ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
********000*********
TRẦN TUẤN HIỆP
ĐẶC ĐIỂM CỦA CỰC TRỊ NHIỆT ĐỘ Ở MỘT SỐ
VÙNG KHÍ HẬU VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Hà Nội, 2018
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
********000*********
TRẦN TUẤN HIỆP
ĐẶC ĐIỂM CỦA CỰC TRỊ NHIỆT ĐỘ Ở MỘT SỐ
VÙNG KHÍ HẬU VIỆT NAM
Chuyên ngành : Khí tượng và Khí hậu học
Mã số : 60 44 02 22
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. VŨ THANH HẰNG
Hà Nội, 2018
1
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn PGS.TS
Vũ Thanh Hằng, người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện Luận văn.
Tôi xin trận trọng cảm ơn các thầy cô trong Khoa Khí tượng Thuỷ văn và
Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã
trang bị cho tôi những kiến thức chuyên sâu về chuyên ngành Khí tượng và Khí hậu
học. Những kiến thức này đã giúp tôi hoàn thành tốt khoá học và phục vụ cho
chuyên môn nghiệp vụ tại cơ quan công tác.
Xin chân thành cảm ơn các đồng chí Lãnh đạo và cán bộ của Đài Khí tượng
Cao không đã tạo điều kiện cho tôi tham gia khóa đào tạo Thạc sĩ, tận tình giúp đỡ
tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện Luận văn.
Trân trọng cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã
luôn sát cánh, động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành Luận văn.
Trần Tuấn Hiệp
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỰC TRỊ NHIỆT ĐỘ VÀ CÁC HÌNH THẾ
TÁC ĐỘNG ............................................................................................................. 10
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu trong nước và nước ngoài ............... 10
1.2. Một số hình thế qui mô lớn ảnh hưởng đến nhiệt độ ở Việt Nam ............... 17
1.2.1. Hình thế qui mô lớn từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau ................................... 18
1.2.2. Hình thế qui mô lớn từ tháng 4 đến tháng 9 ................................................... 20
CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 25
2.1. Số liệu quan trắc và tái phân tích ................................................................... 25
2.2. Một số chỉ số nhiệt độ....................................................................................... 27
2.3. Đặc điểm của khu vực nghiên cứu .................................................................. 30
CHƯƠNG 3: MỘT SỐ KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT ........................................... 33
3.1. Kết quả tính toán các chỉ số nhiệt độ ............................................................. 33
3.1.1. Một số đặc điểm của nhiệt độ cực trị .............................................................. 33
3.1.2. Một số đặc điểm của hiện tượng nắng nóng và rét đậm rét hại ..................... 53
3.2. Đặc điểm trường khí áp trung bình trong một số trường hợp riêng .......... 60
3.2.1. Đặc điểm trường khí áp trung bình trong một số trường hợp nhiệt độ cực trị ......... 60
3.2.2. Đặc điểm trường khí áp trung bình trong điều kiện ENSO ........................... 70
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 78
3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AR5 Fifth Assessment Report (Báo cáo đánh giá lần thứ năm của IPCC)
A2 Kịch bản phát thải khí nhà kính cao của IPCC
B1 Vùng khí hậu Tây Bắc
B2 Vùng khí hậu Đông Bắc
B4 Vùng khí hậu Bắc Trung Bộ
BĐKH Biến đổi khí hậu
CS Cộng sự (để chỉ các đồng tác giả của một công trình, bài báo,…)
CSDI Số ngày các đợt lạnh
DTR Biên độ nhiệt năm/ tháng
DTRm Biên độ nhiệt lớn nhất năm/tháng
ECMWF The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (Trung
tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu)
ETCCDI Expert Team on Climate Change Detection and Indices (Nhóm
chuyên gia giám sát và phát hiện BĐKH)
ENSO El Nino/Southern Oscillation
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change (Ban Liên chính phủ về
Biến đổi khí hậu)
ITCZ Dải hội tụ nhiệt đới
NCAR The National Center for Atmospheric Research (Trung tâm Quốc gia
nghiên cứu khí quyển Hoa Kì)
NCEP National Centers for Environmental Prediction (Trung tâm Quốc gia
dự báo môi trường Hoa Kì)
SST Sea Surface Temperature (Nhiệt độ mặt nước biển)
T2m Nhiệt độ trung bình ngày
TBD Thái Bình Dương
Tn
Nhiệt độ cực tiểu, nhiệt độ tối thấp, hay nhiệt độ thấp nhất trong
ngày
TN10p Số ngày trong năm có Tn ≤ phân vị 10% giai đoạn cơ sở
TN15 Nhiệt độ trung bình ngày T2m ≤15oC
TNn Tn nhỏ nhất năm /tháng
TNtb Giá trị trung bình của Tn năm/tháng
TNx Tn lớn nhất năm /tháng
4
Tx
Nhiệt độ cực đại, hay nhiệt độ tối cao, hay nhiệt độ cao nhất trong
ngày
TX35 Nhiệt độ Tx≥35oC
TX90p Số ngày trong năm có Tx ≥ phân vị 90% giai đoạn cơ sở
TXn Tx nhỏ nhất năm/tháng
TXtb Giá trị trung bình của Tx năm/tháng
TXx Tx lớn nhất năm/tháng
N1 Vùng khí hậu Nam Trung Bộ
RCP4.5 Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp
RCP8.5 Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao
WSDI Số ngày các đợt nắng nóng
WMO World Meteorological Organization (Tổ chức Khí tượng thế giới)
5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 10 (bên trái), tháng 11 (bên phải) giai
đoạn 1961-2014 ....................................................................................................................... 18
Hình 1.2. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 12 (bên trái), tháng 01 (bên phải) giai
đoạn 1961-2014 ....................................................................................................................... 19
Hình 1.3. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 02 (bên trái), tháng 03 (bên phải) giai
đoạn 1961-2014 ....................................................................................................................... 19
Hình 1.4. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 04 (bên trái), tháng 05 (bên phải) giai
đoạn 1961-2014 ....................................................................................................................... 22
Hình 1.5. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 06 (bên trái), tháng 07 (bên phải) giai
đoạn 1961-2014 ....................................................................................................................... 23
Hình 1.6. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 08 (bên trái), tháng 09 (bên phải) giai
đoạn 1961-2014 ....................................................................................................................... 23
Hình 2.1. Vị trí các trạm được sử dụng trong luận văn ....................................................... 26
Hình 2.2. Bản đồ địa hình Việt Nam ..................................................................................... 31
Hình 3.1. Biến trình tháng giá trị TXtb và TXx tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi ..................................................................................................................... 33
Hình 3.2. Biến trình năm của TXtb và TXx tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi ..................................................................................................................... 35
Hình 3.3. Biến trình tháng TNtb và TNn tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi .............................................................................................................................. 36
Hình 3.4. Biến trình năm của TXtb và TXx tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi ..................................................................................................................... 38
Hình 3.5. Biến trình tháng DTR và DTRm tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi ..................................................................................................................... 40
Hình 3.6. Biến trình năm của DTR và DTRm tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi ..................................................................................................................... 42
Hình 3.7. Biến trình năm của TX90P tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi .............................................................................................................................. 44
Hình 3.8. Biến trình năm của TN10P tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi .............................................................................................................................. 45
6
Hình 3.9. Phân bố tần suất nhiệt độ tối cao theo thập kỷ tại các trạm Điện Biên, Lạng
Sơn, Hương Khê, Quảng Ngãi ............................................................................................... 51
Hình 3.10. Phân bố tần tuất nhiệt độ tối thấp theo thập kỷ tại các trạm Điện Biên, Lạng
Sơn, Hương Khê, Quảng Ngãi ............................................................................................... 52
Hình 3.11. Biến trình năm của số ngày nắng nóng tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn,
Hương Khê, Quảng Ngãi ........................................................................................................ 54
Hình 3.12. Trung bình năm số đợt Tx ≥35oC tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi ..................................................................................................................... 56
Hình 3.13. Biến trình số ngày nắng nóng trung bình tháng tại các trạm Điện Biên, Lạng
Sơn, Hương Khê, Quảng Ngãi ............................................................................................... 57
Hình 3.14. Biến trình số ngày rét đậm rét hại trung bình tháng tại .................................... 58
trạm Điện Biên và Lạng Sơn .................................................................................................. 58
Hình 3.15. Trung bình năm số đợt T2m ≤15oC tại trạm Điện Biên, Lạng Sơn .................. 59
Hình 3.16. Biến đổi trình số ngày rét đậm rét hại tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn ...... 60
Hình 3.17. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có TNn nhỏ nhất (a), TNn lớn nhất (b),
TXx nhỏ nhất (c) và TXx lớn nhất (d) tại trạm Điện Biên. .................................................. 62
Hình 3.18. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có nhiệt độ cực trị TNn nhỏ nhất (a),
TNn lớn nhất (b), TXx nhỏ nhất (c) và TXx lớn nhất (d) tại trạm Lạng Sơn. ................... 65
Hình 3.19. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có nhiệt độ cực trị TNn nhỏ nhất (a),
TNn lớn nhất (b), TXx nhỏ nhất (c) và TXx lớn nhất (d) tại trạm Hương Khê. ................ 67
Hình 3.20. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có nhiệt độ cực trị Tn nhỏ nhất (a), Tn
lớn nhất (b), Tx nhỏ nhất (c) và Tx lớn nhất (d) trạm Quảng Ngãi. ..................................... 69
Hình 3.21. Khí áp trung bình mực biển tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong những năm El
Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới) ................................................................ 71
Hình 3.22. Độ cao địa thế vị trung bình mực 850mb tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong
những năm El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới) ...................................... 73
Hình 3.23. Độ cao địa thế vị trung bình mực 700mb tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong
những năm El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới) ...................................... 74
Hình 3.24. Độ cao địa thế vị trung bình mực 500mb tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong
những năm El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới) ...................................... 75
7
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các chỉ số nhiệt độ cực trị ................................................................................... 29
Bảng 3.1. Giá trị phân vị thứ 90 của Tx và phân vị thứ 10 của Tn ....................................... 43
Bảng 3.2. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Điện Biên ......... 46
Bảng 3.3. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Lạng Sơn ......... 47
Bảng 3.4. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Hương Khê ...... 48
Bảng 3.5. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Quảng Ngãi ..... 48
Bảng 3.6. Tần suất xuất hiện nhiệt độ T2m trong các khoảng nhiệt độ trại trạm Điện Biên 49
Bảng 3.7. Tần suất xuất hiện nhiệt độ T2m trong các khoảng nhiệt độ trạm Lạng Sơn ....... 50
Bảng 3.8. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Điện Biên ................. 61
Bảng 3.9. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất tại trạm Điện Biên ................. 62
Bảng 3.10. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Lạng Sơn ................ 64
Bảng 3.11. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất trạm Lạng Sơn ..................... 64
Bảng 3.12. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Hương Khê ............. 66
Bảng 3.13. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất tại trạm Hương Khê ............. 67
Bảng 3.14. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Quảng Ngãi ............ 68
Bảng 3.15. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất trạm Quảng Ngãi ................. 69
MỞ ĐẦU
Nhiệt độ là một yếu tố khí tượng thể hiện đặc tính cường độ của trạng thái
khí quyển. Ngoài việc đo yếu tố nhiệt độ vào các kỳ quan trắc và giản đồ được ghi
lại bằng nhiệt ký còn có hai đặc trưng nhiệt độ được quan trắc hàng ngày đó là nhiệt
độ tối cao (Tx) và nhiệt độ tối thấp (Tn). Nhiệt độ Tx và Tn hàng ngày là các giá trị
tức thời của trạng thái khí quyển tại một địa điểm cụ thể. Các giá trị này luôn biến
đổi từ ngày này sang ngày khác, từ khu vực này sang khu vực khác và biến đổi theo
thời gian trong năm. Khi tính trung bình theo tháng, năm hoặc một khoảng thời gian
đủ dài thì giá trị này đặc trưng cho khí hậu của khu vực đó và ít biến đổi hơn. Các
hiện tượng thời tiết cực đoan như nắng nóng, rét đậm, rét hại, hạn hán… không thể
đo đạc một cách trực tiếp mà phải xác định thông qua các giá trị nhiệt độ cực trị
này.
Trong những năm gần đây, có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nhiệt độ tối
thấp và nhiệt độ tối cao không chỉ chịu ảnh hưởng của các yếu tố địa lý tự nhiên, địa
hình, bức xạ của khu vực đó mà còn chịu tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH).
8
BĐKH tác động đến nhiều yếu tố khí hậu, nhiều lĩnh vực trong đời sống xã hội. Các
yếu tố khí hậu bị tác động như nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối thấp, nhiệt độ tối
cao, lượng mưa trung bình, lượng mưa ngày lớn nhất, chế độ bốc hơi, chỉ số ẩm ướt,
hạn hán và một số yếu tố khác.
Yếu tố nhiệt độ bị tác động là không đồng nhất trên toàn cầu, ở các khu vực
khác nhau chịu tác động và thay đổi không giống nhau, phụ thuộc vào những đặc
điểm như địa hình, chế độ mặt đệm, hoạt động của con người… Sự tác động này thể
hiện rõ nhất qua các chỉ số khí hậu cực đoan của nhiệt độ. Vì vậy, việc phân tích
dựa trên bộ số liệu quan trắc trong quá khứ để hiểu rõ hơn về đặc điểm biến đổi của
nhiệt độ cực trị là một việc làm hết sức cần thiết giúp cho việc hoạch định chính
sách ứng phó phù hợp, giảm thiểu đến mức thấp nhất mức độ tổn thương và thích
ứng tốt nhất với biến đổi khí hậu [12].
Báo cáo đánh giá lần thứ 5 của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
(IPCC) đã khẳng định nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên từ cuối thế kỷ 19 và đây
là một xu hướng không thể đảo ngược. Trong ba thập kỷ vừa qua bề mặt trái đất
liên tục nóng lên, hơn tất cả các thập kỷ trước và thập niên đầu tiên của thế kỷ XXI
là nóng nhất. Nhiệt độ trung bình toàn cầu của cả bề mặt trái đất và đại dương đều
có xu hướng tăng lên tuyến tính. Trong khoảng thời gian từ 1901–2012 là 0.89°C
[0.69–1.08°C], và khoảng 0.72°C [0.49–0.89°C] trong giai đoạn 1951-2012. Báo
cáo cũng khẳng định rằng nhiệt độ cực đại và nhiệt độ cực tiểu cũng có xu hướng
tăng lên trên qui mô toàn cầu. Ở Việt Nam nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các
trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Trung bình cả nước, nhiệt
độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0.62°C, riêng giai đoạn (1985-
2014) nhiệt độ tăng khoảng 0.42°C. Tốc độ tăng trung bình mỗi thập kỷ khoảng
0.10°C, thấp hơn giá trị trung bình toàn cầu [13].
Do đó, tác giả đề xuất nghiên cứu “Đặc điểm của cực trị nhiệt độ ở một số
vùng khí hậu Việt Nam”, trong đề tài tác giả đã lựa chọn một số chỉ số tính toán xác
định từ nhiệt độ Tx và Tn để làm rõ các đặc điểm biến đổi của nhiệt độ cực trị ở 4
trạm đại diện thuộc bốn vùng khí hậu là vùng Tây Bắc (B1), vùng Đông Bắc (B2),
vùng Bắc Trung Bộ (B4) và vùng Nam Trung Bộ (N1).
9
10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỰC TRỊ NHIỆT ĐỘ
VÀ CÁC HÌNH THẾ TÁC ĐỘNG
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu trong nước và nước ngoài
Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy bằng chứng về sự thay đổi của khí
hậu cực trị trên phạm vi toàn cầu, khu vực và địa phương. Tìm hiểu rõ đặc điểm
của khí hậu cực trị ở cấp vùng, khu vực và địa phương là rất quan trọng không
chỉ đối với việc xây dựng các hệ thống cảnh báo, cảnh báo sớm mà còn là cơ sở
để phát triển các chiến lược thích ứng [12]. Khi nghiên cứu về khu vực Đông
Bắc Mỹ là một vùng chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu đến cuộc
sống của người dân, các ngành công nghiệp và môi trường, Paula.J.Brown và cs
(2010) đã sử dụng số liệu nhiệt độ quan trắc từ năm 1870 đến năm 2005 của 40
trạm trên khu vực Đông Bắc Mỹ để tính và phân tích 17 chỉ số cực đoan nhiệt độ
cho thấy ấm lên biểu thị ở sự gia tăng các chỉ số nhiệt độ tối cao như đêm nóng
và ngày hè. Giảm tần suất các sự kiện lạnh như số ngày đóng băng, số ngày
sương giá và giảm thời gian các đợt lạnh [26].
Dulamsuren Dashkhuu và cs (2015) sử dụng số liệu nhiệt độ cực trị ngày
để nghiên cứu xu hướng biến đổi trong thời gian dài trên toàn lãnh thổ Mông
Cổ, tác giả đã sử dụng phầm mềm Climdex 1.0 để tính toán 11 chỉ số của cực
đoan nhiệt độ. Kết quả cho thấy có sự thay đổi đáng kể các chỉ số nhiệt độ
trong suốt thời gian nghiên cứu đặc biệt là ở sa mạc Gobi. Qua phân tích cho
thấy sự gia tăng rõ rệt của ngày hè và giảm đáng kể số ngày sương giá, giá trị
lớn nhất của nhiệt độ tối cao ngày TXx và nhiệt độ tối thấp ngày TNx và giá trị
nhỏ nhất của TNn, TXn có xu hướng tăng lên. Tuy nhiên TXx và TNx có xu
hướng tăng lên chủ yếu ở sa mạc Gobi, trong khi đó TXn và TNn tăng lên trên
toàn bộ quốc gia. Điều đó chứng tỏ sự biến đổi của nhiệt độ ở những khu vực
và vị trí địa lý khác nhau thì không giống nhau. Tốc độ giảm đáng kể 0.6-1
ngày/thập kỷ của chỉ số đêm lạnh và tăng 2.8-3.1 ngày/ thập kỷ của chỉ số đêm
nóng. Sự giảm đêm lạnh xảy ra ở cả 4 mùa trong năm, còn sự gia tăng của số
ngày nóng và đêm nóng xảy ra chủ yếu vào mùa hè. Như vậy mặc dù có sự tăng
11
và giảm ở các chỉ số nhưng không đồng đều và khác nhau trong các khoảng
thời gian trong năm [19].
M.S. Varfi và cs (2009) khi nghiên cứu về đặc điểm của số ngày nóng và
ngày lạnh trên khu vực Hy Lạp đã phân tích nhiệt độ tối thấp và tối cao của 17 trạm
Synop, sử dụng 7 chỉ số để xác định cường độ, tần suất và độ lớn của nhiệt độ cực
trị. Kết quả nghiên cứu cho thấy số ngày nóng tăng lên và số ngày lạnh giảm đi. Các
chỉ số cũng thể hiện khí hậu ở Hy Lạp có dấu hiệu dịu xuống ở những năm 1970 và
đầu những năm 1980 sau đó có xu hướng nóng lên [25].
Z. X. Xu và cs (2015) trong nghiên cứu về đặc điểm biến đổi theo không
gian và thời gian của cực trị nhiệt độ ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc đã sử dụng số
liệu quan trắc từ 28 trạm từ 1958-2013 để tính 6 chỉ số liên quan đến cực trị nhiệt
độ, kết quả phân tích xu hướng được kiểm tra bằng phương pháp Mann-Kendal. Để
phân tích đặc điểm cho từng vùng tác giả đã chia khu vực thành 5 vùng nhỏ theo
đặc điểm khí hậu và địa hình, sau đó phân tích đặc điểm cho từng vùng và so sánh
với nhau. Kết quả chỉ ra rằng những biến đổi của nhiệt độ cực trị là thay đổi đáng kể
theo cả không gian và thời gian [30].
J. Caesar và cs (2010) trong báo cáo tổng hợp tại một hội thảo cho các nước
thuộc khu vực Thái Bình Dương đã kết hợp số liệu quan trắc từ 13 quốc gia để phân
tích khí hậu cực trị cho khu vực, trong giai đoạn từ 1971-2005. Cập nhật các đánh
giá về thay đổi khí hậu cực trị bằng cách sử dụng dữ liệu có sẵn ở các trạm mới,
đồng thời dựa trên các kết quả nghiên cứu trước đây cho khu vực Đông Nam Á. Tác
giả đã sử dụng các phương pháp tốt nhất và thử nghiệm rộng rãi để so sánh kết quả
trong khu vực với các nơi khác trên thế giới. Mối quan hệ giữa biến đổi liên tục
trong các chỉ số cực trị khí hậu với các mô hình nhiệt độ mặt biển (SST) đã được
kiểm tra với sự tập trung chính vào ảnh hưởng của hiện tượng ENSO. Các kết quả
đều cho thấy giống với các khu vực khác trên toàn cầu, các chỉ số cực trị nóng, đặc
biệt là ban đêm đang ngày càng gia tăng và nhiệt độ lạnh nhất đang có xu hướng
giảm tuy nhiên không đồng đều về mặt không gian trong khu vực [21].
Tại Thailand, Devesh Sharma và cs (2014) đã phân tích xu hướng của cực trị
nhiệt độ cho khu vực phía Tây (hai lưu vực sông là sông Mae Ping và Mae Klong),
sử dụng dữ liệu quan trắc nhiệt độ tối thấp và nhiệt độ tối cao để tính các chỉ số cực
12
trị. Mức độ của các xu hướng được ước tính bằng phương pháp hồi qui tuyến tính, ý
nghĩa thống kê sử dụng cho giá trị P là 5% và cách kiểm chứng của Kendall-tau.
Kết quả cho thấy sự gia tăng đáng kể số ngày nóng và đêm nóng, giảm đáng kể số
ngày lạnh và đêm lạnh, chỉ số về thời gian nóng có xu hướng gia tăng [17].
G. M. Griffiths và cs (2005) trong nghiên cứu về sự biến đổi của nhiệt độ cực
trị trung bình cho khu vực Châu Á-Thái Bình Dương đã sử dụng nhiệt độ tối cao và
nhiệt độ tối thấp trong giai đoạn 1961-2003 để phân tích. Kết quả cho thấy phần lớn
các trạm thể hiện xu hướng tăng nhiệt độ tối cao trung bình và nhiệt độ tối thấp
trung bình, giảm số ngày lạnh và đêm lạnh, nhưng một vài trạm thể hiện sự giảm số
ngày nóng và đêm nóng. Sự suy giảm đáng kể quan sát được ở cả nhiệt độ tối thấp
và nhiệt độ tối cao so với thời kỳ chuẩn ở Trung Quốc, Hàn Quốc và một vài trạm ở
Nhật Bản. Vùng hội tụ Nam Thái Bình Dương giữa đảo Fiji và quần đảo Solomon
cho thấy sự biến đổi đáng kể của nhiệt độ tối cao. Mối tương quan giữa nhiệt độ
trung bình và tần suất xuất hiện nhiệt độ cực trị lớn nhất ở Thái Bình Dương nhiệt
đới từ Polynesia thuộc Pháp đến Papua New Guinea, Malaysia, Philippines, Thái
Lan và phía nam Nhật Bản. Sự tương quan yếu trên lục địa hoặc ở vĩ độ cao thể
hiện phần nào sự ảnh hưởng của quá trình đô thị hóa. Đối với các trạm không thuộc
khu vực đô thị, sự thay đổi tương đối đồng đều cho cả nhiệt độ tối cao và tối thấp
tác động lên cả hai cực trị này mà không thay đổi độ lệch tiêu chuẩn [20].
Qiang Zhang và cs (2009) khi nghiên cứu cho vùng phía tây Trung Quốc đã
sử dụng các mô hình không gian và thời gian của nhiệt độ cực trị được xác định bởi
bách phân vị thứ 5 và thứ 95. Dựa trên số liệu nhiệt độ tối cao và tối thấp hàng ngày
để phân tích, sử dụng phương pháp kiểm nghiệm Mann–Kendall và đường xu thế sử
dụng phương pháp hồi qui tuyến tính. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng nhiệt độ tối
thấp theo mùa có xu hướng tăng mạnh hơn nhiệt độ tối cao theo mùa, thể hiện ở cả
tần suất và cường độ. Nhiều trạm thể hiện xu hướng giảm đáng kể nhiệt độ bất
thường vào mùa hè và mùa đông thì lớn hơn mùa xuân và mùa thu. Nhiệt độ tối
thấp trung bình khu vực có xu hướng tăng mạnh hơn nhiệt độ tối cao trong khu vực.
Quá trình ấm lên ở vùng phía tây được đặc trưng bởi sự gia tăng đáng kể của nhiệt
độ tối thấp. Nghiên cứu hữu ích cho các địa phương như sự giảm thiểu tác hại đối
với con người như tài nguyên nước, môi trường sinh thái. Theo như AR5 thì quá
13
trình biến đổi khí hậu là xu hướng không thể đảo ngược, chúng ta phải có biện pháp
phù hợp để thích ứng với nó. Cần có các nghiên cứu định lượng cho từng khu vực
cụ thể để có các chiến lược, chính sách phù hợp để phát triển kinh tế xã hội ở khu
vực đó [27].
Khí hậu cực trị ở cao nguyên Tây Tạng có thể gây hậu quả nghiêm trọng cho
khu vực và toàn cầu, nhưng nghiên cứu dựa trên quan trắc ở cao nguyên Tây Tạng
là rất hiếm. Trong nghiên cứu của Wang và cs (2013), những thay đổi gần đây về
cực trị về nhiệt độ trên cao nguyên Tây Tạng từ năm 1973 đến năm 2011. Một số
chỉ số đại diện cho các sự kiện khí hậu cực trị được lựa chọn và tính toán bằng cách
sử dụng dữ liệu nhiệt độ tối cao và tối thấp hàng ngày. Kết quả đã chứng minh rằng
hầu hết các chỉ số lạnh liên quan đến nhiệt độ cực trị (ngày băng giá, ngày sương
giá, đêm lạnh và ngày lạnh, và độ dài của các đợt lạnh) cho thấy có sự giảm đáng
kể, và cả đêm lạnh nhất và ngày lạnh nhất đều tăng trong suốt thời gian nghiên cứu.
Các chỉ số nóng liên quan đến nhiệt độ cực trị như ngày hè, đêm nóng nhất và ngày
nóng nhất, những đêm nóng và những ngày nóng, và các chỉ số thời gian nóng đều
tăng lên. Nhiệt độ ngày đêm cho thấy một xu hướng giảm với ý nghĩa thống kê,
trong khi độ dài mùa tăng lên đáng kể [29].
Mao-Fen Li và cs (2015), đã có công trình nghiên cứu cho Đảo Hải Nam, là
hòn đảo lớn nhất trong vùng nhiệt đới của Trung Quốc, nhiệt độ cực đại hàng ngày
có thể gây hậu quả nghiêm trọng cho khu vực và toàn cầu, nhưng nghiên cứu dựa
trên quan trắc ở Hải Nam rất ít. Trong nghiên cứu này, những thay đổi hàng năm
gần đây về nhiệt độ hàng ngày ở 7 trạm quan trắc khí tượng trong Đảo Hải Nam từ
năm 1975 đến năm 2012 đã được nghiên cứu. Kết quả chỉ ra rằng những thay đổi
thực sự xảy ra ở nhiệt độ hàng ngày, nhưng những thay đổi là không thống nhất tại
các địa điểm khác nhau trong khu vực. Trên đảo Hải Nam, đêm lạnh nhất (TNn),
ngày lạnh nhất (TXn), những ngày mát mẻ (TX10p), nhiệt độ tối thấp lớn nhất
(TNx), nhiệt độ tối cao lớn nhất (TXx), đêm ấm áp (TN90p), ngày ấm (TX90p),
thời gian đợt nóng (WSDI) cho thấy xu hướng tăng lên, trong khi đêm mát mẻ
(TN10p), chỉ số thời gian đợt lạnh (CSDI) cho thấy xu hướng giảm giữa năm 1975
đến năm 2012 [23].
14
Mirjana Ruml và cs (2017) phân tích sự thay đổi theo không gian và thời
gian của nhiệt độ cực đoan ở Serbia, thực hiện bằng cách sử dụng các nhiệt độ tối
thập và tối cao hàng ngày từ 26 trạm khí tượng trong giai đoạn 1961-2010 để tính
toán 18 chỉ số của ETCCDI. Giai đoạn nghiên cứu được chia thành hai giai đoạn
nhỏ (1961-1980 và 1981-2010). Xu thế biến đổi được đánh giá bằng cách xây dựng
phương trình hồi quy tuyến tính bằng phương pháp bình phương tối thiểu. Nhiệt độ
trung bình hàng năm cho thấy không có xu thế trong giai đoạn 1961-1980 và xu
hướng tăng lên đáng kể trong giai đoạn 1981-2010 trên toàn bộ khu vực, với tỷ lệ
trung bình là 0,48°C mỗi thập kỷ. Nhiệt độ tối cao trung bình hàng năm có xu
hướng giảm trong giai đoạn 1961-1980 và xu hướng tăng đáng kể ở tất cả các trạm
trong kỳ 1981- 2010, với tỷ lệ trung bình của khu vực là 0.56°C mỗi thập kỷ. Các
chỉ số liên quan đến nhiệt độ tối cao thể hiện xu hướng giảm cho đến năm 1980 và
xu hướng tăng lên sau đó. Các chỉ số liên quan đến nhiệt độ tối thấp có chung nhận
định với xu thế ấm lên toàn cầu trong suốt giai đoạn nghiên cứu. Ở hầu hết các
trạm, biên độ nhiệt độ ngày đêm cho thấy giảm cho đến năm 1980 và không thay
đổi hoặc tăng nhẹ sau đó[24].
Dharmaveer Singh và cs (2016), trong nghiên cứu này xu thế của các sự
kiện cực đoan nhiệt độ và lượng mưa đã được nghiên cứu dựa trên số liệu các
trạm khí tượng thủy văn ở lưu vực sông Sutlej trong thời gian từ 1970-2005
và trong tương lai từ 2011-2099. Là tổ hợp của hai mô hình trong CMIP3
được sử dụng để mô phỏng các chuỗi nhiệt độ tối cao, tối thấp và lượng mưa
theo kịch bản phát thải A2. Các biến khí quyển qui mô lớn của cả hai mô hình
và số liệu tái phân tích NCEP/NCAR được hạ thấp qui mô bằng phương pháp
downscaling thống kê tại các trạm riêng biệt. Tổng số 25 chỉ số nhiệt độ và
lượng mưa được xác định bởi các chuyên gia của WMO để nghiên cứu sự dao
động của khí hậu trong quá khứ và dự báo khí hậu trong tương lai. Xu hướng
của các chỉ số cực đoan được xác định bằng cách sử dụng phương pháp kiểm
tra Mann-Kendall. Kết quả cho thấy sự giảm hoặc không thay đổi các sự kiện
liên quan đến nhiệt độ tối cao cho giai đoạn từ 1970-2005 và gia tăng các sự
kiện liên quan đến nhiệt độ tối thấp[18].
15
Ở Việt Nam cũng đã có một số công trình nghiên cứu liên quan đến nhiệt độ
tối thấp và tối cao như: Dựa trên số liệu nhiệt độ cực tiểu và cực đại ngày thu thập
tại 58 trạm quan trắc khí tượng trong thời kỳ 1961-2007, tác giả Hồ Thị Minh Hà,
Phan Văn Tân (2009) đã nhận định nhiệt độ cực tiểu tháng của Việt Nam tăng lên
trung bình gần 0,90C/thập kỷ, nhanh hơn nhiều so với tốc độ ấm lên của nhiệt độ
trung bình toàn cầu, trong khi nhiệt độ cực đại tháng giảm nhẹ khoảng 0,10C/thập
kỷ. Mức độ và xu thế biến đổi của Tx, Tn không đồng nhất trên toàn Việt Nam, khu
vực biến đổi nhiều nhất là Tây Bắc Bộ [5]. Trong nghiên cứu về xu thế hai hiện
tượng thời tiết ảnh hưởng mạnh nhất đến giá trị của nhiệt độ cực trị là nắng nóng, và
rét đậm, rét hại tác giả Vũ Thanh Hằng và cs (2010) đã chỉ ra rằng nắng nóng có xu
thế tăng ở hầu hết các trạm trong thời kỳ 1961-2007 và tăng nhanh hơn trong thời
kỳ 1991-2007 ở các trạm thuộc vùng B2, B3 và B4 nhưng lại giảm xuống ở một số
trạm thuộc vùng B1, N2 và N3. Ngược lại hiện tượng rét đậm rét hại ở hầu hết các
trạm đều có xu thế giảm rõ rệt [02].
Trong nghiên cứu của mình về hoạt động của áp cao Siberia với nhiệt độ trên
khu vực Bắc Bộ Việt Nam, tác giả Chu Thị Thu Hường và cs (2010) đã sử dụng số
liệu khí áp mực biển trung bình và gió bề mặt trong giai đoạn 1961-2009 từ nguồn
số liệu tái phân tích trên lưới, và số liệu của 21 trạm synop từ 1961-2007 để phân
tích xu thế biến đổi và tìm mối quan hệ giữa hoạt động của áp cao này với nhiệt
nhiệt độ trung bình và cực tiểu tháng trên khu vực Bắc Bộ Việt Nam. Kết quả cho
thấy cường độ áp cao Siberi có xu thế giảm chậm trong các tháng chính đông song
lại có xu hướng tăng chậm trong những tháng đầu và cuối đông. Trung tâm áp cao
Siberia là một trung tâm không khí lạnh quan trọng hoạt động trong mùa đông ở
khu vực Âu - Á. Khí áp trung tâm của áp cao này có thể lên tới trên 1050 mb. Áp
cao Siberia có quan hệ khá tốt với nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cực tiểu trong các
tháng mùa đông, đặc biệt, trên các vùng Đông Bắc Bộ và Đồng bằng Bắc Bộ trong
tháng 2 và tháng 11 với hệ số tương quan ≈ -0,6. Hệ số tương quan âm chứng tỏ
16
mối quan hệ giữ hai yếu tố khí áp và nhiệt độ là nghịch biến. Tác động của khí áp
không phải tức thời mà có một thời gian trễ nhất định [3].
Tác giả Nguyễn Viết Lành và cs (2016), đã sử dụng số liệu tái phân tích từ
trung tâm Dự báo hạn vừa châu Âu và số liệu quan trắc nhiệt độ tại trạm Lạng Sơn
của một số đợt xâm nhập lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam, đã phân tích mối quan hệ
giữa áp thấp Aleut và thời tiết mùa đông ở Việt Nam. Nghiên cứu đã khẳng định áp
thấp Aleut ảnh hưởng rõ rệt đến thời tiết Việt Nam trong các tháng mùa đông, khi
áp thấp này mạnh lên sự xâm nhập lạnh xuống Việt Nam giảm đi. Hệ số tương quan
giữa cường độ áp thấp Aleut và số đợt không khí lạnh xâm nhập xuống Việt Nam
trong thời gian nghiên cứu là khá cao và ổn định cao nhất lên tới 0.7 [9].
Một hiện tượng có tính chu kỳ nhiều năm là ENSO cũng có ảnh hưởng đến
sự biến đổi của các cực trị nhiệt độ. Trong đề tài cấp nhà nước, tác giả Nguyễn Đức
Ngữ (2007) đã sử dụng số liệu về ENSO thời kỳ 1951-2000 và nhiệt độ tối thấp, tối
cao của 38 trạm khí tượng trong thời kỳ 1961-2000 để phân tích đánh giá. Kết quả
cho thấy nhiệt độ tối cao trung bình với nhiệt độ tối thấp trung bình tháng trong điều
kiện El Nino trong cả mùa đông và mùa hạ đều cao hơn trong điều kiện La Nina và
không ENSO. Giá trị chênh lệch trong mùa đông lớn hơn trong mùa hè. Ảnh hưởng
của ENSO không nhất quán giữa các vùng khí hậu khác nhau. El Nino làm tăng khả
năng xuất hiện cực trị tối cao vượt quá giá trị ứng với số bách phân vị thứ 90 ở vùng
đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ trong mùa đông và mùa hạ. La Nina giảm khả năng
xuất hiện những trị số cực đại ở tất cả các vùng, trong cả mùa đông và mùa hạ [6,7].
Khi nghiên cứu về sự biến đổi của các yếu tố khí hậu cực trị ở Việt Nam
dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, GS. TS. Phan Văn Tân (2010) đã chỉ ra
rằng đối với nhiệt độ tối cao Tx, nhiệt độ cao nhất trong năm khác nhau giữa các
vùng và cả các trạm trong từng vùng khí hậu. Trên một số vùng, Tx giảm đi với
gradient rất lớn ở các trạm núi cao, giảm đi đáng kể ở các trạm hải đảo và cả một số
trạm duyên hải. Tx có sự biến đổi từ thập kỷ này sang thập kỷ khác trên tất cả các
vùng khí hậu. Đối với nhiệt độ tối thấp Tn, nhiệt độ tối thấp thấp nhất trong năm rất
khác nhau giữa hai miền Bắc và Nam, giữa các vùng khí hậu trong từng miền và giữa
các trạm trong từng vùng khí hậu. Biến thiên Tn cũng tương tự Tx khi gradient ở các
17
trạm núi cao rất lớn và giảm đi đáng kể ở những vùng có địa hình đặc biệt và tăng lên
ở một số trạm hải đảo. Tn cũng biến đổi từ thập kỷ này sang thập kỷ khác [15].
Nguyễn Văn Thắng và cs (2016), đã nghiên cứu về sự biến đổi của khí
hậu cực đoan ở Việt Nam. Kết quả cho thấy, nhiệt độ tối cao và tối thấp hàng
ngày tăng đáng kể trong thời kỳ 1961-2014. Số ngày nóng tăng lên ở hầu hết
các trạm quan trắc đặc biệt là ở miền trung việt nam. Xu hướng của lượng
mưa cực đoan biến thiên khác nhau giữa các vùng: giảm trên hầu hết các trạm
ở Tây Bắc, Đông Bắc và sông Hồng và tăng lên ở các trạm khác. Trong giai
đoạn 1959-2015, không có sự thay đổi rõ ràng trong tần số xoáy thuận nhiệt
đới gây ra sự kiện đổ bộ bao gồm bão và áp thấp nhiệt đới. Tuy nhiên tỷ lệ
xuất hiện của các cơn bão mạnh lại gia tăng. Những năm gần đây, mùa bão có
khuynh hướng kết thúc muộn hơn so với trong quá khứ, và các cơn bão xảy ra
thường xuyên hơn ở các vùng miền Nam. Kết quả dự đoán của khí hậu cực
đoan trong tương lai cho giai đoạn 2046-2065 và 2080-2099, so với thời kỳ
cơ sở của 1986-2005 theo kịch bản trung và cao cấp (RCP4.5 và RCP8.5) cho
thấy nhiệt đọ cực đoan có thể sẽ tăng đáng kể trong tương lai. Số lượng ngày
nóng có thể sẽ tăng ở cả tần số và cường độ trong khi đó số ngày lạnh cực
đoan sẽ giảm ở hầu hết các trạm ở miền Bắc. Lượng mưa lớn nhất trong ngày
có thể sẽ tăng lên ở tất cả các vùng Việt Nam [28].
1.2. Một số hình thế qui mô lớn ảnh hưởng đến nhiệt độ ở Việt Nam
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một trong những khu vực
gió mùa điển hình của thế giới, bị chi phối bởi nhiều hệ thống qui mô lớn khác nhau
nên đã tạo nên nhiều loại hình thế thời tiết đa dạng. Các hình thế này được đặc
trưng bởi trường khí áp, trường nhiệt và trường ẩm của tầng đối lưu khí quyển. Ban
đầu các phân tích được thực hiện trên bản đồ vẽ bằng tay từ số liệu quan trắc được,
ngày nay với sự phát triển của khoa học máy tính việc vẽ bản đồ được thực hiện
trên cả máy tính, nguồn số liệu không chỉ đơn thuần là số liệu quan trắc mà còn có
cả số liệu tái phân tích, số liệu từ kết quả mô hình số. Việc phân tích dựa trên cơ sở
18
các quy luật vật lý của khí quyển, đòi hỏi có tính tổng hợp, không chỉ mô tả hệ
thống các hiện tượng mà còn tìm được mối tương quan vật lý giữa các hiện tượng.
1.2.1. Hình thế qui mô lớn từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau
Từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau hình thế chủ yếu khống chế
nước ta là áp cao lạnh di chuyển xuống phía nam, tùy thuộc vào sự biến đổi, áp cao
lạnh không tác động liên tục mà theo từng đợt với trị số khí áp trung bình dao động
từ 1000mb đến 1015mb giảm dần từ bắc xuống nam. Càng về phía nam tần suất
khống chế càng giảm. Áp cao lạnh có thể từ áp cao lạnh Siberia có tâm ở khoảng hồ
Baican hoặc có thể là áp cao lạnh hình thành ở Vân Nam, Quý Châu, Trung Quốc.
Trong những tháng chính đông, khi mặt đệm đã bị làm lạnh, áp cao lạnh ảnh hưởng
dưới dạng tăng cường ít kèm theo Front, còn trong những tháng đầu và cuối mùa
thường có kèm theo Front.
Hình 1.1. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 10 (bên trái), tháng 11 (bên phải)
giai đoạn 1961-2014
Trong mùa đông, vị trí áp cao cận nhiệt đới suy yếu dịch về đông hoặc tiến sát
xích đạo trên khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương. Dải hội tụ nhiệt đới ITCZ cũng bị
đẩy xuống phía nam, biểu hiện không rõ hoặc bị thay thế bởi dải thấp xích đạo trong
khu vực từ xích đạo đến 50 vĩ bắc. Sự tranh chấp của các hình thế này xảy ra yếu ớt
phụ thuộc hoàn toàn vào cường độ và điều kiện duy trì của áp cao lạnh trên lục địa
Trung Quốc và quá trình di chuyển xuống phía nam của áp cao lạnh này.
19
Hình 1.2. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 12 (bên trái), tháng 01 (bên phải)
giai đoạn 1961-2014
Áp cao lạnh Siberia đóng vai trò quan trọng trong thời tiết mùa đông, song
nguồn gốc và bản chất áp cao lạnh này cũng có khác nhau do quá trình hình thành
và di chuyển của nó. Với áp cao lạnh Siberia tồn tại ở hồ Bai Kan là khối không khí
cực đới rất lạnh và khô, các áp cao lạnh di chuyển từ phía tây vượt qua phía nam U
Ran thường có nhiệt độ cao hơn nhiều so với khối không khí lạnh có nguồn gốc từ
hồ Bai Kan. Bởi vậy tuy rằng một loại hình thế synop có dạng tương tự nhau nhưng
mức độ ảnh hưởng hoàn toàn khác nhau. Tùy thuộc theo thời gian trong năm đã tạo
ra hai dạng áp cao lạnh chính là áp cao lạnh cực đới và áp cao lạnh cực đới biến
tính. Tùy theo từng loại sẽ có mức độ giảm nhiệt độ khác nhau.
Hình 1.3. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 02 (bên trái), tháng 03 (bên phải)
giai đoạn 1961-2014
Áp cao lạnh biến tính cũng là một dạng hình thế synop của sự xâm nhập của
khối không khí lạnh xuống phía nam và chỉ xảy ra trong những tháng cuối của vụ
đông xuân, tập trung nhiều vào tháng 2 và 3. Đây là loại đặc trưng hình thế áp cao
lạnh biến tính qua lục địa hay qua biển. Do vị trí trung tâm áp cao lệch về phía đông
nên gió thịnh hành là gió đông hay đông nam. Đặc trưng cơ bản nhất của áp cao
lạnh biến tính là độ ẩm cao, tầng kết khí quyển phát triển thẳng đứng thấp, tầng
20
nghịch nhiệt dày và khá bền vững. Loại hình thế này thường kèm front lạnh yếu hay
đường đứt với thời tiết đặc trưng đầy mây mưa nhỏ mưa phùn, phùn lạnh, đôi khi
kèm theo sương mù hỗn hợp. Hình thế synop này cũng là một loại hình thế đặc
trưng gây thời tiết rét đậm hoặc rét hại bởi nhiệt độ ban ngày khá thấp. Ngoài hoạt
động của áp cao lạnh, cần chú ý vai trò của vị trí địa lý, địa hình, điều kiện mặt đệm
trong đó có sự đóng góp của độ cao, hướng núi, hướng địa hình đã tạo nên sự khác
biệt về mặt thời tiết khi có tác động của áp cao lạnh trong mùa đông và đó cũng là
một trong những nguyên nhân nên hiện tượng nhiệt độ cực trị trên lãnh thổ nước ta.
Khác biệt với các tỉnh phía bắc khu vực Nam Trung bộ và Nam Bộ về mùa
đông hình thế synop khá ổn định và phụ thuộc vào những biến động của hoàn lưu
mùa đông. Hình thế ổn định chỉ có thể bị phá vỡ bởi tác động của các nhiễu động
nhiệt đới như bão, ATNĐ hay rãnh áp thấp xích đạo hoặc sự xâm lấn một cách
mạnh mẽ của áp cao lạnh phía bắc trong những tháng mùa đông chính vụ. Khi đề
cập đến hoàn lưu người ta thường lưu ý đến hoàn lưu kinh hướng, hoàn lưu vĩ
hướng, hoàn lưu tầng thấp, hoàn lưu trên cao của tầng khí quyển và một điều quan
trọng là quy mô và cơ chế hoàn lưu và những nhiễu động trong hoàn lưu vì nó là
nguyên nhân chính gây nên biến động của thời tiết. Hoàn lưu mùa đông ở nước ta, ở
tầng thấp là gió mùa đông bắc, tín phong còn hoàn lưu trên cao là đới gió tây cận
nhiệt đới và đới gió đông nhiệt đới.
1.2.2. Hình thế qui mô lớn từ tháng 4 đến tháng 9
Các hình thế qui mô lớn từ tháng 4 đến tháng 9 phức tạp hơn các hình thế qui
mô lớn vào mùa đông. Bởi vì trong thời gian này bức xạ mặt trời tác động mạnh
hơn mùa đông, khí quyển nhận được nguồn năng lượng lớn hơn nhiều so với mùa
đông, nên độ bất ổn định lớn hơn. Đây là một trong những nguyên nhân chính hình
thành nhiều khối khí mang tính chất khác nhau hoạt động gây nên sự tương tác,
tranh chấp, tạo nên sự đa dạng các loại hình thời tiết.
Áp cao cận nhiệt đới là một chuỗi xoáy nghịch quy mô hành tinh nằm theo
hướng vĩ tuyến trên khu vực nhiệt đới bao quanh trái đất về hai phía của xích đạo.
Áp cao cận nhiệt đới TBD là hệ thống thời tiết quan trọng ảnh hưởng lớn và chi
phối các hệ thống thời tiết khác ở khu vực Đông Nam Á. Áp cao cận nhiệt đới TBD
có trung tâm hoạt động chính ở quần đảo Ha Oai nên còn được gọi là áp cao Ha
Oai. Áp cao cận nhiệt đới TBD tồn tại thường xuyên quanh năm nhưng vị trí của nó
21
thay đổi theo thời gian trong năm. Cường độ áp cao cận nhiệt đới TBD mùa hè
mạnh hơn mùa đông, vị trí mùa hè lệch về phía tây và phía bắc hơn mùa đông. Theo
nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy áp cao cận nhiệt đới TBD không phải là một đơn
thể nhất thiết phát triển hoàn chỉnh từ tầng thấp lên độ cao đỉnh tầng đối lưu mà thể
hiện hết sức đa dạng và phức tạp. Nhìn chung đa phần áp cao cận nhiệt đới TBD
phát triển từ tầng thấp lên cao nhưng cũng có nhiều trường hợp không phát triển ở
tầng thấp nhưng lại phát triển mạnh mẽ ở trên cao, đặc biệt về mùa hè áp cao cận
nhiệt đới càng lên cao càng mạnh. Bản chất của áp cao cận nhiệt đới TBD là áp cao
nóng nên càng lên cao trường nhiệt độ càng trùng với trường độ cao địa thế vị. Ở
tầng thấp dưới 400mb nhiệt độ cao ở phía bắc của trục áp cao và cấu trúc thẳng
đứng nghiêng về vùng nóng. Từ 300mb trở lên cao hầu như trường nhiệt độ và
trường độ cao địa thế vị hầu như trùng nhau.
Áp thấp nóng phía tây và quá trình gây ra nắng nóng: Bắt đầu khoảng nửa
cuối tháng 3, các khối KKL ở phía bắc suy yếu cường độ giảm đi rõ rệt, trung tâm
áp cao lạnh Siberia không còn bền vững và được thay thế bởi áp cao lạnh có nguồn
gốc từ Uran và những áp cao lạnh hình thành trên lục địa phía nam lãnh thổ
Trung Quốc. Sự dịch chuyển về phía nam hay đông nam và tác động của KKL
đến nước ta thưa dần. Vào thời kỳ này xen kẽ giữa các đợt hoạt động của KKL là
sự mạnh lên của áp thấp nóng vùng Ấn Độ - Myanmar. Vùng áp thấp này ban
đầu phát triển mạnh trên khu vực bồn địa Tứ Xuyên, Trung Quốc. Nhiệt độ khu
vực này có thể lên tới 32-350C trong lúc đó ở miền Bắc nước ta nhiệt độ cao nhất
còn ở mức 28-300C. Khi áp cao lạnh phía đông nam cao nguyên Tây Tạng có
điều kiện mạnh trở lại trong quá trình di chuyển xuống phía nam làm cản trở sự
phát triển và mở rộng của áp thấp nóng lên phía bắc. Trong lúc đó áp cao cận
nhiệt đới suy yếu và áp cao lục địa trên Bắc Bộ cũng suy yếu, không còn tác
động rõ rệt. Đó là điều kiện khá thuận lợi cho áp thấp nóng phía tây mở rộng
phạm vi về phía đông và phát triển xuống phía nam.
22
Hình 1.4. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 04 (bên trái), tháng 05 (bên phải)
giai đoạn 1961-2014
Từ khoảng cuối tháng 4 và đầu tháng 5, vị trí mặt trời nâng dần lên vĩ độ cao
qua Trung Bộ và nơi đây bước vào thời kỳ nắng nóng. Bức xạ mặt trời tạo điều kiện
cho áp thấp nóng phát triển làm khơi sâu áp thấp này và phát triển mạnh xuống Bắc
và Trung Trung Bộ. Vào thời kỳ áp thấp nóng phát triển mạnh hầu hết bán đảo
Đông Dương nằm trọn trong vùng áp thấp nóng này. Trị số khí áp trung tâm áp thấp
nóng ở Trung Bộ giảm xuống dưới 1000mb. Cùng với sự phát triển áp thấp nóng là
quá trình phát triển gió mùa tây nam mạnh thổi từ Vịnh Bengal qua Trung Bộ, đây
là loại gió mùa tây nam không chính thống. Gió tây nam vượt qua dãy Trường Sơn
sau khi đã gây mưa vùng hạ và trung Lào, luồng không khí trở nên khô hơn. Hiệu
ứng Phơn xảy ra mạnh mẽ ở phía đông Trường Sơn làm thời tiết khô nóng trở nên
khô nóng hơn. Đây là thời kỳ nắng nóng gay gắt ở Trung Bộ, nhiệt độ cao nhất
thường vượt quá 370C và một số nơi đạt trên 40
0C, độ ẩm khá thấp chỉ khoảng 30%.
Do áp thấp nóng liên tục được cung cấp bởi nguồn bức xạ mặt trời nên chúng khá
bền vững, nhiều khi tồn tại trên 10 ngày. Chính điều đó đã làm tăng thêm tính khắc
nghiệt của thời tiết gió tây khô nóng ở các tỉnh miền Trung. Đối với các tỉnh miền
Trung gió tây nam khô nóng kéo dài gây hạn hán nghiêm trọng đặc biệt đối với các
khu vực trung du, vùng núi, vùng đất cát. Một số nơi ven biển do sự điều tiết của
biển nắng nóng có phần dịu hơn.
23
Hình 1.5. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 06 (bên trái), tháng 07 (bên phải)
giai đoạn 1961-2014
Áp thấp nóng cũng sẽ tự đầy dần lên sau một thời gian phát triển đến cực
thịnh nhưng tình hình nắng nóng gay gắt vẫn còn tiếp diễn mặc dầu mức độ có giảm
đi chút ít. Tình hình nắng nóng ở Trung Bộ được gia tăng nếu hình thế synop xuất
hiện áp cao lục địa với front lạnh phát triển ở vùng Hoa Nam Trung Quốc làm cản
trở sự phát triển lên phía bắc của áp thấp nóng. Ngoài ra sự khống chế của áp cao
cận nhiệt đới ở các lớp khí quyển cao hơn khoảng 3000 - 5000m trở lên trên khu
vực Trung Bộ cũng làm gia tăng quá trình nắng nóng. Bởi lẽ xoáy nghịch trên cao
làm xuất hiện dòng giáng của khối không khí tạo nên sự tăng nhiệt độ. Cấu trúc
hình thế synop đặc trưng nhất quá trình nắng nóng gay gắt ở Trung Bộ là áp thấp
nóng phát triển ở tầng thấp với gió tây nam mạnh từ 10 - 12m/s trở lên và trên cao
5000m là xoáy nghịch- áp cao cận nhiệt đới. Hầu hết các đợt nắng nóng đều kết
thúc bởi một sự xâm nhập mạnh của KKL xuống miền Bắc nước ta.
Hình 1.6. Trung bình khí áp mực nước biển tháng 08 (bên trái), tháng 09 (bên phải)
giai đoạn 1961-2014
Như vậy, các nghiên cứu trong và ngoài nước đều đã đưa ra được xu thế
chung về sự biến đổi của các giá trị nhiệt độ tối thấp và tối cao trên phạm vi toàn
24
cầu và cho cả khu vực Việt Nam. Trên cơ sở đó trong luận văn này tác giả tiếp tục
phân tích chi tiết hơn về sự biến đổi theo thời gian, không gian và tần suất xuất hiện
theo ngưỡng của Tx và Tn của một số trạm tiêu biểu đại diện cho 4 vùng khí hậu
Việt Nam và phân tích một số hình thế qui mô lớn tác động đến nhiệt độ, làm tăng,
giảm hay là sự kết hợp giữa các hình thế tạo nên các giá trị cực đoan của nhiệt độ.
Để phân tích các hình thế qui mô lớn, tác giả vẽ bản đồ trường khí áp trung bình
bình của một số trường hợp riêng.
25
CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Số liệu quan trắc và tái phân tích
Việc nghiên cứu các chỉ số nhiệt độ liên quan đến nhiệt độ cực trị đã được rất
nhiều tác giả ở Việt Nam cũng như trên thế giới đề cập đến. Số liệu được sử dụng
trong các nghiên cứu cũng khác nhau, nhưng chủ yếu vẫn là sử dụng số liệu quan
trắc từ các trạm khí tượng bề mặt, ngoài ra còn có tác giả sử dụng số liệu là sản
phẩm của mô hình số trị để tính toán, phân tích. Với số liệu bề mặt tùy thuộc vào
mạng lưới quan trắc được thiết lập từ thời điểm nào mà các tác giả sử dụng các giai
đoạn nghiên cứu khác nhau, với số liệu sản phẩm mô hình, ngoài việc tính toán cho
quá khứ các tác giả còn tính toán, phân tích cho tương lai. Tùy thuộc vào yêu cầu
bài toán, khu vực cụ thể mà các tác giả sử dụng nguồn số liệu, giai đoạn và tính các
chỉ số phù hợp với khu vực, địa phương đang nghiên cứu.
Trong luận văn của mình, hai nguồn số liệu được sử dụng là số liệu quan trắc
để tính toán, phân tích đặc điểm các chỉ số nhiệt độ và số liệu tái phân tích xem xét
phân tích các hình thế qui mô lớn. Để xem xét đặc điểm biến đổi của nhiệt độ cực
trị theo không gian, thời gian và tần suất xuất hiện theo ngưỡng, số liệu Tx và Tn
ngày của bốn trạm đặc trưng cho 4 vùng khí hậu được sử dụng đó là:
- Vùng Tây Bắc (B1): Trạm Điện Biên (22.0667N-103.0E)
- Vùng Đông Bắc (B2): Trạm Lạng Sơn (21.8333N-106.7667E)
- Vùng Bắc Trung Bộ (B4): Trạm Hương Khê (18.1833N-105.7167E)
- Vùng Nam Trung Bộ (N1): Trạm Quảng Ngãi (15.1167N -108.8000E)
Căn cứ để lựa chọn 4 trạm đại diện cho 4 vùng khí hậu này là dựa trên những
phân tích chung về đặc điểm khí hậu ở 7 vùng khí hậu Việt Nam theo tác giả
Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng Hiệu (2004). Hình 2.1 mô tả vị trí của các trạm
có số liệu được sử dụng trong luận văn.
26
Hình 2.1. Vị trí các trạm được sử dụng trong luận văn
Riêng đặc trưng cho gió mùa đông bắc và hiện tượng rét đậm rét hại ở vùng
B1 và B2 tác giả có sử dụng thêm nhiệt độ trung bình ngày T2m của 2 trạm Điện
Biên và Lạng Sơn.
Đối với các trạm thuộc khu vực B1 và B2 chuỗi số liệu thu thập được có độ
dài từ năm 1961 đến năm 2014, còn các trạm thuộc khu vực B4 và N1 chỉ có số liệu
từ năm sau năm 1970 đến năm 2014. Sau khi thu thập được số liệu, các sai số thô
phát sinh trong quá trình lưu trữ, quan trắc và chuyển đổi định dạng đã được loại bỏ.
Thay thế các giá trị bất hợp lý về qui luật vật lý như nhiệt độ tối cao thấp hơn nhiệt
độ tối thấp. Xác định các giá trị vượt ngưỡng bằng cách so sánh với khoảng giá trị
hợp lý (TB-n*sdt,TB+n*sdt) trong đó TB là giá trị trung bình của chuỗi, sdt là độ
lệch chuẩn, n là số lần (trong luận văn chọn n=3). Đối với các trạm có số liệu từ
năm 1977 đến 2014, khoảng thời gian tính chuẩn khí hậu là 30 năm kể từ lúc có số
liệu ổn định thay vì từ 1961 đến 1990 như các công trình nghiên cứu khác thường
sử dụng.
Để phân tích các hình thế qui mô lớn ảnh hưởng đến nhiệt độ cực trị tác giả
sử dụng số liệu tái phân tích của NCEP/NCAR tại website
27
https://www.esrl.noaa.gov. Đây là nguồn số liệu trên lưới 2.5x2.50 kinh vĩ, trong
khu vực vĩ độ (90S-90N) và kinh độ (0-360E).
2.2. Một số chỉ số nhiệt độ và trường khí áp trung bình
Trong phạm vi khu vực nghiên cứu của luận văn, để phù hợp với điều kiện
thực tế ở Việt Nam và mục tiêu đặt ra của đề tài tác giả đã sử dụng nhiệt độ tối cao,
nhiệt độ tối thấp và nhiệt độ trung bình ngày để tính toán một số chỉ số và phân tích
sự biến đổi của nhiệt độ cực trị gồm có:
TX35 là số ngày trong năm có nhiệt độ Tx lớn hơn hoặc bằng 350C, TN15 là
số ngày trong năm có nhiệt độ T2m nhỏ hơn hoặc bằng 150C (Theo qui định của
Trung tâm Dự báo KTTV Trung ương giá trị 350C và 15
0C là ngưỡng xảy ra hiện
tượng nắng nóng và rét đậm ở nước ta).
TXx là nhiệt độ tối cao tuyệt đối của Tx theo năm hoặc tháng.
TXtb là giá trị trung bình của Tx theo năm hoặc tháng.
TNn là nhiệt độ tối thấp tuyệt đối theo năm hoặc tháng.
TNtb là nhiệt độ trung bình của Tn theo năm hoặc tháng.
DTR là biên độ nhiệt trung bình năm hoặc tháng.
DTRm là biên độ nhiệt lớn nhất năm hoặc tháng
Tính toán số đợt có nhiệt độ Tx ≥ 350C và T2m ≤15
0C. Số đợt này được tính
theo số ngày kéo dài 2,3,4,5 và nhiều hơn hoặc bằng 6 ngày và các đợt này không
trùng nhau.
Để tính tần suất xuất hiện của nhiệt độ trong các khoảng ngưỡng khác nhau,
đối với nhiệt độ tối cao Tx các khoảng nhiệt độ được tác giả sử dụng là [30,32),
[32,34), [34,36), [36,38), [38,40) và từ 40 trở lên. Nhiệt độ tối thấp Tn theo các
khoảng nhiệt độ là [15,13), [13,10) và nhỏ hơn 10. Sau đó tính tần suất xuất hiện
theo công thức: Tần suất(%)=100*(số lần xuất hiện trong khoảng ngưỡng) / (độ dài
chuỗi số liệu).
Cuối cùng là 1 chỉ số liên quan đến nhiệt độ tối cao Tx: TX90P là số ngày
trong năm có nhiệt độ Tx lớn hơn phân vị thứ 90 của chuỗi số liệu Tx, và 1 chỉ số
liên quan đến nhiệt độ tối thấp TN10P là số ngày trong năm có nhiệt độ Tn nhỏ hơn
phân vị thứ 10 của chuỗi Tn . Để tính 2 chỉ số này, trước hết ta xác định phân vị thứ
28
90 của chuỗi số liệu Tx và phân vị thứ 10 của chuỗi nhiệt độ Tn trong khoảng thời
gian được chọn làm chuẩn khí hậu, thông thường chuỗi số liệu được chọn để làm
chuẩn khí hậu là trong thời gian từ 1961-1990, tuy nhiên một số trạm không có đầy
đủ số liệu cho khoảng thời gian trên nên tác giả sử dụng khoảng thời gian 30 năm
kể từ thời điểm có số liệu để dùng làm chuẩn khí hậu.
Để tính các giá trị phân vị ta có khái niệm bách phân vị trong thống kê mô tả,
việc sử dụng giá trị bách phân vị là phương pháp để ước tính tỷ lệ dữ liệu trong một
tập số liệu rơi vào vùng cao hơn hoặc vùng thấp hơn một giá trị cho trước. Số phân
vị là một giá trị mà tại đó nhiều nhất có P% số trường hợp quan sát trong tập dữ liệu
có giá trị thấp hơn giá trị này và nhiều nhất là (100 – P)% của trường hợp có giá trị
lớn hơn giá trị này. Do đó, bách phân vị 10th là giá trị mà tại đó nhiều nhất là 10%
số quan sát là kém hơn giá trị này, bách phân vị 90th là giá trị mà tại đó nhiều nhất
là 90% số quan sát là kém hơn giá trị này.
Để xét xu thế biến đổi của một biến ta có thể xem xét phương trình hồi quy
tuyến tính một biến có dạng:
𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏
Trong đó a, b là các hệ số của phương trình hồi quy, hệ số “a” cho biết
hướng dốc của đường hồi quy, dấu của hệ số “a” thể hiện xu thế tăng hay giảm của
biến y theo thời gian. Nếu “a” có giá trị âm thì biến “y” có xu thế giảm theo thời
gian và ngược lại “a” dương chứng tỏ biến “y” tăng theo thời gian, giá trị “a” càng
lớn thì “y” tăng càng mạnh theo thời gian và ngược lại.
Các chỉ số được thống kê trong bảng 2.1 sau đây.
29
Bảng 2.1. Các chỉ số nhiệt độ cực trị
STT Kí
hiệu Tên chỉ số Định nghĩa chỉ số
Đơn
vị
1 Tx Nhiệt độ tối
cao
Nhiệt độ cực đại, hay nhiệt độ tối cao, hay
nhiệt độ cao nhất trong ngày
0C
2 Tn Nhiệt độ tối
thấp
Nhiệt độ cực tiểu, nhiệt độ tối thấp, hay
nhiệt độ thấp nhất trong ngày
0C
3 DTR Biên độ nhiệt Biên độ nhiệt trung bình năm/tháng 0C
4 DTRm Biên độ lớn
nhất Biện độ nhiệt lớn nhất năm/tháng
0C
5 TXx Tx tuyệt đối Giá trị cao nhất của nhiệt độ tối cao ngày
Tx trong năm/Tháng
0C
6 TXtb Trung bình Tx Giá trị trung bình của Tx năm/tháng 0C
7 TNn Tn tuyệt đối Giá trị thấp nhất của nhiệt độ tối thấp
ngày Tn trong năm/tháng
0C
8 TNtb Tn trung bình Giá trị trung bình của Tn năm/tháng 0C
9 TN10p Đêm lạnh Số ngày trong năm có Tn ≤ phân vị 10%
giai đoạn cơ sở ngày
10 TX90P Ngày nóng Số ngày trong năm có Tx ≥ phân vị 90%
giai đoạn cơ sở ngày
11 TX35 Ngày nắng
nóng Số ngày có nhiệt độ Tx ≥ 35
0C Ngày
12 TN15 Ngày rét đậm
rét hại
Số ngày có nhiệt độ trung bình ngày T2m
≤150C
Ngày
Để hiểu rõ hơn về đặc điểm của trường qui mô lớn gây ra sự biến đổi của
nhiệt độ cực trị, trường khí áp trung bình của một số trường hợp cực trị nhiệt độ
được lựa chọn để phân tích. Cách xác định các đợt ENSO được lấy từ số liệu giá trị
30
trung bình trượt của chỉ số ONI trên website http://origin.cpc.ncep.noaa.gov/
ONI_v5.php.
Sử dụng số liệu tái phân tích từ NCEP/NCAR để xây dựng bản đồ khí áp
trung bình của những ngày có nhiệt độ cực trị. Số liệu NCEP/NCAR là số liệu tái
phân tích của Trung tâm Quốc gia Dự báo Môi trường/Trung tâm Quốc gia Nghiên
cứu Khí quyển Hoa Kỳ từ năm 1948 đến hiện tại. Số liệu khí áp bề NCEP/NCAR
được sử dụng trong nghiên cứu này là số liệu trung bình ngày, có độ phân giải
2.5˚×2.5˚. Miền xây dựng bản đồ từ 30S-90N và 20-260E tương ứng với 48 x 96
điểm nút lưới.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Đức Ngữ (2002, 2007) cho thấy hoạt động của
ElNiNo và LaNiNa có ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ và lượng mưa ở nước ta.
Chính vì vậy, tác giả muốn xem xét sự khác biệt của trường khí áp trung bình trong
điều kiện ENSO đặc trưng trong tháng mùa hè (tháng 7) và mùa đông (tháng 1).
Dựa vào chỉ số ONI như đã nói ở phần trên tôi xác định các tháng El Nino, La Nina
và non-ENSO. Sau đó sử dụng số liệu khí áp trung bình tháng từ NCAP/NCEP để
vẽ bản đồ trung bình cho tháng 1 và tháng 7 cho tất cả các năm. Ở 4 mực bao gồm
mực bề mặt, mực 850mb, 700mb và 500mb. Để thể hiện được hết các trung tâm khí
áp, trong trường hợp này tôi chọn khu vực để vẽ bản đồ là (30S-90N) và (20E-
100W).
2.3. Đặc điểm của khu vực nghiên cứu
Nước ta nằm trọn vẹn trong khu vực nội chí tuyến Bắc, với lãnh thổ trải dài
gần 15 vĩ độ. Đây là một trong những khu vực nhiệt đới gió mùa điển hình, địa hình
chia cắt phức tạp, phía Đông và Nam tiếp giáp với biển, phía Bắc tiếp giáp lục địa,
phía Tây bị chắn bởi những dãy núi cao, một tác động điển hình là hiệu ứng Phơn
làm cho nhiệt độ tăng cao ở sườn khuất gió của những khu vực này. Khu vực phía
Bắc có những dãy núi hình cánh cung mở rộng về phía Bắc hội tụ ở khu vực Tam
Đảo, vào mùa đông đón gió từ phía Bắc làm cho nhiệt độ xuống rất thấp.
31
Hình 2.2. Bản đồ địa hình Việt Nam
(nguồn https://vi.wikipedia.org)
Ngoài yếu tố về vị trí địa lý chịu tác động của các hình thế qui mô lớn và bức
xạ mặt trời, yếu tố địa hình cũng đóng vào trò quan trọng ảnh hưởng tới sự dao
động của nhiệt độ.
Vùng Tây Bắc (B1) bao gồm vùng núi phía Tây Bắc Bộ, kể từ sườn phía Tây
dãy Hoàng Liên Sơn đến biên giới Việt-Lào. Ngăn cách khu vực Đông Bắc bởi
nhiều dãy núi xen kẽ chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Hầu hết địa hình có
độ cao không quá 1000m nhưng cũng có những đỉnh vượt quá 2000m ở phía Tây
Bắc và ở biên giới Việt – Lào. Với địa hình như vậy thì vào mùa đông sẽ ngăn cản
gió mùa Đông Bắc, nên không khí lạnh khi đi đến đây bị suy yếu.
Vùng Đông Bắc (B2) là phần phía Đông Bắc của Bắc Bộ, giới hạn phía Tây
là cánh cung sông Gâm, phía Đông Nam là cánh cung Đông Triều. Đây là vùng núi
và trung du với nhiều khối núi đá vôi hoặc núi đất và cao nguyên thấp, xen giữa có
những mảng trũng và những thung lũng rộng. Phía đông, từ trung lưu sông Gâm trở
ra biển, thấp hơn có nhiều dãy núi hình vòng cung quay lưng về hướng Đông lần
lượt từ Đông sang Tây là vòng cung Sông Gâm, Ngân Sơn-Yên Lạc, Bắc Sơn,
Đông Triều. Các dãy núi vòng cung này hầu như đều chụm đuôi lại ở Tam Đảo. Gần
bờ biển và song song với bờ biển là dãy núi thấp (cánh cung Đông Triều) ngăn cách
đại bộ phận của vùng này với dãy duyên hải hẹp của Quảng Ninh. Ngoài biển gần sát
32
đất liền là cả một vùng quần đảo lớn nhỏ kéo dài thành một cánh cung song song với
cánh cung Đông Triều trong đó có một số đảo khá lớn như Cái Bầu, Cô Tô, …
Vùng Bắc Trung Bộ (B4) có địa hình dốc nghiêng từ Tây sang Đông và bị
chia cắt mạnh bởi hệ thống sông ngòi và những dãy núi xen kẽ. Phía Tây là sườn
Đông của dãy Trường Sơn có độ cao trung bình 1500m, địa hình phức tạp, bị chia
cắt sâu bởi những thung lũng sông bắt nguồn từ Lào và có chỗ hạ thấp độ cao thành
đèo cắt ngang Trường Sơn. Đặc biệt ở phía Nam của vùng có dãy Hoành Sơn là một
dãy núi ngang từ Trường Sơn tiến ra sát biển.
Phía Bắc của vùng Nam Trung Bộ (N1) bao gồm phần phía Đông Trường
Sơn, trải dài từ phía Nam đèo Hải Vân (dãy Bạch Mã) đến phía Bắc đèo Cả (dãy
Vọng Phu). Phía Đông giáp biển, từ Bắc xuống Nam là một chuỗi cánh đồng tương
đối rộng, khá phì nhiêu ngăn cách nhau bởi những nhánh núi tiến ngang sát biển.
Giáp núi là vùng đồi thấp, dãy Trường Sơn nâng cao ở phía Bắc vùng với khối núi
cao Kontum Thượng có những đỉnh rất cao như Ngọc Lĩnh (2598m) mạn sườn phía
Đông phủ rừng rậm rạp. Song đến Bình Định lại hạ thấp xuống xấp xỉ 1000m, với
một vài đèo khá thấp.
Như vậy ở bốn vùng nghiên cứu có địa hình không đồng nhất, mỗi vùng có
một vị trí địa lý và đặc điểm địa hình khác nhau. Đây là một trong những nguyên
nhân quan trọng ảnh hưởng đến đặc điểm biến đổi của nhiệt độ cực trị.
33
CHƯƠNG 3: MỘT SỐ KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT
3.1. Kết quả tính toán các chỉ số nhiệt độ
3.1.1. Một số đặc điểm của nhiệt độ cực trị
Từ chuỗi số liệu của các trạm đại diện cho một số vùng khí hậu, sau khi qua
bước kiểm tra và loại bỏ các sai số, tác giả tiến hành tính toán các chỉ số nhiệt độ,
sau đó sử dụng Excel để biểu diễn kết quả trên đồ thị. Hình 3.1 biểu diễn nhiệt độ
tối cao trung bình (đường màu xanh) và nhiệt độ tối cao tuyệt đối (cột màu đỏ) theo
từng tháng trong suốt giai đoạn nghiên cứu, trục tung là giá trị nhiệt độ và trục
hoành là thời gian.
Hình 3.1. Biến trình tháng giá trị TXtb và TXx tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn,
Hương Khê, Quảng Ngãi
Ở trạm Điện Biên, ngay từ tháng 3 đã có nhiệt độ tối cao trung bình 30.8oC,
sang tháng 4 thì nhiệt độ tăng lên 32oC, tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TXx và TXtb tại trạm Điện Biên
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TXx và TXtb tại trạm Lạng Sơn
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TXx và TXtb tại trạm Hương Khê
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TXx và TXtb tại trạm Quảng Ngãi
34
tháng 5. Thấp nhất là tháng 1 và tăng dần cho đến tháng 5 (33.1 o
C) sau đó giảm dần
về cuối năm. Mùa hè ở khu vực này đến sớm hơn khu vực Đông Bắc là do vị trí địa
lý, vùng Tây Bắc ở gần với áp thấp nóng phía tây hơn. Không khí nóng được đưa
vào từ phía vịnh Bengal do tác động của gió ở rìa phía Nam của áp thấp Miến Điện.
Cùng với đó là hiệu ứng phơn làm cho lượng ẩm sụt giảm, làm cho quá trình khô
nóng thêm mạnh vào thời gian cuối đông sang đầu hè.
Đối với trạm Lạng Sơn giá trị TXtb thấp hơn trạm Điện Biên khoảng 3oC
đến 5oC trong các tháng mùa đông. Điều này có thể lý giải, là do khu vực này đón
gió mùa đông bắc trước, chịu tác động mạnh mẽ hơn vào mùa đông. Nhiệt độ tối
cao trung bình giữ ở mức trên 30oC trong suốt các tháng mùa hè từ tháng 5 đến
tháng 9, giảm xuống mức nhỏ nhất vào tháng 2 là 17.1oC.
Trạm Hương Khê, các tháng đầu mùa hạ lại là một thời kỳ khô và mức độ
khô ngày càng trầm trọng trong quá trình phát triển của gió mùa mùa hè. Bắt đầu từ
tháng 3 đã có những ngày nhiệt độ tối cao lên trên 40oC và hiện tượng đó kéo dài
cho đến hết tháng 8. Tháng nào cũng có ngày nhiệt độ tối cao trên 30oC bất kể đó là
mùa đông hay mùa hè. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối và tối cao trung bình đều đạt giá
trị cực đại vào tháng 5 sau đó giảm dần. Nhiệt độ tối cao trung bình luôn ở mức trên
20oC thậm chí có tháng trung bình trên 35
oC đây là một nền nhiệt rất cao, ảnh
hưởng lớn đền đời sống sinh hoạt cũng sản xuất nông nghiệp của khu vực này.
Khu vực Nam Trung Bộ ở xa trung tâm khí áp cao hơn về phía Nam, nên vào
các tháng mùa đông không khí lạnh đã ảnh hưởng ít đi, do đó nhiệt độ tối cao vào
mùa đông cao hơn so với trạm Hương Khê. Về mùa hè gió tây khô nóng cũng hoạt
động khá mạnh trong nửa đầu mùa ở khu vực này, cùng với đó là vĩ độ này đã gần
hơn về phía xích đạo so với phía bắc đem lại một nền nhiệt cao. Tuy nhiên nếu tính
các giá trị tuyệt đối thì khu vực này lại nhỏ hơn trên dưới 1oC. Cực đại của giá trị
trung bình đã dịch chuyển sang khoảng tháng 6 tức là muộn hơn 1 tháng so với khu
vực Bắc Trung Bộ.
35
Hình 3.2. Biến trình năm của TXtb và TXx tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi
Khi tính toán giá trị trung bình và giá trị tuyệt đối của nhiệt độ tối cao cho
từng năm (Hình 3.2) ta thấy, nhìn chung nhiệt độ Tx trung bình năm ở tất cả các
trạm đều có sự biến đổi tương đối lớn. Giá trị TXtb thấp nhất ở trạm Lạng Sơn, sau
đó đến trạm Điện Biên, Hương Khê và lớn nhất ở trạm Quảng Ngãi. Giá trị trung
bình năm của trạm Hương Khê và trạm Điện Biên có sự biến đổi tương tự nhau giữa
các năm, trong cùng một năm có giá trị xấp xỉ nhau. Trạm Lạng Sơn có TXtb thấp
hơn trạm Điện Biên khoảng 2-30C, trong khi trạm Quảng Ngãi cao hơn khoảng 1-
20C. Nhiệt độ tối cao trung bình ở các trạm đều có xu thế tăng nhẹ.
Trạm Điện Biên có giá trị nhiệt độ tối cao trung bình chủ yếu nằm trong
khoảng 27-280C. Giai đoạn từ 1961 đến năm 1996 ít biến động hơn, giữa các năm
chỉ chênh lệch nhau khoảng 0.50C. Từ năm 1997 đến 2014 có sự biến động lớn hơn,
giữa các năm chênh lệch khoảng 10C. Giá trị TXtb lớn nhất là 29.8
0C vào năm
1998, nhỏ nhất là 27.50C vào năm 1971. So với trạm Điện Biên, nhiệt độ tối cao
trung bình Tx của trạm Lạng Sơn nhỏ hơn khoảng 20C đến 3
0C, dao động quanh
trong khoảng 250C đến 27
0C. Giữa các năm có sự biến động trong khoảng 0.5
0C
đến 10C. Giá trị TXtb lớn nhất là 27.2
0C vào năm 1979, nhỏ nhất là 24.8
0C vào năm
1970. Trạm Hương Khê cũng có giá trị trung bình chủ yếu nằm trong khoảng 27-
300C, năm lớn nhất là 30.1
0C (1998), năm nhỏ nhất 26.8
0C (2011). Trạm Quảng
Ngãi là trạm có TXtb cao nhất, dao động trong khoảng 30-320C, trong những năm
gần đây có sự biến động mạnh hơn so với trước 1995.
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Nh
iệt
độ C
Năm
Biểu đồ TXtb theo năm
Điện Biên Lạng Sơn Hương Khê Quảng Ngãi
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Nh
iệt
độ C
Năm
Biểu đồ TXx theo năm
Điện Biên Lạng Sơn Hương Khê Quảng Ngãi
36
Khác với giá trị trung bình có tính ổn định cao, giá trị nhiệt độ tối cao tuyệt
đối có sự biến động mạnh hơn giữa các năm, chênh lệch nhau từ 1-20C. Trạm Điện
Biên và trạm Lạng Sơn thấp hơn 2 trạm còn lại, có giá trị nằm trong khoảng 34-
380C, tiếp đến là trạm Quảng Ngãi hàng năm thường cao hơn khoảng 2
0C, dao động
trong khoảng 36-400C, cao nhất là trạm Hương Khê dao động trong khoảng 38-
420C, đặc biệt có năm đạt đến giá trị kỷ lục 42.6
0C (1996).
So với các nghiên cứu của GS. Nguyễn Đức Ngữ khi phân vùng khí hậu Việt
Nam nhiệt độ tối cao tuyệt đối toàn vùng cao hơn trạm Điện Biên, trạm Lạng Sơn
trạm Quảng Ngãi 20C và trạm Hương Khê có chung nhận định. Có sự khác biệt này
là do sự lựa chọn trạm trong nghiên cứu không phải là các trạm đặc biệt của vùng,
mà các trạm này là những trạm thể hiện các đặc điểm chung của cả vùng.
Một đặc trưng thứ hai của nhiệt độ cực trị đó là nhiệt độ tối thấp ngày, giá trị
này cũng được thống kê theo tháng và theo năm. Khác với giá trị tối cao tuyệt đối là
giá trị cao nhất của ngày, giá trị tối thấp tuyệt đối là giá trị thấp nhất của ngày. Kết
quả được biểu diễn như Hình 3.3 và 3.4 dưới đây.
Hình 3.3. Biến trình tháng TNtb và TNn tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi
-5
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TNn và TNtb tại trạm Điện Biên
-5
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TNn và TNtb tại trạm Lạng Sơn
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TNn và TNtb tại trạm Hương Khê
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nh
iệt
độ 0
C
Tháng
TNn và TNtb tại trạm Quảng Ngãi
37
Sự hình thành những đặc điểm riêng biệt của khí hậu Tây Bắc là một trong
những trường hợp thể hiện rõ rệt nhất tác dụng của địa hình trong sự kết hợp với hoàn
lưu khí quyển. Đặc điểm quan trọng nhất của khí hậu Tây Bắc là có một mùa đông
lạnh do địa hình được nâng lên khá cao, nhưng trên cùng vành đai độ cao ở Tây Bắc
lại ấm hơn vùng núi phía Đông cũng như đồng bằng Bắc Bộ, suốt mùa đông duy trì
một tình trạng khô hanh, tương tự như mức độ khô hanh điển hình của khí hậu gió
mùa. Nhiệt độ tối thấp trung bình biến động chỉ có một cực đại vào tháng 6 và một
cực tiểu trong năm vào tháng 1, nhiệt độ trung bình không quá 250C và không thấp
hơn 100C trong tất cả các tháng trong năm, chênh lệch của nhiệt độ tháng cao nhất và
tháng thấp nhất là 120C. Giống với nhiệt độ trung bình, giá trị nhiệt độ thấp nhất tuyệt
đối biến đổi theo quy luật có một cực đại trong năm. Bắt đầu từ tháng 11 đã có năm
nhiệt độ dưới 5oC và có thể xuất hiện đến tháng 3 năm sau.
Vùng núi Đông Bắc là nơi tiếp nhận sớm nhất gió mùa đông bắc tràn xuống
Việt Nam, cho nên đây là nơi ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của gió mùa cực đới, đem
lại sự hạ thấp nhiệt độ về mùa đông rõ rệt hơn cả. So với các vùng núi khác ở cùng
độ cao, nhiệt độ mùa đông ở đây thấp hơn 1-3oC. Ở vùng khí hậu này, ngay ở
những nơi có địa hình thấp nhất cũng từng quan sát được những nhiệt độ xuống
dưới 0oC. Đặc điểm nổi bật nhất của khí hậu vùng núi Đông Bắc là có mùa đông
lạnh nhất so với tất cả các vùng khác trên toàn quốc, TNtb trong các tháng mùa
đông chỉ dao động quanh mức 10 o
C, thậm chí tháng 1 còn có TNtb chỉ 8.6oC. Nhiệt
độ tối thấp trung bình có một cực đại trong năm vào tháng 6, cực đại này không
vượt quá 25oC, sự chênh lệch nhiệt độ Tn trung bình của tháng cao nhất và tháng
thấp nhất là 16oC, mùa đông đến sớm nhất trong cả nước, bắt đầu từ tháng 10 đã có
những đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến khu vực này làm cho nhiệt độ Tn ở đây
xuống thấp, kết thúc muộn kéo dài cho đến hết tháng 3 năm sau, thậm chí đến tháng
5, 6 vẫn có những đợt không khí lạnh làm cho nhiệt độ tối thấp xuống dưới 15oC.
Khác với khu vực phía Bắc, nhiệt độ tối thấp trung bình ở trạm Hương Khê đã
tăng lên đáng kể cao hơn khoảng 3oC đến 4
oC. Tất cả các tháng trong năm đều trên
10oC, cực đại vào tháng 6 trên 26.9
oC, nhỏ nhất là 13.8
oC vào tháng 1, tuy nhiên vào
các tháng chính đông nhiệt độ tối thấp tuyệt đối vẫn có năm xuất hiện dưới 5oC. Vào
các tháng mùa đông, nhiệt độ tối thấp trung bình đều dưới 20oC, chênh lệch nhiệt độ tối
thấp trung bình giữa tháng thấp nhất và tháng cao nhất là 13oC.
38
So với khu vực phía bắc thì nhiệt độ tối thấp ở trạm Quảng Ngãi đã có sự
tăng lên rõ rệt, nhưng so với trạm Hương Khê thì nhiệt độ tối thấp trung bình cao
hơn vào mùa đông khoảng 3oC đến 4
oC trong khi vào mùa hè có sự tương đồng. Sự
biến động theo các tháng trong năm cũng đạt cực đại trên 27oC vào tháng 6, duy trì
ở mức cao hơn 20oC trong suốt các tháng sau đó cho đến cuối năm. Dao động trung
bình trong năm của tháng cao nhất và tháng thấp nhất không lớn, chỉ khoảng 9 o
C,
thấp hơn nhiều so với các trạm ở phía Bắc.
Hình 3.4. Biến trình năm của TNtb và TNn tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi
Nhìn vào Hình 3.4 ta thấy nhìn chung theo nhiều năm Tn trung bình có biến
đổi nhưng không đáng kể, năm cao nhất và năm thấp nhất chỉ chênh nhau 3oC. Ở
khu vực B1 lớn hơn B2 khoảng 1 đến 3oC, tăng nhanh khi vào khu vực B4 và cao
nhất ở khu vực N1, cao hơn khu vực B2 khoảng 5 đến 6oC. Sự khác biệt thể hiện rõ
hơn ở nhiệt độ tối thấp tuyệt đối trong năm, trạm Lạng Sơn nhiều năm có nhiệt độ
âm, ít hơn trạm Điện Biên và không còn xuất hiện ở hai trạm Hương Khê và Quảng
Ngãi. Nhiệt độ tối thấp trung bình có xu thế tăng lên mạnh hơn nhiệt độ tối cao
trung bình ở tất cả các trạm.
Có sự khác biệt giữa B1 và B2 là do địa hình của những khu vực này chi
phối. Dãy Hoàng Liên Sơn kéo dài hầu như liên tục ở độ cao trên 2000m như một
bức tường thành ngăn chặn không khí cực đới trực tiếp tràn vào vùng núi khuất này.
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
1960 1980 2000 2020
Nh
iệt
độ C
Năm
Biểu đồ TNtb theo năm
Điện Biên Lạng Sơn
Hương Khê Quảng Ngãi
-5
-3
-1
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Nh
iệt
độ C
Năm
Biểu đồ TNn theo năm
Điện Biên Lạng Sơn Hương Khê Quảng Ngãi
39
Không khí cực đới thường thâm nhập dần vào vùng này từ phía đồng bằng theo
thung lũng sông Đà, sau khi đã trải qua một quá trình biến tính khá sâu sắc (nhiệt độ
tăng, độ ẩm tăng. Ảnh hưởng của gió mùa đến vùng Tây Bắc đã bị suy giảm khá
nhiều. Kết quả là mùa đông ở khu vực Tây Bắc so với vùng núi phía Đông Bắc Bộ,
ở cùng độ cao, nhiệt độ trung bình ấm hơn từ 1 đến 2oC. Nhiệt độ tối thấp trung
bình trong tất cả các năm đều không vượt quá 200C và không có năm nào xuống
thấp hơn 150C. Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối có sự biến động mạnh hơn giữa các năm,
đặc biệt năm 1974 nhiệt độ tối thấp đạt giá trị -1.30C. Tuy nhiên khi tính trung bình
cả năm thì cũng không có sự khác biệt rõ rệt.
Nhiệt độ tối thấp trung bình của trạm Lạng Sơn dao động quanh mức 15oC
đến 20oC, tuy nhiên nhiệt độ tối thấp tuyệt đối thì thấp hơn, hầu hết các năm đều có
nhiệt độ xuống dưới 5oC và số năm đạt đến nhiệt độ dưới 0
oC nhiều hơn rất nhiều.
Trạm Điện Biên chỉ có 3 năm TNn dưới 0oC là 1961(-0.4
oC), 1963(-0.2
oC), 1974(-
1.3oC), trong khi trạm Lạng Sơn có 8 năm TNn dưới 0
oC 1961(-1.5
oC), 1963(-
2.1oC), 1967(-1.3
oC), 1973(-0.6
oC), 1974(-1.6
oC), 1975(-1.5
oC), 1982(-1.1
oC),
1995(0oC).
Khu vực Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ, mùa đông ở đây đã giảm lạnh hơn
so với Tây Bắc Bộ và Đông Bắc Bộ. Trung bình nhiệt độ mùa đông ở B4 cao hơn
B1, B2 trên dưới 2oC. Tuy nhiên, ở đây không loại trừ khả năng nhiệt độ xuống rất
thấp (xấp xỉ 5oC ở đồng bằng) trong những đợt gió mùa đông bắc mạnh. Hầu như
không xuất hiện nhiệt độ tối thấp tuyệt đối xuống dưới 0oC, chủ yếu nằm trong
khoảng từ 5oC đến 10
oC. Nhiệt độ tối thấp trung bình cũng đã tăng lên trên 20
oC, sở
dĩ khu vực này có nhiệt độ cao hơn là vì ở xa trung tâm khối không khí lạnh hơn,
không khí lạnh trước khi ảnh hưởng đến khu vực này đã di chuyển qua một quãng
đường xa trên đất liền hoặc trên biển, đi qua khu vực có nền nhiệt độ cao hơn nên
đã suy yếu và biến tính.
Khí hậu vùng Trung Trung Bộ thể hiện một số nét riêng trong những đặc
điểm chung của khí hậu miền Đông Trường Sơn. Mùa đông ở đây đã bớt lạnh rõ rệt,
vì thông thường, từ phía Nam đèo Hải Vân, không khí cực đới đã hoàn toàn biến tính.
Đặc điểm địa hình khu vực miền trung là phía tây có dãy núi cao và có nhiều dãy núi
đâm ngang ra phía biển, như đèo Ngang, đèo Hải Vân nên không khí lạnh khi đi vào
khu vực này đã bị chặn lại, với những đợt không khí lạnh đủ mạnh để vượt qua được
những dãy núi này thì khi sang phía bên kia nhiệt độ cũng đã tăng đáng kể. Nhìn vào
40
đồ thị Hình 3.4 ta có thể thấy nhiệt độ tối thấp trung bình đã lên trên mức 21oC. Nhiệt
độ tối thấp tuyệt đối đã đã không có năm nào xuống dưới 10oC.
Như vậy so nhận định về tài nguyên khí hậu trên các vùng khí hậu Việt Nam
của GS. Nguyễn Đức Ngữ nhiệt độ tối thấp tuyệt đối của trạm Điện Biên cao hơn cả
vùng Tây Bắc 0.50C, trạm Lạng Sơn có chung nhận định là từ -2-2
0C, trạm Hương
Khê và trạm Quảng Ngãi cao hơn 20C
Hiệu giữa giá trị nhiệt độ tối cao và giá trị nhiệt độ tối thấp của nhiệt độ hàng
ngày gọi là biên độ ngày của nhiệt độ. Biên độ nhiệt chịu tác động mạnh của độ che
phủ mây trên bầu trời, vào những ngày quang mây bức xạ mặt trời ban ngày lớn làm
cho nhiệt độ tối cao lên cao hơn, cùng với đó sự phát xạ vào ban đêm cũng lớn làm cho
nhiệt độ tối thấp nhỏ hơn, kết quả là biên độ nhiệt độ ngày lớn. Ngược lại khi trời nhiều
mây, giá trị cực đại ban ngày thấp, giá trị cực tiểu ban đêm cao và biên độ nhiệt độ
ngày nhỏ. Hình 3.5, 3.6 biểu diễn biên độ nhiệt trung bình và biên độ nhiệt lớn nhất tại
các trạm, theo từng tháng và theo năm.
Hình 3.5. Biến trình tháng DTR và DTRm tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Biệ
n đ
ộ n
hiệ
t oC
Tháng
DTR và DTRm tại trạm Điện Biên
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Biê
n đ
ộ n
hiệ
t oC
Tháng
DTR và DTRm tại trạm Lạng Sơn
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Biê
n đ
ộ n
hiệ
t oC
Tháng
DTR và DTRm tại trạm Hương Khê
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Biê
n đ
ộ n
hiệ
t oC
Tháng
DTR và DTRm tại trạm Quảng Ngãi
41
Khi lấy trung bình theo tháng như trên Hình 3.5 ta thấy trạm Điện Biên có
biên độ nhiệt lớn hơn vào mùa đông và nhỏ hơn vào mùa hè. Giá trị nhỏ nhất vào
tháng 7 là 7.1oC và giá trị lớn nhất rơi vào những tháng chính đông tháng 1 và tháng
12 là 11.5oC. So với các khu vực khác khu vực B1 có biên độ nhiệt lớn nhất. Thời
tiết quang mây và lặng gió thịnh hành trong suốt mùa đông kết hợp với điều kiện
địa hình khu vực đã đem lại những dao động ngày đêm mạnh mẽ của nhiệt độ; biên
độ ngày trung bình đạt tới 10-12oC. Cho nên, ở Điện Biên cũng có nhiều khả năng
xảy ra sương muối, mặc dù nhiệt độ trung bình cao hơn các khu vực khác.
Biên độ nhiệt trung bình của trạm Lạng sơn không có sự dao động đáng kể
giữa các tháng trong năm, giữa tháng nhỏ nhất và tháng lớn nhất chỉ chênh nhau
khoảng 3oC. Giá trị lớn nhất đạt được vào tháng 12 trung bình 9
oC, nhỏ nhất là
tháng 3 trung bình 6.4oC. Tuy nhiên giá trị lớn nhất của biên độ theo tháng ở mức
cao vào mùa đông nhỏ hơn vào mùa hè, tháng 1 có thể lên tới 23oC, nhỏ nhất là
tháng 7 biên độ nhiệt lớn nhất trong tháng 7 là 13.5oC.
Trạm Hương Khê có biến trình năm của biên độ nhiệt trung bình đạt cực đại
vào các tháng mùa hè, biên độ nhiệt các tháng mùa đông chỉ khoảng 6oC, tăng dần
lên và đạt cực đại vào tháng 5, duy trì ở mức 9oC cho đến tháng 7 sau đó giảm
xuống. So với các trạm ở miền bắc, biên độ nhiệt trung bình của trạm Hương Khê
nhỏ hơn vào mùa đông, nhưng lớn hơn 1oC đến 2
oC vào mùa hè. Giá trị lớn nhất
của biên độ trái ngược với giá trị trung bình, lớn vào các tháng mùa đông và nhỏ
nhất vào tháng 9, giá trị lớn nhất trong năm quan sát được vào tháng 12 là 20.7 oC.
Biên độ nhiệt của trạm Quảng Ngãi có biến trình năm tương tự trạm Hương
Khê, nhưng giá trị lớn nhất của biên độ nhiệt trong các tháng đã giảm xuống, không
có tháng nào đạt giá trị trên 15 oC. Điều này chứng tỏ mức độ cực đoan có xu hướng
giảm xuống. Vào các tháng mùa đông biên độ trung bình chỉ khoảng 5 o
C đến 6 oC,
vào mùa hè trung bình là 9oC.
42
Hình 3.6. Biến trình năm của DTR và DTRm tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương
Khê, Quảng Ngãi
Từ Hình 3.6 ta thấy giá trị lớn nhất của biên độ nhiệt là rất cao ở hầu hết các
năm đều xuất hiện những ngày có biên độ nhiệt lớn hơn 20oC trừ trạm Quảng Ngãi.
Biên độ nhiệt trung bình năm của trạm Điện Biên là lớn nhất nằm trong khoảng 10-
11oC, 3 trạm còn lại có sự tườn đồng trong khoảng từ 7-9
oC.
Trạm Lạng Sơn, sự hạ thấp nhiệt độ mùa đông là nguyên nhân tăng biên độ
năm của nhiệt độ tới các giá trị kỷ lục trên 20oC. Biên độ nhiệt trung bình năm nhỏ
hơn khu vực Tây Bắc khoảng 3oC, biên độ này giữ ở mức ổn định cho tất cả các
năm trong khoảng 7-9 o
C. Giá trị lớn nhất của biên độ nhiệt cũng thấp hơn trạm
Điện Biên dao động quanh mức 20oC.
Biên độ nhiệt trung bình năm của trạm Hương Khê cũng không có nhiều biến
động qua các năm, và có độ lớn nhỏ hơn trạm Lạng Sơn khoảng 1 o
C, tuy nhiên với
giá trị biên độ tuyệt đối thì chỉ có một năm 1987 là có biên độ lớn nhất đạt đến
20.7oC, còn lại các năm khác đều không vượt quá 20
oC.
Giá trị trung bình năm của biên độ nhiệt trạm Quảng Ngãi xấp xỉ trạm
Hương Khê và trạm Lạng Sơn, dao động quanh mức 7-9oC, tuy nhiên giá trị lớn
nhất trong năm thấp hơn khoảng 3-5oC. Các nhận xét về biên độ nhiệt của các trạm
có chung nhận định với các nghiên cứu khác cũng như trung bình khí hậu.
0
2
4
6
8
10
12
14
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Biê
n đ
ộ n
hiệ
t
Năm
Biểu đồ DTR theo năm
Điện Biên Lạng Sơn Hương Khê Quảng Ngãi
0
5
10
15
20
25
30
1960 1980 2000 2020
Nh
iệt
độ
Năm
Biểu đồ DTRm theo năm
Điện Biên Lạng Sơn Hương Khê Quảng Ngãi
43
Chỉ số TX90P và TN10P là 2 trong số 27 chỉ số được IPCC sử dụng để đánh
giá tính cực đoan của khí hậu.Vì các trạm ở khu vực B4 và N1 được xây dựng và
đưa vào quan trắc nghiệp vụ muộn hơn, nên để đảm bảo giá trị phân vị thứ 90 của
Tx và phân vị thứ 10 của Tx được đủ tiêu chuẩn khí hậu, tác giả đã sử dụng giai
đoạn cơ sở để tính các giá trị này lần lượt là 1973-2002 và 1977-2006 thay vì giai
đoạn 1961-1990 như hai trạm ở khu vực B1 và B2. Sau khi đã loại bỏ các sai số thô
và những ngày thiếu số liệu, tác giả đưa vào Excel và sử dụng hàm PERCENTILE
[array,k] để tính các giá trị phân vị. Kết quả cụ thể như bảng 3.1.
Bảng 3.1. Giá trị phân vị thứ 90 của Tx và phân vị thứ 10 của Tn
Trạm Giai đoạn cơ sở Phân vị thứ 90 Tx oC
Phân vị thứ 10 Tn oC
Điện Biên 1961-1990 32.9 11.2
Lạng Sơn 1961-1990 32.9 8.9
Hương Khê 1973-2002 36.4 15
Quảng Ngãi 1977-2006 35.3 16.3
Sau khi đã có giá trị phân vị thứ 90 của Tx và phân vị thứ 10 của Tn, ta tính
được số ngày trong năm có nhiệt độ Tx lớn hơn phân vị thứ 90 và Tn nhỏ hơn phân
vị thứ 10, kết quả đưa vào Excel để vẽ đồ thị. Đường hồi qui tuyến tính được thể
hiện bằng đường đứt màu đỏ trên hình, góc trên bên phải là phương trình hồi qui.
44
Hình 3.7. Biến trình năm của TX90P tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi
Hình 3.7 thể hiện số ngày có giá trị nhiệt độ Tx lớn hơn phân thứ 90 của giai
đoạn cơ sở, trục tung là số ngày, trục hoành là năm tương ứng. Ta có thể thấy là
TX90P có giá trị nằm trong khoảng từ 10 đến 80 ngày trong một năm, ở các trạm
khác nhau thì có giá trị không giống nhau. Về xu thế biến đổi, TX90P của cả bốn
trạm đại điện cho 4 khu vực đều có xu hướng gia tăng, sự gia tăng này không đồng
đều giữa các trạm. Tăng nhiều nhất là trạm Quảng Ngãi với hệ số góc của đường xu
thế là 0.657, khoảng 6 ngày/thập kỷ, sau đó đến trạm Hương Khê mức độ gia tăng
chỉ bằng một nửa với hệ số góc của đường hồi qui bằng 0.306, khoảng 3 ngày/thập
kỷ. Hai trạm ở khu vực phía bắc có xu hướng tăng chậm hơn, trạm Lạng Sơn tăng
2.5 ngày/thập kỷ, trạm Điện Biên tăng 2 ngày/thập kỷ.
y = 0.2481x - 450.42
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TX90P tại trạm Điện Biên
y = 0.2891x - 534.47
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1960 1980 2000 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TX90P tại trạm Lạng Sơn
y = 0.306x - 570.49
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TX90P tại trạm Hương Khê
y = 0.6577x - 1271.3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TX90P tại trạm Quảng Ngãi
45
Hình 3.8. Biến trình năm của TN10P tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê,
Quảng Ngãi
Trái ngược với xu hướng tăng của chỉ số TX90P, chỉ số TN10P có xu hướng
giảm xuống trên hầu hết các khu vực, trong đó khu vực B2 giảm mạnh nhất, với hệ
số góc của đường hồi qui -0.725 khoảng 6.5 ngày/ thập kỷ, trạm Lạng Sơn và trạm
Khê có xu hướng giảm nhưng rất ít với hệ số góc lần lượt là -0.136 và -0.09 tương
đương 1 ngày/ thập kỷ và 0.8 ngày/thập kỷ.Trạm Quảng Ngãi có xu hướng tăng
nhưng không rõ rệt hệ số góc 0.0718 khoảng 0.6 ngày/thập kỷ. Như vậy chỉ số
TX90 và TN90P có xu hướng tăng giảm phù hợp với xu thế của toàn cầu và nhận
định của các nghiên cứu khác.
Để tìm hiểu về sự phân bố của nhiệt độ tối cao trong trường hợp giá trị này
lớn hơn 30oC tác giả đã tiến hành tính toán tần suất xuất hiện của nhiệt độ Tx trong
các khoảng giá trị nhiệt độ [30,32); [32,34);[34,36);[36,38);[≥40). Kết quả thu được
biểu diễn dưới dạng bảng, từ Bảng 3.2 đến Bảng 3.5. Trong những bảng này, cột
y = -0.7255x + 1471.6
0
10
20
30
40
50
60
70
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TN10P tại trạm Điện Biên
y = -0.1366x + 305.54
0
10
20
30
40
50
60
70
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TN10P tại trạm Lạng Sơn
y = -0.09x + 217.39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TN10P tại trạm Hương Khê
y = 0.0718x - 106.38
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ngày
Năm
Biểu đồ TN10P tại trạm Quảng Ngãi
46
thứ nhất biểu thị tháng trong năm, từ cột thứ 2 đến cột thứ 7 là tần suất xuất hiện
tính theo giá trị phần trăm (%).
Tại trạm Điện Biên: Từ Bảng 3.2 cho thấy nhiệt độ tối cao trên 300C xuất
hiện ở tất cả các tháng trong năm, trong đó tháng 12 và tháng 1 là ít nhất với 1 và
1.1%. Tháng nhiều nhất là tháng 5 với 77.3%. Trong tháng 2, Tx vẫn chủ yếu dưới
300C chỉ có 26.4% trên 30
0C và tập trung chủ yếu trong khoảng [30,32) (22.9%),
không có ngày nào trên 340C. Tháng 3 đến tháng 9 tần suất xuất hiện đã lên trên
50%, tập trung chủ yếu trong khoảng [30,34), tháng 4 tần suất xuất hiện Tx trong
khoảng [34,36) đã lớn hơn tháng 3.
Bảng 3.2. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Điện Biên
Tháng Tần suất xuất hiện trong các khoảng nhiệt độ trạm Điện Biên (%) Tổng
30≤ Tx<32 32≤Tx<34 34≤ Tx<36 36≤ Tx<38 38≤ Tx<40 40≥Tx
1 1 0.1 0 0 0 0 1.1
2 22.9 3.4 0.1 0 0 0 26.4
3 26.8 23.1 4.7 0.2 0 0 54.8
4 23.5 30.6 13.1 1.6 0 0 68.8
5 27.8 31.7 15.1 2.7 0 0 77.3
6 37.2 28.1 7.3 0.4 0 0 73.0
7 33 22.1 4.7 0.2 0 0 60.0
8 35.8 23.8 2.3 0.1 0 0 62.0
9 42.2 22.5 1 0 0 0 65.7
10 31.6 11.1 0.4 0 0 0 43.1
11 10.6 1 0.1 0 0 0 11.7
12 1 0 0 0 0 0 1.0
Đối với trạm Lạng Sơn từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau nhiệt độ
Tx trên 30oC gần như không xuất hiện, đặc biệt có tháng 12 không năm nào có nhiệt
độ tối cao trên 30 o
C. Vào các tháng mùa hè nhiệt độ Tx cũng chủ yếu nằm trog
khoảng từ 30 oC đến 34
oC, tập trung nhiều hơn ở khoảng 32
oC đến 34
oC, rất ít ngày
có nhiệt độ Tx trên 36 o
C.
47
Bảng 3.3. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Lạng Sơn
Tháng
Tần suất xuất hiện Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Lạng Sơn (%) Tổng
30≤ Tx<32 32≤ Tx<34 34≤ Tx<36 36≤Tx<38 38≤ Tx<40 40≥Tx
1 0.2 0 0 0 0 0 0.2
2 1.3 0.4 0.1 0 0 0 1.8
3 3.2 2.2 0.4 0 0 0 5.8
4 13.6 5.2 2 0.3 0 0 21.1
5 29.5 20.7 8.4 1 0.1 0 59.7
6 29 34.2 11.6 0.6 0 0 75.4
7 24.8 37.5 16.3 0.9 0 0 79.5
8 29 33.8 11.1 0.5 0 0 74.4
9 37 20.7 2.7 0.1 0 0 60.5
10 20 3.2 0 0 0 0 23.2
11 2.5 0.1 0 0 0 0 2.6
12 0 0 0 0 0 0 0
Đối với trạm Hương Khê Tx đã xuất hiện nhiệt độ trên 30oC ở tất cả các
tháng trong năm, từ tháng 3 đến tháng 8 đều có xuất hiện nhiệt độ lên tới trên 40oC.
Từ tháng 10 năm trước đến tháng 2 năm sau nhiệt độ Tx chủ yếu rơi vào khoảng
[30-32). Nhiệt Tx>40oC xuất hiện từ sớm, bắt đầu từ tháng 3, 4 đã xuất hiện nhiều
ngày có nhiệt độ cao hơn 30oC ở các tháng đầu mùa hè này thì khoảng nhiệt độ chủ
yếu vẫn là 30 o
C đến 38 o
C, nhiều nhất vẫn là ở khoảng [30-32). Từ tháng 5 đến
tháng 8 khoảng nhiệt độ mà Tx thường rơi vào là 32oC đến 38
oC, phân bố này cũng
có xu hướng tăng lên trong khoảng thời gian này, tháng 5 chủ yếu tập trung ở 32 o
C
đến 36 o
C, sang tháng 6, 7 dịch dần lên khoảng 36oC đến 38
oC. Đến tháng 9, nhiệt
độ Tx lại tập trung nhiều hơn trong khoảng [32-34).
48
Bảng 3.4. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Hương
Khê
Tháng Tần suất xuất hiện Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Hương Khê (%) Tổng
30≤ Tx<32 32≤ Tx <34 34≤ Tx <36 36≤ Tx <38 38≤ Tx <40 Tx ≥ 40
1 0.9 1.2 0.2 0 0 0 2.3
2 4.2 1.5 2.3 1.2 0 0 9.2
3 7.2 4.6 3.8 4.6 2.2 0.1 22.5
4 15 14.2 10.2 9.8 6 1.5 56.7
5 13.3 21.6 21.3 17.4 9.9 0.9 84.4
6 8.8 20.4 25.5 27 10.9 0.7 93.3
7 9.6 16.2 29.3 27.6 11.3 0.7 94.7
8 16.7 24.3 31.2 14.4 2.8 0.1 89.5
9 23.6 24.8 15.5 3.6 0.3 0 67.8
10 20.7 9.4 2.3 0 0 0 32.4
11 9.6 2.7 0.8 0.1 0 0 13.2
12 1.2 0.4 0 0 0 0 1.6
Tại trạm Quảng Ngãi tần suất xuất hiện Tx trên 30oC khá lớn, xuất hiện ở tất
cả các tháng trong năm. Vào các tháng mùa đông tháng 1, 2, 3 và tháng 11, 12 nhiệt
độ Tx của những ngày trên 30oC chủ yếu vẫn nằm trong khoảng [30,32). Tháng 4, 5
nhiệt độ Tx xuất hiện nhiều hơn ở khoảng [32,34), đến tháng 6, 7, 8 thì khoảng nhiệt
độ này dịch lên cao hơn [34,36), đến tháng 9 thì bắt đầu giảm xuống, nhiệt độ Tx
xuất hiện nhiều hơn trong khoảng (32,34] và đến tháng 10 Tx xuất hiện nhiều hơn ở
khoảng [30,32). So với trạm Hương Khê thì ta có thể thấy nhiệt độ trên 40oC đã
xuất hiện ít hơn ở tất cả các tháng trong năm.
Bảng 3.5. Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Quảng
Ngãi
Tháng Tần suất xuất hiện Tx trong các khoảng nhiệt độ trạm Quảng Ngãi (%) Tổng
30≤ Tx<32 32≤ Tx<34 34≤ Tx<36 36≤ Tx<38 38≤ Tx<40 40≥Tx
1 1.1 0.3 0 0 0 0 1.4
2 11.6 1.5 0.2 0 0 0 13.3
3 34.9 13.7 2.1 0 0 0 50.7
4 25.1 46.6 12.3 2.1 0.2 0 86.3
49
5 9.8 38.5 32.1 13.8 1.8 0.1 96.1
6 4.7 24.9 41.7 23.8 2.4 0.1 97.6
7 6 25.1 45.9 20.8 1 0 98.8
8 7.3 32.1 41.5 14.3 1.2 0 96.4
9 26.6 40.9 18.1 1.3 0 0 86.9
10 40.4 11 0.3 0 0 0 51.7
11 16 0.9 0 0 0 0 16.9
12 2.3 0.1 0 0 0 0 2.4
Đối với nhiệt độ trung bình ngày T2m để xem xét tần suất xuất hiện của nhiệt
độ dưới 15 o
C, tác giả phân nhiệt độ T2m thành 3 khoảng: (T2m<10), (10,13] và
(13,15]. Nhìn vào Bảng 3.6 ta thấy tại trạm Điện Biên: tháng 1 có 16% số ngày có
nhiệt độ T2m nằm trong khoảng (13,15], 7.9% trong khoảng (10,13], nhiệt độ T2m
dưới 100C chỉ có 1.7%. Sang tháng 2, 3 thì nhiệt đội T2m dưới 10
0C đã rất ít, sang
tháng 4 không còn xuất hiện dưới 100C. Từ tháng 5 đến tháng 9 nhiệt độ tối thấp
T2m không có ngày nào xuống dưới 150C, tháng 4 và tháng 10 tần suất xuất hiện
cũng rất nhỏ. Bắt đầu từ tháng 11 thì đã có một số ngày nhiệt độ Tn xuống dưới
130C, sang tháng 12 tần suất xuất hiện đã tăng lên rõ rệt, đặc biệt đã có những ngày
xuống dưới 100C và đây cũng là tháng mà nhiệt độ dưới 10
0C xuất hiện nhiều nhất.
Bảng 3.6. Tần suất xuất hiện nhiệt độ T2m trong các khoảng nhiệt độ trại trạm Điện Biên
Tháng
Tần suất xuất hiện T2m trong các khoảng
nhiệt độ (%) trạm Điện Biên Tổng
13< T2m ≤15 10< T2m ≤13 T2m ≤10
1 16 7.9 1.7 25.6
2 7.7 4.8 0.4 12.9
3 2.9 1 0.1 4
4 0.1 0 0 0.1
5 0 0 0 0
6 0 0 0 0
7 0 0 0 0
8 0 0 0 0
9 0 0 0 0
10 0.1 0 0 0.1
11 4.3 1.6 0 5.9
50
12 17.3 9.1 2.3 28.7
Từ Bảng 3.7 ta thấy vào tháng 12, 1, 2 nhiệt độ trung bình ngày tại trạm
Lạng Sơn nhỏ hơn 150C chiếm hơn 50%, đây là những tháng mà có số ngày lạnh
nhiều nhất trong năm. Đặc biệt tháng 1 có đến 57% số ngày rơi vào ngưỡng rét
đậm, rét hại trong đó T2m dưới 100C chiếm đến 27%. Sang tháng 3 tần suất xuất
hiện T2m dưới 150C đã giảm, chỉ còn 2% số ngày có nhiệt độ dưới 10
0C. Từ tháng 4
đến tháng 10 tần suất nhiệt độ T2m dưới 150C là rất nhỏ đều chưa tới 3%, đặc biệt
vào tháng 7, 8 không có ngày nào T2m xuống dưới 150C.
Bảng 3.7. Tần suất xuất hiện nhiệt độ T2m trong các khoảng nhiệt độ trạm Lạng
Sơn
Tháng
Tần suất xuất hiện T2m trong các khoảng
nhiệt độ (%) trạm Lạng Sơn Tổng
13< T2m ≤15 10< T2m ≤13 T2m ≤10
1 12 30 27 69
2 13.5 22.2 20.6 56.3
3 13.1 12.7 2 27.8
4 2.8 1.2 0 4
5 0.4 0 0 0.4
6 0.2 0 0 0.2
7 0 0 0.1 0.1
8 0 0 0 0
9 0.2 0 0 0.2
10 1.1 0.5 0.1 1.7
11 10.5 6.3 1.2 18
12 21 25 12.5 58.5
Để khảo sát sự phân bố và biến đổi của nhiệt độ tối cao và nhiệt độ tối thấp
theo từng thập kỷ, tác giả đã chia các khoảng ngưỡng cách nhau 20C và tính tần suất
xuất hiện nhiệt độ Tx và Tn theo các khoảng đó. Sau đó biểu diễn lên đồ thị như
Hình 3.9, Hình 3.10 dưới đây. Trong đó trục nằm ngang là các khoảng nhiệt độ, trục
thẳng đứng là tần suất xuất hiện của nhiệt độ ở các khoảng nhiệt độ tương ứng tính
bằng %. Đối với đỉnh của đồ thị, nếu dịch sang bên trái là tần suất tăng lên ở nhiệt
độ thấp, dịch sang bên phải là tần suất tăng lên khoảng nhiệt độ cao hơn. Đối với
51
nhiệt độ tối cao, đầu mút bên phải là các giá trị cực đoan, đối với nhiệt độ tối thấp,
đầu mút bên trái là các giá trị cực đoan.
Hình 3.9. Phân bố tần suất nhiệt độ tối cao theo thập kỷ tại các trạm Điện Biên, Lạng
Sơn, Hương Khê, Quảng Ngãi
Trạm Điện Biên tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao lớn nhất ở khoảng 30-
320C với khoảng 20-26%, giai đoạn từ 1961-1970 có tần suất xuất hiện nhiệt độ tối
cao trong khoảng này nhỏ hơn 2.5% so với các giai đoạn khác tuy nhiên khi xét các
giá trị cực đoan thì tần suất xuất hiện trong giai đoạn này là lớn nhất. So với các
trạm khác trạm Điện Biên có phân bố tập trung hơn. Trong giai đoạn 2001-2014
(đường màu đỏ) nhận thấy dự dịch chuyển của đường phân bố tần suất nhiệt độ về
phía các giá trị nhiệt độ cao hơn so với các thập kỷ trước đó. Điều này thể hiện rõ
xu thế tăng nhiệt độ ở đây.
Trạm Lạng Sơn cũng có tần suất nhiệt độ tối cao xuất hiện lớn nhất nằm
trong khoảng từ 30-320C, tuy nhiên giá trị nhỏ hơn, chỉ có 15-16%. Phân bố bị lệch
0
4
8
12
16
20
24
28
6 10 14 18 22 26 30 34 38 42
Tần
su
ất %
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao
trạm Điện Biên
1961-1970 1971-1980 1981-1990
1991-2000 2001-2014
0
4
8
12
16
20
24
28
6 10 14 18 22 26 30 34 38 42
Tần
su
ất %
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao
trạm Lạng Sơn
1961-1970 1971-1980
1981-1990 1991-2000
2001-2014
0
4
8
12
16
20
24
28
6 10 14 18 22 26 30 34 38 42
Tần
su
ất%
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao
trạm Hương Khê
1973-1980 1981-1990
1991-2000 2001-2014
0
4
8
12
16
20
24
28
6 10 14 18 22 26 30 34 38 42
Tần
su
ất%
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất xuất hiện nhiệt độ tối cao
trạm Quảng Ngãi
1977-1990 1991-2000 2001-2014
52
về phía nhiệt độ thấp nhiều hơn. Trong thập kỷ gần đây, tần suất xuất hiện nhiệt độ
có dấu hiệu tăng lên ở khoảng 32-340C. Các giá trị cực đoan xuất hiện nhiều nhất ở
giai đoạn 1981-1990.
Trạm Hương Khê, nhiệt độ tối cao có phân bố khá rộng với 90% nằm trong
khoảng 20-380C, tập trung nhiều nhất ở 34-36
0C ở giai đoạn 1973-1980 và 1981-
1990, 32-340C trong 2 thập kỷ gần đây. Có sự giảm về khoảng nhiệt độ có tần suất
xuất hiện lớn nhưng lại tăng ở nhiệt độ cực đoan.
Trạm Quảng Ngãi phân bố lớn nhất ở khoảng nhiệt độ 32-340C, có xu hướng
giảm trong những thập kỷ gần đây, trong giai đoạn từ 2001-2014 có sự dịch chuyển
lên khoảng nhiệt độ cao hơn là 34-360C, các trường hợp nhiệt độ cực đoan nóng
cũng có dấu hiệu tăng lên.
Hình 3.10. Phân bố tần tuất nhiệt độ tối thấp theo thập kỷ tại các trạm Điện Biên, Lạng
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tần
su
ất %
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất nhiệt độ tối thấp trạm
Điện Biên 1961-1970 1971-1980 1981-1990
1991-2000 2001-2014
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tần
su
ất %
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất nhiệt độ tối thấp trạm
Lạng Sơn
1961-1970 1971-1980 1981-1990
1991-2000 2001-2014
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tần
su
ất %
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất nhiệt độ tối thấp trạm
Hương Khê
1973-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2014
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
0 4 8 12 16 20 24 28 32
Tần
su
ất %
Nhiệt độ C
Phân bố tần suất nhiệt độ tối thấp trạm
Quảng Ngãi
1977-1990 1991-2000 2001-2014
53
Sơn, Hương Khê, Quảng Ngãi
Trạm Điện Biên, tần suất xuất hiện nhiệt độ tối thấp lớn nhất nằm trong
khoảng 22-240C với trên dưới 26% có xu hướng tăng lên trong thập kỷ gần đây. Các
giá trị cực đoan xuất hiện nhiều hơn trong giai đoạn từ 1961-1980. Trong những
thập kỷ gần đây nhiệt độ tối thấp dưới 00C đã không còn xuất hiện và sự kiện nhiệt
độ dưới 20C trở thành sự kiện cực đoan.
Trạm Lạng Sơn có tần suất xuất hiện lớn nhất của nhiệt độ tối thấp là 22-
25% trong cùng khoảng nhiệt độ với trạm Điện Biên là 22-240C. Có xu hướng giảm
dần trong những thập kỷ gần đây và tăng lên ở khoảng 24-260C. Từ 1991 đến nay
đã không còn xuất hiện giá trị nhiệt độ dưới 00C, nhiệt độ dưới 2
0C đã trở thành sự
kiện hiếm.
Khác với hai trạm ở khu vực phía Bắc, trạm Hương Khê và trạm Quảng Ngãi
có tần suất phân bố lớn nhất ở vào khoảng nhiệt độ 24-260C. Trong những thập kỷ
gần đây tần suất có xu hướng tăng lên ở khoảng nhiệt độ 26-280C và các giá trị
nhiệt độ tối thấp cũng có xu hướng tăng lên khoảng ngưỡng có nhiệt độ cao hơn.
3.1.2. Một số đặc điểm của hiện tượng nắng nóng và rét đậm rét hại
Theo Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương 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 khá cao và được
đặc trưng bởi nhiệt độ cao nhất trong ngày. Nắng nóng có thể xảy ra theo 2 trường
hợp, thứ nhất là ít mây, độ ẩm tương đối của không khí khá thấp (dưới 50%), đây
gọi là hiện tượng “khô nóng”. Trường hợp thứ hai là xảy ra trong điều kiện nhiều
mây, độ ẩm tương đối của không khí tương đối cao gây oi bức, khó chịu, đây gọi là
hiện tượng nắng nóng oi bức. Một ngày, tại một địa phương nào đó được coi là có
nắng nóng khi nhiệt độ cao nhất trong ngày đạt mức Tx ≥ 350C.
Không khí lạnh (KKL) là một hiện tượng thời tiết nguy hiểm khi xâm nhập từ
phía bắc xuống nước ta làm thay đổi một cách cơ bản hệ thống gió đang tồn tại ở
miền Bắc Việt Nam trở thành hệ thống gió có hướng lệch bắc và thời tiết biến đổi rõ
rệt, đặc biệt có quá trình giảm nhiệt độ trên diện rộng. Khi nhiệt độ trung bình ngày
ở vùng đồng bằng, trung du Bắc Bộ giảm xuống dưới 150C và có khả năng kéo dài
từ 2 ngày trở lên thì được gọi là gió mùa đông bắc và rét. Theo chỉ tiêu hiện đang
được áp dụng ở Việt Nam, hiện tượng rét đậm, rét hại được xác định dựa trên nhiệt
độ trung bình ngày (T2m), nếu T2m ≤ 150C có rét đậm xuất hiện và nếu T2m ≤ 13
0C
54
có rét hại xuất hiện. Hiện tượng rét đậm, rét hại có thể kéo dài nhiều ngày, thành
đợt, và có thể xuất hiện trên diện rộng hoặc cục bộ.
Từ những qui định trên để khảo sát hiện tượng rét đậm, rét hại tác giả sử
dụng nhiệt độ trung bình ngày T2m của hai trạm Điện Biên và Lạng Sơn đại diện cho
khu vực Tây Bắc và Đông Bắc. Còn đối với khu vực Bắc Trung Bộ vào Nam Trung
Bộ số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến khu vực này đã giảm đi nhiều, nên trong
luận văn tác giả không xét đến những đợt T2m nhỏ hơn 150C ở khu vực này. Đối với
hiện tượng nắng nóng tác giả sử dụng nhiệt độ tối cao Tx của bốn trạm đại diện cho
bốn vùng khí hậu B1, B2, B4, N1 lần lượt là trạm Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê
và Quảng Ngãi. Kết quả được thể hiện trên biểu đồ với trục tung là số ngày, trục
hoành là thời gian tính theo năm, đường màu xanh biểu thị số ngày nắng nóng theo
năm (Hình 3.11), số ngày rét đậm, rét hại theo năm (Hình 3.16), đường màu đỏ thể
hiện xu thế biến đổi theo thời gian.
Hình 3.11. Biến trình năm của số ngày nắng nóng tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn,
Hương Khê, Quảng Ngãi
y = -0.0206x + 5.956
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
19
61
19
64
19
67
19
70
19
73
19
76
19
79
19
82
19
85
19
88
19
91
19
94
19
97
20
00
20
03
20
06
20
09
20
12
Số n
gày
Năm
Số ngày nắng nóng trạm Điện Biên
y = 0.0411x + 4.1468
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
5019
61
19
64
19
67
19
70
19
73
19
76
19
79
19
82
19
85
19
88
19
91
19
94
19
97
20
00
20
03
20
06
20
09
20
12
Số n
gày
Năm
Số ngày nắng nóng trạm Lạng Sơn
y = 0.3812x + 60.532
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
19
73
19
76
19
79
19
82
19
86
19
89
19
92
19
95
19
98
20
01
20
04
20
07
20
10
20
13
Số n
gày
Năm
Số ngày nắng nóng trạm Hương Khê
y = 0.5966x + 38.582
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
19
76
19
79
19
82
19
85
19
88
19
91
19
94
19
97
20
00
20
03
20
06
20
09
20
12
Số n
gày
Năm
Số ngày nắng nóng trạm Quảng Ngãi
55
Từ Hình 3.11 ta thấy số ngày nắng nóng ở trạm Lạng Sơn xấp xỉ với trạm
Điện Biên, nhỏ hơn rất nhiều so với 2 trạm còn lại. Cả 3 trạm đều có xu hướng tăng
lên, chỉ có trạm Điện Biên giảm xuống nhưng không đáng kể.
Trạm Điện Biên có số ngày nắng nóng trung bình năm khoảng 5 ngày, lớn
nhất là 24 ngày và có nhiều năm không có ngày nào, tương tự như vậy với trạm
Lạng Sơn, trung bình năm số ngày nắng nóng chỉ 5 ngày, lớn nhất 20 ngày và có
nhiều năm không xảy ra hiện tượng nắng nóng.
Trạm Hương Khê có số ngày nắng nóng khá lớn dao động trong khoảng từ
40 đến 100 ngày trung bình năm là 68 ngày. Số ngày nắng nóng năm nhỏ nhất là 38
ngày (1978) và lớn nhất là 102 ngày (1998). Xu thế biến đổi cho thấy hệ số góc
dương 0.3812 nên số ngày nắng nóng có xu hướng tăng lên.
Trạm Quảng Ngãi số ngày có nhiệt độ trên 35oC khá cao trung bình mỗi năm có 50
ngày, tuy nhiên cũng không có năm nào vượt quá 100 ngày trong một năm như trạm
Hương Khê. Điều này cho thấy mức độ khắc nghiệt do nắng nóng của khu vực Bắc
Trung Bộ còn lớn hơn cả khu vực Nam Trung Bộ. Theo đánh giá của các nhà khoa
học thì khu vực Bắc Trung Bộ bị ảnh hưởng nhiều nhất của các sự kiện thời tiết cực
đoan. Số ngày nắng nóng có xu thế tăng mạnh hơn trạm Hương Khê với hệ số góc
của đường hồi qui gần bằng 0.6.
56
Hình 3.12. Trung bình năm số đợt Tx ≥35oC tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn,
Hương Khê, Quảng Ngãi
Khi nhiệt độ Tx lớn hơn 35oC và kéo dài hơn 2 ngày thì được coi là một đợt
nắng nóng. Đối với Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có địa hình
nhiều núi cao về phía Tây, chịu tác động mạnh mẽ của áp thấp nóng phía tây, áp cao
cận nhiệt đới Tây Thái Bình Dương, nên vào mùa hè nắng nóng xảy ra trên toàn bộ
lãnh thổ. Tuy nhiên khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất vẫn là khu vực miền
Trung do sự kết hợp giữa hình thế qui mô lớn và địa hình của khu vực này, hiệu ứng
Phơn đã gây ra hiện tượng nắng nóng khắc nghiệt nhất, đặc biệt là khu vực Bắc
Trung Bộ mà đại diện ở đây là trạm Hương Khê.
Hai trạm ở khu vực phía Bắc có số đợt nắng nóng trung bình năm rất nhỏ,
chưa đến 1 đợt/năm tính cho tất cả các thời gian kéo dài. Ở trạm Điện Biên đợt nắng
nóng kéo dài nhất là 9 ngày, từ ngày 19/5 đến ngày 28/5/1987, nhiệt đô cao nhất là
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2 3 4 5 ≥6
Số đ
ợt
Số ngày
Số đợt nhiệt độ Tx ≥35oC trạm Điện Biên
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2 3 4 5 ≥6
Số đ
ợt
Số ngày
Số đợt nhiệt độ Tx ≥35oC trạm Lạng Sơn
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2 3 4 5 ≥6
Số đ
ợt
Số ngày
Trung bình năm số đợt Tx ≥35oC tại trạm
Hương Khê
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2 3 4 5 ≥6
Số đ
ợt
Số ngày
Trung bình năm số đợt Tx ≥35oC tại trạm
Quảng Ngãi
57
37.8 o
C vào ngày 24/05/1987. Tại trạm Lạng Sơn, đợt nắng nóng từ ngày 7 đến 14
tháng 7 năm 1983 là đợt kéo dài nhất, nhiệt độ cao nhất trong đợt này là 37.6 oC.
Trạm Hương Khê thì số ngày nhiệt độ tối cao Tx trên 35oC nhiều nhất, lớn
nhất ở những đợt kéo dài 2 ngày trung bình gần 4 đợt/năm, sau đó là những đợt kéo
dài lớn hơn hoặc bằng 6 ngày với khoảng 3 đợt/năm, và những đợt kéo dài 5 ngày là
nhỏ nhất trung bình chỉ hơn 1 đợt/năm. Trong lịch sử đợt nắng nóng kéo dài nhất là
33 ngày, từ 6/7 đến ngày 8/8/1998, nhiệt độ cao nhất trong đợt này là 40.5 o
C vào
ngày 17/7 và ngày 3/8.
Khi vào đến khu vực Nam Trung Bộ thì những đợt nóng kéo dài đã giảm đi
đáng kể, trung bình mỗi năm có 9 đợt kéo dài trên 2 ngày. Trong đó nhiều nhất là số
đợt kéo dài từ 6 ngày trở lên là 2.7 đợt/năm, số đợt kéo dài 4 đến 5 ngày rất ít chưa
đến 1đợt/năm. Đợt nắng nóng từ ngày 8/06/2010 đến ngày 14/07/2010 kéo dài 37
ngày là đợt nắng nóng dài nhất với nhiệt độ cao nhất đạt 38 oC vào ngày 16/6.
Hình 3.13. Biến trình số ngày nắng nóng trung bình tháng tại các trạm Điện Biên,
Lạng Sơn, Hương Khê, Quảng Ngãi
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số n
gày
Tháng
Số ngày nắng nóng trung bình tháng trạm
Điện Biên
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số n
gày
Tháng
Số ngày nắng nóng trung bình trạm Lạng
Sơn
0 0.6
2.9
6.6
11.8
15
16.9
10
2.9
0.1 0.1 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số n
gày
Tháng
Số ngày nắng nóng trung bình tháng trạm
Hương Khê
0 0 0.1 1.8
8.5
13.8 13.6
10.6
2
0 0 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số n
gày
Tháng
Số ngày nắng nóng trung bình tháng trạm
Quảng Ngải
58
Nhìn chung số ngày nắng nóng ở các trạm khu vực phía bắc là rất nhỏ so với
các trạm khu vực miền trung, ở tất cả các trạm nắng nóng tập trung từ tháng 5 đến
tháng 8 (Hình 3.13). Trạm Điện Biên vẫn thể hiện nắng nóng đến sớm hơn, đạt cực
đại vào tháng 5, trong khi đó ở các trạm còn lại đều có cực đại vào tháng 7. Ở trạm
Hương Khê có những năm vào tháng 2 đã có những ngày nhiệt độ tối cao lớn hơn
350C, vào cuối mùa thì lại kéo dài cho đến tháng 11, duy chỉ có tháng 12 và tháng 1
là không có ngày nào nhiệt độ tối cao vượt được quá 350C. Còn ở trạm Quảng Ngãi
thì từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau là không xuất hiện ngày nào nhiệt độ Tx lớn
hơn 350C. Từ đây ta cũng có thể thấy khu vực Bắc Trung Bộ là tâm điểm của nắng
nóng, thời gian nắng nóng kéo dài về cả thời gian trong năm và cả số lượng ngày
nắng nóng trong một tháng. Như vậy so với các nghiên cứu khác, kết quả này có
chung nhận định về biến đổi của hiện tượng nắng nóng theo tháng trong năm.
Hình 3.14. Biến trình số ngày rét đậm rét hại trung bình tháng tại
trạm Điện Biên và Lạng Sơn
Khi khảo sát theo trung bình tháng số ngày rét đậm rét hại nhận thấy vào các
tháng 12,1,2 là có số ngày rét trung bình nhiều năm lớn nhất (Hình 3.14). Từ tháng
4 đến tháng 9 hiếm khi có không khí lạnh đủ để nhiệt độ trung bình ngày xuống
dưới 150C. Trong cùng một thời gian trong năm thì phía Đông Bắc Bộ có số ngày
rét trung bình tháng lớn hơn phía Tây Bắc Bộ, từ đồ thị trên có thể thấy vào tháng 1
gấp đến 3 lần. Ở phía Đông Bắc Bộ chịu ảnh hưởng của các đợt không khí lạnh sớm
hơn, từ tháng 9 đã có năm xảy ra hiện tượng rét đậm rét hại và kết thúc muộn hơn,
thậm chí đến tháng 6 vẫn có năm nhiệt độ trung bình ngày xuống dưới 150C. Trong
7.9
3.6
1.3 0 0 0 0 0 0 0
1.8
8.9
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số n
gày
Tháng
Số ngày rét đậm rét hại trạm Điện Biên
21.4
15.6
8.5
1.2 0.1 0.1 0 0 0.1 0.5
5.4
18.2
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Số n
gày
Tháng
Số ngày rét đậm rét hại trạm Lạng Sơn
59
khi đó ở phía Tây Bắc Bộ, mùa đông đến muộn tháng 11 mới có sự xuất hiện của
nhiệt độ trung bình ngày dưới 150C và kết thúc vào tháng 3. Từ tháng 4 đến tháng
10 hầu như không năm nào có rét đậm rét hại.
Hình 3.15. Trung bình năm số đợt T2m ≤15oC tại trạm Điện Biên, Lạng Sơn
Với sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến đời sống, hoạt động sống của con người
và sự sinh trưởng và phát triển của động thực vật thì ngoài giá trị của nhiệt độ cực
trị thì khoảng thời gian kéo dài duy trì nhiệt độ cực đoan cũng là một yếu tố quan
trọng ảnh hưởng trực tiếp và nặng nề. Trên Hình 3.15 tác giả thống kê số đợt mà có
số ngày kéo dài liên tiếp của T2m ≤15oC trung bình năm. Ta có thể thấy đối với trạm
Điện Biên khi tính trung bình năm các đợt có nhiệt độ dưới 15oC tương đối nhỏ chỉ
khoảng 1.5 đợt trở lại với cả thời gian kéo dài là 2 ngày cho đến 6 ngày trở lên. Đợt
rét đậm rét hại kéo dài nhất tại trạm Điện Biên là 38 ngày từ ngày 12/12/1975 đến
ngày 19/01/1976 với nhiệt độ trung bình ngày thấp nhất là 7.6oC vào ngày
14/12/1975 và ngày 31/12/1975.
Trạm Lạng Sơn số đợt nhiệt độ trung bình ngày T2m ≤15oC nhiều hơn đáng
kể, đặc biệt là những đợt dài trên 6 ngày đã tăng lên hơn 4 đợt trong một năm, điều
này có thể lý giải là do nền nhiệt ở khu vực này thấp, vì vậy khi có không khí lạnh
từ phía bắc ảnh hưởng xuống thì nhanh chóng kéo nhiệt độ xuống thấp và sau đó
nhiệt độ lại tăng trở lại chậm hơn các khu vực khác. Đợt rét đậm rét hại kéo dài nhất
là 64 ngày từ ngày 29/10/2000 đến ngày 1/01/2001, nhiệt độ nhỏ nhất là 6.4 o
C vào
ngày 25/12/2000.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2 3 4 5 ≥6
Số đ
ợt
Số ngày
Trung bình năm số đợt T2m ≤15oC tại trạm
Điện Biên
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
2 3 4 5 ≥6
Số đ
ợt
Số ngày
Trung bình năm số đợt T2m ≤15oC tại trạm
Lạng Sơn
60
Hình 3.16. Biến đổi trình số ngày rét đậm rét hại tại các trạm Điện Biên, Lạng Sơn
Từ Hình 3.16 cho thấy số ngày T2m≤15oC trong năm ở cả hai trạm tương đối
lớn, trong khoảng 30 năm đầu của chuỗi số liệu, hàng năm số ngày rét đậm rét hại ở
trạm Lạng Sơn lớn gấp khoảng 2 lần trạm Điện Biên, trong những thập kỷ gần đây
gấp khoảng 3 đến 4 lần.
Tại trạm Điện Biên số ngày rét đậm rét hại trung bình mỗi năm là 23 ngày, nhỏ
nhất là 3 ngày (1997,1998,2012) và lớn nhất là 46 ngày (1963). Số ngày T2m nhỏ hơn
15 oC có năm tăng năm giảm tuy nhiên không theo một quy luật cụ thể nào. Đường hồi
qui (màu đỏ) có hệ số góc âm nên số ngày rét đậm rét hại có xu hướng giảm dần theo
thời gian. Trị tuyệt đối của hệ số góc là 0.4542 nên mức độ giảm khá lớn.
Trạm Lạng Sơn có số ngày nhiệt độ trung bình ngày nhỏ hơn 15oC chủ yếu
nằm khoảng 40 đến 100 ngày, trung bình năm là 71 ngày trong một năm, lớn hơn
khoảng 3 lần so với trạm Điện Biên. Đặc biệt có năm 2000 lên tới 147 ngày, đây là
năm có số ngày rét đậm rét hại lớn nhất trong lịch sử. Đường xu thế có hệ số góc
âm, nhưng trị tuyệt đối rất nhỏ (0.0061) nên có xu hướng giảm nhưng không rõ rệt.
3.2. Đặc điểm trường khí áp trung bình trong một số trường hợp riêng
3.2.1. Đặc điểm trường khí áp trung bình trong một số trường hợp nhiệt độ
cực trị
Trong giai đoạn nghiên cứu, thiết lập chuỗi TXx và TNn tuyệt đối năm tại
mỗi trạm sau đó xác định 10 ngày có nhiệt độ tối cao tuyệt đối (TXx) cao nhất, 10
ngày TXx thấp nhất, 10 ngày nhiệt đội tối thấp tuyệt đối (TNn) cao nhất, 10 ngày
y = -0.4542x + 36.029
0
10
20
30
40
50
60
19
61
19
64
19
67
19
70
19
73
19
76
19
79
19
82
19
85
19
88
19
91
19
94
19
97
20
00
20
03
20
06
20
09
20
12
Số n
gày
Năm
Số ngày rét đậm rét hại trạm Điện Biên
y = -0.0061x + 71.168
0
20
40
60
80
100
120
140
160
19
61
19
64
19
67
19
70
19
73
19
76
19
79
19
82
19
85
19
88
19
91
19
94
19
97
20
00
20
03
20
06
20
09
20
12
Số n
gày
Năm
Số ngày rét đậm rét hại trạm Lạng Sơn
61
TNn thấp nhất, lấy trung bình trường khí áp các trường hợp này và so sánh với nhau
để xem xét sự khác biệt của trường khí áp về qui mô, cường độ, vị trí, hình dạng.
Kết quả như sau:
Bảng 3.8. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Điện Biên
TT
10 ngày TXx lớn nhất 10 ngày TXx nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt độ0C Ghi chú Thời gian
Nhiệt độ
0C
Ghi chú
1 04/06/1963 37.9 El Nino 23/04/1990 35 0
2 24/05/1987 37.8 El Nino 30/03/1986 34.9 0
3 24/05/2014 37.4 0 04/06/2000 34.9 La Nina
4 15/05/1969 37.2 0 17/06/1971 34.8 La Nina
5 24/05/1995 36.9 0 21/06/1993 34.8 0
6 02/05/1980 36.8 0 23/07/1976 34.6 0
7 18/04/1983 36.8 El Nino 19/05/1985 34.5 La Nina
8 14/05/1979 36.7 0 29/07/2011 34.5 La Nina
9 09/05/2009 36.7 0 08/05/1974 34.3 La Nina
10 17/04/1991 36.6 0 06/04/1981 34.3 0
62
Bảng 3.9. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất tại trạm Điện Biên
TT
10 ngày TNn lớn nhất 10 ngày TNn nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú
1 16/01/2012 10.4 La Nina 01/01/1976 2.2 La Nina
2 09/02/1997 10.2 0 07/12/1962 1.5 0
3 02/11/2010 9.5 La Nina 21/01/1969 1.4 El Nino
4 01/01/1994 8.8 0 27/12/1999 1.3 La Nina
5 19/12/1991 8.7 El Nino 18/01/1967 1.2 0
6 29/01/1980 8.4 El Nino 31/12/1975 0.7 La Nina
7 31/01/1970 8.1 El Nino 31/12/1973 0.4 La Nina
8 12/02/1998 8.1 El Nino 27/01/1963 -0.2 0
9 17/12/1988 7.9 La Nina 18/01/1961 -0.4 0
10 05/01/2002 7.8 La Nina 03/01/1974 -1.3 La Nina
a)
b)
c)
d)
Hình 3.17. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có TNn nhỏ nhất (a), TNn lớn nhất
(b), TXx nhỏ nhất (c) và TXx lớn nhất (d) tại trạm Điện Biên.
63
Nhìn vào Hình 3.17 ta thấy nhiệt độ tối thấp tuyệt đối TNn chịu sự chi phối của
áp cao lạnh lục địa Siberia và áp thấp Aleut. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối TXx chịu ảnh
hưởng của áp thấp nóng phía tây và áp cao cận nhiệt đới là chủ yếu. Nhìn chung nhiệt
độ tuyệt đối đạt được khi các trung tâm khí áp hoạt động mạnh, tăng cường về cường
độ cũng như mở rộng phạm vi ảnh hưởng và ở một vị trí thuận lợi cho bình lưu nóng
hoặc bình lưu lạnh xâm nhập, ảnh hưởng đến nước ta.
Khi xét giá trị trung bình 10 ngày của khí áp mực biển với trường hợp TNn
nhỏ nhất ta thấy áp cao lục địa bao phủ hoàn toàn lục địa châu Á, mở rộng sang cả
phía biển Hoa Đông. Với 10 ngày nhiệt độ tối thấp tuyệt đối lớn nhất có giá trị khí
áp ở tâm lớn hơn 4mb so với trường hợp 10 ngày có TNn nhỏ nhất. Tuy nhiên nếu
so sánh đường đẳng áp 1016mb thì ta thấy đường đẳng áp này lấn sâu vào nước ta
khi giá trị TNn nhỏ nhất hơn trong trường hợp TNn lớn nhất. Vị trí tâm áp cao trong
cả 2 trường hợp đều nằm ở khu vực khoảng (50N,90E) và không phải là một tâm
duy nhất mà có sự phân chia thành các trung tâm nhỏ. Đây là vị trí thuận lợi để gây
ra các đợt rét đậm rét hại ở nước ta. Áp thấp Aleut về cường độ tương đương nhau
với khí áp ở tâm khơi sâu 996mb, tuy nhiên trong trường hợp TNn nhỏ nhất phạm
vi thu hẹp hơn trong trường hợp TNn lớn nhất. Điều này phù hợp với nhận định của
TS. Nguyễn Viết Lành trong nghiên cứu về mối quan hệ giữa xâm nhập lạnh xuống
Việt Nam và áp thấp Aleut, khi áp thấp Aleut hoạt động mạnh thì sự xâm nhập lạnh
giảm đi.
Trong trường hợp nhiệt độ tối cao tuyệt đối (Hình 3.17c,d) hình thế khống
chế là áp thấp nóng phía tây lấn sâu về phía đông và áp cao cận nhiệt đới lấn về phía
tây có trục nằm ở khoảng 25-30N. Cả hai trường hợp 10 ngày TXx lớn nhất và 10
ngày TXx nhỏ nhất đều có khí áp trung bình ở tâm áp thấp nóng là 1004mb, đường
bao khí áp thấp nóng bao phủ nước ta là đường 1008mb. Về hình dạng ta có thể
thấy là trong trường hợp TXx lớn nhất có sự tập trung ở khu vực phía Bắc và Bắc
Trung Bộ, khác với trường hợp còn lại là sự trải rộng trên cả nước. Điều này cũng
được nói ở những phần trên, khu vực Tây Bắc nhiệt độ cao nhất khi mà gió Tây
Nam thổi không khí nóng từ rìa phía Nam của áp thấp nóng vào kết hợp hiệu ứng
Phơn gây ra hiện tượng nắng nóng mà ở đây là giá trị tuyệt đối năm lớn nhất. Ở
phía Bắc trung tâm áp cao lạnh ở trên vẫn còn tồn tại nén áp thấp nóng phía tây làm
64
cho nhiệt độ đạt đến giá trị cao nhất. Sự tồn tại của áp cao lạnh ở trên với cường độ
khá nhỏ, áp thấp ở tâm chỉ 1020mb, điều này có thể giải thích là do những ngày mà
nhiệt độ đạt giá trị lớn nhất trong năm ở vùng Tây Bắc hầu hết đều rơi vào tháng
chuyển tiếp từ đông sang hè là cuối tháng 3 và tháng 4,5 nên áp cao lạnh vẫn còn
tồn tại. Áp cao cận nhiệt đới có vị trí trung bình lấn sang phía tây nhiều hơn trong
trường hợp TXx lớn nhất và có vị trí trục là đi qua khu vực phía Bắc nước ta.
Bảng 3.10. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Lạng Sơn
TT
10 ngày TXx lớn nhất 10 ngày TXx nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú
1 04/05/2012 38.4 0 18/08/1975 35.3 La Nina
2 12/05/1966 37.9 0 08/08/1964 35.2 La Nina
3 13/07/1983 37.6 0 24/05/1991 35.2 El Nino
4 07/05/2003 37.6 0 08/06/1997 35.2 El Nino
5 03/05/1994 37.4 0 29/07/1978 35.1 0
6 16/05/2013 37.2 0 25/07/1984 35.1 0
7 17/06/1988 37 La Nina 30/07/1993 35 0
8 22/08/1990 37 0 23/06/1963 34.9 El Nino
9 11/07/1972 36.9 El Nino 20/06/1982 34.9 El Nino
10 12/07/1967 36.8 0 08/07/1970 34.2 La Nina
Bảng 3.11. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất trạm Lạng Sơn
TT
10 ngày TNn lớn nhất 10 ngày nhiệt độ TNn nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú
1 26/01/1994 5.9 0 26/12/1993 0.1 0
2 20/01/1998 5.3 El Nino 25/12/1999 0.1 La Nina
3 25/01/2012 4.7 La Nina 31/12/1995 0 La Nina
4 06/12/1990 4.3 0 27/12/1973 -0.6 La Nina
65
5 28/11/1979 3.9 El Nino 28/12/1982 -1.1 El Nino
6 27/12/2010 3.9 La Nina 18/01/1967 -1.3 0
7 08/02/1980 3.7 El Nino 18/01/1961 -1.5 0
8 12/12/1988 3.7 La Nina 30/12/1975 -1.5 La Nina
9 12/01/1997 3.7 0 01/01/1974 -1.6 La Nina
10 27/12/2002 3.7 El Nino 15/01/1963 -2.1 0
a)
b)
c)
d)
Hình 3.18. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có nhiệt độ cực trị TNn nhỏ nhất
(a), TNn lớn nhất (b), TXx nhỏ nhất (c) và TXx lớn nhất (d) tại trạm Lạng Sơn.
Từ Hình 3.18 ta thấy đối với trạm Lạng Sơn về hình thế qui mô lớn tương tự
trạm Điện Biên với bốn trung tâm tác động chính, đối với trường hợp nhiệt độ tối
thấp tuyệt đối do áp cao lạnh lục địa và áp thấp Aleut chi phối, còn nhiệt độ tối cao
tuyệt đối do áp thấp nóng phía tây và áp cao cận nhiệt đới chi phối, tuy nhiên về qui
mô và cường độ của các trung tâm tác động có sự khác nhau. Từ Hình 3.18a cho
thấy khí áp ở tâm áp cao lạnh bằng nhau tuy nhiên vị trí của trung tâm áp cao lệch
66
về phía đông hơn và vị trí của đường đẳng áp 1020mb lấn sâu về phía nam lãnh thổ
nước ta hơn trường hợp a) của trạm Điện Biên (Hình 3.17a). Áp thấp Aleut thể hiện
rõ sự khác biệt hơn ở vị trí tâm, trong trường hợp TNn nhỏ nhất áp thấp này hoạt
động lệch về phía Tây hơn, các đường đẳng áp khép kín ngoài cùng không lấn sang
phía Đông như trong trường hợp TNn lớn nhất.
Trong trường hợp nhiệt độ tối cao tuyệt đối khí áp ở trung tâm áp thấp nóng
phía tây đều có giá trị trung bình là 1000mb (Hình 3.18c,d). Trong trường hợp 10
ngày nhiệt độ tuyệt đối lớn nhất thì áp cao cận nhiệt đới phát triển về phía tây nhiều
hơn và vị trí trục cũng tương ứng đi qua khu vực Đông Bắc.
Bảng 3.12. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Hương Khê
TT
10 ngày TXx lớn nhất 10 ngày TXx nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú
1 09/05/1992 42.6 El Nino 18/04/1976 39.1 La Nina
2 22/04/2007 42 0 08/05/1997 39.1 El Nino
3 09/06/1977 41.2 0 12/07/1974 38.9 La Nina
4 10/04/1973 41.1 0 02/07/1996 38.9 0
5 20/07/1998 41 La Nina 25/07/2002 38.7 El Nino
6 07/05/2003 41 0 02/04/2000 38.6 La Nina
7 12/04/2010 41 0 09/06/1985 38.4 La Nina
8 31/03/2014 41 0 14/06/1978 38.3 0
9 09/04/2001 40.8 0 24/03/1981 38 0
10 14/06/2006 40.8 0 23/08/1984 36.8 0
67
Bảng 3.13. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất tại trạm Hương Khê
TT
10 ngày TNn lớn nhất 10 ngày TNn nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú
1 05/01/2012 12.2 La Nina 10/01/1984 6.7 La Nina
2 10/01/1985 11.8 La Nina 09/12/1987 6.6 El Nino
3 27/12/2002 11.2 El Nino 13/01/1976 6.5 La Nina
4 19/02/2010 11.1 El Nino 04/03/1986 6.1 0
5 01/03/2000 11 La Nina 30/01/1993 5.4 0
6 11/02/1982 10.9 0 24/01/1983 4.8 El Nino
7 29/11/1979 10.3 El Nino 31/12/1973 3.6 La Nina
8 29/11/1988 10.3 La Nina 24/12/1999 3.6 La Nina
9 25/01/1994 10.3 0 30/12/1975 2.9 La Nina
10 11/01/1997 10.1 0 01/01/1974 2.6 La Nina
a)
b)
c)
d)
Hình 3.19. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có nhiệt độ cực trị TNn nhỏ nhất (a),
TNn lớn nhất (b), TXx nhỏ nhất (c) và TXx lớn nhất (d) tại trạm Hương Khê.
68
Trạm Hương Khê cũng giống với hai trạm đại diện cho khu vực Tây Bắc và
Đông Bắc về hình thế qui mô lớn tác động đến nhiệt độ cực trị, còn về qui mô và
cường độ của các trung tâm tác động có điểm khác nhau.
Trong trường hợp nhiệt độ cực trị thấp nhất áp cao lạnh lục địa khống chế
toàn bộ khu vực lục địa châu Á, so với trường hợp 2 trạm ở phía Bắc khu vực bị
khống chế bởi áp cao lạnh lục địa mở rộng hơn. Áp thấp Aleut trong trường hợp này
thể hiện sự khác biệt tương đối lớn về vị trí cũng như cường độ, về cường độ đã nhỏ
hơn 4mb, vị trí tâm lệch hẳn về phía Tây.
Đối với trường hợp nhiệt độ tuyệt đối lớn nhất thì áp cao cận nhiệt đới lấn
sâu sang phía tây hơn và có trục dịch xuống khoảng vĩ độ 15-20N.
Bảng 3.14. 10 ngày TXx lớn nhất và 10 ngày TXx nhỏ nhất tại trạm Quảng Ngãi
TT 10 ngày TXx lớn nhất 10 ngày TXx nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt độ0C Ghi chú Thời gian Nhiệt độ
0C Ghi chú
1 05/06/1983 40.5 El Nino 31/08/1985 37.5 La Nina
2 23/05/2010 40.2 0 21/07/1999 37.5 La Nina
3 09/06/2006 39.6 0 29/07/2001 37.5 0
4 04/05/1994 39.5 0 25/05/2007 37.5 0
5 22/06/2014 39.4 0 29/07/2008 37.1 La Nina
6 29/05/1977 39.1 0 18/06/1984 37 0
7 10/06/2013 38.9 0 21/06/1991 37 El Nino
8 24/07/2002 38.8 El Nino 12/08/2000 37 La Nina
9 17/04/1990 38.7 0 06/07/2004 36.8 El Nino
10 09/08/1993 38.7 0 06/06/1978 36.5 0
69
Bảng 3.15. 10 ngày TNn lớn nhất và 10 ngày TNn nhỏ nhất trạm Quảng Ngãi
TT
10 ngày TNn lớn nhất 10 ngày TNn nhỏ nhất
Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú Thời gian Nhiệt
độ0C
Ghi chú
1 03/01/2012 18.2 La Nina 29/12/1995 15 La Nina
2 27/11/1976 17.4 El Nino 22/01/2014 14.8 0
3 11/02/2000 17.3 La Nina 23/01/1978 14.6 El Nino
4 17/12/2010 17.1 La Nina 12/02/1977 14.5 El Nino
5 13/12/1998 17 La Nina 15/02/1989 14.1 La Nina
6 20/12/2013 17 0 23/01/1982 13.4 0
7 01/01/2002 16.9 0 03/03/1986 13.4 El Nino
8 12/01/1980 16.8 El Nino 25/12/1999 12.9 La Nina
9 13/01/2006 16.5 La Nina 10/01/1984 12.6 La Nina
10 11/01/2009 16.5 La Nina 30/01/1993 12.4 0
a)
b)
c)
d)
Hình 3.20. Trung bình khí áp mực biển 10 ngày có nhiệt độ cực trị Tn nhỏ nhất (a), Tn
lớn nhất (b), Tx nhỏ nhất (c) và Tx lớn nhất (d) trạm Quảng Ngãi.
70
Từ Hình 3.20 ta thấy hình thế qui mô lớn đối với các trường hợp nhiệt độ cực
trị ở trạm Quảng Ngãi cũng giống với 3 trạm đã xét ở phần trên, chỉ khác nhau một
ít về qui mô và cường độ của các trung tâm khí áp.
Đối với trường hợp 10 ngày nhiệt độ tối thấp tuyệt đối ta thấy trung tâm khí
áp cao dịch hẳn sang phía đông so với các trường hợp trên, đường đẳng áp 1016mb
bao phủ hết khu vực Nam Trung Bộ. Áp thấp Aleut có cường độ mạnh trong những
ngày mà nhiệt độ tối thấp nhỏ nhất nhưng tâm lệch về phía Tây hơn.
Đối với trường hợp nhiệt đội tối cao tuyệt đối giá trị trung bình của áp thấp
nóng phía tây vẫn là 1000mb. Tuy nhiên áp cao cận nhiệt đới hoạt động lấn về phía
Tây nhiều hơn, vị trí của trục áp cao cận nhiệt vắt ngang qua khu vực Nam Trung
Bộ trong trường hợp mà nhiệt độ tối cao tuyệt đối lớn nhất.
Như vậy có 2 trung tâm khí áp ảnh hưởng mạnh mẽ đến giá trị lớn nhất của
nhiệt độ tối cao tuyệt đối là áp thấp nóng phía Tây và áp cao cận nhiệt đới, còn với
giá trị nhỏ nhất của nhiệt độ tối thấp tuyệt đối đó là áp cao lạnh lục địa và áp thấp
Aleut. Ngoài ra còn có các nguyên nhân địa phương như địa hình, vị trí, hướng đón
gió, nền nhiệt trước khi chịu ảnh hưởng của các trung tâm khi áp cũng làm thay đổi
giá trị của nhiệt độ cực trị.
3.2.2. Đặc điểm trường khí áp trung bình trong điều kiện ENSO
Kết quả trường khí áp trung bình tháng 1 và tháng 7 trong điều kiện ENSO
và nonENSO được hiển thị qua hình vẽ như sau:
71
a)
b)
Hình 3.21. Khí áp trung bình mực biển tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong những năm
El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới)
Hình 3.21a thể hiện khí áp trung bình mực biển trong tháng 1 của 3 trường
hợp El Nino, La Nina và non-ENSO. Ta nhận thấy khí áp ở tâm của áp cao lạnh lục
địa là đều lớn hơn 1032mb, áp thấp Aleut có trị số ở tâm là 1000mb.
Trong năm El Nino khí áp ở tâm áp cao lạnh bằng với năm non-ENSO là
1036mb, trong năm La Nina lớn hơn là 1040mb. Trong năm La Nina đường khí áp
1020mb bao quanh một khu vực rộng hơn trong năm El Nino và năm non-ENSO.
Như vậy trong những năm La Nina cường độ và qui mô của áp cao lạnh lục địa là
lớn hơn so với những năm El Nino và non-ENSO. Điều này phù hợp với nhận định
là những năm La Nina có khả năng tăng cường các hiện tượng cực đoan liên quan
đến nhiệt độ tối thấp.
Một trung tâm khí áp thứ 2 trong tháng 1 là áp thấp Aleut, trong những năm
El Nino và non-ENSO khu vực được bao quanh bởi đường đẳng áp 1000mb ở tâm
rộng lớn hơn rất nhiều so với năm La Nina. Theo nhận định của tác giả Nguyễn Viết
Lành và cs (2016) khi áp thấp này mạnh lên sự xâm nhập lạnh xuống Việt Nam
giảm đi và ngược lại. Điều này thêm một lần nữa khẳng định trong những năm La
Nina có sự tăng cường của sự xâm nhập lạnh.
Vào tháng 7, từ Hình 3.21b ta nhận thấy qui mô, cường độ và vị trí của áp
thấp nóng phía tây là không có nhiều sự khác biệt, trong cả 3 trường hợp thì áp thấp
nóng phía tây đều phát triển và khơi sâu với trị số khí áp trung bình ở tâm là
1000mb, bao quanh một khu vực (20-40N; 40-80E). Tuy nhiện trong năm El Nino
khu vực có khí áp 1004mb bao phủ khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ của nước ta,
72
trong khi những năm La Nina và non-ENSO thì vùng áp thấp nóng này lệch về phía
Bắc hơn nằm sâu trong lục địa Trung Quốc.
Áp cao cận nhiệt đới hoạt động mạnh hơn vào mùa hè, trên Hình 3.21b ta
thấy trung tâm này thể hiện khá rõ nét với các đường đẳng áp khép kín, khí áp cao
nhất ở tâm đạt 1024mb. Về qui mô ta thấy trong năm El Nino vùng tâm có nhỏ hơn,
tuy nhiên về vị trí lấn sang phía tây nhiều hơn trong năm La Nina và non-ENSO. Vị
trí trung bình của trục áp cao cận nhiệt trong tháng 7 của cả ba trường hợp đều nằm
trong khoảng 25-30N.
73
a)
b)
Hình 3.22. Độ cao địa thế vị trung bình mực 850mb tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong
những năm El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới)
Từ Hình 3.22 ta thấy trong tháng 1 và tháng 7 trên bản đồ 850mb, các trung
tâm khí áp vẫn còn được thể hiện rõ với các đường đẳng cao khép kín. Trị số đẳng
cao của đường khép kín trong cùng áp cao lạnh là 152, áp thấp Aleut là 126, áp thấp
nóng là 144 và áp cao cận nhiệt đới là 156 dam đtv. Điều này chứng tỏ các trung
tâm khí áp này vẫn tồn tại trên mực 1500m.
Vào tháng 1, áp cao lạnh lục địa trong năm El Nino bao phủ một khu vực
rộng lớn hơn, tuy nhiên có dấu hiệu bị phân tán không tập trung. Còn áp thấp Aleut
trong năm La Nina thu hẹp hơn so với 2 trường hợp còn lại.
Vào tháng 7, Hình 3.22b áp thấp nóng không có nhiều khác biệt, áp cao cận
nhiệt đới trong năm La Nina bị thu hẹp hơn so với năm El Nino và non-ENSO.
74
a)
b)
Hình 3.23. Độ cao địa thế vị trung bình mực 700mb tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong
những năm El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới)
Lên mực 700mb thì áp cao lạnh lục địa và áp thấp nóng phía tây đã không
còn thể hiện trên bản đồ, chỉ còn áp thấp Aleut và áp cao cận nhiệt đới là còn đường
đẳng cao khép kín. Trong năm non-ENSO vào tháng 1 vẫn thể hiện rõ nhất áp cao
Aleut còn trong năm El Nino thì không còn tồn tại. Vào tháng 7 áp cao cận nhiệt
đới vẫn thể hiện rõ trong cả 3 trường hợp với đường đẳng cao khép kín ở tâm có trị
số là 320 dam đtv. Trong năm La Nina có khu vực được bao quanh đường khí áp ở
tâm là lớn nhất, tuy nhiên trong năm El Nino lại là năm lấn sang phía tây nhiều hơn.
Đây chính là nguyên nhân gây ra các cực trị liên quan đến nhiệt độ tối cao trong
những năm El Nino.
75
a)
b)
Hình 3.24. Độ cao địa thế vị trung bình mực 500mb tháng 1 (a) và tháng 7 (b) trong
những năm El Nino (trên), La Nina (giữa) và non-ENSO (dưới)
Lên đến mực 500mb thì hầu hết các trung tâm khí áp đã không còn dấu hiệu
gì trên bản đồ đẳng cao, chỉ còn áp cao cận nhiệt đới là vẫn còn tồn tại trên bản đồ
trung bình tháng 7. Từ Hình 3.24a ta thấy trong năm El Nino rãnh Đông Á có độ
dốc lớn hơn và nằm gần với bờ đông của lục địa châu Á hơn trong năm La Nina và
năm bình thường. Trên Hình 3.24b áp cao cận nhiệt đới thể hiện trên một đường
đẳng cao 588 dam đvt khép kín, lớn nhất ở những năm EL Nino và nhỏ nhất ở
những năm bình thường.
76
KẾT LUẬN
Sau một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu về đặc điểm nhiệt độ cực trị ở các
vùng khí hậu Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ, với tập số liệu
quan trắc được tại 4 trạm điển hình tương ứng là Điện Biên, Lạng Sơn, Hương Khê
và Quảng Ngãi chúng tôi có một số nhận xét như sau:
Qua khảo sát các đặc điểm thống kê của nhiệt độ cực trị cho thấy:
- Nhiệt độ tối cao và nhiệt độ tối thấp đều có cực đại vào những tháng mùa hè và
cực tiểu vào mùa đông. Có xu hướng tăng lên theo thời gian, tuy nhiên tăng lên
không đồng đều, nhiệt độ tối thấp tăng mạnh hơn nhiệt độ tối cao.
- Giá trị TXtb và TNtb tăng lên từ Đông sang Tây và từ Bắc vào Nam.
- Biên độ nhiệt trung bình lớn nhất ở khu vực Tây Bắc, các khu vực còn lại có sự
tương đồng.
- TX90P có xu hướng tăng lên ở tất cả các khu vực, các trạm ở khu vực phía Bắc
tăng chậm hơn so với các trạm khu vực miền trung. Trái ngược với xu hướng tăng
của chỉ số TN90P, chỉ số TN10P có xu hướng giảm xuống trên hầu hết các khu vực,
trong đó khu vực B2 giảm mạnh nhất.
- Tần suất xuất hiện nhiệt độ Tx lớn nhất nằm trong khoảng [30-340C] đối với khu
vực Tây Bắc và Đông Bắc. Còn với khu vực Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ tần
suất xuất hiện lớn nhất là [34-380C]. Trong những thập kỷ gần đây nhiệt độ Tx tăng
tần suất xuất hiện về phía nhiệt độ cao hơn ở tất cả các trạm tuy nhiên không đồng
đều.
- Tần suất xuất hiện các hiện tượng rét đậm, rét hại có tần suất lớn hơn vào các
tháng 12 và tháng 1, ở khu vực Đông Bắc có tần suất lớn hơn khu vực Tây Bắc.
Thời gian kéo dài hiện tượng rét đậm rét hại ở Đông Bắc lớn hơn Tây Bắc.
Đặc điểm của trường khí áp trong một số trường hợp riêng:
- Có 2 trung tâm khí áp ảnh hưởng mạnh mẽ đến giá trị lớn nhất của nhiệt độ tối
cao tuyệt đối là áp thấp nóng phía Tây và áp cao cận nhiệt đới, còn với giá trị nhỏ
nhất của nhiệt độ tối thấp tuyệt đối đó là áp cao lạnh lục địa và áp thấp Aleut.
- Trong những năm La Nina cường độ và qui mô của áp cao lạnh lục địa là lớn hơn
so với những năm El Nino và non-ENSO.
77
- Trong năm El Nino vùng tâm áp cao cận nhiệt đới nhỏ hơn, tuy nhiên về vị trí lấn
sang phía tây nhiều hơn trong năm La Nina và non-ENSO.
- Trong năm El Nino khu vực có khí áp 1004mb của áp thấp nóng phía tây bao phủ
khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ của nước ta, trong khi những năm La Nina và
non-ENSO thì vùng áp thấp nóng này lệch về phía Bắc hơn nằm sâu trong lục địa
Trung Quốc.
- Trong những năm El Nino và non-ENSO áp thấp Aleut được tăng cường về qui
mô, còn cường độ giữ nguyên so với năm La Nina.
Các kết quả đã đưa ra được một số đặc điểm của nhiệt độ cực trị, hiện tượng
nắng nóng và rét đậm rét hại. Tuy nhiên về khu vực nghiên cứu thì chưa bao quát
được toàn bộ lãnh thổ Việt Nam. Vì vậy trong thời gian tiếp theo tác giả tiếp tục
nghiên cứu cho các vùng khí hậu còn lại, để hiểu rõ hơn về đặc điểm của nhiệt độ
cực trị theo không gian và theo thời gian trên toàn bộ lãnh thổ. Về số liệu tái phân
tích sẽ khai thác nguồn số liệu có độ phân giải cao hơn, như nguồn số liệu ERA5
của Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa Châu ÂU (ECMWF).
78
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng việt
[01]. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016), “ Quy định về Quy trình kỹ thuật
dự báo, cảnh báo hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm”, số 41/2016/TT-
BTNMT.
[02].Chu Thị Thu Hường và CS (2010), “Mức độ và xu thế biến đổi của nắng
nóng ở Việt Nam giai đoạn 1961-2007”, Tạp chí khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự
nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 370-383.
[03]. Chu Thị Thu Hường (2010), “Hoạt động của áp cao Siberia với nhiệt độ
trên khu vực Bắc Bộ Việt Nam ”, Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, số 599, pp. 30-38.
[04]. Chu Thị Thu Hường (2015), “Nghiên cứu 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”,
luận án tiến sĩ địa lý năm 2015.
[05]. Hồ Thị Minh Hà và CS (2009), “Xu thế và mức độ biến đổi của nhiệt
độ cực trị ở Việt Nam trong giai đoạn 1961-2007”, Tạp chí Khoa học tự nhiên và
Công nghệ 25, Số3S, 412.
[06]. Nguyễn Đức Ngữ (2002), Ảnh hưởng của ENSO đến các cực trị nhiệt
độ và lượng mưa ở Việt Nam và khả năng dự báo, Kỷ yếu hội thảo Quốc gia lần thứ
II, phần 2 Môi trường và biến đổi khí hậu.
[07]. Nguyễn Đức Ngữ (2007), “Tác động của ENSO đến thời tiết, khí hậu, môi
trường và kinh tế- xã hội ở Việt Nam” , Hội thảo chuyên đề về Đa dạng sinh học và
Biến đổi khí hậu: Mối liên quan tới Đói nghèo và Phát triển bền vững Hà Nội.
[08].Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004), “Khí hậu & tài nguyên
khí hậu Việt Nam”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
[09]. Nguyễn Viết Lành và CS (2016), “Nghiên cứu mối quan hệ giữa xâm
nhập lạnh xuống Việt Nam với áp thấp Aleut”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các
Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 3S 148-152.
[10]. Trần Công Minh (2003), “ Khí tượng Synop nhiệt đới”, NXB Đại học
Quốc gia năm 2003.
[11]. Trần Công Minh (2007), “Khí hậu và Khí tượng đại cương”, Nhà xuất
bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
79
[12].Trần Thục và CS (2016), “Báo cáo đặc biệt của Việt Nam về quản lý rủi
ro thiên tai và các hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí
hậu”, NXB Tài nguyên – Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
[13]. Trần Thục và cộng sự (2016), “Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển
dâng cho Việt Nam”, NXB Tài nguyên – Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
[14]. Vũ Thanh Hằng, Phạm Thị Lê Hằng, Phan Văn Tân (2010), “Dao động
và biến đổi của hiện tượng rét đậm, rét hại ở Việt Nam”, Tạp chí khoa học
ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 334-343.
[15]. Phan Văn Tân và CS (2010), “Nghiên cứu tác động của biến đổi khí
hậu toàn cầu đến các yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan ở Việt Nam, khả năng
dự báo và giải pháp chiến lược ứng phó”, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp nhà
nước KC08.29/06-10.
[16]. Trung tâm Khí tượng Thủy văn Trung ương, Đặc điểm khí tượng thủy
văn hàng năm 1995 đến 2015.
Tiếng anh
[17]. Devesh Sharma el al (2014), “Trends in extreme rainfall and
temperature indices in the western Thailand”, International Journal of Climatology
Int. J. Climatol.34: 2393 – 2407.
[18]. Dharmaveer Singh el al (2016), “Analyses of Observed and
Anticipated Changes in Extreme Climate Events in the Northwest Himalaya”, 4,
9; doi:10.3390/cli4010009. www.mdpi.com/journal/climate.
[19] Dulamsuren Dashkhuu el al (2015), “Long-term trends in daily
temperature extremes over Mongolia”, Weather and Climate Extremes 8 26-33.
[20]. G.M. Griffiths el al (2005), “Change in mean temperature as a predictor
of extreme temperature change in the Asia-Pacific region”, International Journal of
Climatology Int. J. Climatol.25: 1301 – 1330.
[21]. J. Caesar el al (2010), “Changes in temperature and precipitation
extremes over the Indo-Pacific region from 1971 to 2005”, International Journal of
Climatology 31(6):791 – 801.
[22]. Loredana Politano (2008), “Extreme temperature eventsin the
Mediterranean”, Master’s Thesis Faculty of Science University of Bern 2008.
80
[23]. Mao-Fen Li el al (2015), “Recent variations in daily extremes of
temperature and precipitation in HaiNam island of South China”, ARPN Journal of
Engineering and Applied Sciences, Vol. 10, No. 15, August 2015.
[24]. Mirjana Ruml el al (2017),“Observed changes of temperature
extremes in Serbia over the period 1961−2010”, Atmospheric Research 183 26-
41.
[25]. M. S. Varfi el al (2009), “Characteristics of the extreme warm and cold
days over Greece”, Adv. Geosci., 20, 45–50.
[26]. Paula.J.Brown el al (2010), “Changes in Extreme Climate Indices for
the Northeastern United States, 1870–2005”, Journal of Climate, Vol 23, 6555-
6572.
[27]. Qiang Zhang el al (2009), “Changes of temperature extremes for 1960–
2004 in Far-West China”, Stoch Environ Res Risk Assess 23:721–735.
[28].Van Thang Nguyen el al (2016), “Changes in climate extremes in
Vietnam”, Vol.1 Number 1 Environmental Sciences | climatololy.
[29]. Wang el al (2013), “Recent changes in daily extremes of temperature
and precipitation over the western Tibetan Plateau, 1973–2011”, Quaternary
International 313:110-117, November 2013.
[30]. Z. X. Xu el al (2015), “Spatiotemporal characteristics of extreme
precipitation and temperature: a case study in Yunnan Province, China” , Proc.
IAHS, 369, 121–127.
Top Related