ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG THIÊN TAI BÃO LŨ VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNH

ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG THIÊN TAI BÃO LŨ VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNHĐỀ TÀI TIỂU LUẬN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG THIÊN TAI BÃO LŨ VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNHĐỀ TÀI TIỂU LUẬN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG THIÊN TAI BÃO LŨ VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNHĐỀ TÀI TIỂU LUẬN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG THIÊN TAI BÃO LŨ VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG THIÊN TAI BÃO LŨ VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNH SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN CÔNG THÀNH NGÀY SINH : 28/08/2001 MÃ SỐ SINH VIÊN : 19021368 LỚP : K64-T-CLC HỌC PHẦN : XÁC SUẤT THỐNG KÊ Hà Nội 2021 Mục lục I Giới thiệ u đề tài Vấ n đề về thiên tai bã o lũ toà n thế giớ i Mụ c đích là m bà i tiểu luậ n II Phân tích dữ liệ u Dữ liệ u Đá nh giá sơ bộ về dữ liệ u Nhiệ t độ , độ ẩ m khô ng khí và mố i tương quan giữ a yếu tố Cá c á p thấ p nhiệ t đớ i Xá c suấ t hình thà nh mộ t bã o III Các biệ n pháp phòng tránh bão lũ Cá c quố c gia vù ng nhiệ t đớ i nằ m hoặ c cậ n đườ ng xích đạ o Cá c quố c gia khá c thế giớ i IV Kết luậ n V Tài liệ u tham khảo và sử dụng I Giới thiệ u Vấn đề về thiên tai bão lũ toàn thế giới Thiên tai (còn gọi thảm hoạ thiên nhiên) hiệu ứng tai biến tự nhiên ảnh hưởng tới mơi trường, dẫn tới thiệt hại tài chính, mơi trường người Thiệt hại thảm hoạ tự nhiên phụ thuộc vào khả chống đỡ phục hồi người với thảm hoạ Có rất nhiều các loại thảm họa tự nhiên cháy rừng, bão tuyết, sạt lở, độ ng đất,… Nhưng có lẽ thảm họa tự nhiên ảnh hưởng và có sức tàn phá lớn nhất đối với người là bão lũ Bão trạng thái bất ổn định của khí quyển mộ t phạm vi lớn mộ t những loại hình thời tiết cực đoan Theo định nghĩa chung, thuật ngữ "bão" bao gồm dông tượng khác bão tuyết, bão cát, bão bụi Tuy nhiên, bài tiểu luận này, ta sẽ tập trung tìm hiểu về các bão dông, bão nhiệt đới Đây là mộ t hiện tượng thời tiết vô cùng nguy hiểm, thường được hình thành ở các vùng biển, có gió mạnh và mưa lớn Thông qua quan sát, ta có thể thấy bão có dạng cột xốy khổng lồ, tầng thấp (khoảng 0–3 km) khơng khí nóng ẩm chuyển động xoắn ngược chiều kim đồng hồ, hội tụ vào tâm, chuyển động thẳng đứng lên thành mắt bão toả đỉnh theo chiều ngược lại Ở trung tâm bão khơng khí chuyển động giáng xuống, tạo nên vùng quang mây mắt bão Mục đích làm bài tiểu luận Bão lũ mộ t những dạng thảm họa tự nhiên có tác động to lớn kinh tế đời sống người diện rộng Tác hại chủ yếu bão gây mưa lớn, lũ lụt, úng ngập, nước biển dâng cao, gió mạnh, đơi cịn kèm theo gió lớc, vịi rồng làm đổ cối, nhà cửa, hư hại tàu thuyền gây thiệt hại lớn cho mùa màng đời sống người Với sức tàn phá lớn lao của bão lũ, bài tiểu luận này được thực hiện nhằm phần nào hiểu rõ sự nguy hiểm của bão lũ bằng cách thống kê, liên hệ các số liệu để từ đó đưa các nhận định cụ thể về sự hình thành, mức độ tàn phá và cách mà người dân toàn thế giới đã và chống chọi với bão lũ Với thời gian và dữ liệu thu thập được có hạn, bài tiểu luận sẽ tập chung nghiên cứu và thống kê các thông tin liên quan đến bão lũ ở quốc gia : Mĩ, Nhật Bản, Việt Nam, Anh và Philipin Những quốc gia này đều có những nét đặc trưng riêng về các khí hậu, địa hình và vị trí địa lý, từ đó phần nào làm rõ các số liệu được thống kê II Phân tích dữ liệ u Tất cả các thông tin và nguồn dữ liệu được sử dụng cho những biểu đồ sau đều sẽ được tìm thấy ở mục “ Tài liệu tham khảo “ Dữ liệu + Thống kê số liệu các bão ở các quốc gia 10 năm từ 2011-2020 ( Bảng ) 35 30 25 Mĩ Nhật Bản Việt Nam Anh Philipin 20 15 10 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 + Số ngày mưa trung bình hằng năm ở từng quốc gia ( Biểu đồ ) Số lượng ngày mưa trung bình hằng năm 180 160 140 120 Số lượng ngày mưa trung bình hằng năm 100 80 60 40 20 Mĩ Nhật Bản Việt Nam Anh Philipin + Số lượng trung bình các áp thấp nhiệt đới hằng năm ở từng vùng biển ( Biểu đồ ) 35 30 25 20 15 10 Số lượng các áp thấp trung bình hằng năm g g g g g g g Úc ơn ơn ơn ơn ơn ơn ơn ư ư ư D D D D D D D ộ ộ ây ây nh nh nh Đ Đ ì ì ì T T i i n iB iB iB Ấn Đạ Đạ c Ấ há há há m ắ T T T m a B y N m Na ng Tâ yNa Đô Tâ + Bản đồ các khu vực và quốc gia nằm đường xích đạo Đánh giá sơ bộ giữ liệu Đánh giá sơ qua về bảng số lượng các bão các năm gần ở quốc gia Mĩ, Nhật Bản, Việt Nam, Anh và Philipin, ta có thể thấy mộ t số điểm đặc biệt Mộ t quốc gia rộ ng lớn Mĩ, với diện tích lớn gấp 30 lần Philipin và 32 lần Nhật Bản, lại có số lượng các bão hằng năm nhỏ rất nhiều so với quốc gia Ngược lại, Anh, mộ t quốc gia được bao bọc bởi biển, lại có lượng bão thấp so sánh với các quốc gia khác thế giới Để hiểu rõ sự khác biệt số lượng các bão từng năm ở từng quốc gia, khu vực khác nhau, trước tiên ta cần phải hiểu được sự hình thành của bão Để tạo nên mộ t bão cần yếu tố chính : Nhiệt độ , độ ẩm và sự bất ổn của bầu khí quyển + Nhiệt độ : tượng tia xạ mặt trời qua khí quyển, lúc mặt đất hấp thụ lượng nhiệt mặt trời Sau xạ lại vào khơng khí, khiến cho khơng khí nóng lên + Độ ẩm không khí : Độ ẩm thường được bắt nguồn từ các sông, hồ chủ yếu là biển + Sự bất ổn của bầu khí quyển : Sự bất ổn này được hình thành luồng khí ẩm, nóng ở thấp và các luồng khí lạnh ở cao Hiện tượng này còn được gọi là các áp thấp Nhiệt độ , độ ẩm không khí và mối tương quan giữa yếu tố Nhiệt độ và độ ẩm có mối liên hệ trực tiếp đối với Độ ẩm chính là sản phẩm của việc bốc của nước không khí Lượng nước bốc dao độ ng theo thời gian và vị trí địa lý bởi lẽ độ ẩm phụ thuộ c lớn vào nhiệt độ Ví dụ, vào khoảng 27 °C thì độ ẩm sẽ là khoảng 45%, vào 16 °C thì độ ẩm không thể vượt quá 25% Khi có nhiệt độ phù hợp và độ ẩm không khí đạt tối thiểu 90% thì sẽ xảy mưa giông Đây là yếu tố quan trọng việc tạo bão Gọi P(A) là tỉ lệ ngày mưa năm, thông qua biểu đồ về số lượng ngày mưa trung bình từng năm ở các quốc gia, ta có thể đưa bảng thống kê về tỉ lệ A ngày mưa bằng công thức : P(A) = 365 Quốc gia Số ngày mưa trung bình năm Tỉ lệ ngày mưa năm P(A) Mĩ Nhật Bản Việt Nam Anh Philipin 148 117 145 170,5 136,6 34,54% 38,05% 39,7% 46,7% 37,4% Sử dụng công thức biến ngẫu nhiên nhị thức, ta có thể tính được xác suất để một quốc gia có số lượng ngày mưa lớn 182 ( tương đương với ít nhất ngày mưa lần ) là 365 P( x )= ∑ 365 P( A) k (1−P( A))365−k k k=182 ( ) Áp dụng công thức với nước Anh có tỉ lệ mưa là 46,7% ta được : 365 P( Anh)= ∑ 365 0.467 k 0.533365−k = k k=182 ( ) Các áp thấp nhiệt đới Áp thấp nhiệt đới là thành phần quan trọng việc tạo nên bão Xét biểu đồ 3, để dễ dàng xử lý số liệu, ta thống kê biểu đồ dưới dạng tần số sau : Đại Tây Dương Khu vực Số các áp thấp 31 Đông Tây Bắc Ấn TâyThái Thái Độ Nam Bình Bình Dương Ấn Độ Dương Dương Dương 21 29 Giá trị trung bình : ´x = Úc 15 Nam Nam Thái Đại Bình Tây Dương Dương Thế giới 121 x 1+ x 2+ …+ x = 121/8 = 15,1 8 Phương sai : S x ( xi− ´x )2 =∑ i=1 = 105,16 Độ lệch chuẩn : Sx = √ 105,16 = 10,25 Trung bình hằng năm có 121 các áp thấp đó Đại Tây Dương có 31 cơn, chiếm 25,6%, Đông Thái Bình Dương chiếm 17,3%, Tây Thái Bình Dương chiếm 23,9%, Bắc Ấn Độ Dương chiếm 4,9%, Tây-Nam Ấn Độ Dương chiếm 5,2%, Úc chiếm 12,4%, Nam Thái Bình Dương chiếm 5,2% và Nam Đại Tây Dương chiếm 2,4% Ta gọi xác xuất này là P(B) : xác suất để mộ t khu vực xảy áp thấp nhiệt đới Ta có thể thấy khu vực biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương là khu vực có số lượng các áp thấp nhiệt đới là lớn nhất Chính vì thế, các quốc gia nằm gần đại dương này Việt Nam, Philipin, Nhật Bản, Mexico,… đều sẽ chịu ảnh hưởng lớn từ các bão lũ, Mĩ và Anh sẽ chịu ảnh hưởng ít nhiều Do các quốc gia và khu vực này nằm hoặc cận đường xích đạo, thuộ c khu vực nhiệt đới với khí hậu nóng ẩm, lượng nước bốc từ các đại dương lớn dẫn đến sự hình thành số lượng lớn các áp thấp nhiệt đới Xác suất hình thành mộ t bão Qua các dữ liệu phân tích được ở mục 4,5,6 ta có thể đưa kết luận rằng tỉ lệ hình thành bão phụ thuộ c vào xác suất chính : P(A) là xác suất ngày mưa mộ t năm quốc gia và P(B) là tỉ lệ xảy áp thấp tại khu vực đó Đây là biến cố ngẫu nhiên và độ c lập với  Xác suất để xảy bão khu vực sẽ là : P(AB) = P(A) * P(B) Ví dụ, với Việt Nam, mộ t quốc gia có tỉ lệ mưa là 0,397, thuộ c khu vực phía tây Thái Bình Dương với tỉ lệ áp thấp là 0,239 Vậy xác suất để xảy áp thấp nhiệt đới tại Việt Nam sẽ là P(A) * P(B) = 0,397 * 0,239 = 0,0948 Với số lượng áp thấp nhiệt đới trung bình hằng năm là 121 cơn, ta sẽ tính được có sẽ hình thành bão tại Việt Nam = 121 * 0.0948 = 11,4 cơn, mộ t giá trị khá hợp lý đem so sánh với số liệu từ biểu đồ III Công tác phòng chống bão lũ của các quốc gia thế giới Sau đã hiểu rõ về sự hình thành và khả bão tồn tại ở các quốc gia thế giới, ta sẽ tìm hiểu xem người dân và chính phủ ở các quốc gia này đã và làm gì để phòng chống lại những hậu quả nghiêm trọng mà bão lũ đem lại + Bảng số liệu thiệt hại về người và tài sản ở các khu vực khác thế giới năm 2020 Khu vực Đại Tây Dương Đông Thái Bình Dươn g Tây Bắc Ấn Tây Thái Độ Nam Bình Dương Ấn Độ Dương Dươn g Úc Nam Thái Bình Dương Nam Đại Tây Dươn g Toàn cầu Số người 431 tử vong Thiệt hại về tài 51146 sản ( triệu đô ) 47 457 269 46 28 34 70 1386 250 4060 15800 25 4,3 132 259 71500 Với số ca tử vong là 1386 người và thiệt hại về tài sản lên đến 71,5 tỉ đô vào năm vừa qua, ta có thể thấy được mức độ nguy hiểm mà bão lũ đem lại cho cuộ c sống người Vì số lượng bão lũ phân bố không đồng đều, mộ t số quốc gia và khu vực sẽ chịu ảnh hưởng từ bão lũ nặng nề so với những khu vực khác Chính vì thế, mỗi quốc gia thường sẽ có những biện pháp phòng tránh riêng biệt và phù hợp nhằm đem lại hiệu quả tốt nhất việc phòng chống bão lũ Các đất nước vùng nhiệt đới nằm hoặc cận đường xích đạo Đây là những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ các thảm họa bão lũ Với số lượng các bão hằng năm lớn và dồn dập, người dân nơi đã và đưa những phương pháp phòng tránh hiệu quả và phù hợp với địa hình và kinh tế khu vực Các quốc gia điển hình là Việt Nam, Nhật Bản, Philipin và Mexico + Việt Nam : Với đường bờ biển dài lên đến 3260 km,người dân miền trung Việt Nam phải chịu sự ảnh hưởng từ bão lũ Nhà nước đã và thực hiện nhiều biện pháp phòng tránh, đó nổi bật nhất là mô hình nhà chống lũ giá rẻ kiến trúc sư Việt Nam sáng tạo và phát triển đã cứu sống hàng vạn người Thêm vào đó, với tinh thần dân tộ c, người dân cả nước hướng về và giúp đỡ các vùng bị ảnh hưởng bởi bão lũ, từ đó cứu giúp và cải thiện cuộ c sống người dân và sau các lũ bão + Nhật Bản : Với địa hình bao gồm nhiều các ngọn núi lửa, bị bao quanh đều là biển Nhật không chỉ đối đầu với các bão lũ mà còn rất nhiều các thảm 10 họa khác động đất, núi lửa Chính vì thế, chính phủ Nhật Bản đã triển khai rất nhiều các kênh khí tượng, dự báo thời tiết để người dân có thể thông báo và ứng phó mộ t cách hiệu quả nhất trước mọi tình huống Thêm vào đó, các hộ , tòa nhà của Nhật Bản cũng được thiết kế và xây dựng để có thể chống trọi lại rất nhiều các loại thảm họa + Philipin : Là quốc gia không chỉ có số lượng bão hằng năm cao nhất thế giới mà còn là nơi bão có mức độ cao nhất, người dân nơi phải sống lo sợ về các bão đến bất chợt Chính phủ đã đưa nhiều giải pháp, đó có việc di tản cư dân vào sâu vùng không có bão lũ, vậy sẽ làm ảnh hưởng cuộ c sống và công việc của các hộ gia đình phụ thuộ c vào đánh bắt cá Giải pháp hiện tại là xây dựng các khu vực trú ẩn để bảo vệ mạng sống người dân, với nền kinh tế còn yếu và số lượng cư dân đông đúc, giải pháp này khá bất khả thi Các quốc gia khác thế giới + Với các quốc gia khác thế giới không phải chịu ảnh hưởng quá nặng nề từ bão lũ, người dân vẫn cần nâng cao cảnh giác và chuẩn bị các phương án phòng chống Khi có thông báo về các bão sắp đến, người dân nên gia cố nhà cửa, lắp đặt các tấm chắn cho cửa sổ, cửa vào phòng trường hợp có lốc xoáy Di chuyển các phương tiện lại ô tô, xe máy vào nơi khô ráo, tránh trường hợp lụt nước dẫn đến chết máy và hư hại xe cộ Luôn chuẩn bị các nguồn điện dự phòng máy phát, ắc quy Những dụng cụ khẩn cấp đèn pin, đồ ăn đóng hộ p, nước đóng chai và quần áo cũng nên được chuẩn bị kĩ càng Trong trường hợp bão mạnh, chủ độ ng di tản gia đình và người thân đến các trung tâm cứu hộ hay các tòa nhà kiên cố trường học, bệnh viện, siêu thị IV Kết luậ n Thông qua bài tiểu luận thống kê và đánh giá vừa qua, chúng ta có thể đưa các nhận định sau : 11 + Số lượng bão lũ ở mỗi quốc gia được phân phối không đồng đều, ta có thể phân tích các yếu tố cấu thành mộ t bão để từ đó đưa tỉ lệ xảy bão ở các quốc gia khác + Mộ t bão được tạo thành từ các yếu tố chính là nhiệt độ , độ ẩm và sự bất ổn không khí, các yếu tố này thay đổi phụ thuộ c vào thời gian, lãnh thổ và vị trí địa lý, đó yếu tố lớn nhất là vị trí đường xích đạo và các vùng nhiệt đới + Số lượng thiệt hại cả về người và tài sản bão lũ phụ thuộ c phần lớn vào khả ứng phó, phòng chống và khắc phục của người dân và chính phủ của mỗi quốc gia Mỗi nước sẽ có những phương pháp phòng chống bão lũ riêng để bảo đảm tính mạng cho người dân và giảm thiểu những rủi ro liên quan đến kinh tế V Tài liệ u tham khảo và sử dụng + Số liệu thống kê các thông tin liên quan đến thảm họa tự nhiên ở Nhật Bản và Mĩ ( https://www.statista.com/topics/7363/natural-disasters-in-japan/ , https://www.statista.com/topics/1714/natural-disasters/ ) + Thống kê chi tiết về các bão lũ tại Nhật Bản từ 1995 đến bởi cục khí tượng Nhật Bản ( https://www.jma.go.jp/jma/jma-eng/jma-center/rsmc-hp-pubeg/climatology.html ) + Công tác chủ độ ng phòng chống bão lũ, mưa lớn và sạt lở đất bởi báo chính phủ ( http://baochinhphu.vn/Doi-song/Chu-dong-ung-pho-bao-mua-lon-lu-quet-satlo-dat/433490.vgp ) + Thống kê về số lượng bão, thiệt hại về người và tài sản các năm gần bởi wikipedia ( https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclones_by_year ) 12