intTypePromotion=1
ADSENSE

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới và rãnh gió mùa tới chế độ mưa trên khu vực đồng bằng Bắc bộ

Chia sẻ: Hi Hi | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:55

201
lượt xem
18
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới và rãnh gió mùa tới chế độ mưa trên khu vực đồng bằng Bắc bộ được thực hiện nhằm tìm hiểu về đặc điểm chế độ mưa trên khu vực; ảnh hưởng của ITCZ và MST tới chế độ mưa lớn trên khu vực; phân tích các đợt mưa lớn trong khu vực.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới và rãnh gió mùa tới chế độ mưa trên khu vực đồng bằng Bắc bộ

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN ĐỖ HƯƠNG LINH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI  VÀ RÃNH GIÓ MÙA TỚI CHẾ ĐỘ MƯA TRÊN  KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Hà Nội, Năm 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
  2. ĐỖ HƯƠNG LINH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẢI HỘI TỤ NHIỆT ĐỚI  VÀ RÃNH GIÓ MÙA ĐẾN CHẾ ĐỘ MƯA TRÊN  KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Chuyên ngành: Khí tượng học Mã ngành: D440221 Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Minh  Tiến Hà Nội, Năm 2016
  3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là bài nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn  khoa học của ThS. Phạm Minh Tiến. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề  tài là trung thực và chưa được công bố  dưới bất kỳ  hình thức nào trước đây.   Những số  liệu trong các 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 sử dụng 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 kỳ sự gian lận nào  tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án tốt nghiệp của mình. Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016 Sinh viên Đỗ Hương Linh LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện tốt bài niên luận này, với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời  cảm  ơn chân thành tới các Thầy cô giáo trong khoa Khí tượng Thủy văn đã dạy  dỗ, tận tình chỉ bảo em trong suốt những năm tháng học tập tại trường. Đồng thời, em xin gửi lời cảm  ơn chân thành đến Thầy   giáo  Phạm Minh  Tiến, người đã trực tiếp định hướng và hướng dẫn em trong suốt thời gian làm  khóa luận. Bên cạnh đó  em cũng xin  gửi lời cảm  ơn  chân thành những  lời  nhận xét,  góp ý từ Thầy cô và bạn bè giúp em hoàn thành bài khóa luận này tốt hơn.
  4. Cũng nhân đây em muốn gửi lời cảm ơn tới Gia đình, người thân và bạn bè   đã luôn bên cạnh  ủng hộ, động viên và giúp đỡ  em trong suốt thời gian học tập   cũng như làm khóa luận. Bài khóa luận mặc dù em đã rất cố gắng để hoàn thiện nhưng cũng không  thể  tránh khỏi được sai sót,rất mong nhận được những góp ý quý báu của các  thầy cô để em có thể rút kinh nghiệm, sửa chữa bổ sung cũng như để hoàn thành  được bài tốt hơn nữa . Cuối cùng em xin chúc Quý Thầy cô, Gia đình, bạn bè lời chúc sức khỏe,   hạnh phúc và công tác tốt. Em xin chân trọng cảm ơn !
  5. MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CNĐ:  Cận nhiệt đới. ĐTD:  Đại Tây Dương. ITCZ:  Dải hội tụ nhiệt đới. KKL:  Không khí lạnh. KTTV: Khí tượng Thủy văn. MST:  Rãnh gió mùa. TBD:  Thái Bình Dương. TBNN: Trung bình nhiều năm
  6. . DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH
  7. MỞ ĐẦU Trong khí quyển ngoài sự  chuyển động theo chiều ngang, không khí còn   chuyển động theo chiều thẳng đứng. Tốc độ thẳng đứng so với tốc độ di chuyển  của không khí theo chiều nằm ngang thì rất nhỏ nhưng nó lại giữ một vai trò chủ  yếu trong những nguyên nhân gây ra các hiện tượng thời tiết như  mây, mưa,   dông.... Trong   thực   tế,   không   khí   xáo   trộn   và   được   đưa   lên   cao,   dọc   theo   một   đường, đường đó gọi là Dải hội tụ  nhiệt đới. Nói khác đi, dải hội tụ  là nơi có  dòng thăng rõ rệt. Dọc theo dải hội tụ,  ảnh hưởng của tốc độ  gió và hướng gió  khác nên không khí bị dồn nén lại và thăng lên cao. Dải hội tụ có thể  kéo dài từ  500­600 đến hàng nghìn kilomets.  Dải hội tụ nhiệt đới là một trong các hệ  thống thời tiết có thể  cho lượng  mưa rất lớn đến mức kỷ  lục trên diện rộng  ở  miền nhiệt đới, đặc biệt là khi   hoạt động của dải hội tụ  nhiệt đới lại kết hợp với các hình thế  thời tiết khác   như front lạnh, bão có thể hình thành trên dải hội tụ nhiệt đới. Bên cạnh đó, rãnh gió mùa cũng là một hình thế gây mưa lớn. Rãnh gió mùa­  MST là một dải tương đối hẹp, được đặc trưng bởi sự  chuyển hướng gió theo  chiều xoáy thuận trong vùng gió mùa. Trên khu vực Nam Á và Đông Nam Á,   MST là một hệ  thống hình thành từ  một dải thấp nóng bề  mặt mạnh và phát   triển đến tầng đối lưu giữa nhờ có sự hội tụ  vào rãnh của gió mùa tây nam giàu  hơi nước ở phía nam với gió đông có nguồn gốc lục địa ở phía bắc. Ở  khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, vào mùa mưa, có nhiều hình thế  thời tiết  gây mưa trên khu vực: bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ  nhiệt đới, rãnh gió   mùa... lượng mưa trong mùa mưa chiếm tới 80­ 85% lượng mưa cả năm. Vì vậy,   việc nắm rõ quy luật, thời gian hoạt động, đặc điểm cơ bản của những hình thế  gây mưa lớn và sự kết hợp giữa các hình thế với nhau đóng vai trò quan trọng đối   với công tác dự báo của các dự báo viên.  Do đó, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu sự ảnh hưởng của ITCZ, MST tới   chế độ mưa ở khu vực Đồng bằng Bắc Bộ” với những nội dung sau: Chương 1: Tổng quan về ITCZ, MST Chương 2: Phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả nghiên cứu. Do quá trình nghiên cứu và việc tìm tài liệu, kiến thức cũng như  kinh  nghiệm của bản thân còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót.   Em rất mong Thầy, Cô cho em những nhận xét, ý kiến để em có thể tiếp thu. Đó   sẽ là những kiến thức quý báu, là hành trang giúp em trong công việc sau này. 7
  8. CHƯƠNG I ­ TỔNG QUAN 1.1 Dải hội tụ nhiệt đới 1.1.1 Khái niệm Theo Khromov (1957) [5]: ITCZ là dải thời tiết xấu, hình thành bởi sự  hội  tụ  của tín phong 2 bán cầu, của tín phong 1 bán cầu với tín phong bán cầu kia  vượt xích đạo và chuyển hướng và tín phong mỗi bán cầu với đới tín phong gió   tây xích đạo mở rộng. Có 3 mô hình của dải hội tụ nhiệt đới:  Loại 1: Gần sát xích đạo. Xảy ra ở Đại Tây Dương khi tín phong 2 bán cầu  gặp nhau ở gần xích đạo. Loại dải hội tụ gió này có tần suất cao, tồn tại ngay trên  bản đồ gió trung bình toàn cầu ở miền xích đạo ĐTD. Trong dải hội tụ nhiệt đới này,  dải mây tích và mây vũ tích tạo thành dải có mật độ không đều. Chiều rộng của dải  mây chừng 200­ 300m, chiều dài rất lớn, có trường hợp gần như bao quanh Trái Đất. Hình 1.1a. Mô hình ITCZ loại I 8
  9.   Loại 2: Dải hội tụ  nhiệt đới loại 2 là kết quả  của sự  hội tụ  giữa tín   phong Nam Bán Cầu vượt xích đạo chuyển hướng thành gió mùa tây nam với tín  phong đông bắc Bắc Bán Cầu. Đặc điểm của loại dải hội tụ  nhiệt đới này là  nằm cách xa xích đạo, với khoảng cách này lực Coriolis đủ  lớn để  tạo các xoáy  xoáy thuận thể hiện qua các xoáy mây trên ảnh mây vệ tinh. Dải hội tụ nhiệt đới   loại 2 đặc trưng cho dải hội tụ nhiệt đới ở  Đông Nam Á và Biển Đông. Những  xoáy thuận trên dải hội tụ nhiệt đới là nhiễu động ban đầu cho sự hình thành của   bão ở Biển Đông. Hình 1.1b. Mô hình ITCZ loại II  Loại 3: Tín phong hai bán cầu hội tụ  với đới gió tây xích đạo mở  rộng.  Dải hội tụ nhiệt đới thứ ba là dải hội tụ kép với dải hội tụ chính ở Bắc Bán Cầu   và dải hội tụ phụ   ở Nam Bán Cầu với cường độ  phát triển không lớn bằng dải   hội tụ  ở phía bắc. Loại dải hội tụ nhiệt đới này ít thấy hơn so với hai loại trên  và chỉ xảy ra ở nơi đới gió tây xích đạo biểu hiện rõ. Hình 1.1c. Mô hình ITCZ loại III. Quy luật hoạt động: Theo những thời hạn ngắn, ITCZ cũng có những quy luật hoạt động nhất  định. Theo kết quả nghiên cứu về thời gian kéo dài của một đợt ITCZ hoạt động   (từ  khi hình thành cho đến khi tan rã) cho thấy, thời gian này rất không đồng  nhất, có những đợt ITCZ tồn tại rất ngắn, chỉ trong một ngày, thậm chí là trong   vài kì quan trắc; ngược lại, có những đợt ITCZ tồn tại trong thời gian khá dài,   đợt kéo dài điển hình nhất đợt từ ngày 12­30/11/86 (19 ngày) [1]. Theo quy luật hoạt động mùa: trong tháng 4 và tháng 11, ITCZ hoạt động ở vĩ  độ thấp nhất. Thực tế nghiên cứu từng ngày cũng cho thấy, trong tháng 11, có những   đợt ITCZ hoạt động ở vĩ độ rất thấp, xấp xỉ 30N. Khi ITCZ hoạt động lên vị trí cao  nhất (trong tháng 7 và 8) thường là những ngày có bão hoạt động trong ITCZ và bão   9
  10. đi lên vùng vĩ độ cao; khi bão đổ bộ rồi tan đi thì ITCZ cũng tan theo nên nó không   kéo dài mấy ngày như khi ở vĩ độ thấp nhất. Ví dụ, đợt ngày 15/7/1987, ITCZ hoạt  động ở vĩ độ khá cao, cao trên 360N và đến ngày sau đó bão đổ bộ vào Trung Quốc  thì ITCZ cũng tan theo. Hình 1.1d. Hoạt động của ITCZ theo mùa. 1.1.2 Đặc trưng ITCZ có những đặc trưng sau: 1) ITCZ là giới hạn phía xích đạo của vòng hoàn lưu Hadley và cũng là nơi   hình thành nhánh đi lên vòng hoàn lưu này. 2) ITCZ là một đới hẹp bao quanh Trái đất, về  cơ  bản, nó nằm trong bán  cầu mùa hè. Tuy nhiên, vị trí của ITCZ có sự biến động rất lớn tuỳ theo từng khu   vực. Trên bề  mặt, vị  trí cực bắc của nó trong tháng 7 và vị  trị  cực nam của nó   trong tháng 1. Trong tháng 7, vị  trí của ITCZ dịch chuyển lên phía bắc nhất (tới   280N) trên lục địa châu Á, còn trong tháng 1 vị trí của nó dịch chuyển xuống phía   nam thấp nhất trên lục địa Australia và Đông Phi. Như vậy, tại bề mặt, vị trí của   ITCZ thường trùng với vùng có nhiệt độ cao nhất, thậm chí ngay cả trên các vùng  đại dương. Vì vậy, ITCZ thường được gọi là xích đạo nhiệt của Trái đất. 3) Khi ITCZ nằm  ở  vị  trí cao nhất lên phía bắc hay thấp nhất xuống phía  nam thì khối không khí phía xích đạo của ITCZ không phải bao giờ cũng là khối   không khí từ bán cầu mùa đông thổi sang.  4) ITCZ không nằm ngay trên xích đạo mà thường là ở  phía bắc hoặc phía  nam. Nguyên nhân của hiện tượng này vẫn chưa được giải thích một cách rõ  ràng. Khi tín phong của một trong hai bán cầu vượt qua xích đạo rồi đổi hướng   thành gió có thành phần tây trước khi hội tụ vào ITCZ (không hẳn chỉ do tác động   của lực Coriolis). Như vậy luôn có một độ đứt gió xoáy thuận qua ITCZ với gió   có thành phần hướng tây phía xích đạo và thành phần hướng đông phía cực của   ITCZ. 5) Trên quy mô hành tinh, ta có thể xem ITCZ là một đới có khí áp thấp nhất   và có sự  hội tụ  khối lượng theo phương nằm ngang trong tầng thấp, do vậy nó  cũng là đới có dòng thăng mạnh. 6)  Thông  thường  khối  không khí  phía  cực   của  ITCZ  là   không khí  trong   nhánh đi xuống của vòng hoàn lưu Hadley nên nó là dòng giáng đoạn nhiệt, vì  10
  11. vậy nó khá nóng, khô và ổn định. Trong khi đó khối không khí phía xích đạo của   ITCZ là khối không khí biển nhiệt đới, khá mát hơn khối không khí phía cực nên  ITCZ thường nghiêng về phía xích đạo. Độ nghiêng của ITCZ có tính biến động  rất lớn theo không gian cũng như  thời gian. Độ  nghiêng này phụ  thuộc vào sự  khác nhau của nhiệt độ và tốc độ gió giữa hai bên ITCZ. Tuy nhiên sự chênh lệch  nhiệt độ  giữa hai bên ITCZ thường không đáng kể  nên độ  nghiêng của ITCZ  cũng không lớn. Do đó trên bản đồ synop, ITCZ thường được xem là một đới bất   liên tục về  hướng gió và một rãnh khí áp thấp nhất chứ  không phải là một đới  bất liên tục của nhiệt độ. 7) Nếu căn cứ  vào sự  bất liên tục của hướng gió thì trên vùng Ấn Độ, vào   tháng 7, ITCZ phát tiển lên đến độ cao lớn nhất, tới mực 400mb. Trong khi đó ở  những vùng khác, ITCZ thường chỉ phát triển lên đến mực 700mb. Phía trên mực   đó là dòng gió đông khá khô thuộc hoàn lưu của áp cao cận nhiệt đới. Mây được  hình thành trong lớp không khí ẩm phía xích đạo của ITCZ. Trong nhiều trường  hợp, khi độ  dày của lớp  ẩm lên tới trên 3km thì những đám mây Cu và Cb lớn   được hình thành. Trên những vùng khác, ta có thể nhận thấy những đám mây tích  phát triển theo chiều cao không lớn hoặc những đám mây tầng tích. Lượng mây  cực đại thường quan trắc được  ở  về  phía xích đạo của ITCZ với kích thước  khoảng từ  200 đến 500km tính từ  vị  trí ITCZ bề  mặt. Trên cơ  sở  đó, việc xác   định vị trí của ITCZ trên những vùng không có số  liệu quan trắc gió và áp được   thực hiện bằng  ảnh mây vệ  tinh cho kết quả  rất tốt. Như  vậy, ITCZ không   những là một đới bất liên tục về hướng gió, một đới có khí áp nhỏ  nhất mà còn  là một đới mây cực đại trên ảnh mây vệ tinh. Những hệ thống thời tiết quy mô synop và quy mô vừa cũng tác động nhất  định đối với thời tiết gần vùng ITCZ. Trong ITCZ, mây biến đổi mạnh do có sự  dao động về vị trí và cường độ của chuyển động thăng trong vùng lân cận. Vị trí   và cường độ của áp cao cận nhiệt đới trong cả hai bán cầu đều ảnh hưởng tới vị  trí và cường độ của ITCZ. 8) ITCZ có vai trò vận chuyển nhiệt: Như  đã biết, cán cân bức xạ  của hệ  thống mặt đất­khí quyển vùng nhiệt đới luôn luôn dương, còn ở  vùng vĩ độ  cao  luôn luôn âm. Trong đó, các đại dương nhiệt đới chiếm phần lớn năng lượng này.  Khoảng 1/3 năng lượng mà các đại dương nhận được được vận chuyển lên vùng   vĩ độ cao nhờ các dòng hải lưu, còn 2/3 năng lượng còn lại được vận chuyển từ  các đại dương vào khí quyển do bốc hơi. Khi trong ITCZ chưa có đối lưu phát   triển mạnh thì hơi nước được vận chuyển tới những vùng cận nhiệt đới trong  tầng đối lưu dưới. Nhưng khi trong ITCZ có đối lưu phát triển mạnh thì tiềm  nhiệt ngưng kết được giải phóng ra, trở thành hiển nhiệt trong các lớp khí quyển   của tầng đối lưu trên rồi được vận chuyển lên các vĩ độ cận nhiệt đới. 1.1.3 Cấu trúc Đôi khi, ITCZ thể hiện rõ một cấu trúc với hội tụ ở mực thấp và phân kỳ ở  mực cao với dòng thăng rất mạnh và có tốc độ cực đại ở phần giữa tầng đối lưu.   Hội tụ  ở mực thấp chủ yếu là do sự  hội tụ của thành phần kinh hướng của gió  mỗi bán cầu và xoáy là do độ  đứt trong dòng khí giữa các nhánh hội tụ  của tín  11
  12. phong mỗi bán cầu hay là hội tụ giữa tín phong một bán cầu với đới gió tây xích  đạo vốn là tín phong của bán cầu kia khi vượt xích đạo chuyển hướng. Theo nghiên cứu của GATE [2] (Global Atmospheric Tropical Experiment)   trên khu vực Đại Tây Dương đã chỉ  ra những dặc điểm cơ  bản của ITCZ trong   phạm vi 15 vĩ độ. Về  cơ  bản, cấu trúc của ITCZ trên phạm vi toàn cầu đưuọc  mô tả  như  trên, nhưng đối với từng khu vực cụ  thể  thì nó lại mang những nét   đặc trưng riêng. Ngay cả  khi đã xét cho tưng khu vực cụ  thể, vị  trí và cấu trúc   của ITCZ cũng có những biến động hàng ngày và nhiều ngày khá phức tạp. Theo   các công trình nghiên cứu thì sự biến động của ITCZ theo thời gian là do: ­ Sự dịch chuyển theo hướng bắc­ nam quy mô toàn cầu. ­ Sự dịch chuyển của sóng đông. ­ Biến thiên nhiệt độ ngày đêm. 1) Cấu trúc của trường áp  Hình  1.1e  cho   thấy,   ở   trung   tâm   rãnh,   khí   áp   cực   tiểu   với   giá   trị   1011,9­ 1012,0mb kéo dài trên phạm vi khoảng 6 độ vĩ, từ dải thứ  5 đến dải thứ  11. Phần  phía bắc của rãnh, gradient khí áp là 0,15mb/độ vĩ, còn phần phía nam là 0,3mb/ độ  vĩ. 2) Cấu trúc trường gió vĩ hướng Hình 1.1f đã chỉ ra rằng, ở bề mặt gió tây tồn tại trong tất cả các vĩ tuyến và  đạt cực đại tại điểm thứ  8, nơi có đối lưu cực đại. Dòng gió đông tầng giữa có  tốc độ  cực đại lớn hơn 10m/s với trung tâm nằm phía bắc vùng có dòng thăng   cực đại. Dòng gió đông nhiệt đới trên mực 200mb có một một cực tiểu rõ ràng  trên vùng có dòng thăng cực đại. 3) Cấu trúc trường gió kinh hướng  Hình 1.1g: mô tả gió kinh hướng trung bình trong vùng ITCZ.  Từ  hình vẽ  ta thấy, hầu hết các dòng kinh hướng tầng thấp hội tụ  vào   ITCZ đều đến từ  phía nam của ITCZ, dòng hội tụ  từ  phía bắc ITCZ đến yếu  nhưng tồn tại tới độ cao lớn. Đới hội tụ giữa gió nam và gió bắc tại bề mặt nằm  cách vùng đối lưu cực đại khoảng 200km về  phía bắc (điểm 6). Vùng phân kì  mạnh nhất xuất hiện trong tầng đối lưu trên với trục gần trùng với đới hội tụ  12
  13. tầng thấp. 4) Sự phân kì vận tốc nằm ngang và chuyển động thẳng đứng  Hình 1.1h chỉ  ra rằng, xung quanh đới đối lưu cực đại có một vùng hội tụ  tầng   thấp và phân kì tầng cao. Phía nam điểm 12, đặc trưng này không thể hiện rõ rệt. 5) Độ ẩm tương đối  Hình 1.1i chỉ ra rằng, xung quanh dải có đối lưu cực đại, từ thấp lên cao, độ  ẩm ntương đối lớn hơn vùng khác từ 10 đến 15%. 6) Giáng thuỷ  Từ  hình  1.1j  ta thấy, điểm số  8 là nơi có giáng thuỷ  cực đại với giá trị  3cm/ngày. Đây cũng là điểm chuyển động thăng có giá trị cực đại. Trong vùng từ  điểm 4 đến điểm 11, lượng mưa trung bình khoảng 2cm/ngày. Mô hình lí tưởng của ITCZ được dẫn ra trong hình 1.1k. Bằng việc sử dụng  số liệu thám sát tàu biển từ tháng 5 đến tháng 7 năm 1973 trên vùng biển Ả Rập,  Godbole và Ghosh đã xây dựng được mặt cắt thẳng đứng của ITCZ trên vùng từ  550E và 650E như được dẫn ra trong hình 1.1l. 13
  14. Hình 1.1m. Mô hình lý tưởng của ITCZ. Hình 1.1l. Mặt cắt thẳng đứng theo hướng bắc­ nam của gió trên vùng biển Ả   rập tại kinh tuyến 550E và 650E. 1.1.4  Hệ quả thời tiết Dải hội tụ nhiệt đới có ảnh hưởng lớn thới thời tiết khu vực Nam Á. Hằng  năm, Dải hội tụ  nhiệt đới (ITCZ) bắt đầu từ  tháng 6, tới tháng 7, 8, thậm chí là  tháng 9, nó thường hoạt động mạnh ở biển Đông. Áp thấp ở  Biển Đông và Bão  thường phát triển trên Dải hội tụ nhiệt đới [4]. Căn cứ vào quy luật hoạt động của ITCZ (đã được nói đến ở Chương I) và  số  liệu TBNN cho thấy, vị  trí cao nhất trung bình tháng của ITCZ vào tháng 8,  khoảng 210N đi qua khu vực ĐBBB, tương  ứng với vị  trí trục Áp cao Tây TBD   cao nhất vè phía bắc TBNN vào tháng 8: khoảng 30,5 0N (theo tập số liệu TBNN  vè trục Áp cao tây TBD của Phòng Dự  báo hạn ngắn­ Trung tâm Quốc gia Dự  báo KTTV). Đối với khu vực Bắc bộ, ITCZ thưởng hoạt động trong tháng 7, tháng 8  dưới hai dạng sau cần lưu ý : 1. ITCZ hoạt động đơn thuần  ­ ITCZ đi qua ĐBBB mỗi khi lưỡi áp cao tây TBD mạnh lên và lấn về phía   tây, đới gió đông­ đông nam ở phía bắc ITCZ mạnh lên. Trên bản đồ mặt đất khí  áp tăng (p 24: dương), các bản đồ  trên cao, độ  cao địa thế  vị  ( H24: dương)  14
  15. đều tăng; biểu hiện quá trình áp cao tây TBD mạnh, cường độ  hội tụ  phần phía  bắc ITCZ mạnh lên, gây quá trình mưa rào và dông diện rộng, có nơi mưa vừa,  mưa to, chủ yếu xảy ra ở phần phía bắc đường hội tụ.  ­ Kinh nghiệm cho thấy, trên bản đồ  mực 500mb (đường 588 dam, địa thế  vị) lấn về phía tây với kinh tuyến 1070­ 1080E, quá trình mưa bắt đầu từ vùng ven  biển rồi lan dần về phía tây.  Ở  đồng bằng trung du Bắc bộ  thời gian mưa chủ  yếu xảy ra vào đêm và sáng với lượng mưa ngày trung bình 20­30mm, có nơi từ  50­70mm, quá trình mưa kéo dài 2­3 ngày. Khi lưỡi áp cao tây TBD suy yếu và lùi  dần ra phía đông, tốc độ gió đông­ đông nam yếu dần, khí áp ở mặt đất và độ cao  địa thế vị ở các tầng trên cao chuyển sang biến áp và biến cao âm, quá trình mưa  giảm dần và đi đến kết thúc, chỉ  còn mưa rào nhẹ  và có tính chất cục bộ  ở  ven  biển đồng bằng. 2. ITCZ hoạt động, đồng thời xuất hiện các nhiễu động xoáy thuận  ở  vịnh   Bắc bộ hoặc phía đông đảo Hải Nam. ­ Khi lưỡi áp cao tây TBD mạnh lên và lấn về  phía tây, nhiễu động xoáy   thuận­ vùng áp thấp (ở mặt đất thường là 1­ 2 đường đẳng áp đóng kín, chưa đạt  cấp ATNĐ) theo dòng gió đông dày và mạnh  ở  các tầng trên cao, di chuyển về  phía tây vào đất liền Bắc bộ gây ra quá trình mưa vừa, mưa to diện rộng từ đông   sang tây, kéo dài từ 2­ 3 ngày, lượng mưa 24h phổ biến từ 30­ 50mm, có nơi đạt  50­ 100mm. Khi xoáy thuận đi về phía tây và sát nhập vào vùng áp thấp Ấn­ Miến   hoặc vùng áp thấp ở tây nam Trung Quốc, quá trình mưa vừa­ mưa to ở phía đông   Bắc bộ kết thúc. ­   Cũng có trường hợp, khi xoáy thuận đã sát nhập vào vùng áp thấp  Ấn­   Miến thì ở vịnh Bắc bộ hoặc vùng hía đông đảo Hải Nam, trên đường ITCZ lại   xuất hiện một xoáy thuận khác, đồng thời lại một quá trình lưỡi áp cao tây TBD  mạnh lên và lấn về  phía tây, xoáy thuận tiếp tục di chuyển về phía tây, đi vào   đất liền Bắc bộ, một quá trình mưa vừa, mưa to mới lại xuất hiện  ở  Bắc bộ.   Điển hình của quá trình này là thời kì hoạt động của ITCZ có kèm xoáy thuận  liên tiếp xảy ra vào gia đoạn từ ngày 2 tháng 8 đến ngày 18 tháng 8 năm 1971, gây  mưa vừa, mưa to kéo dài trog nhiều ngày, đợt nọ  nối tiếp đợt kia, gây ngập lụt  nghiêm trọng ở nhiều nơi thuộc Bắc Bộ. 1.2 Những kiến thức cơ bản về Rãnh gió mùa 1.2.1  Khái niệm Rãnh gió mùa  MST là một dải tương đối hẹp, được đặc trưng bởi sự  chuyển hướng gió theo chiều xoáy thuận trong vùng gió mùa. Trên khu vực Nam  Á và Đông Nam Á, MST là một hệ  thống hình thành từ  một dải thấp nóng bề  mặt mạnh và phát triển đến tầng đối lưu giữa nhờ có sự hội tụ vào rãnh của gió  mùa tây nam giàu hơi nước ở phía nam với gió đông có nguồn gốc lục địa ở phía  bắc [1]. 15
  16. Hình 1.1m. Rãnh gió mùa nối vào ITCZ 1.2.2  Cấu trúc Hàng năm, trên khu vực Nam Á, khi gió mùa tây nam được thiết lập, tín   phong bán cầu Nam vượt xích đạo đi lên bán cầu Bắc, ITCZ kép bị  phá vỡ, hệ  thống đệm ở xích đạo được thiết lập thì gió mùa tây nam nhanh chóng tiếp cận   và hội tụ  vào rãnh thấp Nam Á. Như  vậy, MST hình thành ngay trong rãnh thấp   Nam Á và đem vào rãnh một động năng, và quan trọng hơn là đã tích luỹ  được  một lượng ẩm dồi dào, khiến cho hệ thống này đã thay đổi về chất. Vì thế, vào  mùa hè, khi gió mùa tây nam đã hội tụ vào rãnh thấp Nam Á thì hệ thống này cần  được gọi là MST để nhấn mạnh đến lượng tiềm năng bất ổn định đang tàng trữ  của nó. 1.2.3 Hệ quả thời tiết Phạm vi hoạt động của MST chỉ trong khoảng từ 15­300N nên nó chủ yếu chỉ gây  mưa rào và dông cho các khu vực từ  Bắc Bộ  tới Trung Trung Bộ; còn các khu   vực phía nam  ít chịu  ảnh hưởng của MST. Trong khu vực nghiên cứu, MST   thường hiện diện khá đa dạng, song có thể  phân thành hai dạng chính tuỳ  theo  hướng phát triển của nó: MST vĩ hướng và MST kinh hướng [1]. MST  vĩ  hướng:  Vào những thời  kì khác  nhau  MST  vĩ  hướng  cũng  có  những đặc trưng khác nhau, ta có thể chia thành ba giai đoạn, trong đó, giai đoạn   đầu và cuối của mùa gió mùa tây nam có những đặc trưng khá giống nhau. ­ Vào giai đoạn đầu (tháng 5) và cuối (tháng 8, 9) của mùa gió mùa tây nam,  gió tây nam thường thổi qua bán đảo Đông Dương tới Biển Đông. Trên biển  Đông gió đổi hướng, đi vào rãnh thấp nóng trên lục địa châu Á làm xuất hiện  MST trên khu vực Biển Đông. Trong tình huống như  vậy, MST trên biển không   16
  17. trùng với rãnh thấp nóng như  trên đất liền. Nhưng chính sự  xuất hiện MST trên  Biển Đông là cơ  hội để  MST từ  đất liền có thể  vươn ra biển, đi qua Bắc Bộ  hoặc Bắc Trung Bộ. Sự  liên thông này làm cho MST trên đất liền trở  nên ít di   động hơn và có độ  bất  ổn định không lớn nên nó thường chỉ  gây ra những trận  mưa rào hoặc mưa rào nhẹ  vào trưa và chiều. Hiện tượng được lặp đi lặp lại   trong mấy ngày. Song thường xảy ra tình huống là cùng với sự  xuất hiện của   MST trên biển thì  ở  rìa phía bắc có KKL, gây ra các đợt mưa rào và dông cho  vùng duyên hải. ­ Vào giai đoạn giữa (tháng 6, 7): MST thường xuất hiện  ở  các vĩ độ  khá  cao (25­300N) qua bắc bán đảo Đông Dương và nam lục địa Trung Quốc. Lúc này  MST thường liên thông với front Meiyu thành một dải từ Nam Á tới Đông Bắc Á.   Đối với những đoạn MST trên đất liền thì khi gió mùa tây nam mang theo hơi ẩm   đi lên tiếp cận với rãnh thì chúng thường chuyển hướng theo chiều xoáy thuận   rồi mới hội tụ  vào rãnh cho nên một dải hội tụ  khối lượng của không khí  ẩm  được hình thành dọc theo rìa phía nam của rãnh, còn ở  phía bắc của rãnh, không   khí mát và khô hơn tiếp cận và hội tụ  thẳng vào rãnh. Khi KKL hội tụ vào rãnh  đủ  mạnh nó sẽ  kích hoạt làm cho không khí nóng  ẩm bốc lên theo chiều xoáy   thuận và phát triển thành những vùng áp thấp trong rãnh.  Ở  một số  địa phương  nhất định, tác động địa hình có thể góp phần tạo nên các dòng KKL mạnh, có tác   dụng kích hoạt làm xuất hiện các trung tâm áp thấp trong rãnh khi MST đi qua địa  phương này. Với cấu trúc như  vậy, trên MST trong đất liền, thời tiết xấu (mưa rào,   dông) thường xảy ra  ở  trên rãnh và mở  rộng về  phía nam rãnh. Thời tiết xấu  thường tập trung trong khu vực áp thấp và mở rộng ở rìa phía nam và đông rãnh.  MST trên đất liền  ảnh hưởng tới thời tiết Việt Nam thường diễn ra như  sau:  Khi gió mùa tây nam tiếp cận và hội tụ  vào MST  ở  khu vực phía  Tây nam và nam Trung Quốc, đồng thời KKL lục địa tiếp cận tới phía bắc MST.   Khi đủ  mạnh, KKL đẩy MST di chuyển xuống phía nam. Vân Nam Trung Quốc  là một trong những nơi hình thành áp thấp trên MST. Khi MST xuống gần biên   giới Việt­ Trung thì mưa bắt đầu xuất hiện  ở  Việt Nam và duy trì cho đến khi  MST đi qua hoặc suy yếu và tan đi.  Mưa do MST loại này gây ra có thể  chỉ  1 ngày nếu MST đi qua  nhanh. Khi MST di chuyển chậm hoặc di chuy ển lên hoặc xuống thì đợt mưa có  thể  kéo dài 2­3 ngày. Với MST loại này, mưa thường xảy ra vào buổi chiều và  tối khi mà điều kiện bất ổn định nhiệt lực phát triển, đêm và sáng thời tiết tốt. MST kinh hướng:  Khi áp thấp Nam Á phát triển mạnh về  phía đông,  thường tới bắc bán đảo Đông Dương và tây nam Trung Quốc, đồng thời gió mùa  tây nam hoạt động mạnh, tiến xa về phía đông đông bắc, vượt qua bán đảo Đông  Dương tới Biển Đông. Ở đây gió mùa tây nam gặp đới tín phong lượn theo chiều  xoáy nghịch  ở  rìa phía tây của áp cao TBD đi lên phía bắc nên gió mùa tây nam   cũng phải chuyển hướng đi lên phía bắc, theo chiều xoáy thuận trên Biển Đông  17
  18. đã làm xuất hiện MST có trục chạy theo hướng bắc tây bắc­ nam đông nam phù  hợp với bờ biển Bắc Trung Bộ và đi qua Bắc Bộ.  Bình thường MST kinh hướng chỉ gây nên mưa rào nhẹ vào trưa và chiều ở  Bắc Bộ  và Bắc Trung Bộ. Nhưng khi  ở phía đông của rãnh có sự  hợp lưu giữa   gió mùa tây nam và gió đông có nguồn gốc là KKL hoặc là tín phong thổi vào thì   vùng hợp lưu thường có trục gần như theo hướng bắc­nam. Do tác động của địa  hình, vùng hợp lưu này thường gây ra mưa to đến rất to ở Bắc Bộ và Bắc Trung  Bộ. 1.3 Mưa 1.3.1 Khái niệm Mưa là một dạng ngưng tụ của hơi nước khi gặp điều kiện lạnh, mưa có  các   dạng   như:   mưa   phùn,   mưa   rào,   mưa   đá,   các   dạng   khác   như  tuyết, mưa  tuyết, sương. Mưa được tạo ra khi các giọt nước khác nhau rơi xuống bề mặt Trái Đất từ  các đám mây. Không phải toàn bộ  các cơn mưa đều có thể  rơi xuống đến bề  mặt, một số bị bốc hơi trên đường rơi xuống do đi qua không khí khô, tạo ra một   dạng khác của sự ngưng đọng . 1.3.2 Đặc trưng Mưa đóng một vai trò quan trọng trong chu trình thủy học trong đó nước từ  các đại dương (và các khu vực khác có chứa nước) bay hơi, ngưng tụ  lại thành  các đám mây trong tầng đối lưu của khí quyển do gặp lạnh, khi các đám mây đủ  nặng, nước sẽ bị rơi trở lại  Trái Đất, tạo thành mưa, sau đó nước có thể  ngấm  xuống đất hay theo các con  sông chảy ra biển để  lại tiếp tục lặp lại chu trình   vận chuyển. Các giọt mưa nhỏ là có dạng gần như hình cầu. Các giọt lớn hơn thì bị  bẹt  dần đi, giống như  bánh hamburger (một loại bánh mì dẹp như  bánh bao); còn các  giọt rất lớn thì có hình dạng giống như cái dù. Trung bình thì giọt mưa có kích  thước từ  1 mm đến 2 mm theo đường kính. Những giọt mưa lớn nhất trên Trái Đất  đã được ghi lại ở Brasil và quần đảo Marshall năm 2004 ­ một số giọt có kích thước  tới 10 mm. Kích thước lớn được giải thích là sự ngưng tụ trong các hạt khói lớn hay  bởi sự va chạm giữa các giọt mưa trong một khu vực nhỏ với lượng rất lớn nước   lỏng. 1.3.3 Phân loại mưa Trung tâm khí tượng thủy văn phân loại mưa theo mức độ mưa: ­ Mưa vừa: lượng mưa đo được từ 16 ­ 50 mm/24h ­ Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 – 100mm/24h ­ Mưa rất to: Lượng mưa đo được > 100mm/24. 1.4. Đặc điểm địa lý và khí hậu khu vực ĐBBB 1.4.1. Vị trí địa lý Đồng bằng Bắc Bộ là một vùng đất rộng lớn nằm quanh khu vực hạ lưu   sông Hồng thuộc miền Bắc Việt Nam, các tỉnh và thành phố  như: Hà Nội, Hà  Nam, Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình. 18
  19. Hình 1.4: Bản đồ khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ. (Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng bằng Bắc Bộ) ­ Phía bắc và đông bắc giáp vùng Đông Bắc (Việt Nam)  ­ Phía tây và tây nam tiếp giáp vùng Tây Bắc  ­ Phía đông là vịnh Bắc Bộ  ­ Phía nam giáp vùng Bắc Trung Bộ.  Nhìn  chung khu  vực   Đồng  bằng Bắc  Bộ   có  địa  hình  thấp và   khá   bằng  phẳng,  thấp dần từ  tây  bắc xuống  đông  nam, từ  các thềm phù sa cổ  10­ 15m  xuống đến các bãi bồi 2­ 4m  ở  trung tâm rồi các bãi triều hàng ngày còn ngập   nước triều. 1.4.2. Đặc điểm khí hậu Khí hậu vùng Đồng bằng Bắc Bộ cũng điều hòa, bớt khắc nghiệt hơn. Mùa   hè bớt khô nóng hơn so với vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ. Khí hậu vùng Đồng bằng Bắc Bộ có đặc điểm là có nền nhiệt độ đồng đều  và cao hơn so với các vùng khí hậu khác ở miền Bắc. Tính chung cả năm, khu vực Đồng bằng Bắc Bộ có nền nhiệt cao: ­ Tổng lượng bức xạ từ 110­120 kcal/cm2/năm; ­ Tổng nhiệt từ 8000­ 8500 độ C; ­ Nhiệt độ không khí trung bình năm  23 –240C; ­ Độ ẩm từ 80­ 85 %; ­ Lượng mưa trung bình năm 1400 – 1800mm; ­ Lượng bốc hơi trung bình năm là 700 – 800mm; ­ Tốc độ gió trung bình năm 1,5 – 2,0m/s.  ­ Do vị trí địa lý nên khí hậu vùng ĐBBB chia làm 2 mùa: Mùa hè ­ Kéo dài từ tháng 5­ tháng 10, nóng, nhiệt độ cao nhất vào tháng 6, 7; hướng   gió chính là hướng nam và đông nam, lượng mưa chiếm 80­ 85% lượng mưa cả  năm. 19
  20. ­ Bức xạ tổng cộng 105– 130Kcal/cm2, số giờ nắng năm 1400 – 1700 giờ. ­ Do  ảnh hưởng của vị  trí địa lý và đặc điểm địa hình nên khu vực có ảnh  hưởng của áp thấp Ấn Độ­ Mianma (áp thấp Ấn Miến) hút gió đông nam từ vịnh  Bắc Bộ vào (hướng gió nam và đông nam ở đây là do gió tây nam đổi hướng ảnh  hưởng của của áp thấp) Mùa đông ­ Mùa đông bắt đầu từ  tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Với 3 tháng có nhiệt   độ dưới 18 độ C, so với khu vực Đông Bắc đã bớt lạnh hơn. ­ Mùa đông chính là mùa khô, mưa ít, có nhiều ngày mưa phùn, sương mù,  nên  tính chất khô hạn không quá gay gắt như ở khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ. ­ Mùa đông diễn biến thất thường, năm rét nhiều, năm rét ít, năm sớm, năm   muộn (chịu ảnh hưởng của hiện tượng ENSO). ­ Vùng khí hậu khu vực đồng bằng Bắc bộ chịu  ảnh hưởng nhiều của bão   trong thời kì từ  tháng 7 đến tháng 10. Lượng mưa bão thường chiếm 25­30%  tổng lượng mưa mùa hạ. Đặc trưng khí hậu của vùng là mùa xuân có tiết mưa phùn. Điều kiện về  khí hậu của vùng cũng tạo thuận lợi cho việc tăng vụ trong năm vụ đông với các  cây ưa lạnh, vụ xuân, vụ hè thu và vụ mùa. 1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.5.1 Ngoài nước Đối với việc dự báo thời tiết, việc nắm vững những hệ thống thời tiết và hình   thế thời tiết với những quy luật hoạt động của nó là vấn đề then chốt, có ý nghĩa   quan trọng đối với công tác dự báo của các dự báo viên. Chính vì vậy mà ngay chiến  tranh Thế giới lần thứ 2, khi người ta nhận thức được tầm quan trọng của bản tin  dự báo khí tượng đối với an ninh và quốc phòng, hàng loạt các công trình nghiên cứu  về hệ thống thời tiết và hình thế thời tiết đã được thực hiện. Tác giả  Chen đã nghiên cứu mưa lớn  ở  miền Trung Việt Nam để  tìm ra sự  khác biệt về chế độ mưa của vùng này so với các vùng khác. Ông đã tiến hành xem  xét  ảnh hưởng của hiện tượng ENSO đến mưa  ở  miền Trung. Thông qua lượng   mưa 29 năm (1979­2007) theo dạng lưới, từ bộ số liệu tích hợp quan trắc phân giải   cao Châu Á để  đánh giá nguồn nước (APHRODITE), sử  dụng để  mô tả  khí hậu  mưa  ở  Việt Nam. Lượng mưa quan trắc được tại 163 trạm mặt đất ở  Việt Nam   năm   2007   được   sử   dụng   để   xác   nhận   kết   quả   phân   tích   lượng   mưa   từ  APHRODITE. Từ số liệu APHRODITE, tác giả dùng để xác nhận 2 chế độ  mưa:  chế độ mưa tháng 10 ­ tháng 11 ở miền Trung Việt Nam và chế độ mưa tháng 5 ­   tháng 10 ở phía Bắc và phía Nam Việt Nam. Ông đã nhận thấy rằng, sự hiện diện  của   dãy   Trường   Sơn   dọc   theo   biên   giới   phía   tây   của   Việt   Nam   với   Lào   và   Campuchia đã tạo ra chế độ mưa tháng 10­ 11 ở miền Trung Việt Nam khác biệt so  với chế độ mưa tại những vùng khác. [1] Jun Matsumoto  (2007) đã tiến hành nghiên cứu về  sóng lạnh và dị  thường  gió Nam tại khu vực giữa biển Đông (Nam Trung Hoa) kết hợp với một số áp   thấp nhiệt đới gây mưa lớn  ở khu vực Trung Bộ; với tác giả, khi nghiên cứu về  mưa lớn trên khu vực miền Trung, Jun Matsumoto đã sử dụng bộ số liệu tái phân   20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2