Nghiên cứu biến động lượng mưa giữa các năm ở việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÙI THỊ HỒNG TRANG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LƢỢNG MƢA GIỮA CÁC NĂM CHO CÁC KHU VỰC Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: Khí tƣợng và Khí hậu học HÀ NỘI, 11-2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: Khí tƣợng và Khí hậu học Mã số: 62.44.87 TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LƢỢNG MƢA GIỮA CÁC NĂM CHO CÁC KHU VỰC Ở VIỆT NAM Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Ngô Đức Thành Học viên thực hiện: Bùi Thị Hồng Trang Khóa: 2011-2013 HÀ NỘI, 11-2013 Lời cảm ơn Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến TS. Ngô Đức Thành là ngƣời thầy đã tận tình chỉ bảo, định hƣớng khoa học và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã nhận đƣợc sự trợ giúp nhiệt tình về của thầy cô, bạn bè trong khoa Khí tƣợng Thủy văn và Hải dƣơng học đã cung cấp cho tôi những kiến thức chuyên môn quí báu, những lời khuyên hữu ích và hơn hết là niềm say mê nghiên cứu khoa học. Tôi xin gửi lời cảm ơn những giúp đỡ nhiệt tình đó. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Khí tƣợng Thủy Văn và Hải dƣơng học, Phòng Sau Đại học trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên vì đã tạo điều kiện giúp đỡ học tập và nghiên cứu. Luận văn này không thể thực hiện đƣợc nếu thiếu nguồn giúp đỡ và động viên vô cùng to lớn từ gia đình tôi, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu nặng đến những ngƣời thân yêu trong gia đình. Cuối cùng, cho phép tôi gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến bạn bè, đồng nghiệp của phòng Khí tƣợng Ra đa- Đài Khí tƣợng Cao không và những nơi khác về sự cổ vũ, gợi ý và những chia sẻ trong cuộc sống. Bùi Thị Hồng Trang MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH 1 DANH MỤC BẢNG 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4 ĐẶT VẤN ĐỀ 5 Chƣơng I: TỔNG QUAN 7 1.1 Những nghiên cứu ngoài nƣớc 7 1.2 Những nghiên cứu trong nƣớc 13 1.3 Đặc điểm mùa mƣa ở Việt Nam 15 Chƣơng II: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 18 2.1 Phƣơng pháp 18 2.1.1 Nội dung nghiên cứu 18 2.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu 18 2.1.3 Các yếu tố sử dụng trong nghiên cứu 18 2.1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 2.2 Nguồn số liệu 19 2.2.1 Bộ số liệu mƣa tái phân tích APHORODITE 19 2.2.2 Các chỉ số ENSO 21 Chƣơng III: KẾT QUẢ 27 3.1 Các đặc điểm về mùa mƣa ở Việt Nam dựa trên bộ số liệu APHRODITE 27 3.1.1 Phân bố lƣợng mƣa trung bình qua các giai đoạn khác nhau 28 3.1.2 Sự chuyển dịch mùa mƣa qua từng giai đoạn 32 3.1.3 Biến đổi lƣợng mƣa năm cho trên từng khu vực ở Việt Nam 38 3.2 Biến động lƣợng mƣa giữa các năm cho 7 khu vực ở Việt Nam 43 3.2.1 Biến động lƣợng mƣa khu vực Tây bắc (BI) 43 3.2.2 Biến động lƣợng mƣa khu vực Đông Bắc Bộ (BII) 44 3.2.3 Biến động lƣợng mƣa khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ (BIII) 45 3.2.4 Biến động lƣợng mƣa khu vực Bắc Trung Bộ (BIV) 46 3.2.5 Biến động lƣợng mƣa khu vực Nam Trung Bộ (NI) 47 3.3.6 Biến động lƣợng mƣa khu vực Tây Nguyên (NII) 48 3.3.7 Biến động lƣợng mƣa khu vực Nam Bộ (NIII) 49 3.3 Ảnh hƣởng của ENSO đến sự biến động lƣợng mƣa nói chung 50 3.3.1 Đặc điểm mùa mƣa theo kinh độ trong giai đoạn ENSO 53 3.3.2 Sự chuyển dịch mùa mƣa theo vĩ độ trong giai đoạn ENSO 55 3.3.3 Biến đổi lƣợng mƣa trên từng khu vực trong giai đoạn ENSO 56 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Phụ lục 1 Các Chỉ số ENSO 63 1 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Bẩy vùng khí hậu Việt Nam (nguồn:IMHEM) 18 Hình 2.2 Phân bố các trạm mƣa trong khu vực gió mùa châu Á cho sản phẩm APHRODITE- Màu xanh: số liệu GTS. Màu đen: bộ số liệu đã được kiểm nghiệm. Màu đỏ: các số liệu riêng lẻ được thu thập từ dự án APHRODITE. Ba vùng màu (màu cam cho vùng gió mùa châu Á, màu xanh lá cây cho Trung Đông và màu tím cho Nga) biểu diễn quy mô của phiên bản V0902. 20 Hình 2.3 Dị thƣờng nhiệt độ bề mặt biển trong pha ElNino nguồn:http://www.srh.noaa.gov/jetstream) 23 Hình 2.4 Ảnh hƣởng của El Nino từ tháng XII đến tháng II (nguồn:http://www.srh.noaa.gov/jetstream) 23 Hình 2.5 Ảnh hƣởng của El Nino từ tháng VI đến tháng VIII 24 ( nguồn:http://www.srh.noaa.gov/jetstream) 24 Hình 2.6 Dị thƣờng SST trong pha La Nina 24 ( nguồn:http://www.srh.noaa.gov/jetstream) 24 Hình 2.7 Ảnh hƣởng LaNina từ tháng XII đến tháng II 25 (nguồn:http://www.srh.noaa.gov/jetstream) 25 Hình 2.8 Ảnh hƣởng của LaNina từ tháng VI đến tháng VIII 25 (nguồn:http://www.srh.noaa.gov/jetstream) 25 Hình 3.1 Lƣợng mƣa trung bình giai đoạn 1951-2007 ở Việt Nam 27 (Đơn vị:mm/năm) 27 Hình 3.2 Lƣợng mƣa trung bình trên toàn lãnh thổ Việt Nam qua từng giai đoạn 28 Hình 3.3 Chênh lệch lƣợng mƣa giai đoạn 1951-1960 và 1961-1970 so với trung bình nhiều năm 1951-2007 30 Hình 3.4 Chênh lệch lƣợng mƣa giai đoạn 1971-1980 và 1981-1990 so với trung bình nhiều năm 1951-2007 31 Hình 3.5 Chênh lệch lƣợng mƣa giai đoạn 1991-2000 và 2001-2007 so với trung bình nhiều năm 1951-2007 32 Hình 3.6 Sự chuyển dịch mùa mƣa theo từng giai đoạn theo vĩ độ 33 Hình 3.7 Sự chuyển dịch mùa mƣa giai đoạn 1951-1960 và 1961-1970 theo kinh tuyến (đơn vị: mm/năm) 35 Hình 3.8 Sự chuyển dịch mùa mƣa giai đoạn 1971-1980 và 1981-1990 theo kinh 2 tuyến (đơn vị: mm/năm) 36 Hình 3.9 Sự chuyển dịch mùa mƣa giai đoạn 1991-2000 và 2001-2007 theo kinh tuyến (đơn vị: mm/năm) 37 Hình 3.10 Biến đổi lƣợng năm ngày trên từng khu vực ở Việt Nam ở những giai đoạn khác nhau. Đơn vị (mm/ngày) 40 Hình 3.11 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Tây Bắc giai đoạn 1951-2007 44 Hình 3.12 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Đông Bắc Bộ giai đoạn 1951-2007 45 Hình 3.13 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Đồng bằng Bắc Bộ giai đoạn 1951- 2007. (Đơn vị: mm/năm) 46 Hình 3.14 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Bắc Trung Bộ giai đoạn 1951-2007 (đơn vị: mm/năm) 47 Hình 3.15 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Nam Trung Bộ giai đoạn 1951-2007. (Đơn vị: mm/năm) 48 Hình 3.16 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Tây Nguyên giai đoạn 1951-2007 49 Hình 3.17 Biến động lƣợng mƣa năm khu vực Nam Bộ giai đoạn 1951-2007 50 Hình 3.18 Lƣợng mƣa trung bình năm trên toàn Việt Nam trong giai đoạn EL Nino, La Nina và Trung tính. (Đơn vị: mm/năm) 51 Hình 3.19 Chênh lệch lƣợng mƣa trung bình năm trên toàn Việt Nam trong giai đoạn El Nino, La Nina. (Đơn vị: mm/năm) 52 Hình 3.20 Phân bố lƣợng mƣa theo kinh độ trong giai đoạn El Nino, La Nina 54 và Trung tính. (Đơn vị: mm/năm) 54 Hình 3.21 Phân bố lƣợng mƣa theo vĩ tuyến trong giai đoạn El Nino, 56 La Nina và Trung tính. (Đơn vị: mm/năm) 56 Hình 3.22 Biến đổi lƣợng mƣa trên các khu vực ở Việt Nam trong giai đoạn ENSO 58 3 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Mùa mƣa trên các khu vực (theo Nguyễn Đức Ngữ, năm 1988) 16 Bảng 2.1 Các đợt El Nino và La Nina 22 Bảng 3.1 Các khu vực nghiên cứu 38 Bảng 3.2 Kết quả so sánh của Nghiên cứu với những nghiên cứu trƣớc đây về biến đổi lƣợng mƣa năm trên từng khu vực ở Việt Nam 42 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ENSO El Nino Southern Oscillation (El Nino - Dao động Nam) TBTBD Tây Bắc Thái Bình Dƣơng GMMH Gió mùa mùa hè ORL Bức Xạ sóng dài SE Đông Nam SW Tây Nam SST Nhiệt độ bề mặt biển 5 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, hàng năm phải gánh chịu những thiệt hại to lớn do thiên nhiên gây ra, trong đó phải kể đến những thiên tai do mƣa nhƣ: bão lũ, lũ quét…. Đây là những dạng thiên tai có thể xảy ra ở khắp nơi trên thế giới, nhƣng chúng có mối liên hệ rõ nét hơn với những đặc trƣng nhiệt đới gió mùa là mƣa nhiều và mƣa theo mùa. Trong những năm gần đây, sự biến đổi của lƣợng mƣa cũng nhƣ mùa mƣa có chiều hƣớng diễn biến phức tạp hơn làm tăng sự biến động của mùa mƣa, hiện tƣợng mƣa mạnh lên hoặc yếu đi thay đổi và không theo quy luật, gây ra lũ lụt hoặc hạn hán trên nhiều khu vực ở Việt Nam. Hiện tƣợng mƣa lớn là một trong những hiện tƣợng thời tiết nguy hiểm có ảnh hƣởng đáng kể đến các hoạt động kinh tế xã hội và đời sống của con ngƣời. Cho đến nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về sự biến đổi của lƣợng mƣa cũng nhƣ hiện tƣợng mƣa lớn. Ở Việt Nam, nghiên cứu về đặc điểm và xu thế biến đổi của lƣợng mƣa nói riêng, các yếu tố cũng nhƣ các hiện tƣợng khí hậu cực trị nói chung, còn rất ít và chƣa đầy đủ, nhất là nếu xét trên phƣơng diện liên tục của không gian và thời gian. Do đó việc phân tích đặc điểm mùa mƣa (bao gồm thời gian bắt đầu, kết thúc, cƣờng độ), cũng nhƣ tác động của ENSO đến biến động của mùa mƣa trên các khu vực Việt Nam là có ý nghĩa thực tiễn. Chính vì vậy tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu biến động lượng mưa giữa các năm cho các khu vực ở Việt Nam” để góp phần giải quyết vấn đề nêu trên. Bố cục luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục gồm có 3 chƣơng với các nội dung nhƣ sau: Chƣơng 1 Tổng quan Trong chƣơng này, tác giả trình bày những nghiên cứu trong và ngoài nƣớc trong những năm gần đây về giải thích biến động lƣợng mƣa có liên quan đến các yếu tố hoàn lƣu quy mô lớn nhƣ gió mùa, bão, áp thấp nhiệt đới, ENSO. Chƣơng 2 Phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu Tác giả đi vào chi tiết phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc lựa chọn cũng nhƣ nguồn số liệu sử dụng trong nghiên cứu. 6 Chƣơng 3 Kết quả Trình bày tóm tắt các kết quả chủ yếu của luận văn, những điểm mới đã đạt đƣợc và kiến nghị về hƣớng nghiên cứu trong tƣơng lai [...]... PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 2.1 Phƣơng pháp 2.1.1 Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu chủ yếu của nghiên cứu bao gồm: -Các đặc điểm về mùa mƣa ở Việt Nam dựa trên bộ số liệu APHRODITE -Biến động lƣợng mƣa giữa các năm -Ảnh hƣởng của ENSO đến sự biến động lƣợng mƣa nói chung ở Việt Nam 2.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu Biến động lƣợng mƣa qua các năm trên 7 khu vực của nƣớc ta: 1) Bắc Bộ Việt Nam (BBVN),... phân tích biến động lƣợng mƣa ở Việt Nam nói chung và trên trên từng khu vực cụ thể ở Việt Nam 1.2 Những nghiên cứu trong nƣớc Trong những năm gần đây, các nhà khoa học trong nƣớc đã có những nghiên cứu bƣớc đầu nhằm định hoàn lƣu, cơ chế, biến động mùa mƣa ở Việt Nam Nguyễn Đức Ngữ (2007) đã nghiên cứu tác động của ENSO đến thời tiết, khí 13 hậu, môi trƣờng và kinh tế-xã hội ở Việt Nam Nghiên cứu đã... giả tiếp tục đi sâu nghiên cứu biến động mùa mƣa, ảnh hƣởng của ENSO đến biến động này trên từng khu vực của Việt Nam, cũng nhƣ nguyên nhân của những biến động đó 1.3 Đặc điểm mùa mƣa ở Việt Nam Việt Nam nằm hoàn toàn trong khu vực nhiệt đới gió mùa kéo dài trên 15 vĩ độ trên khu vực Đông Nam Á Lƣợng mƣa trung bình vào khoảng 700 - 5000mm, lƣợng mƣa năm ở miền Bắc trội hơn ở miền Nam Trong phần này,... cho thấy xu thế biến đổi của lƣợng mƣa trên toàn lãnh thổ Nhƣ vậy việc nghiên cứu biến động lƣợng mƣa giữa các năm cho khu vực Việt Nam nói chung và cho từng khu vực cụ thể ở nƣớc ta có ý nghĩa to lớn Nghiên cứu góp phần đƣa ra xu thế biến động mƣa trên toàn lãnh thổ Việt Nam một cách chi tiết và tổng quát nhất, góp phần đƣa ra nhận định chung về xu thế biến đổi cũng nhƣ nguyên nhân sự biến đổi này 17... quan đến gió mùa châu Á (các trung tâm nhiễu động, hoàn lƣu vĩ độ thấp,…) và ảnh hƣởng của ENSO đến GMMH và mƣa ở Châu Á – Thái Bình Dƣơng và nghiên cứu về ảnh hƣởng của ENSO đến GMMH và mƣa ở Nam Bộ” Nguyễn Viết Lành và các cộng tác viên 14 hoàn thành đề tài nghiên cứu cấp Bộ Nghiên cứu ảnh hƣởng của gió mùa Á – Úc đến thời tiết, khí hậu Việt Nam Trong báo cáo tổng kết, các tác giả đã tổng quan... biến đổi hàng năm, tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc, trong nƣớc,…) và đi sâu nghiên cứu cơ chế gió mùa Á – Úc và các chỉ số gió mùa, xác định thời kỳ (bắt đầu, kết thúc) trong GMMH, đặc biệt là xác định mùa mƣa ở Việt Nam Biến động lƣơng mƣa trên các khu vực hay trên phạm vi toàn lãnh thổ do nhiều nguyên nhân khác nhau (các nhiễu động của hoàn lƣu quy mô lớn mang tính hệ thống và đƣợc thể hiện bởi các. .. Dựa trên các kết quả trên giản đồ thấy rằng các dao động đối lƣu trên bờ biển Tanzania có một số tính đặc trƣng của dao động mùa xảy ra ở vùng nhiệt đới [1] 7 Jose và Cruz (1999) đã chỉ ra rằng biến đổi giữa các năm của lƣợng mƣa trên hầu hết các khu vực ở Philippin chịu ảnh hƣởng của ENSO, với điều kiện khô (ẩm) không thƣờng xuyên tƣơng ứng với những năm ENSO ấm (lạnh) trong hầu hết các năm Lyon và... với SST đƣợc xác định ở khu vực xích đạo thuộc Amazon Brazil Mối tƣơng quán tốt đƣợc tìm thấy trong mùa chuyển tiếp giữa chế độ ẩm ƣớt và khô, hoặc hoàn toàn trong mùa khô Một điểm đáng chú trọng trong nghiên cứu này là nghiên cứu đã đƣa ra đƣợc bằng chứng thời gian mùa mƣa (biến đổi thời gian chuẩn) Hầu hết các nghiên cứu về biến trình năm của lƣợng mƣa ở Amazon tập trung vào các dị thƣờng liên quan... trong các nghiên cứu về mối liên hệ giữa SST và lƣợng mƣa Amazon, mối liên hệ giƣã SST trên Đại Tây Dƣơng với 8 lƣợng mƣa cũng cho kết quả tốt [3] Yen và ccs (2012) nghiên cứu các sự kiện mƣa lớn cho khu vực miền trung Việt Nam cho thấy hiện tƣợng này thƣờng xuất hiện vào mùa mƣa cực đại tháng 1011 Cực đại lƣợng mƣa trải qua một biến đổi trong năm một cách rõ ràng, trái ngƣợc với biến đổi trong năm của... Trung Việt Nam (MTVN), bao gồm: Bắc Trung Bộ (BIV), Nam Trung Bộ (NI) 3) Khu vực Tây Nguyên (NII) và Nam Bộ (NIII) Hình 2.1 Bẩy vùng khí hậu Việt Nam (nguồn:IMHEM) 2.1.3 Các yếu tố sử dụng trong nghiên cứu - Số liệu mƣa tái phân tích APHORODITE trên lƣới có độ phân giải cao 0.25 độ - Dị thƣờng nhiệt độ bề mặt biển SST để xác định năm ENSO -Thời gian nghiên cứu: 1951-2007 18 2.1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu . tác động của ENSO đến biến động của mùa mƣa trên các khu vực Việt Nam là có ý nghĩa thực tiễn. Chính vì vậy tôi đề xuất đề tài Nghiên cứu biến động lượng mưa giữa các năm cho các khu vực ở Việt. 3.1.3 Biến đổi lƣợng mƣa năm cho trên từng khu vực ở Việt Nam 38 3.2 Biến động lƣợng mƣa giữa các năm cho 7 khu vực ở Việt Nam 43 3.2.1 Biến động lƣợng mƣa khu vực Tây bắc (BI) 43 3.2.2 Biến động. sâu nghiên cứu biến động mùa mƣa, ảnh hƣởng của ENSO đến biến động này trên từng khu vực của Việt Nam, cũng nhƣ nguyên nhân của những biến động đó. 1.3 Đặc điểm mùa mƣa ở Việt Nam Việt Nam