...Lê Thị Huyền.pdf

...Lê Thị Huyền.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh tế,...

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

LÊ THỊ HUYỀN

ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN ĐỘNG CHẾ ĐỘ MƯA Ở THANH HÓA TRONG XU THẾ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

LÊ THỊ HUYỀN

ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN ĐỘNG CHẾ ĐỘ MƯA Ở THANH HÓA TRONG XU THẾ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên nghành: Khí tượng học

Mã Nghành: D440221

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: T.S HOÀNG LƯU THU THỦY

Hà Nội - 2015

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS Hoàng Lưu Thu Thủy, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, người đã trực tiếp chỉ bảo tận tình, định hướng chủ đề và tạo điều kiện cho em trong quá trình làm khóa luận Em cảm ơn cô về những kiến thức quý báu, những lời khuyên và những lời góp ý chân thành để giúp em có thể hoàn thành tốt khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô tại Khoa Khí tượng – Thuỷ văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức chuyên ngành trong quá trình học tập trên giảng đường những năm học qua

Em cảm ơn tới các cô chú, các anh chị công tác tại Phòng Địa lý - Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã giúp đỡ, cung cấp số liệu và tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian em làm niên luận vừa qua

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạn

bè đã luôn giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống

Dù em đã cố gắng nhưng kiến thức em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ nên bài khóa luận này vẫn còn những thiếu sót Em rất mong được thầy cô và các bạn

có những ý kiến đóng góp cho bài khóa luận của em trở nên hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2015 Sinh viên

Lê Thị Huyền

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 5

MỞ ĐẦU 6

1 Tính cấp thiết của đề tài 7

2 Mục tiêu của đề tài 8

3 Phạm vi nghiên cứu 8

4 Cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu 8

4.1 Cơ sở số liệu 8

4.2 Các phương pháp thống kê, xử lý số liệu 11

Chương 1: TỔNG QUAN 12

1.1 Một số khái niệm 12

1.2 Một số nghiên cứu về chế độ mưa 14

1.3 Sự thay đổi của lượng mưa do biến đổi khí hậu 16

Chương 2: 20

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH THANH HÓA 20

2.1 Điều kiện tự nhiên 20

2.1.1 Vị trí địa lý 20

2.1.2 Đặc điểm địa hình 21

2.1.3 Đặc điểm khí hậu 22

2.1.4 Đặc điểm thủy văn 25

2.1.5 Đặc điểm đất 26

2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 28

2.2.1 Tăng trưởng và quy mô kinh tế 28

2.2.2 Quy mô nền kinh tế 29

Chương 3: CHẾ ĐỘ MƯA TỈNH THANH HÓA TRONG XU THẾ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 30

3.1 Vai trò của hoàn lưu khí quyển và điều kiện địa hình đối với chế độ mưa Thanh hóa 30

3.1.1 Hoàn lưu khí quyển 30

3.1.2 Địa hình 31

3.2 Phân hóa không gian của lượng mưa năm 34

3.3 Phân hóa theo thời gian của chế độ mưa 34

3.4 Lượng mưa ngày lớn nhất và số ngày mưa lớn 38

3.5 Thành lập bản đồ phân bố tổng lượng mưa năm tỉnh Thanh Hóa 39

3.6 Sự biến đổi của chế độ mưa 42

3.6.1 Sự biến đổi của lượng mưa năm trong thời kỳ 1980-2012 42

3.6.2 Tác động của biến đổi khí hậu đến tổng lượng mưa năm 44

KẾT LUẬN 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Các trạm khí tượng tỉnh Thanh Hóa 9

Bảng 2: Các trạm thủy văn và đo mưa tỉnh Thanh Hóa 9

Bảng 3: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) [14] 17

Bảng 4: Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm (ºC) 22

Bảng 5: Tốc độ tăng trưởng kinh tế thời kỳ 2001-2010 28

Bảng 6: Tình hình thu chi ngân sách của tỉnh Thanh Hoá (Triệu đồng) 29

Bảng 7: Tổng lượng mưa trung bình tháng và năm (mm) 34

Bảng 8: Số ngày mưa trung bình tháng và năm (ngày) 36

Bảng 9: Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) 38

Bảng 10: Số ngày mưa lớn (>=50mm) 38

Bảng 11: Hệ số biến động của lượng mưa trung bình tháng và năm 42

Bảng 12: Biến đổi của lượng mưa năm (
) trong các thập kỷ so với trung bình thời kỳ 1980-2012 42

Bảng 13: Phương trình xu thế tuyến tính của lượng mưa năm 43

Bảng 14: Mức thay đổi (%) lượng mưa năm so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình 45

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa 7

Hình 2: Sơ đồ phân bố mạng lưới đài trạm tỉnh Thanh Hóa 10

Hình 3: Bản đồ hình thể tự nhiên tỉnh Thanh Hóa 33

Hình 4: Biến trình năm của lượng mưa tại một số trạm thuộc tỉnh Thanh Hóa 38

Hình 5: Bản đồ phân bố tổng lượng mưa năm tỉnh Thanh Hóa (thu từ bản đồ tỷ lệ 1/100.000) 41

Hình 6: Biến trình nhiều năm và xu thế biến đổi của tổng lượng mưa trung bình năm giai đoạn 1980-2012 tại một số trạm khí tượng 44

Hình 7: Bản đồ phân bố tổng lượng mưa năm tỉnh Thanh Hóa đến năm 2030 (thu từ bản đồ tỷ lệ 1/100.000) 46

MỞ ĐẦU

Thanh Hóa là một tỉnh thuộc Bắc Trung bộ, có tọa độ địa lý từ 19°18' đến 20°40' vĩ độ Bắc và từ 104°22' đến 106°05' kinh độ Đông Phía Bắc giáp ba tỉnh: Sơn La, Hòa Bình và Ninh Bình; Phía Nam giáp tỉnh Nghệ An Phía Tây giáp nước Lào với đường biên giới 192 km và phía Đông giáp biển với đường bờ biển dài hơn

102 km Diện tích tự nhiên của Thanh Hóa là 11.168 km² [5]

Thanh Hóa có địa hình chủ yếu là dạng địa hình đồi dưới 500m, có xen một

ít núi thấp trong đó cũng có nhiều đồi núi đá vôi, tiếp tục của dải đá vôi Tây bắc Các dãy núi phần lớn có hướng Tây bắc – Đông nam Địa hình núi cao nhất là các dãy: Sông Mã, Bù Púa ở phía Tây nam của Thanh Hóa [5]… Ở phía Đông là đồng bằng châu thổ của sông Chu và sông Mã

Thanh Hóa nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng bởi hoàn lưu gió mùa Đông Nam Á nên khí hậu bị phân hoá thành hai mùa: mùa nóng trùng với mùa mưa và mùa lạnh trùng với mùa khô

Do nằm trong vành đai nhiệt đới nên hàng năm có hai lần mặt trời qua thiên đỉnh, tiềm năng về bức xạ và nhiệt độ rất phong phú

Khí hậu của Thanh hóa có tính chất chuyển tiếp với khí hậu đồng bằng Bắc

bộ So với toàn vùng Bắc Trung bộ, Thanh Hóa có mùa đông lạnh hơn, gió Tây khô nóng ít hơn và thời kỳ đầu mùa hạ không rõ rệt Theo phương vĩ tuyến, khí hậu có thể chia ra các khu vực đồng bằng ven biển với khí hậu ôn hòa hơn nhờ ảnh hưởng của gió đất – biển, nhưng đây cũng là khu vực bị bão đe dọa nhiều nhất; khu vực đồi chuyển tiếp bớt bị tác động của bão nhưng khí hậu lại khắc nghiệt hơn; khu vực đồi núi cao phía Tây có nền nhiệt thấp hơn và mưa nhiều hơn Đặc biệt trong những thung lũng khuất khí hậu khắc nghiệt hơn rõ rệt thể hiện bởi sự biến thiên của nhiệt

độ trong ngày, trong năm lớn và lượng mưa giảm sút hẳn, xuất hiện trung tâm khô hạn Mường Lát với lượng mưa năm <1200mm

Hình 1: Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa [16]

Thanh Hóa là vùng có điều kiện kinh tế - xã hội còn thấp kém, nền kinh tế chủ yếu dựa vào nông nghiệp mà mưa là một yếu tố rất quan trọng đối với cây trồng Do đó nghiên cứu một cách đầy đủ, có hệ thống những qui luật hoạt động cũng như xu thế của chế độ mưa tỉnh Thanh Hóa là một vấn đề cần thiết Vì vậy, trong phạm vi của một niên luận, em chọn đề tài nghiên cứu là:

“ Đánh giá sự biến động chế độ mưa ở Thanh Hóa trong xu thế biến đổi khí hậu”

phát triển của ngành nông nghiệp Trong vài thập kỷ gần đây, nhất là dưới tác động của biến đổi khí hậu, sự biến đổi về tần suất, cường độ cũng như thời gian mưa ngày càng phức tạp Vì vậy, phân tích về tính chất, đặc điểm của chế độ mưa có tính cấp thiết và có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về khoa học lẫn thực tiễn, cho phép ta

có thể xem xét, lựa chọn như cơ cấu mùa vụ phù hợp đi cùng với việc giảm thiểu được những thiệt hại do mưa gây ra

2 Mục tiêu của đề tài

- Làm rõ được sự phân hóa theo thời gian và không gian cũng như xu thế biến đổi của chế độ mưa ở tỉnh Thanh Hóa

- Đánh giá được sự biến đổi của lượng mưa dưới tác động của biến đổi khí hậu

3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu chế độ mưa trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa

Thời gian: đề tài lựa chọn giai đoạn nghiên cứu từ năm 1980 đến năm 2012

4 Cơ sở số liệu và phương pháp nghiên cứu

4.1 Cơ sở số liệu

Số liệu quan trắc thu thập và khai thác là số liệu hàng tháng của tổng lượng mưa tháng Các số liệu này được lấy từ năm 1980 đến năm 2012 đối với các trạm khí tượng và 1980-2010 đối với các trạm đo mưa, với độ dài chuỗi trên 30 năm, đảm bảo độ tin cậy trong bài toán thống kê khí hậu Xét thực tế về khả năng khai thác, chất lượng số liệu, và tính có thể đại diện, chúng tôi đã lấy số liệu của 07 trạm khí tượng và 28 trạm thủy văn và đo mưa phân bố tại tỉnh Thanh Hóa, với độ dài chuỗi tương đối đồng nhất [15] Danh sách trạm được lựa chọn trình bày trong bảng

1, 2 và phân bố mạng lưới trạm được cho trình bày trong hình 2

Bảng 1: Các trạm khí tượng tỉnh Thanh Hóa

Bảng 2: Các trạm thủy văn và đo mưa tỉnh Thanh Hóa

TT Trạm Kinh độ Vĩ độ Ghi chú

Hình 2: Sơ đồ phân bố mạng lưới đài trạm tỉnh Thanh Hóa

4.2 Các phương pháp thống kê, xử lý số liệu

4.2.1 Thống kê và xử lý số liệu

Các số liệu được thu thập bao gồm các yếu tố khí tượng là bốc hơi (Piche) và lượng mưa, có độ dài chuỗi từ năm 1980 đến năm 2012 Với các chuỗi không được liên tục đã được chúng tôi tiến hành bổ khuyết bằng phương pháp nội suy tối ưu Giá trị này được tính theo công thức:

) ( )

(

1

k m

k k

t

=

Trong đó: x(t o) là giá trị cần bổ khuyết

)

α là các trọng số nội suy

) (t k

x là các giá trị của chuỗi với t k ≠t o , k-1,2,…m

Các hằng số αktìm được phải thỏa mãn điều kiện để cho sai số bình phương trung bình của phép nội suy đạt cực tiểu

Để đơn giản đối với chuỗi số liệu lượng mưa của tỉnh, chúng tôi lấy giá trị nội suy là giá trị kỳ vọng (trung bình của chuỗi) Sai số nội suy trong trường hợp này bằng phương sai của chuỗi

4.2.2 Tính toán trung bình số học

Các số liệu được tính toán thống kê là số liệu của 07 trạm khí tượng và 28 trạm thủy văn và đo mưa với thời gian quan trắc phổ biến là 1980-2012

Số liệu được tính toán trung bình số học ̅ với

̅ = 1 



trong đó,  là chuỗi yếu tố khí tượng  :  , , … ,  ,