Lượng mưa là một tham số khí tượng cơ bản mô tả khí hậu gió mùa. Phân bố lượng mưa cho biết vị trí của nguồn nhiệt khí quyển điều khiển hoàn lưu nhiệt đới; do đó, sự thay đổi lượng mưa phản ánh sự thay đổi của toàn bộ hệ thống hoàn lưu gió mùa. Lượng mưa cũng là một thành phần chính của chu trình thủy văn của hệ thống khí hậu của Trái đất, đóng vai trò trung tâm trong việc kết nối các quá trình trên mặt đất, khí quyển và đại dương
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NHÓM 1:
Đặng Thanh Tâm Nguyễn Cao Kết Nguyễn Quang Ngọc Đặng Thị Lan Anh
MÙA MƯA CỦA GIÓ MÙA MÙA HÈ
CHÂU Á
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN HẢI DƯƠNG HỌC
Trang 21 Giới thiệu
2 Số liệu
4 Thời điểm khởi phát, cao điểm và suy yếu
5 Khu vực và mối liện hệ của hệ thống gió mùa Châu Á
Trang 3Lượng mưa là một tham số khí tượng cơ bản mô tả khí hậu gió mùa Phân bố lượng mưa cho biết vị trí của nguồn nhiệt khí quyển điều khiển hoàn lưu nhiệt đới; do đó, sự thay đổi lượng mưa phản ánh sự thay đổi của toàn bộ hệ thống hoàn lưu gió mùa
Lượng mưa cũng là một thành phần chính của chu trình thủy văn của hệ thống khí hậu của Trái đất, đóng vai trò trung tâm trong việc kết nối các quá trình trên mặt đất, khí quyển và đại dương
1 Giới thiệu:
Trang 41 Giới thiệu:
Trong 3 hình dưới, cho thấy chúng ta hạn chế kiến thức về mùa mưa trên các vùng biển lục địa ở Châu Á (Biển Ả Rập, Vịnh Bengal, Biển Đông và Biển Đông Trung Hoa) do hạn chế chiều dài số liệu.
Quan trắc vệ tinh cho ta biết rằng, lượng mưa lượng mưa trên các vùng biển gió mùa có cường độ lớn hơn so với các khu vực trên đất liền Từ lý thuyết động lực và thủy văn, điều quan trọng
là phải biết làm thế nào mùa mưa gió mùa đại dương và lục địa được liên kết với nhau?
Trang 5Khu vực nhiệt đới phía Tây Bắc TBD là khu vực có đặc điểm gió mùa điển hình.
Mặc dù gió mùa đại dương trên khu vực WNP khác với gió mùa lục địa ở một số khía cạnh nhất định, chẳng hạn như hệ thống gây mưa, cả lục địa và gió mùa đại dương bị chi phối bởi sự thay đổi hàng năm của bức xạ mặt trời và được kiểm soát bởi tương phản nhiệt đất liền - đại dương.
Vì vậy, chúng có những đặc điểm cơ bản chung, cụ thể là sự đảo ngược hằng năm của gió mùa và sự tương phản rõ ràng giữa mùa hè mưa và mùa đông khô.
Khu vực Tây Bắc TBD đã được công nhận là một phần của khu vực gió mùa châu Á Thái Bình Dương cả từ tiêu chí gió bề mặt và từ đặc điểm của mùa mưa, nhưng làm cách nào mùa mưa ở Tây Bắc TBD có liên quan đến các vùng khác của gió mùa mùa hè châu Á là không được biết đến.
1 Giới thiệu:
Trang 6Hệ thống gió mùa châu Á rộng lớn, bị ảnh hưởng bởi địa hình cao nhất trên trái đất, cho thấy sự đa dạng trong khu vực Các nhà khí tượng học ở các nước Đông Á đã nhấn mạnh sự khác biệt giữa gió mùa mùa hè Nam Á và Đông Á.
Để nhận biết sự khác biệt cũng như các mối liên kết giữa các hệ thống gió mùa phụ của từng khu vực, chúng ta rất cần một định nghĩa tổng quát về gió mùa và các tiêu chí cho mô tả định lượng của khí hậu học, lượng mưa trong toàn bộ khu vực gió mùa châu Á-Thái Bình Dương
Một trong những mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra tính khả thi của việc sử dụng tham số lượng mưa ngắn gọn nhưng phù hợp và một bộ tiêu chí chung để định lượng đặc điểm mùa mưa cho toàn bộ khu vực gió mùa Châu Á-Thái Bình Dương Một mục đích khác là sử dụng dữ liệu lượng mưa thu được từ các trạm quan trắc vệ tinh trên các đại dương cùng với các quan trắc đo mưa trên lục địa xây dựng một biểu
đồ thống nhất về cấu trúc không gian và thời gian của mùa mưa gió mùa trung bình Kết quả sẽ cung cấp một cơ sở quan trắc để xác nhận và xác định các điểm yếu của các mô hình hoàn lưu chung khí quyển và các mô hình hệ thống khí hậu mô phỏng gió mùa hè châu Á-Thái Bình Dương
1 Giới thiệu:
Trang 7Các bộ dữ liệu chính được phân tích trong nghiên cứu này bao gồm Trung tâm
dự báo khí hậu (CPC), Phân tích tổng hợp lượng mưa (CMAP), Trung tâm quốc gia – Trung tâm dự báo môi trường – Viện nghiên cứu khí quyển CMAP được bắt nguồn từ quan trắc đo mưa kết hợp, năm ước lượng vệ tinh khác nhau, và đầu
ra mô hình số
Các dữ liệu lượng mưa trung bình khí hậu (5 ngày) (CPM) được xây dựng cho giai đoạn 20 năm từ 1979 đến 1998 với phạm vi toàn cầu trên lưới 2.5 x 2.5 độ
Dữ liệu gió CPM được lấy từ dữ liệu trung bình hàng ngày trên lưới 2.5 x 2.5
độ trong cùng một giai đoạn
Trên đại dương, độ chính xác và độ tin cậy của trung bình CMAP trên quy mô không gian nhỏ không được xác định đầy đủ vì thiếu quan trắc thực tế Kể từ khi tập dữ liệu CMAP kết hợp các ước lượng đa nguồn, sự không chắc chắn có trong mỗi ước lượng đơn lẻ được giảm đáng kể Một nghiên cứu so sánh CMAP và dữ liệu đo mưa bằng máy trên đất liền cho thấy hai bộ dữ liệu mang lại năng suất tương tự bức tranh quy mô lớn trên khu vực đất liền Do đó, việc mô tả đặc điểm lượng mưa quy mô lớn sử dụng các ước lượng CPM CMAP là rất có ý nghĩa
2 Dữ liệu:
Trang 8Cường độ mưa CPM (mm/ngày) (đường mỏng có dấu chéo) được quan sát tại (a) 12.5N, 70E, (b) 12.5N, 90E, (c) 12.5N, 115E và (d) 15N, 140E Vị trí của bốn điểm đại diện này được đánh dấu bằng các chữ thập trong Hình 4 Đường chấm chấm biểu thị chu
kỳ hàng năm chậm, thu được bằng cách tính tổng của trung bình và bốn hàm Fourier đầu tiên Đường kẻ dày biểu thị tổng của giá trị trung bình và
12 hàm Fourier đầu tiên Khí hậu CPM được lấy từ dữ liệu CMAP (Xie và Arkin 1997) cho giai đoạn 1979-1997
Trang 9Mùa mưa gió mùa đã được công nhận chung rằng một mùa mưa gió mùa điển hình bao hàm sự thay đổi đáng kể hàng năm, tốc độ mưa lớn và
sự tập trung lượng mưa hàng năm vào mùa hè ở địa phương Mô tả định lượng các đặc điểm này có lẽ cần ba tham số:
1) Tổng của lượng mưa mùa hè (đo cường độ của mùa mưa) (Hình 4a),
2) Biên độ hàng năm của lượng mưa(đo biên độ của biến đổi hàng năm) (Hình 4b)
3) Phân bố theo mùa của lượng mưa (đo tỷ lệ giữa lượng mưa mùa hè và lượng mưa hàng năm) (Hình 4c).
3 Định nghĩa mùa mưa gió mùa:
Trang 10Chúng tôi cũng lưu ý rằng cả chế độ mưa tuần hoàn xích đạo và chế độ đại dương Bắc Thái Bình Dương đều
có sự tương phản vừa phải giữa mùa hè và mùa đông Do
đó, để phân biệt rõ hơn chế độ gió mùa từ chế độ tuần hoàn và đại dương, chúng tôi thiết kế một biến mưa phức
có khả năng tổng hợp ba đặc điểm nói trên Biến này được xác định bởi sự khác biệt giữa tỉ lệ lượng mưa trung bình pentad (Ri) và trung bình tháng 1 (RJAN):
RRi = Ri - RJAN i=1, 2 ,…, 73 (1)
Con số RRi được gọi là tỷ lệ lượng mưa trung bình pentad tương đối Ở Bắc bán cầu, lượng mưa trung bình tháng 1 đại diện cho tỉ lệ mưa trung bình của mùa đông
Do đó, về cơ bản, RRi đo độ tương phản của tỉ lệ mưa giữa một pentad cụ thể và mùa đông tương ứng.
Trang 11Mùa mưa bắt đầu từ vùng biển ở cạnh châu Á (Hình dưới) Sự bắt đầu sớm nhất của mùa mưa được tìm thấy vào cuối tháng 4 (P23-P24) trên một khu vực hạn chế ở phía đông nam vịnh Bengal khoảng (8N, 95E) Sự bắt đầu sớm nhất của mùa mưa này là kết quả của một sự tiến triển nhanh chóng về phía bắc của trung tâm đối lưu từ phía tây Sumatra đến biển Andaman dọc theo vùng đất nối giữa Indonesia và Đông Dương Đi cùng với sự bắt đầu sớm nhất này, gió Tây bùng nổ dọc theo và về phía bắc của Ấn Độ Dương xích đạo
4 Thời điểm khởi phát cao điểm và suy
yếu:
Trang 12Sau đó, sự bắt đầumở rộng về phía đông bắc một cách nhanh chóng qua Bán đảo Đông Dương vào đầu tháng 5, trên biển Đông vào giữa tháng 5, vào Tây Bắc Thái Bình Dương cận nhiệt đới là bắt đầu trước mùa meiyu trên Đài Loan, Trung Quốc và Okinawa, Nhật Bản.
Ngay sau khi sự bắt đầu ở biển Nam Trung Quốc, một dải mưa quy mô hành tinh được thiết lập, kéo dài từ vùng biển biên giới Nam Á đến tận phía nam Nhật Bản (25N, 150E) Dải mưa này liên kết gió mùa Nam Á nhiệt đới
và gió mùa Đông Á cận nhiệt đới Do đó, sự bắt đầu gió mùa ở biển Nam Trung Quốc có nghĩa là sự bắt đầu quy mô lớn của gió mùa hè châu Á.
Sự bắt đầu của mùa mưa gió mùa xảy ra dần dần về phía tây bắc từ các đại dương gió mùa đến các khu vực nội địa Trên biển Ả Rập, mưa gió mùa
di chuyển về phía bắc nhanh chóng,đạt đến mũi phía nam của tiểu lục địa
Ấn Độ khoảng (26-30/5) sau đó là 20 o N khoảng (5-9/6) Sử dụng dữ liệu mưa đo được, cho thấy mùa mưa ở Kerala, cực nam của Ấn Độ, bắt đầu vào khoảng ngày 1/6 Chúng tôi lưu ý rằng sự di chuyển về phía bắc của sự bắt đầu này đã bị thiếu trong các phân tích trước đó (hình bên).
Trên Vịnh Bengal, sự dịch chuyển bắt đầu từ từ theo hướng tây bắc, đến
bờ biển phía đông bắc Ấn Độ vào đầu tháng 6.
Ở phía đông châu Á, dải mưa gió mùa đến thung lũng sông Dương Tử (Trường Giang) và miền nam Nhật Bản vào ngày 5-14/7, bắt đầu mùa meiyu Trung Quốc và baiu của Nhật Bản Đến cuối tháng 6 và đầu tháng 7, dải mưa gió mùa di chuyển xa hơn về phía bắc và mùa mưa Changma Hàn Quốc bắt đầu.
Trang 13Đầu tháng 6, sự bắt đầu đồng loạt của mùa mưa Ấn Độ và meiyu / baiu tạo thành một kiểu mẫu bắt đầu lớn, đồng thời với sự đảo ngược của gradient nhiệt độ kinh tuyến ở mực cao tầng đối lưu ở Nam Á vào đầu tháng 6 Mô hình bắt đầu này
có nghĩa là giai đoạn thứ hai của sự bắt đầu gió mùa mùa hè châu Á Sự tiến tới của dải mưa gió mùa từ các đại dương gió mùa đến lục địa châu Á là đặc điểm của
sự chuyển đổi từ giai đoạn đầu tiên sang giai đoạn thứ hai của sự bắt đầu gió mùa mùa hè châu Á
Trái ngược với sự di chuyển về phía tây bắc và phía bắc của mùa mưa ở phía nam và đông châu Á, mùa mưa trên vùng Tây bắc Thái Bình Dương (WNP) diễn
ra từng bước, sự bắt đầu nhiều giai đoạn diễn ra ở giữa tháng 6 trên biển Tây Nam Philippine giữa tháng 7 trong vùng trung tâm của khu vực gió mùa WNP và khoảng 8-13/8 ở phía đông bắc của khu vực gió mùa WNP Sự bắt đầu từng bước này có liên quan chặt chẽ với dao động nội khí hậu (CISO) và các điểm kỳ dị gió mùa so với WNP
Có bốn chu kỳ CISO trong khu vực gió mùa hè phía bắc Các giai đoạn ẩm ướt của ba chu kỳ CISO đầu tiên xảy ra, tương ứng với sự bắt đầu của gió mùa biển Nam Trung Quốc (SCS), sự bắt đầu của meiyu / baiu và cao điểm của gió mùa hè Tây Bắc (WNPSM) Sự bắt đầu từng bước đã được suy đoán là kết quả của việc khóa pha theo mùa của dao động nội mùa tương tác với đại dương bên dưới
Trang 14 Cao điểm mùa mưa xảy ra chủ yếu trong bốn giai đoạn cụ thể (Hình dưới) Cao điểm sớm nhất xảy ra từ ngày 26/ 5 đến ngày 9/ 6 trên vùng biển phía nam Ả Rập, vịnh đông nam của Bengal và ở khu vực front cận nhiệt đới kéo dài từ bờ biển phía đông nam Trung Quốc qua Okinawa đến phía nam Nhật Bản (30N, 145E) Cao điểm thứ hai diễn ra vào cuối tháng 6 (P35- P36) ở vùng mei-yu / baiu và ở trung tâm biển Nam Trung Quốc (SCS) và biển phía tây nam Philippine Giai đoạn thứ ba xảy ra vào nửa cuối tháng 7 ở Ấn Độ và Đông Bắc lục địa châu Á, bao gồm vùng hạ lưu của thung lũng sông Hoàng Hà, Hoàng Hải, Hàn Quốc và Đông Bắc Trung Quốc Giai đoạn thứ tư từ ngày 5 – 19/8 đánh dấu độ cao của mùa mưa ở tây bắc Thái Bình Dương (WNP), khoảng từ 15 đến 25N và từ 115 đến 170E Sự xuất hiện của cao điểm mùa mưa được mô tả ở đây phù hợp với sự dịch chuyển tháng 7-8 của các trung tâm đối lưu từ gió mùa
Ấn Độ sang vùng gió mùa WNP Ngoài ra, trên góc đông nam của WNP và phía đông bắc của Nhật Bản, cao điểm mùa mưa (Shurin hoặc mưa mùa thu) vào giữa đến cuối tháng 9.
Trang 15Hình dưới cho thấy kiểu suy yếu quy mô lớn Mùa mưa trên trung tâm biển Ả Rập suy yếu rất sớm vì nó được xác định bởi cùng một sự bắt đầu sống mưa Việc chấm dứt sớm này một phần là do đến lạnh đi nhanh chóng của miền Tây – trung tâm biển Ả Rập sau sự bùng nổ của dòng xiết Somali
Sự suy yếu của mùa mưa gió mùa ở Đông Á cho thấy một sự di chuyển về phía bắc tương tự như kiểu bắt đầu Đặc điểm có vẻ kỳ quặc này là do cả sự bắt đầu và suy yếu của mùa mưa gió mùa Đông Á là kết quả của sự di chuyển về phía bắc của front gió mùa và cao cận nhiệt đới phía Tây Thái Bình Dương (WPSH) Do đó, mùa mưa ở Đông Á thường ngắn hơn 8 pentad, ngoại trừ khu vực lân cận Hàn Quốc, nơi rút về, kết hợp với hoạt động của bão nhiệt đới, tạo ra một cao điểm mưa thứ hai vào tháng 8 Điều này khiến mùa mưa kéo dài hơn Ngược lại, trên các vùng gió mùa nhiệt đới, mùa mưa rút dần về phía nam Do đó, chiều dài của mùa mưa thường tăng về phía xích đạo Mùa mưa dài nhất được tìm thấy ở phía đông nam vịnh Bengal; nó kéo dài khoảng 7 tháng.
Trang 16Gió mùa Châu Á TBD chia làm ba tiểu vùng nhỏ: ISM
và WNPSM là khu vực nhiệt đới gió mùa EASM là vùng gió mùa cận nhiệt đới.
Khu vực và mối liện hệ của hệ thống gió
mùa Châu Á Thái Bình Dương
Trang 17Vùng ISM và WNPSM là gió mùa nhiệt đới, trong đó những cơn gió có vận tốc nhỏ đa phần là gió đông, ngược lại những cơn gió có vận tốc lớn là gió Tây, riêng khu vực phía bắc Thái Bình Dương thì gió có tốc độ lớn là gió Đông.
Trang 18 Giữa ISM và WNPSM là một vùng chuyển tiếp rộng lớn trên Indochina và cao nguyênYungui (phần mở rộng phía đông nam của Cao nguyên Tây Tạng).
Ở Đông Dương, mùa mưa đạt lượng cao nhất là vào mùa thu Và có 2 đỉnh xảy ra vào tháng 10,11 và tháng 5.
Đầu tiên, mùa mưa đạt đến đỉnh điểm vào tháng 6 tháng 7 tại ISM và vào tháng 8 tháng
9 tại WNPSM (Hình 7) Sự khác biệt này phản ánh sự thay đổi quy mô lớn của nguồn nhiệt đối lưu và nhiệt lượng tối đa từ khu vực ISM vào đầu mùa hè sang khu vực WNPSM vào tháng 8 tháng 9 (LW)
Trong ISM, một cuộc diễu hành về phía bắc của vành đai mưa trên Biển Ả Rập và một cuộc di cư về phía tây bắc trên Vịnh Bengal, hội tụ ở tiểu lục địa Ấn Độ, thống trị bức tranh Ngược lại, khởi phát WNP là một quá trình ba giai đoạn được kiểm soát bởi CISO.
Sự khác biệt rõ rệt về khu vực chủ yếu được quy cho các vị trí của các hệ thống con liên quan đến cấu hình địa chủ và các hiệu ứng nhiệt và động của Cao nguyên Tây Tạng.
Trang 19 Mặc dù có sự khác biệt rõ ràng về đặc điểm của mùa mưa và biến đổi gió mực thấp ở Ấn Độ, Đông Á và WNP, ba thành phần này tạo thành một hệ thống tích hợp.
Sự thay đổi theo mùa được phân tích ở đây cho thấy sự kết hợp giữa gió mùa Đông Á và WNP vào tháng 6 và tháng 7 được biểu hiện bằng hai thay đổi đột ngột Vào giữa tháng 6, những cơn mưa gió mùa đã đồng loạt xảy ra ở vùng lân cận Philippines và dọc theo mặt trận meiyu / baiu, và vào cuối tháng 7 khi mưa gió mùa bắt đầu ở WNP, thì mùa mưa ở miền bắc Trung Quốc đạt đến lượng cao nhất Mối liên kết đã đề cập được thiết lập thông qua sự chuyển động của WPSH
Tuy nhiên, thông qua WPSH có xu hướng kết thúc sau khi gió mùa WNP hình thành vào cuối tháng 7 và đầu tháng 8 Vào tháng 8 và tháng 9, gió mùa Đông Á có liên quan đến chu kỳ đột phá của gió mùa WNP chủ yếu thông qua hoạt động lốc xoáy nhiệt đới, đặc biệt là các cơn bão nhiệt đới tái diễn ở phía bắc ảnh hưởng đến các vùng ven biển ở Đông Á
Các đợt mưa lớn của mùa mưa thứ hai, xảy ra ở Hàn Quốc và Đài Loan, là những ví dụ về ảnh hưởng từ các cơn bão nhiệt đới Trong cùng thời gian, các dị thường đối lưu nội tâm di chuyển về phía tây từ năm 1708E vào Vịnh Bengal, xúc tác cho mối liên kết giữa các cơn gió mùa Ấn Độ và WNP Các mẫu khởi phát trong ISM và EASM thể hiện sự tương đồng rõ ràng
Mặc dù được ngăn cách bởi cao nguyên YunGui, lượng mưa gió mùa Ấn Độ liên tục làm tăng lượng mưa của gió mùa Đông Á thông qua việc tăng cường vận chuyển độ ẩm về phía đông bắc
Trang 201.Định nghĩa về một mùa mưa
2.Gió điển hình trong mùa mưa
3.Mô phỏng các đặc điểm mùa mưa
6.Thảo luận