Đồ án: Nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc bộ

Chia sẻ: Hi Hi | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

119
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án: Nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc bộ nêu lên tổng quan về sương muối; cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu; một số kết quả nghiên cứu về sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc bộ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc bộ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN o0o ĐẶNG THANH MAI NGHIÊN CỨU DỰ BÁO SỰ XUẤT HIỆN SƯƠNG MUỐI TRÊN KHU VỰC TÂY BẮC BỘ Hà Nội – 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN o0o ĐẶNG THANH MAI NGHIÊN CỨU DỰ BÁO SỰ XUẤT HIỆN SƯƠNG MUỐI TRÊN KHU VỰC TÂY BẮC BỘ Chuyên ngành : Khí tượng học Mã ngành : D440221 NGƯỜI HƯỚNG DẪN : PGS. TS. NGUYỄN VIẾT LÀNH
Hà Nội 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là bài nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Nguyễn Viết Lành. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài là trung thực và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào dưới đây. Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn số liệu khác nhau. Ngoài ra đồ án còn tham khảo một số nhận xét đánh giá của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất cứ gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình. Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực hiện Đặng Thanh Mai
LỜI CẢM ƠN Thực tế cho thấy rằng bất cứ một thành công nào đều được tạo ra không chỉ dựa trên sự nỗ lực của bản thân mà còn gắn liền với sự động viên, giúp đỡ từ người khác dù ít hay nhiều, dù gián tiếp hay trực tiếp. Từ lúc bước chân cũng như bắt đầu học tập tại Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội cho tới nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô của Khoa Khí tượng Thủy văn Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm em học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu đồ án mà còn là hành trang quý báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin. Để hoàn thành đồ án này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Nguyễn Viết Lành, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, định hướng đề tài cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình viết đồ án. Trong quá trình làm đồ án, do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn bài đồ án. Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong Khoa Khí tượng Thủy văn và Thầy Nguyễn Viết Lành thật dồi dào sức khỏe, nhiệt huyết để tiếp tục sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau và luôn đạt những thành công trong sự nghiệp của mình. Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực hiện
Đặng Thanh Mai MỤC LỤC MỤC LỤC 5 ................................................................................................................................... DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ 8 DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. 11 MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ SƯƠNG MUỐI ................................................ 2 1.1 Định nghĩa và phân loại sương muối 1.1.1 Định nghĩa ....................................................................................................... 2 1.1.2 Nguyên nhân hình thành sương muối ........................................................ 2 1.1.3 Phân loại sương muối ................................................................................... 2 1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu ................................................. 3 1.2.1 Vị trí địa lý ...................................................................................................... 3 1.2.2 Đặc điểm khí hậu .......................................................................................... 4 Do nằm khuất bên sườn tây dãy Hoàng Liên Sơn lại ở vị trí xa nhất về phía tây lãnh thổ, vùng núi Tây Bắc có khí hậu khác biệt rõ rệt với phần còn lại của Bắc Bộ. Có thể nói, trong các vùng khí hậu được phân chia của miền khí hậu phía Bắc, vùng Tây Bắc thể hiện nhiều nét dị thường nhất với khí hậu chung toàn miền. Vùng khí hậu Tây Bắc có thể chia làm 2 tiểu vùng: tiểu vùng Bắc Tây Bắc bao gồm đại bộ phận tỉnh Lai Châu từ Quỳnh Nhai trở lên và tiểu vùng Nam Tây Bắc là phần còn lại. ............................................ 4 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ................................. 7 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................................ 7 1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................ 9
CHƯƠNG II. CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 13 2.1 Cơ sở số liệu ................................................................................................... 13 2.1.1 Số liệu quan trắc ......................................................................................... 13 2.1.2 Số liệu tái phân tích .................................................................................... 14 2.2 Phuơng pháp nghiên cứu ............................................................................... 15 2.2.1 Phương pháp synop. .................................................................................... 15 2.2.2 Phương pháp thống kê khí hậu cơ bản .................................................... 16 2.2.2.1 Phương pháp thống kê và lọc nhân tố .................................................. 16 Phương pháp thống kê được sử dụng rất rộng rãi trong nghiên cứu khí tượng, khí hậu nói chung và nghiên cứu dự bào thời tiết nói riêng. Trong thống kê có rất nhiều phương pháp được sử dụng dể xây dựng phương trình dự báo khả năng xuất hiện của hiện tượng khí tượng. Trong bài đồ án này, em dùng “phương pháp hồi quy từng bước” để xây dựng phương trình dự báo sương muối trên khu vực Tây Bắc. ............................................. 16 ............................................................................................................. 18 2.2.2.2 Xác định ngưỡng dự báo ......................................................................... 18 2.2.2.3 Đánh giá độ chính xác của phương trình ............................................... 19 CHƯƠNG III. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................ 21 3.1 Hình thế thời tiết điển hình gây sương muối diện rộng khu vực Tây Bắc Bộ ................................................................................................................... 21 3.1.1 Đợt sương muối diễn ra trên diện rộng ở hầu hết các khu vực Tây Bắc từ ngày 23/12/199928/12/1999 ..................................................................... 22 3.1.2 Phân tích ngày xuất hiện sương muối nhưng nhiệt độ tối thấp >50C 30 Bảng 3.3. Thống kê các yếu tố khí tượng tại một số ngày mà giá trị nhiệt độ >50C .................................................................................................................. 30 3.2 Xây dựng phương trình dự báo sương muối cho một số trạm điển hình khu vực Tây Bắc ................................................................................................... 34
3.2.1 Tập các nhân tố dự báo .............................................................................. 34 3.2.2 Phương trình dự báo ................................................................................. 36 3.2.3 Đánh giá các phương trình dự báo dựa trên chuối số liệu phụ thuộc . 38 3.2.4 Đánh giá các phương trình dự báo dựa trên chuỗi số liệu độc lập 40 ...... KẾT LUẬN ............................................................................................................ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO: ................................................................................... 43 Phụ lục 1. Kết quả kiểm nghiệm tháng 1, tại trạm Sìn Hồ .......................... 45 ................................................................................................................................ 49
DANH MỤC HÌNH MỤC LỤC ................................................................................................................................... 5 DANH MỤC HÌNH ................................................................................................8 DANH MỤC BẢNG..............................................................................................11 MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ SƯƠNG MUỐI................................................2 1.1 Định nghĩa và phân loại sương muối 1.1.1 Định nghĩa.......................................................................................................2 1.1.2 Nguyên nhân hình thành sương muối ........................................................2 1.1.3 Phân loại sương muối...................................................................................2 1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu.................................................3 1.2.1 Vị trí địa lý......................................................................................................3 1.2.2 Đặc điểm khí hậu..........................................................................................4 Do nằm khuất bên sườn tây dãy Hoàng Liên Sơn lại ở vị trí xa nhất về phía tây lãnh thổ, vùng núi Tây Bắc có khí hậu khác biệt rõ rệt với phần còn lại của Bắc Bộ. Có thể nói, trong các vùng khí hậu được phân chia của miền khí hậu phía Bắc, vùng Tây Bắc thể hiện nhiều nét dị thường nhất với khí hậu chung toàn miền. Vùng khí hậu Tây Bắc có thể chia làm 2 tiểu vùng: tiểu vùng Bắc Tây Bắc bao gồm đại bộ phận tỉnh Lai Châu từ Quỳnh Nhai trở lên và tiểu vùng Nam Tây Bắc là phần còn lại.............................................4 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.................................7 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước................................................................7 1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................9 CHƯƠNG II. CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........13 2.1 Cơ sở số liệu...................................................................................................13 2.1.1 Số liệu quan trắc.........................................................................................13
2.1.2 Số liệu tái phân tích....................................................................................14 2.2 Phuơng pháp nghiên cứu...............................................................................15 2.2.1 Phương pháp synop.....................................................................................15 2.2.2 Phương pháp thống kê khí hậu cơ bản....................................................16 2.2.2.1 Phương pháp thống kê và lọc nhân tố ..................................................16 Phương pháp thống kê được sử dụng rất rộng rãi trong nghiên cứu khí tượng, khí hậu nói chung và nghiên cứu dự bào thời tiết nói riêng. Trong thống kê có rất nhiều phương pháp được sử dụng dể xây dựng phương trình dự báo khả năng xuất hiện của hiện tượng khí tượng. Trong bài đồ án này, em dùng “phương pháp hồi quy từng bước” để xây dựng phương trình dự báo sương muối trên khu vực Tây Bắc..............................................16 .............................................................................................................18 2.2.2.2 Xác định ngưỡng dự báo.........................................................................18 2.2.2.3 Đánh giá độ chính xác của phương trình...............................................19 CHƯƠNG III. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU........................................21 3.1 Hình thế thời tiết điển hình gây sương muối diện rộng khu vực Tây Bắc Bộ................................................................................................................... 21 3.1.1 Đợt sương muối diễn ra trên diện rộng ở hầu hết các khu vực Tây Bắc từ ngày 23/12/199928/12/1999.....................................................................22 3.1.2 Phân tích ngày xuất hiện sương muối nhưng nhiệt độ tối thấp >50C 30 Bảng 3.3. Thống kê các yếu tố khí tượng tại một số ngày mà giá trị nhiệt độ >50C.................................................................................................................. 30 3.2 Xây dựng phương trình dự báo sương muối cho một số trạm điển hình khu vực Tây Bắc...................................................................................................34 3.2.1 Tập các nhân tố dự báo..............................................................................34 3.2.2 Phương trình dự báo .................................................................................36 3.2.3 Đánh giá các phương trình dự báo dựa trên chuối số liệu phụ thuộc. 38
3.2.4 Đánh giá các phương trình dự báo dựa trên chuỗi số liệu độc lập......40 KẾT LUẬN............................................................................................................42 TÀI LIỆU THAM KHẢO:...................................................................................43 Phụ lục 1. Kết quả kiểm nghiệm tháng 1, tại trạm Sìn Hồ..........................45 ................................................................................................................................ 49
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Tổng hợp đánh giá dự báo...................Error: Reference source not found Bảng 3.1. Nhiệt độ cực tiểu tại các ngày có sương muối từ 2328/12/1999. Error: Reference source not found Bảng 3.2. Một số yếu tố khí tượng lúc 13 giờ....Error: Reference source not found Bảng 3.3. Thống kê các yếu tố khí tượng tại một số ngày mà giá trị nhiệt độ >50C.......................................................................Error: Reference source not found Bảng 3.4. Các yếu tố ban đầu để lọc nhân tố.....Error: Reference source not found Bảng 3.5. Phương trình dự báo cho từng tháng của từng trạm.....Error: Reference source not found Bảng 3.6. Kết quả đánh giá dự báo theo tần số trên chuỗi số liệu phụ thuộc (số liệu thời kỳ 20052012)........................................Error: Reference source not found Bảng 3.7. Kết quả đánh giá hiệu quả dự báo theo U và H trên chuỗi số liệu phụ thuộc thời kỳ 20052012.......................................Error: Reference source not found Bảng 3.8. Kết quả thử nghiệm dựa trên chuối số liệu độc lập thời kỳ 2013 2015.......................................................................Error: Reference source not found
MỞ ĐẦU Miền Bắc Việt Nam là một khu vực nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh.Vào mùa đông, trong những ngày có không khí lạnh mạnh xâm nhập xuống lãnh thổ Việt Nam, đặc biệt là những ngày có không khí lạnh tăng cường liên tục, nhiệt độ ở đây xuống rất thấp, mang lại những đợt rét đậm rét hại kéo dài. Thêm vào đó, trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu có chiều hướng làm cho diễn biến ngày càng phức tạp, gây ra những biến động thời tiết khó dự đoán trước, tần suất các hiện tượng thời tiết đặc biệt xảy ra càng nhiều. Tây Bắc là một khu vực có độ cao khá lớn nên nơi đây thường có mùa đông lạnh rất đặc trưng. Vào mùa đông, khi những đợt không khí lạnh mạnh xâm nhập xuống lãnh thổ nước ta, ở Tây Bắc thường xảy ra những đợt sương muối, có những đợt xảy ra trên diện rộng, làm ảnh hưởng rất lớn đến đến sản xuất và đời sống. Nhiều nghiên cứu cho thấy, khi nhiệt độ ở vùng núi Tây Bắc xuống dưới 50C và độ ẩm không khí từ 75 đến 95% thì xảy ra hiện tượng sương muối. Sương muối có ảnh hưởng rất lớn tới sản xuất và đời sống của người dân. Khi sương muối xuất hiện, cây trồng bị ảnh hưởng nhiều nhất, qua một đêm xuất hiện sương muối, hàng ngàn hecta cây trồng, đặc biệt những cây chứa nhiều nước, có thể bị “cháy” cả lá và thân. Vì vậy, hiểu biết được hình thế thời tiết gây nên sương muối và dự báo trước được sự xuất hiện sương muối cho khu vực Tây Bắc nhằm giảm thiểu thiệt hại do sương muối gây ra có một ý nghĩa vô cùng to lớn đối với ngành Khí tượng Thủy văn Việt Nam. Từ những lí do đó em xin được lựa chọn đề tài nghiên cứu cho đồ án tốt nghiệp của mình là: “Nghiên cứu dự báo sự xuất hiện sương muối trên khu vực Tây Bắc Bộ” với mục tiêu: (1) Xác định được hình thế synop thuận lợi cho sự xuất hiện sương muối; (2) Xây dựng phương trình dự báo sự xuất hiện sương muối với thời hạn 24 giờ cho khu vực Tây Bắc Bộ. Nội dung của đồ án, ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, được bố cục thành 3 chương: Chương I: Tổng quan về sương muối Chương II: Số liệu và phương pháp nghiên cứu Chương III: Một số kết quả nghiên cứu 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ SƯƠNG MUỐI 1.1 Định nghĩa và phân loại sương muối 1.1.1 Định nghĩa Mùa đông do độ ẩm thấp, ngoài loại hình thời tiết gây mưa nhỏ, mưa phùn còn có một số các loại hình thời tiết đặc biệt khác như: sương mù, sương giá,... cũng xuất hiện nhiều. Sương muối là hiện tượng thời tiết nguy hiểm vì nhiệt độ quá thấp sẽ làm chết cây trồng và ảnh hưởng lớn tới vật nuôi. Sương muối là hiện tượng hơi nước đóng băng thành các hạt nhỏ, rắn, xốp và trắng như muối ngay trên mặt đất hay bề mặt cây cỏ hoặc các vật thể khác khi không khí trên đó ẩm và lạnh. Sương muối thường xuất hiện vào ban đêm hoặc gần sáng khi mà mặt đất bức xạ và nguội lạnh đi nhiều nhất. Do nhiệt độ quá thấp hơi nước chứa trong không khí tiếp giáp ở bề mặt lạnh sẽ ngưng tụ ở trạng thái băng, dứoi dạng các hạt nhỏ như những tinh thể muối. Do đó sưong muối có thể thấy cả ở trên mặt dưới các lớp lá khô và trên các vật khác. 1.1.2 Nguyên nhân hình thành sương muối Sương muối thường hình thành vào những đêm đông, trời lặng gió, quang mây, khi mà bức xạ là nguyên nhân chủ yếu của quá trình lạnh đi của không khí và các vật thể, nhiệt độ không khí xuống thấp làm cho nhiệt độ bề mặt các vật thể hay cây cỏ ở mặt đất đạt tới điểm sương đủ cho hơi nước ngưng kết, và điều kiện độ ẩm không khí thích hợp. Nên nhớ rằng nó không mặn mà chỉ trắng như muối, gần giống với lớp tuyết ở trong khoang lạnh của tủ lạnh. Sương muối là những tinh thể băng được hình thành do hơi nước ngưng hoa khi nhiệt độ bề mặt đệm xuống dưới 00C trong những điều kiện tương tự như điều kiện hình thành sương, tức là khi nhiệt độ mặt đệm lạnh đi rất nhiều do bức xạ. Điều kiện khí tượng thuận lợi cho sương muối hình thành là trời ít đến quang mây, gió nhẹ,... 1.1.3 Phân loại sương muối Sương muối được phân loại theo nguồn gốc hình thành bao gồm có 3 loại: Sương muối bức xạ: Hình thành do mặt đất bức xạ quá mạnh làm cho nhiệt độ mặt đất giảm xuống đột ngột, nhiệt độ hạ xuống dưới 0 0C. Loại này 2
thường được hình thành khi trời quang mây, gió nhẹ, độ ẩm không khí không cao lắm. Sương muối bình lưu: Là loại sương muối được hình thành khi có bình lưu lạnh tràn về làm cho nhiệt độ không khí và mặt đất hạ xuống nhanh chóng, phạm vi phân bố loại sương muối này rất rộng. Sương muối hỗn hợp: Là sương muối được hình thành không chỉ do sự xâm nhập của không khí lạnh mà còn do sự lạnh đi vì bức xạ của mặt đất, sau những đợt gió lạnh tràn về độ 1 – 2 ngày, nếu trời quang mây, gió nhẹ, nhiệt độ không khí tiếp tục giảm thấp, thì rất dễ xuất hiện sương muối. 1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 1.2.1 Vị trí địa lý Tây Bắc, một trong 7 vùng khí hậu thuộc miền khí hậu phía Bắc của nước ta, được giới hạn trong phạm vi từ 20047’N đến 22048’N và từ 102009’E đến 1050 52’E. Phía bắc và tây bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), phía tây và tây nam giáp Lào, phía đông giáp Hà Giang, Bắc Kạn và Thái Nguyên, phía nam và đông nam giáp Thanh Hóa, Hà Nội (Hà Tây cũ). Về mặt hành chính, vùng Tây Bắc bao gồm các tỉnh Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, Yên Bái và Lào Cai (hình 1.1). Địa hình Tây Bắc hiểm trở, có nhiều khối núi và dãy núi cao chạy theo hướng tây bắcđông nam. Dãy Hoàng Liên Sơn dài tới 180 km, rộng 30 km, với một số đỉnh núi cao trên từ 2800 đến 3000m. Dãy núi Sông Mã dài 500 km, có những đỉnh cao trên 1800m. Giữa hai dãy núi này là vùng đồi núi thấp lưu vực sông Đà (còn gọi là địa máng sông Đà). 3
Hình 1.1. Bản đồ hành chính khu vực Tây Bắc Ngoài sông Đà là sông lớn, vùng Tây Bắc còn có sông nhỏ và suối gồm cả thượng lưu sông Mã. Trong địa máng sông Đà còn có một dãy cao nguyên đá vôi chạy suốt từ Phông Thổ đến Thanh Hóa, và có thể chia nhỏ thành các cao nguyên Tà Phình, Mộc Châu, Nà Sản. Ngoài ra còn có các lòng chảo như Điện Biên, Nghĩa Lộ, Mường Thanh.Vùng Tây Bắc có hai con sông lớn, đó là sông Đà và sông Thao (tức sông Hồng). Thượng nguồn của sông Mã cũng ở trên vùng đất Tây Bắc. Điện Biên, Nghĩa Lộ, Mường Thanh là các bồn địa ở Tây Bắc, còn Tà Phình, Mộc Châu và Nà Sản là các cao nguyên [3]. 1.2.2 Đặc điểm khí hậu Do nằm khuất bên sườn tây dãy Hoàng Liên Sơn lại ở vị trí xa nhất về phía tây lãnh thổ, vùng núi Tây Bắc có khí hậu khác biệt rõ rệt với phần còn lại của Bắc Bộ. Có thể nói, trong các vùng khí hậu được phân chia của miền khí hậu phía Bắc, vùng Tây Bắc thể hiện nhiều nét dị thường nhất với khí hậu chung toàn miền. Vùng khí hậu Tây Bắc có thể chia làm 2 tiểu vùng: tiểu vùng Bắc Tây Bắc bao gồm đại bộ phận tỉnh Lai Châu từ Quỳnh Nhai trở lên và tiểu vùng Nam Tây Bắc là phần còn lại. a) Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm vào khoảng 230C trong các thung lũng dưới thấp (độ cao 200300m), 20220C ở 500700m, 18190C ở 1000m và 160C. Mùa đông 4
nhiệt độ tương đối cao so với vùng núi khác và trong các thung lũng dưới thấp (cao 200300m) nhiệt độ thậm chí cao hơn đồng bằng 10C. Tháng cực tiều của nhiệt độ là tháng 1, có nhiệt độ trung bình vào khoảng 1718oC ở vùng thấp, 14160C ở 500700m, 12130C ở 1000m và 100C ở 1500m. Còn nhiệt độ tối thấp trung bình những tháng này xuống tới 1213 0C ở vùng thấp, 9110C ở độ cao trung bình, 780C ở 1000m và 560C ở 1500m. Giới hạn tối thấp của nhiệt độ là 240C trong các thung lũng dưới thấp và xuống dưới 0 0C từ 500 600m trở lên. Mùa hè: ngay từ tháng 4 nhiệt độ đã lên cao, trung bình đã đạt mức xấp xỉ 250C trong các thung lũng dưới thấp. Từ tháng 5 đến hết tháng 9, nhiệt độ trung bình tháng trong các thung lũng đều vượt quá 260C. Ba tháng có nhiệt độ cao nhất và xấp xỉ nhau là các tháng 6, 7 và 8, trong đó nhiệt độ cực đại năm thường xảy ra vào tháng 6. Nhiệt độ trung bình là 26270C trong thung lũng, 24250C ở độ cao trung bình 500700m, 230C ở 1000m, 200C ở 1500m. Tuy nhiên, nhiệt độ tối cao trung bình có giá trị cao nhất và tháng 5 với trị số từ 3334 oC trong các thung lũng, 30310C ở 500700m, 27280C ở 1000m và 24250C ở 1500m. Các giá trị tối cao nhiệt độ tuyệt đối trong thung lũng Tây Bắc cũng đạt mức cực đoan hơn đồng bằng, thường vượt quá 4142 0C, thậm chí có nơi như Mường Nhé đã từng đo nhiệt độ tối cao lên tới 430C. Dao động nhiệt độ ngày đêm của nhiệt độ trong các thung lũng Bắc Tây Bắc rất lớn, trung bình năm của biên độ ngày lên tới 10130C. Trên vùng núi cao biên độ giảm nhưng cũng lên tới 890C (so với đồng bằng). Những tháng mùa đông đồng thời là những tháng mùa khô nhiệt độ dao đông mạnh nhất, trong đó tháng 3 là tháng biên độ có giá trị cực đại. Trong tháng 3 biên độ ngày đạt tới 13 150C, thậm chí 16170C trong các thung lũng sâu (Mường Nhé 18,10C). Ba tháng giữa mùa mưa là thời kì dao động nhiệt độ ngày đêm ít nhất song biên độ ngày cũng đạt 890C trong các thung lũng [3]. b) Mưa Khu vực Bắc Tây Bắc: Là khu vực có lượng mưa khá phong phú. Trên khu vực thu được lượng mưa trung bình năm vượt quá 18002000mm. Đặc biệt, phần cực Tây Bắc của khu vực (Mường Tè) là một trong những trung tâm mưa lớn của nước ta với lượng mưa 25003000mm/năm. Tuy nhiên trong một vài 5
thung lũng cá biệt lượng mưa cũng giảm đáng kể, trung bình năm không đến 1500mm. Mùa mưa ở đây bắt đầu sớm vào tháng 4 và kết thúc vào tháng 9, trong đó ba tháng 6, 7 và 8 có lượng mưa lớn nhất. Lượng mưa mùa mưa chiếm đến 90% tổng lượng mưa năm. Từ tháng 10 đến tháng 3 là mùa ít mưa, đặc biệt là tháng 1 và tháng 12. Suốt 6 tháng đó chỉ có từ 2030 ngày mưa, tổng lượng mưa vào khoảng 150250mm, chiếm 10% lượng mưa cả năm. Khu vực Nam Tây Bắc: Là khu vực tương đối ít mưa với lượng mưa trung bình năm chỉ vào khoảng 14001600mm, không những vậy số ngày mưa cũng khá ít, trung bình năm chỉ có khoảng 110130 ngày. Mùa mưa bắt đầu vào tháng 4 và kết thúc vào tháng 9, trong đó ba tháng tháng 6, 7 và 8 có lượng mưa lớn nhất, đặc biệt là 6. Lượng mưa trung bình tháng 6 xấp xỉ 300mm và giảm xuống 250mm ở những nơi ít mưa. Số ngày mưa cũng khá nhiều, lên tới 2025 ngày/tháng. Sáu tháng còn lại (từ tháng 10 3) là những tháng ít mưa, đặc biệt là tháng 1 và 12 với lượng mưa trung bình từ 10 20mm và từ 45 ngày mưa. c) Độ ẩm Độ ẩm ở đây tương đối thấp so với nhiều vùng khác, trung bình năm vào khoảng 82%, tăng lên 8485% trên các đèo cao. Ba tháng ẩm nhất trong năm là các tháng giữa mùa mưa, trong đó cực đại thường xảy ra vào tháng 7 với trị số lên tới 8890%; còn khô nhất thường xảy ra vào tháng 3 với trị số xấp xỉ 75%. d) Mây So với những vùng khác của Bắc Bộ, vùng Tây Bắc tương đối ít mây, lượng mây trung bình chỉ vào khoảng 6,57/10. Ba tháng 6, 7 và 8 (những tháng ẩm nhất) là những tháng có lượng mây lớn nhất với lượng mây trung bình đạt 8,59/10. Tháng có lượng mây nhỏ nhất là tháng 3 (tháng khô nhất) với lượng mây trung bình vào khoảng 45/10. f) Gió Thông thường gió ở vùng núi Tây Bắc phụ thuộc mạnh mẽ vào điều kiện địa hình của địa phương. Trong các thung lũng gió thường thổi theo hướng thung 6
lũng, có khi đối lập với hướng gió quy mô lớn, ở đây tần suất lặng gió chiếm tới 5070% và tốc độ gió trung bình không quá 1m/s. Tuy nhiên, ở những nơi tương đối thoáng gió thịnh hành hướng đông bắc trong mùa đông và thịnh hành hướng tây nam trong mùa hè, mùa hè thiên về hướng tây và nam. 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước Sương muối ở nhiều thứ tiếng trên thế giới, như tiếng Anh "hoar frost", trong đó "hoar" là "trắng như tóc hoa râm" tiếng Trung là "bạch sương", bạch là trắng, tiếng Pháp là "gelée blanche", "blanche" là trắng. Có nơi cho rằng có 2 loại sương muối: "hoar frost" và "rime", nhưng với "rime", không khí ẩm ban đầu ngưng kết thành các hạt nước, sau đó mới bị lạnh đi để trở thành các hạt băng, được hình thành bởi sự đóng băng của những giọt nước siêu lạnh trong sương mù lên các vật thể rắn. Sương muối là hiện tượng nguy hiểm đối với sản xuất nông nghiệp. Trước mức độ nguy hại của sương muối đối với sản xuất nông nghiệp nhiều nước trên thế giới như Nga, Trung, Quốc, Mỹ, Brazil,... đã tiến hành nghiên cứu về sương muối, đánh giá tác hại của thiên tai trong đó có sương muối, băng giá trên cơ sở các dữ liệu khí tượng quan trắc, dữ liệu viễn thám. Ở Nhật Bản (kurosu et al,1995), ở Trung Quốc (shao et al, 2001,Li et al, 2003, Bingbai et al. 2005)... Các nhà nghiên cứu đã trình bày theo các hướng bao gồm phân tích dữ liệu viễn thám là hàm của các thông số sinh lí của cây trồng và thay đổi theo thời gian của chúng, giải thích các quan sát bằng mô hình lí thuyết [23]. Với mức độ nguy hại của sương muối như vậy nên tại nhiều nước trên thế giới như Nga, Trung Quốc, Mỹ, Brazil,…. đã tiến hành nghiên cứu về sương muối, đánh giá tác hại của sương muối, sương giá trên cơ sở các dữ liệu khí tượng quan trắc, dữ liệu viễn thám. Ở Brazill, các nhà khoa học đã xây dựng bản đồ phân bố sương muối cho vùng Nam Brazill, vùng có nhiệt độ tháp nhất nước (hình 1.2); theo đó những vùng có tần suất xuất hiện sương muối lớn được cảnh báo một cách rõ ràng. 7
Hình 1.2 Phân bố sương muối ở Nam Brazill Bằng việc sử dụng số liệu ảnh vệ tinh NOAA/AVHRR, C. Domenikiotis, M. và cs. [22] cũng đã xây dựng bản đồ nguy cơ sương muối cho lãnh thổ Hy Lạp. Các tác giả đã xác định được mối quan hệ giữa ngưỡng nhiệt độ làm xuất hiện sương muối với các tổ hợp phát xạ khác nhau của các kênh nhiệt hồng ngoại, từ đó xây dựng được bản đồ phân bố sương muối trong tháng 3 trên toàn lãnh thổ (hình 1.3). Hình 1.3. Bản đồ nguy cơ sương muối tháng 3 của Hy Lạp G. V. Đimitơriêva khi nghiên cứu tình hình băng giásương muối ở khu vực Mátscova đã nhấn mạnh vai trò của địa hình và đặc điểm của đất. Bà cho cho rằng, cần phải xác định được những vùng nguy hiểm về băng giá sương muối nhất. Bà đã dùng những số liệu quan trắc nhiều năm của mạng lưới trạm khí tượng bề mặt để xác định những khu vực trong đó xảy ra một cách có hệ thống [24]. 8