xác định khách quan hình thế thời tiết trong các đợt mưa lớn trên khu vực miền trung từ số liệu tái phân tích jra25

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Hưởng XÁC ĐỊNH KHÁCH QUAN HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRONG CÁC ĐỢT MƯA LỚN TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG TỪ SỐ LIỆU TÁI PHÂN TÍCH JRA25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Hưởng XÁC ĐỊNH KHÁCH QUAN HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRONG CÁC ĐỢT MƯA LỚN TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG TỪ SỐ LIỆU TÁI PHÂN TÍCH JRA25 Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học Mã số: 62.44.87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Lê Đức Hà Nội, năm 2012 3 MỤC LỤC MỤC LỤC 3 MỞ ĐẦU 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MƢA LỚN Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI. 11 1.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới. 14 1.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 18 CHƢƠNG 2: SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 25 2.1. Số liệu. 25 2.2. Phương pháp 29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH 33 3.1. Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Bắc Trung Bộ 34 3.2. Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Trung Trung Bộ 46 3.3. Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Nam Trung Bộ 56 3.4. Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Tây Nguyên 66 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 4 Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt PCA : Principal Component Analysis (Phân tích thành phần chính) CA :Composite Analysis (Phương pháp phân nhóm) SOM: :Self - Organizing Map (Bản đồ tự thiết lập) NOAA :National Oceanic and Atmospheric Administration (Cơ quan quản lý khí quyển đại dương quốc gia, Mỹ) LLJ Low lever jetstream (dòng xiết mực thấp). XTNĐ : Xoáy thuận nhiệt đới GMTN : gió mùa tây nam SE : đông nam E : đông N : bắc ITCZ : Intertropical Convergence Zone (Dải hội tụ nhiệt đới) KKL : Không khí lạnh ATNĐ : Áp thấp nhiệt đới EOF :Empirical Orthogonal Function – Hàm trực giao kinh nghiệm ENSO :El Nino-Southern Oscillation: Dao động nam ECMWF : The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu) ERA 40 :Số liệu tái phân tích kết hợp sản phẩm mô hình số của ECMWF NCAR : The National Center for Atmospheric Research (Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia, Mỹ) 5 NCEP : National Centers for Environmental Prediction (Trung tâm dự báo môi trường quốc gia, Mỹ) vcs : và cộng sự DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Phân bố các đợt mưa lớn ở miền Trung – Tây Nguyên trong khoảng 10 năm gần đây 2001 – 2010. 28 Hình 2.2: Miền phân tích 29 Hình 3.1: Bản đồ trung bình khí áp mực mặt đất của hình thế không khí lạnh tương tác với xoáy thuận nhiệt đới phát triển lên tới độ cao khoảng 3000m gây mưa ở Bắc Trung Bộ. 35 Hình 3.2: Bản đồ mực 850mb của hình thế không khí lạnh tương tác với xoáy thuận nhiệt đới phát triển lên tới độ cao khoảng 3000m trên biển Đông gây mưa lớn ở Bắc Trung Bộ. 35 Hình 3.3: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của của hình thế không khí lạnh tương tác với xoáy thuận nhiệt đới phát triển lên tới độ cao khoảng 3000m trên biển Đông gây mưa ở Bắc Trung Bộ. 36 Hình 3.4: Bản đồ trung bình khí áp mực mặt đất và phân bố gió của hình thế Rãnh thấp trục Tây Bắc – Đông Nam qua Bắc Trung Bộ. 37 Hình 3.5: Bản đồ trung bình khí áp mực850mb của hình thế Rãnh thấp trục tây Bắc – Đông Nam qua bắc Trung Bộ. 37 Hình 3.6: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế Rãnh thấp trục Tây Bắc – Đông Nam có trục đi qua Bắc Trung Bộ, gây mưa lớn diện rộng. 38 Hình 3.7: Bản đồ mực mặt đất của hình thế Hội tụ gió kinh hướng. 38 Hình 3.8: Bản đồ mực 700mb của hình thế Hội tụ gió kinh hướng 39 Hình 3.9: Bản đồ mực 500mb của hình thế Hội tụ gió kinh hướng 39 Hình 3.10: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế Hội tụ gió kinh hướng 40 6 Hình 3.11: Bản đồ trung bình khí áp mực mặt đất của hình thế không khí lạnh gây mưa lớn ở Trung Bộ. 40 Hình 3.12: Bản đồ trung bình trường gió của hình thế KKL gây mưa cho khu vực miền Trung 41 Hình 3.13: Bản đồ mực 850mb cùa hình thế sóng lạnh gây mưa ở miền Trung 41 Hình 3.14: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế sóng lạnh gây mưa ở miền Trung. 42 Hình 3.15: Bản đồ trường gió trung bình mực mặt đất của hình thế ITCZ gây mưa lớn ở Trung Bộ. 42 Hình 3.16: Bản đồ mực 850mb của thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ. 43 Hình 3.17: Bản đồ mực 700mb của thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ. 43 Hình 3.18: Bản đồ mực 500mb của hình thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ. 43 Hình 3.19: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ gây mưa ở Bắc Trung Bộ. 44 Hình 3.20: Bản đồ trung bình gió mực mặt đất của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở bắc Trung Bộ 45 Hình 3.21: Bản đồ mực 850mb của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở bắc Trung Bộ 45 Hình 3.22: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở bắc Trung Bộ 46 Hình 3.23: Bản đồ trung bình khí áp mực mặt đất và phân bố gió của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng xoáy thấp phát triển lên độ cao 3000m ở khu vực biển Trung Trung Bộ. 46 Hình 3.24: Bản đồ mực 700mb của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng xoáy thấp phát triển lên độ cao 3000m ở khu vực biển TrungTrung Bộ. 47 7 Hình 3.25: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng xoáy thấp phát triển lên độ cao 3000m ở khu vực biển TrungTrung Bộ 48 Hình 3.26: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gío Đông trên cao gây mưa ở Trung Trung Bộ. 48 Hình 3.27: Bản đồ mực 850mb của hình thế không khí lạnh tương tácgió E hoặc sóng E gây mưa lớn ở khu vực Trung Trung Bộ. 49 Hình 3.28: Bản đồ mực 700mb của hình thế không khí lạnh tương tácgió E hoặc sóng E gây mưa lớn ở khu vực Trung Trung Bộ. 49 Hình 3.29: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tácgió E hoặc sóng E gây mưa lớn ở khu vực Trung Trung Bộ. 50 Hình 3.30: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế ITCZ có KKL tác động gây mưa ở Trung Trung Bộ. 50 Hình 3.31: Bản đồ mực 850mb hình thế ITCZ có KKL tác động gây mưa ở Trung Trung Bộ. 51 Hình 3.32: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ có KKL tác động gây mưa ở Trung Trung Bộ. 51 Hình 3.33: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế không khí lạnh mạnh gây mưa ở Trung Trung Bộ. 52 Hình 3.34: Bản đồ mực 850mb của hình thế không khí lạnh mạnh gây mưa ở Trung Trung Bộ. 52 Hình 3.35: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh mạnh gây mưa ở Trung Trung Bộ. 53 Hình 3.36: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế rãnh thấp – Tây bắc- Đông nam gây mưa ở Trung Trung Bộ. 53 Hình 3.37: Bản đồ mực 850mb của hình thế rãnh thấp – Tây bắc- Đông nam gây mưa ở Trung Trung Bộ. 54 8 Hình 3.38: Bản đồ phân bố xoáy thế mực 700mb của hình thế rãnh thấp Tây bắc – Đông Nam gây mưa lớn ở Trung Trung Bộ. 54 Hình 3.39: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế rãnh thấp Tây bắc – Đông Nam gây mưa lớn ở Trung Trung Bộ. 55 Hình 3.40: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế XTNĐ gây mưa ở Trung Trung Bộ. 55 Hình 3.41: Bản đồ mực 850m của hình thế XTNNĐ gây mưa lớn ở Trung Bộ. 56 Hình 3.42: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNNĐ gây mưa lớn ở Trung Bộ. 56 Hình 3.43: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ. 57 Hình 3.44: Bản đồ phân mực 850mb của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ. 57 Hình 3.45: Bản đồ mực 700mb của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ. 58 Hình 3.46: Bản đồ mực 500mb của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ. 58 Hình 3.47: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với nhiễu động gió Đông trên cao gây mưa ở Nam Trung Bộ. 58 Hình 3.48: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ. 59 Hình 3.49: Bản đồ mực 850mb của hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ. 59 Hình 3.50: Bản đồ mực 700mb của hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ. 60 9 Hình 3.51: Bản đồ mực 500mb của hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ. 60 Hình 3.52: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ có KKL gây mưa ở Nam Trung Bộ. 60 Hình 3.53: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung bộ. 61 Hình 3.54 : Bản đồ mực 850mb của hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung bộ. 61 Hình 3.55: Bản đồ mực 700mb của hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung bộ. 62 Hình 3.56: Bản đồ trung mực 500mb của hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung bộ. 62 Hình 3.57: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với rãnh thấp xích đạo, gây mưa lớn ở Nam Trung bộ. 62 Hình 3.58 : Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m 63 Hình 3.59: Bản đồ phân mực 850mb của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m. 63 Hình 3.60 : Bản đồ mực 700mb của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m. 64 Hình 3.61: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế không khí lạnh tương tác với vùng áp thấp phát triển lên 3000m. 64 Hình 3.62: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mặt đất của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ. 65 Hình 3.63: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực 850mb của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ. 65 10 Hình 3.64: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Nam Trung Bộ. 65 Hình 3.65: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên. 66 Hình 3.66: Bản đồ phân bố gió và trường độ cao địa thế vị của mực 850mb trong hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên. 67 Hình 3.67: Bản đồ mực 700mb trong hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên. 67 Hình 3.68: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế ITCZ có XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên 67 Hình 3.69: Bản đồ trung bình khí áp và gió mực mực mặt đất của hình thế GMTN gây mưa ở Tây Nguyên. 68 Hình 3.70: Bản đồ mực 850mb của hình thế của hình thế GMTN gây mưa ở Tây Nguyên. 68 Hình 3.71: Bản đồ mực 500mb của hình thế của hình thế GMTN gây mưa ở Tây Nguyên. 69 Hình 3.72: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế GMTN gây mưa ở Tây Nguyên. 69 Hình 3.73: Bản đồ trung bình khí áp và trường gió của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên. 70 Hình 3.74: Bản đồ mực 850mb của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên 70 Hình 3.75: Bản đồ mực 500mb của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên 70 Hình 3.76: Bản đồ phân bố khí áp và các trường trên cao của hình thế XTNĐ gây mưa lớn ở Tây Nguyên 71 Hình 3.78: Bản đồ mực 850mb của hình thế của hình thế không khí lạnh kết hợp với gió E gây mưa lớn ở Tây Nguyên. 72 [...]... khách quan hình thế thời tiết trong các đợt mƣa lớn trên khu vực miền Trung từ số liệu tái phân tích JRA25 Qua đó có thể xác định đặc trưng các hình thế thời tiết thuận lợi cho sự hình thành mưa lớn gây lũ lụt tại miền Trung một cách khách quan dựa trên tập số liệu tái phân tích JRA25 So sánh kết quả nhận được với kết quả từ các tác giả trước đây khi thực hiện đánh giá, phân loại dựa trên các bản đồ... chỉ tiêu về mưa lớn, sử dụng số liệu quan trắc tại trạm Nguồn số liệu đo mưa từ các trạm đo khí tượng, nguồn số liệu tái phân tích JRA25 Chương 3: Kết quả và phân tích Trong chương này học viên đưa ra các kết quả tính toán và phân tích Kmean, để phân loại các nhóm hình thế gây mưa lớn ở miền Trung và Tây Nguyên Việt Nam 13 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MƢA LỚN Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI Hiện... 2010 Tổng số 6 11 9 2 28 155 145 109 64 473 Bảng 2.2 Số lượt mưa lớn ở miền Trung – Tây Nguyên từ 1994 – 2001 Mặc dù các hình thế thời tiết gây mưa lớn, đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới cũng như ở Việt Nam như trong các giới thiệu trước đây, các hình thế xảy ra vẫn chưa được mô tả một cách chi tiết, hầu hết các nghiên cứu đều tập trung vào phân tích hình thế Synốp hoặc các sóng lạnh trong thời kì... gió mùa tây nam, vì thế giữa khu vực Trung và nam Trung Bộ các hình thế gây mưa lớn là tương đối đồng nhất do vậy, chúng tôi đã chia miền Trung ra làm 3 vùng có các hình thế gây mưa giống nhau nhất đó là khu vực Bắc Trung Bộ, Trung và Nam Trung Bộ (các tỉnh từ Quảng Bình đến Ninh Thuận); khu vực Tây Nguyên Đối với khu vực bắc Trung Bộ chúng tôi khi lấy trung bình một cách khách quan chúng tôi chia... hiện tượng mưa lớn trên khu vực miền Trung Việt Nam bắt đầu thu hút sự quan tâm của các tác giả nước ngoài So với các khu vực khác của Việt Nam, miền Trung có đặc điểm khí hậu về lượng mưa riêng biệt với thời kỳ mưa tập trung chủ yếu từ tháng 9 đến tháng 12 Các đợt mưa lớn trong thời kỳ này có thể đạt tới giá trị kỷ lục như tại Huế năm 1999, gây thiệt hại lớn cho khu vực này Dựa trên tập số liệu phong... tài “Đặc điểm các hình thế thời tiết cho mƣa lớn gây lũ trên khu vực miền Trung từ tập số liệu tái phân tích JRA25 Nội dung của luận văn được chia làm 3 chương chính: Chương 1: Tổng quan Trong chương này sẽ trình bày về các công trình nghiên cứu trong nước và nước ngoài về mưa lớn, trên cơ sở các tài liệu tham khảo thu thập được Chương 2: Số liệu và phương pháp Trong chương này trình bày các khái niệm... vực đó Vì vậy khi phân tích nguyên nhân về các đợt mưa lớn xảy ra ở các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên, chúng ta phải xem xét đầy đủ các nhân tố kể trên 3.1 Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Bắc Trung Bộ Đối với khu vực bắc Trung Bộ chúng tôi khi lấy trung bình một cách khách quan chúng tôi chia ra được 6 nhóm có thể gây mưa lớn cho khu vực bắc Trung Bộ: Nhóm 1: KKL tương tác với vùng xoáy... diện rộng khi mưa lớn xảy ra ở quá một nửa số trạm trong toàn bộ số trạm quan trắc của khu vực đó - Mưa lớn xảy ra ở 2 hoặc 3 khu vự ền kề nhau, thì khi tổng số trạm quan trắc được mưa lớ ợt quá 1/2 hoặc 1/3 tổng số trạm quan trắc trong 2 hoặc 3 khu vực liền kề Một đợt mưa lớn diện rộng là một đợt mưa xảy ra, phải quá 2/3 số trạm quan trắc và liên tục trong một khoảng thời gian nhất định, trong đó có... một số kết quả ban đầu cho thấy một trường tái phân tích với chất lượng cao hơn JRA25 Với các yếu tố này, đề tài sẽ sử dụng số liệu JRA25 trong phân loại và thay thế bởi JRA55 trong tương lai Thời gian của tập dữ liệu JRA25 tương ứng với thời gian của tập số liệu mưa lớn đã nêu trên: 1994-2010 35 30 25 20 15 10 5 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Hình 2.1: Phân bố các đợt mưa lớn ở miền Trung. .. và phân hóa khí hậu địa phương, đồng thời cũng thử nghiệm giải thích các quy luật đó bằng các phân tích Synop thống kê Nhưng các tác giả nói trên đã không nêu rõ những hình thế thời tiết nào gây mưa ở miền Trung, các hình thế mà các tác giả đề cập là khá chung chung, chủ yếu để người đọc có hình dung về khí hậu của các vùng miền Việt Nam, chứ không đề cập chi tiết vào các hình thế gây mưa lớn ở Trung . Hưởng XÁC ĐỊNH KHÁCH QUAN HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRONG CÁC ĐỢT MƯA LỚN TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG TỪ SỐ LIỆU TÁI PHÂN TÍCH JRA25 Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học Mã số: 62.44.87. Nguyễn Văn Hưởng XÁC ĐỊNH KHÁCH QUAN HÌNH THẾ THỜI TIẾT TRONG CÁC ĐỢT MƯA LỚN TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG TỪ SỐ LIỆU TÁI PHÂN TÍCH JRA25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC. 2.1. Số liệu. 25 2.2. Phương pháp 29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH 33 3.1. Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Bắc Trung Bộ 34 3.2. Phân tích và các hình thế thời tiết ở khu vực Trung