Dự tính một số đặc trưng gió mùa mùa hè của mô hình precis

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trương Thị Thanh Thủy DỰ TÍNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG GIÓ MÙA MÙA HÈ CỦA MÔ HÌNH PRECIS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trương Thị Thanh Thủy DỰ TÍNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG GIÓ MÙA MÙA HÈ CỦA MÔ HÌNH PRECIS Chuyên ngành: Khí tượng Khí hậu học Mã số: 60.440.222 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Mai Văn Khiêm Hà Nội – Năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Mai Văn Khiêm người Thầy tận tình bảo, hướng dẫn tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian thực luận văn Trong suốt trình thực luận văn, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới tập thể đội ngũ giáo viên, cán trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – ĐHQGHN, cán Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, người trang bị cho kiên thức chuyên môn, giúp có đủ kiến thức kinh nghiệm suốt trình học tập, đặc biệt tạo cho niềm say mê nghiên cứu khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Khí hậu, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu tạo điều kiện thuận lợi thời gian sở vật chất cho trình học tập công tác Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Khí hậu tận tình giúp đỡ trình thực luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới bố mẹ người thân gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ suốt trình học tập Trương Thị Thanh Thủy MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT MỞ ĐẦU .6 Chương .8 TỔNG QUAN VỀ GIÓ MÙA MÙA HÈ 1.1 Vai trò GMMH thời tiết khí hậu, Việt Nam 1.2 Tổng quan công trình nghiên cứu nước giới 10 1.2.1 Trên giới .10 1.2.2 Trong nước .19 1.3 Tổng quan CSGM 23 Chương 28 PHƯƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU 28 2.1 Mô hình PRECIS 28 2.2 Phương pháp 29 2.2.1 Lựa chọn thời kỳ mùa GMMH nghiên cứu 29 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 31 2.3 Bộ số liệu sử dụng 35 Chương 40 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Đánh giá khả mô mô hình PRECIS 40 3.1.1 Hoàn lưu gió .40 3.1.2 Lượng mưa .46 3.1.3 Ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ 49 3.2 Dự tính số đặc trưng GMMH 52 3.2.1 Hoàn lưu gió .52 3.2.2 Lượng mưa thời kỳ hoạt động GMMH 57 3.2.3 Ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ 61 KẾT LUẬN .64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 71 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Trung bình trượt ngày lượng mưa ngày trung bình thời kỳ 1951 – 1996 khu vực bán đảo Đông Dương [42] 11 Hình 2.1 Miền tính cho khu vực Đông Nam Á 28 Hình 2.2 Phân bố mưa (mm/ngày) gió (m/s) tương ứng theo số liệu APHRODITE CFSR thời kỳ 1986 – 2005 30 Hình 2.3 Trung bình trượt ngày lượng mưa quan trắc (mm/ngày) U850 hPa (m/s) CFSR trung bình khu vực Nam Bộ 34 Hình 2.4 Vị trí trạm quan trắc khí tượng lựa chọn 39 Hình 3.1 Hướng tốc độ gió (m/s) trung bình tháng V – IX theo số liệu CFSR (a) mô hình PRECIS (b) thời kỳ 1986 – 2005 40 Hình 3.2 Sai số mô tốc độ hướng gió mô hình PRECIS so với số liệu CFSR trung bình tháng V – IX (a) trung bình tháng VII (b) thời kỳ 1986 – 2005 41 Hình 3.3 Hướng gió tốc độ gió (m/s) trung bình tháng V, VI, VII, VIII, IX theo số liệu CFSR thời kỳ 1986 - 2005 .42 Hình 3.4 Hướng gió tốc độ gió (m/s) tháng V, VI, VII, VIII, IX theo số liệu mô hình PRECIS trung bình thời kỳ 1986 - 2005 .43 Hình 3.5 Lát cắt vĩ hướng – thời gian U850 hPa (m/s) trung bình vĩ hướng từ 45 100 oE - 120 oE thời kỳ 1986 – 2005 theo số liệu CFSR (a) PRECIS (b) 45 Hình 3.6 Lượng mưa trung bình (mm/ngày) mùa V – IX theo số liệu APHRODITE (a) PRECIS (b) sai số mô PRECIS so với APHRODITE (c) thời kỳ 1986 – 2005 .46 Hình 3.7 Lượng mưa trung bình (mm/ngày) tháng VII khu vực Việt Nam theo APHRODITE (a), PRECIS (b) sai số mô lượng mưa PRECIS so với APHRODITE (c), thời kỳ 1986 – 2005 47 Hình 3.8 Biến trình năm lượng mưa (mm) vùng khí hậu theo số liệu quan trắc mô mô hình PRECIS trung bình thời kỳ 1986 - 2005 48 Hình 3.9 Lát cắt vĩ hướng – thời gian biến đổi gió mực 850 hPa thời kỳ 2020 – 2099 so với thời kỳ 1986 – 2005 trung bình vĩ hướng từ 100oE - 120oE mùa GMMH 53 Hình 3.10 Sự biến đổi gió mực 850 hPa trung bình tháng V – IX giai đoạn 2046 – 2065 (a), 2080 – 2099 (b) so với thời kỳ 1986-2005 54 Hình 3.11 Sự biến đổi gió mực 850 hPa trung bình tháng VII giai đoạn 2046 – 2065 (a), 2080 – 2099 (b) so với thời kỳ 1986-2005 56 Hình 3.12 Lát cắt vĩ hướng – thời gian biến đổi U850 hPa (m/s) giai đoạn 2046-2065 (a), 2080-2099 (b) so với thời kỳ 1986 - 2005 trung bình vĩ hướng 100oE – 120oE .57 Hình 3.13 Sự biến đổi lượng mưa (%) trung bình tháng V-IX giai đoạn 2046-2065 (a), 2080-2099 (b) so với thời kỳ 1986-2005 .58 Hình 3.14 Sự biến đổi lượng mưa mùa hè (%) thời kỳ 2020 – 2099 so với thời kỳ 1986-2005 trung bình khu vực Tây Nguyên Nam Bộ .59 Hình 3.15 Sự biến đổi lượng mưa (%) trung bình tháng VII giai đoạn 2046-2065 (a), 2080-2099 (b) so với thời kỳ 1986-2005 60 Hình P.1 Lượng mưa trung bình (mm/ngày) tháng mùa GMMH từ tháng V - IX (từ trái sang phải) theo số liệu mưa APHRODITE (trên) PRECIS (dưới) 71 Hình P.2 Sự biến đổi lượng mưa (%) tháng mùa GMMH từ tháng V - IX (trái sáng phải) vào giai đoạn 2046 – 2065 (trên) 2080 – 2099 (dưới) so với thời kỳ 1986 - 2005 72 Hình P.3 Sự biến đổi gió (m/s) mực 850 hPa tháng mùa GMMH từ tháng V IX (trái sáng phải) vào giai đoạn 2046 – 2065 (trên) 2080 – 2099 (dưới) so với thời kỳ 1986 - 2005 .73 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng tổng hợp CSGM sử dụng nghiên cứu hệ thống gió mùa Châu Á [4, 23] 24 Bảng 2.1 Danh sách trạm khí tượng lựa chọn [10] 37 Bảng 3.1 Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ theo quan trắc, thời kỳ 1986 - 2005 .50 Bảng 3.2 Ngày bắt đầu GMMH mô mô hình PRECIS khu vực Nam Bộ theo CSGM khác mưa quan trắc kết hợp U850 (CFSR) trung bình thời kỳ 1986 – 2005 51 Bảng 3.3 Sai số mô ngày bắt đầu GMMH mô hình PRECIS sử dụng CSGM khác so với quan trắc 52 Bảng 3.4 Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ vào kỷ cuối kỷ 62 Bảng 3.5 Sự biến đổi ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ vào kỷ cuối kỷ 21 63 DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Bộ số liệu mưa Châu Á Nhật Bản thu thập từ mạng lưới APHRODITE quan trắc mưa trạm (Asian Precipitation – Highly Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation of the Water Resources) CCS CMAP Các cộng Bộ liệu mưa Trung tâm dự báo Khí hậu Mỹ (Climate Prediction Center Merged Analysis of Prediction) CMIP Dự án so sánh kết hợp đa mô hình (The Coupled Model Intercomparison Project) CRU Trung tâm nghiên cứu khí hậu, Anh (Climate Research Unit) CFSR Hệ thống tái phân tích dự báo Khí hậu NCEP (The NCEP Climate Forecast System Reanalysis) CSGM Chỉ số gió mùa GPCP Bộ liệu mưa toàn cầu NCEP/NCAR, Mỹ (The Global GMMH Precipitation Project) Gió mùa mùaClimatology hè GMTN Gió mùa Tây Nam ITCZ Dải hội tụ nhiệt đới (The Intertropical Convergence Zone) NCAR Trung tâm Nghiên cứu khí quốc gia, Mỹ (National Center for Atmospheric Research) NCDC Trung tâm Dữ liệu khí hậu quốc gia, Mỹ (The National Climatic Data Center) NCEP Trung tâm dự báo môi trường quốc gia, Mỹ (National Centers for Environmental Prediction) NOAA Cơ quan khí đại dương quốc gia, Mỹ (The National Oceanic and Atmospheric Administration) OLR Bức xạ sóng dài từ đỉnh khí (The Outgoing Longwave Radiation) P PRECIS Pentad Mô hình khí hậu động lực khu vực, Anh (Providing Regional Climates for Impacts Studies) U850 20C3M Gió vĩ hướng mực 850 hPa Thí nghiệm mô khí hậu kỷ 20 thực số mô hình MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vị trí trung tâm khu vực nhiệt đới gió mùa Châu Á nên khí hậu, thời tiết chịu chi phối mạnh mẽ chế độ gió mùa Hệ gió mùa mưa gió mùa bắt đầu gió mùa mùa hè (GMMH) Đông Nam Á nói chung Việt Nam nói riêng đặc trưng tăng đột ngột lượng mưa nên GMMH có vai trò quan trọng thời tiết khí hậu Việt Nam [5] Và có ảnh hưởng rõ rệt đến phát triển kinh tế - xã hội đất nước Nếu lượng mưa tháng mùa hè đạt mức trung bình mưa gió mùa điều hòa, đảm bảo cho mùa màng sinh phát triển tươi tốt Trái lại lượng mưa tháng liên tục bị thiếu hụt vượt trội so với trung bình mức độ đáng kể mùa mưa xem biến động mạnh, gây thiên tai nguy hại hạn hán, lũ lụt, mưa lớn, xói mòn…Như vậy, thiên tai xảy lãnh thổ có quan hệ chặt chẽ với diễn biến gió mùa thời kỳ bắt đầu, kết thúc, cường độ gió mùa, nhiễu động gió mùa…Cũng vai trò quan trọng GMMH nên nghiên cứu GMMH vấn đề quan trọng cần thiết Bên cạnh đó, biến đổi khí hậu diễn ngày phức tạp dẫn đến phân bố lại lượng bề mặt, đại dương khí trái đất, làm biến đổi hệ thống hoàn lưu chung khí đại dương, dẫn đến biến đổi số đặc trưng gió mùa như: Hoàn lưu, lượng mưa, ngày bắt đầu, kết thúc, cường độ… Do vậy, việc nghiên cứu, dự tính đặc trưng GMMH tương lai mô hình kịch khác nhà nghiên cứu nước quan tâm nhằm đưa giải pháp chiến lược ứng phó với tượng khí hậu cực đoan Chính tầm quan trọng GMMH nước ta nhằm cung cấp thêm thông tin khả biến đổi GMMH tương lai tác động biến đổi khí hậu, phục vụ xây dựng giải pháp ứng phó với tượng khí hậu cực đoan, đề tài: “Nghiên cứu dự tính số đặc trưng gió mùa mùa hè mô hình PRECIS” lựa chọn thực luận văn với hai mục tiêu Nguyên Nam Bộ, luận văn có số nhận xét lượng mưa mùa hoạt động GMMH sau: Ở Tây Nguyên, lượng mưa mùa hè có xu tăng lên khu vực tỉnh Kon Tum, Gia Lai giảm khu vực lại vào kỷ đến cuối kỷ lượng mưa có xu giảm hầu hết diện tích vùng (0 – 20%) Khu vực Nam Bộ thay đổi lượng mưa nhiều từ kỷ đến cuối kỷ: Mức thay đổi lượng mưa vào kỷ cuối kỷ chủ yếu nằm khoảng -5% - 10 %, lượng mưa tăng lên đa phần diện tích khu vực Đông Nam Bộ giảm đa phần diện tích Tây Nam Bộ Hình 3.14 biểu diễn biến đổi lượng mưa mùa hè thời kỳ 2020 – 2099 so với thời kỳ 1986 – 2005 khu vực Tây Nguyên Nam Bộ 10 Nam Bộ -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 Phần trăm (%) Phần trăm (%) 10 Tây Nguyên -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 Hình 3.14 Sự biến đổi lượng mưa mùa hè (%) thời kỳ 2020 – 2099 so với thời kỳ 1986-2005 trung bình khu vực Tây Nguyên Nam Bộ Ở Tây Nguyên, lượng mưa mùa hè tính trung bình cho khu vực có xu giảm xuyên suốt từ đầu đến cuối kỷ 21 so với thời kỳ 1986 – 2005, giảm mạnh giai đoạn đầu cuối kỷ Lượng mưa mùa hè giảm mạnh khu vực vào năm 2080 (≈ 12%) Ở Nam Bộ, lượng mưa mùa hè tính trung bình cho khu vực có biến động mạnh từ trước năm 2040 với sự giảm cực đại vào 2020 (≈ %) tăng cực đại vào 2030s (≈ 7,5 %) so với thời kỳ 1986 - 2005 Từ năm 2040, lượng mưa mùa GMMH trải qua ổn định so với giai đoạn trước 59 Hình 3.15 biểu diễn phân bố không gian lượng mưa trung bình tháng VII giai đoạn 2046 – 2065 2080 – 2099 so với thời kỳ 1986 – 2005 (a) (b) Hình 3.15 Sự biến đổi lượng mưa (%) trung bình tháng VII giai đoạn 2046-2065 (a), 2080-2099 (b) so với thời kỳ 1986-2005 Nhìn chung, so với thời kỳ chuẩn, giai đoạn 2046 – 2065, lượng mưa tháng VII tăng lên Nam Bộ, phía đông bắc Tây Bắc, đa phần diện tích Đông Bắc, vài phận thuộc Tây Nguyên khu vực tỉnh Bình Thuận thuộc Nam Trung Bộ với mức tăng nằm khoảng – 30 %; khu vực lại có lượng mưa tháng VII giảm đi, giảm mạnh khu vực Trung Bộ từ Nghệ An trở vào (mức giảm từ 40 % đến 50 %) Bước sang giai đoạn 2080 - 2099, lượng mưa tháng VII tăng lên đa phần diện tích vùng Tây Bắc, Đông Bắc vài địa điểm thuộc vùng Đồng Bắc Bộ; giảm hầu hết khu vực lại nước ta so với thời kỳ 1986 – 2005 Mức tăng lớn phía tây nam vùng Tây Bắc (chủ yếu 10 - 40 %) giảm mạnh khu vực Bắc Trung Bộ từ Nghệ An trở vào (lên đến 50%) 60 Đối với vùng Tây Nguyên Nam Bộ, luận văn có số nhận xét sau: Ở vùng Tây Nguyên, so với thời kỳ chuẩn, lượng mưa tháng VII có xu tăng lên hầu hết địa điểm thuộc tỉnh Kon Tum, phía nam tỉnh Đắk Nông giảm khu vực lại vào kỷ Đến cuối kỷ, lượng mưa có xu giảm đa phần diện tích vùng, giảm mạnh rìa phía đông vùng Tây Nguyên từ 12,5oN – 14oN (có thể lên đến 30 – 50%) Ở vùng Nam Bộ, so với thời kỳ chuẩn, lượng mưa tháng VII tăng lên (0 – 10 %) giai đoạn 2046 – 2065, lại giảm giai đoạn 2080 – 2099 (0 – 10 %) Trong giai đoạn 2046 – 2065, lượng mưa tháng VII tăng lên vùng Tây Nam Bộ nhiều so với Đông Nam Bộ Tuy nhiên, mức giảm vùng Tây Nam Bộ lại vùng Đông Nam Bộ giai đoạn 2080 – 2099 Việc lượng mưa tháng VII vùng Nam Bộ tăng lên vào kỷ giảm vào cuối kỷ phần cho thấy rằng: Lượng mưa tháng VII vùng Nam Bộ có biến động mạnh tương lai 3.2.3 Ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ Khu vực Nam Bộ với khu vực Tây Nguyên nơi mà GMMH bắt đầu sớm lãnh thổ Việt Nam Đến nay, có nhiều công trình nghiên cứu nước nghiên cứu ngày bắt đầu GMMH khu vực nghiên cứu dừng lại việc đánh giá dựa chuỗi số liệu khứ [11, 13, 15] Do vậy, khuôn khổ nghiên cứu luận văn, luận văn sử dụng mô hình PRECIS để thử nghiệm tính toán dự tính ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ 61 Bảng 3.4 Ngày bắt đầu GMMH trên khu vực Nam Bộ vào kỷ cuối kỷ Giữa kỷ 21 Cuối kỷ 21 Năm (t) Ngày Năm (t) Ngày 2046 163 12/VI 2080 139 19/V 2047 130 10/V 2081 132 12/V 2048 104 14/IV 2082 128 8/V 2049 134 14/V 2083 144 24/V 2050 150 30/V 2084 124 4/V 2051 138 18/V 2085 133 13/V 2052 120 40/IV 2086 120 30/IV 2053 109 19/IV 2087 104 14/IV 2054 147 27/V 2088 138 18/V 2055 134 14/V 2089 122 2/V 2056 127 7/V 2090 104 14/IV 2057 89 30/III 2091 122 2/V 2058 101 11/IV 2092 114 24/IV 2059 133 13/V 2093 120 30/IV 2060 134 14/V 2094 109 19/IV 2061 103 13/IV 2095 147 27/V 2062 142 22/V 2096 119 29/IV 2063 139 19/V 2097 102 12/IV 2064 104 14/IV 2098 133 13/V 62 2065 130 10/V 2099 123 3/V TB vùng 127 7/V (  onset =18,8 ngày) TB vùng 124 4/V (  onset = 12,8 ngày) Bảng 3.4 cho thấy rằng: Trung bình ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ xảy kỷ cuối kỷ 21 theo kết mô mô hình PRECIS tương ứng ngày 7/V với độ lệch chuẩn 18,8 ngày ngày 4/V với độ lệch chuẩn 12,8 ngày Như vậy, ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ xảy muộn khoảng ngày vào kỷ ngày vào cuối kỷ so với thời kỳ chuẩn (Bảng 3.5) Tuy nhiên, muộn vào giai đoạn cuối kỷ 21 không đáng kể so với thời kỳ khứ Bảng 3.5 Sự biến đổi ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ vào kỷ cuối kỷ 21 Thời kỳ Sự biến đổi Giữa kỷ ngày Cuối kỷ ngày Kết nghiên cứu dự tính ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ có chậm trễ vào kỷ 21 phù hợp với xu vài kết nghiên cứu thu dự tính ngày bắt đầu GMMH bán đảo Đông Dương [17, 41] khác với nghiên cứu Zhang (2010) [40] Bên cạnh đó, khác với vài nghiên cứu trước ngày bắt đầu GMMH dự tính tương lai bị trì hoãn (Inoue Ueda [17]: – 10 ngày; Zhang ccs [41]: – 10 ngày) Do vậy, cần có những nghiên cứu sâu việc dự tính ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ Ngoài ra, hạn chế thời gian nên luận văn dừng nghiên cứu lại mà chưa tìm hiểu đến nguyên nhân dẫn đến chậm trễ ngày bắt đầu GMMH khu vực 63 KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, luận văn sử dụng kết đầu mô hình PRECIS với điều kiện biên điều kiện ban đầu thành phần HadCM3Q0 mô hình toàn cầu HadCM3 để nghiên cứu dự tính số đặc trưng GMMH khu vực Việt Nam kỷ 21 so với thời kỳ chuẩn 1986 – 2005 Từ kết phân tích trên, luận văn rút số kết luận sau: - Mô hình có khả mô tốt phân bố không gian đặc trưng GMMH bao gồm hoàn lưu gió, lượng mưa khu vực Việt Nam - Đối với CSGM xem xét, mô hình cho kết mô ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ sớm so với quan trắc Trong CSGM đưa số dựa kết hợp mưa U850 hPa số thích hợp cho mô hình PRECIS nghiên cứu ngày bắt đầu GMMH khu vực - Luận văn khả biến đổi hoàn lưu gió mực 850 hPa kỷ 21 khu vực Việt Nam mùa GMMH so với thời kỳ 1986 – 2005: + Cường độ gió mực 850 hPa kỷ 21 tăng cường đa phần lãnh thổ nước so với thời kỳ 1986 – 2005 kể từ cuối 2060s với tăng cường liên tục của hoàn lưu gió xuyên suốt từ đầu kỷ đến cuối kỷ phía Bắc Việt Nam xảy khu vực phía Nam từ cuối 2060s + Hướng gió không thay đổi nhiều tương lai, so với thời chuẩn hướng gió thịnh hành hướng tây, tây nam nam mùa GMMH + Gió tây mực 850 hPa mùa GMMH tăng cường đại phận lãnh thổ nước ta vào cuối kỷ 21 với mức tăng vào cuối kỷ lớn so với kỷ Nửa phía Bắc khu vực Việt Nam có mức tăng lớn so với nửa phía Nam - Chỉ khả biến đổi lượng mưa khu vực Việt Nam mùa GMMH tháng hè vào cuối kỷ 21 so với thời kỳ 1986 – 2005 64 - Ở Tây Nguyên, Nam Bộ mùa GMMH: Ở Tây Nguyên: Cường độ gió mực 850 hPa vào kỷ 21 có xu tăng nhẹ so với thời kỳ 1986 – 2005 không thay đổi nhiều từ kỷ đến cuối kỷ Tuy nhiên, lượng mưa mùa hè khu vực có xu giảm từ đầu kỷ đến cuối kỷ 21 so với thời kỳ 1986 - 2005, giảm nhiều vào giai đoạn đầu cuối kỷ, mức giảm nhiều vào năm 2080 Vào kỷ, số phận khu vực có lượng mưa mùa hè tăng lên nhìn chung có xu giảm so với khứ Ở Nam Bộ: So với thời kỳ 1986 – 2005, cường độ gió biến đổi không nhiều vào kỷ có xu tăng nhẹ vào cuối kỷ 21 Lượng mưa mùa GMMH khu vực có biến động mạnh trước năm 2040 không thay đổi nhiều từ kỷ đến cuối kỷ với xu tăng lên khu vực Đông Nam Bộ giảm khu vực Tây Nam Bộ so với thời kỳ 1986 – 2005 - Ngày bắt đầu GMMH khu vực Nam Bộ Kết nghiên cứu cho thấy GMMH khu vực Nam Bộ đến muộn so với thời kỳ chuẩn 1986 – 2005 tác động biến đổi khí hậu Tuy nhiên, kết phương án tính toán Do dự tính khí hậu tương lai, đặc biệt tượng khí hậu cực đoan nhiều điểm chưa chắn nên cần có nghiên cứu bổ sung để đưa nhận định hoạt động GMMH đáng tin cậy 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Quang Đức (2011), Xu biến động số đặc trưng gió mùa mùa hè khu vực Việt Nam Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công Nghệ Tập 27, số 3S, tr 14 – 20 Nguyễn Trọng Hiệu, Nguyễn Văn Thắng, Phạm Thị Thanh Hương (2012), Gió mùa, hoàn lưu khí khu vực Đông Á Việt Nam, NXB Khoa học Tự Nhiên Công Nghệ Nguyễn Viết Lành (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng gió mùa Á – Úc đến thời tiết, khí hậu Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Trần Việt Liễn (2008), Chỉ số gió mùa việc sử dụng chúng đánh giá mối quan hệ mưa – gió mùa vùng lãnh thổ Việt Nam, phục vụ yêu cầu nghiên cứu dự báo gió mùa Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn & Môi trường Trần Công Minh (2003), Khí tượng synop nhiệt đới, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Công Minh (2004), Khí tượng khí hậu đại cương, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Công Minh (2006), Khí tượng synop (phần nhiệt đới), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004), Khí hậu tài nguyên khí hậu, NXB Nông Nghiệp Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Thị Hiền Thuận (2006), Đề xuất số hoàn lưu gió mùa để nghiên cứu tính biến động gió mùa mùa hè Nam Bộ, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 545, 5/2006, – 10 10 Phan Văn Tân ccs (2010), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu toàn cầu đến yếu tố tượng khí hậu cực đoan Việt Nam, khả dự 66 báo giải pháp chiến lược ứng phó, Báo cáo tổng kết đề tài KC08.29/0610, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội 11 Phạm Xuân Thành, Bernard Fontaine Nathalie Philippon (2010), Onset of the summer monsoon over the southern Vietnam and its predictability, Theor Appl Climatol, 99, 105 – 113 12 Nguyễn Thị Hiền Thuận (2001), Gió mùa Tây Nam thời kỳ đầu mùa Tây Nguyên Nam Bộ, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 478, 7/2001, – 13 Nguyễn Thị Hiền Thuận (2006) Sử dụng số liệu quan trắc số liệu tái phân tích nghiên cứu hoạt động gió mùa mùa hè Nam Bộ Tạp chí Khí tượng Thủy văn, số 544, 4/2006, 18 – 26 14 Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc (1993), Khí hậu Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 15 Nguyễn Minh Trường ccs (2012), Đặc điểm hoàn lưu thời tiết thời kỳ bùng nổ gió mùa mùa hè khu vực Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài, Đại học Quốc Gia Hà Nội – Đại học Khoa học Tự nhiên Tiếng anh 16 Goswami, B N., and B Wang (2000), Commentary and analysis: Comments on “Choice of South Asian summer monsoon indices”, Bulletin of the American Meteorological Society, 81, 821 – 824 17 Inoue T., and H Ueda (2011), Delay of the first transition of Asian summer monsoon under global warming condition, Sola, 7, 81 – 84 18 IPCC WGI fifth assessment Report (2013) Chapter 12: Long – term climate change: Projections, commitments and Irreversibility 19 Jones, R G., M Noguer, D C Hassell, D Hudson, S S Wilson, G J Jenkins, and J F B Mitchell (2004), Generating High Resolution Climate Change Scenarios Using PRECIS, Met Office Hadley Centre Exeter UK, 40pp 67 20 Katzfey, J J., J L McGregor, and R Suppiah (2014), High-Resolution Climate Projections for Vietnam: Technical Report, CSIRO, Australia 266 pp 21 Kitoh, A., and T Uchiyama (2006), Changes in onset and withdrawal of the East Asian summer rainy season by multi-model global warming experiment, Journal of the meteorological society of Japan, 84, pp 247 – 258 22 Lau, K M., K M Kim, and S Yang (2000), Dynamical and boundary forcing characteristics of regional components of the Asian summer monsoon, Journal of Climate, 13, 2461-2482 23 Lau, K M., N C Lau, and S Yang (2005), Current topics on interannual variability of the Asian monsoon, Report of the International Workshop on Monsoons (IWM-III), Nov 2004, Hangzhou, China WMO/TD 1266, 440454 24 Liang, J Y., S S Wu, and J P You (1999), The research on variations of onset time of the SCS summer monsoon and its intensity, Chin J Trop Meteor., 15, 97–105 25 McSweeney, C., and R Jone (2010), Selecting members of the ‘QUMP’ perturbed-physics ensemble for use with Precis, Met Office Hadley Centre 26 Qing, B., (2012), Projected changes in Asian summer monsoon in RCP scenarios of CMIP5, Atmospheric and Oceanic Science letters, 5, 43 – 48 27 Qian, W., and D K Lee (2000), Seasonal march of Asian summer monsoon International journal of climatology, 20, 1371-1386 28 Rahmat, R., and et al (2014), A regional climate modelling experiment for Southeast Asia: Using PRECIS regional climate Model and selected CMIP3 global climate models, Met Office Hadley Centre 29 Saha, Suranjana, and et al (2010), The NCEP climate forecast system Reanalysis, Bull Amer Meteor Soc., 91, 1015 – 1057 30 Shi, Y., X J Gao, Y G Wang, and F Giorgi (2009), Simulation and projection of monsoon rainfall and rain patterns over Eastern China under 68 global warming by RegCM3 Atmospheric and Oceanic Science letters, 2, 16 31 Sun Y., and Y H Ding (2010), A projection of future changes in summer precipitation and monsoon in East Asia, Science China Earth Science, 53, 284 – 300, doi 10.1007/s11430- 009- 0123- y 32 Uchiyama, T., and A Kitoh (2004), Changes in Baiu – Changma-Meiyu rain by global warming in MRI-CGCM, Proceedings of the International conference on High –Impact Weather and Climate, March 22 – 24, 2004, Seoul, Korea, 218 – 221 33 Wang, B., and LinHo (2002), Rainy Season of the Asian- Pacific summer monsoon, Journal of Climate, 15, pp 386 – 398 34 Wang, B., LinHo, and Y Zhang (2004), Definition of South China Sea monsoon onset and commencement of the East Asia Summer monsoon, American Meteorological Society, 17, 699 – 710 35 Wang B., and Z Fan (1999), Choice and South Asian summer monsoon indices, Bulletin of the American Meteorological Society, 80, 629 – 628 36 Wang, B., R Wu, K M Lau (2001), Interannual variability of Asian summer monsoon: Contrast between the Indian and western North PacificEast Asian monsoons, J Climate, 14, 4073-4090 37 Wang, B., Z Wu, J Li, J Liu, C P Chang, Y Ding, and G Wu (2008), How to measure the strength of the East Asian summer monsoon, J Climate, 21, 4449-4463 38 Wilson, S., D Hassell, D Hein, C Morrel, R Jone, and R Taylor (2010), Installing and using the Hadley Centre regional climate modelling system, Precis Version 1.9.2 39 Yatagai, A., K Kamiguchi, O Arakawa, A Hamada, N Yasutomi, and A Kitoh (2012), APHRODITE: Constructing a Long-Term Daily Gridded Precipitation Dataset for Asia Based on a Dense Network of Rain Gauges, 69 Bull Amer Meteor Soc., 93, 1401–1415 doi: http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00122.1 40 Zhang, H., (2010), Diagnosing Australia –Asian monsoon onset/retreat using large – scale wind and moisture indices, Clim Dyn, 35, 601- 618 41 Zhang, H., P Liang, A Moise, L Hanson (2012), Diagnosing potential changes in Asian summer monsoon onset and duration in IPCC AR4 model simulations using moisture and wind indices, Climate Dynamics, doi: 10.1007/s00382- 012- 1289- 42 Zhang, Y., T Li, B Wang, G Wu (2002), Onset of the summer monsoon over the Indochina Peninsula: Climatolory and interannual variations, Journal of climate, 15, 3206 – 3221 43 Zeng, Z., and E Lu (2004), Globally unified monsoon onset and retreat indexes, Journal of Climate, 17, 2241 – 2248 44 http://www.chikyu.ac.jp/precip/data/APHRO_V1101_readme.txt 70 PHỤ LỤC Hình P.1 Lượng mưa trung bình (mm/ngày) tháng mùa GMMH từ tháng V - IX (từ trái sang phải) theo số liệu mưa APHRODITE (trên) PRECIS (dưới) 71 Hình P.2 Sự biến đổi lượng mưa (%) tháng mùa GMMH từ tháng V - IX (trái sáng phải) vào giai đoạn 2046 – 2065 (trên) 2080 – 2099 (dưới) so với thời kỳ 1986 - 2005 72 Hình P.3 Sự biến đổi gió (m/s) mực 850 hPa tháng mùa GMMH từ tháng V - IX (trái sáng phải) vào giai đoạn 2046 – 2065 (trên) 2080 – 2099 (dưới) so với thời kỳ 1986 - 2005 73 [...]... (1.1) + Sai số mô phỏng gió mực 850 hPa của mô hình PRECIS so với số liệu CFSR: Giả sử: Vcfsr  (ucfsr , vcfsr ) , Vprecis  (u precis , v precis ) Khi đó, sai số mô phỏng hướng gió mực 850 hPa của mô hình so với số liệu CFSR là: Vprecis  Vcfsr  (u precis  ucfsr , vprecis  vcfsr ) Sai số về độ lớn vector gió mực 850 hPa mô phỏng của mô hình so với số 2 V  Vprecis  Vcfsr  u 2 precis  v 2precis ... để đánh giá khả năng mô phỏng khí hậu của mô hình - Để đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình PRECIS trong thời kỳ 1986 – 2005, số liệu mưa mô hình PRECIS được nội suy về độ phân giải 0,25o x 0,25o (APHRODITE) và số liệu thành phần gió vĩ hướng và kinh hướng mực 850 hPa (U850, V850) của mô hình được nội suy về độ phân giải 0,5o x 0,5o (CFSR) + Sai số lượng mưa mô phỏng của mô hình so với thực tế: Bias... các chỉ số GMMH được sử dụng trong nghiên cứu GMMH Châu Á Chương 2: Phương pháp và số liệu nghiên cứu Ở đây, luận văn trình bày sơ lược về mô hình PRECIS, phương pháp đánh giá, dự tính, và bộ số liệu sử dụng Chương 3: Kết quả và thảo luận Trong chương này, luận văn trình bày, phân tích đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình PRECIS đối với một số đặc trưng GMMH và nghiên cứu dự tính một số đặc trưng GMMH... đổi khí hậu Do vậy, luận văn đã đề xuất tên đề tài: “Nghiên cứu dự tính một số đặc trưng gió mùa mùa hè của mô hình PRECIS với các đặc trưng GMMH luận văn lựa chọn để nghiên cứu dự tính mà các công trình trên thế giới thường xem xét là: Hoàn lưu gió mực 850 hPa, lượng mưa trong thời kỳ hoạt động của GMMH, và ngày bắt đầu 26 GMMH Ở hai đặc trưng đầu, luận văn xem xét cho cả Việt Nam, trong đó chú trọng... ngày và ngày bắt đầu GMMH tổ hợp của các mô hình CCAM là ngày 27/V với độ lệch chuẩn 27,6 ngày 1.3 Tổng quan các CSGM Có ba loại CSGM cơ bản là chỉ số hoàn lưu, chỉ số mưa và chỉ số đối lưu [4] - 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... Độ phân giải ngang của mô hình trong nghiên cứu này là 0,22o x 0,22o Số liệu của mô hình sử dụng trong nghiên cứu là số liệu ngày Định dạng file số liệu đầu ra của mô hình có dạng *.PP Tất cả các file số liệu này đã được chuyển về định dạng file NetCDF 2.2 Phương pháp 2.2.1 Lựa chọn thời kỳ và mùa GMMH nghiên cứu a Lựa chọn thời kỳ nghiên cứu Dựa trên bản báo cáo đánh giá lần thứ 5 của IPCC [18], luận... được chỉ số này không chỉ mô tả được sự thiết lập đột ngột của GMTN ở khu vực Biển Đông mà còn mô tả được sự bắt đầu của mùa mưa ở vùng bắc và trung Biển Đông Chỉ số gió vĩ hướng ở mực 850 hPa đại diện rất tốt cho thành phần chi phối của GMMH Đông Á Goswami và Wang (2000) [16] chỉ ra được Chỉ số WYI là một chỉ số hữu ích đại diện cho sự biến động của trung tâm tác động phần phía tây của gió mùa Nam... tồn tại dẫn đến tính không chắc chắn trong nghiên cứu của mình như: Mô hình RegCM3 chỉ nắm bắt được tốt sự phân bố không gian của lượng mưa trung bình ở quy mô vừa, nhưng nó không thể mô phỏng tốt sự hình thành đới mưa gió mùa cũng như sự biến đổi trên năm của quy mô tháng Ngoài ra, sai số trong mô phỏng tần suất xuất hiện của các dạng phân bố và sự biến đổi tự nhiên cũng đã làm tăng tính không chắc... U200, V200 là thành phần gió vĩ hướng và kinh hướng của vectơ gió; OLR là phát xạ sóng dài đo từ ngoài khí quyển Ưu điểm, nhược điểm của một số CSGM Wang và Fan (1999) [35] cho rằng: Mặc dù chỉ số AIMR là chỉ số tốt thể hiện cường độ mạnh/yếu của lượng mưa gió mùa trên khu vực Ấn Độ, nhưng nó chưa thật sự đại diện cho hoàn lưu gió mùa quy mô lớn trên khu vực Nam Á Với sự đề xuất chỉ số SCSSMI cho khu vực... số đặc trưng GMMH bằng mô hình PRECIS 7 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ GIÓ MÙA MÙA HÈ 1.1 Vai trò của GMMH đối với thời tiết khí hậu, Việt Nam Việt Nam nằm trong khu vực gió mùa Đông Nam Á điển hình nhất trên thế giới và chịu tác động của nhiều trung tâm tác động gió mùa khác nhau [6] Sau khi GMMH bắt đầu, thời tiết, khí hậu Đông Nam Á trong đó có Việt Nam chịu sự chi phối bởi hoạt động của hai trung tâm tác ... khả mô mô hình PRECIS số đặc trưng GMMH nghiên cứu dự tính số đặc trưng GMMH mô hình PRECIS Chương TỔNG QUAN VỀ GIÓ MÙA MÙA HÈ 1.1 Vai trò GMMH thời tiết khí hậu, Việt Nam Việt Nam nằm khu vực gió. .. ba loại CSGM số hoàn lưu, số mưa số đối lưu [4] - Chỉ số hoàn lưu số xây dựng dựa trường gió - Chỉ số mưa số xây dựng dựa lượng mưa trung bình nhiều năm - Chỉ số đối lưu số xây dựng dựa xạ sóng... GMMH, quan tâm đến dự tính khả biến đổi tác động biến đổi khí hậu Do vậy, luận văn đề xuất tên đề tài: “Nghiên cứu dự tính số đặc trưng gió mùa mùa hè mô hình PRECIS với đặc trưng GMMH luận văn