Nghiên cứu về sự biến đổi ngày bắt đầu gió mùa mùa hè trên khu vực nam bộ

Phạm vi nghiên cứu: Đề phục vụ cho tính toán chỉ số mưa và đánh giá xu thé biến đổi ngày bắt đầu gió mùa mùa hè nên bộ số liệu tính toán cần có thời gian đủ dài do vậy đề tài đã lựa chọn

TONG QUAN VE GIO MUA

Gió mùa

Theo Khromov (1957), gió mùa là chế độ dòng khí trong khí quyển ảnh hưởng đến một khu vực rộng lớn trên bề mặt Trái đất, trong đó gió thịnh hành thường đổi chiều giữa mùa đông và mùa hè Ông chỉ ra rằng góc giữa hướng gió thịnh hành mùa đông và mùa hè phải lớn hơn hoặc bằng 120 độ, được gọi là góc gió mùa.

K Ramage (1971) cũng thống nhất với định nghĩa này và đưa ra một số chỉ tiêu định lượng cụ thể Theo ông, khu vực được gọi là có gió mùa nếu hoản lưu bề mặt trong thang 1 va thang 7 thỏa mãn bốn tiêu chuẩn sau:

- Hướng gió thịnh hành tháng giêng và tháng bảy phải lệch nhau một góc lớn hơn hoặc bằng 1200

- Tần suất trung bình của hướng gió thịnh hành tháng giêng và tháng bảy phải vượt quá 40%

- Ít xảy ra sự thay thế giữa xoáy thuận mặt đất xoáy nghịch mặt đất vào mùa đông cũng như mùa hè (Klein,1957)

- Tốc độ trung bình của gió tổng hợp của ít nhất một trong hai tháng nói trên phải vượt quá 3 m/s (Ramage,1971)

Matsumoto (1995) dung số liệu phát xạ sóng dài nhận được từ tài liệu vệ tinh

NOAA quan trắc trong 12 năm (1975-1987) và tốc độ gió vĩ hướng tại mực 200 và

Nghiên cứu sự khác biệt giữa gió mùa ở Đông Nam Á và Tây Thái Bình Dương sử dụng dữ liệu 850mb với độ phân giải 2,5 x 2,5 độ kinh vĩ Dựa trên số liệu phản xạ sóng dài (OLR), có thể phân biệt giữa thời kỳ âm (mùa mưa) và thời kỳ khô (mùa khô) Trong chế độ gió mùa, mùa mưa thường có lượng bức xạ sóng dài nhỏ (OLR(min) < 240W/m2), đặc trưng cho thời kỳ từ tháng 5 đến tháng 10, hoặc từ tháng 11 đến tháng 4, là thời gian gió mùa tại khu vực này.

Matsumôtô xác định lượng bức xạ sóng dài cực đại (OLRmax) trong thời kỳ từ

5 ngày thứ nhất đến thứ 73 trong năm thì DD= OLRmax — OLRmin > 60W/m2 va sit

Ba chỉ tiêu được sử dụng để xác định sự thịnh hành của gió mùa Việc áp dụng hai chỉ tiêu này giúp phân biệt các vùng gió mùa trong khu vực gió mùa giới hạn, như được thể hiện trong hình 1.1.

Gió mùa Đông Nam Á (SEAM) trải dài từ phần đông biển A Rập qua Ấn Độ, vịnh Bengal đến Đông Dương, kết nối với vùng gió mùa Bắc Australia và Indonesia (NAIM) Khu vực này kéo dài theo vĩ độ từ Indonesia đến Biển San Hô trong khoảng 5-20S, với ranh giới giữa SEAM và NAIM nằm gần xích đạo, khoảng giữa đảo Sumatra và Borneo.

WNPM nằm giữa 120-150°E va 10-20°N phan biét voi SEAM bằng ranh giới là Biển Đông

Các vùng gió mùa trong khu vực gió mùa châu Á bao gồm SEAM, WNPM, NAIM, cùng với hai vùng mưa ngoại nhiệt đới MAIU ở Trung Quốc và BAIU ở Nhật Bản Ngoài ra, TIBU trên cao nguyên Tây Tạng cũng được đề cập, với độ cao trên 3000m.

120 90 Hình 1.2 Vùng có gió mùa theo Ramage [13] 60 30 0 30 60 90 120 150 180 3o

Trong hình vẽ, chỉ có vùng trong hình chữ nhật thỏa mãn tất cả các tiêu chí của định nghĩa Giới hạn phía bắc của vùng gió mùa trên Bắc bán cầu (BBC) có tần suất luân phiên của xoáy thuận và xoáy nghịch bề mặt trong mùa hè và mùa đông nhỏ, đây là tiêu chí quan trọng trong định nghĩa của Ramage Sự thay đổi gió theo mùa cần loại bỏ chuyển động quy mô nhỏ, do đó, vùng gió mùa chủ yếu trên Trái đất theo định nghĩa của Ramage được giới hạn trong phạm vi từ 25°N đến 35°N và từ 30°W đến 170°E, chiếm hầu hết vùng nhiệt đới của bán cầu Đông.

Hoàn lưu gió mùa kết hợp với hoàn lưu đất - biển chiếm khoảng một nửa diện tích vùng nhiệt đới và có chu kỳ theo mùa Vào mùa hè, gió biển từ NBC thổi vào lục địa nóng của Nam Á và Bắc Phi, phản ánh sự chênh lệch nhiệt độ giữa đất và biển Ngược lại, trong mùa đông, khi gradient nhiệt độ đảo ngược, gió đất từ lục địa BBC thổi ra đại dương Nam bán cầu (NBC).

1.1.2 Những nhân tô hình thành gió mùa

Gió mùa được hình thành từ ba yếu tố chính: sự chênh lệch nhiệt độ theo mùa giữa lục địa và đại dương, sự chuyển hóa của hơi nước và sự quay của Trái Đất Trong đó, sự nóng lên khác nhau giữa lục địa và đại dương đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các luồng gió mùa.

Bề mặt Trái đất nóng lên không đều do sự phân bố không đồng đều của năng lượng bức xạ Mặt trời và đặc điểm của bề mặt Hiện tượng này dẫn đến các dòng chảy trong khí quyển và đại dương, với hoạt động của gió mùa gắn liền với sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khu vực Sự đốt nóng không đồng đều tại các khu vực khác nhau được thể hiện rõ qua hình 1.3.

Hình 1.3 cho thấy sự phân bố theo vĩ độ của bức xạ Mặt trời tới và bức xạ đi Hai đường cong này gần như đối lập nhau qua trục tọa độ, với năng lượng bức xạ tới lớn thì năng lượng bức xạ đi cũng lớn Năng lượng bức xạ bề mặt nhận được phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

- Cường độ của bức xạ Mặt trời tới;

- Hình dạng của Trái đất;

- Độ nghiêng của trục Trái đất;

- Sự tự quay của Trái đất xung quanh Mặt trời

Cán cân bức xạ thể hiện sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai bán cầu, với mùa hè ở bán cầu Bắc có thời gian ban ngày dài và bức xạ dương, dẫn đến nền nhiệt cao và ổn định Ngược lại, vào mùa đông, cán cân bức xạ âm tạo ra nền nhiệt thấp Sự chênh lệch này gây ra sự vận chuyển nhiệt từ bán cầu mùa hè sang bán cầu mùa đông thông qua các dòng khí và hải lưu.

Sự vận chuyển nhiệt từ các lớp sâu và không khí phía trên ở cả vùng lục địa và đại dương đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cán cân nhiệt bề mặt.

Mùa hè bán câu Bắc Mùa đông bán câu Bắc

40 4 Bite xa toi Bite xa toi

Thông lượng bite xa (Jm?ngay'10°) a 3 ' Ww 3 o's 60 30 0 30 60 0N 90%S 60 30 0 30 60 90°N

Hình 1.3 Sự phân bố của cán cân bức xạ bề mặt Trái đất trong mùa hè (a) và mùa đông (b) ở bán cầu Bắc [13]

1.1.2.2 Sự chuyển pha của hơi nước

Hoàn lưu gió mùa chịu ảnh hưởng từ năng lượng bức xạ Mặt trời lưu giữ trong nước, chủ yếu cung cấp cho quá trình bốc hơi và giải phóng khi có sự ngưng kết Tiềm nhiệt được giải phóng làm tăng nhiệt độ không khí, thúc đẩy chuyển động đối lưu và nâng cao độ cao đối lưu, từ đó làm mạnh mẽ và mở rộng cường độ hoàn lưu gió mùa Sự giải phóng tiềm nhiệt của không khí nóng ẩm trên lục địa bị đốt nóng mạnh khiến nhiệt độ không khí ở vùng cận nhiệt đới bán cầu Bắc (khu vực gió mùa) cao hơn nhiều so với vùng xích đạo Không khí thăng lên trong vùng cận nhiệt đới vào mùa hè thường có mây đối lưu dày và mưa lớn, trong khi dòng khí ở trên cao mạnh mẽ hướng về không khí lạnh ở bán cầu Nam do lực gradient khí áp.

+ OLRnho hon OLR lớn hơn I

Tiềm nhiệt giải phóng thúc đây hoàn lưu Hadley-Walker Đại dương

Đối lưu sâu đóng vai trò quan trọng trong quá trình giải phóng tiềm nhiệt, góp phần hình thành hoàn lưu gió mùa Đối lưu càng sâu, bức xạ sóng dài đi càng nhỏ Chuyển động đối lưu ở vùng đại dương có nguyên nhân phức tạp, nhưng rõ ràng liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ nước biển và dao động nhiệt ngày đêm Vào ban ngày, nhiệt độ bề mặt đất tăng mạnh, kết hợp với trữ lượng âm lớn của vùng biển, làm cho không khí có nhiệt độ tương đương lớn và độ bão hòa ổn định cao.

1.1.2.3 Sự quay của trái đất

Đặc điểm hoạt động của gió mùa mùa hè

1.2.1 Các thành phân của gió mùa mùa hè

Ap cao Mascarene Ap cao Áp cao Nam châu Úc Thái Bình Dương

Hình 1.7 Sơ đồ các thành phần của gió mùa mùa hè

-_ Áp cao Nam Thái Bình Dương và áp cao Châu Úc

- Áp cao Tây Bắc Thái Bình Dương

- Ap thap Nam A va áp thấp Trung Hoa

- ITCZ và rãnh gió mùa ( MST)

- _ Dòng xiết vượt xích đạo ở nam Biên Đông

- _ Dòng xiết gió đông nhiệt đới phía nam Áp cao Tây Tạng

- _ Dòng xiết gió tây cận nhiệt đới và đới gió tây vĩ độ trung bình ở rìa phía bắc áp cao Thái Bình Dương (TBD),

Tín phong BBC là một yếu tố quan trọng trong khí hậu, không chỉ hội tụ với tín phong NBC trên dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ), mà còn là dòng không khí biển nóng ẩm Sự hợp lưu này tạo ra một đới gió mùa mùa hè (GMMH) mạnh, ảnh hưởng đến rãnh gió mùa (MST) và front Meiyu.

1.2.2 Cơ chế hoạt động của gió mùa mùa hè

Từ cuối tháng 4, gió đông - đông nam từ áp cao châu Úc và áp cao cận nhiệt đới Nam TBD đã vượt qua xích đạo ở nam Biển Đông, kết hợp với tín phong BBC, tạo thành đới gió mùa tây nam đầu tiên của mùa hè vào tháng 5, thổi vào vùng duyên hải phía nam và đi sâu vào lục địa phía đông Trung Quốc.

Tín phong từ áp cao Mascarene di chuyển qua xích đạo vào vùng biển Đông Phi, sau đó hướng về phía đông, một phần hội tụ vào MST ở Nam Á, trong khi phần còn lại vượt qua bán đảo Đông Dương để kết hợp với tín phong BBC, hình thành ITCZ ở nam Biển Đông Đồng thời, gió đông nam từ áp cao châu Úc và áp cao Nam TBD cũng vượt xích đạo ở nam Biển Đông, hợp lưu với tín phong BBC và tạo ra vùng front Meiyu.

Khu vực MST và ITCZ phát triển mạnh mẽ, tạo ra không khí thăng lên cao tới áp cao Tây Tạng Ở độ cao này, không khí theo hoàn lưu xoáy nghịch ở rìa phía nam áp cao Tây Tạng di chuyển về phía tây (dòng xiết gió đông nhiệt đới), sau đó chuyển hướng tây nam, vượt xích đạo xuống NBC, rồi quay lại phía đông nam và hạ xuống đải AC Mascarene, hình thành một vòng hoàn lưu khép kín ở phía nam hệ thống.

Từ áp cao Tây Tạng, một phần của hoàn lưu xoáy nghịch di chuyển về phía bắc, rơi xuống lục địa châu Á và hình thành một vòng hoàn lưu kinh hướng khép kín ở khu vực phía bắc.

Từ vùng front Meiyu, không khí nhiệt đới di chuyển lên trên nêm KKL, sau đó thăng lên giữa tầng đối lưu và tách thành hai phần Một phần rơi xuống lục địa châu Á, tạo thành vòng hoàn lưu kinh hướng phía bắc, trong khi phần còn lại hòa vào dòng gió tây ở rìa phía bắc của áp cao TBD và tiếp tục đi về phía đông Tại rìa đông của áp cao, gió chuyển hướng xuống phía nam theo hoàn lưu xoáy nghịch, một phần đi về phía tây và giáng xuống, bổ sung cho tín phong ở rìa phía nam của áp cao, trong khi phần còn lại vượt xích đạo xuống NBC và cũng giáng xuống.

13 vùng áp cao cận nhiệt đới nam TBD và áp cao Châu Úc tạo thành một vòng hoàn lưu khép kín ở phía nam của hệ thống

1.3 Một số nghiên cứu về hoạt động của gió mùa mùa hè

1.3.1 Nghiên cứu trên thế giới

Nghiên cứu về gió mùa mùa hè đã thu hút nhiều tác giả trên thế giới phân tích các đặc điểm hoạt động thông qua nhiều phương pháp khác nhau Nikki và Alan (2007) đã thực hiện một loạt thí nghiệm với mô hình toàn cầu, điều chỉnh các yếu tố đầu vào như loại bỏ địa hình, sử dụng địa hình hình chữ nhật, hoặc thay đổi nhiệt độ bề mặt theo vĩ độ, nhằm đánh giá tác động của từng yếu tố đến sự bùng nổ gió mùa Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự đốt nóng bề mặt không phải là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này.

Liang và các cộng sự (1999) đã phát triển chỉ số gió mùa mùa hè cho khu vực Biển Đông, dựa trên gió mực 850 hPa của NCEP và bức xạ sóng dài, nhằm nghiên cứu sự biến động về thời gian bắt đầu và cường độ của GMMH Nghiên cứu cho thấy GMMH có đặc trưng mùa với hai đỉnh và sự biến động hàng năm về cường độ và thời gian bắt đầu GMMH liên quan đến chuẩn sai nhiệt độ bề mặt biển Đặc biệt, tác giả chỉ ra rằng GMMH thường bắt đầu sớm và mạnh hơn trong những năm EI Nino, trong khi lại bắt đầu muộn và yếu hơn trong những năm La Nina.

Zhang và cộng sự (2002) đã tiến hành nghiên cứu ngày bắt đầu GMMH trên bán đảo Đông Dương, sử dụng dữ liệu lượng mưa tại 30 trạm quan trắc và số liệu tái phân tích của NCEP/NCAR trong giai đoạn 1951 – 1996 Ngày bắt đầu GMMH được xác định khi lượng mưa trung bình trượt 5 ngày vượt quá 5 mm/ngày và duy trì liên tục trong 5 ngày, đồng thời trong 20 ngày tiếp theo có hơn 10 ngày có lượng mưa lớn hơn 5 mm/ngày Kết quả nghiên cứu cho thấy ngày bắt đầu GMMH có mối liên hệ chặt chẽ với hiện tượng EI Nino và La Nina, với GMMH bắt đầu sớm trong các năm La Nina và muộn trong các năm El Nino.

JAN 1 WR WR MAY WN JUL AUG oP 0(T “WOW eC Hinh 1.8 Trung binh truot Š ngày của lượng mưa ngày trung bình thời kỳ 1951 —

1996 trên khu vực bán đảo Đông Dương [20]

Zeng và Lu (2004) đã phát triển chỉ số chuẩn hóa lượng mưa (NPWIJ) nhằm xác định ngày bắt đầu và kết thúc của gió mùa toàn cầu trong giai đoạn 1988 - 1997.

PW-PW min trị ngưỡng là tỷ lệ Golden (0,618), với NPWI = Pa Pin, trong đó PW là nước ngưng kết ngày tại mỗi điểm lưới có độ phân giải 1° x 1° PWmax và PWmin đại diện cho nước ngưng kết ngày cực đại và cực tiểu trong 10 năm tại mỗi điểm lưới Đây là lần đầu tiên, ngày bắt đầu và kết thúc GMMH được xác định toàn cầu dựa trên số liệu nước ngưng kết ngày toàn cầu với độ phân giải 1° x 1° Nghiên cứu chỉ ra ngày bắt đầu và kết thúc GMMH ở các khu vực như Châu Á, Đông Á, Nam Mỹ, Bắc Phi, Úc và Indonesia Tại Châu Á, GMMH bắt đầu sớm nhất từ đầu tháng V trên bán đảo Đông Dương (ngày 120-130) và kết thúc từ đầu tháng IX đến giữa tháng X (ngày 250-300) Tuy nhiên, việc phân biệt ngày kết thúc GMMH và ngày bắt đầu gió mùa mùa đông là khó khăn, do đó cần có các nghiên cứu sâu hơn để xác định chính xác.

Biến đổi khí hậu đang trở nên phức tạp hơn, ảnh hưởng sâu sắc đến sự thay đổi đặc điểm gió mùa và làm biến đổi các hoàn lưu quy mô lớn.

Uchiyama và Kitoh (2004) đã áp dụng chỉ số tương tự như của Wang và LinHo (2002) để nghiên cứu mùa mưa Baiu — changma — Meiyu ở Đông Á (Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc) trong bối cảnh ấm lên toàn cầu Kết quả cho thấy ngày bắt đầu mùa mưa không thay đổi nhiều, nhưng ngày kết thúc đã bị chậm rõ rệt, đặc biệt là gần Nhật Bản Tuy nhiên, tác giả lưu ý rằng việc sử dụng lượng mưa trung bình hậu tương đối của Wang và LinHo (2002) có thể không xác định được thời gian bắt đầu và kết thúc mùa mưa hè ở nhiều khu vực Châu Á do độ lệch của mô hình và sự không đồng nhất giữa lượng mưa mùa hè và mùa đông so với số liệu quan trắc.

Zhang (2010) đã cải tiến phương pháp của Zeng và Lu (2004) bằng cách kết hợp nước ngưng kết với hệ thống hoàn lưu gió mùa để xác định ngày bắt đầu và kết thúc của hệ thống gió mùa Á - Úc Ông cho rằng việc kết hợp điều kiện gió và âm sẽ cung cấp một mô tả chính xác hơn về hệ thống gió mùa Zhang đã nghiên cứu sâu hơn về sự đảo ngược theo mùa của hoàn lưu gió ở mực 850hPa, sử dụng dữ liệu tái phân tích ERA-40 trong giai đoạn 1958 - 2001 Để khảo sát sự biến đổi trong tương lai của ngày bắt đầu và thời gian mùa GMMH Châu Á và Châu Úc, tác giả đã phân tích kết quả từ hai thí nghiệm mô hình GFDL-CM2.0.

Phòng thí nghiệm Địa vật lý Động lực học Chất lỏng đã thực hiện hai thí nghiệm mô phỏng khí hậu: thí nghiệm 1 cho giai đoạn 1986-1995 (20C3M) và thí nghiệm 2 cho giai đoạn tương lai 2086-2095 với kịch bản phát thải cao A2 Kết quả cho thấy, hiện tượng ấm lên toàn cầu có thể làm thay đổi đặc điểm gió mùa, với ngày bắt đầu gió mùa xảy ra sớm hơn khoảng 10 ngày ở Bán đảo Đông Dương Thời gian kéo dài của giai đoạn gió mùa biến đổi khác nhau giữa các khu vực; ở Châu Á, thời gian gió mùa tăng lên ở phía tây bắc nhưng giảm ở phía đông bắc và một số khu vực nội địa Tại Châu Úc, gió mùa có sự thâm nhập sâu hơn về phía nam trong bối cảnh ấm lên toàn cầu.

Inoue và Ueda (2011) đã tiến hành nghiên cứu sự biến đổi của ngày bắt đầu

Những đặc điểm chính của khí hậu Nam Bộ 2 22S+222E2EE2E2ZE22E22-ZS2 22 CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.4.2.1 Đặc điểm khí hậu Nam Bộ

Nam Bộ có khí hậu nhiệt đới gió mùa và cận xích đạo, với hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa.

Trong mùa đông, không khí lạnh tác động đến khu vực phía Nam theo hai cách chính: một là lan truyền trực tiếp từ Bắc xuống Nam vào đầu mùa, và hai là thâm nhập qua các hệ thống thời tiết khác.

Vào cuối mùa, khu vực phía Đông - Đông Bắc có đặc điểm là tín phong ở Nam Bộ, với nhiệt độ trung bình trên 25°C và lượng mưa rất thấp, chỉ chiếm khoảng 5-10% tổng lượng mưa năm Trong mùa hè, gió Tây - Tây Nam thịnh hành, và thời kỳ nóng nhất trong năm rơi vào tháng 4 và 5, với nhiệt độ trung bình dao động từ 27.5 đến 28.0°C.

Han “Ba Chan” là hiện tượng ít mưa trong mùa mưa, thường xuất hiện ở Nam Bộ khi tín phong bị lấn át do gió mùa Tây Nam suy yếu Trong mùa hè, hiện tượng này thường đi kèm với đông nhiệt và có thể có gió xoáy, lốc Mặc dù ít bị ảnh hưởng trực tiếp bởi bão, nhưng lượng mưa do bão và dải hội tụ nhiệt đới mang lại là đáng kể, đặc biệt rõ rệt vào các tháng cuối mùa mưa, từ tháng X đến tháng XI.

Vào mùa hè, hoạt động mạnh của GMMH kết hợp với các hình thế khí tượng khác như đới gió tây trên cao và áp thấp Nam Á, gây ảnh hưởng sớm nhất đến khu vực Nam Bộ và Tây Nguyên Những đợt mưa lớn kéo dài có thể dẫn đến nguy cơ ngập lụt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sản xuất, đặc biệt là ngành nông nghiệp trong vùng.

Nam Bộ, nằm trong miền khí hậu phía Nam với nền nhiệt đới cận xích đạo, có nhiệt độ trung bình khoảng 28 độ C, ổn định và cao hơn so với các vùng khác Khu vực này nhận được nhiều nắng với số giờ nắng trung bình hàng năm dao động từ 2.226 đến 2.790 giờ, ít khi xảy ra bão hay nhiễu loạn thời tiết, và không có thời tiết quá lạnh Năm chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4.

Miền Tây Nam Bộ có khí hậu tương đối điều hòa, ít biến động và hiếm khi xảy ra thiên tai Khu vực này nhận lượng mưa trung bình từ 1.700 đến 2.000 mm mỗi năm, với nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 24 đến 27 độ C.

1.4.2.2 Những hệ thống thời tiết chính trong mùa hè

Gió mùa Tây Nam diễn ra từ giữa tháng 5 đến đầu tháng 10, đánh dấu thời kỳ mưa nhiều ở Nam Bộ, với lượng mưa chiếm từ 70% đến 80% tổng lượng mưa của khu vực này.

Áp cao cận nhiệt đới Thái Bình Dương, hay tín phong, thể hiện rõ trong các giai đoạn chuyển tiếp giữa các mùa gió mùa, đặc biệt từ gió mùa Đông Bắc sang gió mùa Tây Nam (tháng III – tháng V) Tín phong cũng thường xuất hiện vào mùa khô, xen kẽ giữa các đợt không khí lạnh Sự hiện diện của tín phong và áp cao cận nhiệt đới là đặc trưng cho khí hậu Nam Bộ.

Dải hội tụ nhiệt đới đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp lượng mưa đồng đều trên diện rộng, đặc biệt khi kết hợp với một hoặc nhiều xoáy thuận nhiệt đới và gió mùa Tây Nam có cường độ trung bình trở lên Sự tương tác này không chỉ tạo ra lượng mưa lớn mà còn ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu khu vực.

CHƯƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp nghiên cứỨu . - + - 25252 +2+E+E2E£E2E+E+EEEEEEEEEEEEEEEEEEErEErrrrrrrrrrrre 25

2.1.1 Tổng hợp các chỉ số gió mùa

Chỉ sô gió mùa cơ bản có ba loại là chỉ số hoàn lưu, chỉ sô mưa, chỉ sô đôi lưu

- Chỉ số hoàn lưu là chỉ số được xây dựng dựa trên trường gió

- Chỉ số mưa là chỉ số được xây dựng dựa trên lượng mưa trung bình nhiều năm

- Chỉ số đối lưu là chỉ số được xây dựng dựa trên bức xạ sóng dài đi ra

Chỉ số này thường được áp dụng trong các nghiên cứu, bao gồm sự kết hợp giữa trường mưa và trường gió, cũng như trường gió kết hợp với trường bức xạ sóng đài.

Bảng 2.1 Một số chỉ số gió mùa cho khu vue Chau A va Viét Nam [10,11,16]

Tên chỉ số Tác giả Dạng chỉ số Miền áp dụng Xác định

AIMR Parthasarathy | Mưa Án Độ Lượng mưa toàn

WYI Weber và |Hoàn lưu vĩ | Nhiệt đới Châu | U§50-U200

DU2 Wang và Fan |Hoàn lưu vĩ | Đông Nam Á U850(5-15°N, 90-

U850(22.5- 32.5°N,110-140°E) RMI Lau va ccs | Hoan luu kinh | Nam A (V850 — V200)

RM2 Lau va ccs.| Hoan luu vi} DéngA U200(40-

IMI Wang và ccs.|Hoàn lưu vĩ |Nam Á U850(5-15°N, 40-

WNPMI Wang va ccs.|Hoan lưu vĩ|Tây Bắc Thái | U850(5-15°N, 100-

30°N, 110-140°E) AUSMI McBride và |Hoàn lưu vĩ | Australia U850(0-10°S,120- ccs (1995) hướng 150°E)

SCSSM Wang và ccs Hoàn lưu vĩ | Biến Đông U850(5-15°N, 110-

SCSMI Wang vaccs |Hoàn lưu vĩ | Biên Đông U850(5-15°N,110- hướng 120°E)-U850(20-

25°N,110-120°E) EASMI Zhang va Tao | Hoan lưu vĩ | Mùa hè Đông A | U850(10-

U850(25-35°N, 100-150°E) SSI Wang va Fan | Hoàn lưu kinh | Ân Độ Dương | V§50(15-30°N,§5-

SSII Wang va Fan | Hoàn lưu kinh | Ân Độ Dương | V850(5-15°N,120- hướng 145°E)+V850(5°S-

5°N, 90-120°E) MHI Goswami và | Hoàn lưu kinh | Nam Á (Harley | V850-V200

UEOF1 B.Wang, Lin} Hoan lưu vi|NamA U850(0-40°N, 100-

CSHL Hoàn lưu vĩ | Nam Bộ U850(2.5-12.5°N,

Cll Wang va Fan | Doi luu Bengal OLR(10-25°N, 70-

CI2 Wang và Fan | Đối lưu Philippin OLR(10-20°N,115-

CSDL Đối lưu Nam Bộ - Việt | OLR(S-15°N, 100-

U bengal Hoan luu muc | Vinh Bengal U850 (5-10°N, 90- thap 100°E)

CSHL Bui Minh |Hoàn lưu vĩ | Nam Bộ - Việt | U850 (10-15°N,

CSHL Trương Thị |Hoàn lưu vĩ | Nam Bộ - Viét | U850 (9-12,5°N,

U850, V859, U200, V200 là thành phần gió vĩ hướng và kinh hướng của vectơ_ gió; OLR là phát xạ sóng dài đo từ ngoài khí quyên

Mỗi chỉ số gió mùa có những ưu và nhược điểm riêng, phản ánh các đặc trưng nhiệt động lực khác nhau Nhiều nghiên cứu đã kết hợp nhiều chỉ số để tạo ra một chỉ số tổng hợp hoặc chọn lựa các chỉ số phù hợp với từng bài toán cụ thể Trong nghiên cứu này, tác giả Bùi Minh Tuân (2012) đã sử dụng chỉ số mưa và chỉ số gió vĩ hướng (u) ở mực 850 hPa để thực hiện phân tích.

2.1.2 Các chỉ số gió mùa sử dụng trong đ tài

Chỉ số gió vĩ hướng và chỉ số mưa là những yếu tố quan trọng thường được sử dụng trong các nghiên cứu khí tượng Một trong những nghiên cứu đáng chú ý là của tác giả Liang và cộng sự vào năm 1999, tập trung vào chỉ số gió vĩ hướng.

[16]; Nguyễn Thị Hiền Thuận (2001, 2007) [6, 5], chỉ số mưa của tác gia Zhang va ccs

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hiền Thuận (2006) chỉ ra sự biến đổi ngày bắt đầu GMMH tại khu vực Nam Bộ, được xác định thông qua chỉ số của tác giả Bùi (2002).

Minh Tuân (2012) bao gồm chỉ số mưa, và chỉ số gió vĩ hướng (u) mực 850hpa, cụ thé là:

Chỉ số mưa gió mùa thường bao gồm hai tiêu chí: diện mưa và lượng mưa Ở các khu vực gió mùa điển hình như Ấn Độ và Đông Á, ngày bùng nổ gió mùa được xác định bởi mưa lớn kéo dài Tuy nhiên, Nam Bộ không thuộc khu vực gió mùa điển hình mà nằm trong vùng tiếp giáp của các hệ thống gió mùa Vào đầu mùa hè, Nam Bộ chịu ảnh hưởng của hai hệ thống gió lớn: đới gió tây nam nhiệt đới và đới gió đông từ áp cao cận nhiệt đới Tây Thái Bình Dương, dẫn đến mưa gió mùa tại đây không điển hình như các vùng khác Do đó, việc áp dụng các chỉ số bùng nổ gió mùa từ các khu vực điển hình cho Nam Bộ có thể không chính xác, khiến một số năm không xác định được ngày bùng nổ gió mùa Nghiên cứu này sẽ sử dụng các chỉ tiêu quan trắc mưa tại các trạm ở Nam Bộ.

Chỉ số mưa, với hai chỉ tiêu:

1) Ngày bùng nỗ gió mùa là ngày mưa xuất hiện trên 50% các trạm trên tổng số trạm tại Nam Bộ

2) Lượng mưa đo được ở các trạm phải đạt trên 5mm/ngày và duy trì trong ít nhất

Chỉ số gió vĩ hướng là chỉ số gió mùa phổ biến nhất trên toàn cầu, nổi bật với những đặc trưng của hoàn lưu quy mô lớn và ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố địa phương Chỉ số này có mối tương quan cao với trường mưa, giúp dự đoán thời tiết chính xác hơn Để đảm bảo tính chính xác, hai chỉ tiêu cần thỏa mãn trong ba ngày tiếp theo nhằm loại trừ khả năng hình thành gió tây do nhiễu động nhiệt đới hoặc các hiện tượng thời tiết không phải quy mô lớn.

Chỉ số gió vĩ hướng, với hai chỉ tiêu:

1) Giá trị trung bình của trường gió vĩ hướng tái phân tích mực 850 hPa trong miền (10°N — 15°N; 100°E —1109E)

2) Thịnh hành gié tay trén 0,5 m/s va duy tri lién tục trong ít nhất ba ngày tiếp theo

28 Đồ án đề xuất chỉ số kết hợp giữa gió vĩ hướng U§50 và chênh lệch lượng mưa ngày được thể hiện qua những năm đạt chỉ tiêu như sau:

1) Thịnh hành gió tây trên 0,5 m⁄s và duy trì liên tục trong ít nhất ba ngày tiếp theo

2) Sự chênh lệch lượng mưa ngày giữa ngày bắt đầu gió mùa (ngày thứ n) và ngày trước đó (n-1) lớn hơn hoặc bằng 100 mm (ARE= R„ạ— Rạ ¡ > 100 mm)

Ngày khởi đầu của GMMH trong đồ án này được xác định là ngày đầu tiên của đợt GMMH đầu tiên hoạt động trong khu vực mỗi năm.

Sau khi phân tích chỉ số mưa, chỉ số gió vĩ hướng và kết hợp giữa chỉ số gió vĩ hướng U8§50 với chênh lệch lượng mưa ngày, chúng tôi xác định ngày bắt đầu GMMH giai đoạn từ năm 1985 đến 2014 Kết quả của ba chỉ tiêu này đã được so sánh, đồng thời tính toán sai số ngày bắt đầu GMMH cho khu vực Nam Bộ Biểu đồ được vẽ để thể hiện xu thế ngày bắt đầu GMMH trong giai đoạn 1985 - 2014, từ đó đánh giá sự biến đổi của ngày bắt đầu này.

GMMH và nhận xét ngày bắt đầu GMMH đến sớm hay muộn trên toàn khu vực Nam

Số liệu nghiên cứu . -2+22++2+E+2EEE222122711271127111711211217112112211 1e re 29 CHƯƠNG 3: KÉT QUẢ NGHIÊN CỨU 2-©2222222E2+22EE222E1222212222212 222 re 31

Để tính toán chỉ số mưa và đánh giá xu thế biến đổi ngày bắt đầu gió mùa mùa hè, cần có bộ số liệu dài hạn Đề tài đã chọn 16 trong số 29 trạm khí tượng Nam Bộ với số liệu đầy đủ trong 30 năm từ 1985 đến 2014 Dưới đây là danh sách các trạm được lựa chọn cho nghiên cứu.

Bảng 2.2 Danh sách các trạm khí tượng được lựa chọn

STT Tên trạm Kinh độ Vĩ độ

Để xác định ngày bùng nổ gió mùa, nghiên cứu đã sử dụng chỉ số gió vĩ hướng và số liệu tái phân tích vận tốc gió vĩ hướng u (m/s) trên mực đẳng áp 850 hPa trong giai đoạn từ năm 1985 đến 2014 Số liệu này được thu thập từ website của phòng thí nghiệm nghiên cứu hệ thống, với các địa điểm nghiên cứu là Vũng Tàu và Côn Đảo.

Trái Đất NOAA : https:/www.esrl.noaa.gov/psd/data/sridded/data.ncep.reanalys1s.pressure.html

CHUONG 3: KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU

3.1 Ngày bắt đầu gió mùa Nam Bộ

Bảng 3.1 trình bày kết quả xác định ngày bắt đầu gió mùa trên khu vực Nam Bộ bằng chỉ số mưa, cho thấy ngày bắt đầu GMMH trung bình giai đoạn 1985 — 2014 là ngày 11 tháng 5 Kết quả này phù hợp với nhiều nghiên cứu trước đây, trong đó Zeng và Lu (2004) chỉ ra rằng GMMH xảy ra sớm nhất từ đầu tháng 5 trên bán đảo Đông Dương (ngày thứ 120 - 130) Nguyễn Thị Hiền Thuận (2006) ghi nhận khoảng thời gian từ 11 đến 20 tháng 5, trong khi Trương Thị Thanh Thủy (2015) xác định ngày 14 tháng 5 Nghiên cứu của Zhang và cộng sự (2002) cho thấy ngày bắt đầu là 9 tháng 5, và Trần Việt Liễn (2008) chỉ ra rằng GMMH trung bình bắt đầu vào khoảng 16 đến 20 tháng 5 và kết thúc vào khoảng 13 đến 17 tháng 10 hàng năm.

Bảng 3.1 Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ giai đoạn 1985 - 2014

Năm Lát thời Ngày Năm Lát thời Ngày gian (€) gian (t)

Trong đó: (£) là ngày thứ t trong 365 ngày

Ngày bắt đầu gió mùa mùa hè

Hình 3.1 Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ, giai đoạn 1985 — 2014

Hình 3.1 mô tả ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ giai đoạn 1985 —

2014, ta thấy trung bình ngày bắt đầu GMMH Nam Bộ giai đoạn 1985 — 2014 là ngày 11/V Những năm GMMH đến sớm: 1985, 1986, 1989, 1994, 1999, 2002, 2007, 2008,

2009, 2011, 2012, 2014; trong đó, các năm 1985, 1986, 1989, 1999, 2007, 2008, 2011 trùng với các năm La Nina hoạt động nên có ngày bat đầu sớm Những năm GMMH đến muộn: 1987, 1988, 1990, 1991, 1992, 1993, 1995, 1996, 1997, 1998, 2000, 2001,

1998, 2003, 2009, 2010 trùng với các năm El Nino hoat déng nén co ngay bat dau

Ngày bắt đầu GMMH muộn nhất rơi vào năm 1987 và 1991, với năm 1987 bắt đầu vào ngày 2 tháng 6 và năm 1991 vào ngày 26 tháng 5 Ngược lại, những năm có ngày bắt đầu GMMH sớm nhất chưa được đề cập cụ thể.

1985, 1999, 2007, 2012, 2014; trong đó, năm có ngày sớm nhất là năm 2014 vào ngày

12/IV, những năm còn lại ngày bắt đầu lần lượt là 28/IV, 21/IV, 28/IV, 27/IV

3.1.2 Chỉ số gió vĩ hướng

Bảng 3.2 Ngày bắt đầu gió mùa trên khu vực Nam Bộ giai đoạn 1985 - 2014

Năm Lát thời Ngày Năm Lát thời Ngày gian (€) gian (t)

Trong do: (t) là ngày thứ t trong 365 ngày

Ngày bắt đầu gió mùa mùa hè

Hình 3.2 Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ giai đoạn 1985 — 2014 Hình 3.2 trên mô tả ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ giai đoạn 1985

— 2014, ta thấy trung bình ngày bắt đầu GMMH Nam Bộ giai đoạn 1985 - 2014 là ngày 9/V Những năm GMMH dén som: 1985, 1986, 1988, 1989, 1994, 1995, 1996,

2011 trùng với các năm La Nina hoạt động nên có ngày bắt đầu sớm Những năm

GMMH đã ghi nhận sự đến muộn trong các năm 1987, 1990, 1991, 1992, 1993, 1997, 1998, 2006 và 2010 Đặc biệt, các năm 1987, 1991, 1992, 1997, 1998 và 2010 trùng với các năm El Nino hoạt động, dẫn đến ngày bắt đầu muộn Năm có ngày bắt đầu GMMH đến muộn nhất là năm 2010.

1991, 1993, 2010; trong đó năm đến muộn nhất là năm 1993 vào ngày 24/V, còn năm

Ngày bắt đầu GMMH trong các năm 1991 và 2010 lần lượt là 23 tháng 5 và 21 tháng 5 Những năm có ngày bắt đầu GMMH sớm nhất là 1985, 1999, 2009 và 2012 Đặc biệt, năm 2009 có ngày bắt đầu sớm nhất vào ngày 15 tháng 4, trong khi các năm còn lại có ngày bắt đầu lần lượt là 29 tháng 4, 22 tháng 4 và 20 tháng 4.

3.2 Xây dựng chỉ số gió mùa Đề xây dựng một chỉ số dự báo cho ngày bùng nỗ gió mùa rất quan trọng trong nghiên cứu gió mùa mùa hè Ở Việt Nam cũng có rất nhiều chỉ số được đưa ra, trong đó những chỉ số được sử dụng nhiều nhất là chỉ số mưa và chỉ số gió vĩ hướng Ngày bùng nỗ gió mùa thường được đánh dấu bởi sự hoạt động mạnh của đới gió tây thổi trên vịnh Bengal tới Nam Bộ và sự tăng đột biến của lượng mưa Trong phần trước 3.1.1 và 3.1.2 đồ án sử dụng hai chỉ số là chỉ số gió vĩ hướng và chỉ số mưa theo nghiên cứu của Bùi Minh Tuân (2012) [3] để xác định ngày bắt đầu gió mùa Mỗi chỉ số đều có ưu điểm, nhược điểm riêng khác nhau, đối với chỉ số mưa đã dựa trên sự xuất hiện mưa đồng đều trên khu vực cụ thể là 50% các trạm tại Nam Bộ và lượng mưa đo được tại các trạm phải trên 5 mm/ngày và duy trì ít nhất trong 3 ngày, tuy nhiên trong nhiều trường hợp thỏa mãn hai điều kiện trên nhưng hướng gió trên khu vực van là gió Đông và gió đổi hướng sau từ 1 đến 5 ngày như năm 1985, 1989, 1993,

Chỉ số gió vĩ hướng ngày bùng nổ gió mùa được xác định khi giá trị gió vĩ hướng đạt trên 0,5 m/s và duy trì liên tục trong ít nhất ba ngày Mặc dù gió Tây chiếm ưu thế trong khu vực, nhiều trường hợp thỏa mãn điều kiện này nhưng không có mưa, điều này có thể do gió Tây xuất phát từ các nhiễu động nhiệt đới thay vì thời kỳ gió mùa Để khắc phục vấn đề này, đồ án đề xuất một chỉ số kết hợp giữa gió vĩ hướng và chênh lệch lượng mưa nhằm loại bỏ các yếu tố gây sai số và xác định chính xác ngày bắt đầu gió mùa ở Nam Bộ Chỉ số này dựa trên hai tiêu chí quan trọng.

1) Thịnh hành gió tây trên 0,5 m/⁄s và duy trì liên tục trong ít nhất ba ngày tiếp theo

2) Sự chênh lệch lượng mưa ngày giữa ngày bắt đầu gió mùa (ngày thứ n) và ngày trước đó (n-1) lớn hơn hoặc bằng 100 mm (AR= R„— R„.¡ > 100 mm) Đối với chỉ tiêu 1 đồ án kế thừa từ chỉ tiêu của tác giả Bùi Minh Tuân còn đối với chỉ tiêu 2 dựa trên sự chênh lệch tổng lượng mưa ngày của các trạm trên khu vực Nam Bộ vào ngày bắt đầu gió mùa (ngày thứ n) (được xác định theo chỉ tiêu mưa ở mục 3.1.1) và ngày trước đó (n-1) (AR= Rạ — Rạ.¡) được thống kê cho 30 năm từ 1985 đến 2014 Từ bảng 3.3 đưới đây cho thấy trong 30 nam, gid tri AR= R, — Rạ-¡ luôn lớn

35 hon 100mm, do vậy đồ án dùng chỉ tiêu này đề xác định ngày bắt đầu gió mùa cho khu vực Nam Bộ

Bảng 3.3 Sự chênh lệch lượng mưa ngày giai đoạn 1985 - 2014

Năm AR (mm) Năm AR (mm) Năm AR (mm)

Bảng 3.3 cho thấy sự chênh lệch lượng mưa giữa ngày bắt đầu gió mùa và ngày trước đó trong giai đoạn 1985 - 2014, với giá trị chênh lệch luôn lớn hơn hoặc bằng 100mm Năm 1985 và 2007 ghi nhận sự chênh lệch cao nhất, lần lượt là 339.4mm và 322.5mm, trong khi các năm 1990, 2001 và 2010 có chênh lệch thấp hơn, với các giá trị tương ứng là 105.7mm.

101.5, 99.9mm Kết quả nghiên cứu cho thấy vào ngày bắt đầu gió mùa sự chênh lệch lượng mưa ngày có giá trị lớn hơn hoặc bằng 100mm

3.2.1 Thử nghiệm chỉ số gió vĩ hướng — chênh lệch lượng mưa ngày

Gió vĩ hướng mực 850hpa và tổng lượng mưa ngày năm 1992

Thang 5 mam Téng lvong mua ngay (mm) —— Gió vĩ hướng (u) mực 850hpa

Hình 3.3 Gió vĩ hướng U850 và tông lượng mưa ngày năm 1992

Ngày 17 tháng 5 năm 1992 đánh dấu ngày bùng nổ gió mùa, khi chỉ số gió vĩ hướng chuyển từ âm sang dương, cho thấy sự chuyển giao từ đới gió đông yếu sang đới gió tây nhiệt đới mạnh mẽ Trước ngày này, chỉ số gió vĩ hướng duy trì giá trị âm, nhưng gần ngày bùng nổ, giá trị này tăng nhanh từ -1 m/s lên 3 m/s trong ba ngày Đồng thời, tổng lượng mưa cũng tăng đột ngột từ 78.6mm lên 271.9mm, cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây Năm 1992 trùng với hiện tượng El Niño, dẫn đến mưa xuất hiện muộn, từ giữa đến nửa sau tháng năm, và sự gia tăng lượng mưa đột ngột đánh dấu sự chuyển đổi quan trọng trong điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ.

Gió vĩ hướng mực 850hpa va tổng lượng mưa ngày năm 1995

Gió vĩ hướng U850 50 Tổng lượng mưa ngày (mm)

Trong giai đoạn trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1995, chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy sự duy trì của đới gió đông yếu tại Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh từ -5 m/s lên 1 m/s chỉ trong ba ngày và giữ giá trị dương trong nhiều ngày tiếp theo Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 0 mm lên 202.2 mm, cho thấy sự chuyển đổi mạnh mẽ từ đới gió đông sang đới gió tây nhiệt đới Năm 1995 trùng với năm La Nina, khiến mưa xuất hiện sớm hơn, từ cuối tháng tư đến đầu tháng năm Sự gia tăng lượng mưa đột ngột đánh dấu sự chuyển đổi quan trọng trong hệ thống gió.

Tổng lượng mưa ngày (mm)

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1996 (14/5), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu vẫn duy trì ở Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh từ -1 m/s lên 3 m/s trong vòng một ngày và giữ nguyên giá trị dương trong nhiều ngày sau đó Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột, từ 18 mm lên 308.6 mm, trùng khớp với sự chuyển sang dấu dương của gió vĩ hướng Sự đảo dấu này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang khu vực Nam Bộ.

Năm 1996 trùng với hiện tượng non-ENSO, dẫn đến sự gia tăng đột ngột lượng mưa, đánh dấu sự chuyển đổi từ gió đông sang gió tây.

Trong giai đoạn trước gió mùa năm 1997, chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu ở Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh từ -1 m/s lên 3 m/s trong ba ngày, đồng thời tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 124.4 mm lên 208.9 mm Sự chuyển đổi này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang Nam Bộ Năm 1997 trùng với năm El Nino, khiến mưa thường xuất hiện muộn, và sự gia tăng lượng mưa đánh dấu sự chuyển giao từ đới gió đông sang đới gió tây.

Gió vĩ hướng mực “sone tổng lượng mưa ngày năm 1998

Xây dựng chỉ số gió ma ceccceecceessseesseecssessseesssessssesssessssessseesseesssesssecsseesseees 35

Việc xây dựng chỉ số dự báo cho ngày bùng nổ gió mùa là rất quan trọng trong nghiên cứu gió mùa mùa hè ở Việt Nam Các chỉ số phổ biến bao gồm chỉ số mưa và chỉ số gió vĩ hướng, trong đó ngày bùng nổ gió mùa thường được xác định bởi sự hoạt động mạnh của đới gió tây từ vịnh Bengal đến Nam Bộ cùng với sự gia tăng đột biến lượng mưa Đồ án đã áp dụng hai chỉ số này theo nghiên cứu của Bùi Minh Tuân (2012) để xác định ngày bắt đầu gió mùa Mặc dù chỉ số mưa dựa trên sự xuất hiện đồng đều của mưa tại 50% các trạm ở Nam Bộ với lượng mưa tối thiểu 5 mm/ngày trong ít nhất 3 ngày, nhưng vẫn có những trường hợp không chính xác do hướng gió thay đổi, như đã xảy ra trong các năm 1985, 1989 và 1993.

Vào năm 2002 và 2003, chỉ số gió vĩ hướng ngày bùng nổ gió mùa được xác định khi giá trị gió đạt trên 0,5 m/s và duy trì liên tục trong ít nhất ba ngày Chỉ số này phản ánh đặc trưng quan trọng của gió mùa, với gió Tây là gió thống trị trong khu vực Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, mặc dù thỏa mãn điều kiện này, khu vực vẫn chưa xuất hiện mưa, có thể do gió Tây bị ảnh hưởng bởi các nhiễu động nhiệt đới, chưa phải thời kỳ gió mùa Do đó, đồ án đề xuất một chỉ số kết hợp giữa chỉ số gió vĩ hướng và chênh lệch lượng mưa để loại bỏ các yếu tố gây sai số, nhằm xác định ngày bắt đầu gió mùa ở Nam Bộ, dựa trên hai chỉ tiêu cụ thể.

1) Thịnh hành gió tây trên 0,5 m/⁄s và duy trì liên tục trong ít nhất ba ngày tiếp theo

2) Sự chênh lệch lượng mưa ngày giữa ngày bắt đầu gió mùa (ngày thứ n) và ngày trước đó (n-1) lớn hơn hoặc bằng 100 mm (AR= R„— R„.¡ > 100 mm) Đối với chỉ tiêu 1 đồ án kế thừa từ chỉ tiêu của tác giả Bùi Minh Tuân còn đối với chỉ tiêu 2 dựa trên sự chênh lệch tổng lượng mưa ngày của các trạm trên khu vực Nam Bộ vào ngày bắt đầu gió mùa (ngày thứ n) (được xác định theo chỉ tiêu mưa ở mục 3.1.1) và ngày trước đó (n-1) (AR= Rạ — Rạ.¡) được thống kê cho 30 năm từ 1985 đến 2014 Từ bảng 3.3 đưới đây cho thấy trong 30 nam, gid tri AR= R, — Rạ-¡ luôn lớn

35 hon 100mm, do vậy đồ án dùng chỉ tiêu này đề xác định ngày bắt đầu gió mùa cho khu vực Nam Bộ

Bảng 3.3 Sự chênh lệch lượng mưa ngày giai đoạn 1985 - 2014

Năm AR (mm) Năm AR (mm) Năm AR (mm)

Bảng 3.3 thể hiện sự chênh lệch lượng mưa giữa ngày bắt đầu gió mùa và ngày trước đó trong giai đoạn 1985 – 2014, cho thấy giá trị chênh lệch luôn lớn hơn hoặc bằng 100mm Năm 1985 và 2007 ghi nhận chênh lệch cao nhất, lần lượt là 339.4mm và 322.5mm, trong khi các năm 1990, 2001 và 2010 có giá trị chênh lệch thấp nhất, đều trên 100mm, với các số liệu tương ứng là 105.7mm.

101.5, 99.9mm Kết quả nghiên cứu cho thấy vào ngày bắt đầu gió mùa sự chênh lệch lượng mưa ngày có giá trị lớn hơn hoặc bằng 100mm

3.2.1 Thử nghiệm chỉ số gió vĩ hướng — chênh lệch lượng mưa ngày

Thang 5 mam Téng lvong mua ngay (mm) —— Gió vĩ hướng (u) mực 850hpa

Vào ngày 17 tháng 5 năm 1992, chỉ số gió vĩ hướng chuyển từ âm sang dương, đánh dấu sự bùng nổ của gió mùa Trước ngày này, gió vĩ hướng duy trì giá trị âm, cho thấy đới gió đông yếu ở Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh từ -1 m/s lên 3 m/s trong ba ngày và duy trì ổn định sau đó Đồng thời, tổng lượng mưa ngày cũng tăng đột ngột từ 78.6mm lên 271.9mm, phản ánh sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal Năm 1992 trùng với hoạt động của El Niño, dẫn đến mưa thường xuất hiện muộn, từ giữa đến nửa sau tháng năm Sự gia tăng lượng mưa đột ngột là dấu hiệu cho sự chuyển đổi từ đới gió đông sang đới gió tây.

Gió vĩ hướng U850 50 Tổng lượng mưa ngày (mm)

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1995, chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu tại Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió này tăng nhanh từ -5 m/s lên 1 m/s chỉ trong ba ngày và duy trì giá trị dương trong nhiều ngày tiếp theo Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 0 mm lên 202.2 mm, phản ánh sự chuyển đổi của gió vĩ hướng Sự đảo dấu này chỉ ra sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang Nam Bộ Năm 1995 trùng với năm La Nina, khiến mưa xuất hiện sớm từ cuối tháng tư đến đầu tháng năm, đánh dấu sự chuyển đổi từ đới gió đông sang đới gió tây.

Tổng lượng mưa ngày (mm)

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1996 (14/5), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu ở Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh từ -1 m/s lên 3 m/s trong vòng một ngày và duy trì giá trị dương trong nhiều ngày tiếp theo Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 18 mm lên 308.6 mm, cùng lúc với sự chuyển sang dấu dương của gió vĩ hướng Sự đảo dấu này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang khu vực Nam Bộ.

Năm 1996 trùng với hiện tượng El Niño - Southern Oscillation (ENSO), dẫn đến sự gia tăng đột ngột lượng mưa Điều này đánh dấu sự chuyển đổi từ gió đông sang gió tây.

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1997 (17/5), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu tại Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió này tăng nhanh từ -1 m/s lên 3 m/s trong ba ngày, duy trì giá trị dương nhiều ngày sau đó Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 124.4 mm lên 208.9 mm, cùng với sự chuyển đổi sang dấu dương của gió vĩ hướng Sự đảo dấu này phản ánh sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang Nam Bộ Năm 1997 trùng với hiện tượng El Nino, khiến mưa thường xuất hiện muộn, từ giữa đến nửa sau tháng năm, do đó, sự gia tăng đột ngột lượng mưa đánh dấu sự chuyển đổi từ đới gió đông sang đới gió tây.

Gió vĩ hướng mực “sone tổng lượng mưa ngày năm 1998

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1998 (15/5), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu ở Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió này tăng nhanh từ -3 m/s lên 3 m/s chỉ trong ba ngày và duy trì giá trị dương trong nhiều ngày sau đó Cùng lúc, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 6.8mm lên 285.6mm, cho thấy sự chuyển đổi mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang Nam Bộ Năm 1998 trùng với hiện tượng El Nino, dẫn đến mưa thường xuất hiện muộn, từ giữa đến nửa sau tháng năm Sự gia tăng lượng mưa đột ngột đánh dấu sự chuyển đổi từ gió đông sang gió tây.

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 1999 (22/1V), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu tại Nam Bộ Gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh, từ -1 m/s tới 3 m/s trong ba ngày, và duy trì trong nhiều ngày sau đó Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 37.7mm lên 430.8mm, cùng lúc với sự chuyển sang dấu dương của gió vĩ hướng Sự đảo dấu này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal sang Nam Bộ Năm 1999 trùng với năm La Nina hoạt động mạnh, dẫn đến mưa xuất hiện sớm từ cuối tháng tư đến đầu tháng năm, đánh dấu sự chuyển đổi từ đới gió đông sang đới gió tây.

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 2004 (15/5), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, phản ánh sự duy trì của đới gió đông yếu ở Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió vĩ hướng tăng nhanh từ -2 m/s lên 4 m/s và duy trì giá trị dương trong nhiều ngày sau đó Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 19 mm lên 133.2 mm, cho thấy sự chuyển biến mạnh mẽ trong điều kiện khí hậu Sự đảo dấu đột ngột của chỉ số gió vĩ hướng phản ánh sự phát triển nhanh và mạnh của đới gió mùa.

Gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal ảnh hưởng đến khu vực Nam Bộ, dẫn đến sự gia tăng đột ngột lượng mưa Hiện tượng này đánh dấu sự chuyển đổi từ gió đông sang gió tây.

Gió vĩ hướng U§50 Oo BNON BD Ow

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 2010, chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu tại Nam Bộ Tuy nhiên, gần ngày bùng nổ, giá trị gió này tăng nhanh từ -1 m/s lên 5 m/s trong ba ngày và duy trì giá trị dương trong nhiều ngày tiếp theo Đồng thời, tổng lượng mưa cũng tăng đột ngột từ 19.6mm lên 197.6mm, phản ánh sự chuyển đổi từ gió đông sang gió tây nhiệt đới Năm 2010, khi El Nino suy yếu, mưa thường xuất hiện muộn và giảm nhiều, do đó, sự gia tăng lượng mưa đột ngột đánh dấu sự chuyển giao giữa hai đới gió.

Hình 3.11 Gió vĩ hướng U850 và tổng lượng mưa ngày năm 2012

Trước ngày bắt đầu gió mùa năm 2012 (25/IV), chỉ số gió vĩ hướng mang dấu âm, cho thấy đới gió đông yếu trên khu vực Nam Bộ Gần ngày bùng nổ, giá trị gió này tăng nhanh từ -0.5 m/s lên 1 m/s trong vòng tám ngày và duy trì giá trị dương trong nhiều ngày tiếp theo Đồng thời, tổng lượng mưa cũng gia tăng đột ngột từ 4.2 mm lên 184.9 mm, trùng khớp với sự chuyển đổi sang dấu dương của gió vĩ hướng Sự đảo dấu này chỉ ra sự phát triển mạnh mẽ của đới gió tây nhiệt đới từ vịnh Bengal đến khu vực Nam Bộ.

Tiêu đề	Nghiên Cứu Về Sự Biến Đổi Ngày Bắt Đầu Gió Mùa Mùa Hè Trên Khu Vực Nam Bộ
Tác giả	Nguyễn Thụy Gia Uyên
Người hướng dẫn	Th.s Lê Thị Thu Hằng
Trường học	Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường TP.HCM
Chuyên ngành	Khoa Khí Tượng Thủy Văn
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	TP. HỒ CHÍ MINH

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	25,89 MB