho cực trị năm trung bình (tức “index flood”), nhất là ở thời đoạn ngắn, xem đồ họa ở trang kế tiếp. Đây là ảnh chụp từ giao diện PRISM. Lưu ý chúng tôi không dùng trực tiếp MAP, mà dùng căn bậc hai của MAP để hồi quy với “index flood”. Dù trên GUI của PRISM trục x ghi là “ELEVATION”, thực chất đó là căn bậc hai của MAP; trục y là “index flood” 1 giờ. Bản đồ màu nền (lưới) là MAP độ phân giải 4 km (2,5 phút cung).

Chú thích hình: PRISM scatterplot of sqrt(MAP) vs. 1-hr index flood values for the San Bernardino Mtns. Background is 4-km MAP. Red plus sign is pixel being estimated, black plus signs are stations. Size of scatterplot symbols denotes station weights. R2 of linear regression is 0.83.
→ Đồ thị phân tán PRISM giữa căn bậc hai của MAP và giá trị “lũ chỉ số” 1 giờ cho dãy San Bernardino. Nền là lưới MAP 4 km. Dấu cộng đỏ là ô lưới đang được ước tính, các dấu cộng đen là các trạm. Kích thước biểu tượng thể hiện trọng số của trạm. Hệ số R² của hồi quy tuyến tính = 0,83.
(MAP = lượng mưa trung bình năm)

Regardless, we are considering adding additional data supplied by Riverside.
→ Dù vậy, chúng tôi đang xem xét bổ sung thêm dữ liệu do Quận Riverside cung cấp.

3. Các ước lượng & mẫu hình có hợp lý khi so với hiểu biết địa phương/khu vực?

3.1 (Utah, 100 năm – 24 giờ).
Ngay phía đông 38°N–111°W và khoảng 37.80°N–109.30°W có hai “tâm” mưa. Tâm thứ nhất có giá trị trung tâm 36″, tâm thứ hai 52″. Vì sao lại chênh lớn như vậy? Ở tâm sau có vài trạm (có cả một trạm không tên) hỗ trợ mô tả mưa điểm, còn ở vị trí kia thì rất ít/không có dữ liệu. Địa hình hai nơi trông khá giống, sao phân tích lại cho giá trị trung tâm lớn ở chỗ này hơn chỗ kia?

Phản hồi: Tâm 3.6″ trên dãy Henry thấp hơn tâm 5.4″ trên dãy Abajo chủ yếu vì lượng mưa trung bình năm ở Henry thấp hơn Abajo (27″ so với 37″). Thực tế, MAP ở Henry cũng thấp hơn La Sal (32″) ở phía đông bắc. Dù bản đồ PF không có trạm trong dãy Henry, giá trị MAP thấp hơn được biện minh bởi một trạm ở phần nam của dãy. Quan hệ PRISM xây dựng giữa MAP và mưa 2–3 năm cho dãy Henry cũng dùng thông tin từ dãy Abajo và La Sal.

3.2 (New Mexico, 100 năm – 24 giờ).
Tại Bosque Del Apache (ngay phía nam trung tâm bang) xuất hiện tâm mưa lớn trông lạ so với địa hình xung quanh (đặc biệt so với một tâm khác ngay tây bắc). Có lẽ dữ liệu trạm ở Bosque Del Apache chi phối phân tích tại đây. Xin kiểm tra lại dữ liệu trạm để xác nhận. Nếu dữ liệu hợp lệ thì có lẽ phải nâng mức mưa không do địa hình trên phần lớn bang. Tôi cũng thấy không có tâm tương tự trên bản đồ 24 giờ – trung bình năm cho Bosque Del Apache.

Xem bản nháp NM – 100 năm, 60 phút: “mắt bò 2.7” trên Beaverhead (Gila) nên ít tròn đồng tâm hơn và phù hợp địa hình hơn (cao hơn thì mưa lớn hơn; sườn tây nam mưa nhiều hơn thung lũng và sườn đông…).

Phản hồi: Hai trạm này đã được xem xét rất kỹ. Bosque Del Apache và Beaverhead RS được xử lý như trạm “tại chỗ” (at-site) vì chuỗi cực trị năm trung bình của chúng khác hẳn các trạm lân cận. Chúng tôi đã soát dữ liệu kỹ và loại trừ lỗi dữ liệu. Do đó, không trạm nào được dùng để ước lượng tham số dạng “khu vực” cho phân bố xác suất; mỗi trạm được xử lý riêng với hàm phân bố tại chỗ của chính nó. Chúng tôi không muốn bỏ các trạm này, nhưng đã vẽ đẳng trị phản ánh tính “trạm tại chỗ”. Dựa trên góp ý của bạn, chúng tôi sẽ thử cách giảm hiệu ứng các “mắt bò” này.

3.3 Nevada, phân tích 24 giờ–100 năm:
Một trong những lý do Cục Khai hoang (Reclamation) đề nghị làm lại phân tích tần suất mưa cho các bang Tây Nam là góp ý của nhóm vùng đặt tại Boulder City, NV. Họ cho rằng độ lớn mưa theo các kỳ lặp đang bị đánh giá quá thấp, nhất là quanh Las Vegas và cho các thời đoạn ngắn. Trên kết quả phân tích lại, giá trị 24 giờ–100 năm đã giảm từ khoảng 30″ trong NOAA Atlas 2 xuống 24″ trong phân tích hiện thời—ngược với điều nhóm vùng của tôi phản ánh. Tôi chưa so sánh cho các thời đoạn ngắn, nhưng hy vọng phân tích mới sẽ ít nhất cao hơn NOAA Atlas 2 cho các kỳ lặp ở khu vực Las Vegas.

Arizona, phân tích 24 giờ–100 năm:
Nhóm vùng của Reclamation cũng cho rằng mưa thời đoạn ngắn tại Phoenix và vùng lân cận quá thấp trong NOAA Atlas 2. Tuy nhiên, phân tích mới cho 24 giờ–100 năm thậm chí còn thấp hơn Atlas 2. Có vẻ dữ liệu trạm rất dồi dào, nên chỉ mong các anh kiểm tra lại để đảm bảo các ước lượng tần suất thời đoạn ngắn cho PHX là hợp lý.

Tôi cũng nhận thấy nói chung, mưa trong các thung lũng rộng được phân tích thấp hơn so với công bố hiện tại của NOAA Atlas 2. Lý do không rõ ràng với tôi, vì tôi nghĩ bổ sung nhiều trạm và kéo dài thời kỳ số liệu phải giúp kiểm chứng những gì Atlas 2 đã đưa ra, và phân tích tần suất mưa sửa đổi sẽ gần hơn so với giá trị hiện chỉ ra. Về những băn khoăn của tôi—nguyên nhân thực là gì và nên xử lý thế nào?

Phản hồi:
Dựa trên dữ liệu trạm, 2/3 kết quả cho vùng bán khô hạn nằm trong ±10% so với NA2 (đối với 24 giờ–100 năm)—điều này ấn tượng nếu xét đến mọi thay đổi/nâng cấp công nghệ chúng tôi đã thực hiện. Điều đó cho chúng tôi niềm tin rằng chúng tôi đang tiến gần tới các xác suất điểm “thực”. Dù có nhiều trạm hơn, nhiều dữ liệu hơn, nhiều sự kiện cực trị quan trắc hơn, thì xác suất mưa điểm nhìn chung vẫn tương tự; tuy vậy vẫn có những khu vực mà ước lượng đã thay đổi.
Có nhiều đồng hồ mưa hơn thường dẫn đến quan trắc được nhiều cực trị hơn, và ở các vùng có mạng trạm dày người ta dễ hiểu nhầm rằng ước lượng tần suất tăng lên. Chúng tôi đã kiểm tra xu thế khí hậu trong vùng nghiên cứu bán khô hạn và không thấy xu thế tuyến tính rõ rệt, cũng như không có dịch chuyển kỳ vọng hay phương sai đối với ~87% số trạm. Chúng tôi đã rà soát kỹ dữ liệu và kết quả do các thay đổi bạn nêu, và tự tin với các ước lượng của mình.
Nhận xét của bạn rằng các thung lũng rộng có xu hướng thấp hơn NOAA Atlas 2 là đáng chú ý. Từng có lo ngại rằng hồi quy tuyến tính của PRISM sẽ làm giảm kết quả tần suất nội suy ở các thung lũng khô, thoáng; đến nay chưa thấy điều đó, nhưng góp ý của bạn đáng để điều tra thêm. Một nguyên nhân khác có thể là Atlas 2 thiếu lớp địa hình để người phân tích dùng khi vẽ đường đẳng trị; hệ quả là khái quát hóa trong các thung lũng, trong khi hiện nay chúng ta có chi tiết hơn.

3.4
Các nhận xét dưới đây về bản đồ mưa dự thảo dựa trên việc so sánh đường đẳng vũ lượng NA14 với độ sâu mưa tại điểm tính từ phân tích mạng 38 trạm n-phút của Quận Riverside (California). 33/38 trạm này không được đưa vào nghiên cứu NA14. Phân tích trạm của Quận dùng phương pháp khu vực mô tả trong California DWR Bulletin 195. Chúng tôi thấy tương quan hợp lý giữa kết quả phân tích của Quận và phân tích trạm theo kỹ thuật NA14 trên các bộ dữ liệu tương đương; vì vậy Quận cho rằng phép so sánh này phản ánh hợp lý độ chính xác cấp vùng của các bản đồ dự thảo. Gần như toàn bộ 38 trạm n-phút dùng cho rà soát có chuỗi số liệu >20 năm. Tuy nhiên, chúng tôi phát hiện khác biệt lớn giữa kết quả phân tích của Quận và đường đẳng vũ lượng NA14 ở những nơi dữ liệu của Quận chưa được đưa vào NA14. Quận cũng phát hiện một số vấn đề chất lượng dữ liệu trong các bộ dữ liệu đã được dùng cho NA14.

Quận Riverside xác định 4 khu vực chính cần lưu ý sau khi xem các bản đồ mưa trung bình năm và mưa 100 năm bản sơ bộ của NA14. Quận cho rằng nếu bổ sung dữ liệu trạm n-phút của Quận trong các vùng này thì sẽ có chi tiết bổ sung để mô phỏng biến thiên mưa chính xác hơn. Với mỗi vùng, Quận kiến nghị bổ sung các trạm liệt kê dưới đây vào nghiên cứu. Dữ liệu cho các trạm này đã gửi NOAA tháng 7/2001. Trong ngoặc là mã trạm của Quận và số năm số liệu.

1) Sườn đông (khuất gió) dãy San Jacinto: đường đẳng vũ lượng mưa 60 phút thấp hơn 30–40% so với phân tích của Quận; mưa 24 giờ cũng thấp đều. Đề nghị thêm các bộ dữ liệu trạm:

  • Tachevah Dam (#216, 34 năm)
  • Tramway Valley Station (#224, 24 năm)
  • Whitewater North (#233, 24 năm)
  • Thousand Palms (#222, 43 năm)
  • Cathedral City (#034, 34 năm)
  • Haystack Mountain (#081, 22 năm)
  • Pinyon Flat (#157, 24 năm)
  • Snow Creek (#207, 13 năm)
  • Whitewater Wash (#263, 22 năm)

2) Góc tây bắc của quận: các đường đẳng vũ lượng cao hơn 25–30% so với phân tích của Quận. Đề nghị bổ sung trạm:

  • Norco (#131, 19 năm)
  • Lake Mathews (#102, 40 năm)
  • Woodcrest (#250, 46 năm)
  • Chase and Taylor (#035, 34 năm)
  • Mira Loma (#120, 30 năm)

3) Thung lũng Anza theo Quận là một vùng khác biệt rõ so với Hurkey Creek và Idyllwild ở phía bắc (chịu ảnh hưởng địa hình mạnh). Vì vậy chuỗi của Anza (trạm #005, 43 năm) không phù hợp với các trạm khác trong vùng. Các giá trị đường đẳng vũ lượng cho Anza và Aguanga Valley (trạm n-phút lân cận cùng vùng địa hình nhưng chưa đưa vào nghiên cứu) có vẻ cao hơn đáng kể so với phân tích của Quận cho thời đoạn 24 giờ. Phân tích trạm Aguanga Valley cũng cho thấy đẳng vũ lượng 60 phút có thể cao hơn cần thiết ~40%.
Đề nghị bổ sung trạm:

  • Aguanga Valley (#002, 22 năm)

**4) Khu vực quanh Santa Rosa Plateau: các đường đẳng vũ lượng thấp một cách hệ thống, nhiều nơi thấp tới 40%. Đề nghị bổ sung trạm:

  • El Cariso Station (#062, 23 năm)
  • Wildomar La Cresta (#274, 12 năm)
  • Santa Rosa Plateau (#199, 12 năm)
  • Murrieta Creek at Tenaja (#128, 15 năm)

Quận cũng xác định hai trạm bổ sung nên được xem xét: tại Banning Bench, đẳng vũ lượng cho tần suất 100 năm thấp khoảng 20%; tại San Jacinto Valley (60 phút) thấp khoảng 25%.

  • Banning Bench (#011, 27 năm)
  • San Jacinto Valley (#186, 12 năm)

Phản hồi: Các bộ dữ liệu của Quận Riverside mà chúng tôi phân tích là những bộ đã thống nhất với Quận vào cuối năm ngoái. Sau các trao đổi vài tuần gần đây, chúng tôi đang bổ sung thêm dữ liệu của Quận Riverside vào phân tích.

3.5
“Mắt bò” 3.6″ ở Red Bluff có vẻ hơi giả tạo.

Phản hồi: Đây là hiệu ứng phụ do bước khoảng đường đẳng trị tương tác với gradient nhỏ; trong lưới dữ liệu gốc không có hiện tượng này. Chúng tôi sẽ cố giảm hiệu ứng bằng cách điều chỉnh quy trình tạo bản đồ.

3.6
Bản đồ NM 1 giờ – 100 năm: vùng địa hình cao từ bắc Chama tới đông Tierra Amarilla (B–ĐB đập El Vado) đáng ra phải có một cực đại nào đó—tương tự như phía bắc đập Abiquiu.

Phản hồi: Muốn nâng giá trị ở đây cần dữ liệu để bảo chứng. Mẫu hình không gian hiện nay phù hợp với Atlas 2 (6 giờ – 100 năm) ở khu vực này, dù phương pháp rất khác. Chúng tôi đoán bản đồ thể hiện yếu hơn phía bắc Chama so với bắc Abiquiu vì sự kiện thời đoạn rất ngắn thường tập trung ở các sườn đông cao gần đó do dòng ẩm từ đông nam. Nếu bạn có dữ liệu ủng hộ đề xuất này, xin gửi—chúng tôi sẽ xem ngay.

3.7
Khi xem bản đồ NM 60 phút – 100 năm, tôi thấy vài vùng có vòng đồng tâm ở đường đẳng mưa. Nhiều nơi trông lạ vì địa hình không nổi bật. Trên bản đồ AZ 60 phút – 100 năm thì không thấy mẫu này. Quan ngại đặc biệt là ở “Beaverhead RS” và “Florida” (tây nam NM). Cũng đáng chú ý là chênh lệch giữa “Red Bluff Dam, TX” 3.6″ và “Caprock 4 SE” 2.8″—không biết dữ liệu một/hai trạm này có gì bất thường không. Có vẻ vấn đề xuất hiện ở sự kiện hiếm trong vùng có mật độ trạm rất thưa.

Phản hồi: Về Beaverhead RS, xem trả lời ở 3.2. Với Red Bluff Dam (TX), Florida (NM) và Caprock 4 SE, chúng tôi đồng ý đây chủ yếu là hiệu ứng bước đường đẳng trị tương tác với gradient nhỏ; lưới gốc không có “mắt bò”. Chúng tôi sẽ cố giảm hiện tượng bằng cách chỉnh quy trình tạo bản đồ, nhưng sẽ không làm quá tay để tránh mất chi tiết không gian.

3.8
Ý kiến duy nhất của chúng tôi là vùng Wickenburg, Arizona—có vẻ trạm Vulture Mine đã ảnh hưởng quá mạnh đến mẫu hình. Chúng tôi đính kèm đề xuất hiệu chỉnh (màu đỏ). Cần trao đổi, xin liên hệ Steve Waters (602-506-4694).

Phản hồi: Giá trị trong vùng này phản ánh đúng dữ liệu hiện có. Nếu bạn có dữ liệu bổ sung hỗ trợ đề xuất, xin vui lòng cho chúng tôi biết.

3.9
Bản đồ đẳng vũ lượng 24 giờ–100 năm của Nevada: có một “vòng lặp” trên đường 2.8″ dọc I-15 phía đông bắc Las Vegas. Cũng trên bản đồ này, lượng mưa tổng cộng ở vùng cao (ví dụ dãy Spring, tây Las Vegas) tăng đáng kể, còn vùng thấp chỉ tăng nhẹ. Vì không có trạm ở vùng cao, điều này được biện minh thế nào?

Phản hồi: “Vòng lặp” là tạo tác do cách nội suy đường đẳng trị; có thể giảm bằng điều chỉnh nhỏ trong quy trình dựng lưới CRAB. Việc “tăng mạnh” ở vùng cao là do ngoại suy theo quan hệ tuyến tính chặt giữa “index flood” và căn bậc hai của lượng mưa trung bình năm (MAP): MAP tăng → ước lượng tần suất mưa tăng. Ở vùng thấp, MAP “lượn sóng” ít hơn nên ước lượng tần suất cũng lên/xuống ít hơn. Ngoài ra, các ước lượng ở dãy Spring còn chịu ảnh hưởng của trạm Red Rock Canyon State Park (26-6691) đã ghi nhận cực trị năm rất cao 5.38″ (tháng 3/1986) và đã được kiểm chứng.

3.10
Bản đồ đẳng vũ lượng 1 giờ–100 năm của Nevada: độ sâu mưa tại Las Vegas hơi < 1.6″; so với 1.44″ (Atlas 2) và 2.06″ (giá trị thiết kế của Quận kiểm soát lũ vùng). Chúng tôi đồng ý xu hướng tăng, nhưng không đồng ý về mức tăng. Dữ liệu thu thập trong 15 năm ở Clark County theo chúng tôi biện minh cho giá trị thiết kế cao hơn, dù thời gian chuỗi chưa đủ để đưa vào nghiên cứu. Mong các anh ghi chú trong báo cáo cuối, khuyến khích dùng kiến thức/ dữ liệu địa phương (không nằm trong nghiên cứu) cho mục đích thiết kế.

Phản hồi: Chúng tôi đã chú ý đặc biệt tới các ước lượng khu vực Las Vegas và tự tin với kết quả hiện tại. (Xem trả lời 3.3 để biết thêm.)

4. Các trạm có đặt đúng vị trí trên bản đồ?

4.1
Trạm Idyllwild Fire Department (CA) trên các bản đồ dự thảo có vẻ đặt sai. Theo chúng tôi, vị trí đúng: 33°44′50″ B, 116°42′52″ T, cao 5 397 ft. Thực tế trạm nằm phía nam giao CA-243 & Pine Crest Rd, đối diện Sở Cứu hỏa Idyllwild; trạm ở đó từ 18/6/1952. NWS ngừng bảo trì trạm vào 12/1979.

4.2
Trạm “Carlsbad Caverns” đặt sai vị trí trên các bản đồ Mean Annual – 24-Hour (NM) và 100-Year – 24-Hour (NM); hang Carlsbad nằm đông nam TP. Carlsbad (NM).

Phản hồi: Cảm ơn đã chỉ ra. Hồ sơ NCDC cho thấy trạm dời từ 32.18, −104.45 sang 32.53472, −103.93666 vào 6/1996 (khoảng 38 dặm). Chúng tôi đã dùng vị trí mới trên bản đồ, nhưng vị trí cũ mới là nơi trạm đặt từ khi thành lập và phù hợp như bạn nêu. Chúng tôi sẽ dùng vị trí cũ và coi việc “dời 38 dặm” là lỗi metadata, không phải di dời thật. Dù vậy, chúng tôi sẽ kiểm tra thêm xem có phải chuỗi số liệu đến từ hai vị trí khác nhau hay không.

4.3

  • Chamita ngay tây bắc Chama là điểm SNOTEL, không phải thị trấn. Ở NM có một cộng đồng tên Chamita ở tây bắc Espanola. → Bỏ “Chamita” khỏi bản đồ dự thảo, hoặc đổi nhãn thành Chamita SNOTEL.
  • Otto FAA Airport không phải sân bay; có thể là điểm dẫn đường FAA (NAVAID).
  • Raton WB Airport nên là Raton Municipal Airport.
  • Dawson là thị trấn mỏ bỏ hoang (điểm đo lưu lượng sông của USGS có gắn đồng hồ mưa).

Phản hồi: Bản đồ cuối sẽ không ghi tên trạm, mà chỉ ghi một số thị trấn/thành phố đại diện. Trong tính toán, trạm SNOTEL được nhận diện bằng mã ID, không dùng tên. Với Raton WB và Dawson, chúng tôi giữ tên theo NCDC dù có thể không chuẩn. Trong chuỗi số liệu công bố, chúng tôi sẽ ghi cả ID và tên để xác định đúng vị trí đã dùng.

4.4
Panchuela từng là SNOTEL, nhưng thiết bị ghi mưa đã gỡ bỏ. → Bỏ khỏi bản đồ, hoặc đổi nhãn thành Panchuela Snow Course (NRCS).

Phản hồi: Chúng tôi dùng dữ liệu SNOTEL trước khi chuyển sang Snow Course, nên nhãn trên bản đồ rà soát là cố ý. Theo 4.3, nhãn này sẽ không xuất hiện ở bản đồ cuối.

4.5
Vẫn còn băn khoăn về vị trí tương đối của “Roswell WSO Airport” và “Roswell FAA Aprt”. Có thể Charlie Lies cung cấp thông tin vị trí.

Phản hồi: Chúng tôi đã liên hệ Charlie Lies và sẽ kiểm tra kỹ vị trí các trạm này.

5. Các cực trị (cao & thấp) có hợp lý và đúng vị trí không?

5.1 – New Mexico, 24 giờ – 100 năm
Quanh 33.6°B, 105.4°T có một đặc trưng địa hình—tôi nghĩ đáng lẽ phải có một cực đại nhỏ ~46 vẽ đè lên. Nó nằm bắc Hondo 1SE và Fort Stanton.

Phản hồi: Theo mưa trung bình năm và NOAA Atlas 2, đặc trưng địa hình này (dãy Capitan) đáng ra phải thể hiện một cực đại rõ hơn, nhưng bản đồ của chúng tôi chưa thể hiện. Giá trị lưới cực đại ở khu vực này là 4.53″ (≈45), nhỉnh hơn đường đẳng trị đang vẽ. Từ góp ý này, chúng tôi đã điều chỉnh quy trình dựng bản đồ CRAB để giữ chi tiết không gian nhiều hơn trong suốt quá trình; nhờ đó đã xuất hiện cực đại nhỏ đúng tại đặc trưng địa hình bạn nêu.

5.2 – New Mexico, 60 phút – 100 năm
Khoảng 35.6°B, 106.7°T, đường đẳng mưa 1.8″ có hình dạng lạ.

Phản hồi: Đường răng cưa này do đường đẳng trị cắt qua vùng có gradient mưa rất nhỏ trên lưới. Chúng tôi đã gặp các trường hợp tương tự và sẽ khắc phục bằng cách tăng kích thước bộ lọc làm mượt có trọng số (từ 5×5 lên 7×7 ô lưới).