Nghiên cứu xu thế biến đổi các yếu tố khí hậu, mực nước tại Bà Rịa - Vũng Tàu

NGHIÊN CỨU &TRA0 Đổi _ NGHI EN CUU XU THE BIEN ĐỔI CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU, MỰC NƯỚC TẠI BÀ RỊA- VŨNG TÀU CN Nguyễn Văn Tíh, CN Ngơ Nam Thịnh Phân viện Khí tượng Thủy văn Mơi trường Phía Nam ến đổi khí hậu (BĐKH) làm thay đổi yếu tố khí tượng, thủy văn hải văn Một hững yếu tố khí tượng, thuỷ văn hải văn cân quan tâm xem xét nhiệt độ, lượng mưa mực nước Phân tích, đánh giá đặc trưng xu thế, mức độ biến đổi nhiệt độ, lượng mưa phân tích cực trị, xu biến đổi, mức độ biến đổi mực nước cần thiết, góp phần đánh giá ảnh hưởng BĐKH, nước biển dâng Vũng Tàu đến tình trạng ngập lụt, xâm nhập mặn Phương pháp nghiên cứu Quá trình lặp kết thúc độ lệch chuẩn (SD) nhỏ Phương pháp xác định xu biến đổi nhiệt độ, lượng mưa: Thông thường việc xác định xu sử dụng hàm tuyến tính, phương pháp dễ thực không mềm dẻo Để phản ánh phát triển đô thị qua giai đoạn, phương pháp EMD (Empirical Mode Decomposition) sử dụng việc xác định xu biến động khí hậu, Phương giá trị xác định, với SD tính sau: Day MO (A, Hệ hoy hy, (2) Nhu bước thứ k, x0() xấp xỉ sau: k cac ham IMFs (Instrinsic Mode Functions) Q trình để tính IMFs từ chuỗi số liệu gốc x0(), với t=1, 2, „„ n n độ dài chuỗi, xác định sau: 1) Xác định tất cực trị x0(f) 2) Xác định đường bao emax(t) bao emin(t) x0(†) sở giá trị cực trị jel Khi SD đạt nguéng, xk(t) chinh la xu thé bién déi cua x1(t), Phương pháp xác định mức độ biến đổi nhiệt độ, lượng mưa: Thông qua số thống kê giá trị trung bình, độ lệch chuẩn biến suất chuỗi số liệu x0{£), với t=1,2 n Šz0() 3) Tính giá trị trung bình đường bao bao m1(t=(emax(t)+emin(t))/2 (3) X(t) = ) IMF, + x,(t) pháp Huang xây dựng năm 1998-1999, sở phương pháp phân tích dao động (2) LEO) t=! n S tính cơng thức (2) 4) Xác định khác biệt x0(t) m1(0), ký hiệu h1(),h1()=x0)-m1(, h1(Ð gọi xấp xỉ IMFs lần 1, ký hiệu IMF1 Để tăng độ xác bước từ đến lặp lại Khi đến bước lặp thứ k ta xác định chuỗi h1(t), h2(t),,,, hk(t), tương ứng với IMF1, IMF2, „„ IMFk Sau lần lặp chuỗi x(t) thay giá trị Với bước lặp lần thứ k, xk(Ð tính sau xk(t)=xk-1(8)-IMEk (1) se # 6) S Phương pháp xác định xu biến đổi mực nước Tốc độ biến thiên theo thời gian (dâng lên hạ xuống) mực nước xác định theo phương pháp phân tích xu (phân tích trend) Theo phương pháp này, người ta xác định mối liên hệ mực nước y thời gian x dạng phương trình hồi quy tuyến tính y=ax+b, yx, Vi i=l , đó: Ớy a=, b=m, —am,, _ A r=, x TAP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2012 ú3 a ˆ_ NGHIÊN CỨU & TRA0 ĐỔI t= Ss Dx n ; H “ dD, i=] = = H n O,=-.| D,, —-M,, y; yy? a De — ily? m, = nw Hy, Ơ,=_ [phD., Ø1 - độ dài chuỗi số liệu quan trắc mực nước Trong phương trình (12) hệ số a có ý nghĩa tốc độ biến thiên mực nước y đơn vị thời gian x Nếu chuỗi phân tích giá trị mực nước năm, hệ số tốc độ dâng lên (hay hạ xuống) mực nước năm Nếu phân tích mực nước tháng, hệ số a tốc độ dâng lên (hay hạ xuống) mực nước tháng Phương pháp phân tích áp dụng chuỗi mực nước giờ, ngày, tháng năm Nếu quan tâm tới xu tăng lên hay giảm mực nước tối thấp cao năm, phương pháp áp dụng để phân tích Dữ Liệu Tính Tốn Số liệu dùng để tính tốn xu thế, mức độ biến đối lượng mưa, nhiệt độ lấy từ trạm khí tượng Vũng Tàu, chuỗi số liệu trung bình tháng từ 1979-2010, số liệu đặc trung mực nước trạm Vũng Tàu từ 19782009 sử dụng tính tốn xu mực nước Kết Quả Tính Tốn a Kết tính tốn xu thế, mức độ biến đổi lượng mưa Xu biến đổi 2300.0 500.0 1979 T r 1984 1989 1994 1999 2004 2009 Hình Biến trình lượng mưa năm Vũng Tàu giai đoạn 1979-2010 Hàm xu có dạng y =-8,078x + 17610 (y lượng mưa, x năm) Ta thấy lượng mưa trung bình năm Vũng Tàu giai đoạn từ 1979 đến 2010 xu giảm, Tốc độ xu - 8,078 mm/năm, Mức độ biến đổi: Bảng Trị số phổ biến độ lệch tiêu chuẩn S(mm) biến suất Sr(%) lượng mưa trạm Vũng Tàu Tháng x(m) | 3,2 | 07 | 5,8 | 32,5 | 195,8 | 242,2 236,8 | 217,3 | 217,6 | 255,8 | 74,9 | 20,5 | 1503 S(mm) | 2,2 12,0 | 57,7 | 79,7 | 122,1 78,6 | 89,7 | 87,2 | 99.4 | 75,5 | 34,5 | 193,1 Sr(%) | 303,2 | 303,5 | 207,5 | 177,6 | 40,7 | 50,4 33,2 | 41,3 | 40,1 | 38,9 | 100,7 | 168,2 | 12,8 9,5 Lượng mưa trung bình tháng mùa mưa lớn nhiều so với tháng mùa khô, trị số biến suất tháng tiêu biểu 1, 4, 12, 10 tương ứng 303,2%, 177,6%, 33,2%, 38,9% Các tháng mùa khơ lượng mưa lại có mức độ biến đổi cao nhiều so với tháng mùa mưa lương mưa nhiều mức độ biến đối thấp hơn, Độ lệch chuẩn năm 298,6 mm, biến suất 22,5% Lượng mưa trung bình nhiều năm giai đoạn vào khẳng 1508 mm, lượng mưa TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2012 năm lớn 1970,B mm 26.0 1979 T 1989 1999 X 2009 Hình Biến trình nhiệt độ trung bình năm Vũng Tàu giai đoạn 1979 - 2010 NGHIEN COU &TRAO DOI Áp dụng phương pháp EMD ta hàm xu (1999), vượt trung bình nhiều năm 462,2 mm, lượng mưa năm thấp 930,6 mm(2002), thấp trung bình nhiều năm 578 mm có dạng y = 0,024x - 21,70 (x năm, y nhiệt độ), Nhiệt độ trung bình năm Vũng Tàu từ 1979 đến 2010 xu tăng nhiên tốc độ tăng khoảng b Kết tính tốn xu thế, mức độ biến đổi nhiệt độ 0,024°C/nam Xu biến đổi: Mức độ biến đổi: Bảng Trị số phổ biến độ lệch tiêu chuẩn (S0C) biến suất (Sr%) nhiệt độ trung bình trạm Vũng Tàu Tháng | 10 | 11 TB°C | 25,5 | 26,0 | 27,4 | 28,8 | 29,0 | 28,3 | 27,7 | 27,6 | 27,5 | 27,2 | 26,9 0/7 | 07 | 0,6 | 04 06 | 04 | 04 | 04 | 04 | 04 | 05 | 0,7 | 03 S% 27 | 2,5 | 2,1 21 | 1.6 | 15 | 14 | Từ bảng ta thấy độ lệch chuẩn tháng nằm 2;7%, Biến suất số tháng tiêu biểu 1, 4, 12, 10 tương ứng là; 2,7%, 1,4%, 1,5%, 1,5% Biến suất trung bình tháng mùa khô 2,3%, cao so với mùa mưa (1,6%), điều cho thấy mức độ biến đổi nhiệt độ vào mùa khô phức tạp so với mùa mưa, Nhiệt độ cao xuất chủ yếu vào tháng (28,8°C), tháng (28,9°C) thời gian khu vực Nam Bộ chịu ảnh hưởng hệ thống cao áp Tây Thái Bình Dương, nhiệt độ thấp xuất vào 100 26,0 | 27,3 S%C khoảng từ 0,4 - 0,7°C biến suất tháng từ 1,4% đến 200 12 | TB © H_trung bình H Min y=0/ - 740 15 | 14.5 | 17 | 2,5 | 1,1 thang | (25,5°C) day thời kỳ gió mùa Đơng Bắc tràn xuống phía nam không gây lạnh khu vực Nam Bộ làm nhiệt độ giảm đáng kể, c Xu dâng lên mực nước biển theo số liệu trạm Vũng Tàu Theo bảng 3, tốc độ dâng lên mực nước trung bình năm Vũng Tàu khoảng mm/năm, mực nước tối cao dâng lên khoảng mm/năm, mực nước tối thấp có xu hướng giảm với thời gian, năm giảm khoảng -1,5 mm, 4, H_Max Hình Tốc độ biến đổi mực nước y=0.302x - 627.9 -200 16; trạm Vũng Tàu (cm) 48x - 7.731 -300 -400 Bảng Tốc độ biến đổi mực nước trạm Vũng Tàu (mm) Tính theo số liệu Trung binh năm Tối thấp năm 3,0 Tối cao năm -1,5 4,4 Nói chung, số năm quan trắc cịn (chỉ 31 năm), giá trị ước lượng tốc độ dâng lên mực nước biển chắn chưa đủ tin cậy, Ngồi ra, dâng lên khơng thiết hiệu ứng nóng lên tồn cầu, mà đơn thay đổi cao độ mốc đo mực nước đáy khu vực Vũng Kết tính tốn xu Vũng Tàu từ 1979-2010 có xu giảm 8mm/năm Biến suất tháng tiêu biểu 1, 4, 12, 10, Tàu bị thăng giáng địa chất đại, tháng mùa khô thường cao nhiều so với Kết Luận lượng mưa trạm hướng giảm, với tốc độ lượng mưa số tương ứng 303,2, 177,6%, 33,2%, 38,9%, mức độ biến đổi TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 -2012 NGHIÊN CỨU & TRA0 ĐỔI tram Ving Tau thuộc tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu khoảng tháng mùa mưa, Về nhiệt độ trung bình có xu tăng, với tốc độ 0,024°C/năm, biến suất số tháng tiêu biểu 1,4, 12, 10, tương ứng là; 2,7%, 1,4%, 1,5%, 1,5%, tháng mùa mưa có biển suất cao tháng mùa khô Tốc độ biến đổi mực nước trung bình năm 0,3 cm/năm, mực nước tối cao dâng lên khoảng 0,44 cm/năm mực nước tối thấp hạ xuống khoảng -1,5 cm/năm, Các kết cần đánh giá nhiều khía cạnh khác nhau, để xác định giá trị cụ thể mực nước biển dâng toàn cầu ảnh hưởng đến khu vực tỉnh Bà Rịa ~Vũng Tàu, ` Tài liệu tham khảo Phạm văn Huấn (1991), Giáo trình “Cơ sở Hải dương học; NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà nội, Phạm văn Huấn (2002), Giáo trình “Động lực học biển - Phần - Thuỷ Triêu; NXB Đại học Quốc gia Hà nội, Hà nội, Trần Công Minh (2007), Giáo trình “ Khí hậu Khítượng đại cương NXB Đại học quốc gia Hà Nội, Bộ Tài Ngun Mơi Trường (201 1), “Kịch Biến Đổi Khí Hậu Nước Biển Dâng cho Việt Nam; TAP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 10 - 2012