UY BAN NHAN DAN TP.HCM
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
BAO CAO NGHIEM THU
Dé tai:
NGHIÊN CUU ANH HUONG CUA SU PHAT TRIEN DO THI TOI KHi TUQNG LOP BIEN
THANH PHO HO CHi MINH
CO QUAN QUAN LY CO QUAN CHU QUAN
(Ký tên/đóng dâu xác nhận) (Ký tên/đóng dâu xác nhận)
cHØY: Lư» Yorn `⁄€|
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 11/ 2008
Trang 2DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN Học oe Nganh 2 vị/chức 2 3 Trach
Ho va tén đền hốyi chuyên | Đơn vị công tác nhiệm môn
học
Thạc sĩ Phân viện Chủ
Lương Văn Việt Nghiên cứu |Khí tượng |KTTV & MT So
Š nhiệm
viên Phía Nam
Tién si Dy | Đài KTTV khu |Cộng tác
e2 6 báo viên TỔN HẠNG vực Nam Bộ viên
uc: Tiến sĩ Phân viện :
Nguyễn ThịHiển Í 2 mKhtượng |KTTV&MT |CÔEtác
Thuận viên
viên chính Phía Nam
> Thạc sĩ Dự Đài KTTV khu |Cộng tác
Lê Thị Xuân Lan báo viên Khí tượng XươiNăn Bộ xiên
a Cộng tác
Tiến sĩ
ss a Viện Khoahọc |viên
Vũ Thanh Ca Môi trường KTTV & MT
viên chính
Đ : Tiến sĩ Dai hoc Su Cộng tác
Se ema Giảng viên Khijng phạm, Tp.HCM |viên
Cử nhân Phân viện
Lê Anh Tuấn Nghiên cứu |Hảivăn |KTTV&MT |Thưký
viên Phía Nam
; Ky sự : Phan vién Cộng tác
Trương Hoài Thanh |Nghiên cứu |Khí tượng |KTTV & MT viên
viên Phía Nam
Trang 3TOM TAT NOI DUNG NGHIEN CUU
*Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển đơ thị tới khí tượng
lớp biên thành pho Hồ Chí Minh”
Mục đích của đề tài này là nghiên cứu ảnh hưởng của sự thay đổi sử dụng đất đến lớp biên khí quyển qua phương pháp thống kê và mơ hình số trị
Thành phó Hơ Chí Minh là thành phố lớn nhất và có tốc độ đơ thị hóa nhanh nhất nước, với dân số khoảng 6 triệu người và mức gia tăng khá cao, gan 3,6%/naim Quá trình đơ thị hóa là ngun nhân của sự thay đổi sử dụng đất và làm
cho khí hậu thay đổi Bằng việc sử dung số liệu từ ảnh Landsat và số liệu điều tra,
kết quả xác định sự thay đổi sử dụng đất cho thấy tốc độ đơ thị hóa của thành phố là rất cao
Kết quả xác định xu thế biến đổi khí hậu bằng phương pháp EMD cho thấy khí hậu thành phố có những thay đổi khá rõ Từ năm 1977 tới 2006, nhiệt độ đã tăng 0,34°C, độ ẩm tương đổi giảm l, 14%
Bằng việc sử dụng số liệu từ MODIS và SRTM, kết quả mô phỏng từ mơ hình SỐ trị (MMS) la kha phit hop với số liệu quan trắc Kết quả mơ phỏng từ mơ hình đã cho thấy sự xuất hiện thường xuyên của hiệu ứng đảo nhiệt đô thị trong thời gian hiện tại Kết quả mô phỏng tới năm 2020 cũng cho thấy nhiệt độ tiếp tục tăng, giá trị cao nhất là vào lúc giữa trưa với mức tăng khoảng 0,2-0, 4C
SUMMARY OF RESEARCH CONTENT
“ Studying the effect of urbanization on the atmospheric boundary layer of Ho Chi Minh City”
The purpose of this report is study the effect of land use change on HCMC’s atmospheric boundary layer by statistic method and the numerical model
Ho Chi Minh City (HCMC), which is the largest city in Vietnam, is one of fastest developing Urban HCMC’'s population is about 6 millions, the population increase is high level, nearly 3,6%/year The urbanization is cause of landuse change, which leading the change of climate By using Landsat data and survey data, the landuse change of HCMC have been determined The results show a hot development of HCMC Urbanization
The HCMC climate trend line is done by EMD method The effect of HCMC Urbanization to climate is obviously From 1997 to 2006, temperature is increased 0,34°C, relative humidity is decreased 1,14%
Trang 4Nghiên cứu anh hương của sự phát triển đơ thị tới khí tượng lớp biên thánh phổ Hồ Chí Minh
MỤC LỤC
MHIĂU cho lgctcgrtfo san chang 1 Chương I Tình hình phát triển đơ thị Hồ Chí Minh và ảnh hưởng của nó đến
biến đổi khí hậu -‹+vcrrtitttttttttEtEtEEE 112123e 4 1.1 Đơ thị Hồ Chí Minh, sự ra đời và phát triển
1.1.1 Điều kiện tự nhiên
1.1.2 Sự phát triển của đô thị Hồ Chí Minh qua các thời kỳ
1.1.3 Biến đổi về dân số, không gian đô thị và tỷ lệ sử dụng đất 6 1,1⁄3:1 Biển đơi(VšTđân số tại TD.HƠM eo các xsxemooaaseiesosoteroisasnee 6 1.1.3.2 Biến đổi về không gian đô thị và mật độ dân só
1.1.3.3 Thay đổi về sử dụng đất
1.1.4 Quan hệ giữa sự tăng trưởng kinh tế và dân só 1.1.5 Định hướng phát triển Tp.HCM
1.1.5.1 Qui hoạch chung Tp.HCM đến năm 2020
1.1.5.2 Điều chỉnh qui hoạch chung Tp.HCM đến nâm 2095:206.cuc6saseoeoiee 13
1.2 Tác động của sự phát triển đơ thị Hồ Chí Minh đến khí tượng lớp biên
1.2.1 Khái niệm về lớp biên
1.2.2 Ảnh hưởng của mặt đệm đô thị đến các yếu tố khí tượng trong lớp biên 18 1.3 Các phương pháp và kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của sự phát triển đô
thị tới các yếu tổ khí tượng lớp biên . -«sdeeassessdddrrrdrrtererrrrrocure 19
1.3.1 Phương pháp thống kê trong nghiên cứu về biến đổi khí hậu khu vực đô thị 20 1.3.2 Mơ hình số trị trong nghiên cứu lớp biên đô thị . .- + + 20
Chương 2 Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh - 23 2.1 Số liệu sử dụng
2.2 Đặc điểm hồn lưru . -«‹-«-
2.2.1 Đặc điểm hoàn lưu trong các tháng mùa khô
2.2.2 Đặc điểm hoàn lưu trong các tháng mùa mưa +++++++++++ set 28
2.2.2.1 Hình thế gió mùa Tây Nam khống chế -+rtrtrtrrrtr 28
Trang 5Nghiên cứu anh hương của sự phát triển đô thị tới khí tượng lớp biên thành phỏ Hồ Chí Minh
2.2.2.3 Hình thế xốy thuận nhiệt đới :-: -:ccccreeerrrtrerrrriieriieirrrie 32
2.2.2.4 Hình thế sóng đơng -++++++++ttetttttttrttrrrrrrrrrrrrrrrrrirdrrrrrrrir 35
2.2.3 Đặc điểm của hoàn lưu trong các tháng chuyền tÍẾPkaesosseooeeee 80001038
2.3 Đặc điểm khí hậu Tp.HCIM -+ccccseseeeeeeerrereertrrtrrrtttttrtrtrtrrrrtrrree 39
2.3.1 Lượng mưa
2.3.2 Nhiệt độ cc-eiieeeenieiiiesiiiieeiiiiisee 2.3.3 Độ âm tương đối
2.3.4 Tốc độ và hướng gió 57
Chương 3 Biến đổi khí hậu thành phố Hồ Chí Minh .-. -+ e+++-s+e+ 57 3.1 Các nguyên nhân biến đổi khí hậu -+eesreeertteeettttetettrrtretrrrree 57
3.2 Các nguyên nhân biến đổi khí hậu khu vực đô thị -« -esetseeeteeesete 60
3.3 Biến đỗi khí hậu Tp.HCM qua phương pháp chẳng lắp bản đồ
3.3.1 Lượng mưa
3.3.2 Nhiệt độ c222 2 2HHHHH107207.0.0111 00111011.1.0/.00001ntntnrnnnnrrrrrriii
3.3.3 Độ ẩm tương đối s55555222ttttrrirrrririiiiririrrrrrrrriiiidiitrrrrirrrrriiiie 63 3.4 Xu thế biến đổi mưa, nhiệt, ẩm Tp.HCM
3.5.2 Thay đổi sử dụng đất qua số liệu điều tra
3.5.3 Quan hệ giữa sự phát triển và mở rộng đô thị với biến đổi khí hau Tp.HCM 71
Chương 4 Ứng dụng mơ hình số trị trong nghiên cứu khí tượng lớp biên thành phô Hồ Chí Minh
4.1 Phân tích nhằm lựa chọn mơ hình phục vụ nghÏÊH CỨ -eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeretee
4.1.1 Các căn cứ để lựa chọn mơ hình số trị phục vụ nghiên cứu 4.1.2 Lựa chọn mơ hình phục vụ nghiên cứu
Trang 6Nghiên cưu ảnh hương của sự phát trién d6 thi toi khi tong lop biên thành phỏ Hơ Chí Minh
4.23 Môdun LITTLE-R/RAWINS 0i n2 cneslsenktrAlastmseesesergEtsteeeesgeee 82 4.2:⁄4 M6đun INTEREE s uy 2225212290 000025/2 0y 5.2000
4:2)511/NIbG.GIGHINWMD coccocbnictaniad01006 5345150770 1107207i5020-c2ersdE di 88 4.2.5.2 Hệ phương trình trong mơ hình MMŠ +-‹+-5+55<55« «se 88
4:2:5:3:S0 đề rồi trong NỸNG, :‹s‹c-tusseisbolbiudsai EDOEL cá cá 2 285-1025455004: 94 4.2.5.4 Tham số hóa mây đối lưu -trrt+ttttrtrrrrirrrrrrirrrree 101
4.2.5.5 Tham số hóa q trình vi mô trong mây 102
4:2\5I6IS01051ĐS W8 binh hoii04/0x2816214213peeosCES0A401ebreiokesoaglfdSSesteai 103 4.2.5.7 Sơ đồ đất bề mặt -.- nH 11110110111.nrrrerrHHiiiirrrrrree 104
4.2.5.8 Liên kết giữa các sơ đồ tham số hóa trong MM5 - 106
4.2.5.9 Các lựa chọn về điều kiện biên tdBBIMM L6 ng 5á05:0844bissaliĂc 106
42/5:105806qngiii6ftifỒng saasiaaoaaeauSfLERHRTWNNUIENSSSĂ-RG.tniinsibc 107
4:2:5:11/8ai phận trong MMðIsc4 s66 6x40 86,006 l0611A-VAELlaeaiiiuE.e 109 4.3 Ứng dụng mơ hình MMS trong nghiên cứu khí tượng lóp biên Tp.HCM 1II
4.3.1 Sơ đồ chạy mơ hình MM5
4.3.2 Các thiết đặt và lựa chọn trong mơ hình . - -+-22++++ccccetreereee 115
4.3.2.1 Miền tính và 46 phan gidi sccsssssssssssseeseesecceceenceceececssssnssnnnsnnaneceeeseenees 115
4.3.2.2 Didu kién bién va didu kién ban GU esssssssssssescsesecccesessesssseteeeeneesees 117
4.3.2.3 Số liệu khí tượng quan trắc địa phương -+-+++++++++++e+ 117
4.3.2.4 Lựa chọn các sơ đồ trong mơ hình -'+++++++ttistrritrrrree 118
4.3.3 Chỉnh sửa số liệu địa hình và sử dụng đất 118
4.3.3.1 Các lý do cần chỉnh sửa số liệu địa hình và sử dụng đất 118 4.3.3.2 Số liệu và phương pháp chỉnh sửa số liệu địa hình và sử dụng đất 122
4.3.3.3 Kết quả chỉnh sửa số liệu địa hình và sử dụng đất -. -+ 126
w+ 134
4.4 Đánh giá kết quả mô phỏng Š
134
4.4.1 Thời gian mô phỏng và phương pháp đánh giá
4.4.2 Đánh giá hiệu quả của việc thay đổi số liệu địa hình và sử dụng đất 136
Trang 7
Nghiên cứu ảnh hương của sự phát triển đồ thị tới khỉ tượng lớp biên thành phỏ Hỏ Chi Minh
4.4.3 Đánh giá kết quả mô phỏng qua số liệu các trạm khí tượng 138
4.4.3.2 Độ ẩm tuơng đối
4.4.3.3 Các thành phần tốc độ gió
4.4.4 Đánh giá kết quả mô phỏng qua số liệu khảo sát . +++-+:-set+: 156
4.4.4.1 Phân tích số liệu khảo sát
4.4.4.2 Đánh giá kết quả mô phỏng qua số liệu khảo sát
4.4.5 Ý nghĩa của việc cải tạo mặt đệm hiện hữu đối với nhiệt độ và độ ẩm mực 2
4.4.5.1 Nhiệt độ mực 2 m
4.4.5.2 Độ ẩm tương đối mực 2 m
4.4.6 Sự thay đổi nhiệt độ và độ 4m do phát triển và mở rộng đô thị tới năm 2020 Ló8
4.4.6.1 Sự thay đổi nhiệt độ mực 2 m
4.4.6.2 Sự thay đổi độ m tương đối mực 2 m + -::trtttttrrrreretrre 173
4.4.6.3 So sánh kết quả từ mơ hình và phương pháp thống kê - 177
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo c‹«-+e+ce+vveettttrtrdrrttrrrtrrtrrerrrriitrerraarrtaerrrrtttrrtrrre
Phụ lục
Trang 8Nghiên cứu ảnh hướng của sự phát triển dé thị tới khí tượng lớp biên thành phố Hỗ Chí Minh BT CAPE CBL CDC CFL ENSO FDDA GDP GHG ITCZ KVI LCATBD LSM MMS MODIS MY NCAR NCEP PBL SBL SRTM SST UBL USGS
DANH MUC TU VIET TAT Sơ đồ lớp biên Burk-Thompson
Năng lượng đối lưu tiềm năng (Convective Available Potential Energy)
Lớp biên hành tinh đối lưu
Trung tâm Chuẩn đốn Khí hậu (Climate Diagnostics Center)
Điều kiện về hội tụ trong sơ đồ sai phân (Courant-Friedrichs-Lewy)
Chỉ sự xuất hiện đồng thời của hai hiện tượng là El Nino, La Nina và
dao động Nam
Đồng hoá số liệu bốn chiều
Tổng sản phẩm quốc nội
Khí nhà kính Dải hội tụ nhiệt đới
Khu vực trong khoảng 105°49’E -107°26’E ; 9°57'N-11°35°N
Lưỡi cao áp Thái Bình Dương
Mơ hình đất bề mặt
Mơ hình thời tiết qui mơ vừa thế hệ thứ 5
Vé tinh quan tric bé mat (Moderate resolution Imaging
Spectroradiometer)
Sơ đồ rồi Mellor-Yamada
Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Mỹ
Trung tâm Quốc gia Môi trường Mỹ
Lớp biên hành tỉnh
Lớp biên hành tỉnh trên khu vực nông thôn
Lớp biên hành tinh phân tầng ổn định
Vé tinh đo độ cao địa hình (Shuttle Radar Topography Mission)
Nhiệt độ nước biển bề mặt
Năng lượng động năng rối
Lớp biên hành tỉnh trên khu vực đô thị Hiệu ứng đảo nhiệt đô thị
Trang 9Nghiên cứu anh hướng của sự phát triển dé thị tới khi tượng lớp biên thanh phố Hỗ Chí Minh
DANH SÁCH BẢNG
Bang 1.1 Dân số Tp.HCM qua các cuộc tổng điều tra và điều tra giữa kỳ 6
Bảng I.2 Số liệu ước tính dân số trung bình năm Tp.HCM
Bang 1.3 Mat độ dân số Tp.HCM (người/km?)
Bang 1.4 Tổng sản phẩm trên địa bàn Tp.HCM, phân theo khu vực kinh tế theo giá
SD/S011001010/19)90 0 1 1x62 10x06222xidscoeski thui S0 ÂyusceabvezlSE 9 Bảng 2.1 Các trạm khí tượng phục vụ nghiên cứu . 2c + +2 +esseexxrxe 23 Bảng 2.2 Các tiêu đo mưa phục vụ nghiên cứu
Bảng 2.3 Lượng mưa trung bình tháng trạm Tân Sơn Hòa (mm)
Bảng 2.4 Lượng mưa ngày lớn nhất và năm xuất hiện :
Bảng 2.5 Thống kê nhiệt độ tháng trạm Tân Sơn Hòa (?C) -:+-: 45 Bang 2.6 Nhiệt độ tháng thấp nhất và năm xuất hiện, trạm Tân Sơn Hòa
Bảng 2.7 Nhiệt độ tháng cao nhất và năm xuất hiện, trạm Tân Sơn Hòa
Bang 2.8 Gradient nhiệt độ theo độ cao tai tram Tan Son Hoa (°C/100m)
Bảng 2.9 Năng lượng đối lưu tiềm năng tại trạm Tân Sơn Hòa . 49
Bảng 2.10 Độ ẩm tháng trạm Tân Sơn Hòa (%)
Bang 2.11 D6 ẩm tháng thấp nhất và năm xuất hiện (%), trạm Tân Sơn Hòa Bang 2.12 Độ ẩm tháng cao nhất và năm xuất hiện (%), trạm Tân Sơn Hòa
Bảng 2.13 Tần suất hướng gió trạm Tân Sơn Hòa (%) : :: - - 4
Bảng 2.14 Tốc độ gió trung bình trạm Tân Sơn Hòa (m/)
Bảng 2.15 Hướng gió trung bình và độ lệch chuẩn trạm Tân Sơn Nhất
Bảng 3.1 Biến đổi khí nhà kính so với thời kỳ tiền công nghiệp [18]
Bảng 3.2 Mức biến động mưa, nhiệt, ẩm trung bình năm cho ĐBSCL và trạm Tân
SH EIU:””” 1 71 777 7 2 7 2.2 0.2 112 171/0.4011x2.svstss.s/as10s2essvetsoorssrmerossesnl 66
Bảng 3.3 Mức tăng diện tích đất xây dựng các quận nội thành Tp.HCM năm 2002 SỐ (0MPOI001000) (219.14 60142172215cvauejls2/016.0alWSseosese=sfsfff4 69
Bảng 3.4 Bảng tính diện tích đất xây dựng cho nội thảnh . -:-+-i++s‡ 7I
Bảng 3.5 Sự thay đổi nhiệt độ và độ âm trung bình trạm Tân Sơn Hịa do q trình
đồn HP ca ca co onoeoeealooe 73
Bảng 4.2 Lựa chọn các sơ dé trong MMS
Trang 10Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển dé thị tới khí tượng lớp biên thánh phố Hỗ Chi Minh
Bảng 4.5 Bảng phân loại các dạng sử dụng đất trên khu vực nghiên cứu 127
Bảng 4.6 Chỉnh lý một số dạng bề mặt cùng tham số vật lý cho khu vực đô thị từ
bằng Ìsn1d086/ilssenebsbboibaolobnsact,EE ciện,se09 S4 AA mi sa
Bảng 4.7 Độ bao phủ thực vật các dạng đô thị 2 2 2+2 xxvEEExcrxeezxxecrz
Bảng 4.8 Diện tích đất đơ thị trong thời gian hiện tại và năm 2020
Bảng 4.9 Diện tích thảm xanh tổng cộng trên khu vực nội thành năm 1995 [43] Bảng 4.10 Một số thuộc tính của lớp D1, D2 và DIn, D2n . .:-.ccc2ccccsz
Bảng 4.11 Đánh giá kết quả mô phỏng trước và sau khi thay đổi số liệu địa hình và
Sỉ dụng đất s+; ae min ee 138
Bảng 4.12 Độ cao trung bình các mực sigma của trạm Tân Sơn Hòa vào lúc 7h
Bảng 4.13 Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ mực 2 m . .:-+
Bảng 4.14 Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ theo các mực độ cao
Bảng 4.15 Đánh giá kết quả mô phỏng nhiệt độ theo từng tháng “i Bảng 4.16 Đánh giá kết quả mô phỏng 46 Am muc 2M veeccsooessssccsessssssseesesssnsessesseeee
Bảng 4.17 Đánh giá kết quả mô phỏng độ ẩm theo các mực độ cao
Bảng 4.18 Đánh giá kết quả mô phỏng độ ẩm theo tháng
Bảng 4.19 Đánh giá kết quả mô phỏng tốc độ gió mực 10 m ;
Bảng 4.20 Đánh giá kết quả mô phỏng Vx và Vy theo các mực độ cao 155 Bảng 4.21 Đánh giá kết quả mô phỏng Vx và Vy theo tháng . 156
Bảng 4.22 Kết quả thống kê các giá trị trung bình trong các đợt khảo sắt 157
Bảng 4.23 Kết quả thống kê số liệu của các trạm khí tượng trong các đợt khảo sát 158
Bảng 4.24 Kết quả tính độ cao mực gồ ghề trong các đợt khảo sát (m) 159 Bảng 4.25 Giá trị trung bình của nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió trong các đợt khảo
Sất:từ MỜ HÌNH NINH vác 71s681xe: 1S 10707 72617 1n e2 a0 160 Bảng 4.26 Sai số và hệ số xác định giữa giá trị mô phỏng từ mô hình MM5 và
quan trắc trong các đợt Khảo sắt cookie 161
Bảng 4.27 Mức giảm nhiệt độ tính trung bình trên khu vực có sự cải tao mat dém 163 Bảng 4.28 Mức giảm nhiệt nhiệt độ tính trung bình trên khu vực mặt đệm được cải
tao (°C)
Bang 4.29 Mức tăng độ â ẩm tính trung bình trên khu vực có sự cải tạo mặt đệm 166 Bảng 4.30 Mức tăng độ ẩm tính trung bình trên khu vực mặt đệm được cải tao (%) 166
Bảng 4.31 Sự gia tăng nhiệt độ do sự phát triển đô thị tới năm 2020 GP 170
Bảng 4.32 Sự gia tăng nhiệt độ do sự phát triển đô thị tới năm 2020 trên khu vực
Trang 11Nghiên cứu ánh hưởng của sự phát triển do thi tới khí tượng lớp biên thành phố Hỗ Chi Minh
Bảng 4.33 Sự gia tăng nhiệt độ do sự phát triển đô thị tới năm 2020, tính trung
bình trong khoảng thời gian từ 4-6 giờ (PC) c -e-
Bảng 4.34 Sự gia tăng nhiệt độ do sự phát triển đô thị tới năm 2020, tính trung
bình trong khoảng thời gian từ 12-15 giờ (PC) . - Bảng 4.35 Mức giảm độ âm do sự phát triển đô thị tới năm 2020 (%)
Bảng 4.36 Sự suy giảm độ ẩm do sự phát triển đô thị tới năm 2020 trên khu vực
chuyển đổi sử dụng đất thành đất xây dựng (%4) - Bảng 4.37 Mức giảm độ âm do sự phát triển đô thị tới năm 2020, tính trung bình
trong khoảng thời gian từ 4-6 giờ (%⁄%) -cc-eeceeeeeeeree
Bảng 4.38 Mức giảm độ ẩm do sự phát triển đô thị tới năm 2020, tính trung bình
trong khoảng thời gian từ 12-15 giờ (%) . . +
Trang 12Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển dơ thi t6i khí tượng lớp biên thành phổ Hỗ Chí Minh
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1 Bản đồ địa hình Tp.HCM 22552cccSSvSvvvrrrrrrrrrrrrrtrrrrrrrrrrrrrrrrrroorẨ
Hình 1.2 Sài gịn năm 1944 -:-::ccvv 2tr 5
Hình 1.3 Xu thé dfn s6 TpHOM ss.csescsssssscsssscscsssssssssssssssssssesssssssesecssssnsssenzessssseseceessen 7
Hình 1.4 Quan hệ giữa dân số đô thị với GDP khu vực công nghiệp và xây dựng, từ năm 1991-2005
Hình I.5 Cấu trúc của PBL ;
Hình 1.6 Mơ phỏng hiệu ứng đảo nhiệt đô thị - 5 s5++zecs+scxvexxrrrsrrx 19
Hình 2.1 Vị trí các trạm khí tượng và tiêu đo mưa - 5 «ve s+*+s*sx+ssevsee+ Hình 2.2 Độ cao địa thế vị trung bình tháng 12, mực 1000 mb
Hình 2.3 Trường gió trung bình tháng 12, độ cao 10 m (m/s)
Hình 2.4 Độ cao địa thế vị trung bình tháng 4, mực 1000 mb . + 5< «
Hình 2.5 Trường gió trung binh thang 4, d6 cao 10 m (m/s) Hình 2.6 Độ cao địa thế vị trung bình tháng 7, mực 1000 mb Hình 2.7 Trường gió trung bình tháng 7, độ cao 10 m (m/s)
Hình 2.8 Trường gió trung bình tháng 7, mực 700 mb (m/$) -‹ +++ Hình 2.9 Độ cao địa thế vị trung bình tháng 5, mực 1000 mb
Hình 2.10 Trường gió trung bình thang 5, d6 cao 10 m (m/s)
Hình 2.11 Trường gió trung binh thang 5, mye 850 mb (m/s) P Hình 2.12 Độ cao địa thế vị trung bình tháng 10, mực 1000 mb ‹ 38 Hình 2.13 Trường gió trung bình tháng 10, độ cao 10 m (m/s)
Hình 2.14 Trường gió trung bình tháng 10, mực 700 mb (m/s Hình 2.15 Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm (mm)
Hình 2.16 Lượng mưa trung bình tháng . - -5+5°< + S++++S++eetekerkeek Hình 2.17 Phân bố nhiệt độ trung bình nam (°C)
Hình 2.18 Độ cao mặt trời vào giữa trưa (°)
Hình 2.19 Nhiệt độ tháng trạm Tân Sơn Hịa
Hình 2.20 Nhiệt độ trung bình bề mặt trạm Tân Sơn Hòa TO can 47 Hình 2.21 Nhiệt độ trên cao trạm Tân Sơn Hoa (°C)
Hình 2.22 Gradient nhiệt độ theo độ cao tại trạm Tân Sơn Hịa
Hình 2.23 Phân bố độ ẩm trung bình năm (%)
Hình 2.24 Độ ẩm tháng trạm Tân Sơn Hòa . + 5222222222222, it, 51
Trang 13Nghiên cứu ảnh hương của sự phát triển đơ thị tời khí tượng lứp biên thánh phổ Hỗ Chỉ Minh
Hình 2.25 Độ âm trung bình trạm Tân Sơn Hòa, độ cao 2 m (%⁄4) ‹-‹ ++ 52
Hinh 2.26 Dd dm trén cao tram Tan Son Hoa (%) i52
Hình 2.27 Hoa gió tại mực 10 m tại trạm Tân Sơn Hịa s13
Hình 2.28 Hướng gió thịnh hành và tốc độ gió trung bình trạm Tân Sơn Nhất 55
Hình 2.29 Hướng gió thịnh hành và tốc độ gió trung bình trên cao trạm Tân Sơn
IEF een nee OR ORR EE REE conor lv su nung 50 nụ S20 56
Hình 3.1 Chênh lệch lượng mưa giữa hai thời kỳ (mm) - -‹ -5 ++++ 62 Hinh 3.2 Chénh léch nhiét 46 gitra hai thoi ky (°C)
Hình 3.3 Chênh lệch độ ẩm giữa hai thời kỳ (%)
Hình 3.4 Xu thế biến đổi nhiệt độ và độ ẩm trạm Tân Sơn Hịa -: 66
Hình 3.5 Sự gia tăng diện tích đất xây dựng nội thành Tp.HCM năm 2002 so với
HAHD|SNG? 7 7 22.- 100.2-.a toc san rơ cay svvviVAYoosrioraoosse-coUEU 69
Hình 3.7 Quan hệ giữa diện tích đất xây dựng thực đo và tính tốn - - 71
Hình 3.8 Nhiệt độ các trạm khu vực Nam Bộ từ 7 giờ ngày 18/4/2006 tới 7 giờ
ngày 21/4/2006 ca HheHenrrerrirarrssrrrsntee 72
Hình 3.9 Quan hệ giữa diện tích đất xây dựng với nhiệt độ và độ ẩm tương đối
Hình 4.1 Sơ đồ cấu trúc các mơđun chính trong MM5
Hình 4.2 Liên kết giữa mô đun Interpf và các mô đun khác -+ 86
Hình 4.3 Các quá trình trao đổi nhiệt ẩm trong lớp biên Hình 4.4 Các quá trình bức xạ trong khí quyền
Hình 4.5 Minh họa sơ đồ đất bề mặt
Hình 4.6 Liên kết các sơ đồ tham số hóa trong MM5 . .- -++++++
Hình 4.7 Lưới ngang so le B
Hình 4.8 Sai phân tại thời gian ban đầu
Hình 4.9 Sai phân tại bước thời gian n
Hình 4.10 Sơ đồ I, lựa chọn và chỉnh lý số liệu mặt đệm và các sơ đồ tham số hóa 12
Hình 4.11 Sơ đồ II, chỉnh lý các tham số mặt đệm -
Hình 4.12 Sơ đồ chạy mơ hình MM5
Hình 4.13 Các miễn tính trong mơ hinh MMS
Hình 4.14 Lưới thắng đứng theo hệ tọa độ sigma .-: -+5c5ec+c+srrrrrrrrr Hình 4.15 Landuse trên miễn tính 4 từ số liệu USGS độ phân giải 30s - Hình 4.16 Sơ đồ định hướng phát triển không gian đến năm 2020 của Tp.HCM
Hình 4.17 Phân chia các dạng đơ thị -. 55-+s+>eseerrerrrrerrrrerrrrerirrrirr
Hình 4.18 Độ cao địa hình từ SRTM icccSSSctttrrrerrtreerrrrrrrrtrrrrrrririe
Trang 14Nghiên cứu ảnh hương của sự phát triển dé thị tới khí tượng lớp biên thánh phổ Hỗ Chí Minh
Hình 4.19 Kết quả của việc chỉnh sửa landuse khu vực đô thị theo mặt đệm hiện
HỮN: seeesieenrresrseessrBnriirameererlasiirE ri 5 SE TE đi 128
Hình 4.20 Landuse khu vực đô thị theo định hướng phát triển không gian đến năm
200010 series 129 Hình 4.21 Mặt đệm đơ thị hiện hữu va phan cai tao csssssssssccscssssssseececsessssessseseeeeeee 130
Hình 4.22 Diện tích cây xanh, sơn chống nắng và phần còn lại của dạng mặt đệm
MOU ROMs TOD c ae U6ố ố .e 133
Hình 4.23 Kết quả mô phỏng nhiệt độ trung bình mực 2 m cho tháng 2/2006 từ số
liệu độ cao địa hình và sử dụng đât của USGS (22 SP 9909 0ANS 137
Hình 4.24 Nhiệt độ trung bình tháng 3/2006 (hình phải) và tháng 8/2006 (hình
phải) tại mực 2 m từ mơ hình MMS
Hình 4.25 Nhiệt độ trung bình tháng 2/2006 mơ phỏng bằng MM5 (PC)
Hình 4.26 Nhiệt độ mực 2 m trạm Tân Sơn Hòa và kết quả từ mơ hình, tháng
Hình 4.27 Hệ số tương quan giữa nhiệt độ mực 2 m thực đo và mơ phỏng _
Hình 4.28 Nhiệt độ tại mực 2 m từ mơ hình MMS lúc 13h/02/2/2006 Hình 4.29 Nhiệt độ theo mặt cắt kinh tuyến qua trạm Tân Sơn Hịa từ mơ hình
MS T0601011002/0212000)51010:010020/0799410007115177717 7777277105117 1771077710 T7 212 54c 144 Hình 4.30 Nhiệt độ khơng khí mô phỏng và thực đo tại trạm cao không Tân Sơn
Hòẽ, T0C THỊN/2/2006 0,- s22 602 10s00127nn011621100111E 0000010005 001 80211760791n 017 145 Hình 4.31 Độ ẩm tương đối trung bình tháng 3/2006 (hình phải) và tháng 8/2003
(hình phải) tại mực 2 m từ mơ hình MM5 . ::-ss e 147
Hình 4.32 Độ ẩm tương đối trung bình tháng 2/2006 mô phỏng bằng MM5 (%) 148 Hình 4.33 Độ ẩm tương đối mực 2 m trạm Tân Sơn Hòa và kết quả từ mô hình,
tháng 4/2006
Hình 4.34 Hệ số tương quan giữa nhiệt độ mực 2 m thực đo và mơ phỏng Hình 4.35 Độ âm tương đối mô phỏng và thực đo tại trạm cao không Tân Sơn
Hịa, lúc 7h/15/4/2006
Hình 4.36 Véctơ gió lúc 19h/01/02/2006 từ mơ hình MM5 :
Hình 4.37 Vx mực 10 m thực đo và mô phỏng từ mơ hình MMŠ, tháng 4/2006 Hình 4.38 Vy mực 10 m thực đo và mô phỏng từ mơ hình MMS, tháng 4/2006 Hình 4.39 Hệ số tương quan giữa Vx, Vy thực đo và mơ phỏng
Hình 4.40 Thành phần gió trên cao thực đo và mô phỏng tại trạm cao khơng Tân
Sơn Hịa, lúc 7h/3/2/2006
Hình 4.41 Phân bố nhiệt độ (°C) và độ ẩm tương đối (%) tính trung bình trong đợt
khảo sát lần 1 _
Trang 15
Nghiên cưu ảnh hương cua sự phát triển dé thi toi khi tượng lớp biên thánh phỏ Hỗ Chỉ Minh
Hình 4.42 Phân bố nhiệt độ (°C) và độ ẩm tương đối (%) tính trung bình trong đợt
Khán ïaplln 2271061147150: 18 6 cụ (ÌBbibdndznsfcraindoinpohllfll basaaseaore 158
Hình 4.43 Nhiệt độ (°C) và độ âm tương đối (%) trung bình mực 2 m trong đợt
khảo sát lần l từ mô hình MMŠ . Ăn 159
Hình 4.44 Quan hệ giữa số liệu khảo sát và mô phỏng bằng mơ hình MM5 161 Hình 4.45 Kết quả mô phỏng mức giảm ghiệt độ mực 2m trung bình các tháng
mùa khô do cải tạo mặt đệm C Á))51.Ee.00ESd0SHlVð1061091n10n60110002 0010109030250 162 Hinh 4.46 Két quả mô phỏng mức giảm nhiệt độ mực 2m trung bình các tháng
mùa mưa do cải tạo mặt đệm ( C) 2c 9t 2222222221211 163 Hinh 4.47 Kết quả mô phỏng quan hệ sự suy giảm nhiệt độ mực 2m theo nhiệt độ
nên trên khu vực cải tạo mặt đệm .- 5- 5+ ssseneeererrerree 164
Hình 4.48 Kết quả mô phỏng mức giảm nhiệt độ mực 2m tính trung bình trên khu
VUCICAITAO MAL GEM .reoecernseernecceesercvorscvensseserenseyscansadesensesascesasissenssoss 164
Hình 4.49 Kết quả mơ phỏng mức tăng độ ẩm mực 2m trung bình các tháng mùa khô do cải tạo mặt đệm (%) ocnnnnn0222604630102030680 06 165 Hình 4.50 Kết quả mô phỏng mức tăng độ ẩm mực 2m trung bình các tháng mùa
mưa do cải tạo mặt đệm (%) - - s2 ScS+nhnheieeieerrierrrreererek 166
Hình 4.51 Kết quả mô phỏng mức tăng độ ẩm mực 2m tính trung bình trên khu
vực cải tạo mặt đệm -occccneniierirrirrirriirrrrrrirriirrirerieistke 167
Hinh 4.52 Két quả mô phỏng sự gia tăng nhiệt độ mục 2m trung bình các tháng
mùa khô do phát triển đô thị tới năm 2020 ('C) . -+ ++++ 169
Hình 4.53 Kết quả mơ phỏng sự gia tăng nhiệt độ mực 2m trung bình các tháng
mùa khô do phát triển đô thị tới năm 2020 (°C) +++++ 169
Hình 4.54 Kết quả mô phỏng quan hệ sự gia tăng nhiệt độ mực 2m trên khu vực
biên nội thành mới do phát triển đô thị tới năm 2020 với nhiệt độ mô
phỏng năm 2006 5© S5SsHhhheHhheririiirrriirrrrirrrriirre 171 Hình 4.55 Kết quả mô phỏng sự gia tăng nhiệt độ mực 2m do phát triển đô thị tới
năm 2020, tính trung bình trên khu vực nội thành mới vào tháng 2 Cc Oa
Hình 4.56 Kết quả mơ phỏng sự gia tăng nhiệt độ mực 2m do phát triển đô thị tới
năm 2020, tính trung bình trên khu vực nội thành mới vào tháng 7 (°C) 172
Hình 4.57 Kết quả mô phỏng sự suy giảm độ ẩm mực 2m trung bình các tháng
mùa khô do phát triển đô thị tới năm 2020 (%) -++ 174
Hình 4.58 Kết quả mô phỏng sự suy giảm độ â 4m mực 2m trung bình các tháng
mùa mưa do phát triển đô thị tới năm 2020 (%) . seestee 174 Hình 4.59 Kết quả mơ phỏng sự suy giảm độ â ẩm mực 2m do phát triển đô thị tới
năm 2020, tính trung bình trên khu vực nội thành mới vào tháng 2 (%) 176
Hình 4.60 Kết quả mô phỏng sự suy giảm độ â ẩm mực 2m do phát triển đô thị tới
Trang 16Nghiên cửu ảnh hướng của sự phát triển dõ thị tởi khí tượng lớp biên thành phố Hỗ Chí Minh
Mở đầu
a Thông tin chung về đề tài:
Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới khí tượng lớp biên thành phơ Hơ Chí Minh
Chủ nhiệm đề tài: Lương Văn Việt
Cơ quan chủ trì: Phân viện Khí tượng Thủy văn và Mơi trường phía Nam Thời gian thực hiện đề tài: 24 tháng (từ tháng 12/2006 đến tháng 12/2008)
Kinh phí được duyệt: 222.000.000đ (hai trăm mười triệu đồng), trong đó kinh phí bổ sung cho đánh giá và nhiệm thu là 12.000 (mười hai triệu đồng)
Kinh phí đã cấp: 201.000.000đ (hai trăm lẻ một triệu đồng) Đợt 1: 150.000 .000đ, theo TB sé: 280 TB-SKHCN ngày 19/12/2007 Đợt 2: 51.000.000đ, theo TB số: 143 TB-SKHCN ngày 06/08/2008
b Tính cấp thiết của đề tài
Xu thế của quá trình đơ thị hóa ở nước ta ngày càng mạnh mẽ, thé hiện rõ nhất ở các thành phố lớn Sự phát triển nhanh chóng của các đô thị đã làm thay đổi đáng kể cơ cầu sử dụng đất Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất cho phát triển đô thị đã làm giảm đáng kể tỷ lệ cây xanh và mặt nước, bề mặt cũ được thay thế bằng các loại vật liệu xây dựng, đây là các loại vật liệu có khả năng hấp thụ nhiệt cao và không thấm nước Kết hợp với sự thay đổi về hình học do các hoạt động xây dựng đã gây ra các biến đổi về khí hậu và cấu trúc các trường khí tượng trong lớp biên, gây tác động xấu đến mơi trường Chính do những ảnh hưởng này, Sáo nghiên cứu về ảnh hưởng của sự phát triển đô thị đến biến đổi khí hậu và khí quyển lớp biên được nhiều nước quan tâm cho mục đích qui hoạch và phát triển bền vững
Sự phát triển nhanh chóng của các đô thị gắn với q trình cơng nghiệp hóa đã gây các tác động xấu đến môi trường không khí, mà nhất là tại các thành phố lớn Thành phố Hồ Chí Minh có dân số trên 6 triệu người, là thành phố có mật độ dân số cao và tốc độ phát triển đô thị nhanh Qua kết quả nghiên cứu về biến động khí hậu
khu vực Nam Bộ đã cho thấy trong những năm gần đây khí hậu Thành phố có những
thay đổi rõ rệt, thể hiện rõ nhất là sự gia tăng nhiệt độ do sự phát triển và mở rộng thành phố Trong kiến trúc hiện tại của thành phố cịn có nhiều bất cập như thiếu diện tích cây xanh, tỷ lệ diện tích xây dựng trên tổng diện tích cơng trình lớn, góc mở của đường phố nhỏ, v.v Hiện trạng kiến trúc này đã làm cho nhiệt độ Thành phố cao hơn khu vực xung quanh, làm giảm tốc độ gió trong lớp sát mặt, làm cản trở việc lưu thông không khí gây gia tăng tình trạng ô nhiễm
Trang 17Nghiên cửu ảnh hướng của sự phát triển đô thị tới khí tượng lớp biên thành phỏ Hồ Chí Minh
Hồ Chí Minh Đây là vấn đề nghiên cứu cân thiết, nhằm đáp ứng các yêu cầu trong
qui hoạch xây dựng và chỉnh trang đô thị de tránh các tác động đến mơi trường khơng khí
e Tổng quan về tình hình nghiên cứu
Ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới lớp biên khí quyền được nhiều nhà khoa
học trên thế giới quan tâm, đặc biệt là các nghiên cứu về hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, năng lượng rồi, hoạt động của gió trong lớp biên và cấu trúc các trường khí tượng
trong lớp biên Các nghiên cứu về lớp biên đô thị cũng như ảnh hưởng của sự phát
triển đô thị tới khí quyển lớp biên được chia theo 2 hướng chủ yếu là phương pháp thống kê và mơ hình số trị Phương pháp thống kê, đây là phương pháp nghiên cứu
về vi khí hậu và khí tượng đơ thị dựa trên chuỗi quan trắc từ mặt đất và số liệu viễn
thám Điển hình cho phương pháp nghiên cứu này là những nghiên cứu về biến đổi
của tốc độ gió theo độ cao, hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, xác định hệ số rối theo các điều
kiện khí tượng khu vực, năng lượng rối và độ cao lớp biên hành tỉnh Hướng nghiên
cứu bằng mơ hình số trị về ảnh hưởng mặt đệm đô thị tới các trường khí tượng trong
lớp biên được đặc biệt quan tâm Kết quả của hướng nghiên cứu này được thể hiện qua việc xây dựng hàng loạt các mơ hình số trị với độ chỉ tiết khác nhau như mơ hình
lớp biên (boundary layer model); mơ hình lớp bề mặt (canopy model); mô hình đường phố (canyon model) Tại Việt Nam, những nghiên cứu về lớp biên đô thị được
chú ý đến nhiều trong thập niên gần đây Tuy nhiên các kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới sự biến đổi khí hậu và các trường khí tượng
trong lớp biên chưa được quan tâm xem xét d Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là đánh giá ảnh hưởng của sự phát triển đô
thị tới xu thế biến đổi vi khí hậu thành phơ Hồ Chí Minh bằng phương pháp thông
kê, ứng dụng mơ hình số trị nghiên cứu và đánh giá tác động của quá trình phát triên đơ thị tới các trường khí tượng trong lớp biên trên khu vực Tp Hồ Chí Minh
Đối tượng nghiên cứu là đặc tính mặt đệm và các yếu tố khí tượng trong lớp
biên khí quyền chịu tác động mạnh mẽ của mặt đệm, bao gôm nhiệt độ, gió và độ âm
Khu vực nghiên cứu là thành phó Hồ Chí Minh Thời gian nghiên cứu phụ
thuộc từng phương pháp Theo phương pháp thống kê, sử dụng sô liệu từ năm 1977 tới năm 2006 Cho mơ hình số trị, thời tiết được mô phỏng theo điều kiện biên từ so liệu phân tích của mơ hình tồn câu năm 2006
e Nội dung thực hiện nghiên cứu
Trang 18Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển đỏ thị tới khi tượng lớp biên thành phổ Hơ Chí Minh
-_ Nhập và xử lý số liệu quan trắc mưa, nhiệt, ẩm, gió quan trắc bề mặt và cao
không khu vực Tp.Hồ Chí Minh và các trạm vùng phụ cận
-_ Khảo sát các yếu tố khí tượng mặt đất phục vụ phân tích đặc điểm khí hậu và
kiểm chứng các mơ hình số trị
- Phân tích đặc điểm khí hậu của thành phố Phân bố và biến động các đặc trưng mưa, nhiệt, ẩm bề mặt Những thay đổi của phân bố trường nhiệt, âm bề mặt do phát triển đô thị
~- Xác định xu thế biến đổi khí hậu thành phố bằng phương pháp EMD trong thời gian từ 1986-2006 Xây dựng hàm thống kê thực nghiệm về mối quan hệ giữa phát triển đô thị và biến đổi vi khí hậu
- Thu thập và xử lý số liệu mặt đệm cho mơ hình số trị
- Ứng dụng mô hình số trị trong nghiên cứu lớp biên khu vực thành phố Hồ
Chí Minh :
+ Chỉnh sửa số liệu địa hình và sử dụng đất, các tham số mặt đệm, chọn lựa miền tính và các sơ đồ tham số hóa của mơ hình số trị cho khu vực
nghiên cứu
+ Mô phỏng thời tiết trên khu vực nghiên cứu với số liệu sử dụng đất hiện tại Phân tích những ảnh hưởng của mặt đệm tới các các đối
nghiên cứu
+ Thay đổi một số tính chất của mặt đệm hiện hữu, chạy mô hình để tìm ra các giải pháp nhằm hạn chế những ảnh hưởng của sự phát triển và
mở rộng đô thị tới việc gia tăng nhiệt độ và suy giảm độ ẩm
+ Mô phỏng thời tiết trên khu vực nghiên cứu với số liệu sử dụng đất
theo qui hoạch năm 2020, đánh giá những ảnh hưởng của sự mở rộng
và phát triển đô thị tới sự thay đổi của nhiệt độ va 46 am + Đánh giá các kết quả đạt được và đề xuất các kiến nghị
Do thời gian có hạn nên kết quả đạt được còn có những hạn chế, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học để kết quả nghiên cứu được hồn
thiện
Tơi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của cơ quan quản lý đề tài và cơ quan
Trang 19Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển do thy tơi khí tượng lúp biến thanh phá Hô Chỉ Minh
Chương I
Tình hình phát triển đơ thị Hồ Chí Minh và ảnh hưởng của nó
đến biến đổi khí hậu
1.1 Đơ thị Hồ Chí Minh, sự ra đời và phát triển
1.1.1 Điều kiện tự nhiên
Thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) nằm trong khoảng 10°10'-1038N,
106°22'—106°54°E Phía bắc giáp tỉnh Bình Dương, tây bắc giáp tỉnh Tây Ninh, đông và đông bắc giáp tỉnh Đồng Nai , đông nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, tây và tây
nam giáp Long An và Tiền Giang, phía đơng giáp với Biển Đông Chiều dài thành phố từ tây bắc xuống đông nam là 102 km, từ đông sang tây là 75 km Thành phố có
có bờ biển dài 15 km Trung tâm thành phố nằm cách Biển Đông 59 km Độ cao trung bình so với mặt biển là 6 m
Tp.HCM có tổng diện tích tự nhiên 2.095,58 kmỶ và được phân chia thành 24 quận huyện, với 317 phường, xã Khu nội thành gồm 19 quận là 1; 3; 4; 5; 6; 8; 10;
11; Phú Nhuận; Bình Thạnh; Gị Vấp; Tân Bình; Tân Phú (nội thành cũ) và các quận 2; 7; 9; 12; Thủ Đức và Bình Tân (nội thành mở rộng), với diện tích là 493,96 km’,
bao gồm 254 phường Khu vực ngoại thành gồm 5 huyện là Củ Chỉ; Hóc Mơn; Bình Chánh; Nhà Bè; Cần Giờ với diện tích là 1.601,28 km’ , bao gồm 63 xã
Cr MIẤG lAẤT 4G lATT ĐẤNG ĐẾN ÍXXT (ÁN (M5 VN J4 “ti a
Trang 20Nghiên cứu ảnh hương cua sự phút triển đố thị tới khí tượng lợp biên thành phỏ Hô Chỉ Minh
Đắt đai của thành phô tương đối màu mỡ Đất phèn chiếm 40%, đất xám phát
triên trên nên phù Sa CÔ chiêm 19.3%, đât mặn 12,2%, dat côn cát-bãi biên chiêm 3,2%, các loại đất khác chiếm 6,7%, diện tích mặt nước chiêm 16%
Thành phố có trên 37.000 ha rừng, chủ yếu là rừng ngập mặn, tập trung tại
huyện Cần Giờ Độ che phủ thực vật của toàn thành phô là 17% Diện tích cây xanh
trên đầu người cho nội thành là 8 m’/ngudi và ngoại thành là 227 m”/người Hệ thống sông ngòi, kênh rạch của thành phố có chiều dài trên 795 km, rất thuận lợi cho
giao thông và vận tải đường thủy
Với nền khí hậu nhiệt đới, gió mùa, cận xích đạo, khí hậu thành phố khá hài
hòa Nhiệt độ trung bình năm khoảng 27°C, chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và lạnh nhất khoảng 4°C D6 4m trung bình khá cao, trung bình nam
khoảng 77% Thời tiết có hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến thang 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa
trung bình năm khoảng 1850 mm, lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 11 chiếm khoảng
93% lượng mưa năm
1.1.2 Sự phát triển ca đơ thị Hồ Chí Minh qua các thời kỳ
Năm 1698 là mốc lịch sử đánh dấu sự khai sinh vùng đất Sài Gòn xưa, khi Nguyễn Hữu Cảnh theo lệnh chúa Nguyễn vào nam lập ra phủ Gia Định để cai quản
vùng đất mới phía Nam Đây cũng là năm được xem là thời điểm thành lập của
Tp.HCM Trải qua thời gian hơn 300 năm với nhiều biến cố, từ 1 thị trấn nhỏ có
khoảng | van dân đã phát triển trở thành Tp.HCM ngày nay có diện tích 2.095 km?
và số dân hơn 6 triệu người
Lo
Hinh 1.2 Sai Gon nam 1944
Trang 21Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển dé thị tới khí tượng lớp biển thành pho HO Chi Minh
Thành phố chỉ thực sự phát triển từ giữa thể kỷ XIX, cho đến nay Tp.HCM đã
trải qua 3 thời kỳ Thời kỳ Pháp cai trị (1862-1954): Năm 1865 chính quyền thực dân
Pháp quyết định thành lập 2 đô thị riêng biệt, Sài Gịn có diện tích khoảng 3 km’,
Chợ Lớn có diện tích khoảng 2 km?, theo thời gian diện tích của 2 đơ thị ngày một
mở rộng và sát nhập làm một vào năm 1931 Số dân thành phố Sài Gòn = Chợ Lớn
ngày càng tăng, năm 1863 là 20.000 dân, năm 1890 là 100.000 dân, năm 1921 là
300.000 dân, tới năm 1945 là 450.000 dân Từ năm 1955 đến năm 1975 dân số thành
phố Sài Gòn - Chợ Lớn tăng trưởng như sau: năm 1960 có 2.000.000 dân; năm
1972 có 3.300.000 dân và năm 1975 là 3.900.000 dân Diện tích thành phố năm 1955 la 51 km? chia làm 7 quận, năm 1970 phần đất Thủ Thiêm được sát nhập vào Sài
Gòn và thành phố được chia làm 11 quận Năm 1976 thành phố Sài Gòn được mang
tên Tp.HCM, bao gồm Sài Gòn, tỉnh Gia Định cũ và một số vùng lân cận Theo số liệu điều tra 5/2/1976 thì tổng diện tích tự nhiên thành phố là 1.295,5 km”, dân số
3.464.141 người, mật độ dân số trung bình 2.674 người/kmẺ Hiện nay, diện tích của
Tp.HCM là 2.095,58 km’, gồm 19 quận nội thành và 5 huyện ngoại thành Năm
2006, dân số Tp.HCM là 6.424.519 người, mật độ dân số trung bình là 3.067
người/kmẺ
1.1.3 Biến đổi về dân số, không gian đô thị và tỷ lệ sử dụng đất 1.1.3.1 Biến đổi về dân số tại Tp.HCM
Dân số thành phố qua các cuộc tổng điều tra và điều tra giữa kỳ được thể hiện trong bảng 1.1 Qua số liệu này cho thấy dân số Tp.HCM có xu hướng tăng nhanh
theo thời gian Chênh lệch dân số 10 năm, từ 1979 đến 1989 khoảng 600 ngàn người,
từ 1989 đến 1999 khoảng 1 triệu người Trong những năm gần đây tốc độ tăng dân
số càng nhanh hơn, chỉ trong 5 năm (từ 1999 đến 2004) dân số tại Tp.HCM đã tăng
thêm khoảng I triệu người
Số liệu ước tính dân số trung bình năm của cục thống kê Tp.HCM được thể
hiện trên bảng 1.2 và hình 1.3 Kết quả này cho thấy sau ngày hịa bình lập lại, dân
số thành phố có 3 thời kỳ tăng trưởng khác nhau Từ 1975-1982 là thời kỳ dân số thành phó khá ổn định Tiếp theo là thời kỳ 1983-1999, đây là thời kỳ có mức tăng dân số khá cao, gần 0,1 triệu dân/năm Thời kỳ 2000-2006 là thời kỳ có mức tăng
dân số cao nhất, khoảng 0,2 triệu dân/ năm
Bảng 1.1 Dan số Tp.HCM qua các cuộc tổng điều tra và điều tra giữa kỳ
‘Khu vue 01-10-1979 | 01-04-1989 | 01-04-1999 | 01-10-2004 Toàn thành phó | 3.419.978| 3.988.124| 5.037.155 6.117.251 Các quận 2.842.946 | 3.319942| 4.124287| 5.140.412 Cac huyén 577.032 668.182 912.868 976.839
Nguon: Cuc thong ké Tp.HCM, nam, http://www pso hochiminhcity.gov.vn/
Trang 22Nghiên cứu ảnh hướng của sự phát triển dé thị tơi khí tượng lớp biên (hank pho H
Bảng 1.2 Số liệu ước tính dân số trung bình năm Tp.HCM
Chi Mint Hinh 1.3 Xu thế dân số Tp.HCM
Năm | Dânsố | Năm | Dânsố | Năm | Danso | Năm | Dânsó
1975| 3.498.120 | 1983| 3.549.902 | 1991| 4.224.722| 1999} 5.063.871 1976| 3.454.141 | 1984| 3.625.781| 1992| 4.328.630] 2000| 5.248.702 1977| 3.407.208 | 1985| 3.706.784| 1993| 4.430.352| 2001 5.449.203 1978| 3.379.507) 1986| 3.783.044] 1994| 4.531364| 2002| 5.658.997 1979| 3.410.598 | 1987| 3.858/870| 1995| 4.640.117} 2003| 5.867.496 1980| 3.428.523 | 1988| 3.940.291| 1996| 4.748.596| 2004| 6.062.993 1981 3.452.904 | 1989| 4.021.124| 1997| 4.852.590| 2005| 6.239.938 1982| 3.479.825 | 1990| 4.118.360] 1998] 4.957856| 2006| 6.424.519 Nguôn: Cục thống ké Tp.HCM, http://www.pso.hochiminhcity gov.vn/
7000000 8 6000000 mạ é 5000000 = — A 4000000 y =95749.52x - 186379523.65 rd 3000000 + Nam 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Nếu vẫn giữ nguyên tốc độ tăng dân số của thời kỳ 2000-2006, thì vào năm
2015 dân số thành phố sẽ khoảng 8,24 triệu dân Đây là con số không đáng tin cậy vì
mức tăng dân số hoàn toàn phụ thuộc vào mức tăng cơ học, mà mức tăng cơ học là
do nhu cầu của sản xuất
1.1.3.2 Biến đổi về không gian đô thị và mật độ dân số
Trước năm 1997 diện tích đất các quận nội thành là 143,2 km, do sự phát triển nhanh chóng của thành phố, chính phủ đã hai lần điều chỉnh địa giới nội thành cũng
như thành lập các quận mới, lần đầu vào năm 1997 và lần hai vào năm 2003
Theo nghị định 03/CP của Chính Phủ về việc thành lập quận Thủ Đức, quận 2,
quận 7, quận 9 và quận 12 ngày 06 tháng 01 năm 1997, diện tích đất các quận nội
Trang 23Nghiên cửu ảnh hưởng của sự phút triển d6 thi tới khí tương lớp biên thánh phố Hô Chỉ Minh
Với nghị định 130/2003/NĐ-CP về việc thành lập quận Bình Tân và Tân Phú,
ngày 05 tháng 11 năm 2003, diện tích đất các quận nội thành là 494 km’, ting thêm
51,9 km’
Theo các nghị định này diện tích đất đơ thị cũng tăng lên, góp phân làm giảm mật độ dân số Tuy nhiên do mức độ tăng dân số quá nhanh nên mật độ dân số của
khu vực nội thành vẫn tăng cao
Theo số liệu điều tra dân só, tỷ lệ dân số tăng tự nhiên tại Tp.HCM có xu hướng
ngày càng giảm, tỷ lệ tăng dân số bình quân năm giảm từ 1,61% (thời kỳ 1979-1989)
xuống 1,52% (thời kỳ 1989-1999) và còn 1,27% (thời kỳ 1999-2004) Ngược lại, tỷ
lệ tăng dân số cơ học lại có xu hướng tăng nhanh, tỷ lệ tăng dân số bình quân năm
tăng từ 0,02% (thời kỳ 1979-1989) lên 0,84% (thời kỳ 1989-1999) và 2,33% (thời kỳ 1999-2004)
So với năm 1979, năm 2004 dân số nội thành tăng 1,91 lần tương ứng với mật độ dân số tăng 1,6 lần Như vậy, trong giai đoạn 1979-2004, sau hai lần điều chỉnh
biên đô thị, mật độ dân số khu vực nội thành vẫn tăng rất cao Với mức tăng như hiện
nay Tp.HCM sẽ trở thành một trong những thành phố có mật độ dân số cao trên thế giới Điều này sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường cũng như gây quá tải
đối với cơ sở hạ tầng của thành phó
Bảng 1.3 Mật độ dân số Tp.HCM (người/km”) Năm 1979| 1989| 1999| 2000| 2001| 2002| 2003| 2004 Nội thành 6461| 7.545| 9373| 9.606| 9.786 | 10.076 | 10.338 | 10.313 Ngoại thành 349 404 552 558 580 602 641 605 Trung bình 1633| 1.905| 2406| 2462| 2.523| 2.601| 2.687| 2.894
Nguén: Cục thống kê Tp.HCM, nam, http.//www.pso hochiminhcity.gov.vn/
1.1.3.3 Thay đổi về sử dụng đất
Theo số liệu của Ủy ban Nhân dân Tp.HCM (www.hochiminhcity.gov.vn), từ
năm 1998 đến năm 2004, tổng diện tích đất xây dựng tại Thành phố tăng 11.227 ha, bình quân mỗi năm tăng 5% (1.600 ha) Trong đó, đất ở tăng 5.222 ha, đất giao
thông tăng 943 ha, đất công nghiệp tăng 2.416 ha, đất nông nghiệp giảm mạnh Trong những năm 1985 - 1993 diện tích đất nơng nghiệp còn khá cao (khoảng hơn 112.000 ha), đến năm 2003 điện tích đất nơng nghiệp còn khoảng 91.000 ha, giảm khoảng 3000 ha/năm Tuy diện tích đất dân dụng tăng, nhưng do mức tăng nhanh của
dân số, diện tích đất dân dụng trên đầu người giảm mạnh So với năm 1998, nam
2004 diện tích này đã giảm đi 0,47 lần, giảm trung bình 2,5 mỶ/năm, đây là một con số đáng lo ngại vì diện tích bình qn đất dân dụng năm 2004 chỉ còn 13,6
Trang 24Nghiên cưu ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới khi tượng lớp bién (hanh pho HO Chi Minh
1.1.4 Quan hệ giữa sự tăng trưởng kinh tế và dân số
Qua số liệu bảng 1.4 cho thấy sự phát triển kinh tế Thành phố dựa trên 2 khu
vực kinh tế chủ yếu là công nghiệp - xây dựng và dịch vụ Mức tăng trưởng của khu vực công nghiệp - xây dựng và dịch vụ là cao nhất, thấp nhất là khu vực nông, lâm nghiệp và thủy sản Về tỷ trọng thì khu vực dịch vụ đang giữ vai trò quan trọng nhất với 51,2%, nhưng có khuynh hướng ô ổn định; khu vực công nghiệp - xây dựng đứng ở vị trí thứ hai với 47,1% và vẫn có xu thế gia tăng; ở khu vực nông, lâm nghiệp và thủy sản do mức tăng trưởng thấp nên tỷ trọng của khu vực này giảm dần Xu hướng giảm nhanh tỷ trọng khu vực nông, lâm nghiệp và thủy sản cho thấy tốc đô thị hóa của Thành phố đang được day nhanh
Việc gia tăng dân số đô thị ngoài gia tăng dân số tự nhiên cịn có sự đóng góp của sự gia tăng dân số cơ học Khi tốc độ công nghiệp hóa được đẩy nhanh, việc gia tăng dân số do cơ học sẽ giữ vai trò chủ đạo, làm gia tăng dân số đô thị một cách nhanh chóng, việc khống chế dân số Thành phó là một vấn đề khó khăn
Bang 1.4 Tổng sản phẩm trên địa bàn Tp.HCM, phân theo khu vực kinh tế theo giá so sánh năm 1994
Thu nhập quốc gia (tỷ đồng) Ty trong (%)
Nam Nong, lam Công ; Tổng Nông, lâm Công :
nghiệp và | nghiệp và | Dịch vụ cộng nghiệp và nghiệp và | Dịch vụ
thủy sản | xây dựng thủy sản | xây dựng
1991 934 6.549 12.146 19.629 48 33,4 61,9 1992 967 7.664 13.299 | 21.930 44 34,9 60,6 1993 988 9.049 14.631 24.668 4,0 36,7 59,3 1994 1.043 10.677 16.551 28.271 3,7 37,8 58,5 1995 1.093 12.551 18.952 | 32.59 3,4 38,5 58,1 1996 1.120 14.788 21.472 37.380 3,0 39,6 57,4 1997 1.136 16.885 23.879 41.900 2,7 40,3 57,0 1998 1.100 19.096 | 25.487| 45.683 2,4 41,8 55,8 1999 1.131 20.584 26.782 48.497 2,3 424 55,2 2000 1154| 23.313] 28.287] 52.754 2 44,2 53,6 2001 1217| 26.198 | 30.372] 57.787 2,1 45,3 52,6 2002 1.266| 29.212] 33.192] 63.670 2,0 45,9 52,1 2003 1.415 33.204 36.328 70.947 2,0 46,8 s12 2004 1.448 37.348 40.441 79.237 1,8 47,1 51,0 2005 1468| 41.891} 45.513 88.872 1,7 47,1 51,2 2006| 1676| 47983| _ 53.049 | 102627 16 46,7 SL7
Trang 25Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển dõ thị tới khi wong lop biên thanh phủ Hồ Chỉ Minh 6500000 ˆ 6000000 a % 3500000 % 5000000 z y =58117.201x +3889779.256 A 4500000 R?=0.996 4000000 +
Sim J4È10/09 /15) MOBO 25 30m BS ae Aly pe 5
GDP khu vực công nghiệp- Xây dựng (ngàn tỷ đồng)
Hình 1.4 Quan hệ giữa dân số đô thị với GDP khu vực công nghiệp và xây dựng, từ năm 1991-2006
Từ số liệu bảng 1.2 và bảng 1.4 cho ta mối quan hệ giữa dân số Thành phô với tổng sản phẩm trên địa bàn, kết quả được thể hiện trong hình 1.4 Mối tương quan này là khá chặt chẽ, nhất là mối quan hệ giữa dân số và thu nhập khu vực công
nghiệp và xây dựng Hệ số xác định của mối quan hệ này rất lớn (R= 0,996), chứng
tỏ sự gắn kết chặt chẽ giữa mức tăng dân số với thu nhập khu vực công nghiệp và
xây dựng Nguyên nhân của quan hệ chặt chẽ này là do trong suốt thời kỳ từ 1991-
2006 hình thức sản xuất của Thành phố gần như khơng thay đổi, trình độ sản xuất của khu vực công nghiệp và xây dựng còn thấp, phải sử dụng nhiều nhân công Do phải sử dụng nhiều nhân công, nguồn nhân lực tại chỗ chỉ đáp ứng được một phản,
dẫn đến sự nhập cư của người lao động từ các tỉnh khác, làm cho dân số thành phố gia tăng nhanh chóng
Nếu mức tăng GDP của khu vực công nghiệp và xây dựng trong thời gian tới
trung bình là 12%/năm, xấp xỉ của trung bình các năm cuối (2001-2006) thì dân số
thành phố năm 2010 theo hàm quan hệ trên sẽ là 8, L8 triệu và năm 2015 sẽ là 11,45 triệu
Việc Việt Nam gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (World Trade
Organization — WTO) sẽ thúc đẩy sản xuất của Thành phố phát triển, nhất là một số
ngành nghề có cơng nghệ cao Điều này rất có thể làm cho mức tăng GDP của khu
vực công nghiệp và xây dựng trong thời gian tới trên 12%/năm Tuy nhiên, ở thực tại
và tương lai gần trình độ của người lao động vẫn còn ở mức thấp, các ngành nghề
khu vực công nghiệp vẫn phải dựa trên nguồn lực lao động này Nếu mức tăng GDP của khu vực công nghiệp và xây dựng trong thời gian tới trung bình là 13%/năm, thì
dân số thành phố được xác định theo hàm quan hệ trên cho năm 2010 sẽ là 8,38 triệu
Trang 26Nghiên cứu ảnh hướng của sự phát triển dõ thị tơi khi tượng lớp biên thành phỏ Hỗ Chí Mint
1.1.5 Định hướng phát triển Tp.HCM
Mục tiêu chính phát triển kinh tế xã hội của thành phố là: duy trì tốc độ tăng trưởng về kinh tế, phát triển kinh tế - xã hội gắn với khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam và cả nước; hạn chế tăng dân số, quy hoạch và phân bố lại hợp lý dân cư trong vùng và trên địa bàn; phát triển đồng bộ và đi trước một bước cơ sở hạ tầng kỹ
thuật; chỉnh trang, cải tạo nâng cấp đô thị cũ, phát triển nhanh các khu đô thị mới, đơ thị hóa vùng nông thôn nhằm hạn chế mật độ dân cư tập trung quá mức ở trung tâm, tiến tới xây dựng một đô thị văn minh và hiện đại
Để đáp ứng các mục tiêu này Chính phủ đã ban hành các quyết định về việc qui
hoạch thành phố, cùng với nó là các đề án điều chỉnh qui hoạch và qui hoạch chỉ tiết
của Thành phố
1.1.5.1 Qui hoạch chung Tp.HCM đến năm 2020
Theo quyết định số 123/1998/QĐ-TTg ngày 10/7/1998 của Thủ tướng Chính phủ "Về việc qui hoạch chung Tp.HCM đến năm 2020" [5], các nội dung chính của
quyết định này được thể hiện như sau:
„ Mục tiêu quy hoạch tổng thể Tp.HCM 2020
Điều chỉnh quy hoạch chung Tp HCM đến năm 2020 nhằm xác định vị trí, vai
trị đặc biệt của thành phố trong mối quan hệ với vùng trọng điểm phía Nam, với cả nước và quốc tế; đáp ứng mục tiêu phát triển kinh tế — xã hội, đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa; kết hợp tốt giữa xây dựng, phát triển với bảo đảm an ninh, quốc phòng, giữa cải tạo với xây dựng mới, để khắc phục những bất hợp lý trong cấu trúc
của thành phố do lịch sử để lại, nhằm xây dựng Tp.HCM trở thành một đô thị vừa hiện đại vừa có bản sắc dân tộc, là một trung tâm kinh tế, một trung tâm giao dịch
quốc tế vả du lịch của cả nước, có vị trí chính trị quan trọng của nước ta ở phía Nam, với các nước trong khu vực và quốc tế
« Phạm vi điều chỉnh lập quy hoạch và định hướng phát triển không gian Phạm vi nghiên cứu quy hoạch bao gồm Tp.HCM và các đô thị xung quanh thuộc các tỉnh Bình Dương, Đồng Nai, Long An, Tây Ninh, Bà Rịa — Vũng Tàu có bán kính ảnh hưởng từ 30 — 50 km
-_ Hướng phát triển của thành phố chủ yếu về phía Đơng Bắc, gắn với Thuận An (Bình Dương), Biên Hoà (Đồng Nai), bổ sung thêm hướng phát triển về phía Nam, Đơng Nam tiến ra biển, gắn với khu Nhà Bè, Bình Chánh, Hiệp Phước, Cần Giờ, đô thị mới Nhơn Trach — Long Thanh va hướng phụ khác về hướng Bắc, Tây Bắc gắn với Củ Chỉ, Hóc Mơn, dọc quốc lộ 22 và trục xuyên Á nối với Tây Ninh, Campuchia
Trang 27Nghiên cưu ảnh hưởng của sự phát triển dd thi toi khí tượng lớp biên thanh phố Hỗ Chỉ Minh
- Trung tâm thành phố được mở rộng qua Thủ Thiêm nhằm khai thác các lợi
thế về vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, đất đai, cơ sở hạ tầng kỹ thuật và môi
trường
Về một số khu chức năng
-_ Các khu dân cư : Đến năm 2020 và lâu dài, quy mô dân số thành phố khoảng 10 triệu người, trong đó khu vực nội thành (gồm 12 quận khu nội thành cũ
và 5 quận mới của khu nội thành phát triển) khống chế khoảng 6 triệu người,
khu vực ngoại thành bao gồm các thị trấn, thị tứ, các đô thị mới và dân cư nông thôn với số dân từ 3 đến 4 triệu người
-_ Các khu công nghiệp: Cải tạo, nâng cấp và sắp xếp lại khu cơng nghiệp hiện có, đồng thời phát triển mới một số khu công nghiệp tập trung, khu chế xuất và khu công nghiệp cho phù hợp với quy hoạch xây dựng thành phố Diện
tích đất dành để xây dựng các khu công nghiệp tập trung khoảng 6.000 ha
-_ Cây xanh và mặt nước:
+ Bao vệ, tôn tạo, nâng cấp các công viên, vườn hoa, cây xanh và mặt nước hiện có; xây dựng các hồ lớn tại các địa bàn huyện Bình Chánh,
quận 9, Thủ Đức, quận 12 và các đô thị mới ngoại thành để điều tiết
thoát nước kết hợp việc cân bằng đào đắp tại chỗ nền đất xây dựng một số khu nghỉ ngơi giải trí dọc sơng Sài Gịn, Đồng Nai và các kênh, rạch; phát triển cây xanh công cộng đô thị, đảm bảo bình quân khu nội thành
cũ 4 m’/ngudi, khu nội thành mới và các khu đô thị ngoại thành 17 m’/ ngudi
+ Hinh thanh vanh dai xanh bảo vệ môi trường giữ gìn cân bằng sinh thái đô thị giới hạn từ vành đai 3 (Bến Lức, Đức Hoà, huyện ly Củ Chỉ, Thủ Dầu Một, Biên Hồ), sơng Vàm cỏ, sơng Sồi Rạp và sơng Đồng Nai
+ Bao tồn khu rừng sinh thái ngập mặn khoảng 33.000 ha ở huyện Cần
Giờ, các khu rừng lịch sử, rừng phòng hộ khác ở huyện Cu Chi va
huyện Bình Chánh kết hợp với các mảng xanh tập trung dọc các trục
giao thông lớn hướng vào trung tâm và hành lang ven sông Nhà Bè, Lòng Tàu, bảo vệ thiên nhiên, giữ gìn cân bằng sinh thái đô thị
Về chỉ tiêu sử dụng đất và kiến trúc cảnh quan đô thị
~_ Chỉ tiêu sử dụng đất bình quân 100 mỶ/người, trong đó đất giao thơng là 20 — 22 mỶ/người, đất cây xanh là 10-15 mỶ/người và đất xây dựng các công trình phục vụ lợi ích công cộng là 5 mỶ/người
Trang 28Nghiên cửu ảnh hưởng của sự phát triển đỏ thị tới khi tượng lớp biến thành phỏ Hồ Chỉ Minh
-_ Cải tạo các khu vực nội thành cũ, nhằm cải thiện nơi ở cũ, tăng thêm diện
tích cây xanh, các cơng trình phục vụ công cộng Di dời ra ngoại thành những cơ sở công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, từng bước cải thiện môi sinh
và bảo vệ môi trường đô thị
-_ Tổ chức các khu đô thị mới theo hướng có cơ sở hạ tầng hiện đại, đồng bộ,
tăng tỷ lệ trung bình tầng cao, triệt để khai thác không gian ngầm và trên không, mật độ xây dựng thấp ưu tiên đất cho không gian thơng thống ~_ Các khu phát triển mới phải được xây dựng theo hướng hiện đại, văn minh,
bên vững Chú trọng phát triển hệ thống cây xanh, công viên, mặt nước
Theo quyết định này thì Tp.HCM sẽ được qui hoạch theo vùng đô thị, đảm bảo cho thành phố ổn định về mặt dân số, phát triển bền vững Trong qui hoạch này rất chú trọng đến các vần đề về môi trường và cảnh quan đô thị, như cây xanh, mặt nước, hệ thống thoát nước và giao thông
1.1.5.2 Điều chỉnh qui hoạch chung Tp.HCM đến năm 2025
Việc điều chỉnh qui hoạch chung Tp.HCM được thể hiện trong quyết định số
1570/QĐ-TTg (nguồn: Sở Qui hoạch Kiến trúc Tp.HCM, http:/www.qhkt hochiminhcity.gov.vn), ngày 27/11/2006 của Thủ tướng Chính phủ "Về việc phê
duyệt nhiệm vụ qui hoạch chung xây dựng Tp.HCM đến năm 2025"
Theo quyết định này Tp.HCM sẽ là đô thị đặc biệt, một trung tâm lớn về kinh tế, văn hóa, khoa học cơng nghệ, có vị trí chính trị quan trọng của cả nước; đầu mối
giao thông quốc tế; một trung tâm công nghiệp, dịch vụ đa lĩnh vực, khoa học công
nghệ của Đông Nam Á
Về quy mô dân số: Đến năm 2025 khoảng 10 triệu người, khách vãng lai và tạm trú dưới 6 tháng khoảng 2.5 triệu người Phân bố đân cư khu vực nội thành cũ từ
4,0-4,5 triệu người, khu vực nội thành phát triển (6 quận mới) khoảng 2,6 triệu
người Khu vực ngoại thành khoảng 2,6 triệu người, trong đó dân số nơng thơn khoảng 0,5 triệu người
Về quy mô đất đai: Đất đai xây dựng đô thị đến năm 2025 khoảng 90.000- 100.000 ha Trong đó khu nội thành cũ khoảng 14.000 ha, khu nội thành phát triển khoảng 35.000 ha và khu ngoại thành khoảng 40.000-50.000 ha
Quan điểm về qui hoạch: Phát huy vai trò đặc biệt của Thành phố trong mối quan hệ với vùng Tp.HCM, vùng trọng điểm phía Nam, với cả nước và quốc tế Phát triển hài hòa giữa xây dựng và cải tạo, chỉnh trang đô thị, giữa phát triển không gian
đô thị và hệ thống hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội, bảo vệ môi trường Phát triển
thành phố hiện đại, có bản sắc, nâng cao chất lượng cuộc sống người dân
Trang 29Nghién ctru anh huong cua su nhát triển đồ thị tới khí tượng lớp biên thánh phỏ Hỗ Chỉ Minh
Chỉ tiêu đất xây dựng đô thị: Đất xây dựng đơ thị bình qn 80-100 mẺ/người, trong đó đất xây dựng dân dụng bình quân 55-65 m2/người, đất cây xanh trong khu dân dụng bình quân 8 m”/người, đất xây dựng cơng trình phúc lợi bình quân 4-6 m”/người
Chỉ tiêu giao thông: Đất giao thông (động và tĩnh) 20-24 mẺ/người Đắt dành
cho giao thông chiếm 22-24% đất xây dựng đô thị Mật độ đường chính đạt 45-5 km/kmẺ
Các yêu cầu chính trong qui hoạch thành phố năm 2025: Định hướng phát triển
của Thành phố được xác định trong mối quan hệ kinh tế - xã hội với vùng Tp HCM, vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, với cả nước và quốc tế Mơ hình phát triển Thành phố phải dựa trên nguyên tắc gắn kết các đô thị khác trong vùng Tp.HCM Đề xuất hướng phát triển không gian Thành phố, xác định các đô thị vệ tỉnh, các đô thị mới trong vùng Tp HCM để hỗ trợ cho sự phát triển bền vững của Thành phố trên cơ SỞ thống nhất về không gian phát triển đô thị Đề xuất các phương án phân vùng chức năng Xác định vùng phát triển đô thị, công nghiệp, sinh thái, du lịch, nông nghiệp và
bảo tồn thiên nhiên
Theo đề án điều chỉnh qui hoạch Tp.HCM đến năm 2025 (http://www hochiminhcity.gov.vn/), định hướng phát triển về dân số, không gian đô thị và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật về cơ sở hạ tầng của thành phố đến năm 2025 như sau:
+ Về quy mô dân số :
Đến năm 2010 thành phố duy trì quy mơ dân số khoảng 7,2 triệu người, đến
năm 2025 sẽ nâng lên khoảng 10 triệu người và giữ ổn định ở mức này + Định hướng phát triển các khu dân dụng và công nghiệp:
~_ Khu nội thành cũ: Tại khu vực này trọng tâm là cải tạo, chỉnh trang kết hợp với xây dựng mới Phát triển kiến trúc mới trên cơ sở kết hợp giữ gìn, bảo vệ di san văn hóa và các cơng trình kiến trúc có giá trị; tổ chức sắp xếp lại mạng lưới giao thông, hiện đại hóa cơ sở hạ tầng; di chuyển các xí nghiệp công nghiệp và các cơ sở gây ô nhiễm môi trường ra ngoại vi thành phố
-_ Khu nội thành phát triển: Khai thác quỹ đất kém hiệu quả về nông nghiệp, mở rộng và phát triển ở phía Tây - Nam, Tây — Bắc thành phố; đảm bảo mật độ xây dựng, mật độ cư trú theo quy hoạch; Xây dựng cơ sở hạ tang dong bộ, hiện đại
Trang 30Nghiên cứu ảnh hướng của sự phát triền đồ thị tới khí tượng lớp biền thành phố Hỗ Chỉ Minh
- Khu vực ngoại thành (5 huyện ngoại thành): Xây dựng các đô thị mới gắn
với các khu công nghiệp tập trung, các khu du lịch - nghỉ dưỡng, các thị
trấn, thị tứ khác trong huyện Các khu đô thị mới được xây dựng theo hướng
hiện đại, có cơ sở hạ tầng đồng bộ, kết hợp giữ gìn di tích, cảnh quan, đảm
bảo môi trường sống với chất lượng cao Các khu dân cư nông thôn được
quy hoạch, sắp xếp theo hướng tập trung, đầu tư các cơ sở hạ tầng đáp ứng
nhu cầu ở và làm việc tốt hơn
-_ Các khu công nghiệp tập trung: Cải tạo nâng cấp các khu công nghiệp hiện
có, quy hoạch thêm các khu, cụm công nghiệp theo định hướng quy hoạch
phát triển công nghiệp thành phố Xây dựng một số khu, cụm công nghiệp địa phương theo quy mô nhỏ, công nghiệp sạch gắn với các khu dân cư « Chỉ tiêu đất xây dựng đô thị và khu công nghiệp
- ˆ Khu vực nội thành cũ: Diện tích đất tự nhiện khoảng 14.210 ha, dự kiến đến
năm 2025 chỉ tiêu sử dụng đất đơ thị bình qn là 35-40 m’/ngudi Trong đó
đất dân dụng là 26-30 m”/người, đắt ngoài dân dụng là 9-10 m”/người
-_ Khu nội thành phát triển: Diện tích đất tự nhiên khoảng 35.190 ha, dự kiến chỉ tiêu sử dụng đất đô thị bình quân là 110-120 m”/người Trong đó đất dân
dụng là 70-80 mẺ/người, đất ngoài dân dụng là 30-40 m”/người
-_ Khu vực ngoại vi (các khu đô thị mới và các khu nông thôn đô thị hóa): Diện
tích đất khoảng 40.000 - 50.000 ha, chỉ tiêu sử dụng đất đô thị bình quân là
110-120 m”/người
- Dat dành cho các khu công nghiệp, khu chế xuất và công nghệ cao khoảng
9.000 ha, đất kho bãi khoảng 4.000 ha, đất cơng trình hạ tầng kỹ thuật
khoảng 2.000 ha
+ Cac chỉ tiêu xây dựng
-_ Khu nội thành cũ: Tầng cao xây dựng trung bình là 2,5 — 3 tầng, mật độ xây
dựng chung là 40-50%, hệ số sử dụng đất chung là 1 - 1,3 lần
-_ Khu nội thành phát triển: Tầng cao xây dựng trung bình tại những khu vực trung tâm khoảng 3,5 tầng, mật độ xây dựng chung là 25-30%, hệ số sử dụng
đất là 0,88 — 1,05 lần, chỉ tiêu nhà ở trung bình 18 - 20 mỶ/người Hoàn
thành việc di dời và tái định cư số dân sống trên kênh rạch ở nội thành, tạo
quỹ nhà ở cho người có thu nhập thấp
Trang 31Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển do thị tới khí tượng lúp biển thuành phố Hồ Chỉ Minh
Đất đô thị ưu tiên cho phát triển không gian cao tầng, khuyến khích xây dựng
các chung cư cao tầng và giảm dần xây dựng nhà ở riêng lẻ Ngoài ra, để án quy hoạch cũng ưu tiên diện tích đất dành cho xây dựng khu xử lý chat thai
1.2 Tác động của sự phát triển đô thị Hồ Chí Minh đến khí tượng lớp biên
Các đô thị thường là các tổng lực và động lực phát triển kinh tế xã hội Theo
ước tính của Ngân hàng Thế giới (World Bank - WB) thì khoảng 80% tăng trưởng kinh tế trong tương lai là từ các đô thị Lợi ích của đô thị không chỉ có ở mặt kinh tế, nó thường được gắn liền với sự phát triển về trình độ văn hóa, y tế, khoa học kỹ thuật
Bên cạnh những lợi ích của đơ thị hóa, đã phát sinh hàng loạt các vấn đề về môi trường trong đó có vấn đề về biến đổi khí hậu khu vực đô thị Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất cho phát triển đô thị đã làm giảm đáng kể tỷ lệ cây xanh và mặt
nước, bề mặt cũ được thay thế bằng các loại vật liệu xây dựng như bê tông, gạch,
mái tôn, đường nhựa, v.v., đây là các loại vật liệu có albedo nhỏ nên khả năng hấp thụ nhiệt cao, gây nên hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (Urban Heat Island Effect - UHI)
Các vật liệu xây dựng với đặc tính không, thấm nước, khả năng thoát nước của mặt
đệm bị suy giảm
1.2.1 Khái niệm về lớp biên
Lớp biên hành tỉnh (Planetary Boundary Layer - PBL) là một bộ phận của tầng đối lưu, thể hiện những ảnh hưởng trực tiếp từ bề mặt trái đất, và phản ứng lại những tác động từ bề mặt với thời gian khoảng từ một giờ hoặc nhỏ hơn Các tác động từ bề mặt ảnh hưởng tới PBL bao gồm lực ma sát, bốc thoát hơi, vận chuyển nhiệt, phát
thải các chất ô nhiễm PBL còn được gọi tắt là lớp biên (Boudary Layer — BL) và có
tên gọi khác là lớp biên khí quyén (Atmospheric Boundary Layer — ABL)
Theo vai trò và đặc tính của từng phan trong PBL nó được chia làm 3 lớp chính là lớp bề mặt (surface layer), lớp nhân (PBL core) và lớp trung chuyển (entrainment layer) hay còn gọi là lớp đảo ngược (caping inversion layer)
Lớp bề mặt là nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của mặt đệm Do sự phức tạp của các quá trình vật lý xảy ra trong lớp này nên nó lại được chia làm 3 lớp phụ Các lớp phụ trồng lớp bề mặt gồm lớp sát mặt (lớp canopy), lớp gỗ ghé và lớp biên nội Việc chia làm 3 nhi này là dựa trên việc phát sinh vả tiêu tán năng lượng rối cũng như các khác biệt về thành phần lực trong phương trình chuyển động Do có độ đứt gió lớn (wind shear) nên đây được coi là lớp sản sinh năng lượng rối Lớp bề mặt có độ dày khoảng 10% độ dày PBL
Trang 32Nghiên cứu anh hướng của sự phát triển dõ thị tới khi tượng lợp biên thanh phỏ Hồ Chì Minh
Khi PBL bất ỗn định nó được gọi là lớp xáo trộn rỗi (mixed layer), còn khi PBL
ổn định nó được gọi là lớp biên ổn định (stable boundary layer) Tại lớp nhân, trong điều kiện bất ổn định quá trình rồi xảy ra mạnh mẽ, do đó profile thắng đứng của các
yếu tố khí tượng trong lớp nhân là khá ôn định
Trong lớp trung chuyển, chuyển động rồi là tắt dần, profile các yếu tổ khí tượng thay đổi nhanh đẻ tiến tới trạng thái của khí quyền tự do Lớp trung chuyển còn được gọi là lớp đảo ngược vì trong lớp này diễn ra sự thay đổi mạnh theo chiều thẳng đứng của các yếu tố khí tượng, dẫn tới sự đổi hướng nhanh của chúng và tạo thành các đường gấp khúc Do năng lượng rối tắt dần trong lớp này nên nó cịn được coi là lớp tiêu tán năng lượng rối, ở đây năng lượng rối được chuyển dần sang năng lượng tiềm
năng của các dịng phân tầng
Z
Khí quyển tự do (Free atmosphere)
eae Lép trung chuyén (En:nainment laver) .:
Lớp xáo trộn |
Lớp nhân (Mixing layer) | (PBL core) Lớp biên ổn định PBL
sa (Stable boundary layer) #uld&
Lớp biên nội — PL
(Inertial sublayer) 2= {
Lép bé mat Lop g6 ghé |
(Surface layer) (draughness sublayer) el
| a fii a Lép sắt mat (canopy) h |
Hình 1.5 Cấu trúc của PBL
Độ dày của PBL biến đổi theo thời gian và không gian, từ vài trăm mét đến vải
kilômét Tùy thuộc vào đặc tính mặt đệm và hình thế thời tiết mà độ cao PBL là khác
nhau Trên biển do nền nhiệt độ ít thay đổi nên độ cao PBL chỉ thay đổi khoảng 10%,
với độ cao trung bình khoảng I km, ngược lại trên các khu vực mà mặt đệm dạng
hoang mạc và sa mạc thì độ cao PBL biến đổi rất mạnh theo ngày đêm Ở các vùng ap cao do chuyển động của dòng giáng nên độ cao PBL thường thấp Ngược lại ở vùng áp thấp do chuyển động của dòng thăng mạnh mẽ nên độ cao PBL thường khá
cao, có khi lên tới đỉnh tầng đối lưu
Phía trên lớp bề mặt năng lượng rối bị tiêu tán dần theo độ cao của PBL, năng
lượng này được chuyển sang năng lượng tiềm năng của dòng phân tầng Cân bằng giữa năng lượng rối sản sinh và sự tiêu tán của nó quyết định độ cao của lớp biên Độ
cao của lớp biên biến đổi khá mạnh theo thời gian Vào ban đêm mùa lạnh độ cao
Trang 33Nghiên cứu ảnh hướng cua sự phát triển dỗ thị tới khí tượng lớp biên thành phố Hồ Chỉ Minh
độ cao PBL Khi nhiệt độ lớp bể mặt cảng cao hơn nhiệt độ các lớp phía trên, lực nỗi
càng lớn và độ cao PBL càng cao Chu trình bức xạ là nguyên nhân của chu trình ngày đêm của độ cao PBL Vào ban đêm ở vùng cực độ cao của PBL chỉ khoảng vài
chục mét và ở vùng xích đạo chỉ khoảng vài trăm mét Vào ban ngày khi mặt đệm bị
đốt nóng mạnh, độ cao của PBL có thể lên tới vài ngàn mét
Việc xác định độ cao của PBL được dựa trên profile thẳng đứng của nhiệt độ, độ 4m và mật độ khơng khí Đỉnh của PBL thường có sự đảo ngược nhiệt độ, sự thay
đổi độ ẩm và mật độ khơng khí Trong một vài trường hợp ranh giới giữa PBL và khí
quyền tự do là không rõ như trong trường hợp có đối lưu mạnh trong dải hội tụ nhiệt
đới Thông thường độ cao PBL được xác định theo profile của nhiệt độ điểm sương
và véctơ gió Ngoài các yếu tố bên trong PBL cịn có bồn yếu tố bên ngoài để xác
định độ cao PBL là: tốc độ gió tại tầng khí quyển tự do; cán cân nhiệt bề mặt; sự
phân tầng theo mật độ của khí quyển tu do (the free atmosphere density
stratification); độ đứt gió
1.2.2 Ảnh hưởng của mặt đệm đô thị đến các yếu tố khí tượng trong lớp biên
Ảnh hưởng của mặt đệm đến các yếu tố khí tượng lớp biên được thể hiện qua
các thành phần như ma sát bề mặt, vận chuyển nhiệt ẩm từ bề mặt, v.v Các ảnh
hưởng này được thể hiện thông qua các thành phần trong hệ phương trình về chuyển động, cân bằng nhiệt và âm
- Tốc độ gió trong lớp xáo trộn
So với khu vực ngồi đơ thị, sự khác biệt tốc độ gió chủ yếu do thành phần ứng
suất reynolds Hay sự khác biệt tốc độ gió giữa đô thị và nông thôn phụ thuộc vào
động năng rối Theo phương trình cân bằng năng lượng rối, động năng rối sẽ phụ thuộc vào thông lượng nhiệt bề mặt, độ đứt gió, tiêu tán năng lượng rối Do đặc điểm
của mặt đệm đô thị nên ở cùng một độ cao thì động năng rối trên khu vực đô thị
thường lớn hơn so với khu vực xung quanh Điều này dẫn tới tốc độ gió trong lớp
xáo trộn trên khu vực đô thị thường yếu hơn khu vực ngoại vi
- Tốc độ gió trong lớp sát mặt
Do đặc điểm của địa hình đơ thị nên hệ phương trình trong mơ hình rối được bỗ
sung thành phần phân tán lực cản khí động học cho phương trình chuyển động, D
(Aerodynamic Drag) Thành phần D biểu diễn ảnh hưởng của lực cản khí động học
của các cơng trình xây dựng đến dịng gió trung bình
Trong lớp canopy ngồi việc tiêu tán năng lượng do ứng suất rồi Reynolds cịn có tiêu tán năng lượng do lực cản khí động học Đây là nguyên nhân của việc suy
giảm tốc độ gió trên khu vực đô thị
Trang 34Nghiên cứu ánh hưởng của sự phát triển dõ thị tơi khí tượng lớp biên thành phỏ Hồ Chị Minh
- Nhiệt độ và độ ẩm
Trong phương trình cân bằng nhiệt, ảnh hưởng của mặt đệm đến lớp biên được
thể hiện thông qua nhập nhiệt, ẩm từ bề mặt, động năng rối Thông lượng nhiệt ẩm
bề mặt phụ thuộc nhiệt độ bề mặt và độ ẩm tiềm năng trong đất Do sự phát triển đô
thị, mặt đệm tự nhiên bị thay thế bởi các vật liệu xây dựng Đây là các vật liệu có hệ
sé albedo và hệ số quán tính nhiệt thấp, độ gồ ghề khá lớn và ít có khả năng thám
nước Do khả năng thấm nước kém nên độ ẩm tiềm năng trong đất thấp Do đặc điểm
của mặt đệm đô thị sẽ làm cho thông lượng nhiệt đi vào trong lớp biên lớn hơn và
ngược lại đối với thông lượng ẩm Trong các phương trình cân bằng nhiệt ẩm, biến
đổi nhiệt và âm địa phương cịn góp phần đóng góp của thành phần bình lưu Do tốc
độ gió yếu trên khu vực đô thị nên thành phần này cũng nhỏ Kết quả tổng hợp là
nhiệt độ khu vực đô thị thường cao hơn khu vực xung quanh và xảy ra ngược lại đối
với độ âm
Hình 1.6 Mơ phỏng hiệu ứng đảo nhiệt đô thị
Ở một độ cao bất kỳ trong lớp biên, nhiệt độ trên khu vực đô thị thường cao
hơn xung quanh, nên các đường đẳng nhiệt độ trong mặt cắt thẳng đứng thường vồng
lên trên khu vực đô thị Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng đảo nhiệt đô thị
1.3 Các phương pháp và kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của sự phát triển đô
thị tới các yếu tơ khí tượng lớp biên
Ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới lớp biên khí quyển được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm, đặc biệt là các nghiên cứu về biến đổi khí hậu, và sự thay đổi cấu trúc các trường khí tượng trong lớp biên Các nghiên cứu về lớp biên đô thị
cũng như ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới khí quyền lớp biên được chia theo 2
hướng chủ yếu là phương pháp thống kê và mơ hình số trị
Trang 35op biên thanh phố Hồ Chỉ Minh
Nghiên cưu ảnh hương của sự phất triển đỗ thị tới khi tượi
1.3.1 Phương pháp thống kê trong nghiên cứu về biến đổi khí hậu khu vực đô
thị
Đây là phương pháp nghiên cứu dựa trên chuỗi số liệu quan trắc khí tượng Các
nghiên cứu về biến đổi khí hậu khu vực đô thị tập trung đánh giá mức độ biến đổi của các yếu tố khí hậu, xác định xu thế biến đổi khí hậu, tìm hiểu các nguyên nhân
của biến đổi khí hậu theo các giai đoạn phát triển đô thị
Các nghiên cứu về mức độ biến đổi khí hậu dựa trên việc phân tích những thay
đổi của các chỉ số thống kê như giá trị trung bình, cực trị, độ lệch chuẩn, v.v theo
các giai đoạn phát triển của đô thị Kết hợp với các nghiên cứu về sự thay đổi sử dụng đất; góc mở của đường phố; qui mô đô thị; v.v., kết quả của tổng hợp của các
nghiên cứu này nhằm tìm ra nguyên nhân của sự biến đổi khí hậu và hướng khắc
phục
Các nghiên cứu về xu thế biến đổi khí hậu nhăm cảnh báo những thay đổi của
các yếu tố khí hậu trong tương lai Có hai dạng nghiên cứu về xu thế khí hậu khu vực
đơ thị là xác định xu thế biến đổi của chuỗi quan trắc và xu thế phân bố lại các đặc
trưng khí hậu theo khơng gian
Phương pháp xác định xu thế biến đổi khí hậu của chuỗi quan trắc dựa trên việc xắp xỉ chuỗi quan trắc bằng các đường thích hợp, mà nó biểu diễn tốt nhất xu thể của
yếu tố phân tích Các phương pháp được sử dụng để xác định xu thế là xấp xỉ chuỗi
quan trắc bằng các hàm số và loại bỏ dần các dao động chu kỳ ngắn Hai dạng hay
được sử dụng trong các phương pháp này là xấp xi tuyến tính và phân tích dao động bằng các ham IMFs (Intrinsic Mode Functions) Quan tâm nhất trong nghiên cứu về
xu thế biến đổi khí hậu là sự gia tăng nhiệt độ trong q trình đơ thị hóa Dựa trên
mức độ thay đổi của các yếu tố khí hậu trong các giai đoạn phát triển đô thị, các nguyên nhân có liên quan được xác định cũng như đề ra các giải pháp giảm thiểu
Phương pháp xác định xu thế phân bố lại các đặc trưng khí hậu theo không gian dựa trên việc phân tích và chồng lắp các bản đồ giữa các thời kỳ Phương pháp này
đòi hỏi mạng lưới quan trắc khí tượng dày sít Kết quả của các phương pháp này cho
thấy chiều hướng của những thay đổi các yếu tố khí hậu theo không gian Một trong những quan tâm của dạng nghiên cứu này là sự dịch chuyển của trung tâm mưa lớn
trong q trình đơ thị hóa nhằm giải quyết vấn đề tiêu thoát nước mưa cho khu vực
đô thị
1.3.2 Mơ hình số trị trong nghiên cứu lớp biên đơ thị
Mơ hình số trị được sử dụng trong nghiên cứu khí tượng lớp biên cũng như
những ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới lớp biên khí quyển là phương pháp
Trang 36Nghiên cưu tình hương của sự phát triển đô thị tời khí tượng lớp bién thanh pho HO Chi Minh
các phương trình trạng thái, _phương trình động lượng, phương trình liên tục, các
phương trình bảo tồn nhiệt âm, phương trình động năng rơi và tiêu tán năng lượng
rối Các điều kiện biên bên cho mơ hình được lấy từ mơ hình thời tiết toàn cầu, điều
kiện biên dưới được lấy từ modul đất — bề mặt Đây là phương pháp được quan tâm
nhất vì nó thể hiện một cách toàn diện những ảnh hưởng của mặt đệm tới các trường
khí tượng trong lớp biên
Các kết quả nghiên cứu trên thế giới về khí tượng lớp biên và môi trường đô thị
được thể hiện qua các mô hình như: mơ hình ENVI-met của [AUC (International
Association for Urban Climate); mơ hình FVM (Finite Volume Model) của EPFL (Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne), v.v - Ngoài ra các mơ hình dự báo thời tiết qui mô vừa cũng được khai thác trong nghiên cứu về lớp biên đô thị như
MMS cua Trung tâm Nghiên cứu Khí quyền Quốc gia Mỹ (NCAR) và Đại học
Pennsylvania; WRF (The Weather Reseach and Forecast) của NCAR, Trung tâm
Quốc gia Môi trường (NCEP) và nhiều cơ quan khác
Tại Việt Nam, những nghiên cứu ứng dụng mơ hình số trị cho nghiên cứu lớp biên đô thị được chú ý đến nhiều trong thập niên gần đây Một số kết quả nghiên cứu tiêu biểu như: “Nghiên cứu khí tượng lớp biên đơ thị bằng mơ hình số trị” (Dương Hong Son); “Phat triển mơ hình số trị trong nghiên cứu trường nhiệt khu vực đồ thị " (Vũ Thanh Ca) Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới các trường khí tượng trong lớp biên chưa được quan tâm xem xét
Các quá trình xảy ra trong PBL thường là các quá trình qui mô nhỏ, và thường được mơ phỏng trong các mơ hình rối Mơ hình rối là mơ hình khá phức tạp, khơng giống như trong khí quyển tự do các quá trình vật lý xảy ra trong lớp này thường được tham số hóa Trong một mơ hình thường có nhiều sơ đồ tham số hóa để lựa chọn như tham số hóa đối lưu, tham số hóa vi vật lý mây, tham số hóa bức xạ, tham số hóa lớp biên hành tỉnh, tham số hóa q trình đất - bề mặt
Việc ứng dụng các mơ hình thời tiết qui mô vừa trong nghiên cứu khí tượng lớp
biên có ưu điểm là độ chính xác của thành phần nhập nhiệt bức xạ Nhiệt bức xạ
trong sơ đồ này có độ chính xác cao vì nó được kết hợp với sơ đồ vi vật lý mây Như vay, trong điều kiện có mây che phủ kết quả tính tốn cho lớp biên cũng ít chịu ảnh hưởng Tuy nhiên, các sơ đồ tham số hóa quá trình đất - bề mặt thường không chỉ
tiết, nhất là đối với mặt đệm là đô thị
Các mô hình số trị trong nghiên cứu khí 'tượng lớp biên là các mơ hình rối khép kín Ưu điểm của mơ hình này là mơ tả chỉ tiết các quá trình xây ra trong lớp biên và được thể hiện qua các thành phan của hệ phương trình Sơ đồ tham số hóa q trình đất - bề mặt thường được mô tả kha chi tiết cân bằng nhiệt trong lớp đất bề mặt, tường và mái của các cơng trình xây dựng Tuy nhiên, do mơ hình này chỉ mô phỏng các quá trình xảy ra trong lớp biên hành tỉnh nên các quá trình vật lý từ lớp phía trên
khơng được xem xét
Trang 37Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển dé thị tới khí tượng lớp biến thánh phơ Hồ Chỉ Minh
Mơ hình số trị trong nghiên cứu lớp biên đô thị sẽ cho kết quả mô phỏng các yếu tố khí tượng trong lớp biên, thông lượng nhiệt rối trong lớp biên, độ cao lớp biên, năng lượng rồi và sự tiêu tán năng lượng rồi trong lớp biên Chính vì vậy, việc ứng dụng nó vào trong nghiên cứu lớp biên đô thị theo các kịch bản mặt đệm đô thị sẽ cho ta đánh giá được những ảnh hưởng của q trình đơ thị hóa đến các yếu tố khí tượng trong lớp biên cũng như cấu trúc của lớp biên
Trang 38Nghiên cứu ảnh hướng cua sự phát triển đỏ thị tơi khi tương lop biển thành phỏ Hỗ Chí Minh Chương 2
Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh
2.1 Số liệu sử dụng
Ỉ Số liệu sử dụng trong phân tích đặc điểm hồn lưu khu vực nghiên cứu được
lấy từ Trung tâm Chuẩn đoán Khí hậu (Climate Diagnostics Center - CDC) thuộc cơ quan Khí quyển và Đại dương Hoa ky (National Oceanic and Atmospheric
Administration - NOAA) dạng lưới toàn cầu, tại địa chỉ http://www.cdc.noaa.gov/
cúc/
Các số liệu có liên quan đến dao động và biến đổi khí hậu toàn cầu được lấy từ
đại học Florida (Florida State Universiy — FSU, http⁄⁄www.coaps.fSu.edu/ products/), Co quan khi tugng Nhat Ban (Japan Meteorological Agency — JMA, http://okdk.kishou.go.jp/) và Trung tâm Chuẩn đốn Khí hậu (Climate Prediction Center - CPC, http://www.cpc.ncep.noaa.gov/)
Để phân tích đặc điểm khí hậu Tp.HCM cũng như đánh giá những ảnh hưởng
của sự phát triển đô thị Tp.HCM tới biến đổi khí hậu, trong báo cáo này sẽ sử dụng các số liệu quan trắc trên địa bàn thành phố cũng như số liệu của các trạm lân cận
Các yếu tố phân tích bao gồm nhiệt độ, độ âm và lượng mưa
Do trải qua nhiều giải đoạn lịch sử nên số liệu quan trắc khí tượng của các trạm Nam Bộ không đồng nhất và bị ngất quãng Các trạm có số liệu dài năm không nhiều, một số trạm có số liệu từ đầu thế kỷ XX nhưng thường bị ngắt quãng vào thập niên 30 và 50 Để có số trạm va thoi gian quan trắc ôn định và phù hợp với phương pháp nghiên cứu, chúng tôi sử dụng số liệu từ năm 1977 đến 2006 (30 năm) phục vụ phân tích đánh giá Tên và vị trí các trạm này được: thể hiện trong hình 2 1, bang 2.1
và bảng 2.2 Đây là các trạm có tương đối đầy đủ số liệu, các năm thiếu số liệu được
bổ sung bằng phương pháp hồi qui tuyến tính từng bước trên cơ sở các trạm có đủ số
liệu Thơng qua các hệ số thống kê, kết quả bổ sung cho các giá trị trung bình tháng cho các yếu tố mưa, nhiệt, ẩm là khá tin cậy
Bảng 2.1 Các trạm khí tượng phục vụ nghiên cứu
STT| Téntram | Mã trạm |Kinh độ| Vĩ độ|STT| Tên trạm | Mã trạm | Kinh độ | Vĩ độ 1 |Tân Sơn Hòa 003|_ 106,68| 10.80 7 |Sở Sao 440|_ 106,63| 11,03
2 |Vũng Tàu 101|_107,08| 10,33| 8 |Tây Ninh 453|_ 106,10 11,32
3 |Biên Hòa 351| 106,82|10.95| 9 |Tân An 302|_ 106,42| 10,55
4 |Xuân Lộc 3354| 107,23| 10.85| 10 |Mộc Hóa 303|_ 105,83| 10.75
$ |TrịAn 365| 106,97| 1108| 11 |Mỹ Tho 3351| 106.37| 10.35
6 _|Đồng Phú 404|_ 106,90| 1153| 12 |Ba Trị 806| 106,53| 10,03
Trang 39
Nghiên cửu ảnh hưởng của sự phát triên dõ thị tới khí tượng lớp biên thanh pho HO Chi Minh Bảng 2.2 Các tiêu đo mưa phục vụ nghiên cứu
STT Tên trạm Mã trạm | Kinh độ | Vĩđộ 1_ |NhàBè 002|— 106,76| — 10,68 2_ |Cần Giờ 004|— 106,96, — 10,41 3_ |Cát Lái 003|_— 106,79| — 10/77 4_ |Hóc Mơn 00ó|_ 106,60 — 10,88 5_ |Củ Chỉ 007|_— 106,48| — 10,97 6 _|Lé Minh Xuân 008|_ 106,57| — 10,75 7_ |LongSơn 009|_ 106,82| — 10,88 § _ |Phạm Văn Cội 010|_ 106,52| — 11,04 9 |AnPhú 011|_ 106,47| — 1112
10 _ |Tam Thôn Hiệp 012|_ 106,88|_— 10,57
11 |Xi măng Hà Tiên 013|_ 106,76| — 10,84
12_ |Bình Chánh 014| 106,56|_ — 10,68
13 |Tân Sơn Nhất 017|_ 106,67| — 1082
Số 8 Mac Dinh Chi
14 | Đài Khí tượng Thủy văn khu vục Nam Bộ) 022| 106,70 — 10,78
15_ |ThuậnAn 4ló|_ 106,70 10,90 114-| ẨN — +'Tây Ninh € ' 11.24 ar xin Cải + 10.84 10.64 1043
1021| + Tiêu đo mưa | * Trạm khí tượng
+! Ba Trí,
16 1082 1084 1088
"ham Vi Cải *`2N, š Sở Sao( *—
107 1072 1074
Hình 2.1 Vị trí các trạm khí tượng và tiêu đo mưa
Trang 40Nghiên cứu ánh hưởng của sự phát triển đỏ thị tới khi tượng lớp biển thánh phỏ Hồ Chỉ Minl
2.2 Đặc điểm hoàn lưu
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa gần xích đạo, Tp.HCM bị chỉ phối bởi nhiều
hệ thống khí áp Các hệ thống này bao gồm các trung tâm khí áp thường xuyên hoạt động và các hệ thống khí áp hoạt động theo mùa Các hệ thơng khí áp thường xun
hoạt động bao gồm áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương, áp thấp xích đạo và áp cao bán cầu Nam Các hệ thống hoạt động trong mùa đông gồm áp cao lục địa châu
Á (áp cao cực đới), trong mùa hè là áp thấp lục địa châu Á Ngoài các hệ thống khí áp qui mô lớn thời tiết trên khu vực Tp.HCM còn chịu sự tác động của các hệ thống
khác như dải hội tụ nhiệt đới, bão, sóng đơng, gió Breeze
2.2.1 Đặc điểm hoàn lưu trong các tháng mùa khô
Trong thời gian này trên khu vực châu Á hầu hết chịu ảnh hưởng của áp cao lục
địa châu A với trung tâm khí áp cao khoảng 1035 mb, nằm ở Sibia Tp.HCM chủ yếu chịu ảnh hưởng của lưỡi cao mà nó phát triển từ áp cao này trên khu vực Biển Đông
Trên khu vực nhiệt đới xích đạo, từ 20°N đến 20S là sự tồn tại của vùng áp
thấp với giá trị khí áp ở trung tâm khoảng 1020 mb Khu vực khí áp này được gọi là
dải thấp xích đạo
Vào các tháng giữa và cuối mùa khô (từ cuối tháng 2 đến tháng 4) là sự chỉ
phối của áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương, do nó bắt đầu mạnh lên và mở rộng về phía tây
Trên đây là các hệ thống mặt đắt chính chỉ phối thời tiết khu vực Tp.HCM (hình 2.2) Tùy thuộc vào cường độ của các hệ thống này cũng như việc kết hợp giữa
chúng mà thời tiết trên khu vực Tp.HCM có những biểu hiện khác nhau
Từ sau ngày thu phân (21/9) khi mà sự hoạt động biểu kiến của mặt trời đã từ
bắc bán cầu vượt qua xích đạo đi về phía chí tuyến nam, lượng nhiệt của bắc bán cầu
nhận được từ mặt trời giảm đi, mặt đệm nguội dần và khơng khí trở lên lạnh giá, gió
mùa mùa đơng châu Á hình thành Từ đó các khối khơng khí lạnh cực đới từ bắc lục
địa châu Á tràn xuống phía Nam thường xuyên khống chế lục địa Trung Quốc và
phần phía Bắc khu vực Đông Nam Á cũng như bắc Biển Đơng Gió mùa châu Á từ khu vực đông bắc lục địa châu Á có hướng tây bắc trong quá trình tràn về phía Nam,
đo đó tác dụng của lực Coriolis nên hướng gió ở khu vực Hoa Nam Trung Quốc và
bắc Đông Nam Á chuyển dần sang hướng đông bắc
Do cơ chế của gió mùa mùa đông là bắt nguồn từ những khối khơng khí lục địa vừa lạnh vừa khô cho nên không gây nhiều mưa cho những khu vực mà nó tràn qua
Do bị biến tính khi di chuyển trên Biển Đông nên nhiệt độ mà nó đem lại cho