intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO tới mưa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt Nam

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:127

94
lượt xem
22
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO tới hoạt động của gió mùa mùa hè và mưa gió mùa mùa hè thông qua những đặc điểm như ngày mở đầu, ngày kết thúc, cường độ, số nhịp gió mùa dựa trên việc tính toán các chỉ số và phân tích đánh giá ảnh hưởng của ENSO tới gió mùa mùa hè và mưa gió mùa mùa hè.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO tới mưa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt Nam

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *************** Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENSO TỚI MƯA GIÓ  MÙA MÙA HÈ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
  2. Hà Nội ­ 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ******************* Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENSO TỚI MƯA GIÓ  MÙA MÙA HÈ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM Chuyên ngành: Khí tượng – Khí hậu học Mã số: 60440222 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:                                                 TS. TRẦN QUANG ĐỨC
  3. Hà Nội – 2013
  4. Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và   sâu sắc nhất tới TS. Trần Quang Đức – bộ  môn Khí tượng và Khí hậu học­ người   đã định hướng và trực tiếp hướng dẫn tôi từ lúc bắt đầu thực hiện luận văn. Tôi xin gửi lời cảm  ơn tới các thầy cô và các cán bộ trong khoa Khí tượng – Thủy văn­ Hải dương học cùng các cán bộ  Phòng sau đại học, trường Đại học   Khoa học Tự nhiên đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn quý giá, giúp   đỡ  và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tôi học tập và hoàn thành luận   văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng thủy   văn và môi trường, đặc biệt là các anh chị và các bạn đồng nghiệp trong Trung tâm   nghiên cứu Biển và tương tác Biển­ Khí quyển đã cho tôi nhiều kiến thức, kinh   nghiệm và tạo điều kiện về thời gian cho tôi tham gia học tập. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm  ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạn   bè đã luôn động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập. Trong quá trình thực hiện, luận văn không tránh khỏi có nhiều thiếu sót, vì   vậy, tôi rất mong nhận được sự  góp ý của thầy cô, các anh chị  và các bạn đồng   nghiệp để luận văn có thể hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 25  tháng 10  năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Lan i
  5. MỤC LỤC  Lời cảm ơn                                                                                                               ...........................................................................................................     i  DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT                                           .......................................       iii  DANH MỤC BẢNG BIỂU                                                                                    ................................................................................       vi  DANH MỤC HÌNH VẼ                                                                                         .....................................................................................       vii  ..............................................................................................................................                                                                                                                                 x      ĐẶT VẤN ĐỀ                                                                                                          ......................................................................................................      1 CHƯƠNG   I:   TỔNG   QUAN   NHỮNG   NGHIÊN   CỨU   VỀ   ENSO   VÀ   ẢNH HƯỞNG CỦA ENSO                                                                                        ....................................................................................      4 1.1. Những nghiên cứu trên thế giới về ENSO và ảnh hưởng của ENSO                                                                                                                                      4 ...................................................................................................................................    1.2. Những nghiên cứu tại Việt Nam về ENSO và ảnh hưởng của ENSO                                                                                                                                    17 .................................................................................................................................      CHƯƠNG II: NGUỒN SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23      2.1. Nguồn số liệu                                                                                             .........................................................................................       23  2.1.1. Số liệu ENSO                                                                                        ....................................................................................       23  2.1.2. Số liệu hoàn lưu                                                                                    ................................................................................       23  2.1.3. Số liệu  mưa                                                                                          ......................................................................................       24  2.2. Phương pháp nghiên cứu                                                                          .....................................................................       27  2.2.1. Phương pháp xác định thời kì ENSO                                                    ................................................       27  2.2.2. Phương pháp phân nhóm các mùa gió mùa mùa hè ENSO                   ...............       32 2.2.3. Phương pháp xác định chỉ  số gió mùa, mưa gió mùa và một số đặc    trưng gió mùa ở Việt Nam                                                                                      .................................................................................       37 2.2.4. Phương pháp phân tích đánh giá ảnh hưởng của ENSO tới gió mùa    mùa hè và mưa gió mùa mùa hè                                                                              ..........................................................................       40 CHƯƠNG III: ẢNH HƯỞNG CỦA ENSO TỚI GIÓ MÙA MÙA HÈ VÀ   MƯA GIÓ MÙA MÙA HÈ Ở VIỆT NAM                                                              ..........................................................       42  3.1. Xu thế biến động một số đặc trưng ENSO thời kỳ 1950 ­ 2010          42 .....       3.2. Xu thế biến động một số đặc trưng gió mùa thời kỳ 1950 ­ 2010   .  49 .     i
  6. 3.3.  Ảnh hưởng của ENSO tới gió mùa mùa hè trên lãnh thổ  Việt Nam                                                                                                                                    52 .................................................................................................................................      3.3.1. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển                        ....................       53  3.3.2. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu                            ........................       57  3.3.3. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển                        ....................       60  3.3.4. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu                           .......................       63  3.3.5. Nhận xét chung                                                                                      ..................................................................................       66 3.4.  Ảnh hưởng của ENSO tới mưa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ  Việt    Nam                                                                                                                             .........................................................................................................................       69  3.4.1. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển                        ....................       70  3.4.2. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu                            .......................       75  3.4.3. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển                        ...................       80  3.4.4. Đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu                           .......................       84  KẾT LUẬN                                                                                                            ........................................................................................................       88  KIẾN NGHỊ                                                                                                            ........................................................................................................       89  Tài liệu tiếng Việt                                                                                                ............................................................................................       91  Tài liệu tiếng Anh                                                                                                 .............................................................................................       92  PHẦN PHỤ LỤC                                                                                                  ..............................................................................................       95 ii
  7. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu viết  Từ gốc Ý nghĩa tắt All­India Monsoon Rainfall  Chỉ số mưa gió mùa toàn  AIMR (AIRI) (All Indian Rainfall Index) Ấn Độ   Chỉ số hoàn lưu khu vực  ATL3I Atlantic index Đại Tây Dương Australian Summer Monsoon  Chỉ số gió mùa mùa hè khu  AUSMI Index vực Australia BEI The Best ENSO Index Chỉ số ENSO tốt nhất BOM Bureau of Meteorology Văn phòng Khí tượng Úc Chỉ số hoàn lưu sử dụng  CSHL Chỉ số hoàn lưu cho khu vực Nam Trung  Bộ, Việt Nam Chỉ số đối lưu sử dụng cho  CSĐL  Chỉ số đối lưu khu vực Nam Trung Bộ,  Việt Nam Trung tâm Dự báo khí hậu  CPC Climate Prediction Center Hoa Kỳ Chỉ số hoàn lưu khu vực Ấn  CI1  Convection Index 1 Độ Chỉ số hoàn lưu  khu vực  CI2  Convection Index 2 Nam Á The difference between the  DU2 (SEAMI), westerly zonal wind  Chỉ số hoàn lưu vĩ hướng  (MCI2) anomalies averaged over two  Đông Nam Á regions Chỉ số gió mùa khu vực  EAMI  East Asian Monsoon Index Đông Á East Asian Summer  Chỉ số gió mùa mùa hè khu  EASMI  Monsoon Index vực Đông Á Hiện tượng El Nino và dao  ENSO El Nino­Southern Oscillation động nam East Asian subtropical   Chỉ số gió mùa mùa hè khu  ESMI summer monsoon index vực cận nhiệt đới Đông Á The Indian summer Monsoon  Chỉ số gió mùa mùa hè khu  IMI Index vực Ấn Độ IRI International Research  Viện nghiên cứu Quốc tế  Institute for Climate and  về Khí hậu và Xã hội  iii
  8. Ký hiệu viết  Từ gốc Ý nghĩa tắt Society Subtropical Summer  Chỉ số gió mùa mùa hè khu  Issm  Monsoon Index vực cận nhiệt đới Chỉ số gió mùa mùa hè khu  GI Guo Index vực Châu Á – Thái Bình  Dương Phương pháp phân tích phổ  ME Max Entropy đơn (phổ Entropy cực đại) MEI Multivariate ENSO Index  Chỉ số ENSO tổng hợp Monsoon Hadley Circulation  Chỉ số hoàn lưu gió mùa  MHI  Index Hadley  Cục quản lý Đại dương và  National Oceanic and  NOAA Khí quyển Quốc gia Hoa  Atmospheric Administration Kỳ  Outgoing Longwave  OLR Bức xạ phát xạ sóng dài  Radiation Outgoing Longwave  Chỉ số bức xạ phát xạ sóng  ORLI Radiation Index dài Chỉ số mưa khu vực Ấn Độ  RM1 Rain Monsoon index mở rộng Regional Monsoon Index  Chỉ số gió mùa khu vực  RM2 (EAMI) (East Asian Monsoon Index) Đông Á South China Sea Summer  Chỉ số gió mùa mùa hè khu  SCSSM  Monsoon vực Biển Đông South China Sea Monsoon  Chỉ số gió mùa khu vực  SCSMI  Index Biển Đông SOI Southern Oscillation Index Chỉ số dao động nam Chỉ số hoàn lưu gió mùa  SSI1 Southerly shear Index mùa hè khu vực Ấn Độ Chỉ số hoàn lưu gió mùa  SSI2 Southerly shear Index mùa hè khu vực Nam Á SST Sea Surface Temperature Nhiệt độ bề mặt nước biển Sea Surface Temperature  Chuẩn sai nhiệt độ bề mặt  SSTA Anomaly nước biển Gió vĩ hướng trung  Chỉ số hoàn lưu gió mùa  U bengal bình mực 850 hPa trên vịnh  khu vực Vịnh Bengal  Bengal UEOF1  The first Empirical  Chỉ số hoàn lưu khu vực  Orthogonal Function  mode  Đông Á iv
  9. Ký hiệu viết  Từ gốc Ý nghĩa tắt of the 850 hPa zonal wind World Meteorological  Tổ chức Khí tượng thế giới  Oganization ­ United Nations  – Chương trình Môi trường  WMO ­ UNEP ­  Environment Programme ­  của Liên hợp quốc – Hội  ICSU ­  International Council for  đồng Khoa học quốc tế ­  UNESCO Science ­ United Nations  Tổ chức Giáo dục, Khoa  Educational, Scientific and  học và Văn hoá của Liên  Cultural Organization Hợp Quốc Western Norht Pacific  Chỉ số gió mùa khu vực Tây  WNPMI  Monsoon Index Bắc Thái Bình Dương Chỉ số hoàn lưu của Weber  WYI  Weber and Yang Index và Yang  The mean 850 mb Zonal  Chỉ số hoàn lưu vĩ hướng  ZI winds over  the western  khu vực Tây Đại Tây  equatorial Atlantic Index Dương xích đạo Vùng áp thấp có hoàn lưu  XTNĐ Xoáy thuận nhiệt đới ngược chiều kim đồng hồ ở  Bắc bán cầu v
  10. DANH MỤC BẢNG BIỂU  Bảng 1.1: Một số chỉ số gió mùa                                                                         ....................................................................       11  Bảng 2.1: Các trạm khí tượng được sử dụng trong nghiên cứu                    ................       25  Bảng 2.2: Các đợt El Nino được xác định theo tiêu chuẩn thứ nhất              ..........       28  Bảng 2.3: Các đợt La Nina được xác định theo tiêu chuẩn thứ nhất             .........       29  Bảng 2.4: Các đợt El Nino được xác định theo tiêu chuẩn thứ hai                 .............       29  Bảng 2.5: Các đợt La Nina được xác định theo tiêu chuẩn thứ hai                ............       30  Bảng 2.6: Kết quả phân loại các mùa gió mùa mùa hè El Nino                       ...................       35  Bảng 2.7: Kết quả phân loại các mùa gió mùa mùa hè La Nina                      ..................       35 Bảng 3.1: Kết quả  tính toán chuẩn sai các đặc trưng gió mùa đối với    nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển                                                           .......................................................       56 Bảng 3.2: Kết quả  tính toán chuẩn sai các đặc trưng gió mùa đối với    nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu                                                               ...........................................................       59 Bảng 3.3: Kết quả tính toán các đặc trưng gió mùa đối với nhóm mùa gió   mùa mùa hè La Nina phát triển                                                                                   ...............................................................................       63 Bảng 3.4: Kết quả tính toán các đặc trưng gió mùa đối với nhóm mùa gió   mùa mùa hè La Nina suy yếu                                                                                       ...................................................................................       66  Bảng 3.5: Chuẩn sai các đặc trưng trung bình theo từng nhóm                      .................       67  mùa gió mùa mùa hè                                                                                              ..........................................................................................       67 Bảng 3.6: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa   gió mùa mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển                 .............       70 Bảng 3.7: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa   gió mùa mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu                     .................       76 Bảng 3.8: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa   gió mùa mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển                ............       81 Bảng 3.9: Giá trị chuẩn sai lượng mưa và chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa   gió mùa mùa hè đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu                    ................       84 vi
  11. DANH MỤC HÌNH VẼ  Hình 1.1: Sơ đồ hoàn lưu Walker                                                                         .....................................................................      6  Hình 1.2: Giới hạn các khu vực Nino                                                                    ................................................................      6  Hình 2.1: Vị trí các trạm khí tượng sử dụng trong nghiên cứu                      ..................       27 Hình 2.2: Biến trình dị thường nhiệt độ bề mặt nước biển khu vực Nino   3 (a) và khu vực Nino 3.4 (b)                                                                                         .....................................................................................       31  Hình 2.3: Sơ đồ khu vực tính chỉ số gió mùa SCSSM                                       ...................................       40 Hình 3.1: Xu thế  biến động thời gian kéo dài các đợt El Nino (a) và La   Nina (b)                                                                                                                           .......................................................................................................................       43  Hình 3.2: Xu thế biến động khoảng cách thời gian giữa các đợt ENSO         43 ....      Hình 3.3: Xu thế biến động khoảng cách thời gian giữa các đợt El Nino (a)    và                                                                                                                                     ................................................................................................................................       45  La Nina (b)                                                                                                              ..........................................................................................................       45 Hình 3.4: Xu thế biến động khoảng cách thời gian từ đợt El Nino tới đợt   La Nina kế tiếp (a) và từ đợt La Nina tới đợt El Nino kế tiếp (b)                         .....................       46  Hình 3.5: Xu thế biến động khoảng cách thời gian giữa các đợt ENSO         46 ....      Hình 3.6: Xu thế biến động của cường độ  các đợt El Nino (a) và La Nina    (b)                                                                                                                                    ................................................................................................................................       47  Hình 3.7: Xu thế biến động của cường độ các đợt El Nino mạnh (a) và   .  48       La Nina mạnh (b)                                                                                                  ..............................................................................................       48  Hình 3.8: Biến trình ngày mở đầu gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 ­ 2010  .  49       Hình 3.9: Biến trình ngày kết thúc gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 ­ 2010  .   50  Hình 3.10: Biến trình thời gian kéo dài gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 ­    2010                                                                                                                                 .............................................................................................................................       50  Hình 3.11: Biến trình số nhịp gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 ­ 2010             .........       51 Hình 3.12: Biến trình thời gian kéo dài gió mùa mùa hè giai đoạn 1950 ­    2010                                                                                                                                 .............................................................................................................................       52 Hình 3.13: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc mùa gió mùa (b)    thuộc  nhóm mùa gió mùa mùa hè  El Nino phát triển                                              ..........................................       54 vii
  12. Hình 3.14: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa thuộc nhóm mùa   gió mùa mùa hè  El Nino phát triển                                                                             .........................................................................       55 Hình 3.15: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè El Nino phát triển                                                                                                                                        55 .....................................................................................................................................     Hình 3.16: Chuẩn sai cường độ  các mùa gió mùa mùa hè   El Nino phát    triển                                                                                                                                ............................................................................................................................       56 Hình 3.17: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc (b) mùa gió mùa    mùa hè  El Nino suy yếu                                                                                               ...........................................................................................       58 Hình 3.18: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa mùa hè El Nino suy    yếu                                                                                                                                  ..............................................................................................................................       58  Hình 3.19: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu         59 ....      Hình 3.20: Chuẩn sai cường độ  các mùa gió mùa mùa hè El Nino suy yếu                                                                                                                                        59 .....................................................................................................................................     Hình 3.21: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc (b) mùa gió mùa    mùa hè La Nina phát triển                                                                                           .......................................................................................       61  Hình 3.22: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa mùa hè La Nina      61 ..        phát triển                                                                                                               ...........................................................................................................       61 Hình 3.23: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè La Nina phát triển                                                                                                                                        62 .....................................................................................................................................     Hình 3.24: Chuẩn sai cường độ  các mùa gió mùa mùa hè La Nina phát   triển                                                                                                                                ............................................................................................................................       62 Hình 3.25: Chuẩn sai ngày bắt đầu (a) và ngày kết thúc(b) mùa gió mùa    mùa hè La Nina suy yếu                                                                                               ...........................................................................................       64 Hình 3.26: Chuẩn sai thời gian kéo dài các mùa gió mùa mùa hè La Nina   suy yếu                                                                                                                           .......................................................................................................................       64  Hình 3.27: Chuẩn sai số nhịp các mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu        65 ...      Hình 3.28: Chuẩn sai cường độ  các mùa gió mùa mùa hè La Nina suy yếu                                                                                                                                        65 .....................................................................................................................................     Hình 3.29: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El   Nino                                                                                                                                 .............................................................................................................................       71  phát triển                                                                                                               ...........................................................................................................       71 viii
  13. Hình 3.30: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       73  El Nino phát triển                                                                                                  ..............................................................................................       73 Hình 3.31: Phân bố chuẩn sai tỷ chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió    mùa mùa hè El Nino phát triển                                                                                    ................................................................................       74 Hình 3.32: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè El   Nino                                                                                                                                 .............................................................................................................................       77  suy yếu                                                                                                                    ................................................................................................................       77 Hình 3.33: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       78  El Nino suy yếu                                                                                                      ..................................................................................................       78 Hình 3.34: Phân bố tỷ  chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       79  El Nino suy yếu                                                                                                      ..................................................................................................       79  Hình 3.35: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè            80 ......       La Nina phát triển                                                                                                 .............................................................................................       80 Hình 3.36: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       82  La Nina phát triển                                                                                                 .............................................................................................       82 Hình 3.37: Phân bố tỷ  chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       83  La Nina phát triển                                                                                                 .............................................................................................       83 Hình 3.38: Chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa hè La   Nina                                                                                                                                 .............................................................................................................................       85  suy yếu                                                                                                                    ................................................................................................................       85 Hình 3.39: Phân bố chuẩn sai lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       86  La Nina suy yếu                                                                                                     .................................................................................................       86 Hình 3.40: Phân bố tỷ  chuẩn lượng mưa đối với nhóm mùa gió mùa mùa    hè                                                                                                                                     .................................................................................................................................       87 ix
  14.  La Nina suy yếu                                                                                                     .................................................................................................       87   x
  15. xi
  16. ĐẶT VẤN ĐỀ Tương tác giữa đại dương và khí quyển tạo nên tính đa dạng trong hệ thống   khí hậu Trái Đất. ENSO (El Nino ­ Southern Oscillation) là thuật ngữ được dùng để  chỉ  hai hiện tượng El Nino và La Nina (hai pha của hiện tượng ENSO). Bản chất   của hiện tượng ENSO là thể  hiện mối tương tác giữa đại dương và khí quyển   miền vĩ độ  thấp Thái Bình Dương. El Nino (pha nóng của ENSO) là hiện tượng  nhiệt độ bề mặt nước biển phía Đông và trung tâm Thái Bình Dương xích đạo nóng   lên một cách dị thường, kéo dài khoảng một năm với chu kỳ không đều, khoảng 3 ­  5 năm. La Nina (pha lạnh của ENSO) là hiện tượng nhiệt độ bề mặt nước biển phía  Đông Thái Bình Dương xích đạo lạnh đi so với bình thường. Dao động nam dùng  để  chỉ  sự  dao động bập bênh khí áp bề  mặt khu vực Đông Thái Bình Dương, Tây  Thái Bình Dương và  Ấn Độ  Dương miền nhiệt đới và thường biến động mạnh  trong thời kỳ ENSO [5]. Các đợt El Nino hoặc La Nina thường xảy ra kế tiếp nhau,   có khi sau những hiện tượng này lại là điều kiện bình thường (không ENSO), cũng  có khi nhiều đợt El Nino hoặc nhiều đợt La Nina xảy ra nối tiếp nhau [5]. Hiện tượng ENSO diễn ra không chỉ gây ảnh hưởng tới vùng nhiệt đới Thái  Bình Dương mà còn tác động mạnh mẽ  tới thời tiết khí hậu ở  nhiều nơi khác trên  thế  giới với mức độ  khác nhau và rất đa dạng [5,6], những  ảnh hưởng này có thể  tiếp tục kéo dài khi hiện tượng ENSO đã chấm dứt [ 47]. Đối với từng khu vực cụ  thể, có thể  xác định được những  ảnh hưởng chủ  yếu có tính đặc trưng của mỗi   hiện tượng nói trên [6]. Trong những năm diễn ra El Nino, khu vực phía Đông Thái Bình Dương ­   vùng bờ Tây của Nam Mỹ và cận nhiệt đới Bắc Mỹ mưa nhiều và ẩm ướt hơn bình  thường, trong khi đó,  ở  miền Tây Thái Bình Dương và các vùng lân cận, sự  phát   triển của đối lưu và mây mưa bị hạn chế do đó xảy ra điều kiện khô hạn hơn bình  thường, các hoạt động giông, bão, mưa giảm hẳn. ENSO là một trong những hiện  tượng được coi là gây nhiều hậu quả  kinh tế xã hội ở  nhiều vùng trên trái đất, do  đó, cơ chế hoạt động và những ảnh hưởng của ENSO đang là vấn đề được các nhà  khoa học quan tâm nghiên cứu. Việt Nam là một nước thuộc vùng Đông Nam Á, lãnh thổ hẹp ngang kéo dài  từ bắc tới nam trên 15 vĩ độ, toàn bộ phía đông và phía nam giáp biển, phía tây Việt   Nam là lục địa Miến Điện,  Ấn Độ,  Ả  Rập, phía bắc là lục địa Trung Quốc và  Siberia, lại nằm trong khu vực nội chí tuyến của Bắc bán cầu. Nằm  ở  vị  trí đặc  biệt, khí hậu Việt Nam mang nhiều nét độc đáo, hầu như  không so sánh được với   bất cứ một nơi nào khác trên thế giới. Một mặt, đó là những điều kiện hành tinh do   chế độ mặt trời khu vực nội chí tuyến quyết định, mặt khác, đó là khu vực chịu tác   động mạnh mẽ của hoàn lưu gió mùa. Cả  hai nguyên nhân kết hợp với nhau trong   1
  17. điều kiện phức tạp về  địa lý đã dẫn tới những hệ quả  vô cùng đặc sắc trong chế  độ thời tiết. Ở  nước ta, hoàn lưu gió mùa lấn át một cách rõ rệt hoàn lưu tín phong,  nhưng ở từng lúc, từng nơi, tín phong vẫn phát huy một phần tác dụng nào đó, tham  gia vào hoàn lưu gió mùa. Kết quả là xuất hiện một cơ chế hoàn lưu vừa phản ánh   những quy luật chung của hành tinh, vừa có tính chất địa phương. Chịu tác động   của nhiều hoàn lưu, dòng ẩm từ các trung tâm tác động khác nhau, hằng năm ở Việt   Nam tồn tại hai chế độ gió: gió mùa mùa đông và gió mùa mùa hè. Hoàn lưu gió mùa  mùa hè chịu sự chi phối của các trung tâm tác động chính bao gồm: áp cao cận nhiệt  đới Nam Ấn Độ Dương, áp thấp Ấn Độ ­ Miến Điện, áp thấp gió mùa Vịnh Bengal,   áp cao cận nhiệt Bắc Thái Bình Dương, áp cao Châu Úc (Nam Bán Cầu). Do đó,   hoàn lưu gió mùa mùa hè ở Việt Nam cần được xét đến trong toàn bộ cơ chế phức  tạp, không phải chỉ  có những nguyên nhân nhiệt lực mà còn có cả  nguyên nhân  động lực, không phải chỉ  có những yếu tố  khu vực mà còn cả  những yếu tố  hành   tinh, không phải chỉ có một cơ chế tác động riêng lẻ mà có nhiều cơ chế góp phần   tạo thành những hệ quả khí hậu làm sai lệch khá nhiều so với những diễn biến theo   chế độ bức xạ mặt trời. Gió mùa mùa hè hoạt động trong khoảng tháng 5 tới tháng 10, mạnh nhất vào   khoảng tháng 6 tới tháng 8 bao trùm toàn bộ  vùng lãnh thổ  nước ta với hướng gió  thịnh hành Tây Nam đôi khi có xen kẽ  gió Đông Nam và gió cực đới. Hệ  quả  thời  tiết do gió mùa mùa hè gây ra là mưa nhiều, mưa rào và dông ở miền Bắc và miền  Nam, trong khi đó ở miền Trung, hoạt động của gió Tây khô nóng trở nên mạnh mẽ  do hiệu  ứng chắn gió của dãy Trường Sơn. Các hiện tượng mưa lớn hay hạn hán  trong thời kỳ  gió mùa mùa hè có quan hệ  chặt chẽ  với diễn biến của chế  độ  gió  mùa thông qua các đặc trưng như  ngày mở  đầu, ngày kết thúc, số  nhịp, cường độ  của gió mùa mùa hè. Đặc biệt, thời điểm bùng nổ gió mùa mùa hè có liên quan chặt   chẽ  đến sự  thay thế  đột ngột mùa khô bởi mùa mưa trong chu kỳ  hàng năm. Sự  biến động ngày mở đầu và hoạt động của gió mùa mùa hè là nguyên nhân dẫn đến   những thảm họa thiên nhiên như lũ lụt, hạn hán trên một phạm vi rộng lớn, do đó,  có vai trò quan trọng đối với các hoạt động kinh tế, xã hội, quản lý tài nguyên nước,   phòng chống thiên tai, đặc biệt đối với một quốc gia nông nghiệp như  Việt Nam.   ENSO xuất hiện làm thay đổi các trung tâm nhiệt trên các đại dương, cả  về  vị  trí  lẫn quy mô, làm biến đổi tính chất của các khối khí trên bề  mặt, làm thay đổi và   biến dạng các hoàn lưu chính trong vùng nhiệt đới như hoàn lưu Walker và Hadley.  Nằm trong khu vực nội chí tuyến, kế cận phần phía Tây của hoàn lưu Walker trên   Thái Bình Dương, chế độ hoàn lưu ở Việt Nam chịu ảnh hưởng lớn của hiện tượng  ENSO. Vì vậy, ảnh hưởng của ENSO tới mưa gió mùa mùa hè là vấn đề cần được  quan tâm, không chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu mà còn có vai trò quan trọng trong  2
  18. nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội.  Ảnh hưởng của ENSO trước hết thể hiện qua  ảnh   hưởng tới cơ chế hoàn lưu trong khu vực, do đó kéo theo những đặc điểm về  thời  tiết khí hậu của Việt Nam. Có thể  thấy rằng, hiện nay trên thế  giới có rất nhiều  những công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của ENSO tới các yếu tố khí tượng nói  chung. Tuy nhiên các nghiên cứu hầu hết là tính toán cho một khu vực rộng lớn mà  chưa quan tâm nhiều tới khu vực nhỏ. Đối với hoàn lưu gió mùa mùa hè, những   nghiên cứu ở Việt Nam ít quan tâm tới lượng mưa gió mùa mùa hè mà thường quan  tâm tới lượng mưa năm. Nhằm góp phần làm rõ ảnh hưởng của ENSO tới hoàn lưu   gió mùa và mưa gió mùa mùa hè, luận văn lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng  của ENSO tới mưa gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt Nam”. Mục tiêu của luận văn  là nghiên cứu ảnh hưởng của ENSO tới hoạt động của gió mùa mùa hè và mưa gió   mùa mùa hè thông qua những đặc điểm như ngày mở đầu, ngày kết thúc, cường độ,   số nhịp gió mùa dựa trên việc tính toán các chỉ số và phân tích đánh giá ảnh hưởng   của ENSO tới gió mùa mùa hè và mưa gió mùa mùa hè. Cấu trúc của luận văn bao gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan những nghiên cứu và ảnh hưởng của ENSO Chương 2: Nguồn số liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 3:  Ảnh hưởng của ENSO tới gió mùa mùa hè và mưa gió mùa   mùa hè ở Việt Nam 3
  19. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ ENSO VÀ ẢNH  HƯỞNG CỦA ENSO 1.1. Những nghiên cứu trên thế giới về ENSO và ảnh hưởng của ENSO Nguyên nhân hình thành, cơ chế hoạt động của ENSO đã được các nhà khoa  học nghiên cứu từ rất sớm. Ngay từ thập kỷ 20 của thế kỷ trước, Gibert Walker đã   nhận thấy có sự  liên quan giữa khí áp  ở  phía Tây và phía Đông Thái Bình Dương,   đồng thời nhận thấy hiện tượng hạn hán ở khu vực Indonesia, Australia,  Ấn Độ và   mùa đông Bắc Mỹ   ấm hơn bình thường khi khí áp  ở  bờ  Đông Thái Bình Dương   giảm. Tuy nhiên, do điều kiện thiếu thốn về số liệu cũng như hạn chế về khoa học  công nghệ nên lúc bấy giờ, các nhà khoa học chưa thể làm rõ được mối liên hệ này. Khoảng   4   thập   kỉ   sau   đó,   những   nghiên   cứu   về   nguyên   nhân   hình   thành   ENSO do cơ  chế  hoàn lưu đã bước đầu được nghiên cứu. Vào giữa những năm  1960, từ những số liệu thu thập được nhà khoa học Jakob Bjerknes nhận thấy thông  thường khí áp phía Đông cao hơn phía Tây Thái Bình Dương, do đó dòng tín phong ở  khu vực xích đạo thổi từ Đông sang Tây. Khi tín phong mạnh, nước tương đối lạnh   có nguồn gốc nước trồi ở xích đạo thuộc bờ biển Nam Mỹ được hình thành bởi áp  lực của gió Đông lên bề  mặt đại dương, mở  rộng về  phía Tây tới trung tâm Thái  Bình Dương. Sự chênh lệch khí áp giữa Đông (cao) và Tây (thấp) và nhiệt độ giữa  Đông (thấp) và Tây (cao) trên khu vực xích đạo Thái Bình Dương dẫn đến chuyển   động ngược chiều của không khí  ở  tầng thấp (gió Đông) và trên cao (gió Tây);  ở  phía Đông có chuyển động giáng, ở phía Tây có chuyển động thăng của không khí,  tạo thành một hoàn lưu khép kín, được Bjerknes gọi là Hoàn lưu Walker (Hình 1.1).  Chênh lệch nhiệt độ  và khí áp giữa Đông và Tây Thái Bình Dương càng lớn, hoàn  lưu Walker càng mạnh, ngược lại, chênh lệch nhiệt độ  và khí áp giảm, hoàn lưu  Walker yếu đi. Ông cho rằng, hiện tượng ENSO có liên quan tới sự suy yếu của đới   gió Đông tín phong chứ không chỉ là sự nóng lên cục bộ của nước biển ngoài khơi ở  khu vực Nam Mỹ. Thông thường, nhiệt độ nước biển giảm dần theo độ  sâu nên từ  mặt biển đến độ sâu khoảng vài trăm mét, nhiệt độ ở vùng biển phía Tây Thái Bình   Dương cao hơn phía Đông, tạo ra một lớp nước chuyển tiếp giữa lớp nước bên trên  nóng hơn với lớp nước bên dưới lạnh hơn có độ  nghiêng từ  Đông sang Tây Thái   Bình Dương, được gọi là “nêm nhiệt”. Độ  sâu của nêm nhiệt bờ  phía Tây khoảng  200m, giảm dần về bờ phía Đông chỉ còn vài chục mét. Khi hoàn lưu Walker mạnh  lên, hoạt động của nước trồi tăng lên, độ  nghiêng của nêm nhiệt lớn hơn, trái lại,  khi hoàn lưu Walker yếu đi, nước trồi bị  hạn chế, độ  nghiêng nêm nhiệt giảm đi  [6]. Khi có thêm các nguồn số liệu, cơ chế hoạt động của ENSO trong mối tương  tác đại dương ­ khí quyển tiếp tục được làm rõ. Do cường độ của hoàn lưu Walker  4
  20. có liên quan tới sự chênh lệch khí áp giữa vùng trung tâm (trạm Tahiti) và phía Tây  Thái Bình Dương (trạm Darwin), vì vậy người ta sử  dụng hiệu số khí áp giữa hai  trạm đặc  trưng này để  đánh giá cường độ  của hoàn lưu Walker cũng như  của  ENSO. Giá trị  âm SOI (South Oscillation Index) càng lớn thì El Nino càng mạnh,  ngược lại, giá trị dương SOI càng lớn thì La Nina càng mạnh. Sự  nóng lên của nước biển bề  mặt cùng với sự  thay đổi của nhiều yếu tố  liên quan khác xảy ra trên toàn bộ vùng nhiệt đới Thái Bình Dương, do đó các trị số  nhiệt độ  bề  mặt nước biển (SST ­ Sea Surface Temperature) và chuẩn sai của nó  (SSTA ­ Sea Surface Temperature Anomaly) thường được sử dụng để đặc trưng cho   ENSO. Ý nghĩa vật lý của việc sử  dụng SST của các khu vực đặc trưng cho hoạt   động của ENSO được giải thích như sau: trên Đại Tây Dương và Thái Bình Dương,   các nhà khoa học đã xác định được những vùng cán cân nhiệt cao và gọi đó là những  “vùng hoạt nhiệt” hoặc những “ổ tương tác đại dương ­ khí quyển”. Khái niệm về  vùng hoạt nhiệt này giúp lựa chọn hướng nghiên cứu trong lĩnh vực tương tác đại  dương ­ khí quyển phạm vi lớn: chỉ  số chính  ảnh hưởng của đại dương lên hoàn  lưu khí quyển và thời tiết có thể  là những dị  thường của nhiệt độ  nước biển, nhờ  nó có sự  phân bố  lại các dòng chảy, tạo thành những nét chung trường nhiệt của   đại dương. Hiện nay, nhiều chỉ số ENSO được tính toán thông qua trị  số chuẩn sai   nhiệt độ  bề  mặt nước biển tại bốn khu vực (được gọi là các khu vực Nino), bao   gồm: khu vực  Nino 1+2 (0 ­ 10°S, 90 ­ 80°W); khu vực Nino 3 (5°N ­ 5°S, 150 ­  90°W); khu vực Nino 4 (5°N ­ 5°S, 160°E ­ 150°W) và khu vực Nino 3.4 (5°N ­ 5°S,  170°E ­ 150°W) [52] (Hình 1.2). Ngoài chuẩn sai nhiệt độ  bề  mặt nước biển khu vực nhiệt đới Thái Bình  Dương (SSTA) và chỉ số dao động nam (SOI), ENSO còn được thể hiện qua nhiều   đặc trưng khí tượng hải văn khác như gió ở các tầng, bức xạ sóng dài, khí áp, mực   nước biển,...Do đó, diễn biến của những đặc trưng này cũng có thể  phản ánh  ở  mức độ nhất định diễn biến của hiện tượng ENSO và cũng thường được sử  dụng   như  một chỉ  tiêu hỗ  trợ  khi phân tích hiện tượng này. Do hiện tượng ENSO được  biểu hiện qua nhiều đặc trưng khí tượng và hải văn không hoàn toàn đồng pha với   nhau, do đó các nhà khoa học đã đưa ra ý tưởng xây dựng những chỉ  số  tổng hợp  bao gồm nhiều đặc trưng khác nhau được liên kết với nhau bằng một cơ cấu nào đó  để có thể phản ánh được đầy đủ hơn diễn biến thực của nó [19]. Năm 1999, chỉ số ENSO tổng hợp (MEI ­  Multivariate ENSO Index) bao gồm  6 tham biến: khí áp mặt biển, gió kinh hướng, gió vĩ hướng, nhiệt độ  mặt nước   biển, nhiệt độ không khí và tỷ lệ mây tổng quan bao phủ bầu trời đã được đề xuất.   Từ  các trường đặc trưng ban đầu, người ta chuẩn hóa theo tổng phương sai của   mỗi trường, xác định thành phần chính thứ  nhất của ma trận hiệp phương sai của  5
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2