Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
496
KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH VẬN TẢI ẨM VÀO MÙA LŨ
TRÊN LƯU VỰC SÔNG ĐÀ GIAI ĐOẠN 1981-1990
Nguyễn Tiến Thành, Trần Khắc Thạc
Trường Đại học Thủy lợi, email: thanhnt@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Vận tải ẩm trong khí quyển là quá trình
quan trọng của hệ thống thời tiết khí hậu và
thường mang theo lượng lớn hơi nước từ các
vùng biển nhiệt đới, gây ra mưa lớn và lũ lụt
khi đổ bộ vào các khu vực đất liền. Khi có sự
tương tác của dòng ẩm này với dạng hình thế
thời tiết khác nhau như bão, địa hình thì có
thể gây ra một số hệ quả như (1) tăng lượng
mưa và kéo dài thời gian mưa; (2) tăng cường
độ gió; (3) nguy cơ sạt lở và trượt lở liên quan
tới lượng ẩm; (4) ảnh hưởng tới hoạt động
kinh tế, xã hội.
Cho tới nay, một số nghiên cứu điển hình
trên thế giới cũng như khu vực về mối quan hệ
này phải kể tới như ở Ấn Độ (Dhana Laskhmi
and Satyanarayana, 2020), Bắc Mỹ (Vallejo-
Bernal và cs, 2023), khu vực Đông Bắc vùng
Biển Ả Rập trong thời kỳ tiền gió mùa và thời
kỳ bắt đầu gió mùa (Howland và cs, 1980).
Simonds và cộng sự (1999) đã nghiên cứu quá
trình vận tải ẩm trong khí quyển và mối quan
hệ của nó với lượng mưa mùa hè ở Trung
Quốc cho thấy rằng cho thấy có 3 dòng vận tải
chính đến 2 khu vực nghiên cứu bao gồm: (1)
Dòng ẩm khí quyển do gió mùa Ấn Độ, hoàn
lưu gió Tây Nam rất mạnh mang hơi ẩm dồi
dào từ vùng biển Ả Rập vịnh Bengal vào phía
Nam tới Đông Nam Trung Quốc; (2) Dòng ẩm
do gió mùa Đông Nam Á qua rìa phía Tây của
Áp cao Tây Thái Bình Dương mang ẩm từ
vùng nhiệt đới Thái Bình Dương và Biển
Đông tới khu vực Đông Nam của Trung Quốc;
(3) Dòng ẩm bởi dòng gió tây vĩ độ trung bình.
Ở Việt Nam, một số nghiên cứu như Thuận
(2008) đã nghiên cứu quá trình dòng ẩm cho
khu vực Nam Bộ. Nghiên cứu đã cho thấy
lượng ẩm gây gây mưa trong mùa hè ở khu
vực Nam Bộ phần lớn có nguồn gốc từ vùng
vịnh Bengal và vùng Bắc Ấn Độ Dương,
thành phần khác yếu hơn là từ gió Đông Nam.
Thêm vào đó, Thăng và cs (2011) đã nghiên
cứu và tính toán phân bố hơi ẩm trong các lớp
khí quyển trên khu vực Bắc Bộ Việt Nam sử
dụng số liệu tái phân tích NCEP/NCAR cũng
chỉ ra, phần lớn lượng ẩm gây mưa trong mùa
hè ở khu vực Bắc Bộ chủ yếu do hoàn lưu gió
mùa Tây Nam có nguồn gốc từ vịnh Bengal
và Bắc Ấn Độ Dương.
Trong khi đó, sông Đà là sông lớn nhất
trong hệ thống sông Hồng. Sông chảy qua địa
phận của ba quốc gia là Trung Quốc, Lào và
Việt Nam. Với tổng diện tích lưu vực là 52,900
km2, phần lãnh thổ phía Trung Quốc chiếm
khoảng 47%, Lào chiếm khoảng 2% còn lại là
Việt Nam khoảng 51%. Lưu vực sông Đà có
dạng hình thuôn dài chạy dài từ 2040 đến
2500 độ vĩ Bắc và từ 10022 đến 10524 độ
kinh Đông với chiều dài lưu vực 690 km (phần
thuộc lãnh thổ Việt Nam là 380 km) và chiều
rộng bình quân lưu vực 76 km (phần trong
nước là 80 km). Mùa lũ trên dòng sông chính
thường kéo dài 5 tháng từ tháng 6-10 và trong
bối cảnh dị thường thời tiết, các trận mưa lũ
cực đoan thường xảy ra bất thường và khó dự
đoán. Đây cũng là nguyên nhân gây ảnh hưởng
bất lợi tới các vấn đề liên quan công tác vận
hành hệ thống hồ chứa hiệu quả, sinh kế, ổn
định xã hội và sức khỏe cộng đồng trên lưu
vực. Nhằm hướng tới phục vụ tốt hơn trong
công tác dự báo và cảnh báo mưa lũ, vận hành
hồ chứa đạt hiệu quả trong mùa lũ, nghiên cứu
này tập trung khảo sát quá trình vận tải ẩm vào
mùa lũ trên lưu vực sông Đà giai đoạn 1981-
1990, trong đó có các trận mưa lũ lớn trong các
năm 1983, 1985 và 1986.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
497
2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Dữ liệu
Dữ liệu độ ẩm riêng và tốc độ gió kinh
hướng, vĩ hướng giai đoạn 1981 tới 1990
được lấy từ dữ liệu tái phân tích ERA5 của
Trung tâm Dự báo thời tiết hạn vừa Châu Âu
cho khu vực -10S tới 40N và 60E tới 160E.
Hình 1. Bản đồ lưu vực sông Đà
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu dựa trên các cách
tiếp cận của một số tác giả như Thăng (2016,
Vallejo-Bernal và cs (2023). Trong nghiên
cứu này, quá trình tính toán được mô tả ngắn
gọn như sau: Vận tải ẩm được tính toán qua
chỉ số vận tải ẩm vĩ hướng và vận tải ẩm kinh
hướng trên toàn cột khí quyển được tính từ bề
mặt 1000 hPa đến mực 300 hPa. Các nghiên
cứu trước đây thường tính tới mực 300 hPa
bởi (1) độ ẩm riêng lớp trên rất nhỏ so với độ
ẩm riêng ở lớp gần bề mặt và vận tải ẩm ảnh
hưởng không đáng kể trong việc tính vận tải
ẩm tổng hợp trên toàn cột khí quyển từ 1000-
300 hPa và (2) hạn chế về bộ dữ liệu tái phân
tích do chỉ có sẵn tới mực 300 hPa.
Trong đó, Véc tơ vận tải ẩm trên toàn cột
khí quyển được tính bằng công thức sau
300 300 300
1000 1000 1000
11 1
Q=- (q.V)dp=i - (q.u)dp +j - (q.v)dp
gg g





Trong đó, thành phần thứ nhất là vận tải
ẩm vĩ hướng, thành phần thứ hai là vận tải
ẩm kinh hướng với u, v lần lượt là tốc độ gió
vĩ hướng và kinh hướng (m/s) và i, j là các
véc tơ đơn vị theo kinh hướng và vĩ hướng.
Độ lớn vận tải ẩm tổng hợp toàn cột khí
quyển được tính như sau
22
uv
Q= Q +Q
Vận tải ẩm tổng hợp trên toàn cột khí
quyển được tính thông qua vận tải ẩm vĩ
hướng (Qu), vận tải ẩm kinh hướng (Qv).
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Các kết quả cho từng mùa lũ giai đoạn
1981-1990 đều có dạng tương tự nhau và
tương tự năm 1981. Hình 2 cho biết kết quả
dòng vận tải ẩm mùa lũ năm 1981 theo
hướng từ Tây sang Đông, với lượng ẩm nhỏ
dao động quanh 200 kg/m/s. Các dòng vận tải
ẩm có hướng từ Tây sang Đông; riêng đối với
khu vực sông Đà, có hướng lệch về phía Bắc
(hình 2):
Hình 2. Dòng vận tải ẩm mùa lũ 1981
Xét cụ thể cho các trận mưa lũ lớn trong
giai đoạn 1981-1990 bao gồm:
+ Trận mưa lũ lớn năm 1983 từ 30/7 tới
15/8/1983 do tổ hợp các hình thế không khí
lạnh kết hợp rãnh thấp nóng, rãnh thấp và cao
áp tây Thái Bình Dương. Dòng ẩm dao động
khoảng 200 kg/m/s và có hướng lệch Bắc
trên khu vực sông Đà (hình 3):
Hình 3. Dòng vận tải ẩm tháng 8/1983
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
498
+ Trận mưa lũ lớn năm 1985 từ 9-
26/9/1985 do tổ hợp các hình thế bão, áp thấp
nhiệt đới và hội tụ nhiệt đới. Dòng ẩm cũng
dao động quanh 200 kg/m/s; tuy nhiên có
hướng từ Đông sang Tây, từ Biển đông và
lệch Bắc trên khu vực sông Đà (hình 4):
Hình 4. Dòng vận tải ẩm tháng 9/1985
+ Trận mưa lũ lớn năm 1986 từ 15/7-
13/8/1986 do tổ hợp các hình thế bão, không
khí lạnh, hội tụ nhiệt đới, rãnh thấp nóng.
Hình 5. Dòng vận tải ẩm tháng 7/1986
Hình 6. Dòng vận tải ẩm tháng 8/1986
Nhìn chung, trên giới hạn quy mô vùng
tồn tại các dòng vận tải ẩm chính hướng từ
Tây sang Đông; từ Đông sang Tây và hướng
Bắc, với dòng vận tải ẩm lớn nhất được ghi
nhận trên khu vực Ấn Độ Dương khoảng 500
kg/m/s. Các dòng vận tải ẩm nhánh từ Tây
sang Đông chủ yếu chi phối bởi hoàn lưu gió
mùa Tây Nam, được tăng cường ẩm khi qua
vịnh Benganl trước khi vào khu vực Việt
Nam. Với hình thế mưa lũ lớn do hình thế
thời tiết tổ hợp trong đó có bão thì dòng vận
tải ẩm bị chi phối chủ yếu bởi hoàn lưu từ rìa
phía Tây Nam của cao áp Thái Bình Dương
và dòng gió Đông. Mặc dù có sự sai khác
không nhiều về độ lớn nguồn ẩm trên lưu vực
sông Đà, nhưng nhìn chung dòng vận tải ẩm
trong tháng 7 có trị số lớn nhất. Dòng gió
Tây Nam đóng vai trò chủ đạo, chi phối
mạnh nhất trong tất cả các trường hợp.
Nguồn ẩm gây mưa trong các tháng 7 và 8
chủ yếu từ hoàn lưu gió mùa Tây Nam, trong
khi nguồn ẩm gây mưa trong tháng 9 chủ yếu
từ phía Đông, cả hai nguồn ẩm này đều có sự
tương tác với địa hình cao, dốc và chia cắt
mạnh dẫn tới sự hội tụ nguồn ẩm gây mưa.
4. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã khảo sát dòng vận tải ẩm
khu vực Việt Nam nói chung và khu vực sông
Đà nói riêng cho mùa lũ giai đoạn 1981-1990.
Kết quả đã cho thấy dòng vận tải ẩm mùa lũ
trong giai đoạn này có đặc điểm chung theo
hướng từ Tây sang Đông, Đông sang Tây và
hướng Bắc với lượng ẩm lớn nhất ghi nhận
trên vùng Ấn Độ Dương. Riêng trên khu vực
sông Đà, dòng ẩm chủ yếu theo hướng từ Tây
sang Đông và lệch Bắc trong các trận mưa lũ
lớn xảy ra vào tháng 7 và 8, với dòng ẩm nhỏ
dao động quanh 200 kg/m/s.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lakshmi, D. Dhana, and A. N. V.
Satyanarayana. "Influence of atmospheric
rivers in the occurrence of devastating
flood associated with extreme precipitation
events over Chennai using different
reanalysis data sets." Atmospheric
Research 215 (2019): 12-36.
[2] Vallejo-Bernal, Sara M., Frederik Wolf,
Niklas Boers, Dominik Traxl, Norbert
Marwan, and Jürgen Kurths. "The role of
atmospheric rivers in the distribution of
heavy precipitation events over North
America." Hydrology and Earth System
Sciences 27, no. 14 (2023): 2645-2660.