1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phát triển đô thị tới khí tượng lớp biên thành phố hồ chí minh

229 4 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Trang 1

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 2

DANH 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 3

TOM 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 4

Nghiên 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 5

Nghiên 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 6

Nghiên 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 8

Nghiên 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 9

Nghiên 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 10

Nghiên 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 11

Nghiên 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 12

Nghiên 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 13

Nghiên 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 14

Nghiên 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 16

Nghiên 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 17

Nghiên 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 18

Nghiên 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 19

Nghiên 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 20

Nghiên 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 21

Nghiên 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 22

Nghiên 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 23

Nghiên 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 24

Nghiên 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 25

Nghiên 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 26

Nghiên 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 27

Nghiên 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 28

Nghiên 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 29

Nghién 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 30

Nghiên 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 31

Nghiên 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 32

Nghiên 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 33

Nghiên 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 34

Nghiên 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 35

op 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 36

Nghiên 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 37

Nghiên 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 38

Nghiên 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 40

Nghiên 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

Ngày đăng: 06/10/2023, 11:52

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w