LUẬN VĂN THẠC SỸ XÁC ĐỊNH KHÁCH QUAN HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRONG CÁC ĐỢT MƯA LỚN TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG TỪ SỐ LIÊU TÁI PHÂN TÍCH JRA25

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ

XÁC ĐỊNH KHÁCH QUAN HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRONG CÁC ĐỢT MƢA LỚN TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG TỪ SỐ LIÊU TÁI PHÂN TÍCH JRA25

Chuyên ngành: Khí tƣợng và Khí hậu học Mã số: 62.44.87 Học viên: Nguyễn Văn Hƣởng

Khóa: 2009-2011 Ngƣời hƣớng dẫn Tiến sĩ: Lê Đức

HÀ NỘI, 04-2012

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi học viên cao học Nguyễn Văn Hưởng, xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thày cô trong khoa Khí tượng – Thuỷ văn – Hải Dương Học đã chỉ bảo dạy dỗ tôi trong suốt 4 năm đại học và trong quá trình thực hiện luận văn này. Đồng thời tôi cũng xin cảm ơn tới Tiến sĩ Lê Đức, người đã trực tiếp định hướng và hướng dẫn cho luận văn của tôi; Giáo sư –Tiến sĩ Phan Văn Tân, những người đã định hướng cũng như có nhiều góp ý cho luận văn của tôi được hoàn thành; Xin cảm ơn tới Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Trung ương, Phòng Nghiên cứu Ứng dụng đã quan tâm và giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như làm luận văn.

Cũng nhân đây tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành những ý kiến, nhận xét từ các thầy cô, anh chị đồng nghiệp, các bạn học cùng khoá đã có những ý kiến đóng góp giúp tôi hoàn thiện luận văn tốt hơn.

Nguyễn Văn Hƣởng

MỤC LỤC

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN I.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới. I.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

CHƢƠNG II: SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP

II.1. Cơ sở số liệu. 15

II.2. Phương pháp nghiên cứu. 17

54 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH III. 1. Phân tích các nhóm hình thế gây mưa lớn ở Bắc Trung Bộ. III.2.Phân tích các nhóm hình thế gây mưa lớn ở Trung Trung Bộ. III.3.Phân tích các nhóm hình thế gây mưa lớn ở ven biển Nam Trung Bộ. III.4.Phân tích các nhóm hình thế gây mưa lớn ở Tây Nguyên.

KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN

Tình hình nghiên cứu mƣa lớn ở Việt Nam và trên thế giới. Hiện tượng mưa lớn trên khu vực miền Trung luôn được ghi nhận hàng năm với tần xuất trung bình 10 đợt/năm kéo dài từ tháng 5 cho đến tháng 12, với mức độ thiệt hại rất lớn kèm theo. Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu trong nước tập trung cho hiện tượng này từ các thống kê hình thế synop, mô tả cơ chế sinh mưa lớn hoặc mô phỏng hay dự báo dựa trên mô hình. Mặc dù các kết quả nghiên cứu nói trên đã ít nhiều mang lại hiệu quả cho dự báo mưa nghiệp vụ, nhưng các nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở dự báo định tính cho trường hoặc định lượng cho điểm.

I.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Trên thế giới mưa lớn đã được nghiên cứu từ rất lâu, gần đây Cavazos T (1999) cũng đã nghiên cứu về tình hình mưa tuyết lớn ở khu vực Nam Mỹ; Nơi các cơn mưa tuyết lớn tại các khu vực miền núi thường có nguyên nhân trực tiếp là các trận tuyết lở. Các trạng thái khí quyển qui mô Synop đặc biệt là nguyên nhân của các hiện tượng mưa tuyết cực trị này, và điều này cũng đúng cho trường hợp của vùng Andorra, một nước nhỏ tại Pyrenees, nằm giữa Pháp và Tây Ban Nha. Trên cơ sở những ngày lượng tuyết có cường độ ít nhất là 30cm trong khoảng 24h, các nghiên cứu hiện tại sử dụng các phân tích thành phần chính (PCA) và các phép phân tích xếp nhóm để mô tả đặc điểm của các hình thế hoàn lưu qui mô synop cho những ngày này trong suốt thời kỳ mùa đông. Khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 30 - 60°N; 30°W - 15°E và khoảng thời gian là thời kỳ mùa đông các năm từ 1986 - 1987 tới 2000 - 2001. Phương pháp được đưa ra với mục đích bao gồm cả phương pháp xử lý trước có chứa cả các dữ liệu đạt chuẩn về không gian được sử dụng cho phép phân tích PCA, một phương pháp xấp xỉ luân phiên để quyết định trọng tâm và số lượng các nhóm cho việc xếp nhóm K-means và việc loại bỏ tính lặp đi lặp lại cho thuật toán này. Phương pháp này có thể phân loại hình thế synop cho các ngày có lượng mưa tuyết lớn và xây dựng các bản đồ cho khí áp mực biển, độ cao địa thế vị 500hPa, độ dày 1000-500m (các đường dòng 5270m, 5400m, 5520m). các kết quả đưa ra 7 hình thế hoàn lưu, hầu hết là về thành phần gió khu vực Đại Tây Dương, một số những hình thế khác với bình lưu khu vực Địa Trung Hải có thể được kết hợp với khí quyển lục địa lạnh. Các kết quả, như các bản đồ thời tiết, có thể trở thành một công cụ hữu ích trong việc giúp các mô hình khí

tượng dự báo các cơn mưa tuyết lớn, và việc phân loại những ngày xảy ra hiện tượng này có thể mở ra một tương lai trong việc phân tích khí hậu và khí tượng một cách chi tiết.

Còn với tác giả Koji Nishiyama và cộng sự (2007); Cũng đã tiến hành nghiên cứu các hệ thống Synop và mối liên hệ giữa các trường Synop và các trường hợp mưa lớn tại đảo Kyushu, thuộc tây nam Nhật Bản, trong suốt thời kỳ mùa mưa Baiu, các trường synop này đã được phân loại sử dụng bản đồ tự thiết lập (SOM – self- organizing map), để có thể biến đổi các đặc tính phi tuyến phức tạp thành các mối liên quan 2 chiều đơn giản. giả thiết rằng các hình thế synop có thể được biểu diễn một cách đơn giản bằng sự phân bố không gian của các thành phần gió ở mực 850hPa, mưa tiềm năng (PW) được định nghĩa là lượng hơi nước được chứa trong một cột thẳng đứng của khí quyển. bằng thuật toán SOM và phương pháp xếp nhóm của ma trận U (U-matrix) và K-means, các trường synop được chia thành 8 loại hình thế (nhóm). Một trong những nhóm có các đặc điểm không gian nổi bật được giới thiệu bởi lượng mưa tiềm năng (PW) đi kèm với các thành phần gió mạnh được gọi là dòng xiết mực thấp (LLJ). Các đặc tính của nhóm này chỉ ra một hình thế Synop điển hình thường gây ra lượng mưa lớn tại Kyushu trong suốt thời kỳ mùa mưa.

Còn với một số tác giả như P. Seibert và cộng sự (2007), cũng đã tiến hành nghiên cứu mô hình gây ra mưa lớn ở Áo, và đã xác định được 7 hình thế qui mô synop gây ra đợt giáng thủy lớn tại Áo được xác định với phương pháp chùm quĩ đạo. Các quĩ đạo phản hồi (back tracjectories) ở các mực khác nhau, tại các thời điểm khác nhau trong mỗi ngày, và tại các vị trí khác nhau tại Áo được sử dụng cùng với một giá trị xoáy thế năng. Thêm vào đó, 7 vùng tại Áo với lượng giáng thủy ngày tương tự nhau cũng được xác định. Mối quan hệ của lượng giáng thủy lớn tại mỗi vùng này với các hình thế synop cũng đã được nghiên cứu. các kết quả tương ứng các thực nghiệm về hình thế synop và phản ánh các tình hình khí tượng đã đã được biết đến. Các phân tích này dựa trên cơ sở số liệu tái phân tích trong 15 năm của ECMWF (1979-1993), sử dụng để tính toán các quĩ đạo phản hồi (back trajectories) và tổng lượng giáng thủy ngày của 131 trạm khí tượng tại Áo. Điều này đã mở đường cho các ứng dụng trong tương lai trong việc nghiên cứu về biến đổi khí hậu, các dữ liệu đầu vào cần thiết cũng

có thể được sử dụng từ các mô hình khí hậu toàn cầu. Cách tiếp cận xếp nhóm cũng đã được tiến hành với một phương pháp mới đầy hứa hẹn, sự phối hợp của nhóm theo thứ bậc và nhóm được lặp đi lặp lại (K-means).

Đặc biệt, với lượng mưa lớn kỷ lục như lượng mưa tại Huế năm 1999, gần đây, hiện tượng này cũng bắt đầu nhận được quan tâm nghiên cứu của một số tác giả trên thế giới, như Tsinh- Chang(Mike) Chen, người Mỹ gốc Đài Loan, 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 áp thấp nhiệt đới gây mưa lớn ở khu vực Trung Bộ; với tác giả, khi nghiên cứu về mưa lớn miền Trung, Jun Matsumoto đã sử dụng bộ số liệu tái phân tích và bộ số liệu về lượng giáng thủy bề mặt trong 24 năm (1972-2002). Cùng với đó là bộ số liệu với trường hoàn lưu khí quyển sử dụng trong nghiên cứu này là bố số liệu tái phân tích trong 25 năm của Nhật Bản cung cấp bởi cơ quan khí tượng Nhật Bản (JMA) và trung tập nghiên cứu về công nghiệp điện năng (CRIEPI). Độ phân giải theo phương ngang với kinh độ và vĩ độ là 1,250 , khoảng thời gian là 6h, với 12 mực tại tầng đối lưu (1000, 925, 850, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, và 100 hPa). Nghiên cứu này cũng sử dụng số liệu lượng mưa hàng ngày tại các trạm của khu vực phía đông miền Trung Việt Nam với số liệu được thu thập liên tục bởi phòng khí tượng thủy văn Lào (8 trạm), phòng khí tượng Campuchia (4 trạm) và Trung tâm khí tượng - Thủy văn quốc gia Việt Nam (52 trạm). Thêm vào đó, giá trị nội suy trung bình ngày của số liệu bức xạ sóng dài phát ra (OLR) được cung câp bởi trung tâm khí quyển và hải dương quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) và số liệu thám sát khí quyển được quan trắc liên tục bởi trạm Xisha Dao (16.830N, 112.330E).

Tác giả đã xác nhận rằng sự cùng tồn tại của sóng lạnh và áp thấp nhiệt đới là khá quan trọng đối với sự xuất hiện của mưa lớn tại miền trung Việt Nam. Thêm vào đó, các quan trắc cho thấy các sóng lạnh không có áp thấp nhiệt đới không dẫn đến lượng mưa lớn.

Theo Matsumoto tìm các nhiễu động qui mô synop và qui mô lớn gây ra những biến đổi về giáng thủy tại miền Trung trong suốt mùa gió mùa mùa hè với một khoảng thời gian dài từ vài ngày cho tới vài tuần. Các nhiễu động cũng đóng vai trò quan trọng đối với những biến đổi về giáng thủy tại các khu vực ven biển phía đông trong

suốt pha chuyển tiếp gió mùa có 2 nhiễu động khí quyển đóng vai trò quan trong trong trận mưa lớn này.

Thứ nhất: Sóng lạnh (Cold surge) dị thường gió phía bắc tại mực thấp của tầng đối lưu, hình thành tại bắc Trung Quốc gần 400N, lan truyền theo hướng nam tiến về phía bắc biển Đông và sau đó tĩnh lại tại đó trong khoảng 2 ngày, gây ra gió đông bắc mạnh thổi liên tục về phía bán đảo bán đảo Đông Dương, bị cản lại bởi dãy dãy Trường Sơn (Annam Range).

Thứ hai: Dị thường gió nam tại khu vực giữa biển Đông kết hợp với một áp thấp nhiệt đới (Tropical Depression – Type Disturbance), ở miền nam Việt Nam đã ngăn cản sóng lạnh lan truyền về phía nam. Tại phía bắc biển Đông, dị thường gió nam hình thành một hội tụ mạnh ở mực thấp kết hợp với dị thường gió đông bắc trong sóng lạnh, đã cung cấp một lượng không khí nhiệt đới ẩm, ấm; Các điều kiện này gây ra bởi sóng lạnh và áp thấp nhiệt đới khá thuận lợi cho việc xuất hiện lượng mưa lớn do địa hình tại miền trung Việt Nam. Áp thấp nhiệt đới có thể được xem là kết quả của sóng Rossby phản ứng lại dị thường đối lưu qui mô lớn tại khu vực bao gồm khu vực Đông Nam Á, Indonesia và Philippines, kết hợp với những biến đổi trong từng mùa khu vực xích đạo.

Đối với tác giả Chen nghiên cứu mưa lớn miền Trung bằng cách xem xét ảnh hưởng của hiện tượng ENSO đến mưa ở miền Trung. Thông qua lượng mưa 29 năm (1979-2007) theo dạng lưới từ bộ số liệu tích hợp quan trắc phân giải cao Châu Á để đánh giá nguồn nước (APHRODITE) được sử dụng để để mô tả khí hậu mưa ở Việt Nam. Lượng mưa quan trắc được tại 163 trạm mặt đất tại Việt Nam năm 2007 được sử dụng để xác nhận kết quả phân tích lượng mưa từ APHRODITE và 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 được xác định từ số liệu APHRODITE.

Cheng 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. Biến động nhiều năm của chế độ mưa tháng 10 - 11 có thể được mô tả rõ bởi một kiểu chính từ hàm thực nghiệm trực giao khi phân tích số liệu mưa 29 năm từ APHRODITE. Biến

động thời gian của kiểu mưa nhiều năm này không cùng pha với chỉ số SST (NINO3.4). Điều này được nhận biết từ mối quan hệ âm rằng khu vực miền trung Việt Nam trở nên khô hơn khi SSTs trên vùng NINO3.4 ấm lên và khu vực miền trung Việt Nam trở nên ẩm ướt hơn khi SSTs trên vùng NINO3.4 trở lên lạnh đi.

Điều này cũng được nhận ra từ các phân tích trường vận tải ẩm khi một hoàn lưu xoáy thuận (xoáy nghịch) trên khu vực nam Á kết hợp với hoàn lưu xoáy nghịch trên khu vực tây bắc Thái Bình Dương trong pha lạnh (pha nóng). Lượng ẩm được hội tụ (phân kỳ) bởi hai hoàn lưu này hướng về biển Đông Việt Nam và Biển Philipin ngoài 1500E trong những năm ấm (lạnh). Các hoàn lưu này đã làm tăng cường hoặc suy giảm lượng ẩm vận tải đến Đông Dương nói chung và Việt Nam nói riêng. Cùng với các cặp hoàn lưu này, lượng ẩm được hội tụ về phía Đông Nam Á trong pha lạnh đã gây nên mưa lớn ở khu vực Đông Nam Á trong khi phân kỳ ẩm trong pha ấm đã gây nên tình trạng khô hanh ở khu vực này.

I.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Tại Việt Nam, khu vực nhiệt đới gió mùa, ngay từ khi thành lập cục Dự báo mưa lớn đã được xếp mưa lớn là một trong những hiện tượng thời tiết nguy hiểm và việc nghiên cứu mưa lớn đã được tiến hành, tiêu biểu là các công trình của Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc trong cuốn Khí hậu Việt Nam (1993); mặc dù không chỉ ra chi tiết tác động của từng hình thế thời tiết gây mưa lớn ở miền Trung, nhưng trong phần thứ hai, nói về các quy luật khí hậu thì tác giả cũng đã đề cập tới sự tác động của các khối khí ảnh hưởng đến Việt Nam trong các giai đoạn và trong phần thứ 3, khi đề cập tới khí hậu từng vùng (tác giả đã chia làm 4 vùng, trong đó có 3 vùng đất liền, gồm miền khí hậu phía Bắc, miền khí hậu Đông Trường Sơn, miền khí hậu phía Nam và một vùng miền khí hậu biển Đông), trong quá trình miêu tả các miền khí hậu theo mùa, tác giả cũng đã đề cập một cách cơ bản về những nguyên nhân, hình thế gây mưa lớn ở Trung Bộ, cụ thể là miền khí hậu ở Đông Trường Sơn bao gồm phần phía Đông Trường Sơn, kéo dài từ phía nam Hoành Sơn (Đèo Ngang) đên xấp xỉ vĩ tuyến 120N; tương tự như vậy khi đề cập đến miền khí hậu phía Nam, bao gồm phần lãnh thổ Trung Bộ thuộc sườn Tây Trường Sơn (Tây Nguyên) và đồng bằng Nam Bộ, khi phân chia mùa khô và mùa mưa, tác giả cũng đã đề cập đến một số hình thế gây mưa lớn ở các khu vực này. Tuy nhiên do đây là cuốn „”Đặc điểm khí hậu Việt Nam” nên các tác

giả chỉ tập trung vào việc phân tích các điều kiện hình thành khí hậu và mối tương quan giữa hoàn lưu gió mùa và cấu trúc địa mạo, ngoài ra các tác giả cũng xét đến các quy luật cơ bản chi phối diễn biến thời tiết và cấu trúc khí hậu, nhấn mạnh những tính độc đáo trong quy luật phân mùa, trong sự biến động và phân hóa khí hậu địa phương, đồng thời cũng thử nghiệm giải thích các quy luật đó bằng các phân tích Synop thống kê.

Nhưng các tác giả nói trên đã không nêu rõ những hình thế thời tiết nào gây mưa ở miền Trung, các hình thế mà các tác giả đề cập là khá chung chung mang tính sách giáo khoa, chủ yếu để người đọc có hình dung về khí hậu của các vùng miền Việt Nam, chứ không đề cập chi tiết vào các hình thế gây mưa lớn ở Trung Bộ.

Sau Phạm Ngọc Toàn và Phan Tất Đắc còn có nhiều tác giả nữa nghiên cứu về mưa lớn ở Việt Nam nói chung và khu vực miền Trung nói riêng, nhưng đáng lưu ý nhất là hai tác giả Nguyễn Ngọc Thục (1993) với nghiên cứu “ Phương pháp Synop dự báo mưa lớn cho khu vực Nghệ An đến Thừa Thiên Huế” và một công trình nữa nối tiếp đó là “ Phân loại hình thế Synop gây mưa lớn, đặc biệt lớn thuộc các tỉnh Nghệ An – Thừa Thiên Huế, phân tích và dự báo”; tiếp theo tác giả Nguyễn Ngọc Thục thì còn có tác giả Trần Gia Khánh trong Dự án: Mưa lũ miền Trung do Cục dự báo (nay là Trung tâm Dự báo Khí tượng – Thủy văn Trung Ương chủ trì)‟ với đề tài “ Phân loại hình thế Synop gây mưa lớn khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng đến Khánh Hòa, trong các tháng 9, 10, 11 giai đoạn 1976 - 1990”.

Trong nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Thục (1992): Khi phân loại các dạng hình thế Synop gây mưa lớn, đặc biệt lớn thuộc các tỉnh Nghệ An – Thừa Thiên Huế, đã đưa ra những khái quát về tình hình mưa lớn ở miền Trung, nêu ra định nghĩ thế nào là mưa lớn diện rộng, diễn dải sơ lược về tình hình mưa lớn từ Nghệ An đến Thừa Thiên Huế trong giai đoạn từ năm 1976 đến năm 1990, qua đó xác định nguyên nhân gây mưa lớn ở khu vực từ Nghệ An trở vào đến Thừa Thiên Huế. Sau đó tác giả tiến hành thống kê các hình thế mưa lớn ở khu vực này và đã chỉ ra có tất cả 7 loại hình thế có khả năng gây mưa lớn ở miền Trung bao gồm: là Xoáy thuận nhiệt đới đơn thuần (XTNĐ); XTNĐ kết hợp với gió đông nam (SE) tác động; XTNĐ kết hợp với không khí lạnh (KKL) tác động trước; XTNĐ kết hợp với KKL tác động đồng thời

hoặc 12 – 24h; Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) có XTNĐ từ thấp lên cao 4 – 5km; ITCZ có KKL tác động; KKL hội tụ với tín phong. Đối với từng hình thế tác giả đã có những nghiên cứu khá chi tiết, chỉ ra sự ảnh hưởng của nó với miền Trung như thế nào, khi nó tác động đơn lẻ thì tạo ra hệ quả thời tiết ra sao, khi nó tương tác với các hình thế khác hoặc một tổ hợp các hình thế khác thì sự ảnh hưởng của nó đối với từng khu vực sẽ diễn ra như thế nào, như với hình thế mưa lớn do XTNĐ tác giả đã phân tích chi tiết, mưa lớn do XTNĐ đơn thuần, mưa lớn do XTNĐ đổ bộ kết hợp với KKL tác động trước, Mưa lớn do XTNĐ đổ bộ có KKL kết hợp tác động đồng thời hoặc 12 – 24h sau; Mưa lớn do XTNĐ đổ bộ có kết hợp với KKL tác động 12 – 24h sau; Mưa lớn do ITCZ có XTNĐ từ thấp lên cao 4 – 5km; Mưa lớn do XTNĐ sau khi đổ bộ kết hợp với SE tác động.

Với từng hình thế tác giả cũng đã đánh giá xác xuất % của từng hình thế, ảnh hưởng của nó đến từng vùng miền, khu vực ra sao, lượng mưa mà của từng hình thế đối với các vùng sẽ như thế nào, tác giả cũng đã đưa ra những nhận xét về sự giống nhau, khác nhau giữa thời gian kéo dài, phân bố không gian, lượng mưa ngày, tổng lượng mưa, do từng loại hình thế cơ bản và tổ hợp gây ra; Nhưng với ngay từ đầu với tên đề tài là “ Phân loại hình thế Synop gây mưa lớn khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng đến Khánh Hòa, trong các tháng 9, 10, 11 giai đoạn 1976 - 1990”, thì người đọc đã hình dung ra đây là một đề tài mang tính thống kê thuần túy, dựa trên kinh nghiệm làm dự báo nhiều năm của mình, tác giả đã trăn trở, trao đổi với đồng nghiệp và đưa ra những tổng kết, phân tích trên, ngoài ra tác giả cũng đã có những nhận xét làm chỉ tiêu dự báo mưa lớn do XTNĐ có KKL tác động.

Đối với dự báo viên ở các khu vực miền Trung và Trung tâm Dự báo trung ương thì đây có thể coi là cẩm nang, cho các dự báo mưa lớn sau này, nhưng dù sao đây cũng chỉ là những nhận định chủ quan, phần nhiều dựa vào kinh nghiệm của người viết, vì thế tính khánh quan, sẽ bị giảm đi đáng kể, nhất là những hình thế chuẩn mà tác giả đưa ra chủ yếu dựa vào các đợt mưa lớn thực tế, chưa bao hàm được tính khánh quan chung. Trong các bản đồ phân loại hình thế tác giả thường vẽ lại một cách chủ quan, ít có những phần biểu hiện giá trị thực tế cũng như phân bố gió, khí áp, như thế nào, vì thế khi người Dự báo viên tiếp xúc với những hình thế này thường bị phân

vân, nếu muốn không áp dụng những hình thế này một cách máy móc thì người dự báo viên phải có nhiều kinh nghiệm và ít nhất cũng đã trải nghiệm được một lần những hình thế mà tác giả đã nêu, như vậy thì khoảng thời gian ngấm được là rất lâu.

Tiếp sau nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Thục, bằng phương pháp tương tự Trần Gia Khánh (1993) cũng đã tiến hành nghiên cứu và phân loại các hình thế synop gây mưa lớn ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng đến Khánh Hòa trong các tháng 9, 10 và 11, có thể nói đây là công trình làm lại những gì mà KS Nguyễn Ngọc Thục đã tiến hành, vì cách tiếp cận vấn đề cũng như phương pháp nghiên cứu của tác giả cũng không có gì mới so với Nguyễn Ngọc Thục, tuy nhiên sau khi tiến hành phân loại các hình thế Synop chủ yếu có thể tác động đến khu vực thì tác giả cũng tiến hành đi phân tích và mô tả các loại hình thế gây mưa ở khu vực này, theo Trần Gia Khánh thì có 3 loại hình thế gây mưa ở các tỉnh từ Quảng Nam – Đà Nẵng đến Khánh Hòa trong các tháng 9, 10 và 11 đó là Bão và ATNĐ, Dải hội tụ nhiệt đới kết hợp với KKL xâm nhập về phía Bắc và ảnh hưởng của KKL đơn thuần, riêng với trường hợp mưa lớn do bão và ATNĐ tác giả cũng đã chia làm 3 loại.

- Trường hợp bão đơn lẻ đổ bộ vào khu vực - Trường hợp bão liên tiếp - Trường hợp bão kết hợp với KKL ở phía Bắc.

Và cũng tương tự như Nguyễn Ngọc Thục (1992) sau khi tiến hành phân tích các hình thế gây mưa lớn ở khu vực này, thông qua tổng kết, phân tích từng loại với quá trình mưa lớn, phân bố mưa lớn theo 12h; 24h và từng đợt mưa tác giả cũng đã đưa ra số nhận xét và cái mới là có đưa thêm một số chỉ tiêu dự báo, như căn cứ vào số lần KKL tác động đồng thời 12 – 24h hoặc ATNĐ đi vào đất liền tháng 10 và tháng 11, dựa trên thống kê hiệu các giá trị khí áp trạm 902, trạm Hà Nội, trạm 758 phía Đông Lôi Châu với trạm Đà Nẵng tác giả đã đưa ra xác suất dự báo (chỉ tiêu dự báo) cho trường hợp KKL với hoạt động của bão hoặc ATNĐ; Tuy nhiên tất cả những chỉ tiêu, thậm chí là cách tiếp cận của tác giả cũng không có nhiều điểm khác so với Nguyễn Ngọc Thục vẫn thuần túy dựa vào kinh nghiệm và thống kê Synop trong một giai đoạn nào đó, ngoài ra với bảng chỉ tiêu dự báo thì trong trường hợp nếu di chuyển

của bão thay đổi theo hướng lệch Băc và tốc độ di chuyển của bão hoặc ATNĐ chậm dưới 20km thì chỉ tiêu này lại không áp dụng được.

Ngoài hai tác giả trên còn có Phạm Thị Thanh Ngà (2007) cũng đã tiến hành phân tích một số trường hợp mưa lớn dựa trên các sản phẩm mô hình số, nhưng tất cả đều là tiến hành phân tích các trường hợp đã qua và không đưa ra được nhận dạng hình thế chung một cách khách quan. Đặc điểm chung của các nghiên cứu này là sử dụng bản đồ synop trong phân loại, phương pháp phân loại chưa có tiêu chí rõ ràng, chủ yếu dựa vào kinh nghiệm dự báo.

Như thế có thể thấy rõ 2 hạn chế trong các công trình nghiên cứu nêu trên. Thứ nhất các bản đồ synop dựa trên tập số liệu cao không và synop toàn cầu với chất lượng số liệu không có được độ tin cậy cao. Kiểm tra chất lượng số liệu duy nhất được thực hiện trên tập dữ liệu này đều được thực hiện bởi các dự báo viên trong quá trình vẽ bản đồ. Ngoài ra số trạm cao không hay synop trong những năm trước đây phân bố thưa hơn so với hiện tại rõ ràng cũng ảnh hưởng đến chất lượng của bản đồ synop. Đặc biệt việc phân tích bản đồ trước và sau khi có ảnh mây vệ tinh có ảnh hưởng lớn đến bản đồ synop bởi các quan trắc synop hay cao không không thể thực hiện trên biển vì số liệu thưa thớt này thường được bù đắp gián tiếp thông qua ảnh mây vệ tinh. Vì vậy, bản đồ synop trước khi có ảnh mây vệ tính khác với sau khi có ảnh mây vệ tinh

Thứ hai mặc dù kinh nghiệm của dự báo viên là rất quý giá trong việc phân loại các hình thế synop, công việc này sẽ trở thành một công việc thủ công nặng nhọc khi phải quan sát khoảng 300 bản đồ synop tương ứng với 150 đợt mưa lớn trong 10 năm (giả định có 2 bản đồ synop mỗi ngày vào thời điểm 00 và 12 UTC). Để nghiên cứu có ý nghĩa hơn về mặt khí hậu con số 10 năm này cần được tăng thêm. Hơn nữa với những đợt mưa kéo dài 2 đến 3 ngày số bản đồ synop cũng tăng lên tương ứng. Như vậy, một nghiên cứu có ý nghĩa cần phân loại thủ công cỡ 500 bản đồ synop.Qúa trình này có thể dẫn đến những sai sót, ảnh hưởng đến kết quả phân loại.

Hạn chế đầu tiên có thể được giải quyết thông qua sử dụng tập số liệu tái phân tích. Sử dụng các hệ thống đồng hóa số liệu kết hợp giữa ưu điểm của mô hình và số liệu quan trắc đã có trong qua khứ, số liệu tái phân tích có thể xem là số liệu tốt nhất

mô tả trạng thái khí quyển trong quá khứ trên quy mô lưới và toàn cầu. Chương trình kiểm tra chất lượng số liệu trong hệ thống đồng hóa sẽ đảm bảo những số liệu quan trắc với sai số lớn không tác động đến trường tái phân tích. Ngoài ra, tập số liệu vệ tinh trên biển là một bổ sung quý giá cho trường tái phân tích so với việc chỉ sử dụng số liệu cao không và synop trên đất liền như trong các bản đồ synop. So với phương pháp dựa trên các bản đồ synop, số liệu tái phân tích còn cho phép sử dụng nhiều trường khí tượng hơn ngoài trường áp hay độ cao địa thế vị như tổng lượng ẩm hay vận chuyển ẩm trong khí quyển. Các tập số liệu tái phân tích phổ biến hiện tại gồm có: NNRP2 (Mỹ), ERA40 (Trung tâm hạn vừa châu Âu) hay JRA25 (Nhật).

Hạn chế thứ hai rõ ràng chỉ có thể giải quyết nhờ vào khả năng tính toán của máy tính. Trên thế giới, và sau đó tương tự như ở Việt Nam bài toán phân loại hình thế synop trước đây thường được thực hiện với các tiêu chí chủ quan. Xu thế phân loại khách quan hay tự động bắt đầu xuất hiện từ cuối thập niên 90 (Seibert và nnk, 2007) với phương pháp phân nhóm K-mean kết hợp phương pháp phân tích thành phần chính PCA hay EOF (Esteban và nnk, 2005) hay mạng tế bào thần kinh nhân tạo ANN (Cavazos, 1999). Các nghiên cứu gần đây thường sử dụng phương pháp SOM (Cassano và nnk, 2006; Nishiyama và nnk, 2007). Nếu không cần thực hiện phân loại phương pháp truyền thống phân tích tổng hợp CA thường được sử dụng nhằm làm nôt bật hình thế chính gắn liền với hiện tượng đang xét (Teixeira và nnk, 2008; Feldl và Roe, 2010)

Vẫn theo hướng nghiên cứu trên quy mô synop với các hình thế thuận lợi cho mưa lớn gây lũ trên khu vực miền Trung nhưng theo một hướng nghiên cứu mới dựa trên phương pháp CA và PCA trên tập số liệu tái phân tích thay vì hướng nghiên cứu trước đây tại Việt Nam, chúng tôi đề xuất đề tài “Xác định khách quan hình thế thời tiết trong các đợt mƣa lớn trên khu vực miền Trung từ số liệu tái phân tích JRA25”

Qua đó có thể xác định đặc trưng các hình thế thời tiết thuận lợi cho sự hình thành mưa lớn gây lũ lụt tại miền Trung một cách khách quan dựa trên tập số liệu tái phân tích JRA25.

So sánh kết quả nhận được với kết quả từ các tác giả trước đây khi thực hiện

đánh giá, phân loại dựa trên các bản đồ synop.

CHƢƠNG II: SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP

II.1. Số liệu.

Để nghiên cứu về các đợt mưa lớn, chúng tôi đã tiến hành thống kê mưa lớn ở các tỉnh miền Trung trong vòng 17 năm trở lại đây (từ năm 1994 – 2010), ở 4 khu vực của miền Trung với tiêu chí.

Mưa to: Lượng mưa từ 51 đế 26 đến 50mm/12h.

Mưa rất to: Lượ > 50 mm/12h.

Một đợt mưa lớn diện rộng là một đợt mưa xảy ra, phải quá 2/3 số trạm quan trắc và tương đối liên tục trong một khoảng thời gian nhất định, trong đó có ít nhất một ngày đạ ớn. Khi quá trình mưa lớn diện rộng xảy ra nhiều đợt trong một thời gian dài, các đợt mưa lớn diện rộng khác nhau phải cách nhau một khoảng thời gian liên tục ít nhất là 24 giờ với trên 1/2 tổng số trạm quan trắc hoàn toàn không có mưa. Tổng lượng mưa cả đợt được tính theo lượng mưa đo được thực tế của từng trạm trong khoảng thời gian của cả đợt mưa kể từ thời gian bắt đầu đến thời gian kế ợng mưa lớn nhất được chọn trong tổng lượng mưa thực đo của các trạm. Như vậy, trong giai đoạn 1994 – 2007 chúng tôi khảo sát tập số liệu trên 49 trạm đo và đến giai đoạn 2008 – 2010 do có nhiều trạm quan trắc hơn, chúng tôi khảo sát trên tập số liệu của 57 trạm đo khí tượng. Trong quá trình khảo sát chúng tôi cũng tham khảo thêm số liệu mưa của các trạm đo mưa thủy văn và các trạm đo mưa nhân dân để tăng thêm dung lượng số liêu, cũng như đánh giá đủ, đúng được diễn biến của các đợt mưa lớn. Với tiêu chí lượng mưa, diện mưa, thời gian, không gian và dựa trên số liệu mưa có được, chúng tôi tiến hành phân tích và thấy rằng trung bình hàng năm ở miền Trung và Tây Nguyên có khoảng từ 13- 15 đợt mưa lớn. Như vậy trong khoảng 17 năm, chúng tôi đã thống kê được trên 200 đợt mưa lớn diện rộng, trong đó chỉ riêng 10 năm gần đây, giai đoạn từ 2001 đến 2010 đã có 142 đợt mưa lớn diện rộng.

Mặc dù nhiễu động khí quyển này đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới cũng như ở Việt Nam như trong các giới thiệu trước đây, các nhiễu động xảy ra vẫn chưa được mô tả một cách chi tiết, hầu hết các nghiên cứu đều tập trung vào phân tích hình

thế Synốp hoặc các sóng lạnh trong thời kì gió mùa mùa đông chính thống. Tuy nhiên, để hiểu biết về các cơ chế ngẫu nhiên của các trường hợp mưa lớn tại miền Trung - Tây Nguyên Việt Nam, điều cần thiết là phải nghiên cứu kiểu tác động của các nhiễu động trong suốt một quá trình dài, để mô tả các trạng thái khí quyển qui mô Synop và các nhiễu động trong suốt thời gian xảy ra mưa lớn một cách chi tiết, và thảo luận về cơ chế gây ra mưa lớn tại miền Trung – Tây Nguyên Việt Nam. Để xác nhận các cơ chế này, chúng tôi cũng sẽ tiến hành các phân tích tổng hợp sử dụng số liệu tái phân tích trong khoảng thời gian 25 năm (1979-2010) và số liệu về lượng mưa.

III

VII

VIII

XII

So với NNRP2 hay ERA40, JRA25 có độ phân giải cao hơn (1.250 so với 2.50) với tập số liệu quan trắc trên khu vực châu Á phong phú hơn. Các đánh giá cũng chỉ ra JRA25 có chất lượng tốt hơn so với 2 tập dữ liệu tái phân tích còn lại. Dự án kế tiếp JRA25 là JRA55 với phương pháp 4DVAR sẽ kết thúc vào năm 2013 với một số kết quả ban đầu cho thấy 1 trường tái phân tích với chất lượng cao hơn JRA25. Với các yếu tố này, đề tài sẽ sử dụng số liệu JRA25 trong phân loại và thay thế bởi JRA55 trong tương lai. Thời gian của tập dữ liệu JRA25 tương ứng với thời gian của tập số liệu mưa lớn đã nêu trên: 1994-2010.

Hình 1: Phân bố các đợt mưa lớn ở miền Trung – Tây Nguyên trong khoảng 10

năm gần đây 2001 – 2010.

II.2. PHƢƠNG PHÁP

Hình thế thời tiết tương ứng với mưa lớn trên 4 khu vực sẽ được phân loại. Các khu vực này gồm: Bắc Trung Bộ (Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh), Trung Trung Bộ (Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi), Nam Trung Bộ (Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận) và Tây Nguyên ( KonTum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng). Bốn khu vực này được lựa chọn dựa trên cơ sở phân loại khí hậu truyền thống ở Việt Nam.

Số liệu JRA được cho tại các thời điểm 00, 06, 12 và 18UTC. Để mô tả hình thế thời tiết trên quy mô ngày, số liệu JRA25 sẽ được làm trơn trên quy mô ngày, loại bỏ các dao động ngày đêm. Miền phân nhóm được xác định có tọa độ 90 – 1300E và 0- 350N tương ứng với 33x29 điểm nút lưới trên lưới kinh vĩ 1.25x1.25 độ.

Hình 2: Miền phân tích

Nhân tố phân nhóm được lựa chọn bao gồm áp suất mực biển pmsl và độ cao địa thế vị tại mực 500mb (h500). Một số yếu tố khác cũng đã được đề tài thử nghiệm như tổng lượng ẩm trong khí quyển hay gió tại mực 850mb. Tuy nhiên các yếu tố này thể hiện khả năng phân loại không rõ ràng so với 2 yếu tố pmsl và h500. Do 2 yếu tố

này khác nhau về thứ nguyên cũng như phạm vi biến đổi, trước khi phân nhóm, 2 yếu tố này sẽ được chuẩn hóa dựa trên giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.

Như vậy tương ứng với 1 ngày mưa lớn với 2 yếu tố pmsl và h500 trên lưới, ta sẽ có 2x33x29 = 1914 biến (mỗi biến tương ứng với chuỗi thời gian của các đợt mưa lớn trong 17 năm) được đưa vào thuật toán phân nhóm. Số biến quá lớn sẽ làm thời gian tính toán tăng lên đáng kể. Tuy nhiên điều cần lưu ý ở đây là các điểm kề nhau trên lưới sẽ có 1 tương quan nhất định do đó sử dụng cả 1914 biến thực tế tạo ra sự dư thừa dữ liệu. Để giảm thiểu dư thừa dữ liệu cũng như thời gian tính toán, chúng tôi sẽ không sử dụng trực tiếp giá trị của các biến này trên lưới mà trước hết chuyển các trường pmsl và h500 trên lưới thành chuỗi thời gian các thành phần chính PCn với kỹ thuật PCA. Thuật toán được thực hiện như sau:

- Từ các trường pmsl và h500 tương ứng với các đợt mưa lớn, các hàm trực giao tự nhiên EOFn sẽ được xác định. Các hàm này chỉ được xác định tới 95% độ biến thiên của yếu tố đang xét.Với chỉ tiêu 95%, tổng số EOF được xác định thông thường có giá trị 14.

- Chuỗi thời gian PCn tương ứng với các EOFn sẽ được xác định và thay thế cho các điểm lưới khi đưa vào thuật toán phân nhóm. So với 1914 biến ban đầu, số biến bây giờ sẽ chỉ là 14 biến.

Đề tài lựa chọn kỹ thuật phân nhóm K-means với đầu vào là các biến PCn như đã mô tả ở trên. Đây là 1 thuật toán thông dụng trong các bài toán phân nhóm, chi tiết có thể xem trong Wilks (2010). Kỹ thuật K-means yêu cầu số nhóm K cần được cho trước, do đó để xác định số nhóm tối ưu, luận án sẽ sử dụng thuật toán Jump (wiki). Thuật toán Jump được xây dựng dựa trên định nghĩa của độ biến dạng d.

Xét n biến X với kích thước p, sau khi áp dụng K-means ta được K nhóm với

tâm các nhóm lần lượt là c1, ..., cK, độ biến dạng d sẽ được định nghĩa bởi:

với cx là tâm nhóm gần với xi nhất, và số hạng trong ngoặc chính là bình phương khoảng cách giữa điểm xi tới nhóm gần nhất trên không gian Rp. Thực hiện

K-means với các tập nhân ban đầu của tâm nhóm khác nhau (c01, ..., c0K) ta sẽ thu được 1 phân nhóm với d nhỏ nhất dmin. Ta xác định trước 1 giới hạn trên Kmax cho số nhóm có thể rút ra từ tập X. Xuất phát từ số nhóm K = 1 và thực hiện cho tới số nhóm Kmax, thuật toán Jump xác định số nhóm tối ưu sẽ được thực hiện như sau:

Với mỗi K, xác định dmin(K) tương ứng, từ đó xác định tham số D(K) =

dmin(K)-p/2.

Xây dựng hàm giá J(K) = D(K) - D(K-1) với D(0) = 0. Số nhóm tối ưu Kopt sẽ

tương ứng với K mà J(K) đạt giá trị cực đại.

Cuối cùng sau khi đã xác định được số nhóm tối ưu Kopt các hình thế thời tiết ứng với 1 miền cụ thể, kỹ thuật CA sẽ được áp dụng nhằm làm rõ hơn các đặc trưng của mỗi hình thế xác định được. Về bản chất kỹ thuật này chính là trung bình hóa các biến X được phân vào mỗi nhóm hay cụ thể hơn chính là việc sử dụng tâm nhóm đại diện cho mỗi nhóm thay vì sử dụng từng biến X trong mỗi nhóm. Trung bình hóa tương tự như 1 phép làm trơn sẽ loại bỏ các biến động nhỏ giữa các thanh phần và làm nổi rõ những đặc điểm chung nhất giữa các thành phần của cùng 1 nhóm. Kỹ thuật này cũng giúp cho quá trình phân tích từng hình thế dễ dàng hơn.

CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH

Chúng tôi nhận thấy phân bố mưa ở các tỉnh miền Trung có thể chia làm 3 vùng chính, khu vực bắc miền Trung chịu ảnh hưởng nhiều của các hình thế từ phía bắc xuống, với các tỉnh Trung và Nam Trung Bộ (các tỉnh từ Quảng Bình trở vào đến Bình Thuận) ngoài các hình thế từ phía bắc xuống thì những hình thế gây mưa từ phía Đông vào đóng góp chủ yếu; với khu vực Tây Nguyên thì những nguyên nhân phía bắc cũng có, từ phía đông vào cũng xuất hiện, nhưng mưa vừa, mưa to ở Tây Nguyên chủ yếu bắt nguồn từ sự mạnh lên của gió mùa tây nam, vì thế giữa khu vực trung và nam Trung Bộ các hình thế gây mưa lớn là tương đối đồng nhất do vậy, chúng tôi đã chia miền Trung ra làm 3 vùng có các hình thế gây mưa giống nhau nhất đó là khu vực Bắc Trung Bộ, Trung và Nam Trung Bộ (các tỉnh từ Quảng Bình đến Ninh Thuận); khu vực Tây Nguyên.

Đối với khu vực bắc Trung Bộ chúng tôi khi lấy trung bình một cách khách quan chúng tôi chia ra được 6 nhóm có thể gây mưa cho khu vực Bắc Trung Bộ: Nhóm 1: KKL tương tác với vùng xoáy thấp phát triển đến độ cao khoảng 3000m trên biển Đông; Nhóm 2: Rãnh thấp Tây Bắc – Đông Nam; Nhóm 3: Hội tụ kinh hướng; Nhóm 4: Các đợt không khí lạnh mạnh; Nhóm 5: Dải hội tụ nhiệt đới kết hợp với rìa áp cao lạnh; Nhóm 6: Xoáy thuận nhiệt đới.

Còn với các tỉnh Trung Trung Bộ chúng tôi cũng chia ra được 6 nhóm, bao gồm: Nhóm 1: Không khí lạnh mạnh tương tác với vùng xoáy thấp phát triển lên độ cao 3000m; Nhóm 2: Không khí lạnh tương tác với gió đông hoặc nhiễu động gió đông trên cao; Nhóm 3: Dải hội tụ nhiệt đới tương tác với KKL;Nhóm 4: Không khí lạnh; Nhóm 5: Rãnh thấp có trục Tây Bắc – Đông Nam; Nhóm 6: Xoáy thuận nhiệt đới.

Ở khu vực Nam Trung Bộ: Qua lấy trung bình, chúng tôi chia được thành 5 nhóm gồm: Nhóm 1: KKL tác động với gió E hoặc nhiễu động gió E trên cao; Nhóm 2: ITCZ tương tác với rìa áp cao lạnh; Nhóm 3: KKL + Dải thấp xích đạo; Nhóm 4: Không khí Lạnh tương tác với vùng thấp phát triển lên 3000m; Nhóm 5: XTNĐ đơn thuần.

Riêng với khu vực Tây Nguyên cũng qua quá trình phân nhân nhóm và lấy trung bình chúng tôi chia được 4 nhóm gây mưa lớn ở Tây Nguyên: Nhóm 1: Dải hội tụ nhiệt đới đơn thuần; Nhóm 2: Gió mùa Tây Nam; Nhóm 3: Xoáy thuận nhiệt đới; Nhóm 4: Không khí lạnh + Gió đông phát triển lên mực 5000m.

Để thấy rõ tác động của từng nhóm (từng hình thế) đối với các khu vực chúng tôi phân tích kỹ các đợt mưa lớn do các hình thế này gây ra. Khi phân tích một đợt mưa lớn ở một địa điểm hoặc ở khu vực nào đó người ta phải chú ý đến các nhân tố chủ yếu, đó là bản chất của khối không khí và hình thế synop hoặc nhiễu động khí quyển có khả năng tạo ra nguồn động lực đủ mạnh thúc đổi khối không khí chuyển động đi lên mạnh mẽ. Ngoài ra cũng phải xem xét đến các hiệu ứng địa hình tại địa điểm hoặc khu vực đó.

Vì vậy khi phân tích nguyên nhân về các đợt mưa lớn xảy ra ở các tỉnh miền

Trung và Tây Nguyên, chúng ta phải xem xét đầy đủ các nhân tố kể trên.

III.1: PHÂN TÍCH VÀ CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT Ở KHU VỰC BẮC TRUNG BỘ.

Đối với khu vực bắc Trung Bộ chúng tôi khi lấy trung bình một cách khách

quan chúng tôi chia ra được 6 nhóm có thể gây mưa cho khu vực bắc Trung Bộ:

Nhóm 1: KKL tương tác với vùng xoáy thấp phát triển đến độ cao khoảng 3000m trên biển Đông; Nhóm 2: Rãnh thấp Tây Bắc – Đông Nam; Nhóm 3: Hội tụ kinh hướng; Nhóm 4: Các đợt không khí lạnh mạnh; Nhóm 5: Dải hội tụ nhiệt đới; Nhóm 6: Xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) đơn thuần. Để thấy rõ tác động của từng nhóm (từng hình thế) đối với khu vực bắc Trung Bộ chúng tôi phân tích kỹ các đợt mưa lớn do các hình thế này gây ra.

IV.1. Hình thế 1: Không khí lạnh mạnh tƣơng tác với hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới phát triển đến độ cao khoảng 3000m trên biển Đông.

Trước tiên với hình thế không khí lạnh tương tác với hoạt động của vùng xoáy thuận nhiệt đới phát triển lên tới độ cao khoảng 3000m trên biển Đông, với hình thế này khi phân tích hình 3: Biểu diễn trường khí áp mặt đất ta cho thấy ở khu vực Đông Bắc Trung Quốc tồn tại một trung tâm áp cao tạo ra một lưỡi lạnh, với những sóng

lạnh di chuyển xuống khu vực phía nam và ảnh hưởng đến Việt Nam, trong khi ở khu vực Trung Trung Bộ, vĩ tuyến 100N – 150N lại tồn tại một vùng xoáy thấp nằm ngay trên khu vực biển giữa của Trung và nam Trung Bộ.

Hình 3: Bản đồ trung bình khí áp mực

mặt đất của hình thế không khí lạnh tương

tác với xoáy thuận nhiệt đới phát triển lên tới

độ cao khoảng 3000m trên biển Đông gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

Hình 4: Bản đồ mực 850mb của hình

thế không khí lạnh tương tác với xoáy thuận

nhiệt đới phát triển lên tới độ cao khoảng

3000m trên biển Đông gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

Khi xem xét hình 4 là bản đồ phân bố trường khí áp và trường gió ở mực 850m, của hình thế tương tác không khí lạnh và xoáy thuận nhiệt đới, có thể thấy ở khu vực phía Đông Bắc của biển Đông luôn tồn tại một khu vực có tốc độ gió mạnh từ 8 – 10m/s tương đương với cấp 6, trong khi ở khu vực biển nam Trung Bộ thì lại có hoàn lưu của một cùng xoáy thấp, tạo ra những nhiễu động ở phần phía bắc, chính tương tác

của gió đông bắc và nhiễu động sóng này là một trong những nguyên nhân tạo ra khả năng gây mưa lớn. Nếu xem xét tổng thể bản đồ từ mặt đất lên đến các mực trên cao đến 500mb, chúng ta có thể thấy ngoài không khí lạnh tầng thấp, vùng xoáy thấp phát triển lên đến độ cao 3000m thì ở các tầng trên cao lại là đới gió đông nam của rìa phía nam lưỡi áp cao cận nhiệt đới hoạt động khá mạnh, chính tổ hợp giữa không khí lạnh tầng thấp, vùng thấp cộng gió đông nam ở các tầng trên cao là nguyên nhân gây ra mưa lớn ở các tỉnh bắc Trung Bộ.

Hình 5: Bản đồ phân bố khí áp và các

trường trên cao của của hình thế không khí

lạnh tương tác với xoáy thuận nhiệt đới phát

triển lên tới độ cao khoảng 3000m trên biển

Đông gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

IV.2. Hình thế 2: Rãnh áp thấp Tây Bắc – Đông Nam có trục đi qua Bắc

Trung Bộ (thực tế là phần quá độ giữa ITCZ và rãnh gió mùa).

Rãnh áp thấp trục Tây Bắc – Đông Nam cũng là một trong những hình thế có khả năng gây mưa lớn cho khu vực bắc miền Trung. Đây cũng là một hình thế khá điển hình xảy ra ở khu vực miền Trung, thể hiện khá rõ ở mực mặt đất đến mực 1500m, với một rãnh thấp có trục đi qua khu vực bắc miền Trung, trên bản đồ phân bố khí áp mặt đất thể hiện bằng một trục rãnh chạy chéo qua khu vực bắc miền Trung có thể nối với một vùng xoáy ở khu vực giữa, hoặc phần phía Đông của quần đảo Philipin.

Hình 6: Bản đồ trung bình khí áp mực mặt đất và phân bố gió của hình thế Rãnh thấp trục Tây Bắc – Đông Nam qua Bắc Trung Bộ.

Hình 7: Bản đồ trung bình khí áp mực850mb của hình thế Rãnh thấp trục tây Bắc – Đông Nam qua bắc Trung Bộ.

Đối với hình thế này khi xem xét các bản đồ trên cao ta có thể thấy sự lấn rõ của lưỡi áp cao cận nhiệt đới từ phía Đông vào, trong khi ở phía nam gió mùa tây nam phát triển, sự hội tụ của hai đới gió tây nam từ Nam di chuyển lên và thành phần gío đông ở phía Bắc là nguyên nhân tạo ra trục rãnh này, sự hình thành của rãnh thấp này cũng tương đối phù hợp với các giai đoạn phát triển của lưỡi áp cao cận nhiệt đới, vì giai đoạn tháng 7 và tháng 8 là thời điểm trục của lưỡi áp cao cận nhiệt đới vẫn còn ở khá cao vào khoảng 24 – 260N vì thế đới gió đông của rìa phía nam lưỡi áp cao này khi lấn vào kết hợp với gió mùa tây nam vượt xích đạo từ Nam bán cầu di chuyển lên sẽ tạo ra rãnh thấp, điều này cũng phù hợp với phân bố tần suất của hình thế rãnh thấp Tây Bắc – Đông Nam với giai đoạn bắt đầu vào tháng 7 và cực thịnh vào tháng 8, kéo dài đến tháng 9 và kết thúc vào tháng 10, vì sau giai đoạn tháng 9, trục của lưỡi áp cao cận nhiệt đới sẽ dịch chuyển dần xuống phía nam đi qua, lúc đó khả năng hình thành của rãnh thấp trục Tây Bắc – Đông Nam đi qua bắc Trung Bộ sẽ giảm dần và hết hẳn vào tháng 11.

Hình 8: Bản đồ phân bố khí áp và các

trường trên cao của hình thế Rãnh thấp trục

Tây Bắc – Đông Nam có trục đi qua Bắc Trung Bộ, gây mưa lớn diện rộng.

IV.3. Hình thế 3: Hội tụ kinh hƣớng.

Hội tụ kinh hướng là một trong những cách xác định tương đối, đây là thuận ngữ hay xuất hiện trong công tác Dự báo thời tiết hàng ngày, nó thường được nói một cách định tính, tuy nhiên khi xem xét thì ta có thể thấy ở mặt đất hình thế khí áp mặt đất có thể cho thấy khá giống với hình thế rãnh áp thấp trục Tây Bắc – Đông Nam, khi cùng thấy một trục rãnh đi qua phần Bắc Trung Bộ.

Hình 9: Bản đồ mực mặt đất của hình thế Hội tụ gió kinh hướng.

Tuy nhiên khi xem xét các bản đồ trên cao, nhất là từ mực 700mb trở lên đến mực 500mb ta có thể thấy sự khác biệt, trước tiên khi xem xét mực 700mb ta có thể thấy bao trùm lên toàn Bắc Bộ và các tỉnh miền Trung là một vùng xoáy âm, với trị số vào khoảng 0.6 – 1,4x10-5/s trở lên

Hình 10: Bản đồ mực 700mb của

hình thế Hội tụ gió kinh hướng

Trong khi ở khu vực phía Tây, trên vùng Vịnh BenGan cũng đang tồn tại một vùng xoáy tương đối mạnh nguồn sinh xoáy chính là khu vực từ vùng Vịnh Bengan, sau đó nguồn sinh xoáy này được gío tây nam đưa đến khu vực Bắc Bộ.

Hình 11: Bản đồ mực 500mb của hình thế Hội tụ gió kinh hướng

Xem xét tiếp đến mực cao hơn, trên tầng 5km ở mực 500mb ta có thể thấy lưỡi áp cao cận nhiệt đới có trục khá thấp vào khoảng 15 – 170N, với trục lưỡi áp cao thấp như vậy thì khi lấn vào đới gió tây nam ở rìa phía Tây của lưỡi áp cao đã hội tụ với gió tây tây nam từ Vịnh Bengan di chuyển sang, tạo ta một vùng xoáy tương đối, đang phát triển ở khu vực phía Đông Bắc. Điều này cũng phản ánh một cách chính xác tần suất xuất hiện của hình thế này thường xảy ra vào giai đoạn tháng 5 và thàng 6, vì đây là lúc lưỡi áp cao cận nhiệt đới đang nâng trục dần từ Nam lên bắc, vừa nâng trục nó vừa lấn vào, trong khi gío tây từ vùng Vịnh Ben gan, di chuyển sang, thậm chí thời điểm này dòng xiết nhánh phía nam của áp cao Tây Tạng vẫn chưa rút lên hẳn, sự tương tác gío tây từ Vịnh hoặc dòng xiết nhánh phía nam của áp cao Tây Tạng kết hợp với gío tây nam của rìa phía Tây lưỡi áp cao cận nhiệt đới đã tạo ra một trung tâm hội tụ ngay khu vực Bắc Bộ, đây không chỉ là hình thế gây mưa lớn cho Bắc Trung Bộ mà

nó cũng là hình thế thường gây mưa to cho cả Phía Đông Bắc Bộ và các tỉnh phía Tây, khi kết hợp với không khí lạnh từ phía Bắc xuống nó còn có thể tạo ra những đợt mưa to đến rất to với lượng từ 200 - 300mm.

Hình 12: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế Hội tụ gió kinh hướng

IV.4. Hình thế 4: Hình thế không khí lạnh gây mƣa lớn cho khu vực Bắc

Trung Bộ.

Các đợt không khí lạnh xuất phát từ khu vực Siberi của Nga di chuyển xuống nước ta theo sự phân bố của trường dòng dẫn trên cao, ảnh hưởng đến nước ta theo từng đợt như dạng sóng.

Hình 13: Bản đồ trung bình khí áp

mực mặt đất của hình thế không khí lạnh gây

mưa lớn ở Trung Bộ.

Với các tỉnh miền Trung hình thế không khí lạnh gây mưa vừa, mưa to là hình thế thường xuất hiện vào giai đoạng từ tháng 10 trở đi, với tần suất tháng 10 là 12 đợt, đến tháng 11 thì tăng vọt lên 36 đợt và vào tháng 12 số đợt gây mưa của không khí lạnh cũng rất cao là 32 đợt chiếm tới 40%. Do đây là một trong những hình thế gây mưa lớn tiêu biểu ở miền Trung, qua hình 1 ta có thể thấy ở khu vực Trung Quốc luôn

tồn tại một trung tâm lạnh với khí áp trung bình duy trì ở mức cao lên tới trên 1028mb.

Hình 14: Bản đồ trung bình trường

gió của hình thế KKL gây mưa cho khu vực miền Trung

Khi xem xét bản đồ trung bình trường gió ta có thể thấy không khí lạnh tác động đến miền Trung không đi qua khu vực vịnh Bắc Bộ đi xuống mà nó di chuyển từ của phần Bắc biển Đông đi xuống, trên bản đồ trường gío trung bình ta có thể thấy ở khu vực Tây Bắc của Bắc Biển Đông tộ tại một vùng gió khá mạnh, cới tốc độ gió trung bình thường xuyên ở mức cao trên 10m/s (tương đương trên cấp 6), chính đới gío này (biểu hiện của những sóng lạnh) liên tục dồn về phía đất liền miền Trung, cùng lúc trên mực 850mb thì lại xuất hiện đới gió đông, hội tụ gió đông bắc tầng thấp, gió đông tầng cao đã tạo ra dòng thăng cưỡng bức gây mưa vừa, mưa to cho khu vực Trung Bộ.

Hình 14: Bản đồ mực 850mb cùa hình thế sóng lạnh gây mưa ở miền Trung

Hình 15: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế sóng lạnh gây mưa ở miền Trung.

VI.5. Hình thế 5: Dải hội tụ nhiệt đới kết hợp với rìa áp cao lạnh gây mƣa

ở khu vực bắc Trung Bộ.

Hình thế này được tạo thành khi dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) có trục ở vĩ tuyến từ Trung Bộ trở vào, đồng thời áp cao lạnh cực đới phát triển đủ mạnh lấn về phía Nam, đem theo không khí cực đới xâm nhập các tỉnh bắc Trung Bộ, loại hình thế này thường xảy ra vào các tháng 10 và tháng 11.

Hình 16: Bản đồ trường gió trung

bình mực mặt đất của hình thế ITCZ gây

mưa lớn ở Trung Bộ.

Trên bản đồ hình 13: Ta có thể thấy đường trục của ITCZ nằm trong phạm vi từ vĩ tuyến 15 đến vĩ tuyến 18 và với dạng hình thế này thì vùng mưa lớn được mở rộng từ trục về phía Bắc cỡ 2 -3 vĩ độ, với một trung tâm mưa lớn thường cách đường trục từ 1 – 1.5 độ vĩ. Thời gian mưa lớn có thể kéo dài trong khoảng vài ba ngày, tổng lượng mưa ước cỡ 200 - 300mm. Đối với các tỉnh Bắc Trung Bộ khi xem xét bản đồ gió trung bình ở mực mặt đất

cũng thể hiện được một đới hội tụ ở khu vực từ vĩ tuyến 15 đến vĩ tuyến 180N, nhưng sự thể hiện của hai đới tín phong ở hai phía của ITCZ là không rõ ràng và thường bị nhầm với gió

NE của các sóng lạnh ở lục địa Trung Quốc do vậy thường ta phải xét đến mực 1500m

(850mb) trở lên.

Hình 17: Bản đồ mực 850mb của

thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

Khi xem xét đến bản đồ mực 850mb, sự hội tụ giữa hai đới tín phong đã được thể hiện rất rõ, ngoài ra ta cũng có thể thấy trên trục của ITCZ luôn tồn tại một vùng hội tụ có giá trị từ 1,6x10-5/s trở lên, đây cũng là cơ sở để xác định một cách khác quan hình thế ITCZ tác động đến Trung Bộ.

Hình 18: Bản đồ mực 700mb của thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

Hình 19: Bản đồ mực 500mb của hình thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

Và khi xem xét đến các bản đồ trung bình ở các mực cao hơn thì quá trình hội tụ cũng giảm dần, đến mực 700mb, độ hội tụ giảm còn 1,0x10-5/s trở lên và đến mực 500mb thì độ hội tụ lại giảm tiếp còn 0.8x10-5/s.

Cũng qua thống kê các đợt mưa lớn do ITCZ ở Bắc Trung Bộ ta có thể thấy, ảnh hưởng gây mưa của ITCZ đối với các tỉnh bắc Trung Bộ tập trung chính trong khoảng 4 tháng từ tháng 7 đến tháng 10 và giảm dần trong tháng 11 và không còn xuất hiện trong tháng 12.

Hình 20: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ.

VI.5. Hình thế 6: Xoáy thuận nhiệt đới đới gây mƣa ở khu vực bắc Trung

Bộ.

Khi nhắc đến mưa lớn ở bất kỳ khu vực nào thì XTNĐ luôn là một hình thế gây mưa lớn điển hình, các tỉnh Bắc Trung Bộ không phải là ngoại lệ, xem xét trên bản đồ phân bố gió trung bình ta có thể thấy chỉ cần ở khu vực Bắc biển Đông có một vùng

áp thấp đóng kín với khí áp trung bình từ 1003mb trở lên thì đã có thể gây mưa lớn cho khu vực Trung Bộ và tuỳ thuộc sự phát triển của vùng xoáy thấp này mà nó sẽ tạo ra những đợt mưa vừa, mưa to hay mưa rất to ở miền Trung.

Hình 21: Bản đồ trung bình gió mực

mặt đất của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở

bắc Trung Bộ

Hình 22: Bản đồ mực 850mb của

hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở bắc Trung Bộ

Ngoài phân tích trường gió mặt đất khi xem xét trường đường dòng và trường xoáy thế trung bình trên cao ta cũng có thể nhận thấy để tạo ra một đợt mưa lớn ở Trung Bộ thì độ hội tụ trên mực 850mb, 700mb hay 500mb đều phải là những vùng có giá trị từ 1,2x10-5/s trở lên và vùng hội tụ chính, mạnh nhất luôn ở phía Bắc của XTNĐ, đây cũng là nguyên nhân giải thích tại sao khi bão vào miền Trung, thường vùng mưa lượng lớn và gió mạnh nhất luôn tập trung ở phía Bắc.

Về tần suất xuất hiện thì tháng 8 là thời điểm XTNĐ ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến các tỉnh Bắc Trung Bộ, sau đó đến tháng 9 và tháng 10 là hai tháng có tần suất ảnh hưởng của XTNĐ là khá tương đương nhau, nhưng đến tháng 11 khi lưỡi áp cao cận nhiệt đới mở rộng về phía Nam các XTNĐ sẽ có xu hướng dịch chuyển dần về Trung và Nam Trung Bộ do vậy tần suất xuất hiện sẽ giảm đi và hết hẳn vào tháng 12.

Hình 23: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở bắc Trung Bộ

IV.2: PHÂN TÍCH VÀ CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT Ở KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ.

IV.2.1. Hình thế 1: Không khí lạnh mạnh tƣơng tác với vùng xoáy thấp phát triển lên tới độ cao 3000m.

Hình 24: Bản đồ trung bình khí áp

mực mặt đất và phân bố gió của hình thế

không khí lạnh tương tác với vùng xoáy thấp

phát triển lên độ cao 3000m ở khu vực biển

Trung Trung Bộ.

Đối với các tỉnh Nam Trung Bộ sóng lạnh tương tác với vùng xoáy thấp ở khu vực nam Trung Bộ cũng là một trong những hình thế gây mưa lớn, khi xem xét hình 1 ta có thể thấy ở khu vực Hoa Nam (Trung Quốc) vẫn duy trì một khối không khí lạnh mạnh, tạo ra một lưỡi lạnh mạnh bao trùm lên khắp Bắc bộ, Bắc và Trung Trung Bộ, với đường trị số khí áp vào khoảng 1010mb đi qua khu vực Trung Trung Bộ; trong khi trên khu vực biển Nam Trung Bộ, phần từ Ninh Thuận trở vào đến Bình Thuận

cũng tồn tại mộ trung tâm áp thấp với khí áp đóng kín với trị số khí áp vào khoảng 1009mb.

Hình 25: Bản đồ mực 850mb của

hình thế không khí lạnh tương tác với vùng xoáy thấp phát triển lên độ cao 3000m ở khu

vực biển TrungTrung Bộ.

Tương tác của hai hình thế này được thể hiện rõ nhất trên mực 850mb, trung tâm lạnh lúc này có xu hướng lệch đông với một vùng gió mạnh tốc độ từ 10 – 15m/s tồn tại trên khu vực bắc biển Đông, vùng xoáy thấp phát triển tạo ra những nhiễu động ở phần phía Bắc của nó, tạo ra một vùng hội tụ gío mạnh ở khu vực từ Thanh Hoá trở vào đến Quảng Nam, với riêng không khí lạnh đã là một trong những hình thế gây mưa lớn, nên khi có thêm tác động của nhiễu động phía Bắc vùng áp thấp thì khả năng gây mưa lớn sẽ cao hơn hẳn.

Đây là một trong những hình thế hay xảy ra trong giai đoạn chuyển tiếp giữa giữa mùa mưa và mùa khô, nên vào tháng 9 bắt đầu xuất hiện hình thế tương tác này với số lần xuất hiện vào khoảng 25 đợt chiếm khoảng 20%, sang đến tháng 10, trong khi dải hội tụ nhiệt đới vẫn tồn tại và có trục đi qua khu vực nam Trung Bộ, trong khi tần suất không khí lạnh xuất hiện cũng nhiều hơn, nên số lần xuất hiện của hai hình thế này là cao nhất và đến tháng 11, mặc dù số lần xuất hiện của không khí lạnh nhiều hơn hẳn tháng 10, nhưng do dải hội tụ nhiệt đới đã dịch chuyển hẳn xuống phía nam đi qua Nam bộ nên tương tác của hai hình thế cũng giảm hẳn và gần như kết thúc vào tháng 12 khi dải hội tụ nhiệt đới đã bị lưỡi áp cao cận nhiệt đẩy dịch hẳn xuống khu vực xích đạo thì tương tác này cũng coi như là chấm dứt.

Hình 26: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng xoáy thấp phát triển lên độ cao 3000m ở khu vực biển

TrungTrung Bộ.

IV.2.2. Hình thế 2: Không khí lạnh mạnh tƣơng tác với gió E hoặc nhiễu động gió E trên cao.

Hình 27: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mực mặt đất của hình thế không khí

lạnh tương tác với nhiễu động gío Đông trên cao gây mưa ở Trung Trung Bộ.

Đối với hình thế không khí lạnh cộng gío đông trên cao khi xem xét bản đồ mặt đất ta không thể nhìn thấy sự hiện diện của gió đông mà chỉ thấy ở khu vực Đông Bắc Trung Quốc đang tồn tại một trung tâm áp cao lạnh với trị số khí áp vào khoảng 1023, với các đường đẳng áp khá dày và ken sít, chính các đường đẳng áp dày và ken sít này là điều kiện để các sóng lạnh liên tục được tăng cường xuống nước ta, trong khi đó ở khu vực Bắc biển Đông cũng tồn tại một trung tâm gió mạnh do các sóng lạnh tạo ra với tốc độ gío trung bình ở đây đều lớn hơn 10m/s (cấp 6 trở lên). Lúc này không khí lạnh tầng thấp đóng vai trò là điều kiện cần để hình thành mưa lớn ở Trung Bộ.

Hình 28: Bản đồ mực 850mb của

hình thế không khí lạnh tương tácgió E hoặc

sóng E gây mưa lớn ở khu vực Trung Trung

Bộ.

Hình 29: Bản đồ mực 700mb của

hình thế không khí lạnh tương tácgió E hoặc

sóng E gây mưa lớn ở khu vực Trung Trung

Bộ.

Khi xem xét tới mực 850mb đới gió đông, hay còn gọi là tín phong đông đến đông nam bắt đầu được thể hiện rõ và khi xem xét đến mực 700mb ta có thể thấy lưỡi áp cao cận nhiệt đới có trục của lưỡi áp cao cận nhiệt đới vào khoảng 20 – 220N; các tỉnh Trung Trung Bộ nằm ở rìa phía nam của lưỡi áp cao này với đới gío đông mạnh 10 – 14m/s thổi vào trong khi tầng thấp là gió đông bắc, đây chính là điều kiện hội tụ giữa gió đông bắc tầng thấp và gió đông tầng cao để tạo ra dòng thăng cưỡng bức mạnh gây mưa lớn ở các tỉnh Trung Trung Bộ, hình thế này cũng thường xảy ra trong giai đoạn tháng 10, tháng 11 và tháng 12.

Đối với hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió đông hay sóng E cũng tương tự với hình thế này, do vậy trong luận văn này chúng tôi chỉ phân tích hình thái không khí lạnh tương tác với gió Đông.

Hình 30: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tácgió E hoặc sóng E gây mưa lớn ở khu vực Trung Trung Bộ.

IV.2.3. Hình thế 3: ITCZ tƣơng tác với KKL tác động gây mƣa ở Trung Trung Bộ.

Thông thường nếu dải hội tụ nhiệt đới đơn thuần không có sự xuất hiện của ATNĐ nào, hoặc ATNĐ xuất hiện ở khu vực phía Đông của Philippin thì nó có thể gây mưa nhiều ngày ở Trung Bộ, nhưng thường không phải là mưa to, tuy nhiên khi có sự tương tác thêm của KKL từ phía Bắc thì đây lại là một trong những hình thái gây mưa lớn ở miền Trung, nhất là khu vực Trung Trung Bộ.

Hình 31: Bản đồ trung bình khí

áp và gió mực mặt đất của hình thế

ITCZ có KKL tác động gây mưa ở Trung

Trung Bộ.

Qua hình 24: Ta có thể thấy trong khi ở khu vực Trung Quốc duy trì một vùng trung tâm lạnh, trong khi ở khu vực Trung Trung Bộ có tồn tại một dải hội tụ nhiệt đới, vì trục của ITCZ nằm ở trong phạm vi vĩ tuyến 13 độ bắc đến vĩ tyến 17 độ Bắc chạy qua khu vực Trung Trung Bộ

Khi xem xét đến mực 850mm thì vai trò của KKL không còn thể hiện rõ, trong khi biểu hiện của dải hội tụ nhiệt đới càng rõ ràng hơn, với một chuỗi xoáy thuận xuất hiện trên trục của dải hội tụ nhiệt đới, sự xuất hiện của chuỗi xoáy này sẽ theo đường dòng dẫn của rìa phía nam lưỡi áp cao cận nhiệt đới di chuyển vào miền Trung gây mưa to cho các tỉnh Trung Bộ. Mưa lớn do tổ hợp hình thế này hầu như chỉ xuất hiện từ tháng 9 đến tháng 11. Tháng 10 là do dải ITCZ hoạt động mạnh mẽ ở các tỉnh từ Trung Trung Bộ trở vào, đồng thời, thời kỳ này KKL đã xâm nhập nhiều hơn tới Bắc Bộ và bắc Trung Bộ.

Hình 32: Bản đồ mực 850mb

hình thế ITCZ có KKL tác động gây mưa ở Trung Trung Bộ.

Hình 33: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ có KKL tác động gây mưa ở Trung Trung Bộ.

IV.2.4. Hình thế 4: KKL gây mƣa ở Trung Trung Bộ.

Với các tỉnh Trung Trung Bộ, không khí lạnh cũng là một trong những hình thế có thể gây mưa lớn diện rộng. Qua bản đồ trung bình trường gió mặt đất (Hình 1) ta có thể thấy để không khí lạnh gây mưa lớn ở Trung Trung Bộ thì ở khu vực phía Tây

Bắc Trung Quốc phải có một trung tâm áp cao mạnh, tạo ra những sóng lạnh dồn xuống phía Nam.

Trường gío đông bắc mạnh, liên tục được bổ xung và tích tụ lại ở khu vực phía Đông Bắc biển đông, với một vùng gió trung bình mạnh trên 10m/s (luôn mạnh trên cấp 6), trung tâm gió liên tục thổi vào sườn đón gió của khu vực Trung Trung Bộ, từ Quảng Bìnht rở vào đến Quảng Nam thậm chí còn mở rộng xuống cả Bình Định, Phú Yên và gây mưa vừa, mưa to trên diện rộng, với hình thế không khí lạnh ảnh hưởng đến Trung Trung Bộ thường xảy ra nhiều nhát trong hai tháng cuối cùng của năm là tháng 11 và tháng 12, trong đó tháng 12 là giai đoạn mà hình thế này chiếm nhiều nhất lên tới 50%, vì sang tháng 1 và tháng 2 thì trung tâm của khối không khí lạnh bắt đầu dịch chuyển ra vùng Hoa Nam (Trung Quốc) và lúc này nó không còn khả năng gây mưa ở Trung Bộ mà phần lớn là tạo ra hiện tượng mưa nhỏ, mưa phùn ở Bắc Bộ. Tuy nhiên nếu chỉ thuần tuý là gió đông bắc mạnh thì các sóng lạnh không thể gây mưa vừa, mưa to kéo dài, vì thế để xem xét thêm với hình thế này ta cần xem thêm tác động của các hình thế trên cao, cụ thể trên mức 1500m (850mb).

Hình 34: Bản đồ trung bình khí

áp và gió mực mặt đất của hình thế

không khí lạnh mạnh gây mưa ở Trung

Trung Bộ.

Hình 35: Bản đồ mực 850mb

của hình thế không khí lạnh mạnh gây mưa ở Trung Trung Bộ.

Khi xem xét hình thế trên cao ở mực 1500m ta có thể thấy, ở khu vực phía Tây Bắc

Trung Quốc vẫn tồn tại một trung tâm áp cao, nhưng vùng trung tâm này hơi thấp hơn xuống

phía Nam và có xu hướng lệch ra biển, chính do vùng trung tâm này thấp và lệch biển đã làm

đổi hướng gío từ đông bắc ở mực mặt đất thành hướng đông bắc đến đông ở mực 1500m,

ngoài ra sự tồn tại của trung tâm áp cao ở mực 850mb cũng cho thấy cường độ của khối

không khí lạnh để gây mưa cho Trung Bộ là phải rất mạnh (có thể phát triển lên tới 1500m

trở lên). Với trung tâm lệch đông thì khối lạnh tạo ra một vùng gió mạnh suốt dọc từ vĩ tuyến

20 trở xuống thường trực là một đới gío đông mạnh, kéo dài xuống tới tận Nam bộ, với một

trung tâm gío rất mạnh ( tốc độ gío trung bình trong khoảng từ 14 – 16m/s) tồn tại ở khu vực

từ phía Đà Nẵng trở vào đến Bình Thuận, với sự tồn tại của trung tâm gío mạnh này nó sẽ tạo ra được một vùng hội tụ góc về hướng gío, giữa gió đông bắc mạnh tầng thấp và gió

đông mạnh tầng cao, tích ẩm, tạo điều kiện cho dòng thăng phát triển và gây mưa diện rộng.

Hình 36: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh mạnh gây mưa ở Trung Trung Bộ.

IV.2.5. Hình thế 5: Rãnh thấp Tây Bắc – Đông Nam gây mƣa ở Trung Trung Bộ.

Hình 37: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mặt đất của hình thế rãnh thấp – Tây bắc- Đông nam gây mưa ở Trung Trung

Bộ.

Rãnh Tây bắc – Đông Nam là một trong những hình thế hay gây mưa lớn ở Bắc Trung Bộ, nhưng nó cũng là một trong những hình thế có khả năng gây mưa lớn cả ở khu

vực Trung Trung Bộ, khi xem xét hình thế này ở khu vực Trung Trung Bộ qua bản đồ phân

bố gió trung bình (Hình 1), ta có thể thấy sự khác biệt về hai hướng gió bắt đầu từ vĩ tuyến

15 độ trở lên gió chủ yếu là hướng Đông đến Đông Nam, trong khi ở khu vực từ vĩ tuyến 15

độ trở xuống hướng gió lại thổi theo hướng Nam Tây Nam.

Hình 38: Bản đồ mực 850mb của

hình thế rãnh thấp – Tây bắc- Đông nam gây

mưa ở Trung Trung Bộ.

Xem xét trên bản độ phân bố gió và khí áp ở mực 1500m, trục rãnh thấp Tây Bắc – Đông Nam được thể hiện rất rõ, chạy dọc khu vực Trung Trung Bộ suốt từ khu vực phía nam của Hà Tĩnh trở xuống đến phần Bắc của Bình Định có thể vẽ được một trục rãnh là nơi hội

tụ giữa hai hướng gió, Đông đến Đông Nam ở phía Bắc và gió Tây đến Tây Nam ở phía

Nam, với sự hội tụ của hai hướng gío này, cộng với xem xét thêm trường xoáy ở mực 3000m (Hình 3), cũng cho thấy khu vực Trung Trung Bộ là nơi có độ xoáy lớn nhất.

Hình 39: Bản đồ phân bố xoáy thế

mực 700mb của hình thế rãnh thấp Tây bắc –

Đông Nam gây mưa lớn ở Trung Trung Bộ.

Hình 40: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế rãnh thấp Tây bắc – Đông Nam gây mưa lớn ở Trung Trung Bộ.

IV.2.6. Hình thế 6: XTNĐ gây mƣa lớn ở Trung Trung Bộ.

Khi đề cập đến mưa lớn ở miền Trung, ở bất kỳ khu vực nào thì Xoáy thuận nhiệt đới (Có thể là Bão hoặc áp thấp nhiệt đới (ATNĐ)) luôn là một trong những hình thế gây mưa lớn điển hình tiêu biểu nhất ở Trung Bộ, với hình thế này thì ngay khi vị trí trung bình của xoáy thuận ở khu vực biển từ kinh tuyến 115 trở vào nó đã tạo ra một vùng xoáy thế rất phát triển ở ven biển các tỉnh miền Trung lớn hơn 2,2x10-5/s tạo ra một đới hội tụ rất mạnh dọc ven biển Trung Bộ và có khả năng gây mưa lớn và khi XTNĐ di chuyển vào đất liền hoặc đi học ven biển Trung Bộ thì vùng xoáy lớn này sẽ vào theo gây mưa to đến rất to ở Trung Bộ, theo tính toán thì mỗi XTNĐ đều có khả năng gây mưa to với lượng trung bình từ 300 – 400mm trở lên ở các tỉnh Trung Bộ.

Hình 41: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mực mặt đất của hình thế XTNĐ

gây mưa ở Trung Trung Bộ.

Hình 42: Bản đồ mực 850m của hình

thế XTNNĐ gây mưa lớn ở Trung Bộ.

Hình 43: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNNĐ gây mưa lớn ở Trung Bộ.

IV.3: PHÂN TÍCH VÀ CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT Ở KHU VỰC NAM TRUNG BỘ.

Đối với các tỉnh Nam Trung Bộ, qua phân nhóm chúng tôi thấy có tất cả 6 hình thế có thể gây mưa lớn ở nam Trung Bộ, tuy nhiên có hai hình thế là tương đối giống nhau là hình

thế không khí lạnh kết hợp với nhiễu động gió E trên cao và không khí lạnh kết hợp với gió E, việc phân tích hai hình thế này có rất nhiều nét tương đồng vì thế học viên chỉ chọn phân tích hình thế KKL kết hợp với nhiễu động gió E trên cao

I.V.3.1 Hình thế: Không khí lạnh kết hợp với nhiễu gió E trên cao.

Hình 44: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mặt đất của hình thế không khí lạnh

tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao

gây mưa ở Nam Trung Bộ.

Với bất kỳ hình thế nào, trường mặt đất cũng được xem xét trước tiên, với hình thế

KKL tương tác với nhiễu động gió E trên cao, với bản đồ gió và khí áp trung bình mực mặt

đất ta chỉ thấy được hình ảnh của một khối không khí lạnh, với một trung tâm gió mạnh

khoảng cấp 6 trở lên ở khu vực Đông Bắc của Bắc biển Đông.

Hình 45: Bản đồ phân mực 850mb

của hình thế không khí lạnh tương tác với

nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở

Nam Trung Bộ.

Khi xem xét đến mực 850mb ngoài một trung tâm lạnh ở khu vực bqcs Quảng Châu (Trung Quốc) ta còn thấy rõ hình ảnh của một đới gío E với dạng sóng đang di chuyển vào đất liền Trung Bộ, với một vùng hội tụ gió mạnh từ 0.6x105/s bao trùm khắo khu vực giữa và

nam biển Đông, lấn vào cả nửa miền Trung, trong đó vùng hội tụ mạnh nhất lớn hơn 1.2x105/s tồn tại ở khu vực từ vĩ tuyến 15 trở xuống.

Khi xem xét đến các mực trên cao hơn ở mực 700mb, ở khu vực từ vĩ tuyến 15 trở xuống ngoài gió E mạnh thì vẫn còn tồn tại một vùng hội tụ gió với giá trị thấp nhất 0.6x105/s và tiếp tục xem xét đến mực 500mb, ngoài vùng ven biển nam Trung Bộ đang tồn tại một

vùng hội tụ thì hấu hết các khu vực vùng hội tụ đã không còn xuất hiện, trong khi đới gió E ở

rìa phía Nam của lưỡi áp cao cận nhiệt đới thì vẫn đang thổi mạnh vào khu vực nam Trung Bộ, vùng tác động của nó thu hẹp lại tẩptung ở khu vực từ 10 – 140N, tương đương với các tỉnh từ Bình Định trỏ vào đến khu vực cực nam của tỉnh Bình Thuận.

Hình 46: Bản đồ mực 700mb của hình thế không khí lạnh tương tác với

nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở

Nam Trung Bộ.

Hình 47: Bản đồ mực 500mb của

hình thế không khí lạnh tương tác với

nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ.

Hình 48: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ.

I.V.3.2 Hình thế: ITCZ có KKL gây mƣa cho khu vực Nam Trung Bộ.

Xem xét hình thế ITCZ có KKL gây mưa to ở các tỉnh Nam Trung Bộ tương tự với

cách xem xét hình thế này gây mưa ở Bắc và Trung Trung Bộ ta có thể thấy trên khu vực

phía Bắc của Trung Quốc vẫn tồn tại một lưỡi áp cao lạnh, trong khi trục của dải hội tụ nhiệt

đới đã dịch chuyển dần xuống phía Nam, đi khu vực vĩ tuyến 12 (tương đương với Khánh

Hoà), trong đó có một vùng xoáy thấp ở khu vực phía Đông của quần đảo Philippin.

Hình 49: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mặt đất của hình thế ITCZ có KKL

gây mưa ở Nam Trung Bộ.

Để xem xét kỹ hơn hình thế này thì việc phân tích các trường trên cao vẫn là lựa chọn

duy nhất, khi xem xét đến mực 850mb thì sự phân bố gió về hai hướng của ITCZ đã trở lên rất rõ ràng với tín phong NE – E ở phần phía Bắc của ITCZ và tín phong SW – S ở khu vực phía Nam của ITCZ và khi xem xét đến độ hội tụ thì ta cũng có thể thấy suốt dọc từ vĩ tuyến 20 trở xuống đến tận vĩ tuyến 7 tồn tại một dải hội tụ có gió mạnh từ 0.8x105/s trở lên trong đó thì ở phần từ vĩ tuyến 15 trở xuống đến 8 độ vĩ Bắc là những vùng thể hiện độ hội tụ mạnh nhất có giá trị từ 1.2x105/s trở lên

Hình 50: Bản đồ mực 850mb của

hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung

Bộ.

Hình 51: Bản đồ mực 700mb của

hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ.

Hình 52: Bản đồ mực 500mb của hình thế

ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ.

Và khi xem xét đến mực 700mb ITCZ vẫn còn duy trì, nhưng vùng hội tụ thì bắt đầu có xu hướng thu hẹp lại và đến mực 500mb thì vùng hội tụ lớn nhất xảy ra ở khu vực ven biển nam Trung Bộ, đây cũng chính là nguyên nhân khiến hình thế KKL + ITCZ gây mưa ở nam miền Trung.

Hình 53: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ.

I.V.3.3 Hình thế: Không khí lạnh tƣơng tác với rãnh thâp xích đạo gây

mƣa lớn ở nam Trung Bộ.

Đối với hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ có thể xem xét đây là một trường hợp riêng của hình thế tương tác giữa KKL và ITCZ, chính vì thế với hình thế này không khí lạnh chỉ đóng vai trò ở mực thấp, từ mực 850mb và 700mb tác động của không khí lạnh hầu như là không còn, nhưng rãnh thấp xích đạo thì lại thể hiện khá rõ, với một vùng xoáy mạnh có trị số từ 2 – 3.2x10-5/s ở khu vực biển nam Trung Bộ, khi vùng xoáy này di chuyển vào đất liền nó sẽ là nguyên nhân gây mưa lớn ở khu vực ven biển nam Trung Bộ và khi xem xét đến các khối không khí ở mực cao hơn (mực 500mb) thì ngay cả rãnh thấp xích đạo cũng không còn thể hiện rõ mà chỉ còn là thuần tuý là gió E, với dạng nhiễu động sóng trong đới gió E ở rìa nam lưỡi áp cao cận nhiệt đới.

Hình 54: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế

không khí lạnh tương tác với rãnh thấp

xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung bộ.

Hình 55 : Bản đồ mực 850mb của

hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh

thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung

bộ.

Hình 56: Bản đồ mực 700mb của

hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh

thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung

bộ.

Hình 57: Bản đồ trung mực 500mb

của hình thế không khí lạnh tương tác với

rãnh thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam

Trung bộ.

Hình 58: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo,

gây mưa lớn ở Nam Trung bộ.

I.V.3.4 Hình thế: Không khí lạnh tƣơng tác với vùng áp thấp phát triển lên

3000m

Cũng như các khu vực khác của miền Trung thì sự tương tác giữa KKL và vùng áp thấp ở ngay ven bờ cũng là một trong những hình thế gây mưa lớn cho khu vực nam Trung Bộ, khi xem xét bản đồ khí áp và gió mực mặt đất ta có thể thấy ở khu vực Đông Bắc biển Đông cũng đang tồn tại mộ trung tâm gió mạnh, khi chỉ thuần tuý trung tâm gió mạnh này thì ít có khả năng gây mưa ở Nam Trung Bộ, nhưng khi xuất hiện một vùng xoáy thấp ở khu vực phía Tây Bắc quần đảo Trường Sa thì sự tương tác này có thể sẽ gây mưa lớn ở nam Trung Bộ. Để xem xét thêm nguyên nhân sự tác động của hình thế này ta cần xem xét kỹ các hình thế trên cao, khi xét đến mực 850mb (hình 2); bắt đầu thấy xuát hiện một vùng hội tụ gió mạnh tập trung ở khu vực vĩ tuyến 170N trở xuống đến Nam bộ, trong đó khu vực từ Quảng Nam đến Bình Thuận

là vùng xảy ra hội tụ gió mạnh nhất, với độ hội tụ từ 1.8 – 2.4105/s. Chính sự tương tác giữa không khí lạnh và rìa phía bắc của vùng áp thấp đã tạo ra độ hội tụ mạnh như vậy và hệ quả của tương tác này chính là những cơn mưa lớn ở khu vực nam Trung Bộ.

Hình 59 : Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế

không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m

Hình 60: Bản đồ phân mực

850mb của hình thế không khí lạnh

tương tác với vùng áp thấp phát triển

lên 3000m.

Hình 61 : Bản đồ mực 700mb

của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m.

Hình 62: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m.

I.V.3.5 Hình thế: XTNĐ gây mƣa ở nam Trung Bộ.

Không chỉ với Nam Trung Bộ, với bất kỳ khu vực miền Trung nào thì hình thế XTNĐ luôn là một trong những hình thế gây mưa lớn điển hình. Đối với hình thế này thì không cần XTNĐ đổ bộ vào mà chỉ cần có XTNĐ có vị trí tâm ở trong kinh tuyến 1150E là đều có khả năng gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ.

Về phân bố mưa lớn của hình thế XTNĐ gây mưa ở Nam Trung Bộ thường xảy ra vào giai đoạn các tháng 8, tháng 9 và tháng 10, trong đó tháng 8 là thời điểm bão thường có xu hướng đổ bộ vào miền Trung nên tần xuất gây mưa lớn của XTNĐ đối với Nam Trung Bộ cũng nhiều hơn, sang tháng 9 và 10 số lượng bão có xu hướng giảm đi, nên tần xuất gây mưa lớn ở khu vực Trung Bộ cũng giảm đáng kể và hầu như dứt hẳn vào gian đoạn tháng 11, khi phần giữa biển Đông, phía Tây kinh tuyến 1150E xuất hiện vùng xoáy thuận nhiệt đới, có thể là áp thấp nhiệt đới hoặc bão. Do tacsd dộng hút gió của xoáy thuận nhiệt dới đã lôi cuốn gió mùa tây nam ở vịnh Thái Lan hoạt động mạnh hơn, xâm nhập vào Nam bộ, cực nam của Nam Trung Bộ và Tây Nguyên gây ra mưa vừa, mưa to trong vài ngày.

Hình 63: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ.

Hình 64: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực 850mb của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ.

Hình 65: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ.

IV.4: PHÂN TÍCH VÀ CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN.

IV.4.1 Hình thế: ITCZ có XTNĐ gây mƣa lớn ở Tây Nguyên.

Với khu vực Tây Nguyên một trong những hình thế gây mưa lớn điển hình là dải hội tụ nhiệt đới, với các xoáy thấp phát triển suốt từ mặt đất lên tới độ cao 500mb, với hình thế này thì chỉ riêng các xoáy thuận nằm trên dải hội tụ đã có khả năng gây mưa lớn, ngoài ra với đặc trưng của dải hội tụ là sự hội tụ của hai đới tín phong Đông đến Đông Bắc ở trên cao và Tây đến Tây Nam ở tầng thấp thì khi ITCZ hoạt động mạnh cũng đồng nghĩa với việc gió mùa tây nam phát triển mạnh và nếu không có các xoáy thuận đi vào đất liền thì chính đới gió tây nam mạnh lên, đưa không khí nóng ẩm từ xích đạo hoặc từ bắc Ấn Độ Dương đến, gây mưa vừa, mưa to trong vài ngày, với tổng lượng mưa từ 150 – 200mm; Đáng chú ý là ở trên các mực 850mb và mực 500mb trọng phạm vi Trung Trung Bộ hoặc Nam Lào, lại xuất hiện nhiễu động kiểu xoáy thuận, Trong trường hợp này do có hội tụ mạnh của gió tây nam ở rìa phía nam và tây nam của nhiễu động, kết hợp với hiệu ứng địa hình của Trường Sơn, nên khu vực Tây Nguyên thường xảy ra mưa lớn diện rộng trong vài ba ngày, tổng lượng mưa có thể đạt 200 – 300mm. Do đó có thể gây ra lũ cao, lũ đột ngột ở một số sông suối trong khu vực này.

Hình 66: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mực mặt đất của hình thế ITCZ có

XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên.

Hình 67: Bản đồ phân bố gió và

trường độ cao địa thế vị của mực 850mb

trong hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở

Tây Nguyên.

Hình 68: Bản đồ mực 700mb trong

hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở Tây

Nguyên.

Điêu này còn được thể hiện bằng tần suất gây mưa lớn của ITCZ đối với khu vực Tây Nguyên thường tập trung vào giai đoạn từ tháng 8 đến tháng 10 là thời điểm trục của ITCZ đã dịch chuyển xuống phía Nam và ảnh hưởng chủ yếu đến các tỉnh Trung Trung Bộ trở xuống.

Hình 69: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên.

IV.4.2 Hình thế:GMTN gây mƣa lớn ở Tây Nguyên.

Hình 70: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mực mặt đất của hình thế GMTN

gây mưa ở Tây Nguyên.

Gió mùa tây nam hoạt động ở Tây Nguyên là một trong những hình thế rất điển hình

gây mưa lớn (chỉ xếp sau XTNĐ), với hình thế này khi xem xét tầng mặt đất có thể thấy sự

đổi gió của tín phong Đông Bắc vượt xích đổi hướng thành gió mùa Tây Nam đi qua khu vực

Xingapo vượt biển đi lên và ở khu vực vịnh Bengan cũng có một trung tâm gió rất mạnh, với cường độ gió trung bình cao trên 10m/s (mạnh trên cấp 6).

Hình 71: Bản đồ mực 850mb của

hình thế của hình thế GMTN gây mưa ở Tây

Nguyên.

Hình 72: Bản đồ mực 500mb của

hình thế của hình thế GMTN gây mưa ở Tây

Nguyên.

Hình 73: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế GMTN gây mưa ở Tây Nguyên.

Và khi xem xét tới tận mực 500mb thì hình ảnh của gió mùa tây nam càng trở nên rõ rệt hơn, suốt từ vùng vịnh Bengan kéo dài qua phần phía Đông của Singapo đều là trường gió tây nam rất thịnh hành, với trung tâm gió mạnh nhất đóng vai trò như nguồn cung ẩm nằm ở khu vực vịnh Bengan và cấp độ gió trung bình trên mực 500mb ở khu vực này vẫn tiếp tục mạnh trên cấp 6.

IV.4.3 Hình thế rìa XTNĐ gây mƣa lớn ở Tây Nguyên.

Hình 74: Bản đồ trung bình khí áp và trường gió của hình thế XTNĐ gây mưa lớn

ở Tây Nguyên.

Loại hình thế này thường xảy ra từ tháng 5 đến tháng 10, nhưng tháng 9 và tháng 10 là nhiều nhất, khi ở phần giữa biển Đông, phía Tây kinh tuyến 1150E xuất hiện một vùng xoáy thuận nhiệt đới đạt cấp ATNĐ hoặc bão. Do tác dụng hút gió của XTNĐ đã lôi cuốn

gió tây nam đang hoạt động ở vịnh Thái Lan mạnh lên xâm nhập vào Nam Bộ, cực nam của

nam Trung Bộ và Tây Nguyên, gây ra mưa vừa, mưa to trong vài ngày. Ở Tây Nguyên do

hiệu ứng dịa hình của Trường Sơn nên lượng mưa lớn hơn Nam Bộ.

Hình 75: Bản đồ mực 850mb của hình thế

XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên

Hình 76: Bản đồ mực 500mb của hình thế

XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên

Ngoài các xoáy thuận nhiệt đới thì các tàn dư của xoáy thuận nhiệt đới cũng có khả

năng gây mưa ở Tây Nguyên, loại hình synop này thường xảy ra vào tháng 10, tháng 11, đôi

khi bão đổ bộ vào bờ biển từ Quảng Nam đến Bình Thuận, đi vào đất liền thuộc Tây

Nguyên. Phần lớn các xoáy thuận nhiệt đới khi đi vào Tây Nguyên cường độ đã suy yếu chỉ

còn ở mức ATNĐ hoặt vùng áp thấp. Nếu ATNĐ hoặc vùng áp thấp di chuyển chậm thì ở

Tây Nguyên thường xảy ra một đợt mưa lớn diện rộng trong vài ngày. Với tổng lượng mưa

vào cỡ trên dưới 200mm và có khả năng gây lũ cao trên một số sông suối trong khu vực.

Hình 77: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên

IV.4.4 Hình thế: KKL kết hợp với gió E mạnh gây mƣa lớn ở Tây Nguyên.

Hình 78: Bản đồ trung bình khí áp và

gió mực mặt đất của hình thế không khí lạnh

kết hợp với gió E gây mưa lớn ở Tây Nguyên.

Những đợt không khí lạnh tăng cường liên tiếp vào giai đoạn từ tháng 10 trở đi luôn làm hình thành ở khu vực Đông Bắc của Biển Đông một trung tâm gió mạnh, với tốc độ gió trung bình lớn hơn cấp 6 khiến không khí lạnh có khả năng xâm nhập sâu xuống phía Nam; với cường độ mạnh khối không khí lạnh phát triển lên tới độ cao trên 850mb tạo ra đới gió đông bắc đến đông bao phủ khắp biển Đông thổi đến khu vực Tây Nguyên, tương tác của gió đông bắc tầng thấp và gió đông tầng cao đã tạo ra sự hội tụ, cộng thêm giai đoạn tháng 10 trở đi, trục của lưỡi áp cao cận nhiệt đới ngang qua khu vực Bắc Trung Bộ, tín phong đông đến đông nam của rìa phía Nam lưỡi áp cao cận nhiệt đới đã tạo ra một vùng hội tụ gió mạnh ở khu vực ven biển Nam Trung Bộ và cả vùng Tây Nguyên, tương tác của gió đông bắc tầng mặt đất, gió đông đến đông bắc ở các tầng trung và gió đông đến đông nam của rìa phía Nam lưỡi áp cao cận nhiệt đới cộng lại đã tạo ra những đợt mưa vừa, mưa to ở Tây Nguyên.

Hình 79: Bản đồ mực 850mb của hình thế của hình thế không khí lạnh kết

hợp với gió E gây mưa lớn ở Tây Nguyên.

Hình 80: Bản đồ mực 500mb của

hình thế của hình thế không khí lạnh kết hợp

với gió E gây mưa lớn ở Tây Nguyên.

Hình 81: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên

KẾT LUẬN:

Sau một thời gian tìm hiểu về mưa lớn ở các tỉnh miền Trung, với tập số liệu nghiên cứu là 17 năm từ giai đoạn 1994 – 2010, để xác định được hình và sau khi nghiên cứu đề tài “Xác định khách quan hình thế thời tiết trong các đợt mƣa lớn trên khu vực miền Trung từ số liệu tái phân tích JRA25”

Chúng tôi có một số kết luận như sau:

- Luận văn đã đưa ra được tổng quan tình hình nghiên cứu về mưa lớn trên thế

giới cũng như trong nước.

- Luận văn đã đạt được mục tiêu ban đầu đề ra là đưa ra được các hình thế thời

tiết trong các đợt mưa lớn ở khu vực miền Trung.

- Kết quả phân tích phân nhóm nguyên nhân hình thành các đợt mưa lớn ở miền Trung dựa trên chuỗi số liệu nhiều năm cho thấy, các hình thế thời tiết chính gây ra mưa lũ trên các sông miền Trung hết sức đa dạng và phức tạp. Một cách khái quát có thể tổng hợp lại các hình thế chính bao gồm khoảng 5 hình thế gây mưa chính là: Mưa lớn do ITCZ có nhiễu động xoáy thuận từ mặt đất lên tới độ cao 4 – 5km. Đây là hình thế mà trên ITCZ có một XTNĐ đóng kín, nhưng lên tới độ cao 700mb hay 500mb là nhiễu động dạng sóng (tương tự sóng E0: ở phía Tây kinh tuyến 1150E tới ven bờ Trung Bộ. Mưa do ITCZ có kết hợp với KKL tác động, dạng hình thế này rất đặc sắc và hầu như chỉ xuát hiện ở Trung Bộ; Mưa do dạng nhiễu động sóng E có KKL tác động ở tầng thấp, dạng hình thế này thường xuất hiện từ cuối tháng X đến tháng XII, thường xuất hiện nhiều vào tháng XI; Mưa do KKL hội tụ vó tín phong, thường xuất hiện từ cuối tháng X đến tháng XII ở trung Trung Bộ và nam Trung Bộ; Mưa do XTNĐ ( bão, ATNĐ).

- Luận văn đã chỉ ra được một cách khách quan về các hình thế mưa lớn ở miền Trung, đây sẽ là bước đầu để có thể tiến hành nghiên cứu khách quan các hình thế thời tiết nguy hiểm khác ảnh hưởng đến Việt Nam, như nghiên cứu về các hình thế gây nắng nóng, không khí lạnh gây rét đậm, rét hại….

- Với những kết quả nghiên cứu trên thì đây có thể sẽ là bộ hình thế có thể giúp ích cho các dự báo viên trong giai đoạn đầu của quá trình học tập cũng như dự báo, dựa vào bộ bản đồ phân tích trên có thể làm cơ sở dùng để tiến hành nghiên cứu thêm và có thể mang ra so sánh với những trường hợp tương tự, qua đó có thể dùng làm cơ sở dữ liệu hình thế gây mưa để dự báo viên tham khảo.

Hi vọng với những kết quả đã trình bày trong luận văn này và các kết quả đã tổng kết của các tác giả trước, sẽ giúp ích cho các dự báo viên khí tượng, thủy văn tham khảo khi tiến hành nghiệp vụ của mình, góp phần kéo dài thêm thời gian và nâng cao thêm chất lượng dự báo mưa lũ đối với miền Trung và Tây Nguyên, nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác chỉ đạo phòng chống thiên tai của Trung ương và địa phương.

Tài liệu tham khảo Tiếng Việt:

1. Nguyễn Ngọc Thục. Phân loại các dạng hình thế Synop gây mưa lớn, đặc biệt

lớn thuộc các tỉnh Nghệ An đến Thừa Thiên Huế. Phân tích và dự báo.

2.Trần Gia Khánh. Phân tích và Dự báo quá trình mưa bão đổ bộ vào khu vực Quảng Ngãi – Đà Nẵng đến Quảng Ngãi trở vào có tác động của không khí lạnh ở phía Bắc. Dự án Mưa lũ miền Trung – Cục Dự báo KTTV tháng 9 -1993.

3. Phạm Thanh Ngà. Phân tích một số trường hợp mưa lớn dựa trên các sản

phẩm mô hình số (2007).

Nguyễn Khanh Vân, Bùi Minh Tăng, 2003: Đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa lũ, lụt lớn và đặc biệt lớn ở các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên- Huế (giai đoạn 1997-2001), Tạp chí các Khoa học về Trái Đất, số đặc biệt kỷ niệm 10 năm thành lập Viện Địa lý, 25(4), tr 339-345.

Nguyễn Khanh Vân, Bùi Minh Tăng, 2004: Đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa lũ, lụt lớn ở các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh (thời kỳ 1997-2001), Tạp chí các Khoa học về Trái Đất, 26(1), tr 50-59.

Kiều Thị Xin, 2005: Nghiên cứu dự báo mưa lớn diện rộng bằng công nghệ hiện đại phục vụ phòng chống lũ lụt ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ độc lập cấp nhà nước, tr.121-151.

7. Phân loại hình thế Synop gây mưa lớn khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng đến

Khánh Hòa – K.S Trần Gia Khánh.

9. Sơ bộ phân loại hình thế thời tiết ảnh hưởng đến Việt Nam – PTS. Đinh Văn

Loan (1980).

10. Những nhân tố gây ra mưa lớn, lũ ở các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên;

(Thuộc chương trình lũ miền Trung, Cục Dự báo 1994 ).

11. Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc (1993) – Khí hậu Việt Nam.

12. Phan Văn Tân (Nhà xuất bản Đại học Quốc gia) – Các phương pháp thống

kê trong khí hậu.

13.Hoàng Đức Cường và các cộng tác viên, 2008: Nghiên cứu thử nghiệm dự báo mưa lớn ở Việt Nam bằng mô hình MM5. Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ, 190 tr.

14. Vũ Thanh Hằng, Kiều Thị Xin, 2007: Dự báo mưa lớn khu vực Trung Bộ sử dụng sơ đồ tham số hóa đối lưu Heise trong mô hình HRM, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 560, trang 49-54.

15. Nguyễn Ngọc Thục, Lương Tuấn Minh, 1990: Các hình thế synop gây mưa lớn ở miền bắc Việt nam. Tuyển tập các báo cáo khoa học tại Hội nghị Khoa học về dự báo KTTV lần thứ III 1986-1990, tr. 110-120.

16. Nguyễn Khanh Vân, Bùi Minh Tăng, 2003: Đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa lũ, lụt lớn và đặc biệt lớn ở các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế (giai đoạn 1997-2001), Tạp chí các Khoa học về Trái Đất, số đặc biệt kỷ niệm 10 năm thành lập Viện Địa lý, 25(4), tr 339-345.

17. Kiều Thị Xin và các cộng tác viên, 2005: Nghiên cứu dự báo mưa lớn diện rộng bằng công nghệ hiện đại phục vụ phòng chống lũ lụt ở Việt Nam. Báo cáo kết quả thực hiện đề tài KHCN độc lập cấp Nhà nước, Mã số : ĐTĐL-02/2002, 317 tr.

18. Đặc điểm Khí tượng thủy văn các năm 1994 đến 2010 (17 năm), Trung

tâm Dự báo KTTV Trung ương.

Tài liệu tham khảo Tiếng Anh:

Cassano E. N., Lynch A. H., Cassano J. J., Koslow M. R., 2006: Classification of synoptic patterns in the western Arctic associated with extreme events at Barrow, Alaska, USA. Clim. Res., 30 83-97.

Cavazos T (1999) Large-scale circulation anomalies conducive to extreme precipitationevents and derivation of daily rainfall in northeastern Mexico and southeasternTexas. J Clim 12: 1506-1523

Esteban P, Jones PD, Martin-Vide J, Mases M (2005) Atmospheric circulation patternsrelated to heavy snowfall days in Andorra, Pyrenees. Int J Climatol 25: 319-329

Feldl, N., and G. H. Roe (2010), Synoptic weather patterns associated with intense ENSO rainfall in the southwest United States, Geophys. Res. Lett., 37, L23803, doi:10.1029/2010GL045439.

5. Higgins, R. W., J.-K. E. Schemm, W. Shi, and A. Leetmaa, 2000: Extreme Precipitation Eventsin the Western United States related to Tropical Forcing, Journal of Climate, 13, 793-820.

Nishiyama K., Endo S., Jinno K., Uvo C. B., Olsson J., Berndtsson R., 2007: Identification of typical synoptic patterns causing heavy rainfall in the rainy season in Japan by a self-organizing map. Atmos Res., 83 185-200.

7. Seibert, P., Frank, A., and Formayer, H., 2007: Synoptic and regional

patterns of heavy precipitation in Austria, Theor. Appl. Climatol., 87, 139–153,

Teixeira, M. S. andP. Satyamurty, 2007: Dynamical and Synoptic Characteristics of Heavy Rainfall Episodes in Southern Brazil. Mon. Wea. Rev., 135, 598-617.

9.http://en.wikipedia.org/wiki/Determining_the_number_of_clusters_in_a_data

_set