Bùi Minh T ng, TS... Theo Qian Q.H, Qin A... Song Feldl Nicole và Gerard H.
Trang 1B GIÁO D C VĨ ĨO T O B TĨI NGUYÊN VĨ MỌI TR NG
Trang 2B GIÁO D C VĨ ĨO T O B TĨI NGUYÊN VĨ MỌI TR NG
Trang 3L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi
Trang 4L I C M N
Lu n án đ c hoàn thành t i Vi n Khoa h c Khí t ng Th y v n và Bi n
đ i Khí h u d i s h ng d n khoa h c c a GS TS Phan V n Tân, tr ng
i h c Khoa h c T nhiên, i h c Qu c gia Hà N i và TS Hoàng c
C ng, Trung tâm D báo khí t ng thu v n Trung ng Tác gi xin trân
tr ng bày t lòng bi t n sâu s c t i hai Th y đã h t lòng đ ng viên, t n tình
giúp đ và quan tâm t i t ng b c nghiên c u c a lu n án c bi t, GS TS Phan V n Tân đã t o đi u ki n cho tác gi tham gia đ tài khoa h c đ phát
tri n n ng l c nghiên c u ng th i, tác gi c ng đ c s d ng ngu n s li u
và h th ng máy tính c a đ tài đ th c hi n lu n án
Tác gi xin trân tr ng c m n Vi n Khoa h c Khí t ng Th y v n và
Bi n đ i Khí h u, Tr ng i h c Tài nguyên và Môi tr ng Hà N i,
B môn Khí t ng, tr ng i h c Khoa h c T nhiên đã t o đi u ki n
thu n l i tr ong quá tr ình th c hi n lu n á n
Nhân d p này, tác gi c ng xin bày t lòng c m n sâu s c t i GS.TSKH
Nguy n c Ng , GS.TS Nguy n Tr ng Hi u, GS.TS Tr n Tân Ti n, PGS.TS
Ph m V Anh, PGS.TS Nguy n Vi t Lành, PGS.TS.Nguy n V n Th ng, PGS.TS Nguy n V n Tuyên, PGS.TS Nguy n ng Qu , PGS.TS Nguy n Minh Tr ng,
PGS TS Ngô c Thành, PGS TS V Thanh H ng, TS Tr n Quang c, TS Mai V n Khiêm, TS Bùi Minh T ng, TS Nguy n Th Hi n Thu n, TS D ng
V n Kh m và các nhà khoa h c khác c ng nh các b n bè đ ng nghi p đã góp ý
chân tình và xây d ng v nh ng n i dung nghiên c u c a lu n án
Cu i cùng, tác xin bày t lòng bi t n sâu s c t i b m , nh ng ng i
thân yêu trong gia đình tác gi , đ c bi t là ch ng và các con là nh ng ngu n
đ ng viên tinh th n quý giá đ tác gi hoàn thành lu n án
Tác gi
Trang 5M C L C
L I CAM OAN i
L I C M N ii
M C L C iii
DANH M C CÁC Kụ HI U VĨ CH VI T T T v
DANH M C CÁC HỊNH V , TH viii
DANH M C B NG xiv
M U 1
CH NG 1: T NG QUAN V BI N I C A CÁC C C TR KHệ H U VĨ HI N T NG KHệ H U C C OAN 5
1.1 Khái ni m 5
1.1.1 C c tr và c c đoan khí h u 5
1.1.2 Hi n t ng khí h u c c đoan 8
1.1.3 Ch s khí h u c c đoan 9
1.2 Bi n đ i khí h u vƠ hoƠn l u khí quy n 10
1.3 Bi n đ i khí h u vƠ m t s c c tr khí h u, hi n t ng khí h u c c đoan 20
CH NG 2: S LI U VĨ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 32
2.1 S li u 32
2.1.1 S li u quan tr c t m ng l i tr m trên lãnh th Vi t Nam 32
2.1.2 S li u tái phân tích 33
2.2 Ph ng pháp nghiên c u 33
2.2.1 Ph ng pháp xác đ nh các đ c tr ng th ng kê 33
2.2.2 Ph ng pháp phơn tích xu th 34
2.2.3 Ph ng pháp phân tích các trung tâm khí áp 37
2.2.4 Ph ng pháp phân tích nh h ng c a B KH toàn c u 40
CH NG 3: BI N I C A M T S TRUNG T M KHệ ÁP, C C TR KHệ H U VĨ HI N T NG KHệ H U C C OAN VI T NAM 44
3.1 S bi n đ i c a nhi t đ không khí b m t 44
3.2 S bi n đ i c a các trung tơm khí áp chính nh h ng đ n Vi t Nam 47
Trang 63.2.1 V c ng đ 47
3.2.2 V ph m vi ho t đ ng 52
3.3 S bi n đ i c a m t s c c tr , c c đoan khí h u 62
3.3.1 Nhi t đ c c ti u 62
3.3.3 L ng m a ngày c c đ i 68
3.4 S bi n đ i c a m t s hi n t ng khí h u c c đoan 72
3.4.1 Hi n t ng n ng nóng và n ng nóng gay g t 72
3.4.2 Hi n t ng rét đ m và rét h i 77
3.4.3 Hi n t ng m a l n 80
CH NG 4: M I QUAN H GI A BI N I KHệ H U TOĨN C U VÀ M T S C C TR KHệ H U, HI N T NG KHệ H U C C OAN VI T NAM 86 4.1 nh h ng c a nhi t đ không khí b m t trung bình toƠn c u 86
4.2 nh h ng c a nhi t đ không khí b m t trên khu v c 89
4.3 nh h ng c a các trung tơm khí áp 96
K T LU N 112
DANH M C CÁC CỌNG TRỊNH ẩ CỌNG B 116
C A TÁC GI LIÊN QUAN N LU N ÁN 116
TĨI LI U THAM KH O 117
PH L C 124
Trang 8NAOI Dao đ ng b c i Tơy D ng
NOAA National Oceanographical and Atmospheric Administration
ậ C c qu n lý Khí quy n ậ i d ng Qu c Gia
NCEP National Center for Environmental Prediction ậ Trung tâm
Qu c gia v D báo Môi Tr ng
Trang 9S ngƠy có nhi t đ c c đ i l n h n phơn v th 90
S ngƠy có nhi t đ c c đ i l n h n phơn v th 95
Nhi t đ c c ti u ngƠy b ng phơn v th 10
S ngƠy có nhi t đ c c ti u nh h n phơn v th 5
TN10p S ngƠy có nhi t đ c c ti u nh h n phơn v th 10
WNPSM Gió mùa mùa hè Tơy b c Thái Bình D ng
Trang 10DANH M C CÁC HỊNH V , TH
Hình 1.1 Chu n sai c a Ts trung bình trong t ng th p k so v i th i k 1951-1980 (Ngu n: Hansen J vƠ cs, 2010 [37]) 11 Hình 1.2 C ng đ trung bình c a áp cao Siberia trong mùa đông (tháng 1, 2 vƠ 3) trong th i k 1922-1999 trên 2 b s li u CRU (a) vƠ NCAR (b) (Ngu n: Gong D.Y
và cs, 2002 [36]) 12
(trái) và 1980-1999 (ph i) ng mƠu xanh th hi n cho 5 n m ho t đ ng y u nh t
vƠ đ ng mƠu đ th hi n cho 5 n m ho t đ ng m nh nh t (Ngu n: HeXueZhao vƠ
cs, 2002 [39]) 13 Hình 1.4 Th i gian m đ u SM trong th i k 1948-2002 ( n v : tu n) (Ngu n: Peng Liu và cs, 2009 [47]) 16 Hình 1.5 V trí c a đ ng đ ng áp 1015 hPa qua t ng th i k (Ngu n: Ho Thi-Minh-Ha và cs, 2011 [39]) 18 Hình 1.6 Giá tr ng ng phơn v th 95 c a Tx (trong mùa hè) (a) vƠ phơn v th 5
c a Tn (trong mùa đông) (b) Trong đó, R1, R2,ầ, R7 lƠ các vùng t B1, B2, đ n N3 c a Vi t Nam (Ngu n: Ho Thi-Minh-Ha và cs, 2011 [39]) 25 Hình 3.1 Xu th bi n đ i c a chu n sai Ts trung bình toƠn c u vƠ trên các vùng
Hình 3.2 Xu th bi n đ i c a chu n sai Ts trung bình toƠn c u vƠ trên các vùng
Hình 3.3 S đ bi u di n m i quan h gi a s bi n đ i c a Ts toƠn c u v i các trung tơm khí áp vƠ các c c tr khí h u, hi n t ng khí h u c c đoan 46 Hình 3.4 Xu th bi n đ i c ng đ c a m t s trung tơm khí áp ho t đ ng trong th i
N - 600N, 70
ậ 1200
E) 48 Hình 3.6 Xu th bi n đ i c ng đ c a m t s trung tơm khí áp ho t đ ng trong th i
Trang 11Hình 3.7 ng 1016 hPa trung bình t ng th p k trong t ng tháng mùa đông 54
k 1961-2010 63 Hình 3.15 Xu th bi n đ i c a TNn tháng trên các vùng c a Vi t Nam trong th i k 1961-2010 63 Hình 3.16 Xu th bi n đ i c a TNn n m (0C/n m) (trái) vƠ TN10p (ngƠy/n m) (ph i) các tr m khí t ng trên lƣnh th Vi t Nam trong th i k 1961-2010 65 Hình 3.17 Nhi t đ c c đ i tuy t đ i n m t i các tr m tiêu bi u trên lƣnh th Vi t Nam th i k 1961-2010 66 Hình 3.18 Xu th bi n đ i c a TXx trong t ng mùa trên các vùng c a Vi t Nam,
th i k 1961-2010 66 Hình 3.19 Xu th bi n đ i c a TXx tháng trên các vùng c a Vi t Nam trong th i k 1961-2010 67 Hình 3.20 Xu th bi n đ i c a TXx (0C/n m) vƠ TX90p (ngƠy/n m) trong n m t i các tr m trên lƣnh th Vi t Nam trong th i k 1961-2010 68 Hình 3.21 L ng m a ngƠy c c đ i tuy t đ i n m t i các tr m tiêu bi u trên lƣnh
th Vi t Nam, th i k 1961-2010 69
Trang 12Hình 3.22 Xu th bi n đ i c a RXx trung bình trong t ng mùa trên các vùng c a
Vi t Nam trong th i k 1961-2010 70 Hình 3.23 Xu th bi n đ i c a RXx tháng trên các vùng khí h u trong th i k 1961-
2010 70 Hình 3.24 Xu th bi n đ i c a l ng m a ngƠy l n nh t n m (mm/th p k ) trên m t
s tr m khí t ng c a Vi t Nam trong th i k 1961-2010 71 Hình 3.25 T ng SNNN vƠ NNGG trung bình trên t ng vùng trong n m 72 Hình 3.26 Phơn b không gian c a SNNN vƠ NNGG trung bình n m t i m t s
tr m trên lƣnh th Vi t Nam 72 Hình 3.27 Phơn b không gian vƠ th i gian c a chu n sai SNNN (trái) vƠ NNGG (ph i) trong n m t i các tr m trên lƣnh th Vi t Nam so v i th i k 1980-1999 Trong đó, tr c hoƠnh bi u th v đ , tr c tung bi u th n m 73 Hình 3.28 SNNN vƠ NNGG trung bình trên t ng vùng trong các tháng 74 Hình 3.29 Xu th bi n đ i c a SNNN trên lƣnh th Vi t Nam trong th i k 1961-
2010 75 Hình 3.30 Xu th bi n đ i (ngƠy/n m) c a SNNN (a) vƠ NNGG (b) t i các tr m trong th i k 1961-2010 76 Hình 3.31 Phơn b SNR (a) vƠ SNRH (b) (ngƠy/n m) t i các tr m khí t ng trên lƣnh th Vi t Nam 77 Hình 3.32 Phơn b theo không gian vƠ th i gian c a chu n sai SNR (a) vƠ SNRH (b) trong n m so v i th i k 1980-1999 t i các tr m khí t ng trên lƣnh th Vi t Nam Trong đó, tr c hoƠnh lƠ v tuy n, tr c tung lƠ n m 78 Hình 3.33 SNR vƠ SNRH trung bình tháng vƠ n m trên các vùng phía B c 79 Hình 3.34 Xu th bi n đ i c a SNR trung bình (ngƠy/th p k ) trên t ng vùng vƠ lƣnh th Vi t Nam trong mùa đông, th i k 1961-2010 80 Hình 3.35 Xu th bi n đ i c a SNR trong n m (ngƠy/th p k ) trên t ng tr m trong
th i k 1961-2010 80 Hình 3.36 Phơn b c a SNML l n h n ho c b ng 50mm (trái) vƠ 100mm (ph i) t i các tr m khí t ng trên lƣnh th Vi t Nam 81
Trang 13Hình 3.37 SNML trung bình tháng trên t ng vùng c a Vi t Nam 81 Hình 3.38 Xu th bi n đ i c a SNML (ngƠy/th p k ) trung bình trên t ng vùng c a
Vi t Nam trong t ng tháng, mùa, th i k 1961-2010 83 Hình 3.39 Xu th bi n đ i c a SNML l n h n 50mm (a) vƠ l n h n 100mm (b) trên
t ng tr m khí t ng c a Vi t Nam trong th i k 1961-2010 84 Hình 4.1 B n đ HSTQ gi a Ts vƠ TXx (trái) vƠ SNNN (ph i) trung bình trong tháng 5 trên vùng N2 90 Hình 4.2 B n đ HSTQ gi a Ts v i TNn vƠ SNR vùng B3 trong tháng 2 93
100-1200E), vùng V2 (100S-100N; 60-1000E) và vùng V3 (15-400N; 100-1200E) trong
th i k 1961-2010 95 Hình 4.4 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ tr ng HGT m c 850 hPa v i TXx trung bình vùng B4 tháng 5 (trên) và tr ng HGT m c 700, 500 hPa v i TXx trung bình tháng 4 (d i) Trong đó, các đ ng li n nét lƠ đ ng đ ng áp (a) vƠ đ ng đ
Hình 4.5 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl (a) vƠ HGT trên các m c 850 hPa (b) 700 hPa (c), 500 hPa (d) vƠ SNNN trung bình vùng B4 trong tháng 4 Trong đó, các
đ ng li n nét lƠ đ ng đ ng áp (a) vƠ đ ng đ cao đ a th v (b, c vƠ d) trung bình tháng 4 trong th i k 1961-2010 98 Hình 4.6 S bi n đ i c a t ng SNNN trong n m trung bình vùng B4 vƠ HGT trung bình vùng V5 (a), V6 (b), V7 (c) và V8 (d) trong th i gian t tháng 3 đ n tháng 9,
th i k 1961-2010 101
và f) và 1016 hPa (Hình g vƠ h) trung bình trong 5 n m có SNNN nhi u nh t (mƠu tím), 5 n m có SNNN ít nh t (mƠu xanh đ t nét) vƠ trung bình trong th i k 1961-
1990 (trái), th i k 1991-2010 (ph i) (mƠu đ li n nét) 103 Hình 4.8 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ tr ng HGT m c 850 hPa v i SNNN trung bình vùng B4 trong tháng 5 Trong đó, các đ ng li n nét lƠ đ ng đ ng áp (a) vƠ đ ng đ cao đ a th v (b) trung bình tháng 5, th i k 1961-2010 104
Trang 14Hình 4.9 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ HGT m c 500 hPa v i TNn (a, b) vƠ SNR (c, d) trung bình vùng B2 Trong đó, các đ ng li n nét lƠ đ ng đ ng áp (a,
c) vƠ đ ng đ cao đ a th v (b, d) trung bình tháng 2, th i k 1961-2010 105
Hình 4.10 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl v i RXx (a, b) vƠ SNML (c, d) trung bình vùng N1 trong tháng 4 vƠ 11 Trong đó, các đ ng li n nét mƠu đen lƠ đ ng đ ng áp, c n nh ng đ ng mƠu tím lƠ đ ng d ng trung bình trong tháng 4 và 11 t ng ng, th i k 1961-2010 109
Hình P3.1 B n đ tr ng Pmsl trung bình trong t ng tháng: 10, 11, 12, 1, 2 vƠ 3 (t trái sang ph i, t trên xu ng d i) trong th i k 1961-2010, trên vùng l c đ a u Á 126
Hình P3.2 ng đ ng áp 1010 (hPa) trung bình t ng th p k trong th i gian t tháng 9 đ n tháng 2 n m sau (t trái sang ph i, t trên xu ng d i) 127
Hình P3.3 ng đ ng áp 1010 (hPa) trung bình t ng th p k trong th i gian t tháng 3 đ n tháng 8 (t trái sang ph i, t trên xu ng d i) 128
Hình P3.4 ng 316 dam trung bình t ng th p k trên m c 700 hPa trong th i gian t tháng 4 đ n tháng 9 (t trái sang ph i, t trên xu ng d i) 129
Hình P3.5 ng 152 dam trên m c 850 hPa trung bình t ng th p k trong th i gian t tháng 4 đ n tháng 9 (t trái sang ph i, t trên xu ng d i) 130
Hình P3.6 ng đ ng áp 1005 hPa trung bình t ng th p k trong th i gian t tháng 4 đ n tháng 9 (t trái sang ph i, t trên xu ng d i) 131
Hình P3.7 TN tháng t i m t s tr m tiêu bi u trên các vùng khí h u Vi t Nam th i k 1961-2010 132
Hình P3.8 TX tháng t i các tr m tiêu bi u trên các vùng khí h u Vi t Nam th i k 1961-2010 133
Hình P3.9 Rx tháng t i các tr m tiêu bi u trên các vùng khí h u Vi t Nam, th i k 1961-2010 134
Hình P4.1 B n đ HSTQ gi a Ts vƠ TXx vùng N2 trong tháng 5 vƠ 7 135
Hình P4.2 B n đ HSTQ gi a Ts vƠ SNNN vùng N2 trong tháng 4 vƠ 6 135
Hình P4.3 B n đ HSTQ gi a Ts vƠ TNn vùng N3 trong các tháng 2 vƠ 3 135
Trang 15Hình P4.4 B n đ HSTQ gi a Ts vƠ SNR trung bình vùng B1 vƠ B2 trong tháng 1 (trái) vƠ 2 (ph i) 136 Hình P4.5 B n đ HSTQ gi a tr ng HGT m c 850 hPa vƠ HGT m c 700 hPa v i TXx vùng B4 trong tháng 6 136 Hình P4.9 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ HGT m c 850 hPa v i SNR trung bình vùng B3 trong các tháng 12, 1 và 2 137 Hình P4.11 B n đ HSTQ gi a tr ng HGT m c 500 hPa vƠ HGT m c 200 hPa
v i SNR vùng B3 trong tháng 1 và 2 138 Hình P4.13 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ SNML vùng B1 trong tháng 5 vƠ 7 138 Hình P4.14 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ RXx vùng B4 trong các tháng 5, 8,
10 vƠ 11 (t trên xu ng d i, t trái sang ph i) 139 Hình P4.15 B n đ HSTQ gi a tr ng Pmsl vƠ RXx trong tháng 8 vƠ 10 vùng N1 (trên), tháng 4 vùng N3 (d i, trái) vƠ tháng 11 vùng N2 (d i, ph i) 139
Trang 16B ng 4.4 B ng HSTQ gi a Ts trung bình toƠn c u vƠ SNR trung bình trên các
vùng khí h u phía B c trong các tháng mùa đông 88
B ng 4.5 B ng HSTQ gi a Ts trung bình vùng V1 vƠ TXx trung bình trên các vùng khí h u c a Vi t Nam 90
B ng 4.6 B ng HSTQ gi a Ts trung bình vùng V2 vƠ TXx tháng, trung bình mùa trên các vùng khí h u c a Vi t Nam 91
B ng 4.7 B ng HSTQ gi a Ts trung bình vùng V1 vƠ SNNN trên các vùng khí h u
Trang 17B ng 4.13 B ng HSTQ gi a t ng SNNN trong n m trên t ng vùng khí h u Vi t Nam v i Pmsl trung bình vùng V4 vƠ HGT trung bình vùng V5, V6, V7 vƠ V8 99
B ng 4.14 B ng HSTQ gi a Pmsl trung bình vùng V9 vƠ TNn trung bình trên các vùng khí h u Vi t Nam 106
B ng 4.15 B ng HSTQ gi a Pmsl trung bình vùng V9 và TNn trung bình trên các vùng khí h u phía B c Vi t Nam 107
B ng 4.16 B ng HSTQ gi a HGT trung bình vùng V10 trên m c 500 hPa vƠ TNn trung bình trên các vùng khí h u Vi t Nam 108
B ng 4.17 B ng HSTQ gi a HGT trung bình vùng V10 trên m c 500 hPa vƠ SNR trung bình trên các vùng khí h u phía B c Vi t Nam 108
Trang 18s bi n đ ng c a các y u t c ng nh hi n t ng khí h u c c đoan thông qua s
bi n đ i c a h th ng hoƠn l u i u nƠy có th cƠng lƠm t ng thêm tính c c đoan
c a các hi n t ng th i ti t, khí h u đang x y ra trên khu v c
• Tính c p thi t c a đ tài
Cho đ n nay, trên th gi i c ng nh Vi t Nam, nh h ng c a B KH toƠn
c u đ n m i vùng đƣ đ c r t nhi u các tác gi ch ng minh thông qua xu th bi n
đ i c a các y u t vƠ hi n t ng khí h u m i vùng ng th i, nh ng bi n đ i c a gió mùa, m t s trung tơm khí áp vƠ hoƠn l u c ng nh nh h ng c a chúng đ n
th i ti t, khí h u nói chung, các hi n t ng khí h u c c đoan (ECEs) nói riêng trên khu v c c ng đƣ đ c m t s tác gi đ c p đ n Tuy nhiên, h u h t các nghiên c u nƠy th ng ch d ng l i vi c đánh giá m c đ vƠ xu th bi n đ i c a các hi n
t ng nƠy trên các vùng mƠ h u nh ch a đ a ra lỦ gi i cho s bi n đ i đó
Th c t đƣ cho th y, đi u ki n th i ti t, khí h u trong nh ng n m g n đơy
di n bi n khá b t th ng vƠ ph c t p, đ c bi t lƠ ECEs V n đ đ t ra đơy lƠ li u
nh ng bi n đ i b t th ng đó có liên quan gì v i s nóng lên toƠn c u không, vƠ
n u có thì m i quan h gi a chúng đ c th hi n nh th nƠo Gi i quy t đ c bƠi toán nƠy s góp ph n lƠm sáng t đ c nhi u khía c nh khoa h c trong nghiên c u
B KH vƠ có th cung c p nh ng thông tin h u ích cho vi c tìm ki m các gi i pháp
Trang 19nơng cao ch t l ng các b n tin d báo th i ti t, khí h u, góp ph n gi m thi u tác
đ ng c a B KH, nơng cao hi u qu ph ng tránh, gi m nh thiên t i
Tr c tình hình đó, chúng tôi đƣ l a ch n vƠ th c hi n đ tƠi lu n án lƠ:
ắNghiên c u tác đ ng c a bi n đ i khí h u toàn c u đ n m t s c c tr khí h u
và hi n t ng khí h u c c đoan Vi t Nam” nh m lỦ gi i đ c ph n nƠo nguyên
nhơn bi n đ i c a các c c tr khí h u vƠ ECEs trên lƣnh th Vi t Nam
Nhi t đ c c đ i (TXx) vƠ c c ti u (TNn) tháng; S ngƠy có nhi t đ c c
ti u nh h n phơn v 10 (TN10p); S ngƠy có nhi t đ c c đ i l n h n phơn v 90 (TX90p); L ng m a ngƠy l n nh t tháng (RXx)
Trang 20bi n đ i c a m t s c c tr khí h u và hi n t ng khí h u c c đoan trên các vùng khí h u Vi t Nam v i s nóng lên toàn c u
t ng khí h u c c đoan trên lƣnh th Vi t Nam
- K t qu c a lu n án có th đ c s d ng trong vi c đánh giá B KH vƠ lƠm c s cho vi c đánh giá tác đ ng c a B KH Vi t Nam
• C u trúc lu n án
N i dung chính c a lu n án đ c trình bày trong 4 ch ng:
Ch ng 1: T ng quan v bi n đ i c a các c c tr khí h u và hi n
t ng khí h u c c đoan Ch ng nƠy trình bƠy m t s khái ni m v c c tr , c c
đoan khí h u, hi n t ng khí h u c c đoan,ầ vƠ t ng quan tình hình nghiên c u trong, ngoƠi n c v bi u hi n c a B KH c ng nh nh h ng c a nó đ n hoàn
l u trên khu v c ông Á vƠ các c c tr khí h u, hi n t ng khí h u c c đoan trên toàn c u
Ch ng 2: S li u và ph ng pháp nghiên c u Ch ng nƠy trình bày các
ngu n s li u vƠ ph ng pháp nghiên c u đ c s d ng trong lu n án,
Ch ng 3: Bi n đ i c a m t s trung tâm khí áp, c c tr khí h u và hi n
t ng khí h u c c đoan Vi t Nam Ch ng nƠy trình bày nh ng bi u hi n c a
B KH đ c th hi n qua s bi n đ i c a các trung tâm khí áp, các c c tr khí h u
và hi n t ng khí h u c c đoan trên các vùng khí h u, tr m khí t ng c a Vi t Nam
Ch ng 4: M i liên h gi a bi n đ i khí h u toàn c u và m t s c c tr
Trang 21khí h u, hi n t ng khí h u c c đoan Vi t Nam Ch ng nƠy trình bày nh
h ng c a B KH toƠn c u đ n m t s c c tr khí h u và hi n t ng khí h u c c đoan Vi t Nam thông qua m i quan h t ng quan gi a Ts trung bình toàn c u,
Ts trên khu v c và các trung tâm khí áp v i t ng c c tr khí h u và hi n t ng khí
Trang 22CH NG 1: T NG QUAN V BI N I C A CÁC C C TR
Bi n đ i khí h u (B KH) v i tr ng tơm lƠ s nóng lên toƠn c u đang lƠ v n
đ quan tơm c a toƠn nhơn lo i b i nó tác đ ng tr c ti p đ n đ i s ng, kinh t - xã
h i vƠ môi tr ng toƠn c u Tuy nhiên, s t ng lên không đ ng đ u c a nhi t đ các vùng khác nhau có th đƣ lƠm bi n đ i hoƠn l u chung c a khí quy n vƠ đ i
d ng, lƠm nh h ng không nh đ n s bi n đ i c a các s ki n th i ti t, khí h u
c c đoan trên m i vùng
c u v B KH c ng nh tác đ ng c a nó đ n các s ki n khí h u c c đoan trên t ng khu v c mƠ h quan tơm Nhi u nghiên c u đƣ ch ra r ng, trong nh ng n m g n đơy, nhi u vùng trên trái đ t, các hi n t ng thiên tai có liên quan đ n khí t ng
nh rét đ m, n ng nóng, l l t, h n hán, đƣ x y ra v i t n su t vƠ c ng đ ngƠy cƠng t ng
C ng v i m c đích nghiên c u tác đ ng c a B KH toƠn c u đ n m t s các
y u t vƠ hi n t ng khí h u c c đoan Vi t Nam, m t cách t ng đ i, t ng quan các công trình nghiên c u đ c trình bƠy theo hai h ng sau: 1) nh h ng c a
B KH đ n hoƠn l u khí quy n; 2) Xu th vƠ m c đ bi n đ i c a các s ki n khí
h u c c đoan trong b i c nh B KH Song tr c tiên, m t s khái ni m c b n v các c c tr khí h u vƠ hi n t ng khí h u c c đoan s đ c đ a ra trong m c 1.1
ng th i, m i quan h gi a B KH v i hoƠn l u khí quy n vƠ m t s đ i l ng
c c tr khí h u vƠ hi n t ng khí h u c c đoan (ECEs) trên th gi i vƠ Vi t Nam
c ng đ c đ c p t i trong m c 1.2 vƠ 1.3 c a ch ng nƠy
1.1 Khái ni m
1.1.1 C c tr và c c đoan khí h u
M i y u t khí h u hay bi n khí quy n đ u có th đ c xem lƠ m t đ i l ng
ng u nhiên có t p giá tr bi n đ i trong m t mi n nƠo đó Mi n đó có th b ch n
ho c không b ch n Ví d , nhi t đ lƠ m t đ i l ng ng u nhiên có t p không b
Trang 23ch n, t c giá tr c a nó v nguyên t c có th bi n thiên t - đ n + , nh ng các đ i
giá tr nh nh t ho c l n nh t c a t ng bi n khí quy n trong t ng kho ng th i
gian nh t đ nh, ch ng h n, t ng ngày, t ng tháng, t ng n m, là t p các giá tr c c
tr c a bi n đó trong ph m vi qui mô th i gian đ c xét D nhiên có th hi u t p các c c tr nƠy chính lƠ t p các ắc c tr đ a ph ng” Các giá tr nƠy l p thƠnh t p
giá tr c a các bi n ng u nhiên m i, g i lƠ các đ i l ng khí h u c c tr (c c đ i
ho c c c ti u) LỦ thuy t v các bi n c c tr vƠ ng d ng trong khí khí t ng, khí
h u có th tham kh o t i Abarbanel H vƠ cs (1992) [28]
Thí d , trong nghiên c u khí t ng, khí h u, nhi t đ không khí hàng ngày
lƠ m t bi n khí quy n M i ngƠy, t i m t đi m tr m s quan tr c đ c m t giá tr nhi t đ cao nh t ho c th p nh t, còn đ c g i lƠ nhi t đ t i cao (c c đ i) ngày hay nhi t đ t i th p (c c ti u) ngƠy T p h p t t c các giá tr nhi t đ c c ti u (c c
đ i) ngƠy đ c g i chung lƠ các giá tr c c tr ngày c a nhi t đ không khí, và chúng l p thƠnh t p các giá tr c a các đ i l ng ng u nhiên c c tr ngƠy N u l y
đ n v th i gian lƠ qui mô tháng (ho c n m), m t cách t ng t c ng s nh n đ c các đ i l ng ng u nhiên c c tr tháng (ho c n m), đ c l p thƠnh t t p các giá tr
c c tr tháng (n m), trong đó có th phơn bi t đ i l ng c c tr trung bình vƠ đ i
l ng c c tr tuy t đ i
Ch ng h n, gi s , Tn1, Tn2,ầ, Tnn và Tx1, Tx2,ầ, Txn là các t p giá tr nhi t
đ c c ti u, c c đ i ngƠy c a n ngày trong t ng tháng trong n m Khi đó, các đ i
l ng nhi t đ c c tr t ng ng v i qui mô tháng vƠ n m đ c xác đ nh b i:
Trang 24TX = Max{TXx1, TXx2,ầ, TXxm} (1.4)
c a t ng tháng trong n m thì l ng m a ngƠy c c đ i (RXx) tháng vƠ l ng m a ngƠy c c đ i tuy t đ i (Rx) tháng vƠ n m c ng đ c xác đ nh:
L ng m a ngƠy c c đ i tháng:
L ng m a ngƠy c c đ i tuy t đ i tháng/n m (v i m n m s li u):
Chú Ủ r ng, khác v i nhi t đ , l ng m a ngƠy lƠ t ng l ng m a tích lu
trong 24 gi c a t ng ngƠy nên không có khái ni m l ng m a c c đ i ngày (t ng
đ ng v i nhi t đ c c đ i ngƠy) mƠ ch có l ng m a ngày c c đ i trong m t
kho ng th i gian nƠo đó (tháng ho c n m)
Do các đ i l ng khí h u c c tr đ c xem nh các đ i l ng ng u nhiên nên chúng s đ c nghiên c u d a trên các hƠm phơn b xác su t c ng nh các đ c
tr ng xác su t th ng kê c a chúng Nh ng s ki n có xác su t xu t hi n nh đ c xác đ nh d a trên các hƠm phơn b nƠy đ c xem lƠ nh ng s kiên c c đoan hay
hi n t ng c c đoan (extreme events) C th , gi s F(x) lƠ hàm phân b xác su t
c a m t đ i l ng khí h u c c đ i X nƠo đó, khi đó s ki n (X > xq) đ c xác đ nh
b i:
P(X>xq) = 1 - P(X<xq) = 1 - F(xq) = 1 - p = q (1.7)
v i q đ nh (t c p đ l n) s đ c g i lƠ s ki n c c đoan Giá tr c a X ng v i X
T ng t , n u X lƠ đ i l ng khí h u c c ti u:
P(X < xq) = P(X < xq) = F(xq) = p = q (1.8) thì s ki n (X < xq) s đ c g i lƠ s ki n c c đoan
Nh v y v nguyên t c, các giá tr c c đoan hay các s ki n c c đoan có th
đ c xác đ nh qua ph ng trình:
Trang 25Trên th c t , các phơn v nƠy đ c xác đ nh thông qua chu i s li u h u h n khi cho tr c giá tr xác su t q (%) theo các b c nh sau:
Vì nhi u lỦ dó khác nhau, đ tránh nh ng tranh cƣi không c n thi t, trong
lu n án này chúng tôi phơn bi t hai khái ni m đ i l ng khí h u c c tr và giá tr
khí h u c c đoan hay c c đoan khí h u i l ng khí h u c c tr lƠ đ i l ng ng u
nhiên mƠ t p giá tr c a nó lƠ các giá tr c c tr c a bi n khí h u, c n giá tr khí h u
c c đoan (c c đoan khí h u) lƠ tr s ng ng (th ng s d ng phơn v ) đ xác đ nh
s ki n khí h u c c đoan Ví d c th h n, n u đ i l ng khí h u c c tr lƠ nhi t đ
c c đ i (ngƠy, tháng, n m) thì s ki n hay hi n t ng khí h u c c đoan (xem m c 1.1.2) lƠ nh ng tr ng h p nhi t đ c c đ i v t quá m t ng ng nƠo đó (ch ng
h n phơn v 90%), c n giá tr phơn v 90% s đ c g i lƠ tr s khí h u c c đoan
1.1.2 Hi n t ng khí h u c c đoan
Theo IPCC (2007), hi n t ng th i ti t c c đoan lƠ hi n t ng hi m hay hi n
t ng có xác su t xu t hi n nh (thông th ng nh h n 10%) m t n i nƠo đó [42] Hi n t ng th i ti t c c đoan x y ra vƠo m t th i gian nƠo đó trong n m,
ch ng h n m t mùa, l p đi l p l i nhi u n m thì có th đ c g i lƠ hi n t ng khí
Trang 26Hi n t ng rét đ m hay rét h i đ c xem lƠ xu t hi n t i m t n i nƠo đó n u
C)
Hi n t ng n ng nóng hay n ng nóng gay g t đ c xem lƠ có xu t hi n t i
370C (Tx 35oC ho c Tx 37oC)
Cùng v i nhi t đ , m a c ng lƠ m t bi n khí h u quan tr ng Khi nghiên c u các đ c tr ng v m a, ng i ta th ng quan tơm đ n đ a đi m m a, th i đi m xu t
hi n, th i gian kéo dƠi, c ng đ m a, t ng l ng m a.v.vầ Song khi đ c p đ n
m a ngƠy thông qua hi n t ng m a l n
Hi n t ng m a l n c ng lƠ m t khái ni m t ng đ i, tùy theo m c đích khác nhau c a bƠi toán mƠ vi c xem xét, l a ch n ng ng m a l n cho phù h p Trong lu n án nƠy, hi n t ng m a l n x y ra khi l ng m a ngƠy l n h n ho c
b ng 50mm (R ≥ 50mm)
1.1.3 Ch s khí h u c c đoan
Ngoài các c c tr , c c đoan khí h u, các hi n t ng khí h u c c đoan thì các
ch s khí h u c c đoan c ng đƣ đ c s d ng r t nhi u trong vƠ ngoƠi n c
nh m đánh giá chi ti t h n tính c c đoan c a m i bi n khí quy n Có th coi ch s khí h u c c đoan lƠ m t đ c tr ng c a m t hay nhi u y u t ph n ánh hi n t ng khí h u c c đoan
Cho đ n nay, IPCC đƣ đ a ra 27 ch s khí h u c c đoan, trong đó có 15 ch
s liên quan đ n nhi t đ , 11 ch s liên quan đ n m a vƠ 1 ch s liên quan đ n đ dƠi mùa sinh tr ng c a cơy Ph n l n các ch s nƠy đ u đ c s d ng đ phơn tích, đánh giá m c đ vƠ xu th bi n đ i c a các c c tr khí h u, hi n t ng th i ti t, khí h u c c đoan trên t ng vùng Vi t Nam, vi c s d ng các ch s khí h u c c đoan đ nghiên c u B KH trên t ng vùng hay toƠn lƣnh th c ng đƣ đ c nhi u tác
Minh HƠ vƠ cs (2011), Ngô c ThƠnh vƠ cs (2012), HoƠng c C ng (2013),ầ
Trang 27Có th nói, có r t nhi u các ch s hay đ i l ng khí h u,ầ đƣ đ c các NhƠ nghiên c u đ a ra nh m xem xét s bi n đ i c a th i ti t hay khí h u trên khu v c Song đ i v i m i vùng, đ c đi m ch đ nhi t vƠ m a có vai tr h t s c quan tr ng
H n n a, đ đ c tr ng cho tính c c đoan c a nhi t đ vƠ l ng m a ng i ta
th ng xem xét các đ i l ng c c tr nh Tx, Tn và l ng m a ngƠy c c đ i Bên
c nh đó, m a l n hay rét đ m, rét h i, n ng nóng vƠ n ng nóng gay g t đ u lƠ
nh ng hi n t ng th i ti t có nh h ng không nh đ n m i l nh v c c a s n xu t
vƠ đ i s ng M a l n kéo dƠi có th gơy nên l l t, s t l đ t, giao thông đình tr , thi t h i v t ch t, th m chí c tính m ng con ng i Rét đ m, rét h i, n ng nóng vƠ
n ng nóng gay g t kéo dƠi không ch lƠm nh h ng đ n s c kh e c a con ng i
mƠ cơy tr ng, v t nuôi có th b ch t,ầ Do đó, s bi n đ i c a chúng trên lƣnh th
Vi t Nam trong th i k 1961-2010 s đ c phơn tích trong lu n án nƠy
1.2 Bi n đ i khí h u vƠ hoƠn l u khí quy n
Theo IPCC (2007), nhi t đ không khí b m t (Ts) trung bình toƠn c u đƣ
c a Ts trong 100 n m qua c bi t, trong 12 n m g n đơy (1995-2006), có 11 n m (tr n m 1996) lƠ nh ng n m nóng nh t k t n m 1850 [42]
H n n a, theo WMO, Ts trung bình toƠn c u trong tháng 1 vƠ tháng 4 n m
2007 c ng t ng lên nhi u nh t k t n m 1880 C th , trong 2 tháng nƠy, Ts trung
C và 1,370C so v i Ts trung bình toàn
c u trong t ng tháng [56] M c dù v y, Ts m i vùng trên toƠn c u c ng có nh ng
đông t ng nhanh h n trong mùa hè; trên l c đ a t ng nhanh h n trên đ i d ng;
B c Bán c u (BBC) t ng nhanh h n Nam Bán C u (NBC), các vùng v đ cao
Trang 28nhanh h n các vùng v đ th p (Hình 1.1) [38], [42] i u nƠy có th đƣ lƠm thay
20, khí áp gi m kho ng 2hPa/th p k trên vùng v đ cao vƠ trung bình c a chơu Á
vƠ bi n B c C c Song xu th t ng kho ng 1hPa/th p k l i x y ra phía Tơy vƠ phía Nam c a chơu u vƠ t vùng bi n Thái Bình D ng t i phía ông chơu M
c bi t, trên cao nguyên Tơy T ng, khí áp l i có xu th t ng v t quá 2hPa/th p k [37]
Bên c nh đó, Hansen vƠ c ng s (2010) c ng cho r ng, trên vùng Siberia, Ts
đƣ t ng lên v i t c đ l n h n t c đ t ng c a Ts trung bình toƠn c u [38] i u nƠy
có th đƣ lƠm cho khí áp trên vùng nƠy gi m đi vƠ c ng đ c a áp cao Siberia c ng
có th gi m đi trong nhi u n m Th c t , Gong D.Y vƠ C.H Ho (2002) đƣ cho r ng, trong 100 n m qua, áp cao Siberia đƣ m nh lên trong nh ng n m 60 nh ng l i y u
đi r t nhi u trong nh ng n m 80 vƠ đ u nh ng n m 90 c bi t, c ng đ t i trung tâm áp cao Siberia (Pmsl trung bình vùng 40-600N; 70-1200E) đƣ y u đi rõ r t t
Trang 29th i k 1922-1999 trên 2 b s li u CRU (a) vƠ
NCAR (b) (Ngu n: Gong D.Y và cs, 2002 [37])
tr l i cho cơu h i: C ng đ c a áp cao Siberia bi n đ i có liên quan
đ n B KH hay không?, Gong D.Y vƠ c ng s (2002) đƣ phơn tích m i quan h
gi a c ng đ c a áp cao nƠy v i Ts vƠ l ng m a trên vùng v đ trung bình vƠ
t ng quan (HSTQ) gi a chúng K t qu cho th y, c ng đ c a áp cao Siberia đ u
có t ng quan ơm v i Ts vƠ l ng m a trung bình trong vùng v i h s t ng quan (HSTQ) t ng ng lƠ -0,58 và -0,44 Bên c nh đó, không ch có áp cao Siberia mƠ dao đ ng B c c c (AO), c ng có nh h ng đ n nhi t đ vƠ l ng m a trên vùng
u Á C th , B KH đƣ lƠm nhi t đ trên vùng v đ trung bình vƠ cao c a chơu Á
c c vƠ áp cao Siberia đƣ góp ph n lƠm nhi t đ trong vùng bi n đ i lên t i 30% vƠ 24% t ng ng [37] Nh v y, có th nói r ng, s bi n đ i c a nhi t đ trên vùng v
đ trung bình vƠ cao c a chơu Á ch u nh h ng r t l n c a hai h th ng nƠy
Bên c nh đó, áp cao c n nhi t đ i Tơy B c Thái Bình D ng hay áp cao Thái Bình D ng (ACTBD), m t trung tơm khí áp v nh c u t n t i quanh n m c ng
có nh h ng không nh đ n không ch nhi t đ không khí mƠ c n nh h ng đ n
l ng m a, qu đ o bƣo trên khu v c nƠy, đ c bi t trong mùa hè
Trang 30V i m c đích nghiên c u nh h ng c a ACTBD đ n nhi t đ , m a vƠ bƣo trên vùng phía Nam Trung Qu c, HeXuezhao vƠ GongDaoyi (2002) đƣ phơn tích v trí c a đ ng đ ng đ cao đ a th v (HGT) 587 dam trung bình trên m c 500 hPa trong 5 n m m nh nh t vƠ 5 n m y u nh t c a ACTBD 2 th i k 1958-1979 và 1980-1999 (Hình 1.3) K t qu cho th y, ACTBD có xu h ng m r ng vƠ d ch chuy n sang phía tơy trong th i k 1980-1999 [39]
Hình 1.3 ng đ ng HGT 587 dam trên m c 500 hPa trong th i k
1958-1979 (trái) và 1980-1999 (ph i) ng mƠu xanh th hi n cho 5 n m ho t đ ng y u
nh t vƠ đ ng mƠu đ th hi n cho 5 n m ho t đ ng m nh nh t (Ngu n: HeXueZhao và cs, 2002 [39])
Khi xem xét s bi n đ i c a đ ng đ ng HGT 587 dam qua t ng n m trong mùa hè th i k 1958-1979 và 1980 ậ 1999, Zhou Tianjun và c ng s (2009) c ng
đ a ra k t lu n t ng t nh HeXuezhao và GongDaoyi (2002) H n n a, d a trên
5 ch s liên quan đ n c ng đ , s ng phía B c, s m r ng sang phía tơy, v trí
s ng trung bình vƠ vùng ho t đ ng trong th i k 1958-2001, các tác gi c ng cho
r ng, c ng đ vƠ quy mô c a ACTBD đƣ vƠ đang t ng lên, đ c bi t s m nh lên
c a áp cao nƠy th hi n rõ h n rìa phía Tơy c a nó K t qu nƠy đ c gi i thích lƠ
-250N; 300- 600E) [60] LỦ gi i nƠy c ng t ng t k t lu n c a HeXuezhao vƠ GongDaoyi (2002) đƣ đ a ra tr c đó Các tác gi đƣ ch ra r ng, s bi n đ i c a nhi t đ m t n c bi n c ng nh s t ng c a nhi t đ không khí b m t trong mùa
hè trên vùng l c đ a phía Nam Trung Qu c trong th i k 1980-1999 là nguyên nhân khi n ACTBD có xu h ng m r ng vƠ d ch chuy n sang phía tơy H n n a, các
(b) 1980-1999
100E 120E 140E 160E 180 160W
Trang 31ậ 250N) (Hình 1.3) lƠ trung tơm chính nh h ng đ n nhi t đ trên vùng l c đ a phía Nam Trung Qu c [39]
Có th nói, hoƠn l u Hadley lƠ m t trong nh ng hoƠn l u có nh h ng l n
đ n vùng nhi t đ i nói chung vƠ vùng ông Á nói riêng Nh ng bi n đ i c a hoƠn
l u nƠy vƠ m i quan h c a nó v i nhi t đ vùng ông Á trong mùa đông đƣ đ c Zhou Botao vƠ Wang Huijun (2008) phơn tích d a trên s li u Ts và gió trên 17
m c đ ng áp trong mùa đông trong th i k 1954-2003 K t qu ch ra r ng, hoƠn
l u Hadley có c ng đ ngƠy cƠng t ng ng th i, khi hoƠn l u Hadley m nh lên thì Ts trên vùng ông Á c ng t ng lên vƠ ng c l i [58]
Trong khi đó, Ghap Jhun Jong vƠ cs (2004) đƣ phơn tích c ng đ c a gió mùa mùa đông (WM) ông Á d a trên ch s gió mùa mùa đông (EAWMI) Ch
s nƠy đ c xác đ nh b i hi u c a t c đ gió v h ng trung bình trên vùng (27,5 - 37,50N, 110 - 1700E) và vùng (50 - 600N, 80 - 1400E) t i m c 300 hPa Khi đó, các tác gi cho r ng, WM m nh x y ra vƠo nh ng n m có chu n sai EAWMI ≥ 0,9
Ng c l i, WM y u x y ra vƠo nh ng n m có chu n sai EAWMI ≤ - 0,9 K t qu phơn tích EAWMI trong th i k 1958-2000 d a trên b s li u tái phơn tích c a NCEP/NCAR đƣ ch ra r ng, trong th i k nƠy có 7 n m WM m nh (1967, 1969,
1976, 1980, 1983, 1984 vƠ 1985) vƠ 7 n m WM y u (1958, 1971, 1972, 1978,
1989, 1991 và 1997) [36]
Tuy nhiên, ho t đ ng c a WM ông Á (EAWM) b chi ph i ch y u b i
áp cao l nh l c đ a Siberia S t ng c ng c a áp cao nƠy s lƠm cho EAWM tr nên m nh h n Theo Jhun Jong-Ghap và cs (2004), đ sơu vƠ m c đ bao ph c a tuy t trong mùa thu (đ c bi t trong tháng 10) trên vùng Siberia lƠ m t nhơn t lƠm
t ng c ng EAWM [36]
Bên c nh đó, s m nh lên hay y u đi c a áp th p Aleut c ng có nh h ng
đ n c ng đ c a áp cao Siberia nói riêng vƠ WM nói chung C ng đ c a áp th p nƠy c ng đƣ đ c TrehPaerth vƠ Hurrell (1994) xác đ nh thông qua ch s B c Thái
nhiên, ch s NPI cƠng nh thì áp th p Aleut s cƠng m nh vƠ ng c l i Tuy nhiên,
Trang 32Rodiov S N vƠ cs (2004) l i cho r ng, khi v trí c a áp th p Aleut thay đ i thì s lƠm thay đ i nhi t đ b m t bi n Bering (trung tơm c a áp th p) l n h n nhi u so
v i s bi n đ i c ng đ c a áp th p nƠy [51]
Bên c nh đó, m i quan h gi a c ng đ c a áp th p Aleut trong mùa đông
và gió mùa mùa hè (SM) chơu Úc đƣ đ c Yali Zhu vƠ Wang Huijun (2010) phơn tích d a trên chu i s li u NCEP trong th i k 1948-2005 K t qu cho th y r ng,
ch s NPI có quan h v i SM chơu Úc b i s thay đ i c a d ng xi t gió tơy trên cao Khi áp th p Aleut m nh h n (NPI có giá tr ơm), d ng xi t đ c t ng c ng HoƠn l u Hadley đ a ph ng đ c c ng c vƠ m r ng t vùng SM chơu Úc t i ven
bi n phía ông c a ông Á Gió mùa c ng đ c t ng c ng, đ i l u phát tri n
m nh, đ ng th i l ng m a c ng t ng lên Ng c l i, SM chơu Úc s có c ng đ
gi m trong nh ng n m áp th p Aleut suy y u [57]
Có th nói, trên các vùng thu c khu v c gió mùa, s m nh lên hay y u đi c a
WM hay SM hè đ u có nh h ng không nh đ n đ c đi m th i ti t, khí h u t i
nh ng vùng đó Th t v y, n u nh WM nh h ng đ n ch đ nhi t thì SM l i nh
h ng đ n ch đ m a c a vùng B i th , xác đ nh đ c th i k b t đ u c ng nh
k t thúc c a gió mùa s có m t Ủ ngh a r t l n trong công tác d báo mùa, đ c bi t
lƠ d báo m a
Chính vì v y, c ng nh nhi u tác gi khác, Peng Liu vƠ cs (2009) đƣ xác
đ nh ngƠy m đ u c a SM trên Bi n ông th i k 1948-2002 d a trên chu i s li u tái phơn tích c a NCEP/NCAR Ch s SM trên Bi n ông trong nghiên c u nƠy
N;
105-1200E) (Yao và Qian, 2001) Các tác gi cho r ng, nh ng n m SM m đ u vƠo ho c
tr c tu n th 26 thì đ c coi lƠ nh ng gió mùa b t đ u s m Ng c l i, nh ng
n m SM m đ u vƠo th i gian sau tu n th 30 thì coi lƠ n m gió mùa b t đ u mu n
VƠ t t nhiên, n m gió mùa m đ u vƠo kho ng tu n th 28 thì đ c coi lƠ n m gió mùa m đ u trung bình Do đó, trong th i k 1948-2002, có 15 n m SM b t đ u
s m vƠ 14 n m SM b t đ u mu n (Hình 1.4) [48]
Không ch quan tơm đ n th i đi m b t đ u hay k t thúc mƠ c ng đ c a
Trang 33gió mùa c ng đƣ đ c Qian Q.H, Qin A
(2008) [49]; Ning Liang và Oian Yongfu
(2009) [47] phơn tích Theo các tác gi ,
c ng đ c a SM đƣ lƠm nh h ng đ n
thông l ng m vƠ d n đ n lƠm bi n đ i
l ng m a trên m i khu v c trong m t
kho ng th i gian nƠo đó B i v y, trên h u
tu n) (Ngu n: Peng Liu và cs, 2009 [48])
H n n a, s nóng lên toƠn c u vƠ s chênh l ch Ts gi a l c đ a vƠ đ i d ng (đ c bi t trên vùng v đ cao) c ng lƠm bi n đ i thông l ng n nhi t trên Bi n ông và thông l ng nhi t trên bán đ o ông D ng K t h p v i ho t đ ng c a
v c đ c t ng c ng, hi n t ng m a l n c ng t ng lên [49]
Trong khi đó, Gang Zeng vƠ cs (2007) l i cho r ng, SM ông Á (EASM)
m nh lên trong th i k 1950-1964 nh ng l i y u đi trong th i k 1976-1997 [35]
NgoƠi ra, dao đ ng Nam (SO), dao đ ng B c C c (AO), dao đ ng b c i Tơy D ng (NAOI), ầ c ng nh nh ng tác đ ng c a đ a hình đ n bi n đ i c a nhi t đ , l ng m a, t n su t vƠ c ng đ c a xoáy thu n nhi t đ i (XTN ) c ng
đ c m t s tác gi đ c p đ n nh Gong D Y vƠ C H Ho (2002); Rodiov S N vƠ
cs (2004), Matti C vƠ cs (2009),ầ Trong đó, dao đ ng Nam mƠ bi u hi n c a nó lƠ
hi n t ng ENSO lƠ m t hi n t ng quy mô l n có liên quan đ n dao đ ng c a khí
áp gi a 2 b phía ông vƠ Tơy Thái Bình D ng xích đ o Nó không ch nh
h ng tr c ti p đ n hoƠn l u khu v c nhi t đ i Thái Bình D ng mƠ c n nh
h ng đ n nh ng bi n đ i v th i ti t vƠ khí h u trên m t ph m vi r ng l n c a th
Trang 34gi i Chính vì v y, nh ng nh h ng c a ENSO đ n gió mùa c ng nh nhi t đ ,
l ng m a, XTN trên m i khu v c đƣ đ c nhi u nhƠ khoa h c xem xét
Th t v y, tr l i cơu h i: ắSM n (ISM) vƠ SM Tơy B c Thái Bình D ng (WNPSM) trong th i k 1948-1997 có b bi n đ i khi ch u tác đ ng c a hi n t ng
El Nino?”, Wang Bin vƠ cs (2001) cho r ng, WNPSM y u đi trong th i k El Nino
sau cu i nh ng n m 70 thì ng c l i [55]
Nh ng bi n đ i c a EASM d i tác đ ng hi n t ng ENSO c ng đ c Gang Zeng vƠ cs (2007) phơn tích trong th i k 1950-1999 T đó, các tác gi cho r ng, trong th i k El Nino, EASM s m nh lên Ng c l i, trong th i k La Nina, EASM s y u đi [35]
M c dù v y, nh ng nh h ng c a B KH đ n hi n t ng ENSO d ng
nh v n ch a đ c nghiên c u chi ti t M t s nhƠ khoa h c cho r ng, Ts trung bình toƠn c u vƠ SST t ng lên đƣ lƠm cho t n su t, c ng đ c a hi n t ng ENSO t ng lên trong nh ng th p k g n đơy H n n a, trong m t báo cáo c a NOAA (1998), các nhƠ khoa h c có gi i thích r ng, nhi t đ toƠn c u t ng lƠm
t ng l ng h i n c vƠ đ m không khí do b c h i, t đó lƠm t ng c ng các
c n bƣo vƠ l l t có liên quan đ n hi n t ng ENSO
Bên c nh đó, nh ng nh h ng c a B KH đ n s bi n đ i c a hoƠn l u có liên quan đ n th i ti t, khí h u Vi t Nam c ng đƣ đ c m t s tác gi đ c p đ n
Th t v y, đ gi i thích xu th t ng c a nhi t đ trung bình tháng 1 vƠ 2 t i
m t s tr m trong th i k 1961-2000, Nguy n Vi t LƠnh (2007) đƣ phơn tích s
bi n đ i c a các trung tơm khí áp nh h ng đ n Vi t Nam d a trên b n đ synop
T đó, tác gi cho r ng, s t ng c ng c a áp cao Hoa ông vƠ ACTBD chính là nguyên nhơn lƠm cho nhi t đ t i các tr m t ng lên trong th i k nƠy [14]
Trang 35k ho t đ ng c a WM (H Th Minh HƠ vƠ cs, 2011)
ch ng minh đi u nƠy, các
C ng v i m c đích nghiên c u tác đ ng c a ENSO đ n gió mùa, nhi u tác
gi đƣ phơn tích m i quan h gi a chúng thông qua nh ng HSTQ hay gi i thích c
ch v t lỦ,ầ
Ng (2002) [16], Ph m Th Thanh H ng (2002) [10],ầ nghiên c u trong th i k ENSO m nh (El Nino n m 1997 vƠ La Nina n m 1999) Các tác gi cho r ng, c
WM và SM trên khu v c ông vƠ ông Nam Á trong n m El Nino y u h n, c n trong n m La Nina l i m nh lên [10], [16] Trong mùa đông El Nino, do l i ACTBD l ch h n v phía xích đ o nên trên vùng phía B c c a tr c s ng t B c n
Trang 36, nam Trung Qu c vƠ b c Vi t Nam đ n vùng bi n Tơy B c Thái Bình D ng
đ u có d th ng gió tơy m nh c t ng th p vƠ t ng cao Vì th , hoƠn l u Hadley
đ a ph ng suy y u, đ ng th i, đ i l u trên vùng nƠy c ng suy y u theo Trên khu
v c c n nhi t đ i Nam Á, tr c c a d ng xi t gió tơy c n nhi t đ i g n nh song song v i v tuy n v i t c đ gió đ t trên 60 m/s Khi đó, s phát tri n xu ng phía Nam c a gió mùa đông b c b h n ch [16] Trong mùa đông La Nina, áp cao Siberia l i phát tri n m nh h n S ng áp cao nƠy phát tri n m nh v phía ông Nam kh ng ch vùng bi n c n nhi t đ i Tơy B c Thái Bình D ng ng th i, do
s m r ng c a rãnh th p xích đ o (RTXD) nên hoƠn l u Hadley đ c t ng c ng trên khu v c tơy TBD vƠ Nam Á S m nh lên c a tín phong B c Bán c u và áp cao Siberia lƠm t ng c ng ho t đ ng c a WM [16]
Sau đó, m i quan h gi a ENSO vƠ gió mùa Á - Úc c ng đƣ đ c Nguy n
Vi t LƠnh vƠ cs (2007) nghiên c u thông qua HSTQ gi a các ch s ENSO vƠ gió mùa trong th i k 1961-2000 K t qu ch ra r ng, trong tr ng h p không ENSO, HSTQ gi a chúng r t nh (<< 0,1), nh ng khi x y ra hi n t ng ENSO, đ c bi t trong th i k La Nina phát tri n thì m i quan h nƠy t ng lên rõ r t Tuy nhiên, HSTQ gi a chúng l n nh t c ng ch b ng 0,5 vƠ ph n l n trong đó ch có giá tr nh
h n 0,2 [14] i u nƠy m t l n n a l i ch ng t r ng, m i quan h gi a ENSO vƠ gió mùa khá ph c t p vƠ c n đ c nghiên c u chi ti t h n
NgoƠi ra, s bi n đ ng c a SM Nam B trong trong các th i k ENSO c ng
đƣ đ c Nguy n Th Hi n Thu n (2005) phơn tích d a trên các ch s hoƠn l u
hè b t đ u tr c th i k El Nino phát tri n thì SM ho t đ ng khá m nh Ng c l i, trong các mùa hè b t đ u sau th i k El Nino suy y u thì SM l i ho t đ ng y u h n trung bình nhi u n m H n n a, trong nh ng n m El Nino có c ng đ m nh thì mùa hè ti p theo, SM s có c ng đ y u h n h n (nh mùa hè n m các n m 1983,
h t Tuy nhiên, trong các mùa hè La Nina, gió mùa l i ho t đ ng m c trung bình
ho c m nh h n trung bình nhi u n m [27]
Trang 37Nh v y, m c dù m i quan h gi a ENSO vƠ gió mùa chơu Á ch đ c phơn tích trong m t đ t El Nino vƠ La Nina [10], [16], nh ng nó v n đ c tr ng cho quan
h gi a chúng i u nƠy ph n nƠo đ c ch ng minh trong nghiên c u c a Nguy n
Th Hi n Thu n (2005)
Tóm l i, nh ng nghiên c u trong vƠ ngoƠi n c v nh ng bi n đ i c a hoƠn
l u d i nh h ng c a B KH đƣ cho th y, c ng đ áp cao Siberia đƣ y u đi t sau n m 70, đ c bi t gi m m nh h n trong nh ng n m 80 vƠ 90 c a th k 20 Trong khi đó, ACTBD l i có c ng đ t ng vƠ d ch sang phía tơy m nh h n i u nƠy đƣ t o đi u ki n cho hoƠn l u Hadley đ c t ng c ng, đ c bi t t sau n m
m nh lên trong nh ng n m La Nina S bi n đ i nƠy đƣ ít nhi u lƠm nh h ng đ n
đ c đi m th i ti t, khí h u, đ c bi t lƠ các c c tr khí h u vƠ ECEs trên nh ng khu
v c mƠ chúng tác đ ng B i th , nh ng nghiên c u trong vƠ ngoƠi n c v m c đ
vƠ xu th bi n đ i m t s c c tr khí h u vƠ ECEs d i nh h ng c a B KH s
đ c trình bƠy trong m c 1.3 sau đơy
1.3 Bi n đ i khí h u vƠ m t s c c tr khí h u, hi n t ng khí h u c c đoan
Trong nh ng n m g n đơy đƣ xu t hi n nhi u công trình nghiên c u t p trung vƠo vi c phơn tích m c đ vƠ xu th bi n đ i c a các đ c tr ng c c tr khí h u trên ph m vi qu c gia ho c vùng lƣnh th trong m i quan h v i B KH toƠn c u Khi đó, các ngu n s li u đ a ph ng đ c khai thác t m ng l i tr m quan tr c,
s li u tái phơn tích c a tr ng SST c ng nh các tr ng khí quy n th ng đ c s
d ng đ nghiên c u
Trong đó, báo cáo c a Ban Liên Chính ph v Bi n đ i Khí h u (IPCC) đ c xem lƠ đ y đ nh t c bi t, báo cáo v các s ki n khí h u c c đoan (SREX) c a IPCC đƣ cho th y tác đ ng c a các s ki n khí h u c c đoan đ n nh ng th m h a chơu Á Báo cáo ch ra r ng, trên h u h t các vùng c a chơu Á, s ngƠy nóng, đêm
m đƣ t ng lên, c n s ngƠy mát, đêm l nh thì gi m đi Tuy nhiên, các đ t sóng nhi t (đ t nóng) thì ch t ng lên Tơy Á, m t s khu v c Trung Á vƠ phía B c Trung Qu c Bên c nh đó, h n hán c ng ch có xu h ng t ng lên trên vùng ông
Trang 38Á, c n trên các vùng khác c a chơu Á thì h n hán không có xu th bi n đ i rõ rƠng
ho c do thi u b ng ch ng th c nghi m T ng t xu th bi n đ i c a l ng m a trung bình vƠ h n hán, hi n t ng m a l n c ng có xu th bi n đ i không nh t quán các vùng [43] T t nhiên, d a trên các k ch b n B KH, báo cáo nƠy c ng ch ra
xu th t ng lên rõ r t c a Ts trên t t c các vùng c a chơu Á C n hi n t ng m a
l n đ c d báo s t ng lên các vùng B c Á, ông Á vƠ Cao nguyên Tơy t ng
H n n a t n su t xu t hi n s ngƠy nóng (cho đ n gi a vƠ cu i th k nƠy) l n nh t trên các vùng ông Nam Á, Tơy Á, sau đó lƠ Nam Á vƠ Trung Á Bên c nh đó, các tác gi c ng cho r ng, hi n t i, ch a có đ b ng ch ng đ xác đ nh xu th bi n đ i
c a ENSO vƠ bƣo nhi t đ i [43] Có th nói, chơu Á lƠ vùng ph i ch u nh h ng
l n nh t b i B KH, song nh ng tác đ ng c a nó lên các vùng khác nhau c a th
gi i c ng không th không nh c t i
Th t v y, nh ng bi n đ i theo không gian vƠ th i gian c a nhi t đ c c đoan
đƣ đ c Bulygina O N vƠ c ng s (2007) phơn tích d a trên chu i s li u nhi t đ ngƠy t 857 tr m Nga trong 6 th p k qua Nghiên c u cho th y, trong t ng mùa,
s ngƠy có Tx l n h n phơn v 95 (TX95p) đƣ t ng lên, c n s ngƠy có Tn nh h n phơn v 5 (TN5p) đƣ gi m trên h u h t các vùng c a Nga S ngƠy có nhi t đ cao
d th ng c ng có xu th gi m Nh ng m t s vùng riêng bi t, s ngƠy có biên đ dao đ ng nhi t đ ngƠy l n l i có xu th t ng lên [30]
Theo Toreti A và F Desiato (2008), Ttb trên 49 tr m quan tr c Italia trong
th i k 1961-2004 và 1981-2004 c ng có xu th t ng lên nh ng l i gi m đi trong
th i k 1961-1981 [53]
Manton M J vƠ cs (2000) cho r ng, s ngƠy nóng vƠ đêm m trên 15 qu c gia vùng ông Nam chơu Á vƠ Nam Thái Bình D ng trong th i k 1961-1998
t ng lên, c n s ngƠy mát vƠ đêm l nh trong n m l i gi m đi [45] M t k t lu n
t ng t đƣ đ c Vincent L A và cs (2005) đ a ra khi phơn tích bi n đ i c a nhi t đ c c tr ngƠy trên 8 qu c gia vùng Nam M trong th i k 1961-2000 Các tác gi cho r ng, s đêm m thì t ng lên, c n s đêm l nh l i gi m đi r t nhi u
tr m, đ c bi t v i nh ng tr m n m b bi n phía Tơy vƠ ông c a Nam M [54]
Trang 39Dash S K., Ashu Mamgain (2011) c ng cho r ng, s đêm l nh trong nh ng tháng mùa đông trên toƠn n , các vùng phía B c (trong th i k 1969-2005) vƠ các vùng phía Nam (trong th i k 1969-1975) đƣ gi m đáng k Ng c l i, s ngƠy nóng trong mùa hè l i t ng, đ c bi t t ng m nh h n trong th i k 1996-2005 v i s ngƠy nóng vƠ đêm m l n nh t Tuy nhiên, s ngƠy l nh trong mùa đông trên vùng phía B c vƠ ông B c mi n Trung l i t ng đáng k [31]
Cùng v i nh ng bi n đ i c a nhi t đ , nh ng bi n đ i v l ng m a vƠ hi n
t ng m a l n c ng đƣ vƠ đang đ c nhi u tác gi quan tơm
mùa đông chơu u trên 500 n m qua, Matti C và cs (2009) đƣ s d ng chu i s
li u l ng m a ngƠy, th i k 1500-2000 K t qu nghiên c u trên 2 vùng: phía Tơy Nam Na Uy (5 - 6,50E, 59 - 660N) vƠ phía Nam Tơy Ban Nha/phía B c Ma-r c (3-
60W, 34,5 - 380N) cho th y, nh ng giá tr k l c c a l ng m a đ u x y ra trong th
k 20 vƠ ch a t ng có trong 500 n m qua [46]
Theo Qian Q.H, Qin A (2008), l ng m a trên h u h t các vùng c a Trung Qu c c ng có xu th t ng đ t ng t trong th i k cu i nh ng n m 70 vƠ
đ u nh ng n m 80 [49] c bi t, m a l n trong mùa hè vùng nam Trung Qu c
đƣ t ng lên đáng k t đ u nh ng n m 1990 [47]
Bên c nh nh ng nghiên c u v s bi n đ i c a nhi t đ vƠ l ng m a c c
tr , các y u t khác nh gió c ng đ c m t s nhƠ khoa h c quan tơm Ch ng h n,
đ xem xét bi n đ i c a tr ng khí áp b m t trên đ i l c chơu u, Tar và cs (2001)
đƣ nghiên c u s bi n đ i c a tr ng gió trên lƣnh th Hungary d a trên chu i s
li u t c đ gió t ng gi trong th i gian t n m 1968 đ n 1972 vƠ t 1991 đ n 1995
c a 3 tr m khí t ng trên lƣnh th K t qu phơn tích đ l ch chu n ( LC) c a t c
đ gió cho th y, t c đ gió trong mùa hè đƣ gi m, đ c bi t gi m m nh h n trong tháng 7 [52]
Khi nghiên c u bi n đ i c a t c đ gió ngƠy trên lƣnh th Trung Qu c, Jiang Ying vƠ cs (2010) đƣ s d ng s li u t 353 tr m phơn b đ ng đ u trên c n c trong th i k t 1956-2004 K t qu cho th y, t c đ gió trung bình n m, t c đ gió
Trang 40ngƠy c c đ i (Vx) vƠ s ngƠy có t c đ gió m nh đ u có xu th gi m, nh ng c ng
đ vƠ s ngƠy gió nh l i t ng lên trên nh ng vùng đ ng b ng r ng l n c a Trung
Qu c [44] i u nƠy có th đ c lỦ gi i b i quá trình đô th hoá, s thay đ i c a
nh ng thi t b đo gió,ầ [44]
Nh chúng ta đƣ bi t, ngay c khi không ch u nh h ng c a gió mùa thì s
xu t hi n s ki n ENSO c ng đ đ lƠm bi n đ i nhi t đ , l ng m a trên m i vùng B i th , nh ng tác đ ng c a ENSO đ n l ng m a đƣ đ c nhi u tác gi quan tâm
Th t v y, xu th m a trên vùng c n nhi t đ i Nam M , phía ông c a dƣy Andes trong th i k 1960-1999 đƣ đ c Barros V.R và cs (2008), nghiên c u cùng
v i các pha ENSO Khi đó, SST trung bình tháng trên vùng NINO 3.4 đƣ đ c các tác gi s d ng đ phơn tích m i quan h gi a các pha ENSO vƠ l ng m a Các tháng đ c xem nh xu t hi n El Nino hay La Nina n u d th ng SST (SSTA) vùng NINO 3.4 c a 5 tháng liên ti p cao h n 0,4 hay th p h n -0,4 K t qu cho
l ng m a n m có xu th t ng phía Tơy b c Argentina, phía Nam Brazil và Paraguay, m t n a l ng m a n m có đ c t pha El Nino, song ch có m t l ng
nh t pha La Nina và th i k không ENSO Tuy nhiên, trên h u h t vùng c n nhi t đ i Nam M , phía ông dƣy Andes, l ng m a trong th i k ENSO m nh
ch đóng góp m t ph n nh c a xu th [29]
Song Feldl Nicole và Gerard H Roe (2011) l i cho r ng, tuy t n su t m a không t ng nh ng c ng đ c ng nh t ng l ng m a mùa đông trong th i k La Nina đƣ t ng lên phía Tơy Nam vƠ gi m đi phía Tơy B c Chơu M Do đó,
l ng m a ngƠy c ng t ng m nh [34]
L ng m a ông Á trong mùa hè trong các th i k ENSO c ng đ c Hong Ye vƠ Riyu Lu (2011) nghiên c u Các tác gi cho r ng, chu n sai l ng m a phía Nam Trung Qu c vƠ Tơy B c Thái Bình D ng trong đ u mùa hè k ti p sau
th i k ENSO có giá tr d ng Song vƠo cu i mùa hè đó, l ng m a trên l u v c sông Huai Trung Qu c, HƠn Qu c vƠ trung tơm Nh t B n l i th p h n so v i
