ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----***-----
NGÔ THỊ THANH HƯƠNG
BIẾN ĐỔI HOẠT ĐỘNG GIÓ MÙA MÙA HÈ Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khí tượng và khí hậu học
Mã số: 62440222
DỰ THẢO
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC
Hà Nội - 2017
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Vũ Thanh Hằng
2. PGS. TS. Nguyễn Hướng Điền
Phản biện 1: ......................................................................................
......................................................................................
Phản biện 2: ......................................................................................
…………………………..............................................
Phản biện 3: .....................................................................................
…………………………………………………….....
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sỹ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên vào hồi
……... ngày …. tháng..... năm …….
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề:
“Gió mùa là chế độ dòng khí của hoàn lưu khí quyển trên một
phạm vi rộng lớn của bề mặt trái đất, trong đó, ở mọi nơi trong khu
vực gió mùa, gió thịnh hành chuyển ngược hướng hay gần như
ngược hướng từ mùa đông sang mùa hè và từ mùa hè sang mùa
đông”. GMMH cung cấp lượng mưa lớn cho nhiều khu vực. Tuy
nhiên, sự đến sớm hay muộn của GMMH có thể gây ra ảnh hưởng
lớn đến tổng lượng mưa năm, mùa cũng như cường độ mưa và các
hiện tượng cực đoan liên quan đến lượng mưa.
Trong những năm gần đây, với sự phát triển của khoa học kỹ
thuật, việc ứng dụng các mô hình số để mô phỏng khí hậu, mô phỏng
ngày bắt đầu và kết thúc GMMH, cũng như dự tính sự thay đổi của
các đặc trưng GMMH trong tương lai theo các kịch bản khí nhà kính
được thực hiện nhiều hơn và có những kết qu ả đáng tin cậy hơn. Chính vì vậy, đề tài luận án “Biến đổi hoạt động gió mùa mùa
hè ở Việt Nam” sẽ xác định ngày bắt đầu/ kết thúc GMMH và xu thế
biến đổi của nó, sự biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan trong mùa
GMMH trên khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ trong thời kỳ quá khứ
và thời kỳ tương lai.
Mục tiêu chung
- Nghiên cứu xác định ngày bắt đầu và kết thúc GMMH và
các chỉ số mưa cực đoan trong thời kỳ GMMH trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ, dự tính sự biến đổi của ngày bắt đầu và kết thúc
GMMH, sự biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan trong thời kỳ
1
GMMH trong tương lai.
Mục tiêu cụ thể
- Xác định ngày bắt đầu/kết thúc và sự khác biệt giữa mùa
mưa và mùa GMMH;
- Áp dụng và điều chỉnh chỉ tiêu để xác định ngày bắt đầu/kết
thúc GMMH và tính toán các chỉ số mưa cực đoan trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ trong quá khứ;
- Dự tính sự biến đổi của ngày bắt đầu và kết thúc GMMH và
sự biến đổi của các chỉ số mưa cực đoa n trong thời kỳ GMMH ở khu
vực Tây Nguyên và Nam Bộ trong tương lai;
- Phân tích đặc điểm hoàn lưu quy mô lớn trong thời kỳ
GMMH ở hai khu vực trên.
Phạm vi nghiên cứu:
- Khu vực nghiên cứu: Khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ
- Thời gian: thời kỳ quá khứ 1981-2014, thời kỳ tương lai
(2016-2035), (2046-2065), (2080-2099).
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
- Góp phần làm rõ xu thế sớm lên của GMMH trong những
năm gần đây.
- Góp phần xác định ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu
vực, dự tính được những thay đổi của hoạt động GMMH trong tương
lai trên khu vực Việt Nam, dự tính được sự thay đổi của các chỉ số
mưa cực đoan trong thời kỳ GMMH. Ngoài ra, nghiên cứu còn góp
phần trong công tác dự báo mưa và mưa lớn. Những đóng góp mới của luận án:
- Xác định được ngày bắt đầu/ kết thúc GMMH và xu thế biến
đổi của nó trong giai đoạn 1981-2014; sự khác biệt giữa mùa mưa và
2
mùa GMMH và đặc điểm hoàn lưu quy mô lớn trong thời kỳ này.
- Dự tính sự biến đổi của ngày bắt đầu/ kết thúc GMMH và
sự biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan trong thời kỳ GMMH ở Tây
Nguyên và Nam Bộ trong tương lai theo kịch bản RCP4.5.
Cấu trúc của luận án: Ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và Kiến
nghị, Luận án gồm: Chương 1. Tổng quan, Chương 2. Số liệu và
phương pháp nghiên cứu. Chương 3. GMMH và mưa thời kỳ 1981-
2014. Chương 4. Dự tính một số đặc trưng GMMH theo kịch bản
RCP4.5.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Khái niệm và các khu vực gió mùa
Khái niệm về gió mùa: Gió mùa là chế độ dòng khí của hoàn
lưu khí quyển trên một phạm vi rộng lớn của bề mặt Trái Đất, trong
đó gió thịnh hành chuyển ngược hướng hay gần như ngược hướng từ
mùa đông sang mùa hè và từ mùa hè sang mùa đông. Trong hai loại
gió mùa, gió mùa mùa hè (GMMH) cung cấp lượng mưa lớn cho các
hoạt động sản xuất, nông lâm ngư nghiệp, thủy điện.
Cơ chế hình thành gió mùa mùa hè: có ba nhân tố hình
thành và duy trì hoạt động gió mùa: sự nóng lên khác nhau theo mùa
của lục địa và đại dương, các quá trình ẩm của khí quyển và sự tự
quay của trái đất.
Phân chia khu vực gió mùa
GMMH Châu Á là hệ thống gió mùa lớn nhất trên trái đất và
cung cấp lượng mưa dồi dào cho khu vực Châu Á. Theo Murakami
và cộng sự (1994), khu vực gió mùa Châu Á bao gồm gió mùa Đông
Nam Á (SEAM), gió mùa tây bắc Thái Bình Dương (WNPM), gió
mùa bắc Oxtralia (NAIM) và hai vùng mưa ngoại nhiệt đới meiyu ở
3
Trung Quốc và Baiu ở Nhật Bản. Khu vực gió mùa Đông Nam Á kéo
dài từ phía đông biển Ả rập, Ấn Độ, Vịnh Bengal, bán đảo Đông
Dương (Việt Nam, Lào, Campuchia), gồm cả gió mùa Nam Á. Theo
Wang và Ho (2002) và Wang và ccs (2003), GMMH Châu Á được chia thành ba tiểu hệ thống gió mùa: GMMH Ấn Độ (ISM) (5-270N, 65-1050E), GMMH tây-bắc Thái Bình Dương (WNPSM) (5-22,50N, 105-1500E), GMMH Đông Á (EASM) (22,5-450N,105-1400E). Với cách phân chia nào thì Việt Nam vẫn nằm trên bán đảo Đông Dương,
là ranh giới giữa các đới GMMH Nam Á và Đông Á, tây bắc Thái
Bình Dương nên chịu ảnh hưởng bởi các đới gió mùa này do đó chế
độ GMMH ở khu vực Việt Nam hết sức phức tạp. 1.2 Tình hình nghiên cứu về gió mùa mùa hè trên thế giới 1.2.1 Nghiên cứu về gió mùa mùa hè trong quá khứ
Nghiên cứu về GMMH Nam Á, Đông Á, khu vực bán đảo
Đông Đương, Biển Đông trong quá khứ dựa trên bộ số liệu quan trắc
và số liệu tái phân tích đã được thực hiện khá nhiều. Các kết quả
nghiên cứu cho thấy ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Ấn Độ
thường xảy ra vào cuối tháng 5 và đầu tháng 6 và kết thúc khoảng
cuối tháng 9 và tháng 10. Ngày bắt đầu GMMH trên Biển Đông xảy
ra vào nửa đầu tháng 5, trên bán đảo Đông Dương và Vịnh Bengal
thường xảy ra vào đầu tháng 5. Ngày kết thúc GMMH ở khu vực
Châu Á thì không được nghiên cứu nhiều như ngày bắt đầu GMMH.
Tuy nhiên, một số kết quả cho thấy ngày kết thúc GMMH trong quá
khứ ở Biển Đông dao động giữa tháng 10.
1.2.2 Nghiên cứu khả năng mô phỏng và dự tính GMMH từ sản
phẩm mô hình số
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật công nghệ cao
thì việc ứng dụng các sản phẩm của mô hình số vào việc mô phỏng
4
và dự tính những thay đổi của các đặc trưng gió mùa ngày càng
nhiều. Điển hình, Dash và ccs (2006) chỉ ra rằng mô hình RegCM3
mô phỏng tốt các đặc tính hoàn lưu GMMH Ấn Độ như gió tây mực
850 hPa, gió đông mực 200 hPa; lượng mưa mô phỏng bằng mô hình
cũng khá gần với lượng mưa từ trung tâm lượng mưa khí hậu toàn
cầu, nhưng cao hơn so với quan sát ở khu vực phía bắc và đông bắc
Ấn Độ. Kitoh và Uchiyama (2006) đã xem xét ngày bắt đầu và kết
thúc của GMMH Đông Á dựa trên số liệu lượng mưa ngày dự tính
cho thế kỷ 21 từ 15 mô hình khí hậu toàn cầu kết hợp đại dương khí
quyển theo kịch bản A1B. Kết quả cho thấy ngày kết thúc GMMH
muộn hơn rõ rệt tại Đài Loan và phía nam Nhật Bản trong khi ngày
kết thúc này dường như lại sớm hơn trên lưu vực sông Dương Tử.
Inoue và Ueda (2011) cho thấy ngày bắt đầu GMMH trên vịnh
Bengal, bán đảo Đông Dương và Biển Đông vào cuối thế kỷ 21 theo
kịch bản A1B chậm 5-10 ngày so với cuối thế kỷ 20. Nguyên nhân
được lý giải là có thể do sự đảo chiều gradient kinh hướng của nhiệt
độ ở phía trên của tầng đối lưu giữa lục địa Á-Âu và bắc Ấn Độ
Dương bị chậm lại.
Xuebin và ccs (2005) nghiên cứu xu thế biến đổi của các chỉ
1.2.3 Nghiên cứu về mưa cực đoan số khí hậu cực đoan, bao gồm cả số ngày mưa, cường độ mưa, sự
kiện mưa ngày lớn nhất. Kết quả về xu thế biến đổi của các chỉ số
mưa dựa trên phương pháp Mann Kendall không đồng nhất theo
không gian. Boroneant và ccs (2006) sử dụng mô hình RegCM để
ước tính những thay đổi của cường độ và lượng mưa cực trị trên khu
vực ven biển Pháp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mô hình mô phỏng
chu trình năm của lượng mưa cao hơn quan trắc, mô phỏng tốt chỉ số
5
mưa 5 ngày cực đại trong tất cả các mùa.
1.3 Tình hình nghiên cứu về gió mùa mùa hè ở Việt Nam
1.3.1 Các nghiên cứu về gió mùa mùa hè trong quá khứ
Nghiên cứu về GMMH ở Việt Nam cũng được thực hiện sớm.
Một số nghiên cứu cho thấy ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ trung bình thời kỳ dài xảy ra lân cận ngày 10/5.
Một số nghiên cứu khác chỉ ra mối quan hệ giữa ngày bắt đầu mùa
mưa với tổng lượng mưa. Nghiên cứu về ngày kết thúc GMMH trên
khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ vẫn còn rất hạn chế.
1.3.2 Tình hình nghiên cứu về mưa cực đoan
Các chỉ số mưa cực đoan thường được sử dụng trong các
nghiên cứu là số ngày ẩm ướt (WD), cường độ mưa (SDII), tổng
lượng mưa trong những ngày có mưa (PRCPTOT), số ngày mưa lớn
hơn 50 mm (R50), lượng mưa ngày lớn nhất trong năm, mùa
(RX1day), tổng lượng mưa 5 ngày lớn nhất trong năm, mùa
(RX5day), số ngày liên tiếp có mưa dài nhất (CWD), số ngày liên
tiếp không mưa dài nhất (CDD). Kết quả nghiên cứu cho thấy số
ngày ẩm ướt (WD) có xu thế giảm, trong khi cường độ mưa (SDII)
tăng lên ở phía nam. số ngày mưa lớn hơn 50 mm (R50) có xu thế
tăng mạnh ở khu vực Tây Nguyên. RX1day và RX5day có xu thế
tăng lên ở nhiều trạm, tổng lượng mưa năm cũng tăng nhanh ở trạm
Mdrak, Đăk Nông, Bảo Lộc, CDD có xu thế giảm.
Việc ứng dụng sản phẩm mô hình số để mô phỏng khí hậu và
các hiện tượng thời tiết cực đoan ở nước ta ngày càng phổ biến. Ở
Việt Nam, RegCM được sử dụng để mô phỏng khí hậu khu vực và
dự báo khí hậu mùa, mô phỏng một số yếu tố khí hậu cực đoan trên
khu vực Việt Nam, mô phỏng hạn hán ở khu vực Nam Trung Bộ
trong thời kỳ tương lai theo kịch bản phát thải khí nhà kính.
6
Gần đây nhất, trong khuôn khổ dự án CORDEX-SEA, Ngô
Đức Thành và ccs (2016) đã chạy thử nghiệm mô hình RegCM 4.3
cho 18 thí nghiệm với các thông số vật lý khác. Nghiên cứu đã đánh
giá khả năng mô phỏng của 18 thí nghiệm cho 12 chỉ số khí hậu cực
đoan ở khu vực Đông Nam Á, gồm 7 chỉ số mưa và 5 chỉ số nhiệt độ.
Kết quả cũng chỉ ra rằng, các thí nghiệm với sơ đồ MIT-Emuael cho
kết quả tốt hơn, đặc biệt là sự kết hợp giữa trao đổi đại dương MIT –
Emanuel và sơ đồ BATS1e.
CHƯƠNG 2. SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Số liệu
2.1.1 Số liệu quan trắc: Luận án sử dụng số liệu mưa ngày quan trắc
tại 13 trạm thuộc khu vực Tây Nguyên và 4 trạm thuộc khu vực Nam
Bộ thời kỳ 1981-2014.
2.1.2 Số liệu tái phân tích: số liệu gió, độ ẩm, nhiệt độ của
NCEP/NCAR với độ phân giải là 2,5 độ thời kỳ 1981-2014. Số liệu
tái phân tích ERA_Interim thời kỳ 1986-2005.
2.1.3 Số liệu mô hình: Gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm từ mô hình
RegCM thời kỳ cơ sở chạy với điều kiện ban đầu và điều kiện biên
từ số liệu tái phân tích ERA_Interim và thời kỳ cơ sở và tương lai
theo kịch bản RC4.5 chạy với điều kiện ban đầu và điều kiện biên là
mô hình toàn cầu CNRM5.
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp xác định ngày bắt đầu, kết thúc mùa mưa và
mùa gió mùa mùa hè.
Luận án sẽ thử nghiệm tính toán xác định mùa mưa theo
phương pháp Zhang và ccs (2002) và mùa GMMH theo phương pháp
7
của Cheang và cs (1988) và Wang và ccs (2004) cho khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ, trên cơ sở đó phân tích và điều chỉnh chỉ tiêu
cho phù hợp với khu vực nghiên cứu.
Phương pháp Zhang và ccs (2002)
Ngày bắt đầu mùa mưa hàng năm là ngày đầu tiên trong 5
ngày liên tiếp có lượng mưa trung bình trượt 5 ngày lớn hơn 5 mm,
trong 20 ngày liên tiếp có ít nhất 10 ngày có lượng mưa trung bình
trượt 5 ngày lớn hơn 5 mm. Ngày kết thúc là ngày từ cuối năm trở về
trước thỏa mãn các điều kiện trên.
Phương pháp Cheang và cs (1988)
Theo phương pháp này, ngày bắt đầu gió mùa tây nam trên
khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ được định nghĩa là ngày có cả hai
thành phần gió vĩ hướng mực 850 hPa và 700 hPa tính trung bình khu vực Tây Nguyên (12oN-14.5oN; 107.5oE-109oE), Nam Bộ (9oN- 11,5oN, 104,5oE -107oE) dương và kéo dài ít nhất 20 ngày kể từ ngày bắt đầu. Ngày kết thúc GMMH được xác định ngược lại từ cuối
chuỗi số liệu trở về trước.
Phương pháp Wang và ccs (2004)
Ngày bắt đầu GMMH là ngày đầu tiên trong 5 ngày liên tiếp
có gió vĩ hướng trung bình khu vực Tây Nguyên (Nam Bộ) dương, ít
nhất 15/20 ngày liên tiếp có gió vĩ hướng dương, gió vĩ hướng trung
bình 20 ngày liên tiếp đó phải lớn hơn 1 m/s, phải xảy ra sau ngày
25/4. Ngày kết thúc được xác định ngược lại từ cuối năm trở về
trước.
Đề xuất chỉ tiêu kết hợp
Để xác định ngày bắt đầu và kết thúc GMMH cho khu vực
Tây Nguyên và Nam Bộ trong thời kỳ 1981-2014, nghiên cứu này
kết hợp cả chỉ số mưa và chỉ số gió như sau: Ngày bắt đầu và kết
8
thúc GMMH (kí hiệu tương ứng là BĐGM và KTGM) được xác định
trước tiên theo chỉ tiêu mưa đầu của Zhang và cs (2002), sau đó chỉ
tiêu thứ hai là tốc độ gió vĩ hướng tại mực 850 hPa lớn hơn 0,5 m/s
trong 5 ngày liên tiếp tính từ ngày bắt đầu GMMH hoặc tính ngược
lại từ ngày kết thúc GMMH.
Trên cơ sở xác định được bộ chỉ tiêu cho ngày bắt đầu và kết
thúc GMMH trong quá khứ, luận án sẽ tiến hành đánh giá khả năng
mô phỏng GMMH từ mô hình RegCM_ERA-interim dựa trên bộ chỉ
tiêu trên cho thời kỳ 1986-2005. Sau đó áp dụng chỉ tiêu trên cho bộ
số liệu mô hình RegCM_CNRM5 để dự tính sự biến đổi GMMH
trong thời kỳ đầu (2016-2035), giữa (2046-2065) và cuối thế kỷ 21
(2080-2099). 2.2.2 Phương pháp tính toán các chỉ số mưa cực đoan
Các chỉ số mưa cực đoan trong luận án được đề cập ở bảng 2.4.
Bảng 2.4: Các chỉ số mưa cực đoan
TT Chỉ số Định nghĩa Đơn vị
PRCPTOT Tổng lượng mưa của những ngày có
1 WD Số ngày có lượng mưa ≥ 1mm ngày
mm 2
mưa > 1mm
SDII Cường độ mưa, tỷ lệ của PRCPTOT và mm/ngày 3
WD
RX1day Lượng mưa 1 ngày lớn nhất trong năm mm 4
RX5day Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trong năm mm 5
R50 Số ngày có lượng mưa ≥ 50mm ngày 6
CDD Số ngày liên tiếp không mưa hay mưa < ngày 7
1mm
9
CWD Số ngày liên tiếp có mưa ≥ 1mm ngày 8
2.2.3 Phương pháp hiệu chỉnh kết quả mô hình
a) Kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendall và xu thế Sen
Để đánh giá sự biến đổi của các đặc trưng gió mùa như ngày
bắt đầu, ngày kết thúc, các chỉ số mưa cực đoan trong cả thời kỳ dài,
luận án sử dụng phương pháp kiểm nghiệm phi tham số Mann-
Kendall và xu thế Sen.
Kiểm nghiệm Mann-Kendall nhằm xác định xu thế của một
chuỗi số liệu đã được sắp xếp theo trình tự thời gian (Kendall, 1975).
Phương pháp này dựa trên việc so sánh giá trị giữa các phần tử với
nhau để xác định xu thế của cả tập mẫu. Công thức tính kiểm nghiệm
Mann -Kendall như sau:
Giả sử có một chuỗi số liệu gồm n phần tử đã được sắp xếp
theo trình tự thời gian{x1, x2, ...., xn}, trong đó xi là giá trị tại thời điểm thứ i. Mục tiêu là so sánh giá trị của mỗi phần tử xi với (n-i) phần tử còn lại sau nó. Giả sử giá trị thống kê Mann -Kendall (S) ban
!!!
!
!!!
!!!!!
đầu bằng 0, các giá trị tiếp theo sẽ được xác định như sau: (2.1) 𝑆 = 𝑠𝑖𝑔𝑛(𝑥! − 𝑥!)
Trong đó:
(2.2)
𝑠𝑖𝑔𝑛 𝑥! − 𝑥! = 1 𝑘ℎ𝑖 𝑥! − 𝑥! > 0 0 𝑘ℎ𝑖 𝑥! − 𝑥! = 0 1 𝑘ℎ𝑖 𝑥! − 𝑥! < 0
giá trị S dương thể hiện xu thế tăng, S âm thể hiện xu thế giảm, xu
thế càng rõ ràng khi giá trị tuyệt đối của S càng lớn.
Tiếp đó, kiểm nghiệm xu thế của chuỗi ta tính hệ số tương quan
10
Mann-Kendall, kí hiệu là 𝜏
𝑆 − 1
𝑘ℎ𝑖 𝑆 > 0
𝑉𝑎𝑟(𝑆)
𝜏 =
0 𝑘ℎ𝑖 𝑆 = 0
𝑆 − 1
𝑘ℎ𝑖 𝑆 < 0
𝑉𝑎𝑟(𝑆)
(2.3)
!
𝑉𝑎𝑟 𝑆 =
(𝑁 𝑁 − 1 2𝑁 + 5 −
𝑡! 𝑡! − 1 (2𝑡! + 5)
1 18
!!!
trong đó, Var (S) là phương sai của S, được tính theo công thức: (2.4)
Với g là số nhóm, trong đó mỗi nhóm sẽ bao gồm các phần
tử có cùng giá trị, tp là số phần tử thuộc nhóm p. Để kiểm nghiệm xu thế: ta giả thiết xác xuất phạm sai lầm loại 1 bằng 𝛼 cho trước, với τcó phân bố chuẩn: 𝑃 𝜏 > 𝜏! = 𝛼 P τ > τ! = α xác định được 𝜏! theo bảng thống kê
Như vậy, nếu | 𝜏 | > 𝜏! thì chuỗi có xu thế có ý nghĩa thống kê, | 𝜏 | < 𝜏! thì chuỗi không có xu thế, 𝜏 dương thì xu thế tăng, 𝜏 âm thì chuỗi có xu thế giảm.
Xu thế Sen (Sen’slope)
Để xác định độ lớn của xu thế cho ngày bắt đầu và kết thúc
mùa GMMH cũng như các chỉ số mưa cực đoan, nghiên cứu đã sử
dụng các ước lượng hệ số Sen.
, vớik = 1,2, … , n-1; j > k . Hệ số Sen kí hiệu là Q, Q là giá trị trung vị của: !!-!! !-!
Ở đây Q cùng dấu với 𝝉
b) Phương pháp kiểm nghiệm Student
Luận án xác định sự biến đổi của ngày bắt đầu và kết thúc
mùa mưa, ngày bắt đầu, kết thúc và thời gian kéo dài mùa GMMH,
11
các chỉ số mưa cực đoan trong năm và thời kỳ GMMH tính trung
bình trong giai đoạn 1998-2014 so với giai đoạn 1981-1997. Tương
tự, luận án cũng xác định sự biến đổi của các đặc trưng GMMH thời
kỳ đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ cơ sở 1986-2005.
Luận án sử dụng phương pháp kiểm nghiệm Student với
mức độ tin cậy 95% để đánh giá ý nghĩa thống kê của sự biến đổi của
các yếu tố trên. 2.2.4 Phương pháp hiệu chỉnh lượng mưa
Giả thiết phân bố tích lũy lượng mưa mô phỏng từ mô hình và
quan trắc có thể được xấp xỉ được bằng một hàm phân bố lý thuyết
gamma. Cụ thể, phân bố tích lũy của phân bố lý thuyết gamma tại
mỗi trạm (mô phỏng và quan trắc) được tính toán.
m) được tính
Mỗi sự kiện (lượng mưa mỗi ngày hoặc hàng tháng) của mô
m = Fm(Mi)
hình (Mi) có sắc xuất tích lũy (CDFi CDFi (2.12)
o) và xác suất tích lũy
Ngịch đảo hàm gamma của quan trắc (F-1
o(CDFi
m) Ni là giá trị lượng mưa mô hình hiệu chỉnh.
Mi cho ta một sự kiện mới (Ni): Ni= F-1 (2.13)
CHƯƠNG 3. GIÓ MÙA MÙA HÈ VÀ MƯA THỜI KỲ
1981-2014
3.1 Sự phân bố lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ
3.1.1 Sự phân bố lượng mưa trên khu vực Tây Nguyên
Kết quả cho thấy tổng lượng mưa năm tại các trạm nằm ở
sườn đón gió (tây nam) ở khu vực núi cao tương đối lớn, có thể lên
tới 2936 mm và 2545 mm tại trạm Bảo Lộc và Đăk Nông. Ở sườn
khuất gió mùa hè, tổng lượng mưa năm rất thấp, ví dụ như trạm
12
Ayunpa, lượng mưa chỉ đạt 1268 mm/năm. Lượng mưa tập trung chủ
yếu từ tháng 5 đến tháng 10. Lượng mưa tại các trạm như An Khê,
Ayunpa, Mdrak tập trung chủ yếu vào tháng 9 đến tháng 12 do nằm
ở sườn khuất gió. Do đó, ba trạm này sẽ không được xem xét trong
việc tính toán tổng lượng mưa mùa mưa, mùa GMMH trên toàn khu
vực Tây Nguyên trong các phần sau.
Tổng lượng mưa năm ở các trạm trên khu vực dao động từ
3.1.2 Sự phân bố lượng mưa trên khu vực Nam Bộ 1600 mm đến 2400 mm. Lượng mưa tập trung chủ yếu từ tháng 5
đến tháng 11, cao điểm vào tháng 9 đến tháng 10 ở hầu hết các trạm
3.2 Xác định mùa mưa/ mùa gió mùa mùa hè trên khu vực Tây
Đối với khu vực Tây Nguyên
Nguyên, Nam Bộ và đặc điểm trường hoàn lưu quy mô lớn Phương pháp Zhang và ccs (2002) xác định mùa mưa trên khu
vực Tây Nguyên. Kết quả về ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa trên
khu vực Tây Nguyên trong thời kỳ 1981-2014 ngày 20/4 và 31/10
với độ lệch chuẩn là 17,4 ngày và 15,7 ngày.
Phương pháp Cheang và cs (1988) và Wang và ccs (2004) xác
định ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Tây Nguyên xảy ra muộn
hơn, ngày kết thúc GMMH xảy ra sớm hơn so với nhiều nghiên cứu
trước đây.
Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Tây Nguyên
trong thời kỳ 1981-2014 theo chỉ tiêu kết hợp là ngày 13/5 và ngày
30/9 với độ lệch chuẩn lần lượt là 17,8 ngày và 10,2 ngày.
Đối với khu vực Nam Bộ
Phương pháp Zhang và ccs (2002) xác định mùa mưa trên khu
vực Nam Bộ. Kết quả về ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa trên khu
vực Nam Bộ trong thời kỳ 1981-2014 ngày 27/4 và 13/11 với độ lệch
13
chuẩn là 20,9 ngày và 14,8 ngày.
Phương pháp Cheang và cs (1988) xác định ngày bắt đầu
GMMH muộn hơn và ngày kết thúc sớm hơn so với các nghiên cứu
trước. Phương pháp Wang và ccs (2004) xác định ngày bắt đầu
GMMH trên khu vực Nam Bộ tương đối phù hợp nhưng ngày kết
thúc GMMH xảy ra sớm hơn so với nhiều nghiên cứu trước đây.
Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Nam Bộ trong
thời kỳ 1981-2014 theo chỉ tiêu kết hợp là ngày 15/5 và ngày 13/10
với độ lệch chuẩn lần lượt là 14,1 ngày và 13,6 ngày.
Đặc điểm trường hoàn lưu quy mô lớn
Phân tích đặc điểm của sự vận chuyển ẩm tích phân theo chiều
thẳng đứng và sự tương phản nhiệt độ mực 300 hPa giữa lục địa Á-
Âu và đại dương trong thời kỳ GMMH cho thấy: Ngày bắt đầu
GMMH có liên quan đến sự vận chuyển theo hướng tây nam đầu
tháng 5 xuất phát từ vịnh Bengal đi vào Tây Nguyên và Nam Bộ,
ngày kết thúc GMMH liên quan đến sự chấm dứt nguồn ẩm hướng
tây nam và thay thế bởi nguồn ẩm từ đông bắc tràn vào hai khu vực
vào khoảng đầu tháng 10. Sự sớm lên của GMMH trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ có mối quan hệ với sự đảo chiều hướng gió đông
sang tây và sự tương phản giữa lục địa và đại dương sớm lên.
3.3 Sự biến đổi của các chỉ số cực đoan ở khu vực Tây Nguyên và
Nam Bộ
Phân tích đặc điểm thống kê của các chỉ số mưa cực đoan tại
từng trạm trên khu vực Tây Nguyên trong cả năm và trong mùa
GMMH giai đoạn 1981-2014 cho thấy: Sự dao động của các chỉ số
PRCPTOT, SDII trong thời kỳ GMMH tương đồng với cả năm
nhưng với giá trị thấp hơn. Sự dao động của chỉ số RX1 day,
RX5day trong thời kỳ GMMH khá tương đồng với cả năm. R50
14
trong thời kỳ GMMH thấp hơn so với cả năm. CWD trong năm và
trong thời kỳ GMMH tương tự nhau. CDD trong cả năm tương đối
cao, ngược lại CDD trong thời kỳ GMMH rất thấp.
Xem xét xu thế biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan trong
năm và trong mùa GMMH thông quan hệ số Sen ở Hình 3.12a cho
thấy: Chỉ số RX1day, RX5day, PRCPTOT, SDII có xu thế giảm tại
trạm Đăk Tô và Pleiku nhưng tăng lên trên hầu hết các trạm trong
khu vực Tây Nguyên. Ở Hình 3.12b, R50 trong năm và mùa GMMH
có xu thế tăng mạnh nhất tại trạm Kon Tum và có ý nghĩa thống kê
với mức độ tin cậy 95%, trong khi các trạm còn lại không có xu thế
rõ ràng. WD trong cả năm và mùa GMMH có xu thế tăng nhẹ trên
phần lớn các trạm. CDD trong năm giảm rõ rệt tại hầu hết các trạm.
Hình 3.21a: Hệ số Sen của các chỉ số mưa cực đoan trong năm (trên) và mùa GMMH (dưới) ở khu vực Tây Nguyên thời kỳ 1981-2014
Đối với khu vực Nam Bộ, PRCPTOT và SDII trong thời kỳ
GMMH thấp hơn so với cả năm ở khu vực Nam Bộ. Chỉ số RX1day,
15
RX5day, R50, CWD trong thời kỳ GMMH thay đổi không đáng kể
so với cả năm. Chỉ số CDD trong thời kỳ GMMH thấp hơn rõ rệt so
với CDD cả năm.
Xem xét xu thế biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan trong
năm và mùa GMMH tại các trạm ở Nam Bộ thông qua hệ số Sen ở
(Hình 3.24) cho thấy: RX1day trong năm và mùa GMMH tăng lên
tại trạm Cần Thơ nhưng giảm ở các trạm còn lại. RX5day trong năm
và trong mùa GMMH không đồng nhất giữa các trạm. SDII trong
năm và trong mùa GMMH thay đổi không đáng kể. PRCPTOT và
WD trong năm và mùa GMMH tăng lên tại Rạch Giá nhưng giảm ở
các trạm còn lại. CDD trong năm tăng tại trạm Cà Mau nhưng giảm
ở hầu hết các trạm còn lại. CDD trong mùa GMMH tăng rõ rệt tại
Cần Thơ và gần như không thay đổi ở các trạm còn lại.
3.4. Mối quan hệ giữa lượng mưa GMMH với thời gian kéo dài
GMMH.
Đối với khu vực Tây Nguyên, tổng lượng mưa mùa mưa và
mùa GMMH có tương quan cao với thời gian kéo dài mùa mưa và
mùa GMMH với hệ số tương quan lần lượt là 0,62 và 0,72. Thời gian
kéo dài mùa GMMH nhìn chung ngắn hơn thời gian kéo dài mùa
mưa trung bình thời kỳ 1981-2014 là 54 ngày.
Đối với khu vực Nam Bộ, tổng lượng mưa mùa mưa và mùa
GMMH có tương quan cao với thời gian kéo dài mùa mưa và mùa
GMMH với hệ số tương quan lần lượt là 0,71 và 0,83. Thời gian kéo
dài mùa GMMH ở Nam Bộ nhìn chung ngắn hơn thời gian kéo dài
mùa mưa trung bình thời kỳ 1981-2014 là 49 ngày.
Tổng lượng mưa mùa mưa/mùa GMHH ở khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ có tương quan cao với ngày bắt đầu mùa
16
mưa/mùa GMMH, với hệ số tương quan khoảng (-0,43 đến -0,55).
CHƯƠNG 4. DỰ TÍNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG GMMH THEO
KỊCH BẢN RCP4.5
4.1 Khả năng mô phỏng GMMH từ mô hình khí hậu khu vực RegCM Mô hình RegCM_ERA-Interim mô phỏng ngày bắt đầu
GMMH ở khu vực Tây Nguyên trung bình thời kỳ 1986-2005 là
ngày 28/4 với độ lệch chuẩn là 18,4 ngày, sớm hơn 14 ngày so với
ngày bắt đầu GMMH tính từ số liệu mưa quan trắc và gió tái phân
tích. Ngày kết thúc GMMH là ngày 27/9 với độ lệch chuẩn tương đối
thấp là 7,7 ngày, sớm hơn 1 ngày so với ngày kết thúc GMMH tính
từ số liệu mưa quan trắc và gió tái phân tích.
Đối với khu vực Nam Bộ, Mô hình RegCM_ERA-Interim mô
phỏng ngày bắt đầu GMMH là ngày 13/5 với độ lệch chuẩn là 13,7
ngày, sớm hơn 3 ngày so với ngày bắt đầu GMMH tính toán từ số
liệu mưa quan trắc và gió tái phân tích. Mô hình mô phỏng ngày kết
thúc GMMH ở Nam Bộ sớm hơn 9 ngày. Như vậy có thể thấy, mô
hình có khả năng mô phỏng được ngày bắt đầu và ngày kết thúc
GMMH trên khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ, nhưng sớm hơn so
với tính toán từ số liệu mưa quan trắc và gió tái phân tích.
Để làm rõ sự sớm lên này luận án đánh giá khả năng mô
phỏng lượng mưa và gió vĩ hướng mực 850 hPa trên từng khu vực.
Kết quả cho thấy mô hình mô phỏng tốt được thời gian đổi chiều từ
gió đông sang gió tây và ngược lại trên khu vực Tây Nguyên và Nam
Bộ. Mô hình mô phỏng được biến trình năm của lượng mưa trên hai
khu vực nhưng thiên cao hơn so với quan trắc.
Trên cơ sở đánh giá khả năng mô phỏng lượng mưa và gió
nhận thấy sự thiên cao về lượng mưa là nguyên nhân dẫn đến mô
17
hình mô phỏng ngày bắt đầu và kết thúc GMMH sớm hơn so với kết
quả tính toán từ số liệu quan trắc. Do đó, nghiên cứu đã tiến hành
hiệu chỉnh lượng mưa mô hình RegCM_ERA_Interim và
RegCM_CNRM5 trước khi tính toán ngày bắt đầu và kết thúc
GMMH.
4.2 Dự tính sự biến đổi của hoạt động GMMH ở Tây Nguyên và
Nam Bộ trong tương lai
4.2.1 Hoạt động GMMH thời kỳ cơ sở 1986-2005
Để dự tính được ngày bắt đầu và kết thúc GMMH và các chỉ
số mưa cực đoan trong tương lai, cần xác định ngày bắt đầu và kết
thúc GMMH trrong thời kỳ cơ sở. Kết quả cho thấy (Bảng 4.1):
Bảng 4.1. Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH từ quan trắc và từ mô
hình khí hậu RegCM thời kỳ 1986-2005
Các trường hợp Tây Nguyên Nam Bộ
BĐGM KTGM BĐGM KTGM
Quan trắc 12/5 16/5 11/10 28/9
RegCM_ERA_Interim 28/4 13/5 02/10 27/9
chưa hiệu chỉnh 26/9 RegCM_ERA_Interim 12/5 16/5 1/10
đã hiệu chỉnh 30/9 RegCM_CNRM5 đã 12/5 15/5 9/10
hiệu chỉnh
- Ngày bắt đầu GMMH ở Tây Nguyên và Nam Bộ từ hai bộ số
liệu mô hình đã hiệu chỉnh tương đối phù hợp với ngày bắt đầu
GMMH tính toán từ lượng mưa quan trắc và gió tái phân tích. Đối
với khu vực Tây Nguyên, ngày kết thúc GMMH mô phỏng từ cả hai
mô hình đã hiệu chỉnh khá gần với quan trắc. Đối với khu vực Nam
18
Bộ, mô hình RegCM_ERA_Interim mô phỏng ngày kết thúc GMMH
vẫn thấp hơn so với quan trắc, RegCM_CNRM5 mô phỏng ngày kết
thúc GMMH gần với kết quả tính toán từ số liệu mưa quan trắc và
gió tái phân tích. Trong phần sau, luận án sẽ dùng kết quả mô phỏng
ngày bùng phát và kết thúc GMMH từ mô hình RegCM_CNRM5 là
cơ sở đánh giá sự biến đổi GMMH trong tương lai.
4.2.2 Dự tính biến đổi của hoạt động GMMH
Hình 4.4 biểu diễn ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu
vực Tây Nguyên và Nam Bộ trong tương lai theo kịch bản RCP4.5.
Biến đổi_GMMH_Tây Nguyên_theo kịch bản RCP4.5
Biến đổi_GMMH_Nam Bộ_theo kịch bản RCP4.5
4
8
Ngày bùng phát GMMH
2
Ngàykết thúc GMMH
4
Thời gian kéo dài GMMH
0
0
-2
-4
y à g N
y à g N
-4
Ngày bùng phát GMMH
-6
-8
Ngàykết thúc GMMH
-8
Thời gian kéo dài GMMH
-12
-10
-12
-16
2080-2099
2016-2035
2046-2065
2016-2035
2046-2065
2080-2099
Thời gian
Thời gian
Hình 4.4: Sự biến đổi của ngày bắt đầu và kết thúc, thời gian kéo dài mùa GMMH trên khu vực Tây Nguyên (trái) và Nam Bộ (phải) trong giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 theo kịch bản RCP4.5 so với thời kỳ cơ sở 1986-2005
Đối với khu vực Tây Nguyên, ngày bắt đầu GMMH có khả
năng xảy ra sớm hơn trong giai đoạn đầu (1 ngày) và giữa (3 ngày)
và không thay đối trong giai đoạn cuối thế kỷ 21. Xu thế sớm hơn
của ngày bắt đầu GMMH trong giai đoạn đầu thế kỷ 21 có ý nghĩa
thống kê với mức độ tin cậy 95% của kiểm nghiệm Student. Ngày
kết thúc GMMH trong cả ba giai đoạn tương lai có khả năng xảy ra
sớm hơn so với thời kỳ cơ sở.
Đối với khu vực Nam Bộ: ngày bắt đầu GMMH có khả năng
xảy ra sớm hơn trong giai đoạn đầu và giữa thế kỷ, muộn hơn trong
giai đoạn cuối thể kỷ 21. Xu thế muộn hơn này tương đồng với xu
19
thế muộn hơn của ngày bùng phát GMMH trên khu vực Bán đảo
Đông Dương vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản A1B của Inoue và
cộng sự (2011). Ngày kết thúc GMMH có xu thế sớm lên trong cả ba
giai đoạn tương lai. Xu thế sớm lên trong hai giai đoạn đầu có ý
nghĩa thống kê với mức độ tin cậy là 95% của kiểm nghiệm Student.
4.2.3 Sự thay đổi của hoàn lưu trong thời kỳ GMMH
Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ
sớm lên trong hai giai đoạn đầu thế kỷ 21 đi cùng với sự vận chuyển
ẩm theo hướng tây nam từ vịnh Bengal vào khu vực sớm lên.
4.3 Dự tính sự biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan trong thời kỳ
GMMH
4.3.1 Khu vực Tây Nguyên
Trong mùa GMMH, PRCPTOT trong giai đoạn đầu không
thay đổi đổi, giảm nhẹ ở giai đoạn giữa, và biến đổi không đồng nhất
tại các trạm trong giai đoạn cuối thế kỷ. Cụ thể PRCPTOT tăng
mạnh tại Đà Lạt và Liên Khương (46%), giảm mạnh tại EakMat và
Buôn Ma Thuột (30%). SDII tại trạm Đà Lạt và Liên Khương tăng
trong giai đoạn giữa và cuối nhưng giảm ở hầu hết các trạm trong cả
ba giai đoạn. RX1day và RX5day giảm ở các trạm phía bắc và tăng ở
các trạm phía nam trong cả ba giai đoạn. WD tại các trạm giảm mạnh
ở giai đoạn cuối thế kỷ (khoảng 10 ngày). R50 tại các trạm trong giai
đoạn đầu và giữa thay đổi không đáng kể, giảm (1-2ngày) trong giai
đoạn cuối.
CDD giảm tại Đà Lạt và Liên Khương nhưng tăng lên ở phần
lớn các trạm trong giai đoạn đầu và giữa, tăng ở hầu hết các trạm
trong giai đoạn cuối thế kỷ. CWD giảm tại các trạm phía bắc trong
giai đoạn đầu (2-4 ngày) và tăng lên ở hầu hết các trạm trong cả ba
20
giai đoạn.
4.3.2 Khu vực Nam Bộ
Trong cả ba giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ 21, các chỉ số
PRCPTOT, SDII, WD, R50, CWD đều giảm so với thời kỳ cơ sở
trên toàn khu vực Nam Bộ. Trong đó, mức giảm mạnh nhất của các
chỉ số xảy ra vào giai đoạn cuối thế kỷ 21.
Hai chỉ số RX1day, RX5day tăng tại trạm Tây Ninh trong giai
đoạn đầu thế kỷ 21 nhưng giảm tại tất cả các trạm trong cả ba giai
đoạn. CDD trong cả ba giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ 21 đều có
xu thế tăng lên.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Trên cơ sở số liệu mưa quan trắc, gió tái phân tích
NCEP/NCAR, số liệu mưa và gió từ mô hình RegCM_ERA-Interim,
số liệu mô hình RegCM_CNRM5 theo kịch bản RCP4.5 với điều
kiện biên là mô hình CNRM5, luận án đã tính toán xác định mùa
mưa và mùa GMMH trên khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ trong
thời kỳ 1981-2014, xem xét diễn biến của các chỉ số mưa cực đoan
trong năm và trong cả thời kỳ GMMH; đánh giá khả năng mô phỏng
GMMH từ mô hình RegCM_ERA-Interim, hiệu chỉnh ngưỡng chỉ
tiêu mưa và gió vĩ hướng mực 850 hPa xác định ngày bắt đầu và kết
thúc GMMH để dự tính sự biến đổi ngày bắt đầu và kết thúc
GMMH, thời gian kéo dài mùa GMMH, sự biến đổi của các chỉ số
mưa cực đoan trong thời kỳ GMMH trong tương lai theo kịch bản
nồng độ khí nhà kính trung bình thấp RCP4.5. Từ các kết quả trên,
luận án rút ra một số kết luận.
1) Mùa mưa mùa hè và mùa GMMH trên khu vực Tây Nguyên
21
và Nam Bộ trong thời kỳ 1981-2014 có sự khác nhau:
- Phân tích mùa mưa bằng chỉ số Zhang và ccs (2002) trong
thời kỳ 1981-2014, ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa trên khu vực
Tây Nguyên lần lượt là 20/4 và 31/10 với độ lệch chuẩn lần lượt là
17,4 và 15,7 ngày. Ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa trên khu vực
Nam Bộ lần lượt là ngày 27/4 và 13/11 với độ lệch chuẩn tương ứng
là 20,9 và 14,78 ngày.
- Sử dụng chỉ tiêu kết hợp mưa và gió vĩ hướng mực 850 hPa
để xác định ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ thời kỳ 1981-2014 cho thấy:
+ Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Tây
Nguyên là ngày 13/5 và 30/9 với độ lệch chuẩn lần lượt là 17,8 ngày
và 10,2 ngày. Ngày bắt đầu GMMH đến sớm hơn trong những năm
gần đây với hệ số Sen là -2,5 ngày/ thập kỷ. Ngày kết thúc GMMH
không có xu thế rõ ràng.
+ Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Nam Bộ là
ngày 15/5 và ngày 13/10 với độ lệch chuẩn tương ứng là 14,12 ngày
và 13,55 ngày. Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH xảy ra sớm hơn
trong những năm gần đây với giá trị hệ số Sen lần lượt là -3,3
ngày/thập kỷ và -1,76 ngày/thập kỷ.
+ Tổng lượng mưa mùa mưa và mùa GMMH có tương quan
cao với thời gian kéo dài mùa mưa và mùa GMMH. Thời gian kéo
dài mùa GMMH ở Tây Nguyên, Nam Bộ nhìn chung ngắn hơn thời
gian kéo dài mùa mưa trung bình thời kỳ 1981-2014.
2) Ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ trong thời kỳ 1981-2014 có mối liên hệ với sự
vận chuyển ẩm theo hướng tây nam đi vào khu vực. Sự sớm lên của
22
ngày bắt đầu và kết thúc GMMH có liên quan đến sự đổi chiều sớm
lên của gió vĩ hướng mực 850 hPa và chênh lệch nhiệt độ mực 300
hPa giữa lục địa Á-Âu và đại dương.
- Ở khu vực Tây Nguyên, số ngày không mưa liên tiếp dài
nhất trong thời kỳ GMMH rất thấp nhưng cao trong cả năm. Số ngày
không mưa liên tiếp dài nhất trong năm giảm trên toàn khu vực trong
khi số ngày mưa liên tiếp dài nhất trong năm tăng lên ở phần lớn các
trạm. Tổng lượng mưa của những ngày có mưa (PRCPTOT), cường
độ mưa (SDII), lượng mưa lớn nhất 1 ngày (RX1day), lượng mưa 5
ngày liên tiếp lớn nhất (RX5day) giảm tại Đăk Tô, Pleiku nhưng tăng
lên trên hầu hết các trạm trong cả năm và thời kỳ GMMH. Ở Nam
Bộ, xu thế biến đổi của các chỉ số mưa cực đoan không đồng nhất
giữa các trạm, tuy nhiên xu thế giảm vẫn chiếm phần lớn các trạm
trong năm và trong thời kỳ GMMH.
3) Mô hình RegCM sau khi hiệu chỉnh có khả năng mô phỏng
tốt ngày bắt đầu GMMH trong thời kỳ cơ sở. Mô phỏng ngày kết
thúc GMMH sớm hơn so với kết quả tính toán từ số liệu mưa quan
trắc và gió tái phân tích.
4) Trên cơ sở đánh giá khả năng mô phỏng ngày bắt đầu và kết
thúc GMMH trên khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ, luận án dự tính
sự biến đổi của ngày bắt đầu và kết thúc GMMH trên khu vực Tây
Nguyên và Nam Bộ trong tương lai, sự biến đổi của các chỉ số mưa
cực đoan trong tương lai theo kịch bản RCP4.5.
- Trong thời kỳ cơ sở (1986-2005), ngày bắt đầu GMMH trên
khu vực Tây Nguyên xảy ra vào ngày 12/5 và kết thúc vào ngày
30/10, thời gian kéo dài mùa GMMH trung bình cả thời kỳ là 142
ngày. Đối với khu vực Nam Bộ, ngày bắt đầu và kết thúc GMMH lần
23
lượt là 15/5 và 09/10, thời gian kéo dài mùa GMMH là 148 ngày.
- Ở khu vực Tây Nguyên, ngày bắt đầu GMMH đến sớm hơn
trong giai đoạn đầu và giữa thế kỷ, muộn hơn trong giai đoạn cuối,
ngày kết thúc GMMH đến sớm hơn trong cả ba giai đoạn tương lai.
Xu thế sớm lên của ngày bắt đầu GMMH giai đoạn đầu có ý nghĩa
thống kê với mức độ tin cậy 95%.
- Ở khu vực Nam Bộ, ngày bùng GMMH đến sớm hơn trong
giai đoạn đầu và giữa và muộn hơn trong giai đoạn cuối thế kỷ 21.
Ngày kết thúc GMMH đến sớm hơn trong cả ba giai đoạn tương lai.
Xu thế sớm lên của ngày kết thúc GMMH ở giai đoạn đầu và giữa
thế kỷ 21 có ý nghĩa thống kê với mức độ tin cậy là 95%.
- Trong thời kỳ GMMH, ở khu vực Tây Nguyên, các chỉ số
mưa cực đoan có xu thế giảm ở phần lớn các trạm trong giai đoạn
cuối thế kỷ 21. Riêng số ngày không mưa liên tiếp cực đại tăng lên
hầu hết các trạm trong giai đoạn cuối thế kỷ 21. Ở khu vực Nam Bộ,
hầu hết các chỉ số mưa cực đoan giảm tại tất cả các trạm trong cả ba
giai đoạn của thế kỷ 21. Tuy nhiên, số ngày không mưa liên tiếp cực
đại tăng lên trong cả ba giai đoạn, tăng mạnh nhất ở giai đoạn giữa
thế kỷ.
Kiến nghị
Nghiên cứu của luận án mới chỉ dừng lại ở một mô hình khí
hậu khu vực RegCM4.3, trong tương lai cần sử dụng nhiều mô hình
khí hậu khu vực hơn để nghiên cứu ngày bắt đầu và kết thúc
GMMH, các chỉ số mưa cực đoan trong tương lai trên khu vực Tây
24
Nguyên và Nam Bộ.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Ngô Thị Thanh Hương, Nguyễn Thị Thanh Huệ, Vũ Thanh
Hằng, Ngô Đức Thành (2013), “Nghiên cứu ngày bắt đầu mùa
mưa trên khu vực Việt Nam thời kỳ 1961-2000”, Tạp chí đại
học Quốc gia Hà Nội, Tập 29, Số 2S, tr. 72-80.
2. Ngo Thi Thanh Huong, Thanh Ngo-Duc, Hanh Nguyen-Hong,
Peter Baker, Tan Phan-Van (2017), “A distinction between
summer rainy season and summer monsoon season over the
Central Highlands of Vietnam”, Theoretical and Applied
Climatology, doi: 10.1007/s00704-017-21786.
3. Ngo Thi Thanh Huong, Hang Vu-Thanh (2017), “A study on
summer monsoon season and rainfall characteristics in summer
monsoon season over the Southern Vietnam in the period 1981-
2014”, Book of abtracts, The International Conference on
Research Development and Cooperation in Geophysics Hanoi,
October 18-22, pp 23.
4. Ngo Thi Thanh Huong, Hue Nguyen-Thanh, Hang Vu-Thanh,
Thanh Ngo-Duc (2013), “A study on rainy season onset dates
over Vietnam for the period 1951-2007 using the
APHRODITE”, MAHASRI workshop, 23-26/August, 2013, Da
Nang, VietNam, pp. 201-208.
5. Ngô Thị Thanh Hương, Ngô Đức Thành, Nguyễn Thị Hồng
Hạnh (2015), “Phân tích đặc điểm mùa mưa và mùa gió mùa
trên khu vực Tây Nguyên và khả năng dự báo”, Tuyển tập hội
thảo khoa học Khí tượng cao không lần thứ VIII, tr. 16-12, 389-
25
394.
