Xác định cấp độ ổn định khí quyển tại tp hcm phục vụ cho mô hình tính toán phát tán ô nhiễm không khí báo cáo tổng hợp đề tài

MT23/sẽ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHO HO CHi MINH BÁO CÁO TỔNG HỢP ĐỀ TÀI XÁC ĐỊNH CẤP BỘ ỔN ĐỊNH KHÍ QUYỂN TẠI THÀNH PHỐ HỒ 0HÍ MINH PHỤC VỤ CHO MƠ HÌNH TÍNH TOAN PHAT TAN Ơ NHIEM KHƠNG KHÍ CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ MỖI TRƯỜNG - CEFINEA Chủ nhiệm Đề tài: TS NGUYỄN ĐINH TUẤN : SỐ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MƠI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH _ f HỢP BÁO CÁO TỔNG DE TAI XAC BINH GẤP ĐỘ ỔN ĐỊNH KHÍ QUYỂN TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHUC VU CHO M0 HINH TINH TOAN PHAT TAN NHIEM KHƠNG KHÍ đề) 5, SOQUAN CHO TRI ĐỀ TÀI sư ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CEFINEA VIEN MOI TRUONG VA TAI NGUYEN MỤC LỤC Trang Nội dung TỔ chức thực Danh mục biểu Danh mục đơ, hình vẽ, biểu đỗ, đỗ thị Chương NHẬP VẤN ĐỂ _ MỤC DICH, NOI DUNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU VA Tổng quan vấn để mơi trường khơng khí cần thiết tiến hành để tài 1⁄2 Tổng quan tình hình nghiên cứu vấn để 1.3 Mục tiêu để tài 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 1.6 Phạm vi nghiên cứu Nội dưng chương trình nghiên cứu 1⁄7 Phương pháp luận nghiên cứu 1.8 Sản phẩm để tài COANAAUNA LL DẪN Chương CÁC MÔ HINH PHAT TAN VA VAI TRO CỦA CẤP ĐỘ 10 2.1, Đặc điểm khí 2.2 Tác động cấp độ ổn định khí đến phát tán chất nhiễm 10 12 ỔN ĐỊNH KHÍ QUYỂN ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TÁN KHÍ THÁI khơng khí Lý thuyết cấp độ ổn định khí 2.3 2.3.1 Biến thiên nhiệt độ khí tầng thấp 2.3.2Những điều kiện thời tiết ảnh hưởng đến cấp độ ổn định khí 2.3.3 Ban chất cấp độ ổn định khí 2.4 Phương trình vi phân trình khuếch tán mơ hình tính tốn khuếch tần nhiễm khơng khí a Mơ hình Bosanquet Pearson b Mơ hình Sutton c M6 hinh Gauss d M6 hinh Berliand 2.5 Vai trị cấp độ ổn định khí mơ hình phát thải khí thải Gauss 18 18 28 31 32 34 35 38 2.6 Anh hưởng cấp độ ổn định khí phân bố nồng 43 độ ô nhiểm mặt đất Chương ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 46 3.1 Sơ lược đặc điểm địa lý khu vực Nam thành phố Hồ Chí Minh 3.1.1 Khu vực Nam Bộ 3.1.2 Thành phố Hồ Chí Minh 3.1.3 Đặc điểm khí hậu khu vực Nam Bộ thành phố Hỗ Chí Minh 3.2 Phân tích yếu tố khí tượng Hồ Chí Minh 3.2.1 Nhiệt độ 3.22 Gió 3.2.3 Bức xạ 3.2.4 Giờ nắng HỢP 74 Sự cẩn thiết việc xác định cấp độ ổn định khí điểu 74 Chương 4.1 XÁC ĐỊNH CẤP ĐỘ ỔN ĐỊNH KHÍ QUYỂN DIEU KIỆN THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH PHÙ kiện 4.2 4.3 So sánh kết tính tốn phát tần chất nhiễm theo mơ hình khác T5 Cơ sở khoa học để xác định cấp độ ổn định khí điều 78 lựa chọn áp dụng Việt Nam kiện thực tế A XÁC ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 4.3.1 4.3.2 Đặt vấn đề Phương pháp xác định giới hạn cường độ BXMT theo số liệu 84 B CƠ SỞ XÁC ĐỊNH DỰA TRÊN LÝ THUYẾT 87 Chương THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH LƯU TRỮ VÀ XÁC ĐỊNH CẤP ĐỘ 6N ĐỊNH KHÍ QUYỂN 5.2 78 78 79 quan trắc thực tế 4.3.3 Phương pháp xác định tân suất xuất cấp ổn định khí theo điều kiện khí hậu địa phương 5.1 46 46 47 48 49 54 63 65 68 Thiết lập chương trình phân tích xử lý sở liệu Kiểm tra chất lượng số liệu 5.3 Phương pháp khử sai số 5.4 Chương trình xác định cấp độ ổn định khí 5.4.1 Giới thiệu chương trình phân tích 89 89 92 95 98 98 5.4.2 Hướng dẫn sử dung SWAN So sánh kết tính tốn thực tế 5.5 KẾT LUẬN VÀ KIỂN NGHỊ 1, Kết luận II Kiến Nghị PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 ili 123 123 125 TỔ PHỨC THỰC HIỆN Tên Đề tai: XÁC ĐỊNH CẤP ĐỘ ỔN ĐỊNH KHÍ QUYỂN TẠI Cơ quan quân lý: SỞ KHOA THÀNH PHỐ HỖ CHÍ MINH PHỤC VỤ CHO MƠ HÌNH TÍNH TỐN PHÁT TÁN Ơ NHIÊM KHƠNG KHÍ : Cơ quan chủ trì: HỌC CƠNG NGHỆ THÀNH PHỔ HỒ CHÍ MINH VÀ MƠI TRƯỜNG VIEN MOI TRUONG & TÀI NGUYÊN - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM Co quan phối hợp — « KHOA MOI TRUONG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY thực hiện: DỰNG HÀ NỘI * TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN TP HỒ CHÍ MINH % Tham gia thực chính: Chủ trì để tài: TS NGUYỄN ĐINH TUẤN Thư ký để tài: ThS Tham gia GS chính: TS Trần Tiến Khơi TS Trần Ngọc Chấn Nguyễn Kỳ Phùng ThS Trần Tiến Khôi ThS Pham Thị Thạch Trúc KS Nguyễn Thị Thục Thùy KS, Nguyén Thi Nga Viện Môi trường Tài nguyên (CEFINEA) Đại học Bách Khoa Đại học xây dựng Hà Nội TT nghiên cứu KTTV TP HCM Đại học Bách Khoa CEFINEA CEFINEA CEFINEA DANH MỤC CÁC BẰNG BIEU - Bằng 2.1 Phân loại mức độ ổn định khí quyén theo gradient thé nang nhiệt d8/dz 29 - Bằng 2.2 Xác định cấp ổn định khí theo Pasguill 30 31 - Bằng 2.3 Phân cấp ổrï định khí theo độ cao Mặt trời độ mây 34 - Bảng 2.4 : Các hệ số khuếch tan rối tổng quát mé hinh Sutton m} - Bắng 2.5: Cơng thức tính tốn hệ số øy ơ; (x tính theo 43 - Kết ghỉ từ biểu đổ Hình 2.7 eeree 45 - Bằng 2.8 - Bang 3.1 Gradient nhiệt độ trung bình lớp khí tầng thấp ẤT 12112221 re - Bang 3.2 54 Xac suất nghịch nhiệt lớp khí (%) Tân Sơn Hịa - Tp Hồ Chí Minh . - 59 - Bang 3.3 Cực trị biên lớp nghịch nhiệt buổi sáng sáng - Bang 3.4 Giá trị trung bình đặc trưng nghịch nhiệt buổi (7h Tân Sơn Hòa ~ Tp HƠM) cọ nninhneirrerrrrrirrrirrerrrree 59 Sơn - Bang 3.5 Độ dày trung bình lớp nghịch nhiệt (19h — trạm Tân Hòa — Tp HCM) buổi chiều - Bang 3.6 Giá trị trung bình đặc trưng nghịch nhiệt ~ Tp HƠM) ceeerrrerrrrrrrrrrrrnrrrrsree (19h Tân Sơn Hòa Bảng 3.7 Tần suất nghịch nhiệt mặt GA cee mặt đất (7h Bang 3.8 Bề dày trung bình cực đại lớp nghịch nhiệt Tân Sơn Hịa — Tp HCM) §2 62 62 - Bang 3.9 Cấp độ hướng gió 66 - Bằng 3.10 Độ cao mặt trời (hạ) tháng (1048) tháng - Bang 3.11 Thời gian chiếu sáng (giờ, phút) ngày (109489) cu sọ - Bằng 3.13 Số nh the HhrtHgrrddrrrrrrrrrrrirriridririnrer 66 nắng trung bình ngày tháng Tân Sơn Nhất (1959— 1984) mười bầu trời) - Bang 3.14 Lugng may tổng quan trung bình N (phần khu vực Nam Bộ nguồn - Bảng 4.1 Số liệu đo đạc thực tế nồng độ chấtô nhiễm thải cố định gây giới hạn - Bằng 4.2 Xử lý số liệu đo thực tế từ bảng 4.1 để xác định cường độ BXMT 68 70 , 8T 82 Bảng 5.1 Số liệu đo đạc kiểm chứng độ xác bảng phân cấp độ ổn định khí thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - Hình 2.1 Sự thay đổi nhiệt độ khí theo độ cao 11 - Hình 2.2 Các dạng khác luồng khói ca 16 - Hình 2.3 Phân bố nhiệt độ theo chiều cao vào thời gian khác ngày thời tiết nẵng ráo, khơng mây gió nhẹ 24 - Hình 2.4 Lớp nghịch nhiệt sát mặt đất lớp nghịch nhiệt cao 27 - Hình 2.5 Hệ số khuếch tán ngang ơy, m - Hình 2.6 Hệ số khuếch tán đứng ơ; , m - Hình 2.7: Biểu đồ nồng độ dọc theo trục gió nguồn có số liệu cho ứng Với cấp ổn định (A + F) theo mơ hình Gauss tri sd A = 130; 180 230 theo mơ hình Berliand - s St hHhhhue - Hình 3.1 Gradlent nhiệt độ trung bình lớp khí tầng 108 - Hình 3.2, Xác suất nghịch nhiệt lớp khí 44 55 58 - Hình 3.3 Độ dày trung bình lớp nghịch nhiệt 61 - Hình 3.4 Hoa gió thành phố Hồ Chí Minh (đại diện cho 10 năm 1991-2000) S2 Hành H2 1g di k1 tà - Hình 3.5 Biến trình ngày cường độ xạ tổng cộng tháng I, I8 64 68 - Hình 4.1: So sánh biểu đồ nồng độ dọc theo trục gió nguồn thải có số liệu cho (ghi biểu đổ) theo phương pháp: BosanquetPearson, Sutton Gauss - Hình 4.2: Các đường cong phân bổ nồng độ dọc theo trục gió nguồn có số liệu cho (ghi biểu đổ) theo phương pháp tính khác .ẻố (oi nhau: Gauss ca 77 - Hình 4.3 Biểu đồ BXMT tháng địa phương: Hà Nội (Theo tính tốn lý thuyết theo số liệu quan trắc thời gian 15 năm liên tục từ 1983-1997) - Hình 5.1 Lưu đổ phân tích xử lý sở liệu (SWAN) - Hình 8.2 Lưu đồ chương trình đếm số lượt loại A 93 ~ Hình 5.3 Lưu đồ chương trình loại bổ giá trị bất thường 97 de 99 in - Hình 5.5 Nội dung trình đơn File_ 101 - Hình 5.4 Cửa sổ ứng dụng SWAN H222 - Hình 5.6 Cơng cụ truy xuất tập tin liệu có SẴn .ve 102 - Hình 5.7 Bảng đữ liệu Mây năm 1991 .cenheereo 103 - Hình 5.8 Cơng cụ phân tích liệu ịà cà cenieree 104 ~- Hình 5.9 Hoa gió năm heerrreeerrrie 105 - Hình 5.10 Cách mở hoa gió c2, HH H12 106 1991 - Hình 5.11 Cách xác định cấp độ ổn định khí thời điểm bất kỷ ~ Hình 5.12 Bảng phân loại cấp độ ổn định khí năm 1991 108 - Hình 5.13 Bằng phân loại cấp độ ổn định khí Tp HCM (bang chung) - Hình 5.15 Cơng cụ xác định cấp ổn định khí thời điểm - Hình 5.16a Kết mơ hình phát tán chất nhiễm khí thải SOa nhà máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 03/03/2003, hướng gió Đơng Bắc 115 - Hình 5.16b Phân bố nồng độ chất nhiễm dọc theo hướng gió Đơng Bắc nhà máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 03/03/2003 118 - Hình 5.17a Kết mơ hình phát tán chất nhiễm khí thai SOz nha máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 03/01/2003, hướng gió Đơng Bắc 117 - Hình 5.17b Phân hố nồng độ chất nhiễm dọc theo hướng gió Đông Bắc nhà máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 03/1/2003 118 - Hình 5.18 Kết mơ hình phát tán chất nhiễm khí thải SÓ; nhà máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 03/03/2003, hướng gió Đơng Nam 119 - Hình 5.19a Kết mơ hình phát tán chat nhiễm khí thải S; nhà máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 21/12/2002, hướng gió Đơng Nam - Hình 5.19b Phân bố nồng độ chất ô nhiễm dọc theo hướng gió Đơng 120 Bắc nhà máy điện Hiệp Phước phát thải ngày 21/12/2002 121 hợp Để tài "Xác định cấp độ ổn định khí thành phố Hỗ Chí Minh phục vụ cho mơ Báo cắn tổng hình tính tốn phát tán ð nhiễm khơng Khí" i Xac suat nghich nhiet cac lop quyen (A) 100 + ị 80 m——=— — — -— —— 80 TT TT Tm——T ——=———'] ee 40 kp0-15(18) | : (%) | js = + -Ðprt8 0H) ~ ì N lop 1,5-3,0 (19h) i = lop 3,0-5,0 (7h) i mơ TK - a ee |e = = -lep18-30(7h) | — 132008 20 Io om W V VI VI VI X X i ae TT = >— = ———— XI ị XI Thang Hình 3.2 Xác suất nghịch nhiệt lớp khí kết Những đặc trưng quan trọng lớp nghịch nhiệt độ cao bắt đầu thúc lớp nghịch nhiệt, gọi biên biên trên, bể dày lớp nghịch biên nhiệt giá trị nghịch nhiệt hay gọi chênh lệch nhiệt độ nhiệt hai biên lớp nghịch nhiệt Trong bể dày giá trị nghịch đại lượng quan trọng đóng góp vào việc định trạng thái khí Giá trị trung bình đặc trưng trình bày bảng 3.3 3.4 cho trường hợp nghịch nhiệt buổi sáng gia TPHCM Tel: 8651132/8637044, CEEINEA ~ Viện Môi trường Tải nguyên — Đại học Quấc Pux: 8655670 58 thành phố Hồ Chí Minh phục vụ Cho mô Báo cúo tổng hợp Để tài "Xác định cấp độ ổn định Khí quyến hình tính tôn phát tán nhiễm khơng khí” Bảng 3.3 Cực trị biên lớp nghịch nhiệt buổi sáng (7h Tàn Sơn Hòa - Tp HCM) THÁNG T 1L TH IV 5140 gen Hamax in) S180 4950 4886 82 Hmm(m 100 l30 200 se HmOGmÒ 4900 3840 4680 dui maim © Vv c 380cc ca = 00 XI XI X IX 4180 5H80 - 80 160 100 - MƠ0 4750 4870 - 4050-3520 = 4940 VII VII VI 909 (Nguồn : Trung tam KTTV phia Nam, 1998) sáng Bang 3.4 Giá trị trung bình đặc trưng nghịch nhiệt buổi (7h Tân Sơn Hòa - Tp HCM) R THÁNG 1 ML IV V VỊ | VI | YH IX Xx XL x1 - | 488 | 953 | unis] - | sien | He(m) | 1718 | 1550 | 1988 | 2282 |1080] -| - 16,7 | 183 | 10 ] 150) 198) -| - - | 242] Biên | Hy (my } 1202 | 1197 ] 1685 | 1970 | 837 | - | - - | asi | 730 | 932 | - |188 | - | - - 312 193 ˆ 15 1,0 | recy) | đới | TC | 149 | Bể dày lắp nghịch | 166 | lối | 165 516 353 18 l7 208 | 201 | - 19.6 | 18.7 23 213 283 17 12 14 nhiệt (AH,m) Giá trị nghịch nhiệt 15 - (AT, °C) (Nguồn : Trung tâm KTTV phía Nam, 1998) tất tháng Từ bảng 3.3 ta thấy lớp nghịch nhiệt buổi sáng (rừ tháng mùa mưaVI, VI, VHI XI), (4900 mét) mặt đất (0 mét) độ cao lớn thang I TPHCM, Tel: 8651132/8637044 CEEFINEA ~ Viện Môi trường Tài nguyên — Đại học Quéc gia Fax: 8655670 59 thành phổ Hồ Chí Minh phục vụ cho mơ Báo cáo tổng hợp Để tài "Xác định cấp độ ẩn định khí tính tốn phát tán nhiễm khơng Khí" hình bể dày trung bình lớp Trong 3.4 ta thấy tháng có nghịch nhiệt vào tháng V Giá trị nghịch nhiệt lớn vào tháng 1, tới 516 mét, nhỏ tháng ! (1,8) nghịch nhiệt trung bình AT°C đạt cao vào h nhiệt buổi chiều Trong bang 3.5 va 3.6 đưa đặc trưng lớp nghịc cực Trong bang 3.7 va 3.8 trình bày tần suất bể đày trung bình đại lớp nghịch nhiệt mặt đất Bang 3.5 Độ đày trung bình lớp nghịch nhiệt (19h - trạm Tân Sơn Hòa - Tp HCM) Tháng -Lớp (km) |IH|IV | I V | wij vay vi | mx | X XI xu 00-15 | 220 | 330 | 330 | 330 | 210 320 | 290 | 320 | 260 | 210 | 260 | 320 1,5-3,0 | 410 | 380 | 300 | 300 | 330 290 | 280 | 340 | 240 | 7220 | 310 | 500 330 | 300 | 320 | 300 | 660 | 320 30-50 | 310 | 340 | 290 | 270 | 220 | 260 LL (Nguồn : Trung tam KTTV phia Nam, 1998) Do day trung binh cua lop nghich nhie Ị | 700 | 600 500 +, To 400 ~ ;—=~- lop 1,8-3,0 | (™) aq | ~ | lop 3,0-5,0 208 100 lop001,5 | i II VI IX A thang Hình 3.3 Độ dày trung bình lớp nghịch nhiệt gia TPHCM CEFINEA ¬ Viện Mơi trường Tài ngun = Đại học Quốc Tel: 8651132/8637044 Fax: 8655670 60 Báo cáo tổng hợp Để tài "Xúc định cấp độ ổn dịnh khí thành phố Hà Chỉ Minh phục vụ cho mơ hình tính tồn phát tân nhiễm khơng Khí" Bang 3.6 Giá trị trung bình đặc trưng nghịch nhiệt buổi chiều (19h Tân Sơn Hòa - Tp HCM) Bien gia 1857 2520 196 174 Hi 617 1870 1230 242 175 21 41L 1630 10101300 231 231 165 202 185 161 207 206 240 220 205 265280 1V v VI VIL HzGm) 2470 2090 1690 2019 566 738 TCC) 143 169 202 202 270 243 Hitt) 240 1795 1400 1431288531 123 153 186 190 25,7 330 295 290 588 270 nghịh nhiệt 1505 x 1H Bể dây lớp ˆ XID 1X TH WiC) XI VI THÁNG 15912240 117 {AH.m) Ôiá trị nghịch nhiệt (ST, °C) (Nguồn : Trung tâm KTTV phía Nam, 1998) Bang 3.7 Tan suất nghịch nhiệt mặt đất (7h Tân Sơn Hòa - Tp HCM) Tháng I uo ow IV V viva Tan suat(%) 13 ! 9 (Nguồn : Trung tâm KTTV Vil Ik X XI XI 2 phía Nam, 1998) Bảng 3.8 Bề dày trung bình cực đại lớp nghịch nhiệt mặt đất (7h Tân Sơn Hòa - Tp HCM) Tháng I nm om W V VI BédiyTBim) 440 430 320 - - Ta Bể dày cựcđai(m) 730 1380 620 - - - VI - VI i xX XI XH - 260 270 350 - - 420 480 700 - (Nguễn : Trung tâm KTTV phía Nam, 1998) CEFINEA ~ Viện Mơi trường Tài nguyên = Đạ học Quốc giá TPHCM Tel: 8651 132/8637044, Fax: 8655670 61 Báo cáo tổng hợp Đề tài “Xác định cấp độ ổn định khí thành phổ Hồ Chỉ Minh phục vụ cho mô hình tink tốn phát tân Ĩ nhiễm khơng khí" Lớp nghịch nhiệt mặt đất có vai trị quan trọng đời sống cư dân Nó lớp cẩn mạnh mẽ giữ lại chất bụi thải độc hại hoạt động sản xuất công nghiệp giao thông Nghịch nhiệt mặt đất xuất vào buổi sáng có tần suất lớn vào tháng I (13%) Bể dày trung bình lớp nghịch nhiệt mặt đất buổi sáng dao động khoảng 300 - 400 m, cịn bể dày cực đại lên tới 1380 m, tức phát triển gần hết lớp biên khí Như lớp nghịch nhiệt mặt đất cịn phát triển đến độ cao ' lớn ống khói nhà máy Kết nghiên cứu nghịch nhiệt giúp giải thích độ ốn định cao tầng kết nhiệt lớp khí tầng thấp khu vực thành phố Hồ Chí Minh Chính diện thường xuyên lớp nghịch nhiệt mùa khô ngăn cản phần tử khơng khí, khơng cho chúng dễ dàng bốc lên cao đem theo nước ảnh hưởng mặt đệm, ngăn chặn trình chuyển đổi pha nước, làm giảm thấp giới hạn lớp biên khí Gió: 3.2.2 a) Giá khí tầng thấp khu vực Tp Hồ Chí Minh : Để thuận lợi cho việc tính tân suất hướng gió phát hướng gió thịnh hành Hướng gió quy hướng theo bảng 3.9 : Bang 3.9 Cấp độ hướng gió HƯỚNG N NE E SE § sw WwW NW Thang 33822 23-67 68-112 113-157 158-202 203-247 248-292 293-337 (0) “Tốc độ gió phân thành ba cấp : Gió yếu (1 - 5m/s), gió trung bình (6 10m/s), gió mạnh > LÌ ns CEFINEA ~ Viện Mơi trường Tài ngun — Đại học Quốc gia TPHCM Tai: 8651132/8637044 Fax: 8635670 62 phục vụ Cho mô Báo cáo tổng hợp Để tài "Xác định cấp độ Ổn định khí thành phố Hỗ Chí Minh hình tính tốn phát tắn ô nhiễm không Khí" Từ số liệu quan trắc tính tốn tần suất hướng gió khí tầng thấp khu vực thành phố Hồ Chí Minh mặt đất (10m) cho 12 tháng năm Kết tính tốn suất hướng gió ứng với cấp độ tốc độ gió mạnh, trung bình yếu tính cho 12 tháng thể hình vẽ hoa gió (hình 3.4) Từ kết ta thấy : Hình 3.4 Hoa gió thành phố Hồ Chí Minh (đại diện cho 10 năm 1991-2000) S— MAY, SEPTEMBER -MNE TẾT OCTOBER: | Mw | % b) Hướng gió : Tháng có gió Đơng chiếm ưu thế, so với tháng 12 thành phần Bắc Tây Bắc giảm dân Từ tháng đến tháng thành phần Đông Nam mạnh dẫn lên chiếm ưu Tháng thành phần Nam chiếm 27% tháng có gió Nam chiếm nhiều năm Từ sau tháng thành phần Tây Nam gió mạnh dẫn lên đại giá trị cực đại vào tháng (45%) Thanh phan gió Tây đạt giá trị cực đại 30% vào tháng Sau thành phần Bắc lại mạnh lên cực đại vào tháng 12 7044 Fax: 8655670 CEFINEA — Viện Môi trường Tài nguyên ~ Đại học Quốc gia TPHCM Tai: 8651132/863 63 Hỗ Chí Minh phục vụ cho mơ Báo cáo tổng hợp Đề tài “Xác định cấp độ ổn định khí thành phố hình tính tốn phát tán nhiễm khơng khí” hướng Vào tháng 12 hướng gió thịnh hành hướng Bắc (x 61%) Hai chiếm kế cận với hướng Tây Bắc 11% Đơng Bắc 23%, hướng Đơng tháng 5%, hướng cịn lại khơng có gió Điều chứng tỏ gió bị phối.hồn tồn cao áp Xibia Quy luật chung hướng gió mặt đất hướng gió tăng dẫn theo chiều kim đồng hỗ Có ba mùa gió rõ rỆt : -~_ Gió Đơng từ tháng đến tháng -, Gió Tây từ tháng đến tháng -_ Gió Bắc từ tháng 10 đến tháng giêng năm sau, c) Tốc độ gió : Ở mặt đất tốc độ gió phần lớn tháng mức - m/s (gió yếu) Nam Trong tháng 7, 8, có xuất gió mạnh hướng Tây Tây song với tần suất nhỏ (1%) Ở tháng khác gió xuất với tốc độ < 10m/s với tần suất nhồ Bức xạ: 3.23 Thành phố Hồ Chí Minh vào vĩ độ thấp, vị trí mặt trời ln cao it thay phú đổi qua tháng năm, quy định chế độ xạ phong ổn định a) Độ cao mặt trời (h,) : mặt trời Nim vành đai nội chí tuyến bắc bán cầu, có hai lần xa qua thiên đỉnh (tháng TV tháng II) Tháng XH mặt trời cách phía Nam bán cẩu, tháng có độ cao mặt trời thấp năm (bảng 3.10) Bang 3.10 D6 cao mat trdi (h,) tháng (1049°N) Tháng HỆ Il Iv V VỊ VI VH 1X x hy 3139 6623 7659 88,53 82/01 713L 7913 8637 8217 7047 XE xu 60,47 5533 Fax: 8655670 CEFINEA — Viện Môi trường Tài nguyên — Đại học Quốt gia TPHCM Tel: 8651132/8637044, 64 vụ cho mô Báo cáo tổng hợp Để tài "Xác định cấp độ ẩn định khí thành phố Hà Chí Minh phục hình tính tốn phát tận nhiễm khơng khí” (Ngn : Bạn phân vàng Kinh tế-Phân viện khí tượng thủy văn TpHCM, 1989) b) Thời gian chiếu sáng : Thời gian chiếu sáng ngày (lý thuyết) tháng năm thành phố thay đổi nhỏ Tháng VI có thời gian chiếu sáng dài đến 12g42' Tháng XI tháng có số chiếu sáng ngắn ngày đạt đến 11g32" (bảng 3.11) Bảng 3:11 Thời gian chiếu sáng (giờ, phút) ngày tháng (10249) Tháng Le I Il HH Iv V Vĩ VU VI 1136 1149 1204 122L 1234 1242 1237 1227 X x XI XI 1210 1154 1140 1132 (Nguồn: Ban phân vàng kinh tế-Phân viện khí tượng thủy văn TpHCM, 1989) Trên thực tế, thời gian chiếu sáng ngày không phản ánh đủ thời gian có nắng ngày đó, thời gian có nắng thực tế ngày phụ thuộc chặt chế với lượng mây Ví dụ : tháng VI tháng có thời gian chiếu sáng dài năm nằm mùa mưa nên số nắng thực đo tháng VI lại so với nhiều tháng khác mùa khô c) Bức xạ tổng cộng (Q): Bức xạ tổng cộng tổng xạ khuyếch tán (D) xạ trực tiép (S) mặt nằm ngang Nó phụ thuộc chặt chẽ vào lượng mây, VI tháng IV tháng VHI hai tháng có độ cao mặt trời lớn tháng tháng có thời gian chiếu sáng dài năm tổng lượng xa tháng lớn năm lại rơi vào tháng II (15,1 Kcal/cm.tháng) Vì tháng IV bắt đầu mùa mưa, tháng VĨ VIH nằm mùa mưa, ba tháng có lượng mây tổng quan lớn tháng TH CEFINEA - Viện Môi trường Tài nguyên ~ Đại học Quốc gia TPHCM Tai: 8651132/8637044 Fax: 86559670 ` 65 mô Báo cáo tổng hợp Để tài "Xác định cấp độ ổn định khí quyền thành phố Hồ Chí Minh phục vụ cho hình tính tốn phát tán nhiễm khơng khí” Mây, mưa yếu tố khí hau chi phối mạnh mẽ đến tình hình phân phối lượng xạ theo khơng gian thời gian Nơi có mùa mưa dài, ngày mưa nhiều năm nói chung nhận lượng xạ ngược lại Tuy nhiên, điều kiện địa lý, thành phố Hồ Chí Minh có chế độ xạ vùng nội chí tuyến cận xích đạo, nên dù tháng mùa mưa, tổng lượng xạ nhỏ tháng mùa khô, đạt từ 11 kcal/cm?.tháng trở lên biến thiên tổng xạ năm khơng lớn (145 - 155 Kcal/cmẺ.năm) Ngồi ra, xạ tổng cộng thành phố Hồ Chí Minh thể đặc điểm đáng lưu ý phân bố cường độ xạ tổng cộng (Q) ngày, gần có dang phân bố chuẩn, cực đại xuất vào lúc 12 giờ, tháng mùa khơ (tháng I - IV) có trị số Q lớn tháng mùa mưa (VH — X) (hinh 3.5) Thời điểm 6h30 9h30 12h30 15h30 thang I 27.3 514.4 647.6 393.1 thang II 26.6 501.6 694.6 446.7 thang Til 40.9 588.8 801.9 495.9 thang IV 71.8 628.2 735.6 460.9 CEFINEA — Viện Môi trường Tài nguyên~ Đại học Qude gia TPHCM Tet: 865 1132/8637044, Fax: 8655670 66 phục vụ cho mô Báo cáo tổng hợp Để tài "Xác định cấp độ ổn định khí thành phố HỖ Chỉ Minh hình tính tốn phát tân Ơ nhiễm khơng Khí" Hình 3.5 Biến trình ngày cường độ xạ tổng cộng tháng I, IV, VIL, X a £ a x ~ thang V ' ~ “hang VI —— thang X |— 7> = oO 3.2.4 12h30 9h30 6h30 15h30 thoi gian (h} Giờ nắng : Giờ nắng phản ánh thời gian chiếu sáng thực tế mặt trời, phụ thuộc chặt làm chế nghịch biến với lượng mây Chính mà lượng mây lệch dạng phân bố nắng so với chiếu sáng lý thuyết Hầu hết tháng mùa khô có số nắng nhiều tháng mùa mưa kể tháng có thời gián chiếu sáng dài ngày Bảng 3.13 cho thấy : Tháng I — IV có số nắng ngày nhiều Từ tháng V đến tháng X tháng mưa nhiều nhất, số nắng đạt ítnhất Bảng 3.13 Số nắng trung bình ngày tháng Tân Sơn Nhất — (1959 - 1984) Tháng 1 wm IV V VI VI VI x x XI XI Giờnáng 79 88 88 80 6š 57 59 56 5,5 5,9 68 7,2 (Nguồn : Ban phân vùng kinh tế-Phân viện khí tượng thủy văn TpHCM, 1989) CEFINEA — Viện Môi trường Tài nguyên ~ Đại học Quốc gia TPHCM Tel; 8651132/8637044 Fax: 8655670 67 Báo cáo tổng hợp Đề tài "Xác định cấp độ ẩn định khí thành phố Hồ Chỉ Minh phục vụ cho mơ hình tính tốn phát tán G nhiễm khơng khí" 3.2.5 Mây: a) Mây khí tầng thấp bên khu vực Nam Bộ Tp Hồ Chí Minh : Mây kết ngưng tụ thăng hoa nước khí Mây tạo thành đo hàm lượng ẩm khơng khí tăng lên nhiệt độ khơng khí giảm xuống Trồng lớp biên khí quyển, mặt đệm ảnh hưởng đến hình thành mây thông qua bốc nước xạ Mây với tượng khí liên quan đến mưa, sấm sét ảnh hưởng đến nhiều mặt hoạt động người sản xuất nông nghiệp, giao thông vận tải, đặc biệt hàng không Mây tụ tập bụi tập hợp chất khí thải độc hại bốc lên từ mặt đất nguồn thải công nghiệp, vận chuyển chúng từ nơi đến nơi khác theo hồn lưu khí rơi trở lại mặt đất dạng mưa acid ảnh hưởng đến sức khỏe người, cối mùa màng cơng trình xây dựng Mây làm biến đổi chế độ nhiệt dm va xạ khí quyển, có vai trị quan trọng việc hình thành biến đổi khí hậu b) Những trình tạo thành mây lượng mây tong quan trung bình khu vực Nam Bộ : Hình dạng bên ngồi cấu trúc bên đầm mây có liên quan chặt chẽ với q trình vật lý xảy khí làm khơng khí lạnh tới điểm sương làm nước ngưng kết lại với kích thước khu vực địa lý có q trình xảy Những trình bần tạo thành mây q trình sau : CEFINEA ~ Viện Mơi trường Tài nguyên ~ Đại học Quốc gia TPHCM Tel: 8651 132/8637044 Fax: 8655670 68 ) thành Pp phố HÀ CHÍ Minh P phục vụ cho mơ Báo cáo tổnglự hợp hợp Đề tài "Xác định cấp p độ ốn định khí hình tính tốn phát tán ô nhiềm không khí” Chuyển động thăng đoạn nhiệt khơng khí, Chuyển động uốn sóng mặt phân cách hai lớp khơng khí có nhiệt độ, tốc độ khác Chuyển động rối khơng khí (theo chiều ngang chiều thẳng đứng) Sự xạ lớp khơng khí nên chúng Do động lực chế hoạt động trình khác tạo loại mây đặc trưng tương ứng với q trình học) Trong khí nhiều nguyên nhân khác (động lực, nhiệt khơng khí thường thực di chuyển theo chiều thẳng đứng thái âm "cách đoạn nhiệt Khi lên cao, nhiệt độ khơng khí giảm đi, trạng khí tiến gần đến bão hịa Khi đến mực mà nhiệt độ khơng giảm xuống tới giá trị điểm sương, nước bắt đầu ngưng tụ lại thành giọt mực ngưng mây Độ cao bất đầu xây tượng ngưng kết gọi kết Z„x hay gọi độ cao chân mây ngại, ví dụ Khơng khí ngừng lên đường gặp trổ lớp khí có dịng khơng khí từ cao giáng xuống độ ổn định nhiệt cao hay lớp nghịch nhiệt trời) Bảng 3.14 Lượng mây tổng quan trung bình Đ (phần mười bầu khu vực Nam Bộ Trạm TSonHda Thing 7h Ih Vũng Tàu il „1 IW M VI VI VI 56 54 52 39 72 81 77 79 46 60 7h 19h CangLong 32 16 7h 19 61 41 59 32 72 52 38 56 32 68 56 59 68 46 17 59 85 T7 64 79 82 94 85 86 8&5 93 gia TPHCM CEFINEA ~ Viện Môi trường Tài nguyên ~ Đại học Quốc 84 92 715 83 82 93 x XI XI 78 #77 72 62 89 84 80 78 Ix 70 §7 86 90 92 Tel: 8651132/8637044 80 79 67 S6 84 67 10 59 18 74 Fax: 8655670 62 68 Số Tả 65 69 phục vụ cho mô Báo cáo tổng hợp Đề tài "Xác định cấp độ ẩn định khí thành phố Hồ Chí Minh hình tính tốn phát tận nhiễm khơng khí” Tháng Trạm 7h RachGid 19h 1% 19h 19h 19 `1Ðh 48 48 31 51 60 78 30 34 47 59 41 49 30 32 51 60 31 50 98 70 66 3,7 38 27 98 69 73 86 93 79 73 69 50 86 98 98 69 69 84 75 53 87 66 56 64 61 70 57 VI 72 T7 82 89 94 95 78 81 86 89 92 93 94 98 98 82 89 90 91 87 #76 84 80 79 14 65 82 82 99 86 92 6l 77 92 XI 58 42 54 83 88 88 87 9.0 63 90 98 97 98 99 66 87 89 86 90 70 75 75 71 77 73° 91 89 85 XI 84 84 90 92 x 90 87 87 IX 75 79 75 83 90 83 85 50 64 82 70 53 VU 89 80 1A4 76 83 76 57 40 59 15 67 7h 19 (Nguân VỊ 97 Tay Ninh = 7h Phước Long V 72 Th BiênHòa IV 61 7h Mỹ Tho i 82 7h CaoLãnh u 13 7h Ca Mau I 7,9 62 68 89 80 58 75 67 65 47 54 80 74 54 78 99 97 69 80 74 63 38 66 ; Trung tâm KTTV phía Nam, 1996) Lượng mây tổng quan có ảnh hưởng quan trọng chế độ xạ nhiệt ẩm khí Phân tích kết quan trắc lượng mây tổng quan theo mùa trung bình khu vực Nam Bộ, cho thấy đại lượng biến đổi rõ rệt Trên khu vực Nam Bộ phân biệt mùa nhiều mây mùa mây liên quan đến hoạt động gió mùa hình khí áp bình Từ tháng XI đến tháng HI mùa mây Lượng mây tổng quan trung Lượng thấp quan sát thấy vào tháng IH khoảng 4/10 bầu trời mây thấp tháng mùa đông kết hoạt động khối khí cực đới biến tính tương đối khơ mát, khống chế — Đại học Quốc gia TPHCM CEFINEA ~ Viện Môi trường tà Tài nghyÊH Tel: 8651132/8637044, Fx: 8635670 70 Báo cáo tổng hợp Đề tài “Xác định cấp độ ổn định khí thành phố HỖ Chí Minh phục vụ cho mơ hình tình tốn phát tân nhiễm khơng khí” hình lưới cao áp đặc trưng tần suất lớn biện tượng nghịch nhiệt giá trị y nhỏ ngăn cẩn không cho chuyển động thăng phát triển Sang tháng FV lượng mây tổng quan trung bình tăng lên Đây tháng chuyển tiếp từ mùa gió Đơng Bắc sang mùa gió Tây Nam Tuy gió mùa Tây Nam chưa xuất lượng mây tăng lên tháng mặt trời qua thiên đỉnh khu vực Bức xạ mặt trời cung cấp lượng nhiệt lớn cho bốc đốt nóng mặt đệm Khí trổ nên bất ổn định chuyển động đối lưu nhiệt khơng khí phát triển góp phần tạo thành mây Bắt đầu từ tháng V lượng mây tổng quan khu vực đạt giá trị cao nhất, khắp nơi trung bình đạt 7,5/10 bầu trời Mùa nhiều mây kéo dài đến hết tháng X Lượng mây lớn tháng khơng giải thích chuyển động đối lưu nhiệt mùa hê, mà chủ yếu hoạt động khối khí nhiệt đới biển nóng ẩm tác dụng nguyên nhân động lực nhiễu động luỗng gió mùa, dải hội tụ, xoáy áp thấp, rãnh áp thấp v v gây nên Sang tháng XI gió mùa Tây Nam tắt hẳn gió mùa Đông Bắc phát huy tác dụng, lượng mây tổng quan khu vực Nam Bộ giảm sút so với tháng mùa hè Tuy nhiên lượng mây tổng quan trung bình tháng chuyển tiếp từ hè sang đông cao tháng IV tháng chuyển tiếp từ đông sang hè Nguyên nhân qua suốt mùa hè mặt đệm khu vực Nam Bộ đốt nóng đữ đội nên khối khơng khí mát Ẩm từ phía Bắc tràn xuống mặt đệm sưởi ấm từ bên dưới, trở nên bất ổn định thuận lợi cho phần tử khí thăng lên, tạo thành mây Lượng mây tổng quan khu vực Nam Bộ không biến đổi theo mùa mà cịn phân hóa theo khơng gian rõ rệt Một đặc điểm bật bắn để phân bố lượng mây tổng quan trung bình 12 tháng khu — Đạinhọc Quốc gia TPHCM Tel: 8651 132/8637044 Fax: 8655670 CEFINEA - Viện Môi trường Tài nguyê 71 Báo cáo tổng hợp Để tài "Xác dịnh cấp độ ổn định khí thành phố Hỗ Chí Mình phục vụ cho mơ hình tính toản phát tản nhiễm khơng Khí" vực Nam Bộ quan sát thấy hai khu vực mây Khu vực thứ có tâm khoảng huyện Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh, khu vực thứ hai khoảng Rạch Giá, Kiên Giang Hai khu vực nằm trục Đông Tây Xem xét lượng mây tổng quan trung bình tháng thời gian khác ngày ta nhận thấy : (bảng 3.14) : - Trong cdc thang mia khé I, If, II lượng mây tổng quan buổi chiểu giảm so với buổi sáng - Từ tháng IV lượng mây tổng quan buổi chiểu tăng lên, chí tháng VI, VII, VIH buổi chiểu nhiều mây buổi sáng, chứng tỏ hoạt động đối lưu nhiệt gia tăng - — Từ tháng XI đến tháng XI buổi chiéu lượng mây tổng quan lại giảm so với buổi sáng lượng mây cịn cao tháng mùa khô, CEFINEA — Viện Mãi trường Tài nguyên - Đại học Quốc gia TPHCM Tel: 8651 152/8637044 Fux: 8655670 T2