Nghiên cứu xác định những hình thế thời tiết gây nên cực đoan một số yếu tố khí hậu chính trên khu vực bắc bộ

Thông qua số liệu mưa và nhiệt độ quan trắc tại các trạm khí tượng trên khu vực Bắc Bộ và số liệu tái phân tích từ năm 2007 đến năm 2016, luận văn đã nghiên cứu và chỉ ra một số hình thế

Trang 1

,

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NHỮNG HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY NÊN CỰC ĐOAN MỘT SỐ YẾU TỐ KHÍ HẬU CHÍNH

CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG - KHÍ HẬU HỌC

NGUYỄN THỊ THU HÒA

HÀ NỘI, NĂM 2018

Trang 2

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NHỮNG HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY NÊN CỰC ĐOAN MỘT SỐ YẾU TỐ KHÍ HẬU CHÍNH

TRÊN KHU VỰC BẮC BỘ

CHUYÊN NGHÀNH : KHÍ TƯỢNG - KHÍ HẬU HỌC

Học viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THU HÒA Lớp: CH2B.K Khóa: 2016 - 2018

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Viết Lành

Hà Nội - Năm 2018

Trang 3

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

Cán bộ hướng dẫn chính: PGS TS Nguyễn Viết Lành

Cán bộ chấm phản biện 1: TS Phạm Thị Thanh Ngà

Cán bộ chấm phản biện 2: TS Hoàng Phúc Lâm

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 22 tháng 09 năm 2018

Trang 4

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thị Thu Hoà

Trang 5

i

L ỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khí tượng-Khí hậu học “Nghiên cứu xác định

nh ững hình thế thời tiết gây nên cực đoan một số yếu tố khí hậu chính trên khu

v ực Bắc Bộ” đã hoàn thành tháng 7 năm 2018 Trong suốt quá trình học tập, nghiên

cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình

Trước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn

Viết Lành đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện

để tác giả có thể hoàn thành luận văn này

Trong khuôn khổ một luận văn, do sự giới hạn về thời gian và kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 09 năm 2018

Tác giả

Nguy ễn Thị Thu Hòa

Trang 6

ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

L ỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

5 Bố cục của luận văn 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Một số khái niệm cơ bản 3

1.1.1 Cực đoan của các hiện tượng và yếu tố khí hậu 3

1.1.2 Nắng nóng 3

1.1.3 Rét đậm, rét hại 3

1.1.4 Mưa lớn 4

1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 4

1.2.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình 4

1.2.2 Đặc điểm khí hậu 5

1.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu 8

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về rét đậm, rét hại 8

1.3.2 Tình hình nghiên cứu về mưa lớn 9

1.3.3 Tình hình nghiên cứu về nắng nóng 13

1.4 Nhận xét chương 1 16

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Cơ sở số liệu 17

2.1.1 Số liệu các hiện tượng khí tượng cực đoan 17

2.1.2 Số liệu quan trắc nhiệt độ và lượng mưa ngày 21

2.1.3 Số liệu tái phân tích 24

Trang 7

iii

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.3 Nhận xét chương 2 27

CHƯƠNG 3 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28

3.1 Nghiên cứu xác định một số hình thế thời tiết gây mưa lớn cực đoan ở Bắc Bộ 28

3.2 Nghiên cứu xác định một số hình thế thời tiết gây nắng nóng cực đoan ở Bắc Bộ 49 3.3 Nghiên cứu một số hình thế thời tiết gây rét hại cực đoan ở Bắc Bộ 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74

1 Kết luận 74

2 Kiến nghị 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

Trang 8

iv

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Họ và tên học viên: Nguyễn Thị Thu Hoà

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Viết Lành

Tên đề tài: Nghiên cứu xác định những hình thế thời tiết gây nên cực đoan một số yếu tố khí hậu chính trên khu vực Bắc Bộ

Tóm tắt:…

Luận văn đã tổng quan được tình hình nghiên cứu trong nước về bài toán xác định những hình thế thời tiết gây nên cực đoan mọt số yếu tố khí hậu chính trên khu vực Bắc Bộ Trên cơ sở đó, đưa ra các luận giải về sự cần thiết, mục tiêu và các luận điểm khoa học của luận văn Thông qua số liệu mưa và nhiệt độ quan trắc tại các trạm khí tượng trên khu vực Bắc Bộ và số liệu tái phân tích từ năm 2007 đến năm 2016, luận văn đã nghiên cứu và chỉ ra một số hình thế thời tiết gây nên những đợt mưa lớn

ở khu vực Bắc Bộ như: đới gió đông hoặc đông nam từ áp cao Thái Bình Dương có hợp lưu với đới gió đông đông bắc từ áp cao lục địa; áp thấp Trung Hoa hoạt động mạnh, kết hợp với gió từ rìa phía tây áp cao Thái Bình Dương thổi theo hướng đông nam qua khu vực Bắc Bộ; rãnh thấp trong đới gió tây hoạt động mạnh; hội tụ kinh hướng giữa gió nam đông nam từ áp cao Thái Bình Dương và gió nam tây nam từ bán cầu Nam lên; dải hội tụ nhiệt đới hoạt động với tâm thấp tồn tại trên khu vực Bắc

Bộ Với thời tiết gây nên nắng nóng, vai trò của những hình thế được xác định: áp thấp Nam Á phát triển sang phía đông ở tầng thấp, còn trên cao áp cao Thái Bình Dương và áp cao Tây Tạng hoạt động mạnh; áp thấp Trung Hoa hoạt động ở tầng thấp, còn trên cao áp cao Thái Bình Dương và áp cao Tây Tạng hoạt động mạnh; rãnh gió mùa hoạt động trên khi vực Bắc Bộ ở tầng thấp và áp cao Thái Bình Dương, áp cao Tây Tạng hoạt động ở tầng cao Với thời tiết gây nên rét hại cực đoan, vai trò của những hình thế được xác định: áp cao lạnh lục địa tạo nên đới gió đong bắc mạnh thổi qua lãnh thổ Việt Nam để đổ vào rãnh thấp xích đạo ở tầng thấp vã rãnh thấp trong đới gió tay trên cao; áp cao Thanh Tạng gây nên gió đông bắc mạnh thổi qua khu vực Bắc Bộ và trên cao là rãnh thấp trong đới gió tây hoạt động Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố chủ quan, nên cần đầu tư nghiên cứu thêm trong tương lai

Trang 9

ATNĐ Áp thấp nhiệt đới

CFSR Số liệu tái phân tích của hệ thống dự báo khí hậu (Climate Forecast

System Reanalysis)

GPCP Số liệu mưa lưới toàn cầu (Global Precipitation Climatology

Project ) ITCZ Dải hội tụ nhiệt đới (Inter Tropical Convergence Zone)

KKL Không khí lạnh

KTTV Khí tượng thủy văn

NCEP Trung tâm Dự báo Môi trường Quốc gia (National Centers for

Environmental Prediction)

NCAR Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia (National Center for

Atmospheric Research) nnk Những người khác

NOAA Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (National

Oceanic and Atmospheric Administration)

Tn Nhiệt độ tối thấp

Tx Nhiệt độ tối cao

Trang 10

vi

DANH M ỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Tình hình mưa lớn cực đoan ở Bắc Bộ thời kì 2007-2016 17

Bảng 2.2 Tình hình nắng nóng cực đoan ở Bắc Bộ thời kì 2007-2016 19

Bảng 2.3 Tình hình rét hại cực đoan ở Bắc Bộ thời kì 2007-2016 19

Bảng 2.4 Danh sách các trạm được sử dụng trong nghiên cứu 21

Bảng 3.1 Diễn biến mưa từ ngày 29/10 đến ngày 3/11/2008 28

Bảng 3.2 Diễn biến mưa từ ngày 12 đến ngày 17/5/2009 32

Bảng 3.3 Diễn biến mưa từ ngày 19 đến ngày 22/7/2014 37

Bảng 3.4 Diễn biến mưa từ ngày 26/7 đến ngày 3/8/2015 41

Bảng 3.5 Diễn biến nhiệt độ tối cao ngày (Tx) trong đợt nắng nóng cực đoan từ ngày 15/6 đến 20/6/2010 49

Bảng 3.6 Diễn biến nhiệt độ tối cao ngày (Tx) trong đợt nắng nóng cực đoan từ ngày 14/5 đến ngày 18/5/2013 53

Bảng 3.7 Diễn biến đợt nắng nóng cực đoan từ ngày 12 đến ngày 15/6/2016 57

Bảng 3.8 Diễn biến đợt rét hại cực đoan từ ngày 10 đến ngày 13/1/2009 61

Trang 11

vii

DANH M ỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 2.1 Minh họa hình ảnh trang thông tin cung cấp số liệu tái phân tích ngày của NCEP/NCAR 25 Hình 3.1 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 30/10/2008 29 Hình 3.2 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng 7h ngày 31/10/2008 29 Hình 3.3 Ảnh mây vệ tinh lúc 7h ngày 31/10/2008 30 Hình 3.4 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 01/11/2008 31 Hình 3.5 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 02/11/2008 32 Hình 3.6 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h 14/5/2009 34 Hình 3.7 Ảnh mây vệ tinh lúc 7h ngày 14/5/2009 34 Hình 3.8 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 15/5/2009 35 Hình 3.9 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 16/5/2009 35 Hình 3.10 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 17/5/2009 36 Hình 3.11 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 19/7/2014 38 Hình 3 2 Ảnh mây vệ tinh lúc 7h ngày 19/7/2014 38 Hình 3.13 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 20/7/2014 39 Hình 3.14 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 21/7/2014 40 Hình 3.15 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 22/7/2014 40 Hình 3.16 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 26/7/2015 42 Hình 3.17 Ảnh mây vệ tinh lúc 7h ngày 26/7/2015 42

Trang 12

viii

Hình 3.18 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 27/7/2015 43 Hình 3.19 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 28/7/2015 44 Hình 3.20 Ảnh mây vệ tinh lúc 7h ngày 28/7/2015 44 Hình 3.21 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 29/7/2015 45 Hình 3.22 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 30/7/2015 45 Hình 3.23 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 31/7/2015 46 Hình 3.24 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 01/8/2015 47 Hình 3.25 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 02/8/2015 47 Hình 3.26 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 03/8/2015 48 Hình 3.27 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 15/6/2010 51 Hình 3.28 Ảnh mây vệ tinh lúc 13h ngày 15/6/2010 51 Hình 3.29 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 17/6/2010 52 Hình 3.30 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 19/6/2010 52 Hình 3.31 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 14/5/2013 54 Hình 3.32 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 16/5/2013 55 Hình 3.33 Ảnh mây vệ tinh lúc 13h ngày 16/5/2013 56 Hình 3.34 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 18/5/2013 56 Hình 3.35 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 12/6/2016 58

Trang 13

ix

Hình 3.36 Ảnh mây vệ tinh lúc 13h ngày 12/6/2016 59 Hình 3.37 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 14/6/2016 59 Hình 3.38 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 15/6/2016 60 Hình 3.39 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 10/01/2009 62 Hình 3.40 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 12/01/2009 63 Hình 3.41 Ảnh mây vệ tinh lúc 19h ngày 12/01/2009 63 Hình 3.42 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng 7h ngày 13/01/2009 64 Hình 3.43 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 10/01/2011 67 Hình 3.44 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 11/01/2011 67 Hình 3.45 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 13/01/2011 68 Hình 3.46 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 24/01/2016 70 Hình 3.47 Ảnh mây vệ tinh lúc 7h ngày 24/01/2016 70 Hình 3.48 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 25/01/2016 71 Hình 3.49 Bản đồ trường độ cao địa thế vị và trường đường dòng lúc 7h ngày 26/01/2016 71

Trang 14

1

M Ở ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hàng năm, các khu vực trên lãnh thổ Việt Nam nói chung và Bắc Bộ nói riêng đều chịu tác động nặng nề của nhiều hiện tượng thời tiết nguy hiểm So với các vùng khí hậu phía Nam, các vùng khí hậu ở Bắc Bộ (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ) chịu tác động của nhiều hiện tượng cực đoan hơn; ví dụ như mưa lớn, rét đậm rét hại, nắng nóng, xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) Trong những năm qua, đã có nhiều nghiên cứu về các hiện tượng thời tiết cực đoan này Trong đó, có rất nhiều nghiên cứu dự báo và cảnh báo các hiện tượng cực đoan ở Bắc Bộ đã được thực hiện dựa trên phân tích synop hoặc các mô hình mô phỏng Tuy nhiên, một thực tế vẫn tồn tại

đó là các kết quả dự báo vẫn chưa tốt và hậu quả để lại là nghiêm trọng khi xuất hiện các hiện tượng cực đoan, đặc biệt là mưa lớn

Từ thực tiễn nêu trên, việc phân tích đúc kết hình thế thời tiết trong một số trường hợp thời tiết cực đoan điển hình (về cường độ, thời gian kéo dài kéo dài của hiện tượng), đặc biệt là mưa lớn xảy ra trong những năm gần đây ở Bắc Bộ có ý nghĩa quan trọng Những hình thế thời tiết được đúc kết góp phần cung cấp thông tin phục

vụ nghiệp vụ dự báo và cảnh báo thời tiết nguy hiểm ở Bắc Bộ, cũng như trong công

tác nghiên cứu khoa học Do vậy, luận văn thạc sĩ thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xác định những hình thế thời tiết gây nên cực đoan một số yếu tố khí hậu chính trên khu vực Bắc Bộ’’

2 Mục tiêu của đề tài

Phân tích, đánh giá và xác định được hình thế thời tiết cơ bản gây nên một số hiện tượng cực đoan liên quan đến lượng mưa và nhiệt độ trên khu vực Bắc Bộ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Luận văn tập trung nghiên cứu các hiện tượng và yếu tố khí tượng cực đoan như: Nắng nóng gay gắt, rét hại, mưa lớn

Phạm vi nghiên cứu:

- Toàn bộ Bắc Bộ Việt Nam với 3 vùng khí hậu: B-I, B-II và B-III

5 Bố cục của luận văn

Nội dung chính của luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, được bố cục thành các chương như sau:

Chương 1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu Chương này trình bày tóm

tắt điều kiện tự nhiên của khu vực ngiên cứu và một số kết quả nghiên cứu về hiện

Trang 15

2

tượng khí tượng cực đoan

Chương 2 Số liệu và phương pháp nghiên cứu Chương này trình bày các

nguồn số liệu và phương pháp nghiên cứu chính được sử dụng trong luận văn

Chương 3 Một số kết quả nghiên cứu Chương này trình bày một số đặc

điểm của các hiện tượng khí tượng cực đoan về mưa lớn, nắng nóng và rét hại cũng như kết quả phân tích hình thế synop xuất hiện các hiện tượng cực đoan đó

Trang 16

3

CHƯƠNG 1

T ỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm cơ bản

1.1.1 Cực đoan của các hiện tượng và yếu tố khí hậu

Cực đoan của một yếu tố hay hiện tượng khí hậu là một sự kiện hiếm khi xảy

ra, thông thường, những sự kiện này xảy ra có xác suất là 5% hoặc 10% được gọi là

sự kiện cực đoan [16]

Trong luận văn này, những hiện tượng khí hậu (mưa lớn, nắng nóng và rét hại)

có xác suất xuất hiện ≤ 10% sẽ được thống kê và những hiện tượng khí hậu có xác suất xuất hiện ≤ 5% sẽ được tập trung nghiên cứu, phân tích hình thế synop gây nên hiện tượng đó

1.1.2 Nắng nóng

Nắng nóng là một dạng thời tiết nguy hiểm đặc biệt thường xảy ra trong những tháng mùa hè Biểu hiện của nắng nóng là khi nền nhiệt độ không khí trung bình ngày cao và được đặc trưng bởi nhiệt độ cao nhất trong ngày Xuất phát từ mục đích phục

vụ công tác theo dõi và dự báo thời tiết nắng nóng, Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Trung ương lấy nhiệt độ tối cao (Tx) làm căn cứ để xác định ngưỡng thời tiết nắng nóng Theo đó, nắng nóng được xác định theo các ngưỡng như sau:

- Ngày nắng nóng là ngày có : 350C ≤ Tx < 370C

- Ngày nắng nóng gay gắt là ngày có : 370C ≤ Tx < 390C

- Ngày nắng nóng đặc biệt gay gắt là ngày có : Tx ≥ 390C

Phạm vi xảy ra nắng nóng được xác định như sau:

- Nắng nóng cục bộ là ngày có Tx ≥ 350C xảy ra tại < 1/2 số trạm trên một vùng khí hậu;

- Nắng nóng diện rộng là ngày có Tx ≥ 350C xảy ra tại ≥ 1/2 số trạm trên một vùng khí hậu;

1.1.3 Rét đậm, rét hại

Rét đậm, rét hại là một trong những loại hình thời tiết cực đoan rất đặc trưng trong mùa đông ở hầu khắp khu vực phía bắc lãnh thổ Việt Nam Trong những tháng chính đông (từ tháng 12 đến tháng 2) các đợt rét đậm, rét hại xảy ra liên tiếp, kéo dài

và trên diện rộng Hiện nay, chỉ tiêu để xác định hiện tượng rét đậm, rét hại là dựa vào nhiệt độ trung bình ngày Nếu nhiệt độ trung bình ngày ≤ 15oC thì có rét đậm, nếu nhiệt độ trung bình ngày ≤ 13oC thì có rét hại

Trang 17

4

1.1.4 Mưa lớn

Mưa lớn hay mưa vừa, mưa to diện rộng là quá trình mưa xảy ra mang tính hệ thống trên một hay nhiều khu vực Mưa lớn diện rộng có thể xảy ra một hay nhiều ngày, liên tục hay ngắt quãng, một hay nhiều trận mưa và không phân biệt dạng mưa Căn cứ vào lượng mưa thực tế đo được 12 hoặc 24 giờ tại các trạm quan trắc khí tượng bề mặt, trạm đo mưa trong mạng lưới khí tượng thủy văn mà phân định các cấp mưa khác nhau (06/2016/TT-BTNMT):

- Mưa vừa: Lượng mưa đo được từ 16 đến 50 mm/24h, hoặc 8 đến 25 mm/12h

- Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 đến 100 mm/24h, hoặc 26 đến 50mm/12h

- Mưa rất to: Lượng mưa đo được > 100 mm/24h, hoặc > 50 mm/12h

Mưa lớn diện rộng là mưa lớn xảy ra ở một hay nhiều khu vực dự báo liền kề với tổng số trạm quan trắc được mưa lớn theo quy định sau đây:

Một khu vực dự báo được coi là có mưa lớn diện rộng khi mưa lớn xảy ra ở quá một nửa số trạm trong toàn bộ số trạm quan trắc của khu vực đó

Mưa lớn xảy ra ở 2 hoặc 3 khu vực dự báo liền kề nhau, thì khi tổng số trạm quan trắc được mưa lớn phải vượt quá 1/2 hoặc 1/3 tổng số trạm quan trắc trong 2 hoặc 3 khu vực liền kề Một đợt mưa lớn diện rộng là một đợt mưa xảy ra tương đối

liên tục trong một khoảng thời gian nhất định, trong đó có ít nhất một ngày đạt tiêu chuẩn mưa lớn diện rộng Khi quá trình mưa lớn diện rộng xảy ra nhiều đợt trong một thời gian dài, các đợt mưa lớn diện rộng khác nhau phải cách nhau một khoảng thời gian liên tục ít nhất là 24 giờ với trên 1/2 tổng số trạm quan trắc hoàn toàn không

có mưa

Tổng lượng mưa cả đợt được tính theo lượng mưa đo được thực tế của từng trạm trong khoảng thời gian của cả đợt mưa kể từ thời gian bắt đầu đến thời gian kết thúc mưa Tổng lượng mưa lớn nhất được chọn trong tổng lượng mưa thực đo của các trạm Lượng mưa trung bình khu vực là lượng mưa trung bình của tất cả các trạm

đo trong khu vực lớn hoặc khu vực nhỏ Lượng mưa trung bình khu vực được chọn theo các khoảng lượng mưa cách nhau cữ 10 - 50 mm

1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu

1.2 1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình

Bắc Bộ nằm ở vùng cực Bắc lãnh thổ Việt Nam, có phía bắc giáp Trung Quốc, phía nam giáp Thanh Hóa, phía tây giáp Lào và phía đông giáp biển Đông Địa hình

Bắc Bộ đa dạng và phức tạp, bao gồm đồi núi, trung du, đồng bằng, bờ biển và thềm

lục địa; có bề mặt thấp dần, xuôi theo hướng tây bắc - đông nam, được thể hiện thông

Trang 18

5

qua hướng chảy của các dòng sông lớn

Khu vực đồng bằng rộng lớn nằm ở lưu vực sông Hồng, có diện tích 14,8 ngàn km2, bằng 4,5% diện tích cả nước Đồng bằng dạng hình tam giác, đỉnh là thành phố Việt Trì và cạnh đáy là đường bờ biển phía đông Đây là đồng bằng châu thổ lớn thứ hai Việt Nam (sau Đồng bằng sông Cửu Long diện tích 40.000 km2) do sông Hồng

và sông Thái Bình bồi đắp Phần lớn bề mặt đồng bằng có địa hình khá bằng phẳng,

có độ cao từ 0,4 - 12m so với mực nước biển

Liền kề với đồng bằng sông Hồng về phía tây và tây bắc là khu vực trung du và

miền núi có diện tích khoảng 102,9 ngàn km2, bằng 30,7% diện tích cả nước Địa hình ở đây bao gồm các dãy núi cao và rất hiểm trở, kéo dài từ biên giới phía bắc (nơi

tiếp giáp với Trung Quốc) tới phía tây tỉnh Thanh Hoá Trong khu vực này từ lâu đã

xuất hiện nhiều đồng cỏ, nhưng thường không lớn và chủ yếu nằm rải rác trên các cao nguyên ở độ cao 600 – 700m

Về phía khu vực đông bắc phần lớn là núi thấp và đồi nằm ven bờ biển Đông, được bao bọc bởi các đảo và quần đảo lớn nhỏ Ở Vịnh Bắc Bộ tập trung quần thể bao gồm gần 3.000 hòn đảo nằm trong các khu vực biển Vịnh Hạ Long, Bái Tử Long, Cát Hải, Cát Bà, Bạch Long Vĩ

1.2.2 Đặc điểm khí hậu

Do ảnh hưởng của địa hình đến phân bố của lượng mưa và nhiệt độ, khí hậu khu vực Bắc Bộ nước ta được phân chia thành 3 vùng khí hậu khác nhau là: Tây Bắc (BI), Đông Bắc (BII) và Đồng bằng Bắc Bộ (BIII) [9]

1) Vùng khí hậu vùng núi Tây Bắc (B-I)

Vùng khí hậu B-I thuộc miền khí hậu phía Bắc, kéo dài từ sườn phía tây dãy núi Hoàng Liên Sơn tới biên giới Việt-Lào, bao gồm toàn bộ tỉnh Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và phần phía bắc tỉnh Hòa Bình

Nằm khuất bên sườn tây dãy Hoàng Liên Sơn, lại ở vị trí xa nhất về phía tây lãnh thổ, vùng khí hậu B-I có những đặc điểm khác biệt rõ rệt với phần còn lại của miền khí hậu phía Bắc, tuy vẫn giữ được đặc điểm chung của miền là có một mùa đông lạnh hơn nhiều so với điều kiện trung bình vĩ tuyến

Sự hình thành những đặc điểm của vùng khí hậu B-I là một trong những trường hợp thể hiện rõ rệt nhất vai trò của địa hình trong sự kết hợp với hoàn lưu khí quyển Những đặc điểm chung đó là: có một mùa đông lạnh, nhiều năm có sương muối, nhưng nắng tương đối nhiều, ít mưa phùn; mùa hè nóng, nhiều gió tây khô nóng, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và ATNĐ, mưa nhiều, mùa mưa gần trùng

Trang 19

6

với mùa nóng, mùa gió mùa mùa hè Bức xạ tổng cộng trung bình năm lên đến 135kcal/cm2, tổng số giờ nắng trung bình năm từ 1800-2000 giờ, nhiệt độ không khí trung bình năm khoảng 18-220C, biên độ nhiệt năm từ 9-110C, thấp nhất trong miền khí hậu phía Bắc

125-Tổng lượng mưa trung bình năm khoảng 1200-1600mm ở Sơn La và từ 2000mm ở các nơi còn lại; mùa mưa bắt đầu từ tháng 4, kết thúc vào tháng 9, mưa nhiều nhất vào 3 tháng: 6, 7 và 8, mưa ít nhất vào 3 tháng 11, 12 và 1; tổng lượng mưa trong mùa gió mùa mùa hè chiếm 80-85% tổng lượng mưa cả năm

1600-Vùng khí hậu B-I được phân thành 5 tiểu vùng khí hậu: (1) Tiểu vùng khí hậu bắc Tây Bắc; (2) Tiểu vùng khí hậu Mường Lay-Nghĩa Lộ; (3) Tiểu vùng khí hậu Điện Biên; 4) Tiểu vùng khí hậu cao nguyên Sơn La; và 5) Tiểu vùng khí hậu Mộc Châu-Hòa Bình

2) Vùn g khí hậu Đông Bắc Bộ (B-II)

Vùng khí hậu B-II thuộc miền khí hậu phía Bắc; được giới hạn từ duyên hải tỉnh Quảng Ninh ở phía đông, đường phân thủy của dãy Hoàng Liên Sơn ở phía tây, đường giới hạn phía nam đi qua vùng trung du và núi thấp thuộc các tỉnh Phú Thọ, Bắc Giang, Thái Nguyên, Quảng Ninh; phía bắc là biên giới Việt-Trung; bao gồm các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Quảng Ninh và phần lớn tỉnh Phú Thọ và Bắc Giang

Có vị trí là địa đầu lãnh thổ Việt Nam, vùng khí hậu B-II là nơi tiếp nhận sớm nhất gió mùa đông bắc, cho nên chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của không khí lạnh cực đới, đem lại sự hạ thấp nhiệt độ vào mùa đông rõ rệt hơn cả Ngay cả ở những nơi có độ cao địa hình thấp nhất cũng quan sát được nhiệt độ xuống dưới 00C như Hữu Lũng (cao 40m) là -1,10C, Lục Ngạn (cao 15m) là -1,00C Mặt khác, vào mùa đông front lạnh bị chặn lại bên sườn đông Hoàng Liên Sơn, tồn tại nhiều ngày như một front tĩnh nên ở đây hầu như mất hẳn thời kì khô hanh rất tiêu biểu đầu mùa đông của miền khí hậu phía bắc (B), đồng thời lượng mưa trong các tháng mùa đông cũng dồi dào hơn các vùng khác, tháng mưa ít nhất cũng đo được từ 30-40mm đến 60-70mm; số ngày có mưa phùn thường đạt trên 50 ngày

Về mùa hè, không khí ẩm từ phía đông nam dễ dàng tràn qua vùng đồng bằng xâm nhập sâu vào các thung lũng vùng khí hậu B-II, đem lại lượng mưa rất lớn trên các sườn núi cao đón gió và trong những thung lũng thượng nguồn, hình thành nhiều trung tâm mưa lớn, như vùng Tiên Yên-Móng Cái, Tam Đảo tổng lượng mưa năm trung bình từ 2000-2800mm, vùng Yên Bái-Lào Cai từ 2000- 3600mm, đặc biệt tâm mưa lớn Bắc Quang lên tới 4910mm Đồng thời, bão và ATNĐ ảnh hưởng tới vùng

Trang 20

7

khí hậu B-II sớm nhất, vì vậy, thời kì mưa lớn nhất trong năm bắt đầu sớm hơn vùng đồng bằng trung du Bắc Bộ một tháng và cũng kết thúc sớm hơn một tháng Nhưng mặt khác, những khu vực khuất gió trong vùng này lại mưa ít, nhiều nơi tổng lượng mưa trung bình năm không vượt quá 1500mm, thậm chí tại Na Sầm (Cao Bằng) tổng lượng mưa trung bình năm chỉ có 1172mm

Như vậy, chịu sự tác động rất đặc thù của cả hoàn lưu khí quyển mùa đông và mùa hè, nên đặc điểm chung của khí hậu vùng B-II là mùa đông nắng ít, rất lạnh, nhiều năm có sương muối, nhiều mưa phùn; mùa hè nóng, nhưng ít gió tây khô nóng, hàng năm chịu sự ảnh hưởng trực tiếp của khá nhiều bão và ATNĐ, nhất là vùng ven biển phía đông bắc, mùa mưa gần trùng với mùa nóng, mùa gió mùa mùa hè Măc dù

có sự phân hóa khá sâu sắc về lượng mưa theo không gian, nhưng vùng khí hậu B-II vẫn thể hiện hai chỉ tiêu quan trọng mang tính chất đặc trưng cho cả vùng, đồng thời khác biệt với các vùng khác của miền khí hậu phía Bắc là: (i) mùa mưa phổ biến kéo dài từ tháng 4-9 với tổng lượng mưa mùa chiếm 80-85% tổng lượng mưa năm và (ii) thời kì ba tháng liên tục mưa lớn nhất trong năm thuộc các tháng 6, 7 và 8

Vùng khí hậu B-II được phân thành 8 tiểu vùng khí hậu: (1) Tiểu vùng khí hậu duyên hải Quảng Ninh; (2) Tiểu vùng khí hậu Bắc-Lạng; (3) Tiểu vùng khí hậu Cao Lạng; (4) Tiểu vùng khí hậu Hà-Cao; (5) Tiểu vùng khí hậu núi thấp trung tâm; (6) Tiểu vùng khí hậu Bắc Hà-Quảng Bạ; (7) Tiểu vùng khí hậu Đông Hoàng Liên Sơn;

và (8) Tiểu vùng khí hậu Bắc Quang

1.2.2 3 Vùng khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ (B-III)

Vùng khí hậu B-III thuộc miền khí hậu phía Bắc, được giới hạn bởi vành đai núi thấp thuộc vùng trung du Bắc Bộ ở phía bắc và phía tây, biển Đông ở phía đông, đường phân thủy giữa sông Mã và hệ thống sông Đáy-Hoàng Long ở phía nam; bao gồm lãnh thổ các tỉnh thuộc đồng bằng-trung du Bắc Bộ: Hà Nội, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình, Hưng Yên, Hà Nam, Nam Định, Thái Bình

và phần phía nam các tỉnh Phú Thọ, Hòa Bình và phía tây tỉnh Bắc Giang

Vùng khí hậu B-III là vùng trung tâm của miền khí hậu phía Bắc, mang đầy

đủ những đặc điểm khí hậu của miền như: có một mùa đông lạnh dị thường so với điều kiện trung bình vĩ tuyến, nắng ít, có năm xảy ra sương muối, mưa phùn nhiều, thời kì đầu mùa đông tương đối khô, nhưng nửa cuối mùa đông khá ẩm ướt; mùa hè nóng, ẩm, ít gió tây khô nóng, chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và ATNĐ, mưa nhiều, mây nhiều, nắng ít, khí hậu biến động mạnh mẽ Bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105-130 kcal/cm2, số giờ nắng trung bình năm khoảng 1400-1700 giờ, nhiệt

độ không khí trung bình năm từ 23-240C, biên độ nhiệt năm từ 12-130C; tổng lượng

Trang 21

8

mưa năm trung bình từ 1400-1800mm, mùa mưa phổ biến kéo dài từ tháng 4-10, mưa nhiều nhất vào ba tháng 7, 8, 9; tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 80-90% tổng lượng mưa năm

Vùng khí hậu B-III được phân thành 3 tiểu vùng khí hậu: (1) Tiểu vùng khí hậu duyên hải Bắc Bộ; (2) Tiểu vùng khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ; và (3) Tiểu vùng khí hậu trung du Bắc Bộ

1.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về rét đậm, rét hại

Theo Phạm Vũ Anh và Nguyễn Viết Lành [14], KKL ảnh hưởng đến Việt Nam quanh năm nhưng chủ yếu là trong các tháng mùa đông, còn trong tháng 7 tháng 8 KKL hoạt động yếu nên ít khi ảnh hưởng tới nước ta Các đợt rét đậm rét hại thường gắn liền với những đợt xâm nhập lạnh từ áp cao Siberia trong các tháng chính đông Cũng theo hai tác giả này, mùa KKL hoạt động chính ở Bắc Bộ được chia thành ba thời kì như sau:

1) Thời kì đầu

Vào thời kì đầu, các đợt KKL tràn xuống miền Bắc thường di chuyển theo hướng bắc-nam, qua Trung Quốc thì khối không khí cực đới có sự biến tính mạnh Nhiệt độ của nó đã tăng lên nhiều so với ban đầu, nhưng vẫn khô và lạnh cho nên từ tháng 9 tới tháng 11 thời tiết ở Bắc Bộ thường trở nên khô hanh; trời quang mây, ban ngày có nắng, nhiệt độ tương đối cao nhưng về đêm nhiệt độ giảm mạnh do phát xạ sóng dài ở mặt đất, biên độ nhiệt độ ngày lớn, có thể lên tới 13-15ºC; mang lại cho khu vực một mùa thu đẹp trời do áp cao Hoa Đông ảnh hưởng đến Việt Nam Tuy nhiên, cũng có những trường hợp áp cao Siberia xâm nhập xuống Bắc Bộ, khi đó thường xuất hiện mưa dông kèm theo mưa đá, tố lốc

Trong thời kì này ở Trung Bộ đang là mùa mưa, dải ITCZ lúc này đang đi ngang qua khu vực này kết hợp với các khối không khí lạnh yếu tràn về và địa hình dãy Trường Sơn đón gió gây mưa lớn và rất lớn ở đây

2) Thời kì chính mùa đông

Thời kì chính giữa mùa đông từ tháng 12 tới tháng 2 là khoảng thời gian có nhiều đợt xâm nhập lạnh nhất và thường cũng là những tháng lạnh nhất trong năm Vào thời kỳ này, dòng xiết gió tây phát triển rất mạnh Áp cao Siberia di chuyển

xuống phía nam theo hướng đông bắc, sự lạnh đi của bề mặt trong giai đoạn này khiến cho nhiệt độ lớp không khí tiếp giáp cũng giảm đi nhiều kết hợp với các khối khí biến

Trang 22

9

tính qua biển nhanh chóng đạt được trạng thái bão hòa và có thể gây mưa Ở phía Bắc

Bộ vào các tháng chính đông này thời tiết thường xảy ra các đợt rét đậm, rét hại

3) Thời kì cuối mùa đông

Từ tháng 3 tới tháng 5 là thời kì cuối mùa đông và chuyển tiếp sang mùa hè Khối áp cao di chuyển xuống phía nam sẽ nén áp thấp phía tây gây ra hiện tượng nhiệt độ tăng cao và nắng nóng oi bức Nguyên nhân là do quá trình nén động lực của

hệ thống áp cao lạnh phía bắc trong quá trình di chuyển xuống phía nam đã làm thay đổi cấu trúc của áp thấp nóng tạo thành các rãnh thấp với sự khác biệt của trường nhiệt, ẩm; từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho dòng khí đi lên của khối không khí nóng ẩm gây quá trình mưa bất ổn định, mưa rào và kèm theo dông

Khi thực hiện đề tài “Thử nghiệm cái tiến chỉ tiêu dự báo không khí lạnh các tháng cuối mùa đông bằng phương pháp synop” và đề tài “Dấu hiệu synop dùng trong

dự báo hạn 2-3 ngày đối với các đợt xâm nhập lạnh vào Việt Nam”, Trần Công Minh chỉ ra rằng, khi có sự xâm nhập lạnh sẽ kéo theo khí áp bề mặt tăng, nhiệt độ không khí bề mặt giảm từ 5 – 80C, gió đông bắc cũng được tăng cường mạnh mẽ, trên biển Đông lên tới cấp 6-7, biển động mạnh Số lượng các đợt xâm nhập lạnh về nhiều nhất

từ tháng 11 đến tháng 3 và đạt cực đại vào tháng giêng Các đợt xâm nhập lạnh mạnh

dị thường sẽ gây ra các đợt rét đậm rét hại kéo dài cho các tỉnh phía bắc [18, 20]

Bằng việc sử dụng số liệu nhiệt trung bình ngày của các trạm quan trắc bề mặt

ở các vùng khí hậu Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007 để phân tích rét đậm rét hại

ở Việt Nam, Vũ Thanh Hằng và cs đã chỉ ra rằng: (1) Hiện tượng rét đậm, rét hại ở nước ta chủ yếu xuất hiện ở các vùng khí hậu phía Bắc, nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của sự xâm nhập lạnh, thường bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào khoảng tháng 3 năm sau Vùng Đông Bắc là nơi có số ngày rét đậm, rét hại nhiều nhất trên cả nước; (2) Số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm ở hầu hết các trạm trong các vùng khí hậu

và sự giảm này thể hiện rõ nét trong các tháng chính đông và qua các thập kỷ; (3) Sự biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại bị ảnh hưởng bởi xu thế tăng của nhiệt độ trung bình ở các vùng khí hậu, đồng thời sự biến đổi về vị trí cũng như cường độ của

áp cao lạnh lục địa Siberia cũng có thể tác động đến xu thế biến đổi của hiện tượng này [24]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu về mưa lớn

Mưa lớn tác động rất lớn đối với đời sống xã hội và môi trường tự nhiên nên

từ lâu nó đã được nhiều nhà khí tượng quan tâm nghiên cứu và đã có nhiều công trình nghiên cứu được công bố Những nghiên cứu trước đây về mưa lớn thường tập trung phân tích các đặc điểm, diễn biến của mưa lớn và các hiện tượng gắn liền với sự xuất

Trang 23

10

hiện của mưa lớn như lũ quét, sạt lở ở một số khu vực bị ảnh hưởng mạnh như vùng núi Bắc Bộ và miền Trung Việt Nam Các dạng hình thế quy mô lớn gây mưa lớn trên các khu vực này tương đối đa dạng Mưa lớn thường được hình thành bởi những nguyên nhân như: xoáy thuận nhiệt đới, xoáy thuận nhiệt đới kết hợp với gió đông nam, xoáy thuận nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh, dải hội tụ nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh, không khí lạnh với hội tụ tín phong, xoáy thuận lạnh hoặc dải áp thấp ở Nam Trung Quốc kết hợp với không khí lạnh; dải thấp bị KKL nén [2, 5]

Nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, nếu chỉ với một loại hình thời tiết gây mưa ví dụ như sự hoạt động đơn lẻ của xoáy thuận nhiệt đới hay không khí lạnh, thì khó có thể gây ra mưa lớn kéo dài mà cần sự kết hợp của nhiều loại hình thế thời tiết gây mưa hoặc việc xuất hiện liên tiếp của các hình thế thời tiết gây mưa lớn mới

gây ra những trận mưa lớn kỷ lục Ở vùng Trung Bộ, một trong những điều kiện gây mưa lớn điển hình là khi bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới có tác động của không khí lạnh, kết hợp với hoạt động mạnh của rìa lưỡi áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương phát triển sang phía tây Sự kết hợp của các hệ thống quy mô lớn này thường gây mưa to trên diện rộng, cường độ mưa lớn, thời gian mưa dài, gây lụt nghiêm trọng trên phạm vi rộng Khu vực miền Trung có địa hình dốc, sông ngắn kết hợp với cường độ mưa lớn thì lũ lớn có thể xuất hiện Ngoài ra, lũ ở hạ lưu còn bị ảnh hưởng bởi thủy triều và nước dâng do bão, áp thấp nhiệt đới Ở vùng núi Bắc Bộ, mưa lớn diện rộng thường có vài tâm mưa hình thành do ảnh hưởng của điều kiện địa phương Tại các tâm mưa, lượng mưa rất lớn, tập trung trong thời gian ngắn Những đợt mưa lớn kéo dài 2, 3 ngày thậm chí mưa thành nhiều đợt liên tiếp kéo dài 8, 9 ngày, giữa các đợt có thời gian mưa rất nhỏ hoặc ngớt mưa [5, 10]

Nguyên nhân hình thành, yếu tố tác động đến mưa lớn ở Việt Nam tương đối phức tạp Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về các nguyên nhân, yếu tố tác động đến mưa lớn ở Việt Nam như áp thấp nhiệt đới, bão, hình thế quy mô lớn, Theo Lương Tuấn Minh và Nghiêm Thị Ngọc Linh [6], mùa mưa ở miền Nm Việt Nam chịu tác động đáng kể của dòng xiết Somali Khi dòng xiết Somali mạnh thì ở miền

Nam Việt Nam mưa nhiều vào mùa hè và mưa ít vào mùa thu Ngược lại, dòng xiết Somali yếu gây nên hiện tượng mùa hè mưa ít và mùa thu nhiều mưa

Không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới là một hình thế thời tiết gây mưa lớn với tần suất tương đối cao ở miền Trung Việt Nam Nghiên cứu về hình thế

gây mưa này, Lê Đình Quang và Nguyễn Ngọc Thục cho rằng dải hội tụ nhiệt đới ảnh hưởng trực tiếp đến miền Trung từ tháng 9 đến tháng 10, đôi khi vào tháng 5,

Trang 24

11

tháng 6 Mưa lớn hình thành bởi không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới ở khu vực này có cường độ mạnh hay yếu là phụ thuộc vào cấu trúc trường khí áp và địa hình Khi không khí lạnh tác động đến dải hội tụ nhiệt đới với cấu trúc trường khí áp

có dạng là dải áp thấp với đường đẳng áp đóng kín thì sẽ có khả năng gây mưa cực lớn [5]

Vai trò của xoáy thuận nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới và không khí lạnh với sự hình thành mưa lớn đã được nhiều tác giả quan tâm nhưng vai trò của áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương và tín phong vẫn chưa được làm rõ Thuy nhiên áp cao này

có vai trò rất quan trọng đối với sự hình thành mưa lớn ở Việt Nam [15]

Như đã biết, rãnh gió tây trên cao là nhiễu động sóng dạng rãnh trong đới gió tây cận nhiệt đới, thường hình thành ở độ cao khoảng 3000m trở lên, thể hiện rõ rệt nhất ở độ cao khoảng 5000m và có hướng di chuyển từ tây sang đông Trong quá trình di chuyển về phía đông, rãnh áp thấp này có thay đổi cường độ theo hướng phát triển (rãnh sâu xuống) hoặc suy thoái (rãnh đầy lên) cùng với sự tăng giảm tốc độ gió tây nam trước rãnh

Sự di chuyển của rãnh từ tây sang đông với tốc độ khác nhau phụ thuộc hoàn toàn vào độ nông, sâu của rãnh Rãnh càng sâu thì tốc độ di chuyển càng chậm và ngược lại Trong quá trình di chuyển hướng của trục rãnh cũng đổi dần từ hướng bắc

- nam sang đông bắc - tây nam do tốc độ di chuyển phần phía bắc của rãnh bao giờ cũng nhanh hơn phần phía nam Đôi khi do phần phía bắc di chuyển quá nhanh sẽ hình thành ở phía nam một nhiễu động xoáy thuận trên cao làm cản trở sự di chuyển của phần phía nam

Mưa do rãnh gió tây trên cao có chiều từ tây sang đông cùng với sự di chuyển của rãnh, mưa chỉ xảy ra ở khu vực hội tụ gió trước rãnh với dạng mưa rào, ít khi liên tục và đa phần kèm theo dông mạnh, đôi khi kèm theo mưa đá bời đỉnh mây đối lưu phát triển tới độ cao từ 12 - 14km với sự bất ổn định của không khí lớn Mưa do rãnh gió tây trên cao sẽ kết thúc đột ngột khi trục rãnh đi qua, lúc này hội tụ gió tây nam không còn nữa và thay vào đó là trường phân kỳ

Theo Vũ Thanh Hằng và cs., thông thường khi trục rãnh cách khu vực tây bác Bắc Bộ khoảng 1000km (xấp xỉ kinh tuyến 93 - 950E) hiện tượng mưa bẳt đầu xảy ra

ở phía Tây Bắc Bộ Sau đó khoảng 3 - 6 giờ sau tuỳ thuộc vào tốc độ di chuyển của rãnh mưa sẽ lan sang vùng núi phía Quá trình mưa do rãnh gió tây trên cao thường không kéo dài, thậm chí chỉ vài giờ và rất ít khi mưa lặp lại trong nhiều ngày liên tiếp

So với phía Tây Bắc Bộ mưa ở lưu vực vùng Tuyên Quang lượng mưa nhỏ hơn Mưa

do rãnh gió tây cũng thu hẹp phạm vi và kết thúc khi vùng hội tụ gió chuyển dịch ra

Trang 25

Hình thế mưa do xoáy thuận nhiệt đới là loại hình thế gây mưa lớn đặc trưng

ở Bắc Bộ nói chung và khu vực vùng núi phía Bắc nói riêng Mưa do xoáy thuận nhiệt đới chủ yếu là mưa bất ổn định, đôi khi kèm theo dông nên có cường độ lớn chiếm

tỷ lệ 7,5% số đợt mưa hàng năm nhưng thường là những đợt mưa lớn gây ra nhưng đợt lũ cao đáng kể

Bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng trực tiếp đến Bắc Bộ thường gây mưa kéo dài vài ba ngày và tập trung trong hai ngày đầu Kết quả thống kê tổng lượng mưa phổ biến ở các khu vực là từ 200 - 300mm, đôi khi lớn hơn

Mưa do bão ATNĐ đối với Bắc Bộ do khối không khí nóng ẩm bất ổn định thường di chuyển từ vịnh Bắc Bộ vào đất liền với dòng thăng mạnh mẽ và chuyền động xoáy theo hoàn lưu xoáy thuận trên một khu vực rộng lớn có khi bao trùm toan

bộ Băc Bộ Mưa do bão, ATNĐ là loại mưa đặc trưng nhất, nó phụ thuộc vào quy

mô, hướng và tôc độ chuyên động cũng như khu vực đổ bộ hoặc khu vực ảnh hưởng của bão, ATNĐ Mưa do bão, ATNĐ dịch chuyển từ đông sang tây Tuy nhiên, tùy thuộc điều kiện môi trường thuận lợi cho sự phát triển, tồn tại xoáy hay không và thời gian tôn tại mà thời gian mưa có thể kéo dài hay ngắn khác nhau và tổng lượng mưa cũng khác nhau

Mưa do bão, ATNĐ có cường độ gia tăng, thời gian kéo dài hơn, phạm vi rộng hơn nếu hoạt động của bão, ATNĐ kèm theo hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới hoặc hoạt động của đới gió đông nam mạnh cùa rìa áp cao cận nhiệt đới cần lưu ý rằng mưa do bão, ATNĐ đôi khi xảy ra không đồng nhất trong một khu vực hẹp do vai trò địa hình đã làm phân hóa khá rõ các nơi khác nhau trong một khu vực hẹp thậm chí hai khu vực liền kề Mưa do bão ATNĐ đối với Bắc Bộ thường tập trung vào mùa bão là tháng 7 và tháng 8, đây là những tháng tần suất mưa xảy ra lớn hơn nên vai trò mưa do hoạt động xoáy thuận nói chung, bão và ATNĐ nói riêng có vị trí khá quan trọng trong các quá trình mưa gây lũ lụt lớn [9]

Trang 26

13

1.3.3 Tình hình nghiên cứu về nắng nóng

Đến tháng 4, vùng áp thấp nóng Nam Á đã phát triển và mở rộng tới bán đảo Trung Ấn, cùng lúc đó áp cao lục địa suy yếu (áp cao Siberia) và rút ra phía tây Khi vùng áp thấp nóng phía tây phát triển và mở rộng về phía đông và ảnh hưởng đến miền Bắc Việt Nam thì nền nhiệt độ sẽ tăng dần và trong điều kiện nhất định sẽ chạm mức tiêu chuẩn nắng nóng Khi đó, trên bản đồ 500mb, áp cao cận nhiệt đới mạnh lên và ổn định có trục qua khu vực Trung Trung Bộ Việt Nam; nhánh phía Nam của dòng xiết gió tây dịch dần lên phía bắc và độ dày của các đường đẳng cao ở vùng cận nhiệt đới cũng giảm đi Lúc này vùng Nam Á sống nóng phát triển với tâm ở vùng Tây Bắc Ấn-Miến Hệ thống hoàn lưu này đã duy trì dòng giáng quy mô lớn từ các tầng trên cao xuống dưới thấp của tầng đối lưu Điều này thấy rõ trên các giản đồ cao không với sự hiện diện của nhiều lớp nghịch nhiệt nén, khiến cho tầng kết khí quyển đạt trạng thái ổn định, trời thường quang mây trên phạm vi rộng lớn Do được đốt nóng nhiều ngày liên tiếp nên nền nhiệt độ lớp không khí gần sát đất tăng lên rất nhanh Lúc này nhiệt độ lúc 13 giờ ở Thái Lan đã vượt quá 350C, thậm chí tới 400C, khi đó ở Việt Nam nền nhiệt cũng lên trên 35-360C Trong khi ở lớp bên dưới, trên bản đồ AT 850 mb, cao áp cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương đã lui về phía đông Philippin thì khối không khí lục địa nóng từ phía tây sẽ ảnh hưởng đến Việt Nam gây

ra thời tiết khô nóng Ngoài ra, do hiệu ứng “Phơn” địa hình nên thời tiết khô nóng

sẽ càng thêm gay gắt Quá trình khô nóng sẽ kết thúc khi hệ thống hoàn lưu sinh ra chúng bị phá vỡ, thường là do sự xâm nhập của khối không khí lạnh lục địa [12]

Theo Nguyễn Viết Lành [13], những dấu hiệu synop chính để dự báo sự xuất hiện và kết thúc của quá trình nắng nóng:

- Sống áp cao Thái Bình Dương xuất hiện, mạnh lên (thể hiện trên bản đồ AT 850 mb) có trục ở khoảng 13-17 vĩ độ Bắc và sự phát triển của sống nóng vùng Tây Bắc Ấn-Miến là dấu hiệu báo trước 3-5 ngày sẽ xuất hiện nắng nóng ở Việt Nam

- Khi áp cao Thái Bình Dương lùi về phía Đông Philippines và bắt đầu xuất hiện nắng nóng ở khu vực Thái Lan và Lào là dấu hiệu trong 24-36h tới sẽ có nắng nóng ở Việt Nam

- Nếu trên bản đồ AT 850 mb, sống áp cao cận nhiệt đới mạnh lên và đi qua vùng

Trung Trung Bộ và áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương ở phía đông Philippines thì quá trình bình lưu không khí nóng lục địa từ phía tây sang phía Việt Nam sẽ xảy ra hầu như cùng lúc với sự hình thành đó Do vậy, phải theo dõi

cụ thể và kịp thời mới có thể dự báo trước 12-24h

Trang 27

14

- Khi điều kiện hoàn lưu diễn biến phù hợp với quá trình hình thành thời tiết nắng nóng thì có thể dựa vào biến trình nhiệt độ, khí áp lúc 13h T13 và (∆P24)13 ở Hà Nội để dự báo khả năng xuất hiện nắng nóng Thực tế cho thấy khi ∆P>0 và T13≥

330C mà (∆P24)13≤ 1.5mb, hoặc khi T13≥ 330C mà P7≤ 1005mb và (∆P24)13≤ 0 thì

có khả năng xuất hiện nắng nóng trong 12-24h tới

- Loại hình thời tiết nắng nóng này chỉ kết thúc khi có sự xâm nhập của không khí lạnh, do vậy vận dụng chỉ tiêu dự báo không khí lạnh để dự báo kết thúc quá trình nắng nóng

Vào thời kì cuối tháng 5 đầu tháng 6, khi rãnh gió mùa thể hiện rõ trên bản đồ

AT 850 mb và AT 700 mb, đôi khi cả trên bản đồ AT 500 mb, chạy dài suốt từ Bắc Ấn-Miến tới phía nam Trung Quốc; khi đó rãnh áp thấp Đông Á cũng biểu hiện rõ rệt Lưỡi áp cao Thái Bình Dương ở phía đông Philippines cùng với vùng sống cao này là vùng gió mùa tây nam mạnh thổi từ Bắc Ấn Độ Dương qua biển Đông tới cả những vùng vĩ độ cao hơn Đây chính là đới gió tây nam hoàn chỉnh phát triển từ mặt đất lên đến 3000m, có khi tới 5000m; tốc độ gió có thể đạt tới 10-15 m/s, thậm chí

20 m/s Khi tốc độ gió tây nam ở Bắc biển Đông lớn hơn ở vùng bán đảo Trung-Ấn

sẽ xuất hiện sự phân kì tốc độ của gió tây nam ở vùng bán đảo Trung-Ấn và vùng biển Đông; dòng giáng quy mô lớn từ các tầng trên cao 4000-5000m theo quá trình đoạn nhiệt khô xuống các tầng thấp hơn làm nhiệt độ không khí gần mặt đất tăng lên; mặt khác ở lớp dưới gió tây nam cũng gây ra hiệu ứng “Phơn” do địa hình của dãy Trường Sơn Thực tế cho thấy khi ở sườn núi đón gió phía tây thường có mưa; ngược lại bên sườn phía đông thời tiết thường quang mây hay chỉ có ít mây tầng cao, nên nhiệt độ cao, khô nóng trở lên gay gắt

Những biến đổi có tính chất điểu chỉnh dẫn đến sự kết thúc nắng nóng là: Nếu như rãnh gió mùa ở Tây Nam Trung Quốc di chuyển dần xuống phía nam, dẫn đến trời nhiểu mây và có mưa ở Bắc Bộ Việt Nam thì quá trình nắng nóng cũng kết thúc; mặc dù là ở vùng vĩ độ thấp hơn vẫn còn đới gió tây nam, song cấu trúc động lực đã thay đổi, sự phân kì tốc độ giảm dần và dòng giáng thay đổi bởi dòng thăng nên nắng nóng không còn nữa

Khi có những sự biến đổi dẫn đến sự thay đổi hệ thống như lưỡi áp cao Thái Bình Dương lấn về phía tây hay gió tây nam suy yếu dần thì quá trình nắng nóng cũng kết thúc

Theo dõi sự hình thành và phát triển của rãnh gió mùa ở vùng Tây Nam Trung Quốc đồng thời với sự mạnh lên của gió mùa tây nam trên bán đảo Trung-Ấn có thể thấy trước vài ba ngày khả năng xuất hiện nắng nóng Cụ thể là khi gió tây nam xuất

Trang 28

15

hiện trên bản đồ AT 850 mb và AT 700 mb ở vùng bán đảo Trung-Ấn tới 10-15 m/s

mà nền nhiệt độ chung đã đạt tới 330C và gió tây nam ở Bắc biển Đông có khả năng mạnh lên thì đồng thời có nắng nóng ở Việt Nam

Những dấu hiệu để dự báo kết thúc quá trình nắng nóng là các chỉ tiêu dự báo

sự xâm nhập của không khí lạnh xuống phía nam Sự mạnh lên của áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương cùng với quá trình dịch chuyển của các trung tâm biến áp dương trong 24h ở vùng duyên hải Nam Trung Quốc có thể lấy làm căn cứ dự báo trước 12 – 24h khả năng kết thúc của quá trình nắng nóng [20]

Ngoài áp thấp như đã nói, áp cao Thái Bình Dương cũng là một hệ thống thời tiết gây nắng nóng cho miền Bắc Việt Nam Thật vậy, vào thời kì cuối mùa nóng, có những khi dải hội tụ nhiệt đới thể hiện rõ trên các bản đồ AT 850 mb và AT 700 mb với trục đi từ xoáy thuận nhiệt đới ở đông bắc biển Đông vắt qua Bắc Việt Nam nối vùng áp thấp ở vịnh Bengal; trên bản đồ AT 500 mb, vùng cao nguyên Tây Tạng tồn tại áp cao Tây Tạng còn vùng biển phía Đông Trung Quốc là áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương; giữa hai vùng áp cao này là rãnh tĩnh hoặc ít di chuyển, trong khi đới gió tây nam hoạt động mạnh thì đó là hình thế thời tiết mà Bắc Bộ và các tỉnh ven biển Trung Bộ có nền nhiệt khá cao Trong trường hợp xoáy thuận nhiệt đới tiếp tục di chuyển chậm dần lên phía Bắc, hoặc vào vùng Đông Nam Trung Quốc thì ở các tỉnh ven biển Trung Bộ và Bắc Bộ có nắng nóng Trong trường hợp này, khi các tỉnh ven biển Trung Bộ nắng nóng là do hình thế gió tây nam khô nóng, còn ở Bắc

Bộ lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của cả khối khí cận nhiệt đới lục địa khô từ phía tây

bắc tới [13, 20]

Trên cơ sở số liệu thống kê từ năm 1983-2000, Trần Thế Kiêm đã đưa ra một

số nhận xét về đặc điểm phân bố nắng nóng theo không gian, thời gian và các hình thế synop chính gây ra thời tiết nắng nóng ở Việt Nam [21]

Phân tích số ngày nắng nóng trong từng thời kỳ trên lãnh thổ Việt Nam, Nguyễn Đức Ngữ cho rằng, số ngày nắng nóng trong thập kỷ 1991- 2000 nhiều hơn

so với các thập kỷ trước, đặc biệt ở Trung Bộ và Nam Bộ Phân tích các trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Việt Nam để giải thích sự tăng lên của nhiệt độ trung bình trên

một số trạm đặc trưng trong thời kỳ 1961- 2000 [8]

Nguyễn Viết Lành (2007) cho rằng, nhiệt độ trung bình trong thời kỳ này đã tăng lên từ 0,4-0,60C, nhưng xu thế tăng rõ rệt nhất xảy ra trong thập kỷ cuối và trong mùa đông, đặc biệt là trong tháng 1, mà nguyên nhân là do sự mạnh lên của áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương trong thời kỳ này [11]

Ngoài ra, phân tích sự biến đổi nhiệt độ cực trị ở Việt Nam trong giai đoạn

Trang 29

16

1961-2007, Hồ Thị Minh Hà và Phan Văn Tân (2009) cho rằng, nhiệt độ cực đại có

xu hướng giảm hoặc tăng chậm ở những khu vực có nhiệt độ cực đại cao và tăng ở những khu vực có nhiệt độ cực đại thấp hơn [4]

Trong đề tài “Xu thế và mức độ biến đổi nắng nóng ở Việt Nam giai đoạn

1961 -2007”, Phan Văn Tân và cs (2010), đã sử dụng số liệu nhiệt độ cực đại ngày (Tx) tại 57 trạm quan trắc trên 7 vùng khí hậu Việt Nam để xác định mức độ và xu thế biến đổi của nắng nóng Nghiên cứu đã đưa kết luận rằng, ở khu vực Bắc Bộ, nắng nóng thường xuất hiện từ tháng 3 đến tháng 9 Số ngày nắng nóng và nắng nóng gay gắt có xu hướng tăng trong hai thập kỉ gần đây, đặc biệt trong giai đoạn 1991-

2007 [16]

Trong luận án tiến sĩ “Tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu đến một số cực trị khí hậu và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam”, Chu Thị Thu Hường, tính toán thống kê dựa trên số liệu quan trắc và số liệu tái phân tích, tác giả tính toán các chỉ số liên quan đến các cực trị khí hậu và các hiện tượng khí hậu cực đoan, với hiện tượng nắng nóng, tác giả sử dụng ngưỡng xác định là ngày có nhiệt độ tối cao Tmax

≥ phân vị thứ 90th Kết quả nghiên cứu cho thấy số ngày nắng nóng và nắng nóng gay gắt có xu hướng tăng trong những năm El Nino và sau năm El Nino, trong khi đó

có xu hướng giảm trong và sau thời kì La Nina Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng số ngày nắng nóng ở khu vực Bắc Bộ có xu hướng tăng lên với tốc độ khoảng 0,3 ngày/thập

kỉ [3]

1.4 Nhận xét chương 1

Từ các kết quả tổng quan nêu trên, có thể đưa ra một số nhận xét sau:

Khu vực nghiên cứu (Bắc Bộ) là khu vực chịu sự tác động của nhiều hiện tượng cực đoan theo mùa Trong đó, những hiện tượng cực đoan xảy ra với tần suất

và thiệt hại đáng kể nhất là mưa lớn Vào mùa đông, rét đậm, rét hại và băng tuyết cũng là các hiện tượng cực đoan gây ra nhiều thiệt hại nặng nề Vào mùa hè, nắng nóng là hiện tượng cực đoan điển hình tác động đến khu vực Thời kỳ chuyển mùa, mưa đá cũng thường xuất hiện và gây nhiều thiệt hại

Đã có nhiều nghiên cứu về hình thế thời tiết gây ra các hiện tượng cực đoan ở khu vực Bắc Bắc Tuy nhiên, nhiều hiện tượng cực đoan có cường độ mạnh và gây thiệt hại lớn trong những năm gần đây vẫn chưa được quan tâm

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trang 30

(3) Số liệu tái phân tích (HGT, gió) ở mực khí quyển (1000, 850, 700, 500 và

200mb) trong thời kỳ xảy ra các hiện tượng cực đoan được nghiên cứu

2.1.1 Số liệu các hiện tượng khí tượng cực đoan

Bộ số liệu các hiện tượng cực đoan xảy ra ở khu vực Bắc Bộ được thu thập từ tài liệu “Đặc điểm khí tượng thủy văn” được Tổng cục Khí tượng Thủy văn xuất bản hàng năm [17]

1) Cực đoan về mưa lớn

Kết quả thống kê những cực đoan về mưa lớn được dẫn ra trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Tình hình mưa lớn cực đoan ở Bắc Bộ thời kì 2007-2016

STT Ngày bắt đầu Ngày kết thúc Vùng mưa, lượng mưa phổ biến và lớn

nhất

1 10/6/2007 14/6/2007 Mưa trên hầu khắp khu vực Bắc Bộ với lượng

mưa phổ biến trên 100mm, trong đó: Lai Châu: 179,7mm, Sa Pa: 161,1mm, Bắc Ninh: 145,4mm

2 7/8/2008 10/8/2008 Mưa trên hầu khắp Bắc Bộ với lượng mưa

phổ biến trên 100mm, trong đó Sa Pa: 524mm, Bảo Yên: 532mm, Bát Xát: 560mm, Bắc Sơn: 381mm, Móng Cái: 326mm

3 31/10/2008 3/11/2008 Mưa chủ yếu xảy ra trên khu vực Đồng bằng

Bắc Bộ; riêng ngày 31/10 lượng mưa ở nhiều nơi đạt kỉ lục như: Hà Đông: 514mm, Láng: 597mm, Nam Định: 559mm

phổ biến từ 100-150mm, trong đó Tam

Trang 31

18

STT Ngày bắt đầu Ngày kết thúc Vùng mưa, lượng mưa phổ biến và lớn

nhất

Đường: 252mm, Phố Ràng: 243mm, Hà Giang: 324mm

5 10/9/2011 12/9/2011 Mưa trên khu vực Đông Bắc Bộ với lượng

mưa phổ biến từ 100-200mm, trong đó Nam Định: 286mm, Thái Bình: 426mm

6 19/9/2012 20/9/2012 Mưa trên khu vực Tây Bắc Bộ với lượng mưa

phổ biến từ 80-150mm trong đó Mường Tè: 322mm, Tam Đường: 187mm, Nậm Pô: 208mm, Mường Mô: 257mm

7 7/7/2013 11/7/2013 Mưa trên vùng núi và trung du Bắc Bộ với

lượng mưa phổ biến từ 50-150mm, trong đó Việt Lâm:519mm, Đạo Đức: 342mm, Móng Cái: 194mm

phổ biến từ 150-250mm, trong đó Nà Hử: 342mm, Bảo Yên: 319mm, Yên Bình: 336mm, Mẫu Sơn: 548mm

9 26/7/2015 4/8/2015 Mưa trên khu vực Đông Bắc Bộ với lượng

mưa phổ biến 500-1000mm, trong đó: Bãi Cháy: 998mm, Móng Cái: 1196mm, Quảng Hà: 1252mm, Cửa Ông: 1558mm, Cô Tô: 1251mm

phổ biến từ 100-300mm, trong đó Ba Vì: 315mm, Hà Đông: 385mm, Ba Thá: 327mm

phổ biến từ 100-200mm, trong đó Kim Bôi: 251mm, Sa Pa: 286mm, Tam Đảo: 350mm

2) Cực đoan về nắng nóng

Kết quả thống kê những cực đoan về nắng nóng được dẫn ra trong bảng 2.2

Trang 32

19

Bảng 2 2 Tình hình nắng nóng cực đoan ở Bắc Bộ thời kì 2007-2016

STT Ngày bắt đầu Ngày kết thúc Vùng nắng nóng, nhiệt độ tối cao phổ biến

và cao nhất

1 27/3/2007 2/4/2007 Nắng nóng xảy ra ở phía Tây Bắc Bộ với

nhiệt độ tối cao phổ biến từ 38-390C, trong đó ngày 1/4 tại Phù Yên: 40,10C

2 8/8/2009 10/8/2009 Nắng nóng xảy ra ở Bắc Bộ với nhiệt độ phổ

biến từ 37-390C, trong đó ngày 8 tại Quỳnh Nhai: 39,90C

biến 37-390C, trong đó ngày 19/6 tại Láng: 40,40C

biến từ 37-390C, trong đó ngày 7 tại Láng: 39,00C

biến từ từ 37-390C, trong đó ngày 4/5 tại Mường La: 42,10C, Bảo Lạc: 41,60C, Nho Quan: 41,10C

biến từ 38-400C, trong đó tại Vĩnh Yên: 40,20C, Láng: 40,00C

7 17/5/2014 25/5/2014 Nắng nóng xảy ra ở phía Đông Bắc Bộ với

nhiệt độ phổ biến từ 37-390C, trong đó tại Ba Vì: 40,30C, Láng: 39,70C

8 11/6/2016 15/6/2016 Nắng nóng xảy ra ở Bắc Bộ với nhiệt độ cao

nhất phổ biến từ 37-390C, trong đó tại Hòa Bình: 40,70C, Láng: 40,40C

3) Cực đoan về rét hại

Kết quả thống kê những cực đoan về rét hại được dẫn ra trong bảng 2.3

Bảng 2 3 Tình hình rét hại cực đoan ở Bắc Bộ thời kì 2007-2016

Trang 33

20

STT Ngày bắt đầu Ngày kết thúc Vùng chịu rét hại, nhiệt độ tối thấp tại

một số trạm điển hình

1 18/1/2007 23/1/2007 Rét hại xảy ra trên khu vực Bắc Bộ với nhiệt

độ thấp nhất tại Sa Pa: 2,80C, Lạng Sơn: 7,90C, Móng Cái: 10,30C, Láng: 11,50C

độ thấp nhất tại Sa Pa: 2,20C, Cao Bằng: 8,50C, Láng:10,00C

độ thấp nhất tại Sa Pa: 0,00C, Lạng Sơn: 3,80C, Láng: 7,60C

độ thấp nhất tại Sa Pa: 1,00C, Mẫu Sơn: 2,50C

-7 23/1/2016 28/1/2016 Rét hại xảy ra trên khu vực Bắc Bộ với nhiệt

độ thấp nhất tại Sa Pa: -3,10C, Mẫu Sơn: 4,00C, Đồng Văn: 0,20C

-4) Một số nhận xét về các hiện tượng cực đoan

Từ bảng 2.1 ta thấy, từ năm 2007 đến năm 2016 có nhiều đợt mưa lớn cực đoan, trong đó chỉ có năm 2010 không có đợt mưa lớn cực đoan nào Mưa lớn cực đoan trên khu vực Bắc Bộ xảy ra từ tháng 5 đến tháng 10, cá biệt trong năm 2008 xảy

ra vào cuối tháng 10 và kéo dài đến đầu tháng 11 Lượng mưa cực đại trong 24 giờ

đã lên tới 597mm

Từ bảng 2.2 ta thấy, nắng nóng cực đoan ở Bắc Bộ xảy ra từ tháng 4 đến tháng

8, riêng phía Tây Bắc Bộ còn xảy ra vào cuối tháng 2

Từ bảng 2.3 ta thấy, rét hại cực đoan trên khu vực Bắc Bộ thường xảy ra trong

Trang 34

21

các tháng 1 và 2, trong đó các tỉnh phía đông Bắc Bộ thường xảy ra với tần suất lớn hơn các tỉnh phía Tây Bắc Bộ

2.1.2 Số liệu quan trắc nhiệt độ và lượng mưa ngày

Trong khuôn khổ nghiên cứu của luận văn, chúng tôi lựa chọn một số đợt xảy

ra hiện tượng cực đoan tiêu biểu từ kết quả thống kê trong mục 2.1.1 Cụ thể, các đợt xảy ra các hiện tượng cực đoan được lựa chọn phân tích trong luận văn như sau:

(1) Hiện tượng cực đoan mưa lớn ở Bắc Bộ

+ Đợt mưa lớn: từ 29/10 đến 3/11/2008 + Đợt mưa lớn: từ 12/5 đến 17/5/2009 + Đợt mưa lớn: từ 19/7 đến 22/7/2014 + Đợt mưa lớn: từ 26/7 đến 4/8/2015

(2) Hiện tượng cực đoan nắng nóng ở Bắc Bộ

+ Đợt nắng nóng: từ 15/6 đến 20/6/2010 + Đợt nắng nóng: từ 14/5 đến 18/5/2013 + Đợt nắng nóng: từ 12/6 đến 15/6/2016

(3) Hiện tượng cực đoan rét đậm rét hại

+ Đợt rét đậm rét hại: từ 9/1 đến 16/1/2009 + Đợt rét đậm rét hại: từ 6/1 đến 15/1/2011 + Đợt rét đậm rét hại: từ 23/1 đến 28/1/2016

Từ kết quả lựa chọn các đợt xảy ra các hiện tượng cực đoan ở Bắc Bộ nêu trên, chúng tôi thu thập số liệu quan trắc ngày đối với lượng mưa (phục vụ phân tích diễn biến mưa lớn), nhiệt độ tối cao (phân tích diễn biến nắng nóng) và nhiệt độ tối thấp (phân tích diễn biến rét đậm rét hại) Danh sách các trạm thu thập số liệu được trình bày như trong bảng 2.4

Bảng 2 4 Danh sách các trạm được sử dụng trong nghiên cứu

TT Tên tr ạm Kinh độ ( o E) Vĩ độ ( o N) Độ cao (m)

Trang 37

2.1.3 Số liệu tái phân tích

Hiện nay, có thể khai thác nhiều bộ số liệu tái phân tích khác nhau phục vụ

Trang 38

- CFSR là bộ số liệu tái phân tích toàn cầu có độ phân giải ngang là 25x25km, thời

kỳ 1981-2010 được thu thập từ Trung tâm NCEP CFSR là bộ số liệu đồng bộ, liên tục và phản ánh rất tốt tương tác khí quyển - đại dương và được đánh giá là một trong những loại số liệu đáng tin cậy Hiện nay, NCEP đang cung cấp số liệu CFSR tại địa chỉ trang thông tin điện tử: https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/climate-forecast-system-reanalysis-cfsr

- Bộ số liệu tái phân tích ngày của NCEP/NCAR được tải về từ trang web ftp://ftp.cdc.noaa.gov/Datasets/ncep.reanalysis.dailyavgs/pressure Bộ số liệu được cập nhật từ năm 1948 đến nay và được cập nhật liên tục Hiện nay, NCEP/NCAR cung cấp số liệu đối với nhiều trường khí tượng: Độ cao địa thế vị (HGT), gió vĩ hướng (U), gió kinh hướng (V), nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió thẳng đứng, bức xạ sóng dài, khí áp,… ở các mực khí quyển khác nhau

Phù hợp với nội dung nghiên cứu của luận văn cho giai đoạn 2007-2016, chúng

Trang 39

26

tôi lựa chọn bộ số liệu tái phân tích ngày của NCEP/NCAR Trong đó, chúng tôi tập khai thác số liệu HGT và trường gió ở các mực (1000mb, 850mb, 700mb, 500mb và 200mb) trong thời kỳ xảy ra các đợt hiện tượng cực đoan như đã đề cập trong mục 2.1.2

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Trong khuôn khổ nghiên cứu của luận văn, phương pháp nghiên cứu chính được thực hiện là phân tích tích hình thế synop Bên cạnh đó, phương pháp phân tích thống kê cũng được thực hiện

Như đã biết, thời tiết là quá trình diễn biến của các hiện tượng và các yếu tố khí tượng xảy ra trong một bề dày nhất định của khí quyển Vì vậy, nghiên cứu khí quyển không thể chỉ nghiên cứu từng mực riêng biệt mà phải nghiên cứu một cách tổng hợp nhiều mực khác nhau Bởi vì, ở những độ cao khác nhau trạng thái của khí quyển thường không giống nhau Bên cạnh đó, trạng thái khí quyển giữa các tầng lại chi phối lẫn nhau, cho nên, phân tích synop không những chỉ sử dụng bản đồ synop

bề mặt mà còn sử dụng cả bản đồ các mực trên cao cũng như các giản đồ mô tả cấu trúc thẳng đứng của các yếu tố khí tượng Phương pháp synop vừa phân tích định tính

để xác định xu thế phát triển của quá trình khí quyển (về khả năng có thể xảy ra rét, mưa, nắng nóng, ) và đặc điểm hoàn lưu khí quyển, vừa tính toán định lượng (thông thường bằng phương pháp thống kê) để xác định độ biến thiên của từng yếu tố khí tượng Như vậy, phương pháp synop là phương pháp sử dụng một hệ thống các bản

đồ synop bề mặt và các mực trên cao, các loại giản đồ, ảnh mây vệ tinh và radar thời tiết để phản ảnh diễn biến của các quá trình khí quyển để dự báo thời tiết trong tương lai

Trên cơ sở đó, hình thế thời tiết trên các mực khí quyển trong thời kỳ xuất hiện các hiện tượng cực đoan được xây dựng Phân tích synop được thực hiện trên phạm

vi không gian là khu vực Đông Á mở rộng Miền phân tích được mở rộng sao cho bộ bản đồ thể hiện được các trung tâm khí áp tác động đến các hiện tượng khí hậu cực đoan Bộ bản đồ hình thế thời tiết được thực hiện ở các mực: bề mặt và 850mb (tầng thấp), 700 và 500mb (tầng giữa) và 200mb (tầng cao)

Phương pháp phân tích thống kê được áp dụng để tính toán các đặc trưng khí hậu Trong đó, các tính toán được thực hiện như sau:

- Lượng mưa quan trắc tại các trạm: Được tính toán bằng tổng lượng mưa ngày

và tổng lượng mưa trong cả đợt mưa;

- Rét hại: Được tính toán thông qua nhiệt độ tối thấp tuyệt đối và thời gian kéo dài của đợt rét

Trang 40

(2) Số liệu nghiên cứu: Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, các bộ số liệu sau được thu thập: (1) Các đợt xảy ra hiện tượng cực đoan ở Bắc Bộ thời kỳ 2007-2016; (2) Số liệu quan trắc ngày đối với các yếu tố khí tượng quan trắc tại các trạm thuộc khu vực Bắc Bộ (lượng mưa, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp) trong thời kỳ xảy ra đợt hiện tượng cực đoan được nghiên cứu; (3) Số liệu tái phân tích ngày của NCEP/NCAR đối với trường HGT và gió trong thời kỳ xảy ra đợt hiện tượng cực đoan được nghiên cứu

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	2,63 MB